第四章第三节第二课时电解原理的应用

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2020高中化学第四章电化学基础第三节电解池第2课时电解原理的应用教案新人教版选修4

2020高中化学第四章电化学基础第三节电解池第2课时电解原理的应用教案新人教版选修4

第2课时 电解原理的应用[明确学习目标] 1.了解电解在氯碱工业中的应用。

2.了解电解在电镀、电解精炼及电冶金方面的应用。

一、电解饱和食盐水 1.装置、现象及电极反应式2.解释放电顺序:□03H +>Na + □04Cl ->OH - 3.总反应式化学方程式:□052NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑; 离子方程式:□062Cl -+2H 2O=====电解2OH -+H 2↑+Cl 2↑。

二、电镀 1.定义电镀是应用□01电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他□02金属或□03合金的方法。

2.电镀池的构成(往铁件上镀铜)(1)阴极材料:□04Fe ,电极反应式:□05Cu 2++2e -===Cu ; (2)阳极材料:□06Cu ,电极反应式:□07Cu -2e -===Cu 2+; (3)电解质溶液:□08CuSO 4溶液。

3.电镀的目的主要是增强金属□09抗腐蚀能力,增强美观和表面硬度。

三、电冶金 1.金属冶炼的本质使矿石中的金属离子获得电子,从它们的化合物中□01还原出来。

M n ++n e -===M 。

2.电冶金电解是最强有力的氧化还原手段,适用于一些□02活泼金属单质的制取,如冶炼钠、镁、铝等活泼金属。

3.电解熔融的氯化钠阳极反应式:□032Cl --2e -===Cl 2↑; 阴极反应式:□042Na ++2e -===2Na ; 总反应:□052NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑。

1.用惰性电极电解含有酚酞的饱和NaCl 溶液,如何通过实验现象判断阴、阳两极? 提示:2.若把铁件上镀铜的阴极材料换为小块精铜,阳极材料换为粗铜,能否通过电解方法由粗铜制精铜?提示:能。

阴极反应式为Cu 2++2e -===Cu ,而粗铜作阳极,比铜活泼的金属成为阳离子进入溶液,但不会在阴极上得电子成为单质(因Cu 2+得电子能力比它们要强),不如Cu 活泼的金属不失电子,会随Cu 的消耗从粗铜上脱落沉入阳极区,成为阳极泥。

高中化学第四章电化学基础第三节第2课时电解原理的应用课件新人教版选修

高中化学第四章电化学基础第三节第2课时电解原理的应用课件新人教版选修

2.原电池、电解池、电镀池的判断方法 (1)若装置中无外加电源,则该装置可能为原电池,然后根据原电池的构成条件 进行分析判断。 (2)若装置中有外加电源,且两电极插入电解质溶液中并构成闭合回路,则该装 置为电解池或电镀池,电解质溶液中含有阳极金属离子的即为电镀池,否则为 一般电解池。
3.电镀池与精炼池的区别与联系
提示:次氯酸钠。电解饱和食盐水生成氯气、氢气、氢氧化钠,其中氯气与氢氧 化钠反应生成的次氯酸钠能用于去污除油、治疗脚癣。
二、电镀 1.概念:应用_电__解__原理在某些金属表面镀上一薄层其他_金__属__或合金的方法。 2.目的:使金属增强_抗__腐__蚀__能力,增加美观和表面硬度。
3.实例(在铁件上镀铜)。
动,减少氯气在水中的溶解,有利于氯气逸出。
【素养训练】
三室式电渗析法处理含Na2SO4废水可以得到NaOH和H2SO4产品,其原理如图所示, 采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和
S
O
2 4
可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
回答下列问题:
(2)(情境·思考)某晚报有一篇题为《电解“魔水”风靡美国》的文章,说的 是在自来水中加少许食盐,通过电解得到的溶液,既能去污又能除油,还能治疗 脚癣。它在俄罗斯和日本等地获得了广泛使用,而在美国这种溶液正取代各种 “有毒”化学品,成为商家新宠。
此电解食盐溶液时,得到去污除油、治疗脚癣的物质是哪种物质?
(以铁上镀锌为例) 阳极:Zn-2e-====Zn2+ 阴极:Zn2++2e-=铜)-2e-====Cu2+(主要) 阴极:Cu2++2e-====Cu(精铜)

(教师参考)高中化学 4.3.2 电解原理的应用课件 新人教版选修4

(教师参考)高中化学 4.3.2  电解原理的应用课件 新人教版选修4

通直流电后, 阳极: 2Cl - -2e- == Cl2↑ 阴极: 2Na+ + 2e- == 2Na
总反应:2Na精C选l(p熔pt 融) 通 电 2Na + Cl2 ↑ 2
-e- +
-+
阴极
阳极
Cu
e-
oooooooo oooooooo oooooooo oooooooo oooooooo ooo
第4章 电化学基础
第三节 电解池 第2课时 电解原理的应用
精选ppt
1
二、电解原理的应用
1、电解饱和食盐水以制造烧阳极,用含有镀层 金属离子的溶液作电镀液。在直流的作用下,镀层表面就覆 盖一层均匀光洁而致密的镀层。
3、电冶金
制取金属钠
电解熔融状态的氯化钠。
④电解质溶液中CuSO4的浓度基本不变;
精选ppt
4
Cl2
Cu2+
Cl Cl
电解氯化铜溶液实验装置
精选ppt
单击电子流动
3
2、电解精炼铜原理:
①粗铜的溶解与纯铜的生成: 阳极(粗铜):Cu -2e- = Cu2+ 阴极(纯铜): Cu2+ + 2e- = Cu
②比铜活泼的金属:Zn.Fe.Ni只溶解,不析出;
③比铜不活泼的金属:Au.Pt.不溶解,而以单质沉积 形成阳极泥;

人教版高中化学选修4-4.3《电解原理的应用》名师教学设计

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第四章电化学基础第三节电解池第二课时——电解原理的应用长沙市第一中学张亚文核心素养通过电解饱和食盐水、电镀、铜的电解精炼的学习,培养学生将化学成果应用于生活的意识和社会责任感。

基本说明1、教学内容所属模块:选修4《化学反应原理》2、年级:高中二年级3、所用教材:人教版4、所属章节:第四章第三节教材分析电解池是借助于电能,使不能自发进行的氧化还原反应能够发生,从而使电能转化为化学能的装置。

它的应用相当广泛,由此形成的工业也很多,如氯碱工业、电镀、电解、电冶金、电池充电等。

本节课是学生学习“电解原理”知识后的自然延伸与实际应用的有机结合,它有助于学生系统学习电化学知识,并学会用理论知识来解释在生产生活、科研中的实际应用原理,为将来进行科研工作打好基础。

学情分析选修4《化学反应原理》第四章第一、二节和第三节第一课时中,学生已经具有借助氧化还原理论、金属活动顺序和物理学中的电学知识判断电源正负极、电解池的阴阳极,溶液中离子放电顺序的关系、正确书写电极反应式和基本的电解原理分析的能力。

因此,在本节课中,可利用已有的电解池原理知识来理解常见的生产生活中电解原理应用相关知识,例如电解饱和食盐水、电镀、铜的精炼、电冶金等工业生产,有助于学生将理论知识与实际生活相结合,达到理论联系实际的目的,激发学习兴趣。

本节内容是高考大纲中的必考热点内容,电化学知识既可以综合学科内的知识,如化学实验现象的判断和分析、定量实验的操作要求、离子方程式的书写、氧化还原反应问题分析、化学计算等,也可以涉及学科间知识的运用,如物理学中的有关电流强度的计算、有关电量和阿伏加德罗常数的计算等,还可以与生产生活(如金属的腐蚀和防护、电镀废液的危害与环保)、新科技及新技术(新型电池)等问题相联系,是不可忽视的知识点.关于电化学的内容是历年高考的重要知识点之一,已成高考的必考题.其考查的内容有:原电池、电解池、电镀池的电极名称及电极反应式等。

如2015年高考全国新课标卷I第11题,考察内容为微生物电池的总反应式,以及质子交换膜的问题;如2015天津高考卷第4题考查内容为阳离子膜知识;如2015年北京高考第27题第(4)问考查电解海水以及阳离子膜的作用等。

第四章 第三节 第二课时 电解原理的应用

第四章  第三节  第二课时  电解原理的应用
丙 能产生使湿润的的KI淀粉试纸 变蓝的气体的一极为
电解池的阳极,另一极为阴极
返回
主题2:如何在Fe片上镀一层铜? 甲 将铁片浸入CuSO4溶液中,可在Fe片上覆盖一薄层 铜,反应方程式为:Fe+CuSO4===Cu+FeSO4 乙 用Fe片作阴极,铜片作阳极,CuSO4溶液作电解质 溶液,形成电镀池,可在铁片上镀一层铜
(2)电镀时,镀层金属作阳极,待镀金属作阴极,

电解液。
含镀层金属阳离子的溶液
(3)电镀后,电解质溶液中的离子浓度保持不变。
返回
(4)电解精炼铜时,粗铜中的银、金等活泼性差的金 属会以单质的形式沉积在电解槽底部、形成阳极泥;而活 泼性比Cu强的金属(如Zn、Ni等)会以金属阳离子的形式进 入溶液。
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1 . 电 解 饱 和 食 盐 水 的 化 学 方 程 式 为 2NaCl + 电解
2H2O=====2NaCl+H2↑+Cl2↑。 2.电镀时把待镀的金属制品作阴极,镀层金属作阳
极,用含镀层金属离子的溶液作电镀液。
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3.电解精炼铜时,用纯铜作阴极,粗铜作阳极, 用CuSO4溶液作电解液。
(5)电解精炼铜时,电解液的浓度会减小。
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2.关于镀铜和电解精炼铜,下列说法中正确的是( ) A.都用粗铜作阳极、纯铜作阴极 B.电解液的成分都保持不变 C.阳极反应都只有Cu-2e-===Cu2+ D.阴极反应都只有Cu2++2e-===Cu
返回
解析:A项电镀时镀件作阴极;B项电解精炼铜时电 解液成分改变;C项电解精炼铜时,若有比铜活泼的金属 杂质(如锌),则阳极还会发生Zn-2e-===Zn2+的反应。
阳极: 2Cl--2e-===Cl2↑ ,
电解
总化学方程式为: 2NaCl(熔融)=====2Na+Cl2↑。

高中化学 第四章 第3节 电解池 第2课时 电解原理的应用 新人教版选修4

高中化学 第四章 第3节 电解池 第2课时 电解原理的应用 新人教版选修4
阴极:溶液中阳离子得电子, 发生还原反应
负极:较活泼电极金属或阴离子 失电子,发生氧化反应
正极:溶液中的阳离子或氧气得 电子,发生还原反应
阴离子移向阳极,阳离子移向阴 阴离子移向负极,阳离子移向正


阳极正极―→负极阴极
负极正极
均发生氧化还原反应,两电极得失电子数相等
原电池可以作为电解池的电源,二者共同形成闭合回路
【例❷】 (2014·高考广东卷)某同学组装了如图所示的电化学装 置,电极Ⅰ为 Al,其他均为 Cu,则( )
A.电流方向:电极Ⅳ→Ⓐ→电极Ⅰ B.电极Ⅰ发生还原反应 C.电极Ⅱ逐渐溶解 D.电极Ⅲ的电极反应:Cu2+ + 2e- ===Cu
解析:A 项,由题意可知,该装置的Ⅰ、Ⅱ是原电池的两极,Ⅰ 是负极、Ⅱ是正极,Ⅲ、Ⅳ是电解池的两极,其中Ⅲ是阳极,Ⅳ是阴 极,所以电流方向:电极Ⅳ―→Ⓐ―→电极Ⅰ,正确;B 项,电极Ⅰ 是原电池的负极,发生氧化反应,错误;C 项,电极Ⅱ是原电池的正 极,发生还原反应,有 Cu 析出,错误;D 项,电极Ⅲ是阳极,发生 氧化反应,电极反应是 Cu-2e-===Cu 2+,错误,答案选 A。
电解过程中,以下判断正确的是( D )
法合成氨(装置如图)。下列有关说法中正确的是( C )
A.电解法合成氨的电解池中能用水作电解质溶液的溶剂 B.钯电极 B 连接的是电源的负极 C.钯电极 A 的电极反应式为 N2+6e—+6H+===2NH3 D.当有 0.3 mol 电子转移时,有 2.688 L NH3 生成
解析:A 项,在电解法合成氨的电解池中不能用水作电解质溶液的溶 剂,原因是新法合成氨电解池的反应温度是 570 ℃时,水为水蒸气, 故 A 项错误;B 项,由氢离子移动方向可知 A 为阴极,B 为阳极, 阳极连接电源正极,故 B 项错误;C 项,A 为阴极,发生还原反应, 电解方程式为 N2+6e-+6H+===2NH3,故 C 项正确;D 项,由于气 体存在的条件不是标准状况下,故 D 错误。故答案选 C。

高中化学选修四 第四章 第三节 第二课时 电解原理的应用

高中化学选修四  第四章  第三节  第二课时 电解原理的应用

电解原理的应用
1.电解饱和食盐水 氯碱工业:电解饱和食盐水的工业叫做氯碱工业。
2.电镀 (1)概念:应用 电解 原理在某些金属表面镀上一薄层其他 金属 或 合金的方法。 (2)目的:使金属增强 抗腐蚀 能力,增加美观度和表面硬度。
(3)实例(在铁件上镀铜)。
材料 阴极 阳极 电解质溶液
电极反应式
2.关于镀铜和电解精炼铜,下列说法中正确的是 A.都用粗铜作阳极、纯铜作阴极 B.电解液的成分都保持不变 C.阳极反应都只有 Cu-2e-===Cu2+ D.阴极反应都只有 Cu2++2e-===Cu
(
)
解析: A 项,电镀时镀件作阴极,错误;B 项,电解精炼铜 时,电解液成分发生变化,错误;C 项,电解精炼铜时,比 铜活泼的金属杂质(如锌), 比铜更易被氧化 Zn-2e ===Zn2 。
+ - - -
[特别提醒 ] (1)氯碱工业中所用的饱和食盐水必须精制, 以除去食盐
2 水中的 Ca2 、Mg2 、 SO4 等杂质。
+ + -
(2)电镀时电解质溶液的浓度不变而电解精炼铜时, 电解 质溶液的浓度减小。
1.用惰性电极电解 NaCl 水溶液,下列叙述正确的是 ( A.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠 B.若在阳极附近的溶液中滴入 KI 溶液,溶液呈褐色 C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈无色
- +
答案:D
有关电解的计算
1.计算方法 有关电解的计算通常是求电解后某产物的质量、气体的体积、 某元素的化合价、元素的相对原子质量、溶液的 pH 及物质的量浓 度等。不论哪种计算,均可概括为下列三种方法:
电子守恒法 用于串联电路,通过阴、阳两极的电量相同等类型 计算 的计算,其依据是电路中转移的电子数相等 总反应式计 先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总 算 反应式列比例式计算 根据得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的 关系式计算 桥梁,建立计算所需要的关系式

2017-2018人教版高中化学选修四课件第四章第三节第2课时电解原理的应用

2017-2018人教版高中化学选修四课件第四章第三节第2课时电解原理的应用

深度思考 判断下列描述的正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。 (1)在镀件上电镀铜时,可用金属铜作阳极。 ( ) (2)电解精炼铜时,电解质溶液的浓度不变。 ( ) (3)电解精炼铜时,用纯铜作阳极,粗铜作阴极。 ( ) (4)工业上用电解熔融氧化镁的方法制取 Mg。 ( ) (5)用 U 形管作电解饱和食盐水的实验,通电前在 U 形管的两端 滴加几滴石蕊溶液,通电后阳极处溶液变蓝。 ( )
阳极 阴极
(2)主要生产过程。
2.电镀铜与精炼铜的比较 电镀铜 能量转变 电能转化为化 学能 精炼铜 电能转化为化学能
粗铜(含锌、银、 阳极材料 纯铜 金等杂质) 阴极材料 镀件 纯铜 Zn2+ 2+ Zn-2e Cu 阳极反应 Cu-2e Cu-2eCu2+等 Cu Cu2++2eCu 阴极反应 Cu2++2e电解质溶 硫酸铜溶液保 反应后硫酸铜溶液中混有 Zn2+ 液及其变化 持不变 等,Cu2+浓度减小
,
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解质溶液 a 选用 CuSO4 溶液,则: ①X 电极的材料是 ,电极反应 为 。 ②Y 电极的材料是 ,电极反应 为 。(说明:杂质发生的电极反应不必 写出)
解析: (1)用惰性电极电解饱和食盐水时,阳极反应:2Cl--2eCl2↑;阴极反应:2H++2eH2↑。与电源正极相连的为阳极,反之为 阴极。所以 X 为阴极,Y 为阳极。X 极在反应过程中消耗了 H2O 电 离出的 H+,溶液呈碱性,加入酚酞溶液变成红色;Y 极产生 Cl2,能使湿 润的碘化钾淀粉试纸变为蓝色。 (2)电解精炼铜时,用含杂质的铜为阳极,纯铜为阴极。反应过程 中阳极上的铜以及比铜活泼的金属失去电子成为离子进入溶液,活 泼性比铜差的金属形成阳极泥;在阴极只有 Cu2+能得电子成为单质, 其他较活泼金属对应的离子不能得电子。根据装置图,X 为阴极,Y 为阳极。所以,X 电极的材料是纯铜,电极反应为 Cu2++2eCu;Y 电极的材料是粗铜,电极反应为 Cu-2eCu2+。 答案: (1)①2H++2eH2↑ 有气泡冒出,溶液变红 ② 2Cl--2eCl2↑ 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在 Y 电极附近,试纸 变蓝色 (2)①纯铜 Cu2++2eCu ②粗铜 Cu-2eCu2+

第3节第2课时 电解原理的运用3

第3节第2课时 电解原理的运用3

将A中溶液倒入B中混合,充分振荡,沉淀全部消失
微信公众号:澄清石灰水
选修四第四章 电化学基础 第三节 电解池
第2课时 电解原理的运用 第二第部一分部分结电束镀
化学教师:澄清石灰水
电镀
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(1)定义:电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或 合金的过程。
(2)目的:使金属增强抗腐蚀的能力,增加美观和表面硬度
(2)现象: 阳极:有气泡产生,使湿润的淀粉-KI溶液变蓝
阴极: 有气泡产生,滴加酚酞溶液变红 (3)电极反应方程式:
阳极: 2Cl——2e—=Cl2↑ 阴极: 2H++2e—=H2↑ 总式: 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
氯碱工业
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①生产设备名称:离子交换膜电解槽
第三部分 计算
化学教师:澄清石灰水
相关计算
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1.计算的原则 (1)阳极失去的电子数等于阴极得到的电子数。 (2)串联电路中通过各电解池的电子总数相等。 (3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等。
2.计算的方法 (1)得失电子守恒法计算:用于串联电路、通过阴阳两极的电量相同等类型的计算,其 依据是电路上转移的电子数相等。 (2)总反应式计算:先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式列比例式 计算。 (3)关系式计算:借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁,建立计算所需 的关系式。
方法
电解法
热还原法 热分解法
1.电解法(K—Al) 2NaCl(熔融)=电==解=2Na + Cl2↑ 2Al2O3 (熔融)=电=解==4Al + 3O2↑

选修4第4章第3节第2课时 电解原理的应用

选修4第4章第3节第2课时 电解原理的应用

二、电解原理的应用-氯碱工业
(1)电极反应:
++2eˉ =H ↑ 2Clˉ - 2eˉ = Cl ↑ 2H 阳极: 。 阴极: 。 2 2
总反应:
电解 2Cl +2H2O=====2OH-+Cl2↑+H2↑


二、电解原理的应用-电镀
(1)概念:电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其 他金属或合金的过程。 (2)电镀池的构成: 实例:(往铁件上镀铜)
①阴极材料: Fe ,
电极反应式: Cu2++2e-==Cu ; ②阳极材料: Cu ,
电极反应式: Cu-2e-==Cu2+ ; ③电解质溶液: CuSO4 溶液。
直流电源 负极 正极
阴极(待镀金属)
阳极(镀层金属)
电镀池
二、电解原理的应用-电镀
(3)原理: 负极 e- 阴极(待镀金属) (还原反应)
第四章 电化学基础
第3节 电解池
1 2 3 4 5
化学能与电能 原电池 化学电源 电解池 金属的化学腐蚀与防护
【知识回顾】
1.电解池的组成及工作原理: eˉ 负极 电解池阴极 ( 还原反应 ) 阳离子 (电源) eˉ (电解质溶液 ) 阴离子 正极
电解池阳极 ( 氧化反应 )
2.离子放电序:
(1)阳离子:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+> Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ (2)阴离子:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-


阴极反应: 总反应:

高中化学第四章第三节第二课时电解原理的应用课件新人教选修4.ppt

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第 二 课 时 电 解 原 理 的 应 用
一、氯碱工业
1.饱和食盐水中的离子 在饱和食盐水中,氯化钠完全电离产生了 Na+和 Cl-, 同时水部分电离产生了 H+ 和 OH-.
2.离子的移动方向 通电后 Na+ 和 H+向阴极移动, Cl-和 OH-向阳极
移动.
3.电极上的放电顺序 阳极: Cl- > OH-,阴极: H+>_ Na+.
二、电化学计算的基本方法 原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶 液pH的计算、相对原子质量和阿伏伽德罗常数测定的 计算、根据电量求产物的量与根据产物的量求电量等 的计算.不论哪类计算,均可概括为下列三种方法:
1.根据电子守恒法计算 用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同 电量等类型的计算,其依据是电路上转移的电子数相 等.
二、电镀
1.概念 应用 电解 原理在某些金属表面镀上一薄层 其他金属 或 合金 的方法.
2.目的 使金属增强 抗腐蚀能力 ,增加 美观和表面硬度 .
3.原理 (1)电极的选择:
阳极: 镀层金属 ;阴极: 待镀金属制品 . (2)电解质溶液的选择:使用含有 镀层金属离子 的电解
质溶液.
(3)电极反应(以镀铜为例): 阳极:Cu-2e-=== Cu2+, 阴极:Cu2++2e-===Cu.
mol、 0.5 mol和0.25 mol.所以共放出有色气体(Cl2) 0.5 +0.5=1 mol,无色气体(O2和H2) 0.5+0.25=0.75 mol.
[答案] C
[关键一点]
根据得失电子守恒及元素的化合价可得出常见电极产物
计算关系式:
物质:2H2~O2~2Cl2~2Cu~4Ag~4H+~4OH-~4e-
还原反应, 反应,溶液中的阳

2020-2021学年高中化学人教版选修4课件:第四章 第三节 第2课时 电解原理的应用

2020-2021学年高中化学人教版选修4课件:第四章 第三节 第2课时 电解原理的应用

知识梳理 典例透析
自主预习 合作探究
一二三
二、电解池的有关计算 1.计算的原则 (1)阳极失去的电子数=阴极得到的电子数。 (2)串联电路中通过各电解池的电子总数相等。 (3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等。 2.解题方法 (1)根据守恒法计算:用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产 物、相同电量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。 (2)根据总反应式计算:先写出电极反应式,再写出总反应式,最后 根据总反应式计算。 (3)根据关系式计算:根据得失电子守恒关系,在已知量与未知量 之间,建立计算所需的关系式。
知识梳理 典例透析
2.根据电极反应现象判断
自主预习 合作探究
一二三
在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极,并由此判断 电池类型。如图,若C极溶解,D极上析出Cu,B极附近溶液变红,A极 上放出黄绿色气体,则可知乙是原电池,D是正极,C是负极,甲是电解 池,A是阳极,B是阴极。
自主预习 合作探究
知识梳理 典例透析
自主预习 合作探究
一二三
3.计算类型 电解池中的有关计算主要包括: (1)根据直流电源提供的电量求产物的量(析出固体的质量、标 准状况下产生气体的体积等);(2)计算溶液的pH;(3)求相对原子质 量;(4)求某元素的化合价;(5)求化学式。
自主预习 合作探究
知识梳理 典例透析
2Na,阳极:2Cl--2e2Na+Cl2↑。
Cl2↑。总化学方程式为 2NaCl(熔融)
目标导航 预习导引
自主预习 合作探究
在电镀铜时,电镀液中CuSO4溶液的浓度是否发生变化? 提示:基本不变。电镀铜时,阳极:Cu-2e- Cu2+,阴极:Cu2++2eCu,所以理论上电镀液中 c(CuSO4)保持不变。

高中化学(课标点击+知识导学+典例精析)第四章 第三节 第2课时 电解原理的应用课件 新人教版选修4

高中化学(课标点击+知识导学+典例精析)第四章 第三节 第2课时 电解原理的应用课件 新人教版选修4

“三看”,即:先看电极:两极为导体且活泼性不同;再
看溶液:两极插入(chā rù)电解质溶液中;后看回路:形
成闭合回路或两极直接接触。

(2)有外接电源,两极插入(chā rù)电解质溶液中,且
目 链
阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子不同则为电解池。 接
(3)有外接电源,两极插入(chā rù)电解质溶液中,且 阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同则为电镀池。
2Cl-+2H2O=通==电==Cl2↑+H2↑+2OH-
第六页,共32页。
2.电镀
(1)定义:电镀是应用__电__解__(_d_i原àn理jiě在) 某些金属表面 镀上一薄层(báo cénɡ金)其属他______合__或金________的方法。
(2)电镀池的构成。



镀层金属

待镀的金属制品
第十八页,共32页。
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液, 则:
①X电极的材料是________,电极反应式是
__________________________。

②Y电极的材料是________,电极反应式是

______________________(说明:杂质发生的电极反应不必写
电极反应式为:2H2O-4e-===H2↑+2OH-,所以b极附近的pH增大。
答案:D
第二十七页,共32页。
二、原电池、电解池、电镀(diàndù)池的判定
例2把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液
的玻璃(bō lí)皿中(如图所示的平面图),经过一段时间后,首
先观察到溶液变红的区域是( )
目 链

人教版高中化学选修四课件第四章第三节第2课时电解原理的应用

人教版高中化学选修四课件第四章第三节第2课时电解原理的应用

(2)C 中铜极增重 2.16 g,即析出 0.02 mol Ag,线路中通 过 0.02 mol 电子。由 4e-~O2,可知 B 中产生的 O2 只有 0.005 mol,即 112 mL。但 B 中共收集到 224 mL 气体, 说明还有 112 mL 气体是 H2,即 Cu2+全部在阴极放电后, H+接着放电产生了 112 mL H2,则通过 0.01 mol 电子时, + - + Cu2 已完全被还原。由 2e ~ Cu,可知 n(Cu2 )= 0.005 0.005 mol mol,则 c(CuSO4)= = 0.025 mol· L-1。 0.2 L - - - - (3)由 4e ~4OH 知,A 中生成 0.02 mol OH ,则 c(OH ) - 14 1.0 × 10 = 0.1 mol· L- 1, c(H+ )= mol · L- 1=1.0× 10- 13 0.1 mol·L-1,pH=13。
(3)关系式计算:借助得失电子守恒关系建立已知量与未知量
之间的关系式进行计算。
1.“突破电解池串联”的有关计算 【例1】 如图所示,若电解 5min时,测得铜电极的
质量增加2.16g。
试回答: (1)电源中X极是________ (填“正”或“负”)极。 (2)通电5min时,B中共收集到224mL(标准状况)气体,溶液体
3.电解精炼铜时,粗铜中的Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质如何
变化? 答案 当粗铜在阳极不断溶解时,位于金属活动顺序表中铜以 前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等,也会同时失去电子,如Zn -2e-===Zn2+、Fe-2e-===Fe2+、Ni-2e-===Ni2+。但 是Zn2+、Ni2+、Fe2+比Cu2+更难被还原,所以它们并不在 阴极获得电子析出,而只是留在电解质溶液里。而位于金属 活动性顺序表中铜之后的金属如银、金等杂质,因为失电子

高考化学 第四章 第三节 电解池 第2课时 电解原理的应用课件 新人教版选修4

高考化学 第四章 第三节 电解池 第2课时 电解原理的应用课件 新人教版选修4


普通电解
MgCl2(熔融)电解 Mg+Cl2↑ Na、Mg、Al 等活泼

2Al2O3(熔融)电解
金属 4Al+3O2↑

电解精炼
阳极反应:Cu-2e- 阴极反应:Cu2++2e-
Cu2+ Cu
原电池、电解池、电镀池三种装置的区别与联系
原电池
定 将化学能转变成电 义 能的装置
装 置 举 例
电解池
子比铜离子难还原,所以并不在阴极析出,而只是留在电解质 溶液里。而位于金属活动性顺序表中铜之后的金属如 Ag、Au 等杂质,因为失电子能力比铜弱,很难在阳极失去电子变成阳 离子进入电解液,而是以金属单质的形式沉积在电解槽底,形 成阳极泥(阳极泥可作为提炼 Ag、Au 等贵重金属的原料)。
(2)阴极反应产物的分析:电解过程中,Cu2+比 H+、Zn2+、 Ni2+和 Fe2+先在阴极放电而析出,Zn2+、Ni2+、Fe2+等离子留 在了溶液中。
式时得、失电子数要相等,在计算电解产物的量时,应按得、失电
子数相等计算
氯碱工业的考查 【例 1】氯碱厂电解饱和食盐水制取 NaOH 的工艺流程示 意图如下:
图 4-3-4
依据图 4-3-4,完成下列填空: (1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生反应为 __________________________,与电源负极相连的电极附近溶 液 pH 值________ (填“不变”、“升高”或“下降”)。 (2)工业食盐含 Ca2+、Mg2+等杂质,精制过程发生反应的 离子方程式为_____________________________________。 (3)如果粗盐中 SO24-含量较高,必须添加钡试剂除去 SO24-, 该钡试剂可以是( )。

最新高中化学选修四课件:第4章 第3节 第2课时电解原理的应用PPT27张

最新高中化学选修四课件:第4章 第3节 第2课时电解原理的应用PPT27张

解液在电解前后体积变化可以忽略),电极上应析出银的质量
本是
(B)

时 A.27 mg
B.54 mg
C.108 mg
D.216 mg

目 开
解析 由得失电子守恒知,e-~OH-~H+~Ag,所以 n(Ag)=
关 n(H+)。AgNO3 溶液电解后产生酸,产生的 H+的物质的量可由
pH 差来计算:pH 从 6.0 变为 3.0,即 c(H+)≈10-3 mol·L-1,所以
(2)电镀的概念是应用 电解 原理在某些金属表面镀上一薄层
其他 金属 或 合金 的方法。
学习·探究区
第2课时
(3)电镀池的构成:一般都是用 含有镀层金属离子的电解质溶
液 作电镀液;把镀层金属 浸入电镀液中与直流电源的正极相
连,作为阳极;待镀金属制品 与直流电源的负极相连,作阴极。
本 3.电解精炼铜
阴极:2H++2e-===H2↑
总反应:2NaCl+2H2O=电==解==2NaOH+H2↑+Cl2↑
本 课
对照分析选项,C 错误;

栏 阳极附近的溶液中会溶有少量的 Cl2,滴加 KI 溶液后发生反
目 开
应:Cl2+2I-===I2+2Cl-,溶液呈棕黄色,B 正确;

阴极附近产生大量的 OH-,滴加酚酞后变红色,A 错误;
(2)阳极:
本 4OH--4e-===2H2O+O2↑课 时ຫໍສະໝຸດ 4 mol1 mol

5.6×10-3 L
目n

22.4 L·mol-1
关 n=1.0×10-3 mol,消耗 1.0×10-3 mol OH-,生成 1.0×10-3 mol H+

高中人教版化学选修4课件:第4章-第3节-课时2-电解原理的应用-

高中人教版化学选修4课件:第4章-第3节-课时2-电解原理的应用-

[解析] (1)根据 c 点变红知该极上的反应为 2H++2e-===H2↑, 即该极为阴极,与电源的负极相连,所以 a 是正极。
(2)滤纸 B 上发生的总反应的化学方程式为 2NaCl+2H2O=电==解== H2↑+Cl2↑+2NaOH。
(3)e 为阳极,电极反应为 Zn-2e-===Zn2+;f 为阴极,电极反 应为 Zn2++2e-===Zn;电镀液为含镀层金属离子的电解质溶液,所 以可用 ZnSO4 溶液或 ZnCl2 溶液等。
C.3 mol·L-1
D.4 mol·L-1
A [根据题设条件,两极上电极反应式为阴极:首先 Cu2++2e -===Cu,然后 2H++2e-===H2↑;阳极:4OH--4e-===2H2O+ O2↑。既然阴极上收集到 H2,说明 Cu2+已完全放电,根据电子守恒, 阴极上 Cu2+、H+得电子总数应等于 OH-失电子总数。析出 0.1 mol H2 获得 0.2 mol 电子,析出 0.1 mol O2 失去 0.4 mol 电子,所以有 0.1 mol Cu2+放电,获得 0.2 mol 电子,c(Cu2+)=0.1 mol/0.1 L=1 mol·L-1。]
性电极电解一段时间后,在一电极上析出 19.2 g Cu;此时,在另一
电极上放出气体的体积在标准状况下为(不考虑产生的气体在水中的
溶解)( )
A.3.36 L
B.5.6 L
C.6.72 L
D.13.44 L
1234 5
B [阴极析出铜 0.3 mol,由 Cu2++2e-===Cu 知 Cu2+得到 0.6 mol 电子,根据 2Cl--2e-===Cl2↑,求出当溶液中 Cl-全部参与电 极反应时,放出 Cl2 0.2 mol,失去电子 0.4 mol。因此在阳极还有 OH -放电,根据 4OH--4e-===2H2O+O2↑和电子守恒,在阳极有 0.05 mol O2 放出,即阳极共放出 0.25 mol、标准状况下为 5.6 L 的气体。]
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mol O2放出,即
阳极共放出0.25 mol标准状况下为5.6 L的气体。 [答案] B
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解答电解计算题的基本步骤
(1)正确书写电极反应式(要特别注意阳极材料)。
(2)当溶液中有多种离子共存时,先要根据离子放 电顺序确定离子放电的先后。 (3)根据得失电子守恒进行相关计算。
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(1) 电 解 饱 和 食 盐 水 的 化 学 方 程 式 为 2NaCl + 电解 2H2O=====2NaOH+H2↑+Cl2↑,离子方程式为 2Cl- 电解 +2H2O=====Cl2↑+H2↑+2OH-。
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(2)电镀时把待镀的金属制品作阴极,镀层金属作 阳极,用含镀层金属离子的溶液作电镀液,电镀时,镀
层金属离子浓度保持不变。
(3)电解精炼铜时,用纯铜作阴极、粗铜作阳极, 用CuSO4溶液作电解液,精炼过程中,Cu2+的浓度逐渐 减小。
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(4)电解熔融 Al2O3 制取铝: 阳极反应式:6O2--12e-===3O2↑; 阴极反应式:4Al3++12e-===4Al; 电解 总反应式为:2Al2O3(熔融) ===== 4Al+3O2↑。 冰晶石
[解析]
阴极析出铜0.3 mol,由Cu2++2e-===Cu知
Cu2+得到0.6 mol电子,根据2Cl--2e-===Cl2↑,求出当 溶液中Cl-全部参与电极反应时,放出Cl2 0.2 mol,失去
电子0.4 mol。因此在阳极还有OH-放电,根据4OH--4e
-===2H 2O+O2↑和电子守恒在阳极有0.05
池,电解质溶液中含有阳极金属离子的即为电镀池, 否则为一般电解池。 返回
2.电镀铜与精炼铜的比较
电镀铜 能量转变 阳极材料 阴极材料 阳极反应 电能转化为 精炼铜 电能转化为化学能 粗铜(含锌、银、金等杂质) 纯铜 Zn-2e-===Zn2+ Cu-2e-===Cu2+等 返回
化学能
纯铜 镀件 Cu-2e- ===Cu2+
答案:C
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5.设计简单的实验证明电解饱和食盐水时,阴极有 NaOH生成,阳极有Cl2产生。 (1)证明NaOH:______________________________; (2)证明Cl2:_________________________________。
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答案:(1)向阴极区滴入几滴酚酞,溶液变红,证明
Na和Cl2,D项错误。
[答案]
C
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电镀条件下,镀层金属离子浓度远高于其他阳离子 浓度,因此一定是电镀液中的镀层金属离子得到电子变 为金属单质在阴极析出,而不是其他阳离子。例如在铁
片上镀锌时,阴极反应式为Zn2++2e-===Zn,而不是
2H++2e-===H2↑。
返回
返回
1.计算的原则 (1)阳极失去的电子数=阴极得到的电子数。 (2)串联电路中通过各电解池的电子总数相等。
- - -
2- 、⑧SO4
其中阳离子得电子能力由强到弱的顺序为 阴离子失电子能力由强到弱的顺序为
④①③②

⑤⑥⑦⑧ 。
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一、电解饱和食盐水 1.装置
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2.原理
(1)电极反应: 阳极:发生氧化反应、电极反应式为: 2Cl--2e-===Cl2↑ 。 阴极:发生还原反应,电极反应式为: 2H++2e-===H2↑ 。
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[ 例 1]
某同学按下图所示的装置进行电解实 ( )
验。下列说法不 正确的是 .
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D
A.电解过程中,石墨电极上有 H2 产生 电解 B.电解初期,主反应方程式为:Cu+H2SO4=====CuSO4+H2↑ C.电解一定时间后,石墨电极上有铜析出 D.整个电解过程中,H+的性电极电解饱和食盐水,当电源提供给0.2 mol电 子时停止通电。若此溶液体积为2 L,则所得电解液 的pH是 A.1 B.8 ( )
C.13
D.14
返回
分析:电解食盐水时供给0.2 mol电子,则消耗的 H+为0.2 mol,同时产生OH-0.2 mol,溶液体积 为2 L,则c(OH-)=0.1 mol/L,故pH=13。
D
返回
(1)电离:电解质在水溶液里或熔融状态 下,离解出 自由移动离子 的过程。 (2)通电条件下,阳离子向电解池的阴极 定向运动,并在电极上发生 还原 反应;阴 离子向电解池的阳极定向运动,并在电极(惰 性)上发生 氧化 反应。
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(3)今有下列八种离子:①Fe3+、②H+、③Cu2+、④Ag+、 ⑤I 、⑥Cl 、⑦OH
(3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等。
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2.计算的方法
(1)根据电子守恒法计算:用于串连电路、阴阳
两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算, 其依据是电路上转移的电子数相等。 (2)根据总反应式计算:先写出电极反应式,再 写出总反应式,最后根据总反应式列比例式计算。
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(3)根据关系式计算:根据得失电子守恒的关系建立 已知量与未知量之间的桥梁,建立计算所需的关系式。 电解计算时常用的定量关系为: 4e-~4H+~4OH-~2H2~O2~2Cu~4Ag。
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阴极有NaOH生成 (2)将湿润的淀粉KI试纸靠近阳极区,试纸变蓝,证 明有Cl2生成
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1.原电池、电解池、电镀池的判断方法 (1)若装置中无外加电源,则该装置可能为原电 池,然后根据原电池的构成条件进行分析判断。 (2)若装置中有外加电源,且两电极插入电解质
溶液中并构成闭合回路, 则该装置为电解池或电镀
电镀铜
精炼铜
阴极反应
Cu2++2e- ===Cu
Cu2++2e-===Cu
电解质溶液 硫酸铜溶液保 反应后硫酸铜溶液中混有 及其变化 持不变 Zn2+等,Cu2+浓度减小
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[例1]
(2011· 山东高考,有改动)以KCl和
ZnCl2 混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说 法正确的是 ( )
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[例2]
(2012· 枣庄高二质检)将含有0.4 mol Cu(NO3)2
和0.4 mol KCl的水溶液1 L,用惰性电极电解一段时间后,
在一电极上析出19.2 g Cu;此时,在另一电极上放出气
体的体积在标准状况下为(不考虑产生的气体在水中的溶 解) A.3.36 L C.6.72 L B.5.6 L D.13.44 L 返回 ( )
[例2] 如图为直流电源电解稀Na2SO4水
溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分
别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的
A.逸出气体的体积,a电极的小于b电极的 是 B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺 激性气味气体
C.a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色
D.a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色
阴极:Cu2++2e-===Cu,所以电镀法中c(CuSO4) 保持不变。 答案:电镀液中CuSO4浓度保持不变。
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3.思考与讨论:电解精炼铜时,粗铜中的杂质(如Zn、
Fe、Au等)到哪里去了?
答案:粗铜中的Zn、Fe比Cu先失电子转变为Zn2+、 Fe2+进入电解质溶液中;而比Cu不活泼的Au不失电子, 在Cu大量消耗时,Au从粗铜板上脱落在阳极区形成阳 极泥。
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(2)总反应式: 化学方程式:
电解 2NaCl+2H2O=====2NaOH+Cl2↑+H2↑

电解 - 2Cl + 2H O ===== 2OH +Cl2↑+H2↑ 2 离子方程式: 。

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二、电镀 1.定义 电镀是应用电解 原理在某些金属表面镀上 一薄层其他 金属 或 合金 的方法。 2.电镀池的构成
物中 还原 出来。如Mn++ne-===M。
2.电冶金 电解是最强有力的氧化还原手段,适用于一些 活泼金属 单质的制取,如冶炼钠、镁、铝等活泼 金属。
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3.电解熔融的氯化钠
--2e-===Cl ↑ 2Cl 阳极反应: 2 ++2e-===2Na 2Na 阴极反应:
; ; 。
电解 总反应:2NaCl(熔融)=====2Na+Cl2↑
A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过
程是该原电池的充电过程
B.因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与 锌的析出量无确定关系 C.电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反 应速率
D.工业上电解饱和食盐水制取Na和Cl2
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[解析]
本题考查电镀,意在考查考生对电镀原
理的理解和应用能力。未通电前上述装置不能构成 原电池,A项错误;锌的析出量与通过的电量成正比, B项错误;电镀时电解反应速率只与电流大小有关, 与温度无关,C项正确;工业上电解熔融NaCl制取
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1.下列关于铜电极的叙述中,正确的是( A.铜锌原电池中铜是正极 B.用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极 C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阴极
)
D.电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极
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2.在某镀件镀铜时,电镀液中CuSO4溶液的浓度是 否发生变化?
分析:在镀件镀铜时,阳极:Cu-2e-===Cu2+,
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(1)实例:(往铁件上镀铜)
2++2e-===Cu Fe Cu ①阴极材料: ,电极反应式: ; ②阳极材料: Cu ,电极反应式: Cu-2e-===Cu2+ ; ③电解质溶液: CuSO4 溶液。
(2)电镀的目的主要是增强金属 抗腐蚀 能力,增强美观
和表面硬度。
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三、电解精炼铜
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四、电冶金 1.金属冶炼的本质 使矿石中的金属离子获得电子,从它们的化合
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