电解原理的应用——电解精炼铜、电镀

1.2.3 电解原理的应用——电解精炼铜、电镀

课型：新授课主备人：李琴审核人：万社娟韩守霞

学习目标：

学会运用电解的原理分析铜的电解精炼；通过学习电镀的内容，了解具有一定特殊性的、另一种电解原理的应用方法，并进一步体会电解对人类社会的重要贡献。

重点难点：

铜的电解精炼和电镀的原理

旧知链接：

1.离子放电顺序:

常见阳离子放电顺序为：

常见阴离子放电顺序为：

2. 写出用惰性电极电解下列溶液的电极反应式：①CuCl2②H2SO4③ CuSO4

①阳极：

阴极：

②阳极：

阴极：

③阳极：

阴极：

预习检测：

1、铜的电解精炼：粗铜中含Fe、Zn、Ni、Ag、Pt、Au等少量杂质金属，下图为电解法精炼铜的装置。

其中阳极为，阴极为，电解质溶液为。（并标在图上）

阳极发生的主要反应为：

（杂质Fe、Zn、Ni也发生电极反应：由于Pt、Ag、Au的金属性比Cu弱且量又少，这三种金属不反应，以单质的形式沉积在底部，得到阳极泥）。

阴极的反应为

分析电解精炼过程中电解质溶液的变化：

总结：

阳极：

电解精炼装置的构成阴极：

电解质溶液：

2、电镀

阅读教材，设计试验，在铁制品上镀铜（教材第17页“活动·探究）。

要求：画出电镀铜的实验装置图，指出电极材料和电解质溶液，写出电极反应式。

总结:

(1)电镀：

阳极：

(2)电镀池的构成阴极：

电镀液：

交流·研讨：

1．下列叙述中不正确的是（）

A．电解池的阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应

B．不能自发进行的氧化还原反应可通过电解的原理实现

C．电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应

D．电解饱和食盐水时，阳极得到氢氧化钠溶液和氢气

2．金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋）( )

A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2＋＋2e－→Ni

B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等

C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋

D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt

3、下列关于铜电极的叙述正确的是( )

A、铜锌原电池中铜是负极

B、用电解法精炼铜时纯铜作阳极

C、在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极

D、电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极

4、将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联 , 在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为( )

A 、1∶2∶3

B 、3∶2∶1

C 、6∶3∶1

D 、6∶3∶2

5．电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a ；X 、Y 是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题： （1）若X 、Y 都是惰性电极，a 是饱和NaCl 溶液，实验开始时，同

时在两边各滴入几滴酚酞试液，则

①电解池中X 极上的电极反应式为

在X 极附近观察到的实验现象是

②Y 电极上的电极反应式为

检验该电极反应产物的方法是 。

（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a 选用CuSO 4溶液，则

①X 电极的材料是 ，电极反应式为

②Y 电极的材料是 ，电极反应式为 （说明：杂质发生的电极反应不必写出）

（3）若要在铁制品表面镀上一层银，则可选用 溶液为电解液，

①X 电极的材料是 ，电极反应式为

②Y 电极的材料是 ，电极反应式为 知者加速:

1. （2008年全国Ⅱ）右图为直流电源电解稀Na 2SO 4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试液，下列实验现象中正确的是

A. 逸出气体的体积a 电极的小于b 电极的

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 电极附近出现蓝色

D. a 电极附近呈蓝色，b 电极附近出现红色

2. (2006年北京卷)铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答：

（1）工业冶炼铝的化学方程式是

（2）铝与氢氧化钾反应的离子方程式是

（3）工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜（只允许阳离子通过），其工作原理如图所示。

①该电解槽的阳极反应式是

②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因

③除去杂质后氢氧化钾溶液从液体出口（填写“A”或“B”）导出。

3.从Cu2+、SO42-、Cl-、Ba2+、Ag+、H+中选出合适的离子组成电解质，采用碳棒作电极对其溶液进行电解：

(1)若使电解质含量减少而水量不变进行电解，可采用的电解质是

（写化学式，下同）

(2)若使电解质含量不变而水量减小进行电解，可采用的电解质是

(3)若使电解质和水量都减小进行电解，可采用的电解质是

(4)若两极分别放出H2和O2，可采用的电解质是

(5)若阴极析出金属,阳极放出O2，可采用的电解质是

(6)若使两极分别放出气体，且体积比为1:1，可采用的电解质是

反思与小结：

通过本节学习我学到了有关电解原理的应用知识,知道了电镀和电解精炼都属于电解，可应用电解原理解决该类问题，明白了电解池、电解精炼池、电镀池的联系与区别。

你认为需掌握的内容是

本节你还有哪些不理解的内容

附：知者加速参考答案

1、D

2、⑴2Al2O3通电

4Al +3O2↑⑵2Al + 2OH- +2H2O = 2AlO2 + 3H2↑

⑶①4OH- → 2H2O + O2↑+4e- ② H+放电，促进水的电离，OH 浓度增大③ B

3、（1）CuCl2、HCl （2）H2SO4 （3）BaCl2、CuSO4 （4）H2SO4 （5）CuSO4 （6）HCl、BaCl2

要让优秀成为习惯！