【优化设计-赢在课堂】(人教版)2015高中化学选修4配套课件4.3.2 电解原理的应用

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3.电解精炼铜 ( 1) 装置如下图所示:
粗铜作阳极, 纯铜作阴极, CuSO4 溶液作电解质溶液。 ( 2) 电极反应, 阳极为 Cu-2eCu2+、Zn-2eZn2+等。 阴极为 Cu2++2eCu。
电解饱和食盐水
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答案: 实验现象: ( 1) 阳极上产生带刺激性气味的气体, 该气体能使湿 润的碘化钾淀粉试纸变蓝; ( 2) 阴极上产生无色无味的气体; ( 3) 阴极区溶 液变红。 实验结论: 用石墨电极作阳极, 电解饱和食盐水生成 Cl2、H2 和 NaOH。
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1.电解饱和食盐水 通电前溶液中含有的离子: Na+、Cl-、H+、OH-。通电时 Na+、H+ 移向阴极, H+放电, Cl-、OH-移向阳极, Cl-放电。电极反应为: 阳极: 2Cl--2eCl2↑( 氧化反应) 阴极: 2H++2eNaOH。 电解总化学方程式为: 2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH 总离子方程式为: 2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+2OHH2↑( 还原反应) H++OH-向右移动, 致使生成 因 H+放电, 导致水的电离平衡 H2O
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预习交流 2
在学习了电解原理之后, 甲、 乙两个小组提出了制取金属镁的方案: 甲小组: 用电解饱和 MgCl2 溶液制取镁。 乙小组: 用电解熔融的 MgCl2 制取镁。 你支持谁的观点, 为什么? 答案: 乙小组。由于 MgCl2 溶液中, 有 Mg2+和 H+, 水电离出的 H+优 先放电, 生成 H2 而得不到镁。
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预习交流 1
电解过程中阴极、阳极附近溶液的 pH 有什么变化?为什么? 答案: 阴极附近溶液 pH 增大, 由于 H+放电, 导致水的电离平衡 H2O H++OH-向右移动, c( H+) <c( OH-) , 所以其附近 pH 增大。阳极附近 pH 减小, 由于阳极生成 Cl2, Cl2+H2O 2.电镀 ( 1) 电镀的含义: 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) 电镀的目的: 电镀的目的主要是提高金属抗腐蚀能力、增加美观 和表面硬度。 HCl+HClO, 使其附近酸性增强。
H2↑+2NaOH+Cl2↑。
在上述反应中, 由于 H+在阴极上得到电子而生成 H2, 破坏了附近水 的电离平衡, 促进了水继续电离, 结果阴极区溶液里 OH-的浓度增大而 呈碱性。
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分析电解过程可按以下步骤: (1)分电极(与电源正极相连的为阳极, 与电源负极相连的为阴极); (2)析溶液(分析电解质溶液中所含离子有哪些); (3)判流向(判断电子流动方向、离子移动方向); (4)断微粒(确定在两极上反应的各是什么微粒); (5)书极式(书写电极反应, 注意使两极得失电子守恒); (6)写方程(书写电解质电解的化学方程式或离子方程式)。
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迁移与应用 例 1 请你用电解原理分析电解饱和食盐水。 答案: 在食盐水中, 存在着 Na+、 Cl-、 H+、 OH-四种离子, 通电时, Cl-、 OH-向阳极移动, Na+、H+向阴极移动, 由于放电能力 Cl->OH-, H+>Na+, 因 此在阳极 Cl-比 OH-容易失去电子, 氧化生成氯气; 在阴极, H+比 Na+容易 得到电子, 还原生成氢气。 阳极( 放电顺序 Cl->OH-) : 2Cl--2e阴极( 放电顺序 H+>Na+) : 2H++2e总反应为 2NaCl+2H2O Cl2↑( 氧化反应) H2↑( 还原反应)
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一、电解原理的应用
活动与探究 实验装置和步骤 按如图所示装置, 向 U 形管里倒入饱和食盐水, 插入一根石墨棒作 阳极, 一根铁棒作阴极。 同时在两边管中各滴入几滴酚酞溶液 , 并用湿润 的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。接通直流电源后 , 你观察到了 哪些现象?通过这些现象你得到什么结论?
第 2 课时 电解原理的应用
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1.掌握电解饱和食盐水的原理; 2.了解电镀、金属精炼、电冶金等方面的发展前景 1.能够从电解饱和食盐水、电解精炼铜、电镀、电冶金等电解应用 的另一视角加深对电解原理的理解; 2.能通过对电解电解质溶液的规律的认识 , 正确书写出电极反应、 电池总反应
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4.电冶金属 ( 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 物中还原出来。如 Mn++neM。 ( 2) 电解熔融的 NaCl 制 Na: 对于冶炼像钠、钙、镁、铝这样活泼的 金属, 电解法几乎是唯一可行的工业方法。 例如电解熔融的 NaCl 制 Na: NaCl 在高温熔融, 并发生电离: NaCl Na++Cl通直流电后, 阴极: 2Na++2e阳极: 2Cl--2eNaCl( 熔融) Cl2↑, 2Na+Cl2↑。 总化学方程式为: 2Na,