人教版高中化学教案-选修四-4.3-电解池应用-教案4完美版

江苏省江阴市澄西中学高中化学电解池原理的应用教案新人教版

选修4

【学习目标】

1、熟记离子的放电顺序，掌握电解反应式的书写。

2、了解电解原理在氯碱工业、电镀、电冶金属等方面的应用。

3、认识电能转化为化学能的实际含义。

【预习与复习】

{

OH-

H+

2、写出用惰性电极电解下列物质的水溶液的电极反应式和电解方程式

（1）HCl：

$

（2）NaCl：

（3）CuSO4：

（4）NaOH：

（5）AgNO3：

】

【交流合作】电解原理的应用

1、氯碱工业：

（1）装置

（2）阳极：阴极：，

总反应式：。

（3）阳离子交换膜作用：。

2、电镀(在铁表面镀铜)

！

实验现象：。

阳极：，

阴极：。

小结：（1）电镀时，作阳极，作阴极，作电镀液。

[问题思考]1、理想状况下硫酸铜溶液（电镀液）中离子浓度是否发生变化

2、设计在铁制品上镀银的实验方案。

/

3、电解精炼铜

（1）电极反应

、

（2）装置

（3）铜前金属先但不，铜后金属不反应，形成“阳极泥”。

（4）硫酸铜溶液浓度（填“不变”“变大”“变小”）

4、电解冶炼金属

由于电解是最强有力的氧化还原手段，所以电解法是冶炼金属的一种重要的方法。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。

（1）制备金属钠

阳极：

阴极：。

*

电解反应：。

（2）制备金属镁

阳极：

阴极：。

电解反应：。

（3）制备金属铝

阳极：

阴极：。

(

电解反应：。

【典例互动】

1．用石墨电极电解100mL H2SO4与CuSO4的混合液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L （标况）气体，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（）

L L L L

２.某电解池内盛有Cu(NO3)2溶液，插入两根电极，接通直流电源后，欲达到如下要求：（1）阳极质量不变；（2）阴极质量增加；（3）电解液pH减小，则应选用的电极是

A.阴极两极都用石墨

B.铜作阳极,铁作阴极

C.铁作阳极,铜作阴极

D.铂作阳极,铜作阴极

３.如图：通电5min后，电池5质量

-

增加2.16g，试回答：

（1）电源：a极，C池池，

A池电极反应：，

C池电极反应： A B C

（2）若B槽中共收集到224mL气体（标况），且溶液体积为200mL（设电解过程中溶液体积不变），则通电前溶液中的Cu2+物质的量浓度为。

（3）若A池溶液体积为200mL，且电解过程中溶液体积不变，则电解后，溶液c（OH-）为。【练习提升】

１．如图所示，Pt、Cu、Zn、C分别为四个电极，当闭合开关A

后，以下表述正确的是()

￥

A．Cu极为原电池负极B．Cu极附近显碱性

C．C极发生氧化反应D．电子流向为C极流向Pt极

２．下列叙述正确的是( )

A．在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生氧化反应

B．铝比铁活泼，但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀

C．用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有2 mol电子转移，则生成1 mol NaOH

D．用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1:2

３．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（）

`

A．电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液pH不变

B．电解稀NaOH溶液，要消耗OH-，故溶液pH减小

C．电解Na2SO4溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2

D．电解CuCl2溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1

４．熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）是使用熔融碳酸锂、碳酸钾作电解质的一种新型电池，该电池的工作温度为650℃。负极由镍铬铝合金烧结而成，正极材料为多孔镍，电池反应为：H2+CO+O2＝CO2+H2O。下列说法不正确

．．．的是（）。

A．负极反应Al－3e－＝Al3+B．燃料气体是氧气

C．正极反应为2CO2+O2+4e－＝2CO32－D．该电池也可用烃类作燃料

５．MCFC型燃料电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600℃左右，所用燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3，已知：电池的总反应为2H2+O2==2H2O（该电池放电的过程中CO2被循环使用），则下列有关该电池的说法正确的是（）。

!

A．该电池的正极反应式为：4OH－+4e－＝O2+2H2O

B．该电池负极反应为：H2+CO32－－2e－＝H2O+CO2

C．当电路中通过a mol电子时，则该电池理论上可供应18a g水蒸气

D．放电时CO32－向正极移动

６．将含有mol Cu(NO3)2和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 LB．5.6 LC．6.72 LD．13.44 L

７．电解原理在化学工业中有着广泛的应用。如图所示表示一个电

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，则电解池中X极上的电极反应式为

________。在X极附近观察到的现象是________。Y极上的电极反应式

为________，检验该电极反应产物的方法是________。

(2)如果用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则X电极的材料是________，电极反应式为________。Y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)。