1、第1章 第2节 电解池第2课时 电解原理的利用1、理解并掌握电解饱和食盐水(氯碱工业)、电镀、电解精炼铜、电冶金的原理，会书写电极反应式及化学方程式。2、学会电解的有关计算。学习目标 阅读课本P97，自主学习(2min) 了解氯碱工业氯碱工业：电解饱和食盐水以获得烧碱、Cl2、H2的工业。氯碱工业阴极：2H+2e-=H2阳极：2Cl-2e-=Cl2总：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2 通电阳极上有黄绿色有刺激性气味的气体产生(鉴别：湿润的淀粉KI试纸变蓝)阴极上有无色气体产生，阴极附近溶液变红色。 氯碱工业实验现象电极方程式Cl2H2淡盐水氢氧化钠 溶液饱和NaCl溶液H2O(含
2、少量NaOH)阳极室阴极室氯碱工业 防止H2和Cl2混合而反应。阳离子交换膜的作用：+阳离子交换膜阳离子交换膜电解槽Cl-H+ 避免Cl2和NaOH反应， 而影响NaOH的纯度；总：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2 通电阴极产物阳极产物定义应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属或合金的方法电镀思考：下列装置阴、阳两极的电极方程式及实验现象？阳极：Cu-2e-=Cu2+阴极：Cu2+2e-=Cu电极方程式：实验现象：铁件表面镀上一层红色的铜，铜片溶解阳极阴极(待镀金属)含镀层金属的易溶性盐溶液(镀层金属)电镀阳极镀层金属阴极待镀金属电解液含镀层金属的可溶性盐溶液构成(m减小)(
3、m增大)(c不变)使金属更加美观耐用，抗腐蚀性能增强目的(粗铜中往往含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au和Pt等微量杂质)精铜 电解精炼铜粗铜提炼为纯铜/精铜目的阳极粗铜阴极精铜电解液CuSO4溶液构成粗铜Zn2e= Zn2Fe2e= Fe2Ni2e= Ni2阳极：Cu2e= Cu2Cu22e= Cu阴极：(c(CuSO4)减小)Ag、Au、Pt 电解精炼铜电镀铜电极材料阴极阳极 电极反应式阳极 阴极电解质溶液浓度的变化精铜粗铜镀件铜片对比Cu2e= Cu2等Cu2e= Cu2Cu22e= CuCu22e= Cuc(Cu2)减少，比Cu活泼的Mn+进入溶液电解质溶液浓度不变电解熔融的NaCl冶炼金
4、属Na：阳极反应： .阴极反应： .总反应： .2Cl2e = Cl22Na2e = 2Na电冶金原理：适用：2NaCl(熔融)=2Na+Cl2通电使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质冶炼较活泼的金属(如K、Ca、Na、Mg、Al等)电解熔融的Al2O3冶炼金属Al：阳极反应： .阴极反应： .总反应： .2O24e = O2Al33e = Al电冶金2Al2O3(熔融)=4Al+3O2通电注意：不能电解熔融AlCl3(共价化合物)制备金属Al电解熔融的MgCl2冶炼金属Mg：阳极反应： .阴极反应： .总反应： .2Cl2e = Cl2Mg22e =MgMgCl2(熔融)=Mg+Cl2通电
5、注意：一般不电解熔融MgO(熔点高)制备金属Mg冶炼金属K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au电解法热还原法、置换法加热氧化物热还原法：Fe2O3+3CO= 2Fe + 3CO2高温置换法：Fe+CuSO4= Cu +FeSO4电解法：MgCl2 = Mg + Cl2 通电加热氧化物：2HgO= 2Hg + O2 冶炼金属的方法1、用惰性电极电解NaCl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D.电解一段时间后，将全部电解质溶液转
6、移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性课堂练习B2、在铁片上镀锌时，下列叙述正确的是( ) 将铁片接在电源的正极上将锌片接在电源的正极上在铁片上发生的反应是Zn22e= Zn在锌片上发生的反应是4OH4e= O22H2O可用Zn(NO3)2溶液做电解质溶液A. B. C. D. 课堂练习B3、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( )(已知：氧化性Fe2Ni2Cu2) A.阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni22e=NiB.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Zn2D.电解后
7、，电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt，没有Zn、Fe、Ni课堂练习D4、工业电解饱和食盐水制烧碱时必须阻止OH移向阳极，目前采用阳离子交换膜将两极溶液分开(如图)(F处加少量NaOH以增强溶液导电性)。(1)C、D分别是直流电源的两电极，C是电源_极，D是电源_极。 课堂练习负正课堂练习(2)电解一段时间后，_由A口导出，_由B口导出。阴极附近碱性增强的原因是(用电离方程式及电极反应式表示)_。Cl2H2H2O H+OH- 2H+2e-=H2 课堂练习(3)若不采用阳离子交换膜，OH向阳极移动，发生的反应可用离子方程式表示为_。(4)阳离子交换膜的作用是_。 Cl22OH=ClClOH2O 防止
8、阴极产生的H2和阳极产生的Cl2混合发生爆炸，避免Cl2和NaOH作用生成NaClO而影响NaOH的纯度 电解的计算原则 阳极失去的电子数等于阴极得到的电子数 串联电路中通过各电解池的电子总数相等 电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等(电子守恒)1、如图所示的A、B两个电解池中的电极均为铂，在A池中加入0.05 molL1的氯化铜溶液，B池中加入0.1 molL1的硝酸银溶液，进行电解。a、b、c、d四个电极上所析出的物质的物质的量之比是( ) A.2241 B.1121C.2111 D.2121 课堂练习A解析：串联电路中通过各电解池的电子总数相等2、在100 mL硫酸和硫酸铜的混
9、合液中，用石墨做电极进行电解，两极上均收集到2.24 L气体(标准状况)，则原混合液中，Cu2的物质的量浓度为( ) A.1 mol/L B.2 mol/LC.3 mol/L D.4 mol/L课堂练习A解析：阳极失去的电子数等于阴极得到的电子数进行电解计算时，要注意电极放电顺序，确定不同阶段的电极反应。课堂小结1、关于电解NaCl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，溶液呈现棕色C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈现无色D.电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈现中性达标检测B达标检测2、关于电镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是( ) A.都用粗铜做阳极、纯铜做阴极B.电解液的成分都保持不变C.阳极反应都只有Cu2e=Cu2D.阴极反应都只有Cu22e=CuD3、下列描述中，不符合实际生产的是( ) A.电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁做阳极B.电解法精炼粗铜，用纯铜做阴极C.电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网做阴极D.在镀件上电镀锌，用锌做阳极达标检测D4、用惰性电极电解硫酸铜溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.01 mol，阴极无气体逸出，则阴极上析出铜的质量为 ( )A.0.64 g B.1.28 g C.2.56 g D.5.12 g达标检测D
