人教版選修4 第4章第3節(jié) 電解池（第2課時） 課件（30張）.pptxVIP

第四章第三節(jié)電解池 第2課時電解原理的應用 1 理解并掌握電解飽和食鹽水 電鍍 電解精煉銅 電冶金的原理 會書寫電極反應式及化學方程式 2 學會電解的有關計算 目標導航 基礎知識導學 重點難點探究 隨堂達標檢測 欄目索引 一 電解飽和食鹽水制備燒堿 氫氣和氯氣 基礎知識導學 答案 1 現(xiàn)象 裝置如圖 1 陽極上 2 陰極上 2 原理分析及電極反應電解時u形管中 移向陽極 移向陰極 1 陽極離子放電順序 電極反應 反應 2 陰極離子放電順序 電極反應 反應 產(chǎn)生黃綠色氣體 產(chǎn)生無色氣體 陰極附近溶液變紅 cl oh h na cl oh 2cl 2e cl2 氧化 h na 2h 2e h2 還原 答案 思考用惰性電極電解飽和食鹽水一段時間 電解后的混合液能使紅色布條褪色的原因是什么 答案電解飽和食鹽水 陰極區(qū)生成naoh 陽極區(qū)生成cl2 二者發(fā)生反應 cl2 2naoh nacl naclo h2o naclo具有漂白性 二 銅的電解精煉 粗銅含zn fe ni au pt ag等 答案 1 裝置與原理陽極材料用 陰極材料用 電解質(zhì)溶液用硫酸酸化的溶液 粗銅 純銅 硫酸銅 純銅 粗銅 cu 2e cu2 cu2 2e cu cuso4 答案 2 電解特點電解結束后 陽極泥中含有等 電解質(zhì)溶液中的金屬陽離子有 陰極得到 au pt ag zn2 fe2 ni2 cu2 精銅 三 電鍍 答案 1 根據(jù)圖示 書寫電極反應式 陽極 陰極 2 電鍍的概念是應用原理在某些金屬或非金屬材料表面鍍上一薄層其他或的過程 3 電鍍池的構成 一般都是用作電鍍液 把浸入電鍍液中與直流電源的正極相連 作為陽極 與直流電源的負極相連 作陰極 4 電鍍的目的主要是增強材料能力 也有許多電鍍是為了美觀或增加表面硬度 cu 2e cu2 cu2 2e cu 電解 金屬 合金 含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液 鍍層金屬 待鍍金屬制品 抗腐蝕 四 電冶金 答案 1 金屬冶煉的本質(zhì) 使礦石中的獲得電子 從它們的化合物中出來 如mn ne m 2 電解熔融的氯化鈉可制取金屬鈉 陽極反應式 陰極反應式 總反應 金屬離子 還原 2cl 2e cl2 2na 2e 2na 合作探究1 試根據(jù)氯堿工業(yè)的生產(chǎn)過程回答下列問題 1 電解氯化鈉溶液時 如何用簡便的方法檢驗產(chǎn)物 答案陽極產(chǎn)物cl2可以用淀粉 ki試紙檢驗 陰極產(chǎn)物h2可以通過點燃檢驗 naoh可以用酚酞試劑檢驗 2 氯堿工業(yè)在生產(chǎn)過程中必須把陽極室和陰極室用離子交換膜隔開 原因是什么 答案防止h2和cl2混合爆炸 防止cl2與溶液中的naoh反應 答案 2 電解精煉銅時 陽極泥是怎樣形成的 答案粗銅中往往含有鋅 鐵 鎳 銀 金等多種金屬雜質(zhì) 當含雜質(zhì)的銅在陽極不斷溶解時 金屬活動性位于銅之前的金屬雜質(zhì) 如zn fe ni等也會同時失去電子 但是它們的陽離子比銅離子難以還原 所以它們并不能在陰極析出 而只能以離子的形式留在電解液里 金屬活動性位于銅之后的銀 金等雜質(zhì) 因為失去電子的能力比銅弱 難以在陽極失去電子變成陽離子而溶解 所以當陽極的銅等失去電子變成陽離子溶解之后 它們以金屬單質(zhì)的形式沉積在電解槽底部 形成陽極泥 答案 練一練 答案 判斷正誤 正確打 錯誤打 1 氯堿工業(yè)是非常重要的化工生產(chǎn) 在電解飽和食鹽水時 在陰極上得到的產(chǎn)物為h2和naoh 2 電解飽和食鹽水制燒堿 用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陽極 3 電解法精煉粗銅 用純銅作陽極 4 在鍍件上電鍍鋅 用鋅作陽極 5 電解法精煉粗銅時 電解質(zhì)溶液中各離子濃度一定不變 6 在鍍件上電鍍銅 電鍍過程中陽極減少的質(zhì)量等于陰極增加的質(zhì)量 返回 一 電解原理的應用 重點難點探究 1 工業(yè)電解飽和食鹽水制取燒堿工業(yè)電解飽和食鹽水制備燒堿時必須阻止oh 移向陽極 以使naoh在陰極溶液中富集 常用陽離子交換膜將兩溶液分開 使陽離子能透過陽離子交換膜 而陰離子不能通過 如 氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理如圖所示 已知溶液a的溶質(zhì)是naoh 2 銅的電解精煉與電鍍銅對比 cu2 減少 粗銅中比銅活潑的金屬陽離子進入 例1利用電解法可將含有fe zn ag pt等雜質(zhì)的粗銅提純 下列敘述正確的是 a 電解時以純銅作陽極b 電解時陰極發(fā)生氧化反應c 粗銅連接電源負極 其電極反應是cu 2e cu2 d 電解后 電解槽底部會形成含少量ag pt等金屬的陽極泥 解析答案 解析電解精煉銅時 粗銅應作陽極 純銅作陰極 故a錯 陽極與電池的正極相連發(fā)生氧化反應 陰極與電池的負極相連發(fā)生還原反應 故b錯 粗銅連接電源的正極 發(fā)生氧化反應 故c錯 金屬的活動性順序為zn fe cu ag pt 因此ag pt不會放電 以單質(zhì)形式在陽極底部沉積下來 故d對 答案d 金屬電解精煉時 溶液中增加較活潑的金屬陽離子 被提純金屬陽離子的濃度減少 反思感悟 變式訓練1利用如圖所示裝置模擬電解原理在工業(yè)生產(chǎn)上的應用 下列說法正確的是 a 氯堿工業(yè)中 x電極上反應式是4oh 4e 2h2o o2 b 電解精煉銅時 z溶液中的cu2 濃度不變c 在鐵片上鍍銅時 y是純銅d 制取金屬鎂時 z是熔融的氯化鎂解析氯堿工業(yè)中陽極是cl 放電生成cl2 電解精煉銅時陽極粗銅溶解 陰極cu2 放電析出cu 溶液中cu2 濃度變小 鐵片上鍍銅時 陰極應該是鐵片 陽極是純銅 d 解析答案 例2將兩支惰性電極插入cuso4溶液中 通電電解 1 當有1 0 10 3mol的oh 放電時 溶液顯淺藍色 則在陰極上析出銅的質(zhì)量是 解析用惰性電極電解cuso4溶液時 電極反應式為陰極 2cu2 4e 2cu 陽極 4oh 4e o2 2h2o 當有1 0 10 3mol的oh 放電時 生成標準狀況下的o2為5 6ml 此時轉移電子為1 0 10 3mol 則在陰極上析出cu 0 032g 解析答案 0 032g 二 有關電解計算的三種常用方法 2 若溶液的體積為1l 忽略溶液體積變化 在標準狀況下放出5 6mlo2時 溶液的ph是 解析答案 解析陽極 4oh 4e 2h2o o2 4mol1mol 3 1 有關電解計算的三種常用方法 1 根據(jù)電子守恒法計算 用于串聯(lián)電路中各電極產(chǎn)物的計算 其依據(jù)是電路上轉移的電子數(shù)相等 2 根據(jù)總反應方程式計算 先寫電極反應式 再寫總反應方程式 最后根據(jù)總反應方程式計算 3 根據(jù)關系式計算 根據(jù)電子得失相等找到已知量與未知量之間的橋梁 得出計算所需的關系式 歸納總結 2 電解計算的注意事項 1 電解過程中產(chǎn)生的h 或oh 其物質(zhì)的量等于轉移電子的物質(zhì)的量 2 進行電解計算時 要注意電極放電順序 確定不同階段的電極反應 變式訓練2在100mlh2so4和cuso4的混合液中 用石墨作電極進行電解 兩極上均收集到2 24l氣體 標準狀況 則原混合液中 cu2 的物質(zhì)的量濃度為 a 1mol l 1b 2mol l 1c 3mol l 1d 4mol l 1解析分析電解h2so4 cuso4的混合液時陰 陽兩極的電極反應可知 兩極產(chǎn)生的氣體分別為h2 o2各0 1mol o2是由oh 失去0 4mol電子而得到 h2是由h 得到0 2mol電子而生成 由電子得失守恒知 還有0 2mol電子是cu2 得到的 故cu2 的物質(zhì)的量是0 1mol 則cu2 的物質(zhì)的量濃度為 1mol l 1 a 解析答案 返回 1 下列描述中 不符合生產(chǎn)實際的是 a 電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁 用鐵作陽極b 電解法精煉粗銅 用純銅作陰極c 電解飽和食鹽水制燒堿 用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極d 在鍍件上電鍍鋅 用鋅作陽極解析電解池的陽極發(fā)生失電子氧化反應 陰極發(fā)生得電子還原反應 電解熔融的al2o3制al時 若用fe作陽極 會發(fā)生反應fe 2e fe2 fe2 移動到陰極上發(fā)生反應fe2 2e fe 使得到的al不純 隨堂達標檢測 解析答案 a 1 2 3 4 1 2 3 4 2 如圖為電解飽和食鹽水的簡單裝置 下列有關說法正確的是 解析答案 a 電解一段時間后 向蛋殼內(nèi)的溶液中滴加幾滴酚酞 呈紅色b 蛋殼表面纏繞的鐵絲上發(fā)生氧化反應c 鐵絲表面生成的氣體能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{d 蛋殼可阻止生成的氯氣與氫氣 氫氧化鈉溶液接觸 1 2 3 4 解析碳棒在蛋殼內(nèi) 溶液中的cl 在該極失電子被還原 溶液的堿性不增強 故a項錯誤 蛋殼表面纏繞的鐵絲作陰極 h 在該極發(fā)生還原反應得到氫氣 b項錯誤 鐵絲表面生成的氣體是氫氣 不能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{ c項錯誤 蛋殼在該實驗中的作用是阻止氣體通過 d項正確 答案d 解析答案 1 2 3 4 3 三氧化二鎳 ni2o3 可用于制造高能電池 其電解法制備過程如下 用naoh調(diào)nicl2溶液ph至7 5 加入適量硫酸鈉后進行電解 電解過程中產(chǎn)生的cl2在弱堿性條件下生成clo 把二價鎳氧化為三價鎳 以下說法不正確的是 a 可用鐵作陽極材料b 電解過程中陰極附近溶液的ph升高c 陽極反應方程式為2cl 2e cl2 d 1mol二價鎳全部轉化為三價鎳時 外電路中通過了1mol電子 1 2 3 4 解析由題意知電極反應 陽極 2