高中化學(xué) 第四章 第三節(jié) 第二課時(shí) 電解原理的應(yīng)用課件 新人教版選修4.ppt

第四章 第三節(jié)第二課時(shí) 課前預(yù)習(xí) 巧設(shè)計(jì) 名師課堂 一點(diǎn)通 創(chuàng)新演練 大沖關(guān) 設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)2 考點(diǎn)一 考點(diǎn)二 課堂10分鐘練習(xí) 課堂5分鐘歸納 設(shè)計(jì)3 課下30分鐘演練 1 電離 電解質(zhì)在水溶液里或熔融狀態(tài)下 離解出的過程 2 通電條件下 陽(yáng)離子向電解池的陰極定向運(yùn)動(dòng) 并在電極上發(fā)生反應(yīng) 陰離子向電解池的陽(yáng)極定向運(yùn)動(dòng) 并在電極 惰性 上發(fā)生反應(yīng) 自由移動(dòng)離子 還原 氧化 一 電解飽和食鹽水1 裝置 2 原理 1 電極反應(yīng) 陽(yáng)極 發(fā)生氧化反應(yīng) 電極反應(yīng)式為 陰極 發(fā)生還原反應(yīng) 電極反應(yīng)式為 2cl 2e cl2 2h 2e h2 2 總反應(yīng)式 化學(xué)方程式 離子方程式 二 電鍍1 定義電鍍是應(yīng)用原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他或的方法 2 電鍍池的構(gòu)成 金屬 合金 電解 1 實(shí)例 往鐵件上鍍銅 陰極材料 電極反應(yīng)式 陽(yáng)極材料 電極反應(yīng)式 電解質(zhì)溶液 溶液 2 電鍍的目的主要是增強(qiáng)金屬能力 增強(qiáng)美觀和表面硬度 fe cu cu2 2e cu cu 2e cu2 cuso4 抗腐蝕 三 電解精煉銅 四 電冶金1 金屬冶煉的本質(zhì)使礦石中的金屬離子獲得電子 從它們的化合物中出來 如mn ne m 2 電冶金電解是最強(qiáng)有力的氧化還原手段 適用于一些單質(zhì)的制取 如冶煉鈉 鎂 鋁等活潑金屬 還原 活潑金屬 3 電解熔融的氯化鈉陽(yáng)極反應(yīng) 陰極反應(yīng) 總反應(yīng) 2cl 2e cl2 2na 2e 2na 1 下列關(guān)于銅電極的敘述中 正確的是 a 銅鋅原電池中銅是正極b 用電解法精煉粗銅時(shí)粗銅作陰極c 在鍍件上電鍍銅時(shí)可用金屬銅作陰極d 電解稀硫酸制h2 o2時(shí)銅作陽(yáng)極 分析 本題主要考查了原電池 電解池的區(qū)別 a敘述的是原電池 銅不如鋅活潑 銅應(yīng)為正極 b c d敘述的是電解池 電解池的陽(yáng)極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng) 陰極發(fā)生得到電子的還原反應(yīng) 所以精煉粗銅時(shí) 粗銅應(yīng)作為陽(yáng)極 鍍銅時(shí)銅也應(yīng)作為陽(yáng)極以提供cu2 而電解稀硫酸時(shí) 如把銅作為陽(yáng)極 銅就會(huì)首先放電 陽(yáng)極就不能產(chǎn)生氧氣 答案 a 2 在某鍍件鍍銅時(shí) 電鍍液中cuso4溶液的濃度是否發(fā)生變化 分析 在鍍件鍍銅時(shí) 陽(yáng)極 cu 2e cu2 陰極 cu2 2e cu 所以電鍍法中c cuso4 保持不變 答案 電鍍液中cuso4濃度保持不變 3 思考與討論 電解精煉銅時(shí) 粗銅中的雜質(zhì) 如zn fe au等 到哪里去了 答案 粗銅中的zn fe比cu先失電子轉(zhuǎn)變?yōu)閦n2 fe2 進(jìn)入電解質(zhì)溶液中 而比cu不活潑的au不失電子 在cu大量消耗時(shí) au從粗銅板上脫落在陽(yáng)極區(qū)形成陽(yáng)極泥 4 用惰性電極電解飽和食鹽水 當(dāng)電源提供給0 2mol電子時(shí)停止通電 若此溶液體積為2l 則所得電解液的ph是 a 1b 8c 13d 14 分析 電解食鹽水時(shí)供給0 2mol電子 則消耗的h 為0 2mol 同時(shí)產(chǎn)生oh 0 2mol 溶液體積為2l 則c oh 0 1mol l 故ph 13 答案 c 5 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)證明電解飽和食鹽水時(shí) 陰極有naoh生成 陽(yáng)極有cl2產(chǎn)生 1 證明naoh 2 證明cl2 答案 1 向陰極區(qū)滴入幾滴酚酞 溶液變紅 證明陰極有naoh生成 2 將濕潤(rùn)的淀粉ki試紙靠近陽(yáng)極區(qū) 試紙變藍(lán) 證明有cl2生成 1 原電池 電解池 電鍍池的判斷方法 1 若裝置中無外加電源 則該裝置可能為原電池 然后根據(jù)原電池的構(gòu)成條件進(jìn)行分析判斷 2 若裝置中有外加電源 且兩電極插入電解質(zhì)溶液中并構(gòu)成閉合回路 則該裝置為電解池或電鍍池 電解質(zhì)溶液中含有陽(yáng)極金屬離子的即為電鍍池 否則為一般電解池 2 電鍍銅與精煉銅的比較 例1 2011 山東高考 有改動(dòng) 以kcl和zncl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅 下列說法正確的是 a 未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池 電鍍過程是該原電池的充電過程b 因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能 電鍍時(shí)通過的電量與鋅的析出量無確定關(guān)系c 電鍍時(shí)保持電流恒定 升高溫度不改變電解反應(yīng)速率d 工業(yè)上電解飽和食鹽水制取na和cl2 解析 本題考查電鍍 意在考查考生對(duì)電鍍?cè)淼睦斫夂蛻?yīng)用能力 未通電前上述裝置不能構(gòu)成原電池 a項(xiàng)錯(cuò)誤 鋅的析出量與通過的電量成正比 b項(xiàng)錯(cuò)誤 電鍍時(shí)電解反應(yīng)速率只與電流大小有關(guān) 與溫度無關(guān) c項(xiàng)正確 工業(yè)上電解熔融nacl制取na和cl2 d項(xiàng)錯(cuò)誤 答案 c 電鍍條件下 鍍層金屬離子濃度遠(yuǎn)高于其他陽(yáng)離子濃度 因此一定是電鍍液中的鍍層金屬離子得到電子變?yōu)榻饘賳钨|(zhì)在陰極析出 而不是其他陽(yáng)離子 例如在鐵片上鍍鋅時(shí) 陰極反應(yīng)式為zn2 2e zn 而不是2h 2e h2 1 計(jì)算的原則 1 陽(yáng)極失去的電子數(shù) 陰極得到的電子數(shù) 2 串聯(lián)電路中通過各電解池的電子總數(shù)相等 3 電源輸出的電子總數(shù)和電解池中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)相等 2 計(jì)算的方法 1 根據(jù)電子守恒法計(jì)算 用于串連電路 陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物 正負(fù)兩極產(chǎn)物 相同電量等類型的計(jì)算 其依據(jù)是電路上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等 2 根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算 先寫出電極反應(yīng)式 再寫出總反應(yīng)式 最后根據(jù)總反應(yīng)式列比例式計(jì)算 3 根據(jù)關(guān)系式計(jì)算 根據(jù)得失電子守恒的關(guān)系建立已知量與未知量之間的橋梁 建立計(jì)算所需的關(guān)系式 電解計(jì)算時(shí)常用的定量關(guān)系為 4e 4h 4oh 2h2 o2 2cu 4ag 例2 2012 棗莊高二質(zhì)檢 將含有0 4molcu no3 2和0 4molkcl的水溶液1l 用惰性電極電解一段時(shí)間后 在一電極上析出19 2gcu 此時(shí) 在另一電極上放出氣體的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為 不考慮產(chǎn)生的氣體在水中的溶解 a 3 36lb 5 6lc 6 72ld 13 44l 解析 陰極析出銅0 3mol 由cu2 2e cu知cu2 得到0 6mol電子 根據(jù)2cl 2e cl2 求出當(dāng)溶液中cl 全部參與電極反應(yīng)時(shí) 放出cl20 2mol 失去電子0 4mol 因此在陽(yáng)極還有oh 放電 根據(jù)4oh 4e 2h2o o2 和電子守恒在陽(yáng)極有0 05molo2放出 即陽(yáng)極共放出0 25mol標(biāo)準(zhǔn)狀況下為5 6l的氣體 答案 b 解答電解計(jì)算題的基本步驟 1 正確書寫電極反應(yīng)式 要特別注意陽(yáng)極材料 2 當(dāng)溶液中有多種離子共存時(shí) 先要根據(jù)離子放電順序確定離