《2018-2019学年高中化学第四章电化学基础第三节第2课时电解原理的应用知识点归纳及例题演练新人教版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年高中化学第四章电化学基础第三节第2课时电解原理的应用知识点归纳及例题演练新人教版选修4（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二课时电解原理的应用1电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl2H2O2NaClH2Cl2。2电镀时把待镀的金属制品作阴极，镀层金属作阳极，用含镀层金属离子的溶液作电镀液。3电解精炼铜时，用纯铜作阴极，粗铜作阳极，用CuSO4溶液作电解液。4电解熔融Al2O3制取铝，电解熔融氯化钠制取钠，电解熔融MgCl2制取镁。电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气自学教材填要点1装置及现象现象电极反应式阴极生成无色气体2H2e=H2阳极生成黄绿色气体2Cl2e=Cl22电解总反应式化学方程式：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2；离子方程式：2Cl2H2O2OHH2Cl2。师生互动解疑难(1)电解饱和食盐水阴
2、极区溶液呈碱性的原因：电解饱和食盐水过程中，因离子放电顺序为HNa，所以H在阴极上得电子而生成H2，破坏了水的电离平衡，促进了水的电离，使阴极区溶液中c(OH)c(H)，所以阴极区溶液呈碱性。(2)氯碱工业上电解饱和食盐水通常以石墨作阳极，涂镍碳钢网作阴极。(3)用湿润的KI淀粉试纸检验阳极放出的氯气。1工业上电解食盐水的阴极区产物是()A氯气 B氢气和氯气C氢气和氢氧化钠 D氯气和氢氧化钠解析：用惰性电极电解食盐水时，阴极反应式：2H2e=H2破坏水的电离平衡，阴极区域OH与Na结合成NaOH。答案：C电镀自学教材填要点1电镀(1)定义：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
3、金的方法。(2)电镀池的构成：(3)实例(往铁件上镀铜)：阴极材料：Fe，电极反应式：Cu22e=Cu；阳极材料：Cu，电极反应式：Cu2e=Cu2；电解质溶液：CuSO4溶液。2电解精炼铜(1)装置：粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO4溶液作电解质溶液。(2)电极反应式，阳极为Zn2e=Zn2、Cu2e=Cu2。阴极为Cu22e=Cu。师生互动解疑难(1)电镀的目的是使金属增强抗腐蚀能力，增加美观和表面硬度。(2)电镀时，镀层金属作阳极，待镀金属作阴极，含镀层金属阳离子的溶液作电解液。(3)电镀后，电解质溶液中的离子浓度保持不变。(4)电解精炼铜时，粗铜中的银、金等活泼性差的金属会以单质的形式
4、沉积在电解槽底部、形成阳极泥；而活泼性比Cu强的金属(如Zn、Ni等)会以金属阳离子的形式进入溶液。(5)电解精炼铜时，电解液的浓度会减小。2关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是()A都用粗铜作阳极、纯铜作阴极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=Cu解析：A项电镀时镀件作阴极；B项电解精炼铜时电解液成分改变；C项电解精炼铜时，若有比铜活泼的金属杂质(如锌)，则阳极还会发生Zn2e=Zn2的反应。答案：D电冶金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Mnne=M。2电解熔融的NaCl制Na对于冶炼像钠、钙、镁、
5、铝这样活泼的金属，电解法几乎是惟一可行的工业方法。例如电解熔融的NaCl制Na：NaCl在高温熔融，并发生电离：NaCl=NaCl，通直流电后，阴极：2Na2e=2Na，阳极：2Cl2e=Cl2，总化学方程式为：2NaCl(熔融)2NaCl2。3特别提示(1)电解法制取钠、钾、镁、铝时不能电解含有这些金属阳离子的水溶液。(2)工业上用电解熔融MgCl2而不是MgO的方法制Mg，用电解熔融Al2O3而不是AlCl3的方法制Al。4下列金属只能采用电解法冶炼的是_。FeNaAgCuCaHg解析：对于像K、Ca、Na、Mg、Al这样活泼的金属，很难找到一种合适的还原剂从化合物中将其还原出来，电解法几
6、乎是惟一可行的方法。答案：主题1：用惰性电极电解含有酚酞的饱和NaCl溶液，如何通过实验现象判断阴、阳两极？甲电极附近变红的一极为电解池的阴极，另一极为阳极，原因是H在阴极上放电(2H2e=H2)，破坏了水的电离平衡，使此极附近c(OH)c(H)，而碱会使酚酞变红乙有黄绿色气体产生的一极为电解池的阳极；电极反应式为：2Cl2e=Cl2；有无色无味气体产生的一极为电解池的阴极；电极反应式为2H2e=H2丙能产生使湿润的的KI淀粉试纸变蓝的气体的一极为电解池的阳极，另一极为阴极主题2：如何在Fe片上镀一层铜？甲将铁片浸入CuSO4溶液中，可在Fe片上覆盖一薄层铜，反应方程式为：FeCuSO4=Cu
7、FeSO4乙用Fe片作阴极，铜片作阳极，CuSO4溶液作电解质溶液，形成电镀池，可在铁片上镀一层铜氯碱工业例1氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示。(1)溶液A的溶质是_。(2)电解饱和食盐水的离子方程式是 _。(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在23。用化学平衡移动原理解释盐酸的作用：_。(4)电解所用的盐水需精制，去除有影响的Ca2、Mg2、NH、SOc(SO)c(Ca2)。精制流程如下(淡盐水和溶液A来自电解池)：盐泥a除泥沙外，还含有的物质是_。过程 中将NH转化为N2的离子方程式是_。BaSO4的溶解度比BaCO3的小，过程 中除去的离子有_。解析(1)从加入原料(水含
8、少量NaOH)可知A为浓氢氧化钠溶液；也可以从电极反应推测，右室生成H2，H得电子，OH浓度增大，Na向右移动，所以生成物为NaOH。(3)抓住信息(化学平衡移动)，分析阳极区存在的化学平衡只有Cl2与水反应。(4)由信息用溶液A(NaOH溶液)调pH11、溶液中含有Mg2，所以有沉淀Mg(OH)2生成；由信息可知NH被氧化生成N2，所以氯气是氧化剂，溶液显碱性用OH和H2O配平即可；BaCO3(s)Ba2(aq)CO(aq)，Ba2与溶液中的SO结合生成更难溶的BaSO4，且使BaCO3(s)Ba2(aq)CO(aq)右移，生成CO与溶液中的Ca2结合生成CaCO3，除去SO和Ca2。答案(
9、1)NaOH(2)2Cl2H2OH2Cl22OH(3)Cl2与水反应：Cl2H2OHClHClO，增大HCl的浓度使平衡逆向移动，减少Cl2在水中的溶解，有利于Cl2的逸出(4)Mg(OH)22NH3Cl28OH=N26Cl8H2OSO、Ca2除去食盐中Ca2、Mg2、SO的方法(精制食盐水)：1某课外活动小组用如图装置进行实验，试回答下列问题。(1)若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式为_。(2)若开始时开关K与b连接，则B极的电极反应式为_，总反应的离子方程式为_。有关上述实验，下列说法正确的是(填序号)_。溶液中Na向A极移动从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝反应一段时间
10、后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度若标准状况下B极产生2.24 L 气体，则溶液中转移0.2 mol电子(3)该小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。该电解槽的阳极反应式为_。此时通过阴离子交换膜的离子数_(填“大于”、“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。制得的氢氧化钾溶液从出口(填“A”、“B”、“C”或“D”)_导出。通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因。_。若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为_。解析：(1)开关K与a相连，装置构成原电池
11、，Fe失去电子，作原电池负极。(2)开关K与b相连，装置构成电解NaCl溶液的电解池，B为电解池的阴极，溶液中的H在B极放电生成H2。电解过程中Na应该向阴极B移动；A极产生的气体为Cl2，Cl2能将I氧化为I2，I2遇淀粉变蓝；根据电解反应：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，电解一段时间后若加入盐酸会增加H2O的质量，应通入HCl气体使其恢复到电解前电解质的浓度；若标准状况下B极产生2.24L 气体，即0.1 mol H2，则有0.2 mol电子发生转移，但在溶液中转移的不是电子，而是离子。(3)溶液中的OH在阳极失电子产生O2：4OH4e=2H2OO2，所以在B口放出O2，从A口导出
12、H2SO4。溶液中的H在阴极得到电子产生H2：2H2e=H2，则从C口放出H2，从D口导出KOH溶液。因SO所带电荷数大于K所带电荷数，SO通过阴离子交换膜，K通过阳离子交换膜，所以通过阳离子交换膜的离子数大于通过阴离子交换膜的离子数。O2、H2、KOH溶液构成燃料电池时，O2在电池正极放电：O24e2H2O=4OH。答案：(1)Fe2e=Fe2(2)2H2e=H22Cl2H2O2OHH2Cl2(3)4OH4e=2H2OO2小于DH在阴极附近放电，引起水的电离平衡向右移动，使c(OH)c(H)O22H2O4e=4OH电解原理的有关应用例2以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是()A未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程B因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C电镀时保持电
