化学学案第四章第三节电解池第2课时.docxVIP

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第三节电解池

第2课时电解原理的应用

问题导学

1．电解原理的应用

活动与探究1

实验装置和步骤

按如图所示装置，向U形管里倒入饱和食盐水,插入一根石墨棒作阳极，一根铁棒作阴极.同时在两边管中各滴入几滴酚酞溶液,并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。接通直流电源后，你观察到了哪些现象？通过这些现象你得到什么结论？

电解饱和食盐水

思考与交流

请你用电解原理分析电解饱和食盐水。

分析电解过程可按以下步骤：

①分电极(与电源正极相连的为阳极,与电源负极相连的为阴极)；

②析溶液（分析电解质溶液中所含离子有哪些）；

③判流向（判断电子流动方向、离子移动方向)；

④断微粒(确定在两极上反应的各是什么微粒)；

⑤书极式（书写电极反应,注意使两极得失电子守恒）；

⑥写方程（书写电解质电解的化学方程式或离子方程式）。

2．电镀原理及应用

活动与探究2

按如图所示装置,向烧杯中倒入饱和硫酸铜溶液,用铜作阳极，一个钥匙(铁制）作阴极。接通K后，你观察到哪些现象？你能解释你观察到的现象吗？

迁移与应用

某课外活动小组欲在铁制工艺品上分别镀上一层锌和一层铝，它们分别设计了如下图所示的方案：

这两个方案都能成功吗？若能成功请写出阴、阳两极的电极反应。若不能成功请说明理由。

电镀的原理

电镀时，一般都是用含有镀层金属离子的电解质配成电镀液；把镀层金属浸入电镀液中与直流电源的正极相连,作为阳极；待镀金属制品与直流电源的负极相连，作阴极。

通入低压直流电，阳极金属溶解在溶液中成为阳离子，移向阴极，这些离子在阴极获得电子被还原成金属，覆盖在需要电镀的金属制品上。

3．电解精炼铜

活动与探究3

粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种杂质,请你利用如图电解精炼铜的装置，结合电解原理，探究电解过程中各杂质成分的变化.

迁移与应用

电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一个电解池，装有电解质溶液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溶液，则：

①电解池中X电极上的电极反应为______________,在X电极附近观察到的现象是______________________。

②Y电极上的电极反应为______________，检验该电极反应产物的方法是______________。

（2）如要用电解方法精炼粗铜,电解质溶液a选用CuSO4溶液，则：

①X电极的材料是____________，电极反应为__________________________。

②Y电极的材料是____________，电极反应为__________________________。(说明：杂质发生的电极反应不必写出）

金属的精炼：阳极-—杂质金属；阴极——纯金属；电解质溶液——含纯金属离子的盐溶液；过程中的变化:纯金属离子的盐溶液浓度一般会降低。

4．电冶金

活动与探究4

阅读教材81～82页，请你自主完成如图电解熔融氯化钠制钠图示中的空格处内容的填写工作.

思考与交流

请你写出金属活动性顺序，并标出各种金属的冶炼方法。

迁移与应用

下列描述中，不符合生产实际的是（)

A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极

B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极

C．电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极

D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极

（1)电解熔融MgCl2制单质Mg［工业上利用海水中的Mg2＋，先生成Mg（OH)2，再制得MgCl2溶液,最后得熔融态MgCl2，再进行电解]。

eq\b\lc\{\rc\（\a\vs4\al\co1（阴极:Mg2＋＋2e－===Mg,阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，总反应：MgCl2(熔融)\o（=====，\s\up7（通电)）Mg＋Cl2↑))

(2)电解熔融Al2O3制单质Al（为降低Al2O3的熔点，工业上加入冰晶石Na3AlF6作助熔剂)。

eq\b\lc\{\rc\（\a\vs4\al\co1（阴极：4Al3＋＋12e－===4Al,阳极：6O2－－12e－===3O2↑，总反应：2Al2O3(熔融)\o(=====，\s\up7(通电），\s\do5(冰晶石）)4Al＋3O2↑)）

5．电解电解质溶液的规律探究

活动与探究5

以惰性电极电解下列表中的电解质溶液，合作完成表中空格部分内容。

类型

电解

质特点

实例

电极反应

电解

方程式

电解

对象

电解质溶液浓度的变化

电解质溶液

复原的方法

阴极

阳极

电解

水型

含氧酸

H2SO4

可溶

性强碱

NaOH

活泼金属含氧酸盐

KNO3

电解

电解

质型

无氧酸

HCl

2H