1.3.2 电解原理的应用-2021-2022学年高二化学【步步高】学习笔记（鲁科版2019选择性必修1）鲁琼word

第2课时　电解原理的应用 【课程标准要求】 1．能够运用电解原理和判断电极产物的一般思路，分析氯碱工业、电镀、铜的电解精炼、金属的电冶炼过程中的能量与物质的转化。 2．掌握电解池中有关的计算原则和方法，并能对串联电解池中产物进行判断和计算。 一、电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气 实验步骤及装置 实验步骤及装置 在U形管中装入饱和食盐水，插入一根石墨棒做阳极，一根石墨棒做阴极。同时向两边U形管中各滴入几滴酚酞溶液，接通直流电源并用湿润的淀粉碘化钾试纸检验放出的气体 实验现象 阳极产生有刺激性气味的气体，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝； 阴极附近溶液变红，收集产生的气体，点燃产生爆鸣声 电极反应 阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极反应：2H＋＋2e－===H2↑ 电解反应 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑ 【微自测】 1．下列描述中，正确的画“√”，错误的画“×” (1)电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料(×) (2)电解饱和食盐水时，阴极区pH变大(√) (3)电解饱和食盐水后的溶液要复原，可以分别通入H2和Cl2(×) (4)电解食盐水过程中，可能会有NaClO生成(√) (5)电解食盐水时将两极换成铁电极，产物相同(×) 二、铜的电解精炼 1.粗铜 工业上主要从黄铜矿提炼铜。冶炼铜矿石所获得的铜通常含有锌、铁、镍、银、金和铂等微量杂质，俗称“粗铜”。 2．铜的精炼 目的 冶炼铜矿石所获得的是粗铜，含杂质多，这些杂质的存在使粗铜的导电性不够理想，工业上常通过电解法除去粗铜中的这些杂质以得到纯铜 装置 电极材料 阳极：粗铜　阴极：纯铜 电解质溶液 硫酸酸化的CuSO4溶液 电极反应 阳极： Zn－2e－===Zn2＋(次要) Fe－2e－===Fe2＋(次要) Ni－2e－===Ni2＋(次要) Cu－2e－===Cu2＋(主要) 阴极：Cu2＋＋2e－===Cu 【微自测】 2．下列描述中，正确的画“√”，错误的画“×” (1)电解精炼铜时，阳极泥可以作为提炼贵重金属的原料(√) (2)在电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)保持不变(×) (3)在电解精炼铜时，粗铜质量减轻，纯铜质量增加(√) (4)在电解精炼铜时，两极的质量变化相等(×) (5) 电解精炼铜时阳极的贵重金属没有放电(√) 三、电镀 1.定义：应用电解原理在某些金属或其他材料制品表面镀上一层其他金属或合金的过程。 2．目的：使金属增强抗腐蚀能力，增加美观度和表面硬度。 3．实例(铁钉镀铜) (1)阴极：①材料：镀件(铁钉) ②电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu (2)阳极： ①材料：镀层金属 ②电极反应：Cu－2e－===Cu2＋ (3)电解质溶液：含有镀层金属阳离子的溶液 【微自测】 3．下列描述中，正确的画“√”，错误的画“×” (1)用Zn作阳极，Fe作阴极，ZnCl2溶液作电解质溶液，由于放电顺序H＋＞Zn2＋，不可能在铁上镀锌(×) (2)在镀件上电镀铜时，也可以用惰性材料作阳极，用硫酸铜溶液作电解液(√) (3)在电镀铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)保持不变(√) (4)铁钉镀铜时，可采用粗铜做阳极(×) (5)将铁钉直接浸入硫酸铜溶液，也可以实现镀铜(√) 四、电冶金 金属冶 炼本质 使矿石中的金属离子获得电子，从它们的化合物中置换出来，如Mn＋＋ne－===M 电冶金 电解是最强有力的氧化还原手段，适用于一些活泼金属单质的制取，如冶炼钠、钙、镁、铝等活泼金属 实例 冶炼钠 总反应式：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极反应：2Na＋＋2e－===2Na 冶炼镁 总反应式：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极反应：Mg2＋＋2e－===Mg 冶炼铝 总反应式：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 阳极反应：6O2－－12e－===3O2↑ 阴极反应：4Al3＋＋12e－===4Al 【微自测】 4．下列描述中，正确的画“√”，错误的画“×” (1)电解冶炼镁、铝通常电解MgCl2和Al2O3，也可以电解MgO和AlCl3(×) (2)电解NaCl溶液，可以可获得金属钠(×) (3)电解冶炼时，转移相等的电量时，获得等质量的Mg和Al(×) (4)在金属活动顺序表中，排在铝前的金属用电解法冶炼(√) (5)电冶金时，活泼金属阳离子得电子被还原(√) 一、电解原理的应用 —————【活动探究】————— 模拟电解原理在化工生产中的应用，实验装置如下图所示。 1．若用上述装置模拟氯碱工业生产烧碱、