第04讲 电解原理的应用-【帮课堂】2022-2023学年高二化学同步精品讲义（鲁科2019选择性必修一）

第04讲 电解原理的应用 ( 目标导航 ) 课程标准 课标解读 1．运用电解原理分析电解食盐水、铜的电解精炼，以及电镀的内容。 2．了解电解原理的应用方法，并进一步体会电解对人类社会的重要贡献。 1．通过运用电解的原理分析食盐水的电解、铜的精炼，了解这些比较复杂体系中所发生的反应以及电解的使用价值。建立电池与电解相统一的电化学认识模型。 2．通过活动探究，提高实验能力和分析能力 3．通过学习电镀的内容，了解具有一定特殊性的、电解原理的另一种应用方法，并进一步体会电解对人类社会的重要贡献。 ( 知识精讲 ) 知识点01 电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气 1．装置 2．现象 （1）阳极上：____________________。 （2）阴极上：____________________。 3．原理分析及电极反应 （1）离子移向：_____、_____移向阳极，_____、_____移向阴极。 （2）阳极反应 ①阳极离子放电顺序：_____＞_____。 ②电极反应：____________________，_____反应。 （3）阴极反应 ①阴极离子放电顺序：_____＞_____。 ②电极反应：____________________，_____反应。 3．电解方程式 （1）化学方程式：___________________________________。 （2）离子方程式：___________________________________。 【即学即练1】某小组设计电解饱和食盐水的装置如图，通电后两极均有气泡产生，下列叙述正确的是（ ）。 A．铜电极附近观察到黄绿色气体 B．石墨电极附近溶液呈红色 C．溶液中的Na+向石墨电极移动 D．铜电极上发生还原反应 知识点02 铜的电解精炼 1．装置 2．粗铜成分 （1）主要成分：_____。 （2）杂质金属 ①比铜活泼的有_______________等。 ②比铜不活泼的有_______________等。 3．电极反应 【特别提醒】 （1）粗铜中含Zn、Fe、Ag等杂质，同时间段内两电极改变的质量不相等，但两电极通过的电量相等。 （2）电解过程中，阴离子浓度不变，Cu2+浓度减小，Fe2+、Zn2+、Ni2+浓度增大。 【即学即练2】以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是（ ）。 A．电能全部转化为化学能 B．粗铜接电源正极，发生还原反应 C．溶液中Cu2+向阳极移动 D．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属 知识点03 电镀 1．定义：应用_____原理，在金属表面镀上一薄层金属或合金的方法。 2．目的：增强金属的__________能力、耐磨性或改善金属制品的外观。 3．电镀原理 （1）装置 ①电极材料：阳极：_____；阴极：_____ ②电镀液：_____溶液 （2）电极反应 ①阳极：____________________ ②阴极：____________________ 3．电镀的特点：“一多、一少、一不变”。 （1）一多：是指阴极上有镀层金属沉积； （2）一少：是指阳极上有镀层金属溶解； （3）一不变：是指电镀后，电解质溶液中的离子浓度保持不变。 【即学即练3】在铁制品上镀上一定厚度的银层，以下设计方案正确的是（ ）。 A．银作阳极，铁制品作阴极，溶液含有银离子 B．铂作阴极，铁制品作阳极，溶液含有银离子 C．银作阳极，铁制品作阴极，溶液含有亚铁离子 D．银作阴极，铁制品作阳极，溶液含有银离子 ( 能力拓展 ) 考法01 电解原理的应用 【典例1】（2022·山东省等级考）设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成CO2，将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2（s）转化为Co2+，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是（ ）。 A．装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大 B．装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸 C．乙室电极反应式为LiCoO2+e－+2H2O＝Li++Co2++4OH－ D．若甲室Co2+减少200mg，乙室Co2+增加300mg，则此时已进行过溶液转移 【知识拓展】电解原理的应用 1．工业电解饱和食盐水制取烧碱 工业电解饱和食盐水制备烧碱时必须阻止OH－移向阳极，以使NaOH在阴极溶液中富集，常用阳离子交换膜将两溶液分开，使阳离子能通过阳离子交换膜，而阴离子不能通过。 如：氯碱工业中电解饱和食盐水的原理如