1.3.2 电解原理的应用（学案）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中化学选择性必修1（鲁科版2019 山东专用）

XINKECHENG XUEAN第1章化学反应与能量转化 第二课时 电解原理的应用 [因]龄习内容1 落实必备知识一散点知识系统化 一、惰性电极电解饱和食盐水 石墨 微思考] 装置及 阳极产生黄绿色气体； 若电解饱和食盐水的阳极 现象 加粉酞溶液 阴极产生无色气体，阴极附近溶液变红 材料换为铜，阳极反应是否 的NaCl溶液 发生改变？ 原理 阳极 阳极离子放电顺序：C>OH,电极反应： 分析 阴极 阴极离子放电顺序：H>Na,电极反应： 化学方 反应方 程式 2NaCI+2H,0道电 NaOH+CL2↑+H2个 程式 离子方 程式 2CI+2H,0通电H,◆+CL,++20H 二、铜的电解精炼 ④ 装置 [微提醒] ①电解精炼铜时，同时间段 -------------- 硫酸酸化的CuSO1溶液 内两电极改变的质量不相 等，但两电极通过的电量 （主要反应)；Zn-2e-Zn2+ 电极 阳极 相等。 Fe-2e—Fe2+;Ni-2e—Ni2 反应 ②电解精炼铜过程中，阴离 阴极 ,其他离子：H+、Zn2+、Fe2+、N2+留在溶液中 子浓度不变，C浓度减小， 阳极泥 铜的电解精炼过程中，粗铜中不如铜活泼的金属（银、金、铂）等贵金属与 Fe+、Zn+、Ni+浓度增大。 其他不溶性杂质混在一起沉积在电解池底部形成的物质 三、电镀 电镀是应用电解的原理在某些金属或其他材料制品表面镀上一薄层其他金属 概念 或合金的过程 阳极 阴极 电镀液 微规律] 原理 电镀的特点 镀层金属 镀件 含镀层金属离子的溶液 “一多、一少、一不变”。 实验目的 在铁钉上镀铜 ①一多：是指阴极上有镀层 金属沉积； 实验用品 铁钉、铜版、石墨棒、CuSO,溶液、烧杯、导线、电源 ②一少：是指阳极上有镀层 阳极 阴极 电解质溶液 装置图 金属溶解； 钉镀 ③一不变：是指电镀后，电 实验原理 铜片 铁钉 CuSO,溶液 铁 解质溶液中的离子浓度保 持不变。 CuSO,溶液 实验现象 阳极铜片逐渐溶解；阴极铁钉上有红色物质生成 用了25 |高中同步导学化学选择性必修1|XINKECHENG XUEAN 四、钒液流电池 负载 极室 正极室 负极室 装置 负极屯解液 微点拨 VO 可充电电池放电过 」质子交换膜 质子交换膜 泵 程属于原电池，充 充电状念 放电状念 电过程属于电 充电过程 VO2+在阳极被氧化为 ,V3+在阴极被还原为V 解池。 以液流电池为代表的电化学储能技术可为可再生能源发电提供有力的支持，缓冲 应用 昼夜、季节的用电变化对电网的影响 网附容2强化关键能力 一新知学习个性化 [新知探究（一）] 3.若模拟电镀生产，在铁件上镀一层金属银。 电解原理的应用 (1)若c电极用Ag,如何选用阴极材料和电解 工探究与创新能力] 质溶液？反应前后电解质溶液中的浓度如何 [探究活动] 变化？ 模拟电解原理在化工生产中的应用，实验装置如 图，闭合开关K时，电流计G的指针将发生偏转。 电流计一K © 盐桥 (2)若c电极用石墨，电极反应式如何书写？ 反应前后电解质溶液中的浓度如何变化？ ZnS0,溶液 CuSO4溶液 溶 内 1.哪个装置是原电池？哪个装置是电解池？ [生成认知 1.铜的电解精炼与电镀铜对比 2.若模拟氯碱工业生产烧碱、氯气和氢气。 电解精炼铜 电镀铜 (1)如何选用电极材料和电解质溶液？ 电极 阴极 精铜 镀件 (2)若c、d电极均为Pt,c电极上的产物是什 材料 阳极 粗铜 纯铜 么？d电极上的产物是什么？ Cu(粗铜)一2e 阳极 Cu-2e=Cu2* 电极反 Cu2+等 应式 Cu2++2e 阴极 Cu2++2e-Cu Cu(精铜) Cu+减少，比铜 电解质溶液 电解质溶液成分及浓 活泼的金属阳离 浓度的变化 度均不变 子进入溶液 26 XINKECHENG XUEAN第1章化学反应与能量转化 2.原电池、电解池、电镀池的判断方法 A.工作时，I室和Ⅱ室溶液的pH均增大 若装置中无则该装置为原电池，然后根据原电池的 B.生成1 mol Co,I室溶液质量理论上减少16g 外加电源 构成条件进行分析判断 C.移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变 若有外接直 则是电解池或电镀池。其中，当阴极为 D.电解总反应：2Co2+十2H,0通电2Co+0,◆ 流电源，两 +4H 极插入电解 金属，阳极亦为金属且与电解质溶液中 的金属阳离子属同种元素时，则为电镀池 质溶液中 新知探究（二） 若有外接直流电源，则为电解池或电镀 电解池的有关计算 若多个单池池；若无外接直流电源时，较活泼的金属 [归纳与论证能力] 相互串联 电极为原电池的负极（电子输出极），该 [典例导引 装置为原电池，其余为电镀池或电解池。 [典例]500 mL KNO3和Cu(NO3),的