1.2.4电解原理的应用(知识清单+分层练习)-高二化学同步精品课堂（苏教版2019选择性必修第一册）

1.2.4化学能与电能的转化 （电解原理的应用）基础知识清单 一、氯碱工业 1．概念 用电解 的方法来制取 ，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为氯碱工业。 2．原理 (1)阳极反应： ( 反应)； (2)阴极反应： ( 反应)； 总反应式： 。 二、铜的电解精炼 1．阳极材料： 。 阳极反应： 、 、 ，比Cu不活泼的金、银形成 。 2．阴极材料： 。 阴极反应： 。 3．电解质溶液： 溶液，经过精炼，溶液中Cu2＋浓度会 。 三、电镀与电冶金 1．铁钉镀锌 电镀操作：用烧杯作电镀槽，加入电镀液，用锌片作 ，铁钉作 ，接通6 V的直流电源，电镀20～25 min。 实验现象：阳极(锌片)质量 ，电极反应式为 ，阴极质量 ，电极反应式为 。 2．电镀银装置 原理：金属材料电镀时，通常以 制品为阴极，以 金属为阳极，用含有 的溶液作电解质溶液。在直流电的作用下，镀层金属在待镀金属制品表面形成均匀、光亮而致密的镀层。 3．电冶金：对于比较活泼的金属，常用电解其熔融盐的方法制取，如工业上钠、镁的制取是通过电解熔融的 、 ，而铝的制取是通过电解熔融的 。 四、电镀与铜的电解精炼的比较 电镀 铜的电解精炼 定义 应用电解原理在某些金属或非金属材料表面镀上一层其他金属或合金 利用电解原理提纯铜 装置 举例 形成 条件 ①镀层金属作阳极接直流电源正极，镀件作阴极接直流电源负极 ②电镀液必须是含有镀层金属离子的盐溶液 ③形成闭合回路 ①粗铜作阳极，纯铜作阴极 ②含Cu2＋的盐溶液作电解质溶液 ③直流电源 ④形成闭合回路 电极 反应 (以铁上镀锌为例)阳极： 阴极： 阳极： (主要) 阴极： (纯铜) 电解(镀)液浓度 联系 电镀池和电解精炼池是特定条件下的电解池 五、电化学综合计算的三种常用方法 (1)根据总反应式计算。 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。 (2)根据电子守恒计算。 ①用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。 ②用于混合溶液中电解的分阶段计算。 (3)根据关系式计算。 根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。 如以通过4 mol e－为桥梁可构建如下关系式： 4e－～2Cl2(Br2、I2)～O2阳极产物～2H2～2Cu～4Ag～M阴极产物 (式中M为金属，n为其离子的化合价数值) 该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。 课后分层练 1．如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图，下列有关说法中不正确的是(　　) A．装置中出口①处的物质是氯气，出口②处的物质是氢气 B．该离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子通过 C．装置中发生反应的离子方程式为Cl－＋2H＋Cl2↑＋H2↑ D．该装置将电能转化为化学能 2．在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下电镀方案中正确的是 (　　) A．锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含Fe2＋ B．锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含Zn2＋ C．锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含Fe3＋ D．锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含Zn2＋ 3．关于电镀铜和电解精炼铜，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Cu－2e－===Cu2＋ D．阴极反应都只有Cu2＋＋2e－===Cu 4．金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量铁、锌、铜、铂等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性：Fe2＋<Ni2＋<Cu2＋)(　　) A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2＋＋2e－===Ni B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C．电解