专题1 第2单元 第4课时 电解原理的应用（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1（苏教版2019）

专题1　化学反应与能量变化 第二单元　化学能与电能的转化 第4课时　电解原理的应用 栏目索引 基础落实·梳理必备知识 重难探究·提升关键能力 学以致用·发展学科素养 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 1．电解饱和食盐水 (1)现象 阳极上有____色气体产生；阴极上有__色气体产生。 黄绿 无 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (2)原理分析及电极反应 电解时，____________移向阳极，___________移向阴极。 ①阳极离子放电顺序：_________，电极反应：____________________ (氧化反应)。 ②阴极离子放电顺序：________，电极反应：________________ (还原反应)。 Cl－、OH－ H＋、Na＋ Cl－>OH－ 2Cl－－2e－===Cl2 H＋>Na＋ 2H＋＋2e－===H2↑ 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S ③电池反应 化学方程式：_______________________________________，离子方程式：____________________________________。 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 2．铜的电解精炼 (1)粗铜中往往含有铁、锌、银、金等多种杂质，常用电解的方法进行精炼。电解池的构成是用____作阳极，用____作阴极，用__________作电解质溶液。 粗铜 纯铜 硫酸铜溶液 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (2)阳极反应式为Cu－2e－===Cu2＋、Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋等；阴极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu。 (3)电解精炼铜的原理：粗铜中比铜活泼的金属______等，失去电子形成阳离子而溶解(残留在溶液中)；比铜不活泼的金属______等，以金属单质的形式沉积在电解槽的底部(形成阳极泥)；溶液中的铜离子在纯铜上析出。 锌、铁 银、金 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 3．电镀 (1)电镀的概念：应用____原理在某些金属或其他材料制品表面镀上一薄层其他____或____的过程。电镀可以使金属更加美观耐用，抗腐蚀性能增强。 电解 金属 合金 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (2)某电镀银实验装置(电镀池)如图所示。 ①银为____金属，与直流电源的____相连，作阳极；待镀金属与直流电源的____相连，作阴极；含银离子溶液为______，含有镀层金属离子。 镀层 正极 负极 电镀液 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S ②阳极反应式为_________________(氧化反应)； 阴极反应式为_________________(还原反应)。 ③可观察到的现象是待镀金属表面________________，银________。 ④含银离子溶液浓度的变化是____。 (3)电镀的特点是阳极参与电极反应，电镀过程中相关离子的浓度、溶液pH等保持不变。 Ag－e－===Ag＋ Ag＋＋e－===Ag 镀上一层光亮的银 不断溶解 不变 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 探究____电解原理的应用 电解在生产、生活中的应用越来越广泛。实验室中模拟电解原理在化工生产中的应用，实验装置如下图所示，装置闭合开关K 时，电流计的指针将发生偏转。用该套装置模拟电解原理的应用。 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S [问题设计] (1)哪个装置是原电池？哪个装置是电解池？ 提示：甲、乙构成原电池，丙是电解池。 (2)a、b、c、d电极名称分别是什么？ 提示：甲、乙构成原电池，其中a 是负极，b 是正极；丙是电解池，c是阳极，d是阴极。 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (3)若模拟氯碱工业生产烧碱、氯气和氢气，如何选用电极材料和电解质溶液？ 提示：c电极材料必须为惰性电极，d 电极材料为惰性电极或Fe电极等(导体均可)，X 溶液为饱和食盐水。 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (4)若模拟电镀生产，在铁件上镀一层金属银，如何选择电极材料及电解质溶液？在铁上镀锌时，溶液中的阳离子有两种，为什么在阴极是锌离子得电子而不是氢离子得电子被还原？ 提示：c电极材料为Ag，d 电极材料为铁件，X 溶液为AgNO3 溶液。 因为锌离子浓度远大于氢离子浓度，所以是锌离子得电子。 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (5)若模拟电解精炼铜，如何选用电极材料和电解质溶液？粗铜中含有锌、铁、镍、银、金等金属杂质，在精炼铜的过程中，杂质金属为什么不在阴极析出？精炼铜的过程中溶液中Cu2＋的浓度是否有变化？ 提示：c电极材料为粗铜，d 电极材料为纯铜，X 溶液为CuSO4 溶液。 因氧化性Cu2＋大于Fe2＋、Zn2＋、Ni2＋，故在阴极上Cu2＋得到电子析出单质铜，阳极上比铜活泼的金属锌、铁、镍被氧化，比铜活动性弱的金属Ag、Au形成阳极泥。电解精炼铜时，阳极产生锌离子、亚铁离子、镍离子、铜离子，但阴极只消耗铜离子，所以电解质溶液中Cu2＋浓度会减小。 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 1．电镀与铜的电解精炼的比较 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 2.氯碱工业——离子交换膜的作用 离子交换膜法电解饱和食盐水制烧碱的主要原理：使用的阳离子交换膜有特殊的选择透过性，只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过，即只允许H＋、Na＋ 通过，而Cl－、OH－ 和两极产物H2 和Cl2 无法通过，因而起到了防止阳极产物Cl2 和阴极产物H2 相混合而导致爆炸的作用，还起到了避免Cl2 和阴极另一产物NaOH 反应而影响烧碱纯度的作用。 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (1)P是________________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。 (2)写出图1总反应的化学方程式：____________________。 方法二： 惰性电极电解氯化铵和盐酸，原理如图2所示。 (3)图2中“气体X”是________________(填化学式)。 (4)c的电极反应式为____________________________。 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (2023·江苏连云港高二质检)四室式电渗析法制备盐酸和NaOH的装置如图所示。a、b、c为阴、阳离子交换膜。已知：阴离子交换膜只允许阴离子透过，阳离子交换膜只允许阳离子透过。下列叙述正确的是(　　) A．b、c分别为阳离子交换膜、阴离子交换膜 B．通电后 Ⅲ 室中的Cl－透过c迁移至阳极区 C. Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 、Ⅳ室中的溶液的pH均升高 D 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 含离子交换膜的电化学装置题的解题步骤 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 1．利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。下列说法正确的是(　　) A．通电后，Ag＋向阳极移动 B．银片与电源负极相连 C．该电解池阴极发生的电极反应可表示为Ag＋＋e－===Ag D.当电镀一段时间后，将电源反接，铜牌可恢复如初 C 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 2．如图所示的X、Y两个电解池中的电极均为铂，在X池中加入0.05 mol·L－1的CuCl2溶液，Y池中加入0.1 mol·L－1的AgNO3溶液，进行电解。a、b、c、d四个电极上所析出的物质的物质的量之比是(　　) A.2∶2∶4∶1 B．1∶1∶2∶1 C．2∶1∶1∶1 D．2∶1∶2∶1 A 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 3．将1 L含有0.4 mol Cu(NO3)2和0.4 mol KCl的水溶液，用惰性电极电解一段时间后，在一电极上析出19.2 g Cu；此时，在另一电极上放出气体的体积在标准状况下为(不考虑产生的气体在水中的溶解)(　　) A．3.36 L B．5.6 L C．6.72 L D．13.44 L B 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 4．金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(氧化性：Fe2＋<Ni2＋<Cu2＋)(　　) A.阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni2＋＋2e－===Ni B．电解过程中，阳极质量减少的量与阴极质量增加的量相等 C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋ D．电解后，电解槽底部的阳极泥中不可能有Fe和Zn D 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 5．如图所示的电化学装置中，a、b是石墨电极，通电一段时间后，电极b附近显红色，下列说法正确的是(　　) A．该装置能将化学能转化为电能 B．Pt电极是阴极，发生还原反应 C．当b电极产生22.4 L气体时，铜电极上一定析出10 g固体 D．电极b上的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ D 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题1　化学反应与能量变化 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 课时梯级训练(6) 谢谢观看！ $$