4.2.2电解原理的应用 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第二节 电解池 第二课时 电解原理的应用 1 思+议 1.氯碱工业工作原理，两个进口分别进的是什么？四个出口分别出的是什么？为什么选用阳离子交换膜。 2.电镀时，阴阳极材料，电解质溶液如何选择。 3.在镀件上镀铜和电解精炼铜的工作原理是什么，二者有什么相同点和不同点。 4.电冶金，如何制备活泼金属Na Mg Al。 2.原理 石墨 石墨 一、氯碱工业 1.概念: 习惯上把电解____________的工业生产称为氯碱工业。 其工业产物有_______、______和氢气。 饱和食盐水 烧碱 氯气 阴极 阳极 分析该装置有何缺陷？ 如何改进该装置呢？ 一、氯碱工业 3.工业生产 阳极 阴极 Na+ NaCl浓度减小 NaOH浓度增大 阳离子交换膜 为什么要加少量NaOH？ 增强导电性，提高电解效率，且不影响氢氧化钠的纯度。 2．电镀 (1)定义。 电镀是一种利用________原理在某些金属表面镀上一薄层 其他________或________的加工工艺。 目的： 。 用的镀层金属是： 。 电解　 金属　 合金　 使金属增强抗腐蚀能力，增加硬度和美观 在空气中或溶液中不易变化的金属 装置： 阳极(镀层金属); 反应式 . 阴极(镀件): 反应式： . 电解液：含镀层金属阳离子的溶液 （给铁制钥匙表面镀铜） 特点： ①阳极参加反应 ②电解质溶液浓度不变 ③阳极减少的质量与阴极增加的质量相等 二、电镀 Cu－2e－═Cu2＋　 Cu2++2e-=Cu 二、电镀： ①电极材料： 阳极： 。 阴极： 。 ②电镀液： 。 含有镀层金属离子的电解质溶液 展： 镀层金属B 待镀金属制品（即镀件）A 如：A上镀B/镀B 7 【例】下列正确的说法是（ ） A.通电后，Ag＋向阳极移动 B.银片与电源负极相连 C.该电解池的阴极反应可表示为Ag＋＋e－＝Ag D.当电镀一段时间后，将电源反接，铜牌可恢复如初 电源 银片 AgNO3溶液 铜牌 C 电解精炼粗铜时，以待精炼的铜（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等）作阳极，用CuSO4溶液作电解质溶液，可得含铜量为99.95%～99.98%的电解铜。 二、金属的电解精炼（如电解精炼铜） 阳极材料 阴极材料 阳极反应         阴极反应   “阳极泥” 溶液变化 Zn－2e－=Zn2＋ Fe－2e－=Fe2＋ Ni－2e—=Ni2+ Cu－2e－=Cu2＋ Cu2+ + 2e- =Cu Ag、Au等金属杂质失电子能力弱，以单质形式沉在阳极下方，叫“阳极泥”。 纯铜 粗铜（含Zn、Fe、Ni、Cu Ag、Au等） 1.电解质溶液中，Cu2+浓度______（增大/减小/不变），SO42-浓度 ， Zn2+、 Fe2+、Ni2+ ； 2.电极质量变化，阴极___ __，阳极__ _, 3.阴极增大的质量__ __(大小关系）阳极减小的质量。 减小 不变 增大 增大 减小 不等于 1.已知氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，回答下列问题： (1)阳极材料是_____，发生_____反应，其电极反应式包括：____________________________________。 (1)阴极材料是_____，发生_____反应，其电极反应式包括：_________。 (2)电解过程中，阳极失去的电子和阴极得到的电子的物质的量_______(填“相等”或“不相等”，下同)，阳极减少的质量与阴极增加的质量_______。 (3)电解后，溶液中存在的金属阳离子有______、_____、Ni2＋等。 (4)电解后，电解槽底部含有_______等金属。 课堂练习 粗镍 Ni-2e-=Ni2＋，Fe-2e-=Fe2＋， Zn－2e－=Zn2＋ 不相等 相等 Fe2+ Zn2+ Cu、Pt 氧化 纯镍 还原 Ni2＋+2e-=Ni 三、电冶金 金属活动性增强 富集法 热分解法 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 热还原法 电解法 三、电冶金 电冶金的本质是使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程： Mn+ + ne- === M 1.电解熔融氯化钠制取金属钠   方程式 阳极   阴极   总反应   知识精讲 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 总反应化学方程式 阳极、阴极反应式 冶炼钠 冶炼镁 冶炼铝 阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑ 阴极：2Na＋＋2e－=2Na 阳极：2Cl－－2e－==Cl2↑ 阴极：Mg2＋＋2e－==Mg 阳极：6O2－－12e==3O2↑ 阴极：4Al3＋＋12e－==4Al 思考：1.不电解氧化镁的原因？ 2.不电解氯化铝的原因？ 3.冰晶石的作用？ 当堂检测 B 1、粗铜中含有杂质，用下图装置精炼铜。下列有关说法正确的是（ ） A．a 是粗铜、b 是纯铜 B．反应前后CuSO4 电解液的浓度保持不变 C．阴极电极反应为： Cu2+ + 2e- = Cu D．电解过程中， a 、b 两极质量的变化量一直相等 C 粗铜 纯铜 15 1. 判断正误 (1) 在镀件上电镀锌时，阳极应使用锌金属，铜作阳极会引入杂质，该说法错误（ ）。 (2) 电解精炼铜时，金、银等金属的活泼性比铜弱，不会在阴极放电，而是以阳极泥的形式存在，不会在阴极生成，所以该说法错误（ ）。 (3) 电解精炼铜时，应使用粗铜作阳极、纯铜作阴极，这样才能实现铜的精炼，所以该说法错误（ ）。 (4) 氯化镁是共价化合物，熔融状态下不导电，工业上是用电解熔融氯化镁（MgCl2）的方法制取Mg，这里需要注意是氯化镁而非氢氧化镁，该说法错误（ ）。 (5) 电解饱和食盐水时，阴极生成氢气，同时产生OH^-，使石蕊变蓝；阳极生成氯气，氯气与水反应生成酸，使石蕊变红，所以阳极处溶液变红，阴极处变蓝，该说法错误（ ）。 2. 关于铜电极的叙述，正确的是（ ） • A选项：锌铜原电池中铜作正极。 • B选项：电解精炼粗铜时，粗铜应作阴极。 • C选项：在镀件上电镀铜时，金属铜作阴极 • D选项：电解稀硫酸制备:氧气和氢气时间，铜做阳极。 A 3、下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b电极附近溶液呈红色。下列说法正确的是(　　) A.X是负极，Y是正极 B.Pt是阴极，Cu是阳极 C.CuSO4溶液的pH逐渐减小 D.CuSO4溶液的pH不变 C 阳极：2Cl- - 2e- = Cl2↑ 阴极：2H2O + 2e- =H2↑+ 2OH- 阴 极 阳 极 阴 极 阳 极 正极 负极 18 5、利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产中的应用， 下列说法正确的是（ ） A．氯碱工业中，X电极上的反应式是4OH--4e-＝2H2O+O2↑ B．电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2+浓度不变 C．在铁片上镀铜时，每转移2mol电子，Y极增重64g D．制取金属铝时，Z是熔融的氯化铝 C 6.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．溶液中Cu2＋浓度保持不变 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 第四章　化学反应与电能 化学　选择性必修1　新人教版 课前 · 新知导学 课堂 · 素养初培 辨析 · 易错易混 小练 · 素养达成 课后提能训练 直击高考——原电池电解池升级版 (1)哪个装置是原电池？ 哪个装置是电解池？ (2)a、b、c、d的电极名称分别是什么？ (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？ 丙是电解池。 a——负极，b——正极。 甲 、乙构成原电池 c——阳极，d——阴极。 第四章　化学反应与电能 化学　选择性必修1　新人教版 课前 · 新知导学 课堂 · 素养初培 辨析 · 易错易混 小练 · 素养达成 课后提能训练 $