4.2 第2课时 电解原理的应用(Word讲义)-【满分思维】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册学生用书（人教版）

第2课时　电解原理的应用 【新课探究】 学习任务一 课前自主预习 1.(1)2Cl--2e-Cl2↑　2H2O+2e-H2↑+2OH-　2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH　2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH- (2)①(从左到右,从上到下)Cl2　H2　NaOH　精制饱和NaCl溶液 ②氢气　氯气　氯气　氢氧化钠 (3)①NaOH　Cl2　H2　盐酸　含氯漂白剂 [问题思考] 提示:不能,阴极产物是氢气和氢氧化钠。 知识迁移应用 例1　D　[解析] 电解池中阳离子(Na+)移向阴极,图中Na+向右移动,故右侧石墨电极N为阴极,左侧石墨电极M为阳极,阳极发生氧化反应:2Cl--2e-Cl2↑,气体Q为Cl2,Na+通过离子交换膜移向阴极,溶液X为NaCl溶液,溶液Z为稀NaCl溶液;阴极发生还原反应:2H2O+2e-H2↑+2OH-,气体P为H2,Na+通过离子交换膜移向阴极,因此阴极生成NaOH,溶液Y为进入阴极区的稀NaOH溶液,溶液W为阴极区出来的浓NaOH溶液,则据此分析解答。由分析知,石墨电极M为阳极,A正确;气体Q为Cl2,气体P为H2,H2与Cl2在点燃或光照条件下可发生化合反应生成HCl,B正确;由分析可知,溶液Y为进入阴极区的稀NaOH溶液,溶液W为阴极区出来的浓NaOH溶液,二者溶质均为NaOH,C正确;由分析知,气体P为H2,D错误。 学习任务二 课前自主预习 1.电解　金属　合金　Cu　粗铜(含锌、银、金等杂质)　Fe　纯铜　保持不变　减小 2.(1)金属离子　金属单质 [问题思考] 提示:电镀铜时,c(Cu2+)基本不变,而电解精炼铜时,c(Cu2+)会减小。 知识迁移应用 例2　D　[解析] 电解精炼镍时,粗镍作阳极,纯镍作阴极,电解质溶液中含有Ni2+,则阳极发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-Zn2+,Fe-2e-Fe2+,Ni-2e-Ni2+,阴极电极反应式为Ni2++2e-Ni,因此,电解过程中阳极减少的质量不一定等于阴极增加的质量,电解后,溶液中存在的金属阳离子有Fe2+、Ni2+、Zn2+,电解槽底部的阳极泥中只有铜和铂,没有锌、铁、镍。 例3　B　[解析] 由装置图可知,该装置为电镀池:镀层金属(Ag)作阳极,与电源正极相连,A错误;若要达到铜牌上镀银的效果,则溶液a为含Ag+的溶液,阳极Ag失电子变成Ag+,阴极Ag+得电子变成Ag,反应前后,溶液a的浓度不变,B正确;若溶液a为CuSO4溶液,c(Cu2+)>c(Ag+),会影响放电顺序,不能达到铜牌上镀银的效果,C错误;当反应一段时间后,电源反接,阳极有Ag和Cu,Cu活泼性比Ag强,会失去电子变成Cu2+,铜牌不能恢复原状,D错误。 【课堂评价】 1.(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√　(6)× [解析] (1)氯碱工业中用阳离子交换膜将两电极室隔开。 (4)AlCl3为共价化合物,工业冶炼金属铝时,电解熔融态Al2O3。 (6)从粗铜精炼所得阳极泥中可回收Ag、Au等金属,Fe先于Cu失电子。 2.D　[解析] 图①为Fe和石墨在水中形成的原电池,Fe为负极,失电子,石墨为正极,水呈中性,正极反应应为O2+2H2O+4e-4OH-,A错误;图②为电解精炼铜,粗铜作阳极,与电源正极相连,B错误;图③为氢氧燃料电池,a为负极(氢气入口)、b为正极(氧气入口),电流由正极(b极)经导线到负极(a极),再经过电解质溶液流向b极,C错误;图④为电解饱和NaCl溶液,碳棒为阳极(连接电源正极),发生2Cl--2e-Cl2↑,Cl2可使淀粉KI溶液变蓝;铁棒为阴极(连接电源负极),发生2H2O+2e-H2↑+2OH-,阴极附近溶液变红,能验证电解产物,D正确。 3.(1)阴　纯铜　Cu2++2e-Cu　CuSO4溶液(合理即可)　(2)Ag++e-Ag　(3)电镀　不变 [解析] (1)由题图可知,甲池中A极为阴极,B极为阳极,在电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,故A为纯铜,电极反应式为Cu2++2e-Cu。电解质溶液应为含有Cu2+的盐溶液,如CuSO4溶液等。(2)由题图可知,乙池中铁极作阴极,石墨作阳极,故铁极的电极反应式为Ag++e-Ag。(3)若将乙池中的石墨电极改为银电极,则乙池为电镀池,电镀过程中电解质溶液的浓度不变。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2课时　电解原理的应用 ◆ 学习任务一　电解饱和食盐水 【课前自主预习】 1.电解饱和食盐水 (1)电解饱和食盐水的原理 (2)氯碱工业生产流程 工业生产中,电解饱和食盐水的反应在离子交换膜电解槽中进行。 ①阳离子交换膜电解槽 ②阳离子交换膜的作用 只允许Na+等阳离子通过,不允许Cl-、OH-等阴离子及气体分子通过,可以防止阴极产生的　　　　与阳极产生的　　　　　混合发生爆炸,也能避免　　　　与阴极产生的　　　　　　　　反应而影响氢氧化钠的产量。  (3)氯碱工业产品及其应用 ①氯碱工业产品主要有　　　　　、　 、　　　、　　　　、　　　　　　等。  ②以电解饱和食盐水为原理的氯碱工业产品在有机合成、造纸、玻璃、肥皂、纺织、印染、农药、金属冶炼等领域中有广泛应用。 [问题思考] 能否说电解饱和食盐水(惰性电极)时阴极产物只有氢气? 【知识迁移应用】 例1 [2026·河南南阳六校高二期中] 电解在工业上的应用非常广泛。下列对氯碱工业装置的说法错误的是 (　) A.石墨电极M为阳极 B.气体Q与气体P可发生化合反应 C.溶液Y和溶液W的溶质相同 D.气体P为Cl2 ◆ 学习任务二　电镀与电解精炼 【课前自主预习】 1.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。电镀的主要目的是使金属增强抗腐蚀能力,增加表面硬度和美观。  电镀 电解精炼 装置 阳极材料 镀层金属　　  　　　　　　　　  阴极材料 镀件金属　　  　　　  阳极反应 Cu-2e-Cu2+ Zn-2e-Zn2+、Cu-2e-Cu2+等 阴极反应 Cu2++2e-Cu Cu2++2e-Cu 溶液变化 Cu2+浓度　　　　　　　  Cu2+浓度　　　,金、银等金属沉积形成阳极泥  2.电冶金 (1)金属冶炼的本质:使矿石中的　　　　　　获得电子变成　 的过程。如Mn++ne- M。 (2)电解法用于冶炼较活泼的金属(如钾、钠、镁、铝等),但不能电解其盐溶液,应电解其熔融态。 如:电解熔融的氯化钠可制取金属钠。 阳极:2Cl--2e-Cl2↑; 阴极:Na++e-Na; 总反应:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。 [问题思考] 电镀铜和电解精炼铜时所用的电解质溶液中都含有Cu2+,通电一段时间后,电解质溶液中的c(Cu2+)分别如何变化? 【知识迁移应用】 例2 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,阳极减少的质量与阴极增加的质量相等 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有铜和铂,没有锌、铁、镍 例3 [2025·福建厦泉五校高二期中] 将“铜牌”变成“银牌”的装置如图所示。下列说法正确的是 (　) A.铜牌连接电源的正极 B.反应前后,溶液a的浓度不变 C.溶液a可以为CuSO4溶液 D.反应一段时间后,电源反接,铜牌可恢复原状 [归纳总结] 电解精炼与电镀的辨析 (1)电解精炼过程中电解质溶液浓度在电解前后不相等;阴极增加的质量和阳极减少的质量不一定相等。 (2)电镀过程中阴极上有镀层金属沉积;阳极上有镀层金属溶解;电镀液(电解质溶液)的浓度不变。 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)氯碱工业中用的是阴离子交换膜将两电极室隔开 (　) (2)在Fe上电镀Zn,应用Zn作阳极,用ZnSO4溶液作电镀液 (　) (3)电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极 (　) (4)工业冶炼金属铝时,电解熔融态AlCl3 (　) (5)利用电解饱和食盐水可制得“84” 消毒液 (　) (6)从粗铜精炼所得阳极泥中可回收Ag、Au、Fe等金属 (　) 2.[2026·福建三明一中高二月考] 下面有关电化学的图示,完全正确的是 (　) A.①石墨电极反应:O2+4H++4e-2H2O B.②电解精炼铜,a极为粗铜 C.③装置中电流由a极经导线到b极,再经过电解质溶液流向a极 D.④验证NaCl溶液(含酚酞)的电解产物 3.如图所示,甲、乙为相互串联的两个电解池。 (1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,则A极为　　极,电极材料是　　　　,电极反应式为　　　　　　　,电解质溶液可以是　 。  (2)乙池中铁极的电极反应为　 。  (3)若将乙池中的石墨电极改为银电极,则乙池为　　　　装置,电解一段时间后,溶液的浓度　　　　　　　　。  学科网（北京）股份有限公司 $