电解原理的应用学案

第四章第三节电解池(第二课时)

电解原理的应用

学习目标：

了解氯碱工业反应原理 了解铜的电解精炼与电镀 学习重难点：

氯碱工业的制碱原理 铜的电解精炼与电镀

学习方法指导：回忆已有知识，系统梳理知识点，形成知识结构，练习巩固。 教学方法：启发与探究、比较、总结归纳

课前预习学案

1、氯碱工业：电解 制 、 和 。 电极反应方程式：

阳极： 阴极： 该电解池中阳极用 电极（金属、惰性） 2、铜的精炼

电解时，通常把 作阴极，把 作阳极， 用含有 作电镀液。

粗铜中的多数杂质沉积在电解槽底部，形成 3、电镀：

电镀时，通常把 作阴极，把 作阳极， 用含有 作电镀液。 4、电冶金

对于 、 、 、 这样活泼的金属，工业上用电解法冶炼。 5、写出用石墨电极电解硫酸铜溶液的电极反应式及总化学反应方程式。

总方程式

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课内探究学案

1.电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气 【合作交流1】

在电解饱和氯化钠溶液时:

（1） 阴极电极反应式 阳极电极反应式

总化学反应方程式 (2) 在电解后的溶液中滴加酚酞，会出现什么现象？试简述原因。

【知识总结】

电解饱和食盐水可以制造 ，因此习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做 。

【思考】两极产物相遇都能发生哪些化学反应？在工业中如何解决这些问题？

【小结】氯碱工业:离子交换膜法制烧碱

2.铜的电解精炼 【合作交流2】

结合课前预习案的第五题，如果将石墨电极换成两个铜电极，各电极反应式又该如何书写？

【知识总结】

粗铜： 含杂质(如锌、铁、镍、银、金等)，做 极。 纯铜：不含杂质，做 极。 电解质溶液：

【思考】1.电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？

2.粗铜中所含的杂质（如Zn、Fe、Ni、Ag、Au等）是如何除去的呢？

【跟踪练习1】在铜的精炼过程中，下列说法错误的是（ ）

A、纯铜做阴极 B、电解溶液为硫酸铜溶液 C、阴极上首先析出铜 D、阳极是粗铜，其中的锌、银等杂质均失电子被氧化

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3. 电镀

原理：电镀是利用 原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程 目的:电镀可以使金属增强抗腐蚀能力，增加美观和表面硬度。 【合作交流3】

设计一个给铁钥匙镀铜的方案，确定用什么电极材料？用什么电镀液？镀件做什么极？画出装置图，并写出两个电极的反应式：

【知识总结】 ①电极：

阳极—— 金属 阴极—— 金属制品

②电镀液：含有 金属离子的电解质溶液。

【跟踪练习2】在铁制品上要镀上一定厚度的锌层，以下设计方案正确的是（ ） A、锌做阳极，镀件做阴极，溶液含有Zn2＋ B、镀件做阳极，铂做阴极，溶液含有Zn2＋ C、铁做阳极，镀件做阴极，溶液含有Fe2＋ D、锌做阴极，镀件做阳极，溶液含有Zn2＋

4、电冶金

制取金属钠:电解熔融状态的

阳极： 阴极： 总反应： 冶炼铝：电解熔融状态的

阳极： 阴极： 总式：

【思考】工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用AlCl3?

【跟踪联系3】将分别盛有熔融KCl、MgCl2、Al2O3的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出K、Mg、Al的物质的量之比为（ ） A、1:2:3 B、3:2:1 C、6:3:1 D、6:3:

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【巩固练习】1.许多金属都可以通过电解的方法达到精炼的目的，下列有关该方法的叙述正确的是（ ）

A、杂质的粗金属做阳极，与电源正极相连 B、阴极只要是导体即可，与精炼过程无关

C、电解质溶液除了含有精炼的金属离子外，绝对不能含有其他金属离子 D、在精炼过程中，电解质溶液的成分不发生任何变2. 为了实现铜质奖牌镀银，下列说法正确的是( )

A．X为银，Y为Cu，a为AgNO3溶液 B．X的电极反应式Ag＋＋e－―→Ag C．电镀液的浓度减小

D．电解过程中溶液的pH值下降

3. 如下图所示，下列实验现象的描述正确的是（ ） A B C D a电极 b电极 石墨 Fe Fe 石墨 石墨 石墨 Cu 石墨 X溶液 CuCl2 KNO3 CuSO4 HCl 实验现象 a 化

a极质量增加，b极放出无色气体 a极质量增加，b极放出无色气体 a极质量增加，b极质量减少 a极放出无色气体，b极放出无色气体 X溶液 b 4.如图装置，用离子交换膜法电解饱和食盐水制烧碱。若X电极材料为金属钛网（表面有氧化物涂层），Y电极材料为碳钢网。阳离子交换膜只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过。分别收集两极产生的气体并通入淀粉KI溶液中。请回答下列问题：

①能使淀粉KI溶液变蓝的是 （填“a”或“b”）气体； ②其X极的电极反应式为 ， Y极的电极反应式为 ； ③总反应的化学方程式为 。

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