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1、第2課時 電解原理的應用目標導航預習導引目標導航預習導引1.電解飽和食鹽水通電前溶液中含有的離子:Na+、Cl-、H+、OH-。通電時Na+、H+移向陰極,H+放電,Cl-、OH-移向陽極,Cl-放電。電極反應為:陽極:2Cl--2e-==Cl2↑(氧化反應)陰極:2H++2e-==H2↑(還原反應)因H+放電,導致水的電離平衡H2OH++OH-向右移動,致使生成NaOH。電解總化學方程式為:2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH總離子方程式為:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-目標導航預習導引2.電鍍(1)定義:電鍍是應用電解原理在某些金屬表面鍍上
2、一薄層其他金屬或合金的方法。(2)電鍍池的構成:(3)實例(往鐵件上鍍銅):①陰極材料為Fe,電極反應式為Cu2++2e-==Cu;②陽極材料為Cu,電極反應式為Cu-2e-==Cu2+;③電解質溶液:CuSO4溶液。目標導航預習導引3.電解精煉銅(1)裝置:粗銅作陽極,純銅作陰極,CuSO4溶液作電解質溶液。(2)電極反應式:陽極為Zn-2e-==Zn2+、Cu-2e-==Cu2+。陰極為Cu2++2e-==Cu。目標導航預習導引4.電冶金(1)金屬冶煉的本質。使礦石中的金屬離子獲得電子,從它們的化合物中還原出來,如Mn++ne-==M。(2)電解熔融的NaCl制Na
3、。對于冶煉像鈉、鈣、鎂、鋁這樣活潑的金屬,電解法幾乎是唯一可行的工業(yè)方法。例如電解熔融的NaCl制Na:NaCl在高溫熔融條件下,發(fā)生電離:NaCl==Na++Cl-,通直流電后,陰極:2Na++2e-==2Na,陽極:2Cl--2e-==Cl2↑,總化學方程式為2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。目標導航預習導引深度思考判斷下列描述的正誤(正確的畫“√”,錯誤的畫“×”)。(1)在鍍件上電鍍銅時,可用金屬銅作陽極。()(2)電解精煉銅時,電解質溶液的濃度不變。()(3)電解精煉銅時,用純銅作陽極,粗銅作陰極。()(4)工業(yè)上用電解熔融氧化鎂的方法制取Mg。()(5)用
4、U形管作電解飽和食鹽水的實驗,通電前在U形管的兩端滴加幾滴石蕊溶液,通電后陽極處溶液變藍。()答案:(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×遷移應用典題例解一二思考探究知識精要一、電解原理的應用1.氯堿工業(yè)(1)原理。用惰性材料作陽極電解飽和食鹽水,生成Cl2、H2和NaOH。陽極:2Cl--2e-==Cl2↑(放電順序Cl->OH-)陰極:2H++2e-==H2↑(放電順序H+>Na+)在上述反應中,由于H+在陰極上得到電子而生成H2,破壞了附近的水的電離平衡,促進了水繼續(xù)電離,結果陰極區(qū)溶液里OH-的濃度增大而呈堿性。遷移應用典題例解一二思考探究知識精要(2)主要生
5、產(chǎn)過程。遷移應用典題例解一二思考探究知識精要2.電鍍銅與精煉銅的比較遷移應用典題例解一二思考探究知識精要(1)用惰性電極電解含有酚酞的飽和NaCl溶液,如何通過實驗現(xiàn)象判斷陰、陽兩極?答案:方法一:電極附近溶液變紅的一極為電解池的陰極,另一極為陽極,原因是H+在陰極上放電(2H++2e-==H2↑),破壞了水的電離平衡,使此極附近溶液c(OH-)>c(H+),從而會使酚酞變紅。方法二:有黃綠色氣體產(chǎn)生的一極為電解池的陽極,電極反應式為2Cl--2e-==Cl2↑;有無色無味氣體產(chǎn)生的一極為電解池的陰極,電極反應式為2H++2e-==H2↑。方法三:能產(chǎn)生使?jié)駶橩I淀粉試
6、紙變藍的氣體的一極為電解池的陽極,另一極為陰極。遷移應用典題例解一二思考探究知識精要(2)電解精煉銅時,陽極泥是怎樣形成的?答案:粗銅中往往含有鋅、鐵、鎳、銀、金等多種雜質,當含雜質的銅在陽極不斷溶解時,位于金屬活動性順序中銅以前的金屬如Zn、Fe、Ni等,會優(yōu)先失去電子,如Zn-2e-==Zn2+,Ni-2e-==Ni2+。但是它們的陽離子比銅離子難還原,所以它們并不在陰極獲得電子析出,而是留在電解質溶液里。而位于金屬活動性順序中銅之后的銀、金等雜質,因為失電子的能力比銅弱,不能在陽極失去電子變成陽離子溶解在溶液中,而是以金屬單質的形式沉積在電解槽底,形成陽極泥(陽極
7、泥可作為提煉金、銀等貴重金屬的原料)。遷移應用典題例解一二思考探究知識精要【例1】電解原理在化學工業(yè)中有廣泛的應用。如圖表示一個電解池,裝有電解質溶液a;X、Y是兩塊電極板,通過導線與直流電源相連。請回答以下問題:遷移應用典題例解一二思考探究知識精要(1)若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,實驗開始時,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞溶液,則:①電解池中X電極上的電極反應為,在X電極附近觀察到的現(xiàn)象是。②Y電極上的電極反應為,檢驗該電極反應產(chǎn)物的方法是。(2)如要用電解方法精煉粗銅,電解質溶液a選用CuSO4溶液,則:①X電極的材料是,電
