4.2.2電解原理的應用學習目標：1．理解并掌握電解規律和電解產物的判斷方法.2．理解并掌握電解飽和食鹽水、電鍍、電解精煉銅，電冶金的原理，會書寫電極反應式及化學方程式。重點難點：1．電解池原理的應用。一、預習（閱讀教材，完成學案）二、合作探究深度學習三、聚焦展示學習目標一、電解飽和食鹽水的應用（閱讀教材P106107完成以下內容）1．電解飽和食鹽水的原理(1)電極反應：陽極：發生氧化反應，電極反應式為：陰極：發生還原反應，電極反應式為：(2)總反應式：化學方程式：離子方程式：2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))H2↑＋Cl2↑＋2OH－現象分析：電解飽和食鹽水時陰極區溶液變紅：因為電解飽和食鹽水時，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，促進了水的電離，結果陰極區溶液中的的濃度增大而呈堿性。陽極產物的檢驗：把濕潤的KI淀粉試紙靠近極“U”形管口，若變色，證明有Cl2產生。3．氯堿工業及其應用（重點關注：P106圖411、P107第一段和圖413）工業上習慣把電解飽和食鹽水叫做氯堿工業，反應在離子交換膜電解槽中進行。(1)陽離子交換膜電解槽：教材P107圖413(2)陽離子交換膜的作用：只允許Na＋等陽離子通過，不允許Cl－、OH－等陰離子及氣體分子通過，可以防止陰極產生的氫氣與陽極產生的氯氣混合發生爆炸，也能避免與陰極產生的氫氧化鈉反應而影響氫氧化鈉的產量。3．氯堿工業的產品及其應用(1)氯堿工業的產品主要有NaOH、Cl2、H2、l、等。(2)以電解飽和食鹽水為原理的氯堿工業的產品在有機合成、造紙、玻璃、肥皂、紡織、印染、農藥、金屬冶煉等領域中應用廣泛。[針對訓練]1、下列說法正確是（）A.氯堿工業電解槽中滴入酚酞溶液，變紅色的區域為陽極區B.電解飽和食鹽水時，陽極和陰極都可以選擇金屬材料(如鐵)C.電解飽和NaCl溶液可以制取金屬鈉D.利用電解飽和食鹽水可制得“84”消毒液2、關于電解NaCl溶液，下列敘述正確的是()A．電解時在陽極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉B．若向陽極附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C．若向陰極附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈無色D．電解一段時間后，將全部電解液轉移到燒杯中，充分攪拌后溶液呈中性學習目標二、電解原理的應用②—電鍍、電解精煉銅(1)電鍍：利用電解原理在某些金屬或非金屬材料表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程。(2)根據圖示，書寫電極反應式：陽極：陰極：(3)電鍍池的構成：一般都是用含有鍍層金屬離子的電解質溶液作電鍍液；把鍍層金屬浸入電鍍液中與直流電源的正極相連，作為陽極；待鍍金屬制品與直流電源的負極相連，作陰極。電鍍過程中，電解液中銅離子的濃度。(4)電鍍的目的主要是增強材料抗腐蝕能力，也有許多電鍍是為了美觀或增加表面硬度。3．電解精煉銅陽極（粗銅）：粗銅（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等雜質）不斷溶解時，在金屬活動順序表中位于銅以前的金屬雜質如Zn、Fe、Ni等，也會同時失去電子，被氧化為溶解到溶液中去。而位于銅之后的金屬如銀、金等雜質，因為失電子能力比銅弱，難以變成陽離子溶解到溶液中去，而是以金屬單質的形式沉積在電解槽底，形成，因此陽極泥可作為提煉金、銀等貴重金屬的原料。陰極：溶液中陽離子在陰極放電：Cu2＋優先于Zn2＋、Ni2＋、Fe2＋先放電，被還原為銅單質直接依附在陰極表面。電解液：電解精煉過程中，銅離子的濃度。[針對訓練]3、若要在銅片上鍍銀，下列敘述錯誤的是()①將銅片接在電源正極②將銀片接在電源的正極③在銅片上發生的反應是Ag＋＋e－=Ag④在銀片上發生的反應是4OH－－4e－=O2↑＋2H2O⑤可用CuSO4溶液作電解質溶液⑥可用AgNO3溶液作電解質溶液A．①③⑥B．②③⑥C．①④⑤D．②③④⑥4、關于電解精煉銅的說法不正確的是（）A．粗銅作陽極、純銅作陰極B．電解液一定含有Cu2+C．陽極反應只有Cu﹣2e﹣═Cu2+D．陰極反應只有Cu2++2e﹣═Cu【方法歸納】(1)電解精煉過程中的“兩不等”：電解質溶液濃度在電解前后不相等；陰極增加的質量和陽極減少的質量不相等。(2)電鍍過程中的“一多，一少，一不變”：“一多”指陰極上有鍍層金屬沉積；“一少”指陽極上有鍍層金屬溶解；“一不變”指電鍍液(電解質溶液)的濃度不變。學習目標三、電解原理的應用③—電冶金(1)金屬冶煉的本質：使礦石中的獲得電子變成的過程：Mn＋＋ne－=M。(2)電解法用于冶煉較活潑的金屬(如鉀、鈉、鎂、鋁等)，但不能電解其鹽溶液，應電解其熔融態。如電解熔融氯化鈉可制取金屬鈉的電極反應式：陽極：；陰極：；總反應：2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑。在工業上用電解熔融的MgCl2，熔融的Al2O3的方法制得鎂和鋁，冶煉鎂：總反應式：陽極：2Cl—2e－===Cl2陰極：Mg2＋＋2e－===Mg冶煉鋁：總反應式：陽極：2O2－－4e－===O2↑陰極：Al3＋＋3e－===Al[針對訓練]5、下列說法正確的是（）A.電解精煉銅時，電解質溶液的濃度逐漸增大B.在鐵上鍍鋁，應用AlCl3溶液作電解質溶液C.工業冶煉金屬鋁時，也可以電解熔融態AlCl3D.鋁熱反應冶煉金屬鐵屬于熱還原法6.海水提鎂最后一步是將氯化鎂電解獲取金屬鎂，下列有關該電解過程的敘述正確的是()A．兩個電極必須都用惰性電極B．陽極可以用金屬電極，陰極必須是惰性電極C．電解熔融狀態的氯化鎂D．電解氯化鎂的水溶液【課前檢測】7．下列關于電解池工作原理的說法中，錯誤的是()A．電解池是一種將電能轉化成化學能的裝置B．電解池中發生的反應是非自發的氧化還原反應C．電解池工作時，陽極發生氧化反應，陰極發生還原反應D．與原電池不同，電解池放電時，電極本身不會參加電極反應8．如圖為直流電源電解稀硫酸鈉溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列實驗現象正確的是()A．電極a附近呈紅色，電極b附近呈藍色B．電極a附近呈藍色，電極b附近呈紅色C．逸出氣體的體積，電極a的小于電極b的D．一電極逸出無味氣體，另一電極逸出具有刺激性氣味的氣體9、下列關于原電池和電解池的敘述正確的是（）A．原電池中失去電子的電極為陰極B．原電池的負極、電解池的陽極都發生氧化反應C．原電池的兩極一定是由活動性不同的兩種金屬組成D．電解時電解池的陽極一定是陰離子放電10、某同學將電解池工作時電子、離子流動方向及電極種類等信息表示在圖中，下列有關分析完全正確的是()選項ABCDa電極陽極陰極陽極陰極d電極正極正極負極負極Q離子陽離子陽離子陰離子陰離子11、用陽極X和陰極Y電解Z的水溶液，電解一段時間后，再加入W，能使溶液恢復到電解前的狀態，符合題意的一組是()組號XYZWACFeNaClH2OBPtCuCuSO4CuSO4溶液CCCH2SO4H2ODAgFeAgNO3AgNO3晶體12、（Ⅰ）如圖所示為在直流電源的作用下電解CuSO4溶液的裝置，其中A、B為石墨電極，a、b為電源的兩極，當接通電源，通電一段時間后，將B電極取出，洗干凈并干燥后稱量，其質量增加了3.2g，則：(1)a電極為電源的________極。(2)寫出電極反應式：A極：，B極：。(3)若使反應后的溶液恢復到原來狀態，則應該加入________，質量為________g。（Ⅱ）如圖X是直流電源，Y池中c、d為石墨棒，Z池中e、f是質量相同的銅棒。接通電路后，發現d極附近顯紅色。(1)①b為電源的______極(填“正”“負”“陰”或“陽”，下同)。②Z池中e為________極。③連接Y、Z池線路，電子流動的方向是d________e(填“→”或“←”)。(2)①寫出c極上反應的電極反應式：。②寫出Y池中總反應的化學方程式：。③寫出Z池中e極上反應的電極反應式：。4.2.2電解原理的應用答案解析1.答案D解析A項，陰極區H＋被還原為氫氣，OH－的濃度增大使陰極區呈堿性；B項，如果陽極使用活潑金屬會優先于溶液中的陰離子先放電，因此電解食鹽水時不可使用鐵一類的活潑金屬做陽極；C項，電解熔融態的氯化鈉制取金屬鈉；D項，氯氣和氫氧化鈉溶液反應可制備NaClO，含氯漂白劑是氯堿工業的產品之一。2.答案B解析電解NaCl溶液的方程式：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，陽極得到Cl2，陰極得到H2，A項錯誤；向陽極附近的溶液中滴入KI溶液，由于I－比Cl－更容易失電子，消耗了H＋，造成陰極區c(OH－)相對增大，滴入酚酞溶液，溶液變紅，C項錯誤；電解后的溶液實質上是NaOH、NaCl和NaClO的混合溶液，呈堿性，D項錯誤。3.答案C解析若在銅片上鍍銀時，銅做電解池的陰極與電源負極相連，在銅片上發生的反應：2Ag

+

+2e

=2Ag,故①錯誤、③正確；銀做電解池的陽極和電源正極相連,在銀片上發生的反應：2Ag

+2e

=2Ag

+，故②正確、④⑤錯誤；電解質溶液為硝酸銀溶液，故⑥正確。4.答案C解析若在銅片上鍍銀，銅作電解池的陰極與電源負極相連，電解質溶液中的銀離子得到電子發生還原反應生成銀；銀作電解池的陽極和電源正極相連，銀失電子發生氧化反應生成銀離子；電解質溶液為硝酸銀溶液。銅片應接在電源的負極上，故①錯誤；銀片應接在電源的正極上，故②正確；在銅片上發生的反應是Ag＋＋e－=Ag，故③正確；在銀片上發生的反應是Ag－e－=Ag＋，故④錯誤；用硫酸銅溶液作電鍍液，陰極析出銅，故⑤錯誤；需用硝酸銀溶液作電鍍液，故⑥正確。5.答案D解析A項，精煉銅時，在陽極失電子的金屬有多種（如Cu、Zn、Fe），但在陰極得電子的只有電解質溶液中的Cu2+，因此溶液中的Cu2+濃度減小；B項，由于溶液中的氫離子比鋁離子的氧化性強，所以陰極放出氫氣，不能析出鋁單質；C項，AlCl3為共價化合物，熔融狀態不能電離出Al3+，應該用熔融的Al2O3冶煉金屬鋁；D項，鐵屬于較活潑金屬，冶煉方法為熱還原法，可利用鋁熱反應冶煉。6.答案C解析電解MgCl2獲取金屬鎂，也就是說鎂離子需要得電子，如果在水溶液中，水電離的氫離子會優先得電子，因此只能在熔融狀態下進行。在陰極發生的是鎂離子得到電子的反應，對電極材料沒有要求，在陽極上發生失電子的反應，如果使用活性電極時會優先失電子，所以陽極必須用惰性電極。7.答案D解析如果陽極是活潑電極，電極本身失去電子，發生氧化反應。8.答案B解析電極a為陰極，H2O電離出的H＋放電，促進H2O的電離平衡向右移動，c(OH－)增大，石蕊溶液變藍色；電極b為陽極，H2O電離出的OH－放電，c(H＋)增大，石蕊溶液變紅色，A項不正確、B項正確；電極a產生H2，電極b產生O2，H2的體積是O2體積的2倍，故C、D項不正確。【答案】B【詳解】A．原電池中負極失電子，發生氧化反應，A錯誤；B．原電池的負極失電子，發生氧化反應，電解池的陽極失電子，發生氧化反應，B正確；C．原電池的兩極可以是導電的非金屬材料，如原電池中可以用石墨做電極，C錯誤；D．電解時陽極上活潑金屬失電子或陰離子失電子，如用銅作電極電解硫酸銅溶液時，陽極上銅失電子，D錯誤；故答案選B。答案B解析根據題圖知，該裝置有外接電源，所以屬于電解池，根據電子流向知，c是負極，d是正極，a是陰極，b是陽極，電解時，電解質溶液中陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，則Q離子是陽離子，P離子是陰離子，故B正確。答案C解析A應通HCl，B加CuO，C加H2O，D不需加任何物質。（Ⅰ）答案(1)正(2)2H2O－4e－=O2↑＋4H＋2Cu2＋＋4e－=2Cu(3)CuO4.0答案