高中化学4.3.2电解原理的应用练习新人教版选修4

第2课时 电解原理的应用[明确学习目标] 1.了解电解在氯碱工业中的应用。

2.了解电解在电镀、电解精炼及电冶金方面的应用。

一、电解饱和食盐水 1．装置、现象及电极反应式2．解释放电顺序：□03H ＋>Na ＋ □04Cl －>OH － 3．总反应式化学方程式：□052NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑； 离子方程式：□062Cl －＋2H 2O=====电解2OH －＋H 2↑＋Cl 2↑。

二、电镀 1．定义电镀是应用□01电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他□02金属或□03合金的方法。

2．电镀池的构成(往铁件上镀铜)(1)阴极材料：□04Fe ，电极反应式：□05Cu 2＋＋2e －===Cu ； (2)阳极材料：□06Cu ，电极反应式：□07Cu －2e －===Cu 2＋； (3)电解质溶液：□08CuSO 4溶液。

3．电镀的目的主要是增强金属□09抗腐蚀能力，增强美观和表面硬度。

三、电冶金 1．金属冶炼的本质使矿石中的金属离子获得电子，从它们的化合物中□01还原出来。

M n ＋＋n e －===M 。

2．电冶金电解是最强有力的氧化还原手段，适用于一些□02活泼金属单质的制取，如冶炼钠、镁、铝等活泼金属。

3．电解熔融的氯化钠阳极反应式：□032Cl －－2e －===Cl 2↑； 阴极反应式：□042Na ＋＋2e －===2Na ； 总反应：□052NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑。

1．用惰性电极电解含有酚酞的饱和NaCl 溶液，如何通过实验现象判断阴、阳两极？ 提示：2．若把铁件上镀铜的阴极材料换为小块精铜，阳极材料换为粗铜，能否通过电解方法由粗铜制精铜？提示：能。

阴极反应式为Cu 2＋＋2e －===Cu ，而粗铜作阳极，比铜活泼的金属成为阳离子进入溶液，但不会在阴极上得电子成为单质(因Cu 2＋得电子能力比它们要强)，不如Cu 活泼的金属不失电子，会随Cu 的消耗从粗铜上脱落沉入阳极区，成为阳极泥。

2021年高中化学 4.3电解池第2课时练习新人教版选修4 1．下列描述中，不符合生产实际的是( )A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极【解析】电解熔融的氧化铝制取金属铝，用碳作阳极，如果用铁作阳极，则铁失电子而消耗，故A不对；B、C、D符合生产实际，正确。

【答案】A2．粗铜中除含有铜以外，还含有少量锌、铁、银，在如图所示的装置中，用纯铜和粗铜分别作为两极进行电解，下列有关叙述中，正确的是( )A．可检测到电解液中有Zn2＋、Fe2＋B．可检测到电解液中有Fe3＋、Zn2＋、Ag＋C．电解过程中，溶液中的铜离子浓度保持不变D．通电一段时间后，取出两极，称得粗铜极减小的质量等于纯铜极增加的质量【解析】粗铜上发生反应：Zn－2e－===Zn2＋，Fe－2e－===Fe2＋，Cu－2e－===Cu2＋；银以单质形式沉积于阳极底部形成阳极泥，纯铜上发生反应：Cu2－＋2e－===Cu，结合电子守恒可知，溶液中的铜离子浓度略有减小，粗铜极减小的质量不等于纯铜极增加的质量。

【答案】 A3．电解硫酸铜溶液时，若要达到以下三个要求：①阳极质量减少②阴极质量增加③电解液中c(Cu2＋)基本不变，则可选用的电极是( )A．纯铜作阳极，含锌、银的铜合金作阴极B．含锌、银的铜合金作阳极，纯铜作阴极C．纯铁作阳极，纯铜作阴极D ．用石墨作阳极，用惰性电极作阴极【解析】 根据题目的三个要求，很明显为电镀铜原理，则选择纯铜作阳极就能保证阳极质量减少，阴极质量增加，电解液中c (Cu 2＋)基本不变。

【答案】 A4.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液。

通电时为使Cl 2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是( )A ．a 为正极，b 为负极；NaClO 和NaClB ．a 为负极，b 为正极；NaClO 和NaClC ．a 为阳极，b 为阴极；HClO 和NaClD ．a 为阴极，b 为阳极；HClO 和NaCl【解析】 有关反应有2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑，Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O ，因阳极生成Cl 2，阴极生成NaOH ，为使二者充分作用，Cl 2应在下端产生，从而推知电源b 为正极，a 为负极，消毒液的主要成分是NaCl 、NaClO 。

4.2.2 电解原理的应用 练习（解析版）1、海水提镁的最后一步是将氯化镁电解获取金属镁,下列有关该电解过程的叙述中,正确的是( )A 、两个电极必须都用惰性电极B 、阳极可以用金属电极,阴极必须是惰性电极C 、电解熔融状态的氯化镁D 、电解氯化镁的水溶液[正确答案] C[解析]电解MgCl 2获取金属镁,也就是说镁离子需要得电子,如果在水溶液中,水电离的氢离子会优先得电子,因此只能在熔融状态下进行。

在阴极发生的是镁离子得到电子的反应,对电极材料没有要求,在阳极上发生失电子的反应,如果使用活性电极时会优先失电子,所以阳极必须用惰性电极。

2、下列金属只能用电解法冶炼获得的是( )A 、NaB 、CuC 、FeD 、Au[正确答案]A[解析]Cu 、Fe 用热还原法获取,Au 用富集获取；2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑。

3、某同学组装了如图所示的电化学装置,电极Ⅰ为Zn,其他电极均为Cu,则下列说法正确的是( )A 、电子移动:电极Ⅰ→电极Ⅰ→电极Ⅰ→电极ⅠB 、电极Ⅰ发生还原反应C 、电极Ⅰ逐渐溶解D 、电极Ⅰ的电极反应:Cu －2e －===Cu 2＋[正确答案]D[解析]左池为原电池,右池为电解池。

A 项,电子不能通过电解质溶液,即不能实现电极Ⅰ→电极Ⅰ；B 项,电极 Ⅰ 发生氧化反应:Zn －2e －===Zn 2＋；C 项,电极Ⅰ:Cu 2＋＋2e －===Cu 。

4、金属镍有广泛的用途,粗镍中含有少量的Fe 、Zn 、Cu 、Pt 等杂质,用电解法制备高纯度的镍,下列叙述中正确的是( )A 、阳极发生还原反应,其电极反应式为:Ni 2＋＋2e －===NiB 、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Fe 2＋和Zn 2＋D 、电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu 和Pt[正确答案]D[解析]本题为“电解精炼铜”的迁移应用,A 项,阳极应发生氧化反应。

⼭西省⾼中化学第四章第三节第2课时电解原理的应⽤学案新⼈教版选修4【精品教案】电解原理的应⽤1.熟知电解饱和⾷盐⽔、电镀、电解精炼铜、电冶⾦的原理，会写其电极反应式及化学⽅程式。

2．学会电解的相关计算。

知识点⼀电解原理的应⽤阅读教材P 80～P 82，思考并填空。

1．电解饱和⾷盐⽔制烧碱、氯⽓和氢⽓ (1)装置及现象(2)电解总反应式化学⽅程式：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋Cl 2↑＋H 2↑，离⼦⽅程式：2Cl －＋2H 2O=====电解2OH －＋Cl 2↑＋H 2↑。

2．电镀(1)定义：应⽤电解原理在某些⾦属表⾯镀上⼀薄层其他⾦属或合⾦的⽅法。

电镀的⽬的是使⾦属增强抗腐蚀能⼒，增加美观和表⾯硬度。

(2)电镀池的构成(3)实例(往铁件上镀铜)①阴极材料：Fe ，电极反应式：Cu 2＋＋2e －===Cu ；②阳极材料：Cu ，电极反应式：Cu －2e －===Cu 2＋；③电解质溶液：CuSO 4溶液。

3．电解精炼铜(1)装置：如图所⽰。

(2)电极反应式：阳极为Zn －2e －===Zn 2＋，Cu －2e －===Cu 2＋等；阴极为Cu 2＋＋2e －===Cu 。

4．电冶⾦(1)⾦属冶炼的本质使矿⽯中的⾦属离⼦获得电⼦，从它们的化合物中还原出来，电极反应通式为M n ＋＋n e －===M 。

(2)电解熔融的NaCl 制Na对于冶炼像钠、钙、镁、铝这样活泼的⾦属，电解法⼏乎是唯⼀可⾏的⼯业⽅法。

例如：电解熔融的NaCl 制Na ：NaCl 在⾼温熔融条件发⽣电离：NaCl===Na ＋＋Cl －，通直流电后，阴极：2Na ＋＋2e －===2Na ，阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑，总化学⽅程式为2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑。

(1)电解法制取钠、钾、镁、铝时不能电解含有这些⾦属阳离⼦的⽔溶液。

(2)⼯业上⽤电解熔融MgCl 2⽽不是MgO 的⽅法制Mg ；⽤电解熔融Al 2O 3⽽不是AlCl 3的⽅法制Al 。

第2课时 电解原理的应用A 组(巩固基础)1.某溶液中含有溶质NaCl 和H 2SO 4,它们的物质的量之比为3∶1。

用石墨作电极电解溶液时,依据电极产物,可明显分为三个阶段。

下列叙述不正确的是( )A.阴极只析出H 2B.阳极先析出Cl 2,后析出O 2C.电解最终阶段为电解水D.溶液pH 不断增大,最终为7解析:开头电解时,溶质中含有Na +、Cl -、H +、S O 42-,相当于电解HCl,析出H 2和Cl 2,随着电解的进行,H +先消耗完,此时溶质中剩有Na +、Cl -、S O 42-,再连续电解,照旧是Cl -失电子生成Cl 2,阴极为H 2O 中的H +得电子,生成H 2,这时溶质中含有Na +、Cl-、S O 42-、OH -,当Cl -消耗完时,电解的物质为H 2O,溶质中含有Na +、S O 42-、OH -,pH 明显大于7。

答案:DNaCl 溶液浸湿的pH 试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,一段时间后,发觉a 电极与试纸接触处消灭一个双色同心圆,内圆为白色,外圆呈浅红色。

下列说法错误的是( ) A.b 电极是阴极B.a 电极与电源的正极相连C.电解过程中水是氧化剂D.b 电极四周溶液的pH 变小解析:a 电极与试纸接触处消灭一个双色同心圆,内圆为白色,外圆呈浅红色,说明a 极四周产生了Cl 2,Cl 2与H 2O 反应生成HCl 和HClO,HCl 使pH 试纸显红色,HClO 具有漂白性,能将红色漂白,所以a 极与电源的正极相连,即a 为阳极,电极反应式为2Cl --2e -Cl 2↑,b 为阴极,电极反应式为2H 2O-4e -H 2↑+2OH -,所以b 极四周的pH 增大。

答案:D3.下列描述中,不符合生产实际的是( ) A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极 B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极D.在镀件上电镀锌,用锌作阳极解析:电解熔融的氧化铝制取金属铝,用碳作阳极,假如用铁作阳极,则铁失电子而消耗,故A 不对。

4.3电解原理CuCl 2溶液中两根碳棒，分别跟直流电源的正极和负极相连接，接通一段时间后，观察两极上的现象并用湿润的KI-淀粉试纸检验所生成的气体。

【质疑】1.通电前溶液中存在哪些离子？这些离子是如何运动的？【分析】接通直流电后，原来的离子运动发生了这样的变化？有关离子在两极发生了什么样的反应？【观看】动画实验【提问】两极产物是什现，与电源负极相连的一端的碳棒上有红色固体物质析出，与电源正极相连的一端碳棒上有使湿润的淀粉-KI试纸变蓝的气体生成。

分析整理作出判断，红色物质为铜，黄绿色的气体为氯气。

回答：通电前溶液力及口头表达能力。

调动学生思维，分层次思考，有利于激发学习兴趣。

分析方法在教学中潜移默化的渗透。

实现感性认识到理性认识的过程。

么？【讲解】电解CuC12溶液的原理可表示为：阳极：2C1- -2e- == C12↑（氧化反应）阴极：Cu2+ + 2e- == Cu （还原反应）总反应：CuC12 Cu + C12↑【概括】通俗记法，利用谐音。

阳（极）--氧（化反应）【思考与交流】1、如何判断电解池的阴阳极？2、在CuCI2溶液中有自由移动的Cu2+、CI-、H+、OH-，为什么只有Cu2+、CI-得失电子，而H+、却不能在两极上得失电子呢？二、离子放电顺序【讲解】阳离子得到电子或阴离子失去电子的过中Cu2+、CI-、H+、OH-自由移动讨论分析，回答：通电后带正电的Cu2+、H+向阴极移动；带负电的CI-、OH-向阳极移动。

Cu2+在阴极得电子变成了单质Cu,CI-在阳极失电子变成了CI2。

回答阳极产物—氯气（CI2）阴极产物—铜（Cu）加深记忆，培养兴趣。

调动学生处于积极思考状态，培养思维能力。

培养阅读能力及自学能力、分析问题的能力。

创设问题情境激发学生求知欲望，培养自学能力。

［讲］电解饱和食盐水以制备烧碱、氢气和氯气，电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业。

［板书］1、电解饱和食盐水制烧碱、氢气和氯气［投影］实验装置及原理按上图装置，在U形管里倒入饱和食盐水，插入一根石墨棒做阳极，一根铁棒做阴极。

4-3-1电解原理一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)1．下列关于电解池的叙述中不正确的是()A．与电源正极相连的是电解池的阴极B．与电源负极相连的是电解池的阴极C．电解池的阳极发生氧化反应D．电解池的阴极发生还原反应【解析】电解池的阴阳极根据连接的电源的正负极来确定，与电源正极相连的是阳极，与电源负极相连的是阴极。

所以A错，B 对。

阳极失电子，发生氧化反应，C对；阴极得电子，发生还原反应，D对。

【答案】 A2．在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是()A．原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应B．原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应C．原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应D．原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应【解析】原电池的正极和电解池的阴极发生的是还原反应，原电池的负极和电解池的阳极发生的是氧化反应。

【答案】BC3．用石墨做电极电解CuCl2溶液，下列说法正确的是()A．在阳极上析出金属铜B．在阴极上析出金属铜C．在阴极上产生有刺激性气味的气体D．阳极上发生还原反应【解析】根据电解原理，阳极发生氧化反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极发生还原反应：Cu2＋＋2e－===Cu。

因此阳极上产生有刺激性气味的气体——氯气，在阴极上析出铜。

故B项正确。

【答案】 B4．下列装置属于工作时的电解池的是(其中C表示石墨)()【解析】构成电解池的条件：①直流电源，②两个电极，③电解质溶液或熔触电解质并形成闭合回路。

A项乙醇不是电解质，B项无电源，D项把开关合上才是电解池。

【答案】 C5．下列说法错误的是()A．电解质的导电过程是化学变化，而金属的导电是物理变化B．电解质溶液导电的过程，就是电解质被电解的过程C．电解质在任何条件下均可以导电D．电解质溶液导电过程中一定有新物质生成【解析】电解质导电的过程就是被电解的过程，电解过程发生氧化还原反应一定有新物质生成，所以是化学变化；而金属导电是靠自由电子的定向移动，无新物质生成，是物理变化，故A、B、D项正确。