发布时间 : 星期日 文章2019-2020学年化学人教版选修4同步检测：4.3.2电解原理的应用 Word版含解析更新完毕开始阅读3d98b6eb657d27284b73f242336c1eb91a373384
第2课时 电解原理的应用
记一记
1.电解饱和食盐水的化学方程或为2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
2．电镀时，待镀的金属制品作阴极，镶层金属作阳交，用鏊疆罐i金属离子的溶液作电镀液。
3．电解精炼铜时，用纯铜作阴极，粗铜作阳极，用CuSO4溶液作电解液。 4．电解熔融Al2O3制取铝．电解熔融MgCl2制取镁，电解熔融NaCl制取钠。
探一探
1.氯碱工业在生产过程中必须把阳极室和阴极室用离子交换膜隔开，原因是什么？ [提示] 防止H2和Cl2混合爆炸，防止Cl2与溶液中的NaOH反应。 2．电镀池应该具备什么条件？电镀过程中电解质溶液的浓度如何变化？
[提示] 条件：镀层金属作阳极，镀件作阴极，含镀层金属阳离子的盐溶液作电解质溶液。电镀过程中电解质溶液的浓度不变。
3．电解精炼铜应具备什么条件？精炼过程中电解质溶液的浓度如何变化？
[提示] 条件：粗铜作阳极，纯铜作阴极，含铜离子的盐溶液作电解质溶液。由于粗铜中含有比铜活泼的金属杂质，电解过程中会失去电子溶解在溶液中，故精炼过程中电解质溶液的浓度略有减小。
4．工作生产金属镁和金属铝均采用电解法，制取Mg时电解的是熔融的MgCl2，而制取Al时却电解的是熔融的氧化铝，不是AlCl3，这是为什么？
[提示] MgCl2是离子化合物，在熔融状态时导电，而AlCl3是共价化合物，在熔融状态不导电，故制取金属铝用的是电解熔融的氧化铝(属离子化合物)。
判一判
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)氯碱工业是非常重要的化工生产，在电解饱和食盐水时，在阴极上得到的产物为H2和NaOH。(√)
(2)电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阳极。(×) (3)电解法精炼粗铜，用纯铜作阳极。(×)
电解
(4)在镀件上电镀锌，用锌作阳极。(√)
(5)电解法精炼粗铜时，电解质溶液中各离子浓度一定不变。(×)
(6)在镀件上电镀铜，电镀过程中阳极减少的质量等于阴极增加的质量。(√) (7)活泼性强的金属，如Na、Ca、Mg、Al、Zn等均用电解法冶炼。(×) (8)电解饱和食盐水可制得钠和氯气。(×)
(9)用石墨作电极，通直流电电解熔融的氧化铝制铝时，阴极石墨要定期补充更换。(×) (10)用电解法可以实现下列反应Cu＋2H===Cu2＋H2↑。(√)
练一练
1.[2019·信阳高二月考]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 答案：A
2．[2019·西宁高二检测]如图为电解饱和食盐水的简单装置，下列有关说法正确的是( )
＋
＋
A．电解一段时间后，向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞，呈红色 B．蛋壳表面缠绕的铁丝上发生氧化反应
C．铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 D．蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触 答案：D
3．[2019·南宁高二摸底]下列关于电化学知识的说法正确的是( ) A．电解饱和食盐水在阳极得到氯气，阴极得到金属钠 B．电解精炼铜时，阳极质量的减少不一定等于阴极质量的增加
C．电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液，在阴极上依次析出Al、Fe、Cu
D．电解CuSO4溶液一段时间后(Cu2未反应完)，加入适量Cu(OH)2可以使溶液恢复至原状态
答案：B
＋
4．[2019·开封高二检测]把两个惰性电极插入500 mL的AgNO3溶液中，通入直流电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是( )
A．27 mg B．54 mg C．108 mg D．216 mg 答案：B
知识点一 氯碱工业
1.[2019·宁夏育才中学高二期末]氯碱工业的基本原理就是电解饱和食盐水，下列关于实验牵电解饱和食盐水的说法中正确的是( )
A．可以选用碳棒作为阴、阳极材料，但阳极材料也可以用铁棒 B．用湿润的淀粉－KI试纸靠近阴极区域，试纸变蓝 C．电解过程中，在阴极区域溶液中滴加酚酞，溶液变红色 D．实验结束后将溶液搅拌，然后用pH试纸检验，溶液呈中性
解析：可以选用碳棒作为阴、阳极材料，但阳极材料不可以用铁棒，因为铁作阳极时会溶解，故A错误；阴极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，用湿润的淀粉－KI试纸靠近阴极区域，试纸不变蓝，故B错误；电解过程中，阴极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，有OH－生成，在阴极区域溶液中滴加酚酞，溶液变红色，故C正确；阴极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，阳极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极产物为NaOH和H2，阳极产物为Cl2，实验结束后将溶液搅拌．然后用pH试纸检验，溶液会显碱性，故D错误。
答案：C
2．下图是工业电解饱和食盐水的装置示意图，下列说法中不正确的是( )
A．装置出口①处的物馈是氯气
B．出口②处的物质是氢气，该离子交换只能让阳离子通过 C．装置中发生反应的离子方程式为2Cl＋2H=====Cl2↑＋H2↑ D．该装置是将电能转化为化学能
解析：出口①处是电解池的阳极区，溶液中的氯离子失电子生成氯气，A项正确；出口②
－
＋
电解
处是电解池的阴极区，溶液中的氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，离子交换膜是阳离子交换膜，只允许阳离子通过，B项正确；电解饱和食盐水生成氢氧化钠和氢气、氯气，离子方程式为2Cl－＋2H2O=====Cl2＋H2↑＋2OH－，C项错误；该装置是电解装置，是把电能转化为化学能，D项正确。
答案：C
知识点二 金属的精炼
3.[2019·甘肃武威高二期末]电解精炼铜时，下列叙述不正确的是( ) A．与电源正极相连的电檄是粗铜板 B．阴极发生反应：Cu2＋2e===Cu C．电解池的阳极材料为纯铜薄片 D．粗铜板上发生氧化反应
解析：电解精炼铜时，粗铜为阳极，和电源正极相连，发生氧化反应；精铜为阴极，和电源负极相连，发生还原反应，阴极发生反应：Cu2＋＋2e－－Cu，因此A、B、D正确，C错误。
答案：C
4．以铜为电极，a mol·L
－1＋
－
电解
的硫酸铜溶液作电解液，对含有铁、锌、银的粗铜进行电解精
炼，下列叙述中正确的是( )
①粗铜应与电源的负极相连；
②当有1 mol精铜析出时，就有2NA个电子通过电解质溶液； ③阴极上的反应只有Cu2＋2e===Cu； ④电解结束时，c(CuSO4) ⑤杂质银以Ag4SO2的形式沉入电解池中形成“阳极泥”。 A．②③ B．①③⑤ C．①②④⑤ D．③④ 解析：电解精炼铜利用的是电解原理，在电解池中粗铜作阳极，与电源正极相连，根据放电顺序：锌>铁>铜>银，锌、铁、铜先后失电子变成离子，而银沉积形成阳极泥；纯铜作阴极，与电源负极相连，发生还原反应：Cu2＋＋2e－===Cu，有大量铜析出，所以①⑤错误，③正确。电子只经过外电路，在电解质溶液中发生的是离子的移动，②错误。因为阳极失电子的有锌、铁、铜，阴极析出的只有铜，所以随着电解进行，铜离子的浓度逐渐减小，④正确。故选D。 － ＋ －