第4课时电解原理的应用学习目标核心素养建构1.理解并掌握电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜、电冶金的原理，会书写电极反应式及化学方程式。2.学会电解的有关计算。[知识梳理]1.电解饱和食盐水（1）通电前，氯化钠溶液中含有的离子：Na＋、Cl－、H＋、OH－。通电时Na＋、H＋移向阴极，H＋放电，Cl－、OH－移向阳极，Cl－放电。电极反应式为阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑（氧化反应）；阴极：2H＋＋2e－===H2↑（还原反应）；因H＋放电，导致水的电离平衡H2OH＋＋OH－向右移动，致使生成NaOH。（2）电解的总反应式化学方程式：2NaCl＋2H2O=====H2↑＋Cl2↑＋2NaOH；离子方程式：2Cl－＋2H2O=====H2↑＋Cl2↑＋2OH－；工业上习惯把电解饱和食盐水叫做氯碱工业。2.电镀（1）根据下图，回答下列问题：①电极反应式阳极：Cu－2e－===Cu2＋；阴极：Cu2＋＋2e－===Cu。②可观察到的现象是铁件表面镀一层红色的铜，铜片不断溶解。③硫酸铜溶液浓度的变化是不变。（2）电镀的概念是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。（3）电镀池的构成：一般都是用含有镀层金属离子的电解质溶液作电镀液；把镀层金属浸入电镀液中与直流电源的正极相连，作为阳极；待镀金属制品与直流电源的负极相连，作阴极。3.电解精炼铜（1）粗铜中往往含有铁、锌、银、金等多种杂质，常用电解的方法进行精炼。其电解池的构成是用粗铜作阳极，用纯铜作阴极，用CuSO4溶液作电解质溶液。（2）电极反应式：阳极为Cu－2e－===Cu2＋、Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋等，阴极为Cu2＋＋2e－===Cu。（3）电解精炼铜的原理是粗铜中比铜活泼的金属Zn、Fe等失去电子，产生的阳离子残留在溶液中，不比铜活泼的金属Ag、Au等以金属单质的形式沉积在电解槽的底部，形成阳极泥，粗铜中的铜在纯铜上析出。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。如Mn＋＋ne－===M。（2）电解法用于冶炼较活泼的金属如：K、Na、Mg、Al等，但不能电解其盐溶液，应电解其熔融态。如：电解熔融的氯化钠可制取金属钠：阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑；阴极反应式：2Na＋＋2e－===2Na；总反应：2NaCl（熔融）=====2Na＋Cl2↑。【自主思考】1.用惰性电极电解饱和食盐水一段时间，电解后的混合液能使红色布条褪色的原因是什么？提示电解饱和食盐水，阴极区生成NaOH，阳极区生成Cl2，二者发生反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，NaClO具有漂白性。2.电解精炼铜时，粗铜中的杂质哪里去了？提示粗铜中比铜活泼的杂质先失电子成阳离子进入溶液，在精铜表面上这些离子得电子能力比Cu2＋弱，所以留在溶液中；比铜不活泼的金属杂质不失电子，随着电解的进行它们会沉积在阳极下，称为“阳极泥”。[效果自测]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池的阳极发生失电子氧化反应、阴极发生得电子还原反应。电解熔融的Al2O3制Al时，若用Fe作阳极，会发生反应Fe－2e－===Fe2＋，Fe2＋移动到阴极上发生反应Fe2＋＋2e－===Fe，使得到的Al不纯。答案A2.在铁制品上镀一层一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是（）A.锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子B.铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子C.铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子D.锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有亚铁离子解析本题考查的是电镀的原理。电镀原理是镀层金属作阳极，镀件作阴极，含有镀层金属阳离子的电解质溶液作电镀液。答案A3.在冶金工业中，常用电解法得到钠、镁、铝等金属，其原因是（）A.都是轻金属B.都是活泼金属C.成本低廉D.化合物熔点较低解析金属冶炼方法选取的主要依据是金属的活动性强弱，不活泼的金属可以用热分解法制备，如加热氧化汞；比较活泼的金属用热还原法制备，如用焦炭炼铁；活泼的金属离子很难被其他还原剂还原，只能用电解方法制备。由于钠、镁、铝是活泼金属，所以只能用电解法。答案B探究一、电解原理的应用【探究讨论】1.试根据...