《2024年步步高大一轮复习讲义高中化学人教版》

整合　　　必备知识
1. 氯碱工业
习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业。
(1)反应原理
阳极：____________________（__________反应）。
阴极：____________________（__________反应）。
总反应化学方程式：____________________。
总反应离子方程式：____________________。
注意 电解所用的食盐要精制。
(2)离子交换膜法的生产过程

加入或流出的物质a、b、c、d分别是____________________、____________________、____________________、____________________；X、Y分别是__________、__________。
(3)阳离子交换膜的作用
阻止______进入阳极室与Cl₂发生副反应：2NaOH + Cl₂ == NaCl + NaClO + H₂O，阻止阳极产生的Cl₂和阴极产生的H₂混合发生爆炸。

(4)氯碱工业产品
精制饱和食盐水$\xrightarrow{电解}$$\begin{cases}NaOH\\氯气\\氢气\end{cases}$$\begin{cases}\to含氯漂白剂\\\to盐酸\end{cases}$

答案： $2Cl^{-}-2e^{-}=Cl_{2}\uparrow$ 氧化 $2H_{2}O + 2e^{-}=H_{2}\uparrow + 2OH^{-}$ 还原 $2NaCl + 2H_{2}O\xlongequal{电解}2NaOH + H_{2}\uparrow + Cl_{2}\uparrow$ $2Cl^{-}+2H_{2}O\xlongequal{电解}2OH^{-}+H_{2}\uparrow + Cl_{2}\uparrow$
@@精制饱和$NaCl$溶液 $H_{2}O$(含少量$NaOH$) 淡盐水 $NaOH$溶液 $Cl_{2}$ $H_{2}$
@@OH⁻

2. 电镀 电解精炼
(1)电镀
①概念：利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加工工艺。
②目的：增强金属的抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观。
电镀铜$\begin{cases}电极材料\begin{cases}阳极：\_\_\_\_\_\_\\阴极：\_\_\_\_\_\_\end{cases}\\电镀液：\_\_\_\_\_\_的电解质溶液\\电极反应\begin{cases}阳极：\_\_\_\_\_\_\\阴极：\_\_\_\_\_\_\end{cases}\end{cases}$


(2)电解精炼
电解精炼铜$\begin{cases}电极材料\begin{cases}阳极：\_\_\_\_\_\_\\阴极：\_\_\_\_\_\_\end{cases}\\电解质溶液：\_\_\_\_\_\_\\电极反应\begin{cases}阳极(含Zn、Ni、Ag、Au等杂质)：\_\_\_\_\_\_\\阴极：\_\_\_\_\_\_\end{cases}\end{cases}$

银、金等金属不放电形成__________，在阴极只有Cu²⁺放电，锌、铁、镍较活泼的金属阳离子残留在__________中，故能够将杂质除去。电解过程中，Cu²⁺的浓度__________。

答案： 镀层金属 镀件 含有镀层金属离子 $Cu - 2e^{-}=Cu^{2+}$ $Cu^{2+}+2e^{-}=Cu$
@@粗铜 纯铜 硫酸铜溶液 $Cu - 2e^{-}=Cu^{2+}$、$Zn - 2e^{-}=Zn^{2+}$、$Ni - 2e^{-}=Ni^{2+}$ $Cu^{2+}+2e^{-}=Cu$ 阳极泥 电解质溶液 有所下降

3. 电冶金
利用电解熔融盐或氧化物的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。
| |总反应化学方程式|电极反应式|
| ---- | ---- | ---- |
|冶炼钠| |阳极：____________________
阴极：____________________|
|冶炼镁| |阳极：____________________
阴极：____________________|
|冶炼铝| |阳极：____________________
阴极：____________________|

答案： $2NaCl(熔融)\xlongequal{电解}2Na + Cl_{2}\uparrow$ $2Cl^{-}-2e^{-}=Cl_{2}\uparrow$ $Na^{+}+e^{-}=Na$ $MgCl_{2}(熔融)\xlongequal{电解}Mg + Cl_{2}\uparrow$ $2Cl^{-}-2e^{-}=Cl_{2}\uparrow$ $Mg^{2+}+2e^{-}=Mg$ $2Al_{2}O_{3}(熔融)\xlongequal[冰晶石]{电解}4Al + 3O_{2}\uparrow$ $2O^{2 - } - 4e^{-}=O_{2}\uparrow$ $Al^{3+}+3e^{-}=Al$

易错辨析
1. 在镀件上电镀铜时，镀件应连接电源的正极 ( )
2. 根据得失电子守恒可知电解精炼铜时，阳极减少的质量和阴极增加的质量相等 ( )
3. 电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu²⁺)均保持不变 ( )
4. 电解冶炼镁、铝通常电解熔融的MgCl₂和Al₂O₃，也可以电解熔融的MgO和AlCl₃ ( )

答案： ×
@@×
@@×
@@×