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文檔簡介
1、最新魯科版選修四電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能一一電解教案 32節(jié)電 能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能一一電解知識與能力:1 .通過對熔融氯化鈉電解體系的分析,使學(xué)生掌握電解、電解池概念,清晰地建立起電極反應(yīng)的概念并能夠正確地判斷陰極和陽極;2 .通過運用電解的原理分析食鹽水的電解、銅的電解精練,了解這些較復(fù)雜體系中所發(fā)生的反應(yīng)以及電解的實用價值;3 .通過學(xué)習(xí)電鍍的內(nèi)容,使學(xué)生了解具有一定特殊性的、另一種電解原理的應(yīng)用方法,并進一步體會電解對人類社會的重要貢獻;4 .通過活動探究,提高學(xué)生的實驗?zāi)芰头治瞿芰Γ? .從能量的角度理解化學(xué)科學(xué)的重要性。過程與方法:采用問題驅(qū)動的方法,經(jīng)聯(lián)想質(zhì)疑中熟知的反應(yīng)切入提出問題,將學(xué)生
2、引入本節(jié)學(xué)習(xí);以已知離子在電場中的定向移動為起點,從而分析具體反應(yīng)中陰陽離子的移向,在漸進的學(xué)習(xí)中明白電解、電解池,并學(xué)會書寫電極反應(yīng)式;在電解原理的應(yīng)用中,要讓學(xué)生明白規(guī)律是有條件限制的。情感、態(tài)度與價值觀:進一步體會化學(xué)的魅力,激發(fā)對學(xué)習(xí)的興趣;了解方法的重要意義朋白將來實現(xiàn)的重要價值。 教學(xué)重點:電解原理、電極反應(yīng) 教學(xué)難點:陰極和陽極以及電極反應(yīng)的概念、正確書寫電極反應(yīng)式 課時安排:共5課時(新課3課時,復(fù)習(xí)練習(xí)2課時) 教學(xué)過程:(第一課時)【聯(lián)想頌疑】已知金屬鈉與氯氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:2Na(s)+Cl 2=2NaCl(s) H= 822.3kJ?mo1如果要真?zhèn)€反應(yīng)反方向進行,
3、則需要外界提供 能量,那么大家想一想我們可以采用什么樣的外界能量?!緦W(xué)生】電能?!咎釂枴磕敲催@樣的反應(yīng)是什么能轉(zhuǎn)化為什么能?【學(xué)生】電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能【教師】對,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的一中重要方法就是電解,下面我們就來學(xué)習(xí)電解。首先我們來以電解熔融NaCl 了解一下電解的原理【板書】一、電解的原理 【閱讀交流】1)、通電前,熔融氯化鈉中存在哪些離子?這些離子的運動情況怎樣?2)、通電后,外電路上的電流方向怎樣?Na+、Cl-將發(fā)生什么變化?3)、接通電源后,熔融氯化鈉中Na+、Cl-各向那個方向運動?4)、移到兩極表面的電解熔融NaCl【講解】在熔融 NaCl中存在自由移動的 Na+和Cl-,做雜亂
4、無章的運動。通電后,電子由電源的 負極流出,聚集到鐵電極上。由于正負電荷相互吸引,Na+要移向鐵電極,做定向移動。Na+在鐵電極上得到電子,Na+ + e- = Na,發(fā)生還原反應(yīng)。 電子要流向正極,那么石墨電極上哪來的電子?【學(xué)生】思考,回答【講解】對,Cl-要移到石墨電極上,失去電子,2Cl- 2e- = Cl 2 T發(fā)生氧化反應(yīng)。為了維持電流,Cl要不斷地失去電子,不斷地定向移動到石墨電極上。這樣在通電的情況下NaCl就分解成了 Na和Cl2,電能就轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在Na和Cl2里面了。這個過程就稱之為電解。下面我們看看有關(guān)電解的幾個概念?!景鍟浚ㄒ唬└拍?、電解:【講解】能夠發(fā)生電解
5、的裝置叫電解池【板書】2、電解池:【提問】大家結(jié)合電解熔融 NaCl的例子,說說構(gòu)成電解池的條件有哪些?【學(xué)生】回答【板書】3、構(gòu)成電解池的條件:(1)外加直流電源(2)兩個固體電極【講解】這兩個電極分別叫著陰、陽極,我們來看看陰陽極是怎么定義的?【學(xué)生】閱讀回答?!局v解】結(jié)合電解熔融 NaCl的例子講解?!景鍟筷帢O:發(fā)生還原反應(yīng)的電極。與電源“+相連的電極,得到電子的電極,陽離子移到的電極。陽極:發(fā)生氧化反應(yīng)的電極。與電源“一'相連的電極,失去電子的電極,陰離子移到的電極。(3)電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)判斷陰極的方法(4)構(gòu)成閉固I勺電路2.下列說法正確的是()電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)
6、能;電解是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能;電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化;任何電解過程,必將導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)的發(fā)生;【過渡】如果隨便給你一個電解池,你怎么來判斷電極的產(chǎn)物和每個電極上所發(fā)生的反應(yīng)呢?下面我們就來講講這個問題。【板書】(二)電極產(chǎn)物的判斷和電極方程式的書寫【講解】要講這個問題,首先我們得明白什么是電極反應(yīng),大家閱讀課本了解一下?!景鍟?、電極反應(yīng):【舉例】2、電解熔融NaCl【板書】陰極:2Na+2 e- = 2Na 電荷要守恒陽極:2Cl- 2e- = Cl2 T總方程式:2Na+ + 2Cl-2Na + Cl 2 T (離子方程式)通電2NaCl2Na + Cl 2 T (化學(xué)方程式)【舉例】
7、電解 CuCl2的電極反應(yīng)的書寫。電解CuCl2溶液電極【講解】對于電極方程式的書寫有個一般步驟:【板書】(1)明確電解液中存在的離子【提問】CuCl2溶液中存在哪些自由移動的離子?【學(xué)生】回答【過渡】對于陽離子,到底是Cu2+先得到電子,還是H+先得到電子呢?這就涉及到離子的放電順 序的問題了,大家閱讀課本,了解以下離子的放電順序?!緦W(xué)生】閱讀課本?!景鍟浚?)是哪些離子得失電子放電順序:陰極:陽離子得電子順序:Ag+>Hg2+> Fe3+>Cu2+> H+ (酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+> H+ (水)Al3+>
8、Mg2+>Na + >Ca 2+> K +陽極:陰離子失電子順序:活性電極陰離子。即:Cu>Hg >Ag>S 2 >I >Br >Cl >OH > ( NO3、SO42 含氧酸根)>F【講解】那么大家根據(jù)放電順序?qū)懗鲈撾娊獾年庩杻蓸O的電極方程式?!揪毩?xí)】1.書寫用石墨做電極電解硫酸的電極方程式和電解池方程式。2.用惰性電解Fe2(SO4)3和Cu(NO 3)2的混合溶液,寫出電解的電極方程式。【作業(yè)】用石墨做電極,電解H2SO4溶液NaSO4溶液NaOH溶液HgCl2溶液CuSO4溶液KI溶液, 分別寫出電解的電極方程式和
9、總方程式。為下節(jié)課講電解的幾種類型作鋪墊!【板書設(shè)計】一、電解的原理(一)概念1、電解:2、電解池:3、構(gòu)成電解池的條件:(1)外加直流電源(2)兩個固體電極陰極:發(fā)生還原反應(yīng)的電極。I與電源“+相連的電極,判斷陰極的方法得到電子的電極, 陽離子移到的電極。陽極:發(fā)生氧化反應(yīng)的電極。與電源“一相連的電極,判斷陽極的方法失去電子的電極,陰離子移到的電極。(3)電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)(4)構(gòu)成閉合的電路(二)電極產(chǎn)物的判斷和電極方程式的書寫陰極:2Na+2 e- = 2Na陽極:2Cl- 2e- = Cl2 T總方程式:2Na+ + 2Cl- = 2Na + Cl 2 T (離子方程式) 通電2N
10、aCl 2Na + Cl 2 T (化學(xué)方程式)(1)明確電解液中存在的離子(2)是哪些離子得失電子放電順序:陰極:陽離子得電子順序:Ag+>Hg2+> Fe3+>Cu2+> H+ (酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+> H+ (水)Al3+>Mg2+>Na + >Ca2+> K +陽極:陰離子失電子順序:活性電極陰離子。即:Cu>Hg >Ag>S 2 >I >Br >Cl >OH > ( NO3、SO42 含氧酸根)(第二課時)【復(fù)習(xí)提問】1、什么叫電解?
11、2、什么叫電解池? 3、判斷陰、陽極的方法有哪些?4.以石墨作電極分別電解下列溶液,在陰極不能得到氫氣的是(B )A. Na 2SO4B. AgNO 3 C. NaCl D. NaOH【講解】電解的幾種類型(1)電解含氧酸、強堿溶液及活潑金屬的含氧酸鹽,實質(zhì)上是電解水,電解水型;(2)電解不活潑金屬無氧酸鹽 ,實際上是電解電解質(zhì)本身,分解電解質(zhì)型;(3)電解不活潑金屬的含氧酸鹽 ,放氧生酸型;(4)電解活潑金屬(K/Ca/Na)的無氧酸鹽,放氫生堿型;【板書】二、電解原理的應(yīng)用電解的類型:1 .電解水型2 .分解電解質(zhì)型3 .放氧生酸型4 .放氫生堿型【過渡】下面我們結(jié)合幾個例子看看電解原理的
12、應(yīng)用(一)電解食鹽水【預(yù)習(xí)提示】1、預(yù)測電解食鹽水的現(xiàn)象是有哪些?2、電解食鹽水的產(chǎn)物是什么?3、在電解食鹽水時,溶液中各離子的移向何極?4、在電解食鹽水的過程中,溶液的PH值如何變化?【學(xué)生】預(yù)習(xí)后回答【視頻】電解食鹽水【講解并板書】現(xiàn)象:電流流向:電子流向:陰陽極反應(yīng)方程式(滴加酚酬:紅,紅色先出現(xiàn)在哪?):陰極:2H+2e- H2 T 陽極:2Cl- - CI2 T _2e-總方程式(陰極產(chǎn)物,陽極產(chǎn)物各是什么?):總反應(yīng)式:2NaCl+2H 2O = 2NaOH+H 2 T +QT (條件:通電)溶液PH值變化:【學(xué)生】預(yù)習(xí)氯堿工業(yè)【講解】氯堿工業(yè)示意圖及陽離子交換膜的兩個優(yōu)點。H2O
13、(含少量NaOH)* NaOH濃溶液陽離子交換膜【講解】在電解過程中,由于陰極區(qū) OH 一濃度變小,水的電離平衡向生成 H+和OH-的方向移 動,隨著H +不斷變?yōu)闅湓硬⒆罱K形成氫氣逸出,使陰極區(qū)溶液中的 OH 一越來越多。用隔膜就可以阻止OH -S向陽極,則使氫氧化鈉可以在陰極附近的溶液中富集,由陰極溶液可以得到燒堿。還可以得到另外兩種重要的化工產(chǎn)品一氯氣和氫氣?!局笇?dǎo)學(xué)生閱讀資料在線】水的電離和離子放電順序【強調(diào)】離子放電順序是對在一定條件下,離子并不都能在電極上發(fā)生反應(yīng)。而且所給的離子放電順序是一定條彳下的經(jīng)驗規(guī)律,不同的實驗條件會存在不同的順序,規(guī)律是有條件限制的?!鹃喿x】工業(yè)電解食
14、鹽水制備燒堿【課堂練習(xí)】練習(xí)冊 P13 1、2、4、13【作業(yè)】Pi8 1【板書設(shè)計】二、電解原理的應(yīng)用電解的類型:5 .電解水型6 .分解電解質(zhì)型7 .放氧生酸型8 .放氫生堿型(一)電解食鹽水現(xiàn)象:電流流向:電子流向:陰陽極反應(yīng)方程式(滴加酚酬:紅,紅色先出現(xiàn)在哪?):陰極:2H+2e- H2 T 陽極:2Cl- - Cl2 T +2-e總方程式(陰極產(chǎn)物,陽極產(chǎn)物各是什么?):總反應(yīng)式:2NaCl+2H 2O = 2NaOH+H 2 T +QT (條件:通電)溶液PH值變化:(第三課時)【知識回顧】上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了哪些知識點?【學(xué)生】【預(yù)習(xí)提示】1、在銅的電解精練中,陰陽極材料各是什么?
15、能不能換成其他的材料?2、對電解質(zhì)溶液是有什么要求?3、陰陽極反應(yīng)方.程式是什么?4、可以得到什么副產(chǎn)物?【學(xué)生】預(yù)習(xí)后回答【板書】(二)銅的電解精練【視頻】銅的電解精練【講解并板書】現(xiàn)象:電流流向:電子流向:陰陽極反應(yīng)方程式:陰極:Cu2+ 2e - Cu 陽極:Cu- Cu2+ + 2e-電解的副產(chǎn)物(三)電鍍【預(yù)習(xí)提示】【講解】一件表面鍍有其他金屬的制品,我們可以把它的結(jié)構(gòu)大致分為兩大部分:鍍件和鍍層金屬。那么這個鍍層金屬是這么鍍在這個鍍件上的呢?這節(jié)課我們就來看看這 個問題?!净顒犹骄俊吭阼F釘上鍍銅【板書】電鍍:是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程。注意點:電極:
16、陰極 鍍件(待鍍金屬制品)陽極一一鍍層金屬或惰性電極 電鍍液:含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液?!就队靶〗Y(jié)】電解池、電解精練池、電鍍池的比較電解池電解精練池電鍍池定義將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置應(yīng)用電解原理將不純的金屬提純的裝置應(yīng)用電解原理在某些金 屬表面鍍上一層其他金 屬的裝置形成條件兩電解接直流電源電極插入電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)中形成閉合回路不純金屬接電源正極,純的金屬接電源負極電解質(zhì)溶液須待提純金屬的離了鍍層金屬接電源正極 ,待鍍金屬接電源負極電鍍液須含有鍍層金屬的離子電極名稱陽極:電源正極相連陰極:電源負極相連陽極:不純金屬陰極:純金屬陽極:鍍層金屬陰極:鍍件電極反應(yīng)陽極:氧化反應(yīng)陰極:還原反
17、應(yīng)【投影練習(xí)】1 . (1) a、b哪一極為正極?(2)若要給鐵叉鍍鋅,a極選用什么材料?選擇何種溶液?(3)若要給鐵叉鍍金 總極選用什么材料?選擇何種溶液?2 .工業(yè)上采用 Fe、C為電極電解 K2MnO4溶液制KMnO4 (1)電解時,應(yīng)以作陰極,電解過程中陰極附近溶液pH將會,(2)陽極反應(yīng)式為, (3)總電解反應(yīng)式為 .答案:Fe 增大 MnO42 e-=MnO4 2K2MnO4+2H 2O=2KMnO 4+2KOH+H 2 T例一:鉗電極電解 1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通電一段時間,兩極均產(chǎn)生11.2L(S.T.P)氣體.求電解后溶液的pH,并確定析出銅的物質(zhì)的量.解析
18、:陽極 4OH-4e- =2H2O+O2陰極 Cu2+2e- =CuJ 2H+2e- =H2 T陽極轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 :0.5 4>= 2mol,消耗4OH- 2mol,即產(chǎn)生H+ 2mol.陰極生成 0.5molH2,消耗H+ 1mol;所以溶液中 C(H+)=1mol/L pH=0生成H2轉(zhuǎn)移的電子:0.5 2=1mol,故還有1mole-用于還原 Cu2+,可析出銅為0.5mol.【練習(xí)】1.用石墨電極電解 100mL H2SO4與CuSO4的混合液,通電一段時間后,兩極均收集到2.24L (標況)氣體,則原混合液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為()A.1mol/L B.2mol/L
19、 C.3mol/L D.4mol/L2 .某硝酸鹽晶體化學(xué)式為M(NO3) x nH2O,式量為242,將1.21g該晶體溶于水配成 100mL溶?夜,用惰性電極進行電解。當有0.01 mol電子轉(zhuǎn)移時,溶液中金屬離子全部析出,此時陰極增重0.32g。求:金屬M的相對原子質(zhì)量及 x、n值;電解溶液的pH (溶液體積仍為100mL)。Mx+ + xe- = M0.005mol 0.01mol0.32g9 / 19所以:x = 2 ; Ar(M) = 64 ; n = 3 產(chǎn)生 H+為 0.01mol,pH=13 .右圖中x、y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加,b極板處有無色無臭氣體
20、放出,符合這一情況的a極板b極析X電極Z溶液鋅石墨負極Cu504®)石墨石墨負極NaOHr(01銀r鐵正極艇NOaCD)銅石墨負極CuCl213 /194 .根據(jù)金屬活動順序表,Cu不能發(fā)生如下反應(yīng):Cu + 2H 2O=Cu(OH) 2 J + H T。但選擇恰當電極材料和電解液進行電解,這個反應(yīng)就能變?yōu)楝F(xiàn)實。下列四種電極材料和電解液中,能實現(xiàn)該反應(yīng)最為恰當?shù)氖茿BCD陽極石墨CuCuCu陰極石墨石墨FePt電解液CuSO4溶液Na2SO4溶液H 2SO4溶液H2O一5 .按下圖的裝置進行電解實驗:A極是銅鋅合金 日極為純銅,電解質(zhì)中含有足量的銅離子。通電一段時間后,若A極恰好全部
21、溶解,此時B極質(zhì)量增加7.68克,溶液質(zhì)量增加0.03 克,A合金中Cu、Zn原子個數(shù)比為A 4 : 1 B 3 : 1 C 2 : 1 D 任意比【板書設(shè)計】(二)銅的電解精練現(xiàn)象:電流流向:電子流向:陰陽極反應(yīng)方程式:陰極:Cu2+ + 2e - Cu 陽極:Cu- Cu2+ + 2e-電解的副產(chǎn)物(三)電鍍電鍍:是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程。注意點:電極:陰極鍍件(待鍍金屬制品)陽極一一鍍層金屬或惰性電極電鍍液:含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液。三、電解池、電解精練池、電鍍池的比較【作業(yè)】P18 2【教學(xué)反思】(第四課時)定義:電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能陰陽極的 判斷陽極
22、:與電源正極相連電解時電極產(chǎn)、物的判斷陰極:與電源負極相連 r陽極產(chǎn)物的判斷陰極產(chǎn)物的判斷r陽極:陰離子的放電順序陰極:陽離子的放電順序氯堿工業(yè)'電解原理的應(yīng)用電鍍L銅的電解精練電解法冶煉金屬【知識總 結(jié)】【典例精析】【例1】如右圖是電解 CuCl2溶液的裝置,其中 c、d石墨電極,則下列有關(guān)判斷正確的是(C) A.a為負極,b為正極B. a為陽極,b為陰極C.電解過程中,d電極質(zhì)量增加D.電解過程中,Cl-物質(zhì)的量濃度不變電極的放電順序【解析】依據(jù)電流方向,可推出a為電源正極,b為負極導(dǎo) 池的陽極,C失電子轉(zhuǎn)化為Cl2; d是電解池的陰極,產(chǎn)生賈向【例2】.用石墨電極持續(xù)電解下列溶液
23、(電流強度不變) 下圖所示變化的是(D)A.KI溶液B.Na2SO4溶液C.CuSO4溶液 D.NaCl 溶液I2,起初沒有氣體放出。電解 Na2SO4溶液【解析】電解 KI溶液時廠優(yōu)先在陽極失去電子生成相當于電解水,在陽極生成氧氣,圖象中不可能出現(xiàn)拐點。電解CuSO4溶液時,一直是OH在陽極失去電子生成。2,圖象中同樣不可能出現(xiàn)拐點。電解 NaCl溶液時,C優(yōu)先在陽極失去電子生成C12,當C消耗完時,轉(zhuǎn)換為OH一放電而生成 O2,每轉(zhuǎn)移1mol電子,可生成0.5molCl2,但只能生成0.25molO2,也就是說,前半段斜率較大,后半段斜率較小,與圖象完全吻合?!纠?】.有X、Y、Z、M四種
24、金屬,已知:X可以從Y的鹽溶液中置換出Y; X和Z組成原電池時,Z為正極;Y和Z的離子共存于電解液中,Y離子先放電;M的離子氧化性強于Y的離子。則這四種金屬的活動性由強到弱的順序是.(D)A.X>Y>Z>M B.X>Z>M>Y C.M>Z>X>Y D.X>Z>Y>M【解析】X可以置換出Y,說明金屬活動性 X>Y ; X和Z作原電池電極時,Z為正極,說明金屬活 動性X>Z ; Y和Z的離子共存,Y離子先放電,說明金屬活動性 Z>Y ; M的離子氧化性強于 Y的 離子,說明金屬活動性 M<Y ;所以X&
25、gt;Z>Y>M ?!纠?】.用指定材料做陽極和陰極來電解一定物質(zhì)的量濃度的溶液甲,然后加入物質(zhì)乙能使溶液復(fù)原。則合適的組合是(B)陽極陰極溶液甲物質(zhì)乙A.PtPtNaOHNaOH固體B.PtPtH2SO4H2OC.CPtNaCl鹽酸D.粗銅精銅CuSO4Cu(OH) 2【解析】電解 NaOH、H2SO4溶液,都是電解水,所以加水就可以復(fù)原 ,A錯誤;B正確;電解NaCl溶液后應(yīng)加入氯化氫使之復(fù)原,如果加鹽酸,會使NaCl溶液物質(zhì)的量濃度減小,C錯誤;D選項,陽極:Cu-2e-Cu2+,陰極Cu型+2e-Cu,電解質(zhì)溶液物質(zhì)的量濃度沒變,不用加任何物質(zhì)?!纠?】某學(xué)生想制作一種家用
26、環(huán)保型消毒液發(fā)生器,用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液。通電時,為使C12被完全吸收,制得有較強殺菌能力的消毒液 ,設(shè)計了如圖的裝置,則對電源電極名稱和 消毒液的主要成分判斷正確的是(B)電源OH反應(yīng),故Cl2應(yīng)在下端產(chǎn)生Cl 放的H+放 產(chǎn)生的OH和 NaCl,即b為電源的A.a為正極,b為負極:NaClO和NaClB.a為負極力為正極:NaClO和NaClC.a為陽極力為陰極:HClO和NaClD.a為陰極力為陽極:HClO和NaCl【解析】用石墨作電極時,在陽極上應(yīng)是電,2Cl 2e Cl 2,在陰極上是水電離出電,2H + + 2e噸水電離出的 J消耗后,一與Cl 2反應(yīng)產(chǎn)生ClO,則消毒
27、液為NaClO如果Cl2在上端產(chǎn)生,則Cl2直接向外排出,不能與 正極,與之相連的碳棒為陽極。【練習(xí)講評】【題1】下圖為直流電源電解稀 Na2SO4水溶液的裝置。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(xiàn)象中正確的是A.逸出氣體的體積,a電極的小于b電極的B.一電極逸出無味氣體,另一電極逸出刺激性C. a電極附近呈紅色 處電極附近呈藍色D. a電極附近呈藍色,b電極附近呈紅色(D)氣味氣體陽失氧、【解析】電解硫酸鈉實質(zhì)上只電解水。根據(jù) 陰得還,可知陰極(a電極)產(chǎn)生氫氣,陽極(b電極)產(chǎn)生氧氣,所以a電極附近富集著氫氧根離 子,使石蕊呈藍色,4H2O+4e 2H2 T+4OHT
28、;而b電極附近發(fā)生 2H 2O4e- Q T+4H+而使石蕊 呈紅色?!绢}2】下列關(guān)于電解池中形成的閉合回路的敘述中,正確的是(D)A.電解池中的閉合回路僅是由電子的定向運動形成的B.金屬導(dǎo)線中,電子從電源的負極流向電解池的陽極,從電解池的陰極流向電源的正極C.在電解質(zhì)溶液中,陰離子向陰極運動,陽離子向陽極運動D.相同時間內(nèi),陽離子在陰極上得到的電子與陰離子在陽極上失去的電子數(shù)相同【解析】在電解池中,導(dǎo)線和電極上是由電子的定向移動,而溶液中則靠離子的定向移動,才使整個電解池形成一個閉合回路;導(dǎo)線中電子的方向與電流方向相反,故電子從電解池的陽極流向電源的正極,從電源的負極流向電解池的陰極 一;電
29、解質(zhì)溶液中,陽離子向陰極移動,陰離子向陽極 移動;不論如何,兩極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)總是相等的?!绢}3】下列敘述中不正確的是(D)A.電解池的陽極上發(fā)生氧化反應(yīng),陰極上發(fā)生還原反應(yīng)B.不能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)可通過電解實現(xiàn)C.電鍍時,電鍍池里的陽極材料發(fā)生氧化反應(yīng)D.電解飽和食鹽水時,陽極得到NaOH溶液和氫氣【解析】電解飽和食鹽水時,在陽極得到氯氣,在陰極得到氫氣和 NaOH溶液?!绢}4】用惰性電極電解下列溶液,電解一段時間后,陰極質(zhì)量增加,電解質(zhì)溶液的 pH下降的是(B)A.CuCl2 溶液 B.AgNO3 溶液 C.BaCl2 溶液 D.H2SO4 溶液【解析】4 AgNO 3+ 2H2O=
30、4Ag+O 2 T +4HNO 3陰極產(chǎn)物為 Ag,陽極產(chǎn)物為氧氣和氫氧化鈉?!绢}5】電解溶液時,如果陰極上有 1.6g銅析出,則陽極上產(chǎn)生氣體的體積(標準狀況)約為(A)A.0.28L B.0.56L C.014L D.11.2L【解析】本題首先要判斷陽極上產(chǎn)生什么氣體,依據(jù)陽失氧,陰得還,可推知陽極上產(chǎn)生的氣體是氧氣,從電子轉(zhuǎn)移的角度可知電子轉(zhuǎn)移0.05mol,故氧氣有028L。6 2 -64g mol1V (O2) g22.4L mol = 0.28L4【題6】用含少量銀和鋅的粗銅做陽極,純銅片做陰極 ,CuSO4 溶液做電解液,電解一段時間后,陽極質(zhì)量減少了 x g, 則( D )A.
31、 電解液質(zhì)量增加x g B. 陰極質(zhì)量增加x gC.陰極質(zhì)量增加a g ,a>x D.陰極質(zhì)量增加b g,b<x【解析】電極反應(yīng)式為:陽極:Zn-Zn2+2e Cu-Ci2+2e陰極:Cu2+2e-Cu,故陽極失去的質(zhì)量大于陰極增加的質(zhì)量,使溶液質(zhì)量增加,但增加值小于x?!绢}7】當用銅做電極電解CuSO4 溶液時,在陰極的產(chǎn)物是( A )A.銅B.銅和氧氣C.氧氣D.氫氣【解析】本題相當于在銅上鍍銅,與電解質(zhì)溶液無關(guān),也就是陽極銅減少, 陰極銅增加?!绢}8】下列關(guān)于電解法精煉粗銅的敘述中不正確的是(C)A. 粗銅極做陽極B.電解時,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),而陰極發(fā)生的反應(yīng)為Cu2+2e
32、CuC.粗銅中所含Ni、Fe、Zn等金屬雜質(zhì),電解后以單質(zhì)形式沉積槽底,形成陽極泥D.電解銅的純度可達 99.95%99.98%【解析】 Ni 、 Fe、 Zn 等金屬的金屬性比 Cu 強,在陽極首先是金屬性強的金屬失電子,故 Ni 、Fe、 Zn 應(yīng)變?yōu)閷?yīng)陽離子進入溶液?!绢} 9 】海水提鎂的最后一步是將氯化鎂電解獲取金屬鎂,下列有關(guān)該電解過程的敘述中,正確的是 (BC)A. 兩個電極必須都用惰性電極B. 陽極必須用惰性電極,陰極可以是惰性電極;也可以是金屬電極C.電解熔融狀態(tài)的氯化鎂D. 電解氯化鎂的水溶液【解析】電解氯化鎂獲取金屬鎂 ,也就是說鎂離子需要得到電子,所以必須將其轉(zhuǎn)變?yōu)殛庩?/p>
33、離子,如果在水溶液中 ,水電離的氫離子會優(yōu)先得電子,因此只能在熔融狀態(tài)下進行。再根據(jù)陰得還,可得該電極上發(fā)生的是鎂離子得到電子的反應(yīng),對于任意電極都沒有影響,因為惰性電極和金屬電極均無法得到電子。陽失氧,可得此變化應(yīng)在陽極上發(fā)生失電子的反應(yīng),如果該電極使用活性電極的話,會優(yōu)先失電子,產(chǎn)生出的金屬陽離子對后面進行的電解存在干擾,甚至再次優(yōu)先得電子變?yōu)殡婂儭!绢} 10】許多金屬都可以通過電解的方法達到精煉的目的。下列有關(guān)該方法的敘述中,正確的是(A)A. 含雜質(zhì)的粗金屬做陽極,與直流電源的正極相連B. 陰極只要是一種導(dǎo)體即可,與精煉過程無關(guān)C.電解質(zhì)溶液中除了含有精煉的金屬的陽離子之外,絕對不能含
34、有其他金屬陽離子D.在精煉過程中 ,電解質(zhì)溶液的成分不發(fā)生任何變化【解析】陽極要失電子,含雜質(zhì)的粗金屬做陽極,精金屬作為陰極,若陰極用其他導(dǎo)體就會使需要精煉的覆蓋在該導(dǎo)體上;粗金屬中可能含有一些比較活潑的金屬,失電子之后也會到溶液,電解質(zhì)溶液的成分可能會增加?!绢}11】在鐵制品上鍍上一定厚度的鋅層,以下設(shè)計方案正確的是(A)A.鋅做陽極,鍍件做陰極,溶液中含有Zn2+B.鉗做陰極,鍍件做陽極,溶液中含有Zn2+C.鋅做陽極,鍍件做陰極,溶液中含有Fe2+D.鋅做陰極,鍍件做陽極,溶液中含有Zn2+【解析】應(yīng)用電鍍池原理,可知鍍件做陰極,鍍層做陽極,溶液中含有鍍層的金屬陽離子?!绢}12】標明下列
35、裝置中電解池的陰極和陽極,寫出電極反應(yīng)式,并判斷分別是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)。三個裝置的電極都是惰性電極 ,因而電極反應(yīng)都與電極無關(guān) ,在電解池中,與電源正極相連、發(fā)生的電極反應(yīng)是氧化反應(yīng)的電極是陽極,與電源負極相連、發(fā)生的電極反應(yīng)是還原的電極是陰極。根據(jù)以上原則就可標明電解池.的陰、陽極,寫出電極反應(yīng)的化學(xué)方程式 ,并判斷是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)。如 A:氯離子在陽極失電子,氫離子在陰極得電子; B:銀離子在陰極得電子,水 電離出的氫氧根離子在陽極失電子;C:濱離子在陽極失電子 ,水電離出的氫離子在陰極得電 子。(第五課時)【題1】在電解水制取 H2和。2時,為了增強導(dǎo)電性,常常要加入一些電解質(zhì)
36、,最好選用下列物質(zhì) 中的(A)A. NaOH B. HCl C.NaCl D.CuSO 4【解析】因為電解水,所以加入的物質(zhì)應(yīng)該不參與電極反應(yīng),HCl、NaCl中的Cl-、CUSO4中的Cu2+均參與電極反應(yīng),而加入NaOH后仍然是電解水,但由于提供了 Na+、OH-導(dǎo)電性明顯增強?!绢}2】在水中加入等物質(zhì)的量的Ag+、Pb2+、Na+、SO42-、NOJ、Cl-,該溶液放在用惰性材料做電極的電解槽中,通電片刻,則氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為(C)A.35.5: 108B.16: 207C.8: 1D.108: 35.5【解析】由于 Ag+與Cl-、Pb2+與SO42-形成沉淀,電解的是Na
37、NO3溶液,實質(zhì)是電解水?!绢}3】用鉗電極(惰性電極) 電解下列溶液時,陰極和陽極上的主要產(chǎn)物分別是H2和。2的是(AC)A.稀NaOH溶液B.HCl溶液C.酸fMgSO4溶液D.酸fAgNO3溶液【解析】陰極和陽極的主要產(chǎn)物分別是H2和。2時,實質(zhì)就是電解水。【題4】用惰性電極電解M(NO小的水溶液,當陰極上增重a g時,在陽極上同時產(chǎn)生b LO2 (標15 /19準狀況)。從而可知 M的相對原子質(zhì)量為(C)22.4ax11.2ax5.6ax2.5axA.B.C.D.bb b b【解析】陽極:OH-=2H 2O+O 2 T +4e-陰極:Mx+xe-=M根據(jù)兩極得失電子數(shù)相等,有下列關(guān)系:b
38、L , ag5.6axT K4 = T * X 可解得 M=22.4L mol Mg , molb【題5】在一 U形管中裝入含有紫色石蕊的 Na2SO4溶液,通直流電,一段時間后U形管內(nèi)會形成一個倒立的三色“彩虹”,從左到右的顏色次序是(C)A.藍、紫、紅 B.紅、藍、紫 C.紅、紫、藍 D.紫、紅、藍【解析】本題以電解原理為核心命題點,考查電解后溶液的酸堿性與酸堿指示劑的變色關(guān)系等知識點。用惰性電極電解Na2SO4溶液,就等同于電解水,陽極OH-放電,使陽極附近 H+濃度增大,陰極H+放電,使陰極附近OH-的濃度增大。【題6】把25c時,將兩個鉗電極插入一定量飽和Na2SO4溶液中進行電解,
39、通電一段時間后,在陰極逸出a mol氣體,同時有 W g Na2SO4?10H2O晶體析出。若溫度保持不變,剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為(C)WA.100%W 18a7100W n/c.%161(W 18a)WB.100%W 36a7100W n/D.%161(W 36a)【解析】本題首先要明確剩余的溶液仍為飽和溶液,也就是說該題就是求飽和溶液的質(zhì)量分數(shù)那析出的晶體與被電解的水放在一起也應(yīng)該為飽和溶液,因而就可以利用數(shù)據(jù)進行求解。先求W g W2SO4?10H2O晶體中溶質(zhì)的質(zhì)量即為 W父工42,溶液的質(zhì)量為晶體的質(zhì)量加上被電解掉322的水的質(zhì)量。陰極逸出 a mol氣體,也就是氫氣,所以可知被
40、電解的水也為a mol,質(zhì)量為18 a。故有答案:Co【題8將兩個鉗電極插入 500mL CuSO4溶液中進行電解,通電一段時間后,某一電極增重0.64g(設(shè)電解使該電極無H2放出,且不考慮水解和溶液體積變化)。此時溶液中c(H+)濃度約為(A)A.4 x 10-3mol?L-1 B. 2X 10-3mol?L-1 C. 1 x 10-3mol?L-1 D. 4 x 10-7mol?L-1【解析】用惰性電極電解CuSO4溶液,電極能增重的只有在陰極。在陰極有0.001molCu2+得到電子析出0.064g Cu,在陽極同時有 0.002mol OH-失去電子,同時生成0.002mol H +。
41、【題9】將質(zhì)量分數(shù)為 5.2%的NaOH溶液(密度為1.06g?cm-3) 1 L用鉗電極電解,當溶液中NaOH的質(zhì)量分數(shù)改變了 1.0%時停止電解,則此時溶液中的關(guān)系是(B)選項NaOH的質(zhì)量分數(shù)陽極析出物的質(zhì)量/g陰極析出物的質(zhì)量/gA6.2%19152B6.2%15219C4.2%1.29.4D4.2%9.41.2【解析】本題可巧解,因為用惰性電極電解 NaOH溶液,其實質(zhì)是電解水,所以溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)肯 定增加,排除C、D;陽失氧,陰得還,則有陽極產(chǎn)物為 。2,陰極產(chǎn)物為 H2,陽極析出物的質(zhì)量大于 陰極析出物的質(zhì)量?!绢}10】用石墨作電極電解 3mol ?L-1 KCl和0.5mol ?L-1 Al 2(SO4)3的混合溶液時,下圖電 解變化的曲線合理的是(AD)【解析】電極為惰性電極,溶液中各離子的放電順序為:陽離子:H+>Al 3+>K + ,陰離子:Cl->OH->SO42-。電極反應(yīng)為:陽極2Cl- - Cl2 T +2e,陰極2H+2e一”?,溶液中還伴有 Al 3+3OH=Al(OH) 3 J ,其中H+和 OH是由水電離產(chǎn)生的,故電解總反應(yīng)式為:2Al3+6Cl-+6H2O 通電 2Al(OH) 3 J +3H2 T +3Cl 2 T。恰好 n(Al 3+):n(Cl-)=1:3,所以電解至二者
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