高三化學(xué)電解原理徐昊洋

1、2014年K12（下）化學(xué)電解原理復(fù)習(xí)課教案教師姓名： 韓黎明 年級： 高三 學(xué)員姓名： 徐昊洋 課次：總課次 ，第 次 授課時間 2014 年 月 日（星期 ） 時 分至 時 分課 題電解原理復(fù)習(xí)教學(xué)目標及重難點教學(xué)目標1、掌握電解的原理2、掌握離子的放電順序重難點1、掌握電解的原理2、掌握離子的放電順序課前檢查作業(yè)完成情況: 優(yōu) 良 中 差 建議： 教學(xué)步驟教學(xué)過程知識點：一、電解的原理CuCl2CC1、 實驗現(xiàn)象：現(xiàn)象分析：2、電解池的兩個極的確定3、活動電電極和惰性電極4、電解池內(nèi)部離子定向移動的方向5、電解池兩個極發(fā)生的反應(yīng)6、電解的概念7、電解池8、離子放電順序9、電解規(guī)律（用惰性

2、電極電解）電解類型物質(zhì)類型電解反應(yīng)電解實質(zhì)電解質(zhì)溶液中濃度變化溶液pH變化電解質(zhì)溶液復(fù)原來電解溶劑型強堿（NaOH）含氧酸（H2SO4）活潑金屬的含氧酸鹽（Na2SO4）電解溶質(zhì)型無氧酸（HCl）不活潑金屬的無氧酸鹽（CuCl2）溶質(zhì)溶劑同時被電解活潑金屬的無氧酸鹽（NaCl）不活潑金屬的含氧酸鹽（CuSO4）不活潑金屬的含氧酸鹽（AgNO3）10、電鍍：目的使金屬增強抗腐蝕能力，增加美觀和表面硬度。待鍍金屬作 極，鍍層金屬作 極，含鍍層金屬離子的鹽溶液作電鍍液。如：電鍍銅，陽極反應(yīng) ，陰極反應(yīng) ，電鍍液 ， 電解前后電解質(zhì)的濃度 。11、精練銅： 作陽極， 作陰極，電解質(zhì)為 。粗銅中含有Zn

3、、Fe、Ag、Au等雜質(zhì)，陽極泥中會有 。電解質(zhì)的濃度有無變化？ 12、氯堿工業(yè)：.電極材料：陽極 ，陰極 。電極反應(yīng)及總反應(yīng)： 。陽極 ，陰極 ，陰極周圍PH 。設(shè)備：立式隔膜電解槽粗鹽水的精制：粗鹽水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì)，為了有效的除去Ca2+、Mg2+和SO42-，可加入的試劑依次是 。13、冶煉Na、Mg、Al等較活潑的金屬：反應(yīng)原理分別是 ； ； 。14：電解總結(jié)：陽極：發(fā)生氧化反應(yīng) 還原性強的先反應(yīng) 還原性順序為：活性電極S2IBrClOH含氧酸根離子F陰極：發(fā)生還原反應(yīng) 氧化性強的先反應(yīng)Ag+Fe3+Cu2+H+（酸）Fe2+Zn2+H+（水）Al3+Mg2

4、+Na+Ca2+K+活性電極注意：（1）陽極若是活性電極，則是活性電極失去電子被氧化，若為惰性電極則考慮陰離子放電 （2）陰極任何時候都是陽離子放電典型例題：例1：（2009，上海）右圖是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)的判斷正確的是（ ）Aa為負極、b為正極Ba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，氯離子濃度不變NaClCC例2：寫出右圖的電極反應(yīng)：陰極： 總方程式： 。電子的流向： 實現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)化是： 隨著電解的進行溶液的pH將會： （填升高，減低或不變）若讓電解后的溶液恢復(fù)到原來的濃度，應(yīng)該加的物質(zhì)是： 。若電解前NaCl溶液的體積是500m

5、l，電解的結(jié)果，陽極得到標準狀況下11.2ml的氣體，則電解后溶液的pH為： （溶液體積變化不計）。請分析氫氧化鈉在哪個極上產(chǎn)生的，原因是： 例3：金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是（已知：氧化性Fe2+Ni2+Cu2+）A陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：Ni2+ + 2e = NiB電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等C電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2+ 和Zn2+ D電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt 高.考.資.源.網(wǎng)例4：鋁和氫氧化鉀都是重要的工業(yè)產(chǎn)品。請回答：（1）工業(yè)冶煉鋁的化學(xué)方程式

6、是 。（2）鋁與氫氧化鉀溶液反應(yīng)的離子方程式是 。（3）工業(yè)品氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根雜質(zhì)，可用離子交換膜法電解提純。電解槽內(nèi)裝有陽離子交換膜（只允許陽離子通過），其工作原理如圖所示。該電解槽的陽極反應(yīng)式是 。通電開始后，陰極附近溶液pH會增大，請簡述原因 。除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從液體出口 （填寫“A”或“B”）導(dǎo)出。例5： 下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放100 g 5.00的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和l00 g 10.00的K2SO4溶液，電極均為石墨電極。(1)接通電源，經(jīng)過一段時間后，測得丙中K2SO4濃度為10.47，乙中c電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答問

7、題：電源的N端為 極；電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為 ；列式計算電極b上生成的氣體在標準狀況下的體積： ；電極c的質(zhì)量變化是 g；電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化，簡述其原因：甲溶液 ；乙溶液 ；丙溶液 ；(2)如果電解過程中銅全部析出此時電解能否繼續(xù)進行，為什么? 。強化訓(xùn)練：1、pHa的某電解質(zhì)溶液中，插入兩支惰性電極通直流電一段時間后，溶液的pH>a，則該電解質(zhì)可能是（ ）A、NaoH B、H2SO4 C、AgNO3 D、Na2SO42、X、Y、Z、M代表四種金屬元素。金屬X和Z用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中時，X溶解，Z極上有氫氣放出；若電解Y2+和Z2+共存的溶液時，Y先析出；又知M

8、2+的氧化性強于Y2+。則這四種金屬的活動性由強到弱的順序為 ( ) A. XZYMB. XYZM C. MZXY D. XZMY3、用惰性電極電解下列溶液一段時間，再加入一定量的一種純凈物質(zhì)（方括號內(nèi)）后，假定產(chǎn)生的氣體全部逸出，能使電解后的溶液與原來溶液的成分、濃度都相同的是 ( )ACuCl2CuCl2 BNaOHNaOH CNaClHCl DCuSO4Cu(OH)24、用惰性電極實現(xiàn)電解，下列說法正確的是 ( ) A 電解稀硫酸溶液，實質(zhì)上是電解水，故溶液p H不變B 電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗OH，故溶液pH減小C 電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2D 電

9、解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:15、可以將反應(yīng)Zn+Br2=ZnBr2設(shè)計成蓄電池，下列4個反應(yīng) Br2+2e=2Br-2Br2e=Br2Zn-2e=Zn2+Zn2+2e=Zn其中表示充電時的陽極反應(yīng)和放電時的負極反應(yīng)的是 ( )A 和 B 和 C 和 D 和6、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鋅作陽極，鍍件作陰極，溶液中含有鋅離子 B鉑作陰極，鍍件作陽極，溶液中含有鋅離子C鐵作陽極，鍍件作陰極，溶液中含有亞鐵離子D鋅用陰極，鍍件作陽極，溶液中含有鋅離子7、下列關(guān)于銅電極的敘述正確的是( )A銅鋅原電池中銅是正極 B用電解法精煉粗銅時粗銅

10、作陰極C在鍍件上電鍍銅時可用金屬銅作陽極 D電解稀硫酸制H2、O2時銅作陽極8、將質(zhì)量分數(shù)為0052(52%)的NaOH溶液1 L(密度為1.06 g·cm3)用鉑電極電解，當溶液中NaOH的質(zhì)量分數(shù)改變了0.010(1.0%)時停止電解，則此時溶液中應(yīng)符合的關(guān)系是( )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/gA0.062(6.2%)19152B0.062(6.2%)15219C0.042(4.2%)1.29.4D0.042(4.2%)9.41.29、能夠使反應(yīng)Cu+2H2O Cu（OH2）+H2發(fā)生，且Cu（OH）2能在電極上析出的是（ ）A銅片作原電池負極，碳棒

11、作原電池正極，電解質(zhì)溶液為NaCl溶液B用銅片作陰、陽極，電解Na2SO4的水溶液 C用銅片作陰、陽極，電解NaOH的水溶液 D用銅片作陰、陽極，電解CuSO4的水溶液11、某學(xué)生想制作一種家用環(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，為使氯氣被完全吸收，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（ ）A、a為正極，b為負極；NaClO和NaCl B、a為負極，b為正極；NaClO和NaClC、a為陽極，b為陰極；HClO和NaCl D、a為陰極，b為陽極；HClO和NaCl12、1LK2SO4、CuSO4的混合液中c(SO4

12、2)=2mol/L，用用石墨作陽極此溶液，通電一段時間后，兩極均收集到（標準狀況下）22.4L氣體，則原溶液中K+濃度為( )A0.5mol/L B1mol/L C1.5mol/L D2mol/L13、右圖中電極a、b分別為Ag電極和Pt電極，電極c、d都是石墨電極。通電一段時間后，在c、d兩極上共收集到336mL（標準狀態(tài)）氣體。回答：（1）直流電源中，M為極。（2）Pt電極上生成的物質(zhì)是 ，其質(zhì)量為 g。（3）電源輸出的電子，其物質(zhì)的量與電極b、c、d分 別 生成的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為：2。（4）AgNO3溶液的濃度（填增大、減小或不變。下同） ，AgNO3溶液的pH，H2SO4溶液的 濃

13、度，H2SO4溶液的pH。（5）若H2SO4溶液的質(zhì)量分數(shù)由5.00%變?yōu)?.02%，則原有5.00%的H2SO4溶液為g。14、（09）如下圖裝置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同（假設(shè)通電前后溶液體積不變），A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色。請回答：（1）B極是電源的 ，一段時間后，甲中溶液顏色 ，丁中X極附近的顏色逐漸變淺，Y極附近的顏色逐漸變深，這表明 ，在電場作用下向Y極移動。（2）若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時，對應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為 。（3）現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀，則H應(yīng)該是 （填“鍍層金屬

14、”或“鍍件”），電鍍液是 溶液。當乙中溶液的pH是13時（此時乙溶液體積為500mL），丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量為 ，甲中溶液的pH （填“變大”、“變小”或“不變”）。（4）若將C電極換為鐵，其他裝置都不變，則甲中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式是 。15、由于Fe(OH)2極易被氧化，所以實驗室難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。若用下圖所法實驗裝置可制得純凈的Fe(OH)2沉淀。兩極材料分別為石墨和鐵。a電極材料為_，其電極反應(yīng)式為_。電解液d可以是_，則白色沉淀在電極上生成；也可以是_，則白色沉淀在兩極之間的溶液中生成。 A.純水 B.NaCl 溶液 C.NaOH溶液 D.C

15、uCl2溶液液體c為苯，其作用是_，在加入苯之前，對d溶液進行加熱處理的目的是_。為了在短時間內(nèi)看到白色沉淀，可以采取的措施是_。A.改用稀硫酸做電解液 B.適當增大電源電壓C.適當縮小兩電極間距離 D.適當降低電解液溫度若d改為Na2SO4溶液，當電解一段時間，看到白色沉淀后，再反接電源，繼續(xù)電解，除了電極上看到氣泡外，另一明顯現(xiàn)象為_。16、 請回答氯堿的如下問題：（1）氯氣、燒堿是電解食鹽水時按照固定的比率k（質(zhì)量比）生成的產(chǎn)品。理論上k_（要求計算表達式和結(jié)果）;（2）原料粗鹽中常含有泥沙和Ca2、Mg2、Fe3、SO42等雜質(zhì)，必須精制后才能供電解使用。精制時，粗鹽溶于水過濾后，還要

16、加入的試劑分別為Na2CO3、HCl（鹽酸）BaCl2，這3種試劑添加的合理順序是_（填序號）（3）氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)（電）能30以上。在這種工藝設(shè)計中，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，其中的電極未標出，所用的離子膜都只允許陽離子通過。圖中X、Y分別是_、_（填化學(xué)式），分析比較圖示中氫氧化鈉質(zhì)量分數(shù)a與b的大小_;分別寫出燃料電池B中正極、負極上發(fā)生的電極反應(yīng)正極：_; 負極：_;這樣設(shè)計的主要節(jié)（電）能之處在于（寫出2處）_、_。17、 如下圖裝置，A、B中電極為多孔的惰性電極；C、D為夾在濕的Na2SO4濾紙條上的鉑夾，電源a、b兩極。若在A、B中充滿KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中。切斷K1，閉合K2、K3通直流電，電解一段時間后A、B中均有氣體如圖所示。 （1）電源的a極為 （填正、負極）。 （2）在濕的Na2SO4濾紙條中心滴KMnO4液滴，現(xiàn)象是 。 （3）寫出A中電極反應(yīng)式 。 （4）若電解一段時間后A、B中均有氣體包圍電