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1、第2節(jié)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解知識(shí)與能力:1. 通過(guò)對(duì)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(yáng)極;2. 通過(guò)運(yùn)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(shí)用價(jià)值;3. 通過(guò)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(jìn)一步體會(huì)電解對(duì)人類社會(huì)的重要貢獻(xiàn);4. 通過(guò)活動(dòng)探究,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?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(guò)程與方法:采用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的方法,經(jīng)聯(lián)想質(zhì)疑中熟知的反應(yīng)切入提出問(wèn)題,將學(xué)生引入本節(jié)學(xué)習(xí);以已知離子在電場(chǎng)中的定向移動(dòng)為起點(diǎn),從
2、而分析具體反應(yīng)中陰陽(yáng)離子的移向,在漸進(jìn)的學(xué)習(xí)中明白電解、電解池,并學(xué)會(huì)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(jià)值觀:進(jìn)一步體會(huì)化學(xué)的魅力,激發(fā)對(duì)學(xué)習(xí)的興趣;了解方法的重要意義,明白將來(lái)實(shí)現(xiàn)的重要價(jià)值。教學(xué)重點(diǎn):電解原理、電極反應(yīng)教學(xué)難點(diǎn):陰極和陽(yáng)極以及電極反應(yīng)的概念、正確書寫電極反應(yīng)式課時(shí)安排:共5課時(shí)(新課3課時(shí),復(fù)習(xí)練習(xí)2課時(shí))教學(xué)過(guò)程:(第一課時(shí))【聯(lián)想質(zhì)疑】已知金屬鈉與氯氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:2Na(s)+Cl2=2NaCl(s)H=mol1如果要真?zhèn)€反應(yīng)反方向進(jìn)行,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。
3、【提問(wèn)】那么這樣的反應(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(duì),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(lái)學(xué)習(xí)電解。首先我們來(lái)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(yùn)動(dòng)情況怎樣2)、通電后,外電路上的電流方向怎樣3)、接通電源后,熔融氯化鈉中Na+、Ct各向那個(gè)方向運(yùn)動(dòng)4) 、移到兩極表面的Na+、C將發(fā)生什么變化【講解】在熔融NaCI中,存在自由移動(dòng)的Na+和Ch,做雜亂無(wú)章的運(yùn)動(dòng)。通電后,電子由電源的負(fù)極流出,聚集到鐵電極上。由于正負(fù)電荷相互吸引,Na+要移向鐵電極,做定向移動(dòng)。Na+在
4、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(lái)的電子【學(xué)生】思考,回答【講解】對(duì),CI要移到石墨電極上,失去電子,2CI-2e-=C2f,發(fā)生氧化反應(yīng)。為了維持電流,CI要不斷地失去電子,不斷地定向移動(dòng)到石墨電極上。這樣在通電的情況下NaCI就分解成了Na和CI2,電能就轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在Na和CI2里面了。這個(gè)過(guò)程就稱之為電解。下面我們看看有關(guān)電解的幾個(gè)概念?!景鍟?一)概念1、電解:【講解】能夠發(fā)生電解的裝置叫電解池【板書】2、電解池:【提問(wèn)】大家結(jié)合電解熔融NaCI的例子,說(shuō)說(shuō)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)
5、外加直流電源(2) 兩個(gè)固體電極【講解】這兩個(gè)電極分別叫著陰、陽(yáng)極,我們來(lái)看看陰陽(yáng)極是怎么定義的【學(xué)生】閱讀回答?!局v解】結(jié)合電解熔融NaCI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,判斷陰極的方法得到電子的電極,陽(yáng)離子移到的電極。陽(yáng)極:發(fā)生氧化反應(yīng)的電極。'與電源+”相連的電極,判斷陽(yáng)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【練習(xí)】1分析下圖,屬于電解池的有()2. 下列說(shuō)法正確的是()電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)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(guò)程,必將導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)的發(fā)生;【過(guò)渡
6、】如果隨便給你一個(gè)電解池,你怎么來(lái)判斷電極的產(chǎn)物和每個(gè)電極上所發(fā)生的反應(yīng)呢下面我們就來(lái)講講這個(gè)問(wèn)題?!景鍟浚ǘ╇姌O產(chǎn)物的判斷和電極方程式的書寫【講解】要講這個(gè)問(wèn)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。【板書】1、電極反應(yīng):【舉例】2、電解熔融NaCl【板書】陰極:2Na+2e-=2Na陽(yáng)極:2C2e-=Cbf總方程式:2Na+2C二通電電荷要守恒2Na+Cbf(離子方程式)通電2NaCl2Na+C2f(化學(xué)方程式)電解CuCl2的電極反應(yīng)的書寫。e儼l(fā)it石墨電極CuC2溶液二Ci/+墨電極=OH電解CuC2溶液【講解】對(duì)于電極方程式的書寫有個(gè)一般步驟:【板書】(1)明確電
7、解液中存在的離子【提問(wèn)】CuC2溶液中存在哪些自由移動(dòng)的離子【學(xué)生】回答【過(guò)渡】對(duì)于陽(yáng)離子,到底是C/+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(wèn)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(yáng)離子得電子順序:Ag+>Hg2+>Fe?+>Cu2+>H+(酸)'Pb'SrT'Fe'Zn2、H+(水)AI3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+陽(yáng)極:陰離子失電子順序:活性電極陰離子。即:Cu>Hg>Ag>S>>
8、B>C>0H>(N0SQ2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?yáng)兩極的電極方程式?!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(SC4)3和Cu(N0s)2的混合溶液,寫出電解的電極方程式?!咀鳂I(yè)】用石墨做電極,電解H2SO4溶液NaSQ溶液NaOH溶液HgC2溶液CuSQ溶液KI溶液,分別寫出電解的電極方程式和總方程式。為下節(jié)課講電解的幾種類型作鋪墊!【板書設(shè)計(jì)】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(gè)固體電極陰極:發(fā)生還原反應(yīng)的電極。丨與電源“啪連的電
9、極,卜判斷陰極的方法得到電子的電極,陽(yáng)離子移到的電極。陽(yáng)極:發(fā)生氧化反應(yīng)的電極?!迸c電源“一相連的電極,*判斷陽(yáng)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+2e-=2Na陽(yáng)極:2C一2e-=C2f通電總方程式:2Na+2C2Na+C2f(離子方程式)通電2NaCl2Na+Cbf(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(yáng)離子得電子順序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+&g
10、t;Zn2+>H+(水)AI3+>Mg2+>Na+>。孑+>K+陽(yáng)極:陰離子失電子順序:活性電極陰離子。即:Cu>Hg>Ag>S>>B>C>0H>(N03、SC42含氧酸根)(第二課時(shí))【復(fù)習(xí)提問(wèn)】1、什么叫電解2、什么叫電解池3、判斷陰、陽(yáng)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. Na2SC4B.AgNC3C.NaCID.NaOH【講解】電解的幾種類型(1)電解含氧酸、強(qiáng)堿溶液及活潑金屬的含氧酸鹽,實(shí)質(zhì)上是電解水,電解水型;(2)電解不活潑金屬無(wú)氧酸鹽,實(shí)際上是電解電解質(zhì)本
11、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(wú)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(guò)渡】下面我們結(jié)合幾個(gè)例子看看電解原理的應(yīng)用(一)電解食鹽水【預(yù)習(xí)提示】1、預(yù)測(cè)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(shí),溶液中各離子的移向何極4、在電解食鹽水的過(guò)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(yáng)極反應(yīng)方程式(滴加酚酞紅,紅色先出現(xiàn)在哪):陰極:2H+2e-fHtf陽(yáng)極:
12、2C宀C2f+2e-總方程式(陰極產(chǎn)物,陽(yáng)極產(chǎn)物各是什么):總反應(yīng)式:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2f+C2f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(yáng)離子交換膜的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。向移動(dòng),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0H越來(lái)越多。用隔膜就可以阻止0H移向陽(yáng)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(qiáng)調(diào)】離子放電順序是對(duì)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件下的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律,不同的實(shí)
13、驗(yàn)條件會(huì)存在不同的順序,規(guī)律是有條件限制的?!鹃喿x】工業(yè)電解食鹽水制備燒堿【課堂練習(xí)】練習(xí)冊(cè)P131、2、4、13【作業(yè)】P181【板書設(shè)計(jì)】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(yáng)極反應(yīng)方程式(滴加酚酞紅,紅色先出現(xiàn)在哪):陰極:2H+2e-fHtf陽(yáng)極:2C宀C2f+2e-總方程式(陰極產(chǎn)物,陽(yáng)極產(chǎn)物各是什么):總反應(yīng)式:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2f+C2f條件:通電)溶液PH值變化:(第三課時(shí))【知識(shí)回顧】上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了哪些知識(shí)點(diǎn)【學(xué)生】【預(yù)習(xí)提示】1、在銅的電解精練中,陰陽(yáng)
14、極材料各是什么能不能換成其他的材料2、對(duì)電解質(zhì)溶液是有什么要求3、陰陽(yáng)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(yáng)極反應(yīng)方程式:陰極:Cu2+2e-Cu陽(yáng)極:CutcU+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(gè)鍍層金屬是這么鍍?cè)谶@個(gè)鍍件上的呢這節(jié)課我們就來(lái)看看這個(gè)問(wèn)題?!净顒?dòng)探究】在鐵釘上鍍銅【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(guò)程。注意點(diǎn):電極:陰極一一鍍件(待鍍
15、金屬制品)陽(yáng)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。【投影小結(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(fù)極 電解質(zhì)溶液須待提純金屬的離子 鍍層金屬接電源正極,待鍍金屬接電源負(fù)極 電鍍液須含有鍍層金屬的離子電極名陽(yáng)極:電源正極相連陽(yáng)極:不純金屬陽(yáng)極:鍍層金屬稱陰極:電源負(fù)極相連陰極:純金屬陰極:鍍件電極反陽(yáng)極:氧化反應(yīng)應(yīng)陰極:還原反應(yīng)【投影練
16、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,a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(shí)應(yīng)以作陰極,電解過(guò)程中陰極附近溶液pH將會(huì),(2) 陽(yáng)極反應(yīng)式為(3) 總電解反應(yīng)式為答案:Fe增大MnO42e-=MnO42K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2f【講解】例一:鉑電極電解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通電一段時(shí)間,兩極均產(chǎn)生11.2L氣體求電解后溶液的pH,并確定析出銅的物質(zhì)的量解析:陽(yáng)極4OH-4e-=2H2O+O2陰極Cu2+2e-=C
17、uJ2H+2e-=H2f陽(yáng)極轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為:X4=2m消耗4OH-2mol,即產(chǎn)生H+2mol.陰極生成,消耗H+1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/LpH=0生成H2轉(zhuǎn)移的電子:X2=1m故還有Imole-用于還原Cu2+可析出銅為【練習(xí)】1.用石墨電極電解100mLH2SO4與CuSO4的混合液,通電一段時(shí)間后,兩極均收集到2.24L(標(biāo)況)氣體,則原混合液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為()LLLL2.某硝酸鹽晶體化學(xué)式為M(NO3)xnH2O,式量為242,將1.21g該晶體溶于水配成100mL溶液,用惰性電極進(jìn)行電解。當(dāng)有mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),溶液中金屬離子全部析出,此時(shí)陰極增重0
18、.32g。求:金屬M(fèi)的相對(duì)原子質(zhì)量及x、n值;電解溶液的pH(溶液體積仍為100mL)。Mx+xe_0.32g產(chǎn)生H+為,pH=1所以:x=2;Ar(M)=64;n=33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(wú)色無(wú)臭氣體放出,符合這一情況的b極板b極析X電極2:溶液CA)鋅石墨負(fù)極CuS04®)石墨石墨負(fù)極NaOH(0r銀鐵正極AgNtfe®)銅石墨負(fù)極CuC124根據(jù)金屬活動(dòng)順序表,Cu不能發(fā)生如下反應(yīng):Cu+2H2O=Cu(OH>J+Hd。但選擇恰當(dāng)電極材料和電解液進(jìn)行電解,這個(gè)反應(yīng)就能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。下列四種電極材料和電解液中,能實(shí)現(xiàn)該
19、反應(yīng)最為恰當(dāng)?shù)氖茿BCD陽(yáng)極石墨CuCuCu陰極石墨石墨FePt電解液CuSQ溶液Na2SQ4溶液H2SO溶液H2O5按下圖的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn):A極是銅鋅合金,B極為純銅,電解質(zhì)中含有足量的銅離子。通電一段時(shí)間后,若A極恰好全部溶解,此時(shí)B極質(zhì)量增加7.68克,溶液質(zhì)量增加克,A合金中Cu、Zn原子個(gè)數(shù)比為A4:1B3:1C2:1D任意比【板書設(shè)計(jì)】銅的電解精練現(xiàn)象:電流流向:電子流向:陰陽(yáng)極反應(yīng)方程式:電解的副產(chǎn)物陰極:Cu2+2e-tCu陽(yáng)極:Cutc6+2e-(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(guò)程。注意點(diǎn):電極:陰極一一鍍件(待鍍金屬制品)陽(yáng)極鍍層金屬
20、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)】P182【教學(xué)反思】(第四課時(shí))定義:電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解的定陰陽(yáng)極的判斷電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷陽(yáng)極:與電源正極相連陰極:與電源負(fù)極相連陽(yáng)極產(chǎn)物的判斷陰極產(chǎn)物的判斷陽(yáng)極:陰離子的放電順序陰極:陽(yáng)離子的放電順序氯堿工業(yè)'電解原理的應(yīng)用電鍍、銅的電解精練【知識(shí)總結(jié)】【典例精析】【例1】如右圖是電解CuC2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)為負(fù)極,b為正極電極的放電順序赴S方囪B. a為陽(yáng)極,b為陰極C. 電解過(guò)程中,d電極質(zhì)量增加D.電解過(guò)程中,CI-物質(zhì)的量濃度不變【解析】
21、依據(jù)電流方向,可推出a為電源正極,b為負(fù)則c是電解池的陽(yáng)極,C失電子轉(zhuǎn)化為CI2;d是電解池極,產(chǎn)生Cu,d電極質(zhì)量會(huì)增加?!纠?】.用石墨電極持續(xù)電解下列溶液(電流強(qiáng)度不變)上產(chǎn)生氣體的的量可能發(fā)生如下圖所示變化的是(D)溶液溶液溶液溶液【解析】電解KI溶液時(shí),優(yōu)先在陽(yáng)極失去電子生成12,起初沒(méi)有氣體放出。電解Na2SO溶液相當(dāng)于電解水,在陽(yáng)極生成氧氣,圖象中不可能出現(xiàn)拐點(diǎn)。電解CuSQ溶液時(shí),一直是0H在陽(yáng)極失去電子生成。2,圖象中同樣不可能出現(xiàn)拐點(diǎn)。電解NaCI溶液時(shí),C優(yōu)先在陽(yáng)極失去電子生成CI2,當(dāng)C消耗完時(shí),轉(zhuǎn)換為QH放電而生成。2,每轉(zhuǎn)移1mol電子,可生成,但只能生成,也就是說(shuō)
22、,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(shí),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(qiáng)于Y的離子。則這四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是(D)>Y>Z>M>Z>M>Y>Z>X>Y>Z>Y>M【解析】X可以置換出Y,說(shuō)明金屬活動(dòng)性X>YX和Z作原電池電極時(shí),Z為正極,說(shuō)明金屬活動(dòng)性X>Z;Y和Z的離子共存,Y離子先放電,說(shuō)明金屬活動(dòng)性Z>Y;M的離子氧化性強(qiáng)于Y的離子,說(shuō)明金屬活動(dòng)性M&l
23、t;Y;所以X>Z>Y>M?!纠?】.用指定材料做陽(yáng)極和陰極來(lái)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(yáng)極陰極溶液甲物質(zhì)乙PtNaOHNaOH固體PtH2SO4H2OPtNaCl鹽酸D粗銅精銅CuSO4Cu(OH)2【解析】電解NaQH、H2SQ4溶液,都是電解水,所以加水就可以復(fù)原,A錯(cuò)誤;B正確;電解NaCI溶液后應(yīng)加入氯化氫使之復(fù)原,如果加鹽酸,會(huì)使NaCI溶液物質(zhì)的量濃度減小,C錯(cuò)誤;D選項(xiàng),陽(yáng)極:Cu-2efCu2',陰極Cu2+Cu,電解質(zhì)溶液物質(zhì)的量濃度沒(méi)變,不用加任何物質(zhì)?!纠?】某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)
24、生器,用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液。通電時(shí),為使C2被完全吸收,制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液,設(shè)計(jì)了如圖的裝置,則對(duì)電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是(B)為正極,b為負(fù)極:NaClO和NaCI為負(fù)極,b為正極:NaClO和NaCI為陽(yáng)極,b為陰極:HCIO和NaCI為陰極,b為陽(yáng)極:HCIO和NaCI電源一c放的H+后,產(chǎn)【解析】用石墨作電極時(shí),在陽(yáng)極上應(yīng)是電,2CC2,在陰極上是水電離出放電,2H+H2,水電離出的H*消耗生的OH與Cb反應(yīng)產(chǎn)生CIO,則消毒液為NaCIO和NaCI,如果Cb在上端產(chǎn)生,則C12直接向外排出,不能與OH反應(yīng),故CI2應(yīng)在下端產(chǎn)生,即b為電源的正極,與
25、之相連的碳棒為陽(yáng)極?!揪毩?xí)講評(píng)】【題1】下圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴滴石蕊溶液。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是(D)A. 逸出氣體的體積,a電極的小于b電極的B. 電極逸出無(wú)味氣體,另一電極逸出刺激性氣體C. a電極附近呈紅色,b電極附近呈藍(lán)色D. a電極附近呈藍(lán)色,b電極附近呈紅色產(chǎn)生氫氣,4H2O+4e【解析】電解硫酸鈉實(shí)質(zhì)上只電解水。根據(jù)陽(yáng)失氧、陰得還,可知陰極(a電極)陽(yáng)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(lán)色,t2出匸+4OH_;而b電極附近發(fā)生2H2O-4e_iO2f+4H+而使石蕊呈紅色?!绢}2】下列關(guān)于電解池中形成
26、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(yùn)動(dòng)形成的B金屬導(dǎo)線中,電子從電源的負(fù)極流向電解池的陽(yáng)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(yùn)動(dòng),陽(yáng)離子向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)D相同時(shí)間內(nèi),陽(yáng)離子在陰極上得到的電子與陰離子在陽(yáng)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(dòng),而溶液中則靠離子的定向移動(dòng),才使整個(gè)電解池形成一個(gè)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(yáng)極流向電源的正極,從電源的負(fù)極流向電解池的陰極;電解質(zhì)溶液中,陽(yáng)離子向陰極移動(dòng),陰離子向陽(yáng)極移動(dòng);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
27、不正確的是(D)A.電解池的陽(yáng)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(jìn)行的氧化還原反應(yīng)可通過(guò)電解實(shí)現(xiàn)C. 電鍍時(shí),電鍍池里的陽(yáng)極材料發(fā)生氧化反應(yīng)D. 電解飽和食鹽水時(shí),陽(yáng)極得到NaOH溶液和氫氣【解析】電解飽和食鹽水時(shí),在陽(yáng)極得到氯氣,在陰極得到氫氣和NaOH溶液。【題4】用惰性電極電解下列溶液,電解一段時(shí)間后,陰極質(zhì)量增加,電解質(zhì)溶液的pH下降的是(B)溶液溶液溶液溶液【解析】4AgNO3+2H2O=4Ag+O2f+4HNO3陰極產(chǎn)物為Ag,陽(yáng)極產(chǎn)物為氧氣和氫氧化鈉?!绢}5】電解溶液時(shí),如果陰極上有1.6g銅析出,則陽(yáng)極上產(chǎn)生氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)約為(A)A.0.28LB.0.56
28、LC.014LD.11.2L陰得還,可推知陽(yáng)極上產(chǎn)生的028L?!窘馕觥勘绢}首先要判斷陽(yáng)極上產(chǎn)生什么氣體,依據(jù)陽(yáng)失氧,氣體是氧氣,從電子轉(zhuǎn)移的角度可知電子轉(zhuǎn)移,故氧氣有622)64g?mo122.4L?mol10.28L4【題6】用含少量銀和鋅的粗銅做陽(yáng)極,純銅片做陰極,CuSQ溶液做電解液,電解一段時(shí)間后,陽(yáng)極質(zhì)量減少了x9,則(D)A.電解液質(zhì)量增加xgB.陰極質(zhì)量增加xgC.陰極質(zhì)量增加ag,a>xD.陰極質(zhì)量增加bg,b<x【解析】電極反應(yīng)式為:陽(yáng)極:ZnZn2+2e_CuCu2+2e_陰極:Cu2+2eCu,故陽(yáng)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
29、X?!绢}7】當(dāng)用銅做電極電解CuSQ溶液時(shí),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(dāng)于在銅上鍍銅,與電解質(zhì)溶液無(wú)關(guān),也就是陽(yáng)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(yáng)極B. 電解時(shí),陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),而陰極發(fā)生的反應(yīng)為Cu2+2efCuC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(yáng)極泥D.電解銅的純度可達(dá)%【解析】Ni、FeZn等金屬的金屬性比Cu強(qiáng),在陽(yáng)極首先是金屬性強(qiáng)的金屬失電子,故Ni、FeZn應(yīng)變?yōu)閷?duì)應(yīng)陽(yáng)離子進(jìn)入溶液。【題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
30、解過(guò)程的敘述中,正確的是(BC)A. 兩個(gè)電極必須都用惰性電極B. 陽(yáng)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(shuō)鎂離子需要得到電子,所以必須將其轉(zhuǎn)變?yōu)殛庩?yáng)離子,如果在水溶液中,水電離的氫離子會(huì)優(yōu)先得電子,因此只能在熔融狀態(tài)下進(jìn)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(duì)于任意電極都沒(méi)有影響,因?yàn)槎栊噪姌O和金屬電極均無(wú)法得到電子。陽(yáng)失氧,可得此變化應(yīng)在陽(yáng)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(huì)優(yōu)先失電子,產(chǎn)生出的金屬陽(yáng)離子對(duì)后面進(jìn)行的電解存在干擾,甚至再次優(yōu)先得電子變
31、為電鍍。【題10】許多金屬都可以通過(guò)電解的方法達(dá)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(yáng)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(guò)程無(wú)關(guān)C電解質(zhì)溶液中除了含有精煉的金屬的陽(yáng)離子之外,絕對(duì)不能含有其他金屬陽(yáng)離子D.在精煉過(guò)程中,電解質(zhì)溶液的成分不發(fā)生任何變化【解析】陽(yáng)極要失電子,含雜質(zhì)的粗金屬做陽(yáng)極,精金屬作為陰極,若陰極用其他導(dǎo)體就會(huì)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(huì)到溶液,電解質(zhì)溶液的成分可能會(huì)增加。【題11】在鐵制品上鍍上一定厚度的鋅層,以下設(shè)計(jì)方案正確的是(A)A.鋅做陽(yáng)極,鍍件做陰極,溶液中含有
32、Zn2+B鉑做陰極,鍍件做陽(yáng)極,溶液中含有Zn2+C鋅做陽(yáng)極,鍍件做陰極,溶液中含有Fe2+D.鋅做陰極,鍍件做陽(yáng)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(yáng)極,溶液中含有鍍層的金屬陽(yáng)離子?!绢}12】標(biāo)明下列裝置中電解池的陰極和陽(yáng)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)。AHC1溶液BAgNO3溶液CNaBi溶液【解析】三個(gè)裝置的電極都是惰性電極,因而電極反應(yīng)都與電極無(wú)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(yáng)極,與電源負(fù)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(biāo)明電解池的陰、陽(yáng)極,寫出電極反應(yīng)的化學(xué)方程式,并判斷
33、是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)。如A:氯離子在陽(yáng)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(yáng)極失電子;C:溴離子在陽(yáng)極失電子,水電離出的氫離子在陰極得電子。(第五課時(shí))【題1】在電解水制取H2和O時(shí),為了增強(qiáng)導(dǎo)電性,常常要加入一些電解質(zhì),最好選用下列物質(zhì)中的(A)A.NaOHB.HCI【解析】因?yàn)殡娊馑?,所以加入的物質(zhì)應(yīng)該不參與電極反應(yīng),HCI、NaCI中的6、CuSQ中的C/+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(qiáng)?!绢}2】在水中加入等物質(zhì)的量的Ag+、Pb2+、Na+、SQ2-、NO3-、Cl-,該溶液放在用惰性材料
34、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):108:207C.8:1【解析】由于Ag+與Ct、P/+與SQ2形成沉淀,電解的是NaNO3溶液,實(shí)質(zhì)是電解水。【題3】用鉑電極(惰性電極)電解下列溶液時(shí),陰極和陽(yáng)極上的主要產(chǎn)物分別是H2和02的是(AC)A.稀NaOH溶液溶液C.酸性MgSO4溶液D.酸性AgNO3溶液【解析】陰極和陽(yáng)極的主要產(chǎn)物分別是H2和O2時(shí),實(shí)質(zhì)就是電解水?!绢}4】用惰性電極電解M(NO3)x的水溶液,當(dāng)陰極上增重ag時(shí),在陽(yáng)極上同時(shí)產(chǎn)生bLO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。從而可知M的相對(duì)原子質(zhì)量為(C)A.22.4axbB.11.2axb5.6axC.D.2.5
35、axb【解析】陽(yáng)極:OH-=2H2O+O2f+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:bL22.4L?molagMg?mol可解得M=5.6axb【題5】在一U形管中裝入含有紫色石蕊的Na2SQ溶液,通直流電,一段時(shí)間后U形管內(nèi)會(huì)形成一個(gè)倒立的三色“彩虹”,從左到右的顏色次序是(C)A.藍(lán)、紫、紅B紅、藍(lán)、紫C紅、紫、藍(lán)D.紫、紅、藍(lán)【解析】本題以電解原理為核心命題點(diǎn),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(shí)點(diǎn)。用惰性電極電解Na2SO4溶液,就等同于電解水,陽(yáng)極0H-放電,使陽(yáng)極附近H+濃度增大,陰極H+放電,使陰極附近OH-的濃度增大?!绢}6】把25C時(shí),
36、將兩個(gè)鉑電極插入一定量飽和Na2SC4溶液中進(jìn)行電解,通電一段時(shí)間后,在陰極逸出amol氣體,同時(shí)有WgNa2SC410H2O晶體析出。若溫度保持不變,剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(C)100%A.W18aB.W36a100%C.7100W161(W18a)D.7100W161(W36a)【解析】本題首先要明確剩余的溶液仍為飽和溶液,也就是說(shuō)該題就是求飽和溶液的質(zhì)量分?jǐn)?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(jìn)行求解。先求WgNa2S010H20晶體中溶質(zhì)的質(zhì)量即為w142,溶液的質(zhì)量為晶體的質(zhì)量加上被322電解掉的水的質(zhì)量。陰極逸出amol氣體,也就是氫氣,所以可
37、知被電解的水也為amol,質(zhì)量為18a。故有答案:C?!绢}8】將兩個(gè)鉑電極插入500mLCuSQ溶液中進(jìn)行電解,通電一段時(shí)間后,某一電極增重0.64g(設(shè)電解使該電極無(wú)H2放出,且不考慮水解和溶液體積變化)。此時(shí)溶液中c(H+)濃度約為(A)x10-3molL-1B.2X10-3molL-1C.1x10-3molL-1D.4X10-7molL-1【解析】用惰性電極電解CuSQ溶液,電極能增重的只有在陰極。在陰極有+得到電子析出0.064gCu,在陽(yáng)極同時(shí)有OH失去電子,同時(shí)生成H+?!绢}9】將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為的NaOH溶液(密度為1.06gcm-3)1L用鉑電極電解,當(dāng)溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)改變了
38、時(shí)停止電解,則此時(shí)溶液中的關(guān)系是(B)選項(xiàng)NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)陽(yáng)極析出物的質(zhì)量/g陰極析出物的質(zhì)量/gA%19152B%15219C%D%【解析】本題可巧解,因?yàn)橛枚栊噪姌O電解NaOH溶液,其實(shí)質(zhì)是電解水,所以溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)肯定增加,排除CD;陽(yáng)失氧,陰得還,則有陽(yáng)極產(chǎn)物為02,陰極產(chǎn)物為H2,陽(yáng)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3molL-1KCl和L-1Al2(SQ)3的混合溶液時(shí),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?yàn)椋宏?yáng)離子:H+>AI3+>K+,陰離子:C>OH>SC42-。電極反應(yīng)為:陽(yáng)極2CI-tCbf+2e,陰極2H+2e_T出f,溶液中還伴有AI3+3OH-=AI(OH)3J,其中H+和OH-是由水電離產(chǎn)生的,故電解總反應(yīng)式為:,通電,2AI3+6C+6H2O2AI(OH)3j+3H2f+3C2f。恰好n(Al3+):n(C)=1:3,所以電解至二者消耗完時(shí),溶液為K2SO4溶液,接下來(lái)接續(xù)電解實(shí)際上是電解水,所以pH值先增大后保持不變且接近
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