專題2第3單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 學(xué)案2

電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能【知識(shí)梳理】在我們已學(xué)過的化學(xué)課程里，涉及利用電解反應(yīng)來制取新物質(zhì)的例子？一、電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能原理探究觀察與思考：在U形管中加入飽和氯化銅溶液，用石墨棒作電極，接通電源，電解數(shù)分鐘后，觀察現(xiàn)象。電極現(xiàn)象推測(cè)生成物猜想電極反應(yīng)反應(yīng)類型陽極陽極上有______產(chǎn)生，用濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙檢驗(yàn)，試紙______。陰極陰極上覆蓋一層______色的固體總反應(yīng)1.電解池概念：我們把_____________________的裝置稱為電解池。2.電解原理：_____________________過程叫做電解。3.電極名稱：與電源__________相連的電極稱為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)。與電源__________相連的電極稱為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)。二、電解原理的應(yīng)用（1）銅的電解精煉電解精煉粗銅時(shí)，陽極材料是_____銅，陰極材料是_____銅，電解質(zhì)溶液是________________溶液。（2）電解飽和食鹽水制取氯氣和燒堿（氯堿工業(yè)）電解前應(yīng)除去食鹽溶液中的Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì)離子電極反應(yīng)：_____________________陽極反應(yīng)_____________________陰極反應(yīng)_____________________電解反應(yīng)為_____________________。（3）電鍍電鍍是一種特殊的電解，要求鍍件必須作陰極，陽極、電解質(zhì)溶液中的陽離子、鍍層金屬都必須是同一種金屬元素。電鍍時(shí)，電解質(zhì)溶液的濃度保持不變。（4）冶煉活潑金屬（鋁、鈉、鎂等）通電通電如：2Al2O3===4Al+3O2↑歸納與總結(jié)：原電池、電解池的比較

原電池電解池定義化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。自發(fā)的氧化還原反應(yīng)將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置。非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)形成條件①活動(dòng)性不同兩電極②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路①兩電極接直流電源②電極插入電解質(zhì)溶液③形成閉合回路電極名稱負(fù)極和正極陽極和陰極電極反應(yīng)負(fù)極：氧化反應(yīng)正極：還原反應(yīng)陽極：氧化反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)【典型例題】1.在電解水時(shí)，常加入一些稀硫酸，其目的是（）A．使溶液酸性增強(qiáng)B．使溶液中離子濃度增大C．加快電解的速率D．使溶液的氧化性增強(qiáng)解析：純水導(dǎo)電性很弱，向水中加入一些電解質(zhì)可增強(qiáng)導(dǎo)電性，如：稀硫酸、氫氧化鈉固體等，故選BC。2.在25℃時(shí).將兩個(gè)鉑電極插入一定量的飽和Na2SO4溶液中進(jìn)行電解，通電一段時(shí)間后在陰極逸出a摩氣體，同時(shí)析出w克Na2SO4·10H2O晶體，若溫度不變，此時(shí)剩余溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是（）A.B.C.D.解析：用鉑做電極電解飽和Na2SO4溶液，實(shí)質(zhì)上電解水，因水電解時(shí)分解成氫氣和氧氣，因而溶液中有晶體Na2SO4·10H2O析出，析出來的晶體和電解消耗掉的水為原飽和溶液的一部分，由此可確定C選項(xiàng)符合題意。【隨堂檢測(cè)】1.原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)分別是（）A．氧化、還原B．還原、氧化C．氧化、氧化D．還原、還原2.可以將反應(yīng)Zn＋Br2==ZnBr2設(shè)計(jì)成蓄電池，下列四個(gè)電極反應(yīng)①Br2＋2e－=2Br－②2Br－－2e－=Br2③Zn－2e－=Zn2＋④Zn2＋＋2e－=Zn其中表示充電時(shí)的陽極反應(yīng)和放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)的分別是（）A．②③B．②①C．③①D．④①3.在鐵制品上鍍一定厚度的鋅層，以下方案設(shè)計(jì)正確的是（）A．鋅做陽極，鍍件做陰極，溶液中含有鋅離子B．鉑做陰極，鍍件做陽極，溶液中含有鋅離子C．鐵做陽極，鍍件做陰極，溶液中含有亞鐵離子D．鋅做陰極，鍍件做陽極，溶液中含有鋅離子4.在電解水制取H2和O2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（）A．NaOHB．HClC．NaClD．CuSO45.由鋁、鐵、銅和稀硫酸，可以組成原電池的種數(shù)是（）種種種種6.用鉑電極電解CuSO4溶液，當(dāng)c（Cu2+）降至原來的一半時(shí)停止通電，則加入下面物質(zhì)能使溶液恢復(fù)成原來濃度的是（）A.無水CuSO4(OH)2 ·5H2O7.用Cu電極電解CuSO4溶液時(shí)，溶液的pH隨時(shí)間（t）變化如下圖所示。則曲線與實(shí)際情況相符的是（）pH7t0pH7pH7t0pH7t0pH7t0pH7t0ABCD8.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放出,符合這一情況的是（）充電放電9、已知鉛蓄電池在放電時(shí)起原電池的作用，充電時(shí)起電解池的作用，鉛蓄電池在放電和充電時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可用下式表示Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，據(jù)此判斷下列敘述中正確的是（）充電放電A．放電時(shí)的正極反應(yīng)式：Pb+SO42－－2e－==PbSO4B．充電時(shí)的陽極反應(yīng)式：PbSO4＋2H2O－2e－==PbO2+4H+＋SO42－C．用鉛蓄電池做電源電解AgNO3溶液，陽極放出1.6g氣體時(shí)電池內(nèi)部消耗H2SO4D．充電時(shí)，要使0.606KgPbSO4變?yōu)镻b和PbO2需要通過4mol電子10.采用惰性電極從NO3－、SO42－、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl－-等離子中，選出適當(dāng)?shù)碾x子組成電解質(zhì)，對(duì)其溶液進(jìn)行電解：（1）兩極分別放出H2和O2時(shí)，電解質(zhì)的化學(xué)式可能為_____________________；（2）若陰極析出金屬，陽極放出O2，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是_____________________（3）兩極分別放出氣體，且體積比為1：1，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是_____________________11.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(shí)間后，在c、d兩極上共收集到336mL（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）氣體?；卮穑海?）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_____∶_____∶_____。（4）AgNO3溶液的濃度（填增大、減小或不變。下同）_______，AgNO3溶液的pH_______，H2SO4溶液的濃度_______，H2SO4溶液的pH_______ 。bdca12.由于Fe（OH）2極易被氧化，所以實(shí)驗(yàn)室很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe（OH）2bdca（1）a電極材料應(yīng)為________，電極反應(yīng)式為_____________。（2）電解液C可以是_____________（填編號(hào)）A．純水B．NaCl溶液C．NaOH溶液D．CuCl2（3）d為苯，其作用是__________________________在加入苯之前對(duì)C應(yīng)作何簡(jiǎn)單處理_____________。（4）為了在較短時(shí)間內(nèi)看到白色沉淀，可采取的措施是_____________。A．該用稀硫酸作電解液B．適當(dāng)增大電源電壓C．適當(dāng)減小兩電極間的距離D．適當(dāng)降低電解液的溫度（5）若C中用Na2SO4溶液，當(dāng)電解一段時(shí)間看到白色Fe（OH）2沉淀后，再反接電源電解，除了電極上看到氣泡外，混合物中另一明顯現(xiàn)象為__________________________。《原電池》導(dǎo)學(xué)案答案1-6BCDCDD7．【答案】2H＋＋e－＝H2↑Cu2＋+2e－＝Cu2H＋＋2e－＝H2↑D＞A＞B＞C9．答案：(1)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(2)正2H＋＋2e－=H2↑增大負(fù)Fe－2e－=Fe2＋(3)ZnZn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑Zn不斷溶解，F(xiàn)e極上有氣體析出(4)另一電極材料的活潑性8．(1)不同(2)Al為負(fù)極：Al－3e－＝Al3＋，石墨為正極：2H＋＋2e－＝H2↑，2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑(3)Al作負(fù)極，因?yàn)锳l能與NaOH溶液反應(yīng)而Mg不能，Al＋4OH－－3e－＝AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(4)實(shí)驗(yàn)5中由于Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，所以Zn為負(fù)極(5)與另一電極材料的活潑性、電解質(zhì)溶液的酸堿性以及電解質(zhì)溶液的氧化性強(qiáng)弱等因素有關(guān)。電解池【參考答案