【優(yōu)教通-備課參考】2020年高中化學同步學案：《電能轉化為化學能-電解》2(-魯科版選修4)

電能轉化為化學能-----電解學習目標了解電解池的工作原理，能用電極反應表示化學能和電能的轉化關系2．了解銅的電解精煉3．了解銅的電鍍學問梳理電解原理金屬是靠________________________________導電;電解質溶液是依靠_________石墨鐵石墨鐵電解熔融氯化鈉右圖是電解熔融氯化鈉的裝置圖，請思考：通電前，熔融的氯化鈉中存在_______________________離子。通電前這些離子做___________________運動。通電后，_____極上漸漸掩蓋了一層銀白色的物質，這是由于析出了______。______極上有氣泡產生，并可聞到_______的氣味，該氣體是________?？梢娡姾螅瑑呻姌O上都發(fā)生了化學變化。與電源正極相連的電極我們稱之為________，在這一極上發(fā)生的電極反應式為_______________；而與電源負極相連的電極我們稱之為__________，在這一極上發(fā)生的電極反應為_______________。由試驗可知熔融的氯化鈉通電時，在兩極上均發(fā)生了氧化還原反應，有新物質生成，此過程中___能轉化為____能。7．電解：___________________________________________________的過程叫做電解。電解池：把______________________的裝置叫做電解池或電解槽。(1)組成電解池的條件是：①__________________________________________；②__________________________________________；③__________________________________________。（2）右圖是電解飽和食鹽水的裝置圖，請思考以下問題：PtPtPtPt電解飽和食鹽水現(xiàn)象電極反應式陰極陽極總反應的化學方程式：銅的電解精煉畫出電解精煉銅的裝置圖，并寫出兩電極的反應。四、電鍍銅以鐵上鍍銅為例，說明電鍍所滿足的基本條件①___________________________________；②___________________________________；③___________________________________。電鍍后陽極質量_______，陰極質量__________，電解液濃度_____________。學習導航方法指導：電極反應及電極產物的推斷規(guī)律：電解質溶液在通直流電時，對電解產物的推斷，既要考慮陰陽離子的氧化還原力氣，還要考慮電極材料、離子濃度、溶液酸堿性等。推斷電解產物首先要留意電極材料，再依據(jù)電解質溶液的離子放電挨次進行推斷。（1）惰性電極電解（Pt、Au、碳棒）陽離子放電挨次：Ag+＞Hg2+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Fe2+＞┈陰離子放電挨次：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞含氧酸根例子下面分四種狀況進行說明：①電解質中溶質的陽離子放電，陰離子不放電：即陽離子的氧化性強于H+,而陰離子的還原性弱于OH--,產物為酸、O2及金屬單質，電解后溶液pH減小。如：a.電解AgNO3溶液產物為Ag和O2、HNO3:4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3b.電解CuSO4溶液產物為Cu和O2、H2SO4:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4:②電解質中溶質的陰離子放電，陽離子不放電：即陽離子的氧化性弱于H+,而陰離子的還原性強于OH--，產物為堿、H2及非金屬單質。電解NaCl、K2S、KBr、NaI等水溶液都產生氫氣，電解后溶液pH增大。如：2KI+2H2O2KOH+I2+H2↑③電解過程中陰陽離子都放電：即陽離子的氧化性強于H+,而陰離子的還原性強于OH--。如：電解CuCl2水溶液或H+與S2-、I-、Br-、Cl-組成的酸。CuCl2Cu+Cl2↑2HClH2↑+Cl2↑④電解過程中陰陽離子都不放電：即陽離子的氧化性弱于H+,而陰離子的還原性弱于OH-。如電解Na2SO4、NaOH、HNO3、H2SO4等水溶液。電解質僅起到增加導電性的作用。pH的變化應分兩種狀況考慮：若原溶液是飽和溶液，則溶液濃度不再轉變，pH也不再轉變；若原溶液是不飽和溶液，則隨著水的電解，溶液濃度增大，又有三種情形：①若原溶液是酸性的，則酸性會更強，pH減小，如H2SO4等。②若原溶液是堿性的，則堿性會更強，pH增大，如NaOH等。③若原溶液是中性的，則pH不變，如K2SO4等。（2）金屬電極做陽極時：金屬陽極比電解質溶液中的陰離子簡潔放電，所以易于失去電子被氧化而溶解，形成金屬陽離子進入溶液中，此時溶液中的陰離子不放電。具體應用有：電鍍和金屬的精煉。比如：用銅棒做電極電解NaCl溶液時，電極反應為：陽極：Cu–2e--Cu2+陰極：2H++2e--【例1】aab··xya極板b極板x電極y電極A鋅石墨負極CuSO4B石墨石墨負極NaOHC銀鐵正極AgNO3D銅石墨負極CuCl2解析依據(jù)題意，a極板質量增加，說明電解時有金屬析出，發(fā)生還原反應，a極應是陰極，x電極應是負極，所以選項c不符合題意；選項B為NaOH溶液，電解時不行能有金屬在陰極析出，故選項B也不符合題意。題中已知b極板有無色無臭氣體放出，則此氣體為氧氣，故選項D不符合題意。因此答案為A.?！纠?】pH=a的某電解質溶液中，插入兩支惰性電極通直流電一段時間后，溶液的pH＞a，則該電解質可能是（）A.NaOHB.H2SO4C.AgNO3D.Na2SO4解析電解NaOH溶液相當于電解水，NaOH溶液濃度增大，使溶液的pH上升，A符合要求；電解H2SO4和電解Na2SO4溶液相像，都使溶液濃度增大，所以溶液的pH分別減小、不變，兩者均不符合要求；電解AgNO3溶液生成HNO3，溶液的pH減小。所以答案為A?！纠?】下列有關用惰性電極電解AgNO3溶液一段時間后的說法正確的是（）A.電解過程中陰極質量不斷增加B.電解過程中溶液的pH不斷上升C.此時向溶液中加入適量的Ag2O固體可使溶液恢復電解前的狀況D.電解后兩極產生的氣體體積比為2∶1解析處理有關電解問題首先留意電極材料，在此基礎上寫出電機反應和總的電解方程式，依據(jù)總的電解反應式來分析電解前后的物質變化和溶液濃度變化，分析溶液的pH變化必需留意原溶液的pH狀況。用惰性電極電解AgNO3溶液，總的電解方程式為：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3可知：陰極上析出銀，陽極上放出氧氣，故A正確D錯誤；由于生成HNO3，溶液的Ph應不斷降低，B錯誤;要使溶液恢復電解前的狀況要看加入的物質在溶液中的反應：2Ag2O+4HNO34AgNO3+2H2O，得到的物質恰好是反應掉的物質，可使溶液恢復電解前的狀況。C正確。故正確答案為A、CPtAgPtAgCuFe電源abH2SO4CuSO4A.a極是直流電源的正極B.Fe極是陽極C.Pt極產生的氣體體積是Ag極產生氣體體積的2倍D.硫酸銅溶液的濃度不變解析這是兩電解池串連的狀況，其特點是：全部電極上通過的電量相等，其電極及電極反應互不影響，與單個電解池相同。Cu極溶解