高中化学 第三单元 电解池导学案.doc

2015年高中化学 第三单元 电解池导学案电能转化为化学能 【知识梳理】在我们已学过的化学课程里，涉及利用电解反应来制取新物质的例子？ 一、电能转化为化学能原理探究观察与思考： 在u形管中加入饱和氯化铜溶液，用石墨棒作电极，接通电源，电解数分钟后，观察现象。 电极现象推测生成物猜想电极反应反应类型阳极阳极上有_产生，用湿润的碘化钾淀粉试纸检验，试纸_。阴极阴极上覆盖一层_色的固体总反应1. 电解池概念：我们把 _的装置称为电解池。2.电解原理：_ 过程叫做电解。3. 电极名称：与电源_相连的电极称为阴极，发生还原反应。与电源_相连的电极称为阳极，发生氧化反应。二、电解原理的应用（1）铜的电解精炼电解精炼粗铜时，阳极材料是 _铜，阴极材料是_铜，电解质溶液是_ 溶液。（2）电解饱和食盐水制取氯气和烧碱（氯碱工业）电解前应除去食盐溶液中的ca2+、mg2+、so42- 等杂质离子电极反应：_阳极反应_ 阴极反应 _ 电解反应为_ 。（3）电镀电镀是一种特殊的电解，要求镀件必须作阴极，阳极、电解质溶液中的阳离子、镀层金属都必须是同一种金属元素。电镀时，电解质溶液的浓度保持不变。（4）冶炼活泼金属（铝、钠、镁等）通电如：2al2o3= 4al + 3o2归纳与总结：原电池、电解池的比较原电池电解池定义化学能转变成电能的装置。自发的氧化还原反应将电能转变成化学能的装置。非自发的氧化还原反应形成条件活动性不同两电极电解质溶液形成闭合回路两电极接直流电源电极插入电解质溶液形成闭合回路电极名称 负极和正极 阳极和阴极电极反应负极：氧化反应正极：还原反应阳极：氧化反应阴极：还原反应【典型例题】1. 在电解水时，常加入一些稀硫酸，其目的是 （ ） a使溶液酸性增强 b使溶液中离子浓度增大c加快电解的速率 d使溶液的氧化性增强解析：纯水导电性很弱，向水中加入一些电解质可增强导电性，如：稀硫酸、氢氧化钠固体等，故选bc。2. 在25时.将两个铂电极插入一定量的饱和na2so4溶液中进行电解，通电一段时间后在阴极逸出a摩气体，同时析出w克na2so410h2o晶体，若温度不变，此时剩余溶液的质量分数是 （ ）a. b. c. d.解析：用铂做电极电解饱和na2so4溶液，实质上电解水，因水电解时分解成氢气和氧气，因而溶液中有晶体na2so410h2o析出，析出来的晶体和电解消耗掉的水为原饱和溶液的一部分，由此可确定c 选项符合题意。【随堂检测】1. 原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应分别是 （ ） a氧化、还原 b还原、氧化 c氧化、氧化 d还原、还原2. 可以将反应znbr2=znbr2设计成蓄电池，下列四个电极反应br22e=2br 2br2e= br2 zn2e=zn2 zn22e=zn其中表示充电时的阳极反应和放电时的负极反应的分别是 （ ） a b c d3. 在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是 （ ） a锌做阳极，镀件做阴极，溶液中含有锌离子 b铂做阴极，镀件做阳极，溶液中含有锌离子c铁做阳极，镀件做阴极，溶液中含有亚铁离子d锌做阴极，镀件做阳极，溶液中含有锌离子4. 在电解水制取h2和o2时，为了增强导电性，常常要加入一些电解质，最好选用下列物质中 （ ）anaoh bhcl cnacl dcuso45. 由铝、铁、铜和稀硫酸，可以组成原电池的种数是 （ ）a.2种 b.3种 c.4种 d.6种6. 用铂电极电解cuso4溶液，当c（cu2+）降至原来的一半时停止通电，则加入下面物质能使溶液恢复成原来浓度的是 （ ）a.无水cuso4 b.cuo c.cu(oh)2d.cuso45h2o7. 用cu电极电解cuso4溶液时，溶液的ph随时间（t）变化如下图所示。则曲线与实际情况相符的是 （ ）ph7t0ph7t0ph7t0ph7t0 a b c d8. 右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的是 （ ）充电放电9、已知铅蓄电池在放电时起原电池的作用，充电时起电解池的作用，铅蓄电池在放电和充电时发生的化学反应可用下式表示pb + pbo2 + 2h2so4 2pbso4 + 2h2o ，据此判断下列叙述中正确的是 （ ）a放电时的正极反应式：pb + so422e=pbso4 b充电时的阳极反应式：pbso4 2h2o 2e=pbo2 + 4h+so42c用铅蓄电池做电源电解agno3溶液，阳极放出1.6g气体时电池内部消耗h2so4 0.4mold充电时，要使0.606 kg pbso4变为pb和pbo2需要通过4mol电子10. 采用惰性电极从no3、so42、h+、cu2+、ba2+、ag+、cl-等离子中，选出适当的离子组成电解质，对其溶液进行电解：（1）两极分别放出h2和o2时，电解质的化学式可能为_；（2）若阴极析出金属，阳极放出o2，电解质的化学式可能是_（3）两极分别放出气体，且体积比为1：1，电解质的化学式可能是_11. 右图中电极a、b分别为ag电极和pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336ml（标准状态）气体。回答：（1）直流电源中，m为_极。（2）pt电极上生成的物质是_ ，其质量为_ g。（3）电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为_ _ _ 。（4）agno3溶液的浓度（填增大、减小或不变。下同）_，agno3溶液的ph_ ，h2so4溶液的浓度_ ，h2so4溶液的ph_ 。 bdca12. 由于fe（oh）2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的fe（oh）2沉淀，应用下图电解实验可以制得白色的纯净的fe（oh）2沉淀，两电极材料分别为石墨和铁。（1）a电极材料应为_ ，电极反应式为_。 （2）电解液c可以是_（填编号）a纯水 bnacl溶液 cnaoh溶液 dcucl2（3）d为苯，其作用是_在加入苯之前对c应作何简单处理_。 （4）为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是_。 a该用稀硫酸作电解液 b适当增大电源电压 c适当减小两电极间的距离 d适当降低电解液的温度（5）若c中用na2so4溶液，当电解一段时间看到白色fe（oh）2沉淀后，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，混合物中另一明显现象为_。原电池导学案答案1-6bcdcdd7【答案】2heh2cu2+2ecu 2h2eh2 dabc9答案：(1)fe2h=fe2h2(2)正2h2e=h2增大负fe2e=fe2(3)znzn2h=zn2h2zn不断溶解，fe极上有气体析出(4)另一电极材料的活泼性8(1)不同(2)al为负极：al3eal3，石墨为正极：2h2eh2，2al6h2al33h2(3)al作负极，因为al能与naoh溶液反应而mg不能，al4oh3ealo2h2o(4)实验5中由于al在浓硝酸中发生钝化，所以zn为负极(5)与另一电极材料的活泼性、电解质溶液的酸碱性以及电解质溶液的氧化性强弱等因素有关。电解池【参考答案】1.d 2.a 3.a 4.a 5.b 6.b 7.d 8.a 9.b 10.(1)h2so4 hno3 ba(no3)2 (2)cu