《化学能与电能的转化第一课时》导学案3

电解池电解池 导学案导学案 知识梳理知识梳理 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 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 Na2SO4 10H2O 晶体 若温度不变 此时剩余溶液的 质量分数是 通电通电 A 71 100 161 B 100 36 w wa C 7100 161 18 w wa D 71 100 161 36 w wa 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 Na2SO4 10H2O 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 Zn Br2 ZnBr2 设计成蓄电池 下列四个电极反应 Br2 2e 2Br 2Br 2e Br2 Zn 2e Zn2 Zn2 2e 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 D 3 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 A NaOH B HCl C NaCl D CuSO4 5 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 CuSO4 5H2O 7 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 A B C D 8 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 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 SO42 2e PbSO4 B 充电时的阳极反应式 PbSO4 2H2O 2e PbO2 4H SO42 C 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 4mol D 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 放电 充电 pH 7 t 0 pH 7 t 0 pH 7 t 0 pH 7 t 0 H2SO4 溶液的浓度 H2SO4 溶液的 pH 4 AgNO3 溶液的浓度 填增 大 减小或不变 下同 AgNO3 溶液的 pH 12 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 B NaCl 溶液 C NaOH 溶液 D CuCl2 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 电解池电解池 导学案答案导学案答案 1 6BCDCDD 7 答案 2H e H2 Cu2 2e Cu 2H 2e H2 D A B C 9 答案 1 Fe 2H Fe2 H2 2 正 2H 2e H2 增大 负 Fe 2e Fe2 3 Zn Zn 2H Zn2 H2 Zn 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 Al 3e Al3 石墨为正极 2H 2e H2 2Al 6H 2Al3 3H2 3 Al 作负极 因为 Al 能与 NaOH 溶液反应而 Mg 不能 Al 4OH 3e AlO 2H2O 2 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 b d c a 电解池电解池 参考答案参考答案 1 D 2 A 3 A 4 A 5 B 6 B 7 D 8 A 9 B 10 1