专题2第3单元化学能与电能的转化 学案2

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①活动性不同两电极②电解质溶液③形成闭合回路①两电极接直流电源②电极插入电解质溶液③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Na2SO4·10H2O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】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①Br2＋2e－=2Br－②2Br－－2e－=Br2③Zn－2e－=Zn2＋④Zn2＋＋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．②③B．②①C．③①D．④①3.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．NaOHB．HClC．NaClD．CuSO45.由铝、铁、铜和稀硫酸，可以组成原电池的种数是（）种种种种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(OH)2 ·5H2O7.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（）pH7t0pH7pH7t0pH7t0pH7t0pH7t0ABCD8.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+2H2SO42PbSO4+2H2O，据此判断下列叙述中正确的是（）充电放电A．放电时的正极反应式：Pb+SO42－－2e－==PbSO4B．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H2SO4D．充电时，要使0.606KgPbSO4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）2bdca（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__________________________。《原电池》导学案答案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↑增大负Fe－2e－=Fe2＋(3)ZnZn＋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－＝AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(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