第22课时电解池教学案

第22课时电解池教学案郓城一中倪效斌【考纲要求】1、了解电解池的工作原理2、能写出电极反应和电池反应方程式【课堂探究】1、什么叫电解？电解过程中能量是怎样转化的？2、具备什么样的条件才能形成电解池？电解池中的电极是怎样确定的？各个极与电子的流向有什么样的关系？离子是怎样移动的？3、什么叫电极反应？以石墨为电极，电解NaCl溶液，写出其电极反应式、总反应式。总结电解质溶液中离子放电规律。4、电解精炼铜的反应中，阳极是什么物质？阴极是什么物质？电解质溶液中必须含有的物质的成分是什么？写出阴极、阳极反应式。5、在电镀池中，阳极是什么物质？阴极是什么物质？电镀液一定含有的物质成分是什么？镀铜与电解精炼铜有什么相同点？有什么不同点？【例题精析】例1．下图中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a极板b极板X电极Z溶液A．锌石墨负极CuSO4B．石墨石墨负极NaOHC．银铁正极AgNO3D．铜石墨负极CuCl2例2．1LK2SO4、CuSO4的混合溶液中，c（SO24）=2mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到（标准状况下）22.4L气体，则原溶液中c（K＋）为A．0.5mol·L－1B．1mol·L－1C．1.5mol·L－1D．2mol·L－1例3．下图是用石墨和铁作电极电解饱和食盐水的装置。请填空：（1）X的电极名称是___________极，发生的电极反应式为___________，Y极的电极材料是___________。检验X极的产物方法是___________。（2）某同学在实验时误将两种电极材料接反，导致X极上未收到预期产物。一段时间后又将两极的连接方式纠正过来，发现X一端出现了白色沉淀，此沉淀是___________（填化学式）。其形成原因是___________，该沉淀在空气中放置，现象是______________________。（3）工业上电解饱和食盐水的方法之一，是将两个极室用离子交换膜隔开（如下图）其目的是___________，阳极室（A处）加入___________，阴极室（B处）加入___________，离子交换膜只许___________离子通过。【课堂检测】1．家用消毒液发生器是化学知识在日常生活中的“创新”应用。该发生器利用常见的精盐和自来水为反应物，通电时，发生器内电解槽里的极板上产生大量气泡。切断电源后所得消毒液具有强烈的杀菌能力，跟发生器直接有关的反应是A．2NaCl2Na＋Cl2↑B．H2＋Cl2===2HClC．Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2OD．NaClO＋HCl===NaCl＋HClO2．用惰性电极电解2L1mol·L－1的CuSO4溶液，在电路中通过0.5mol电子后，调换电源的正负电极，电路中又通过0.1mol电子，此时溶液中的c（H＋）是（假设通电后溶液的体积不变）A．0.2mol·L－1B．0.25mol·L－1C．0.5mol·L－1D．0.6mol·L－13、在一堂电化学的实验课上，老师布置了一个课题：利用直流电源，自选其他实验用品，设计一个实验，以实现“Cu+2H+=Cu2++H2↑”反应。（1）请你在右图的方框中补充画出能实现该反应的简易的实验装置示意图（标明所用其他实验用品）（2）实验结束后，有同学观察到各组实验最终所得溶液的颜色不尽相同，有的溶液呈蓝色，有的呈绿色，有的呈蓝绿色等。经询问老师得知，呈绿色或蓝绿色的溶液中，有如下平衡：[Cu（H2O）4]2+（蓝色）+4Cl-==[CuCl4]2-（黄色）+4H2O请你应用平衡移动原理，设计一个简单的实验方案，验证某绿色溶液中存在上述平衡。4．采用惰性电极从NO3、H＋、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，电解质的化学式是_________________。②阴极析出金属，阳极放出O2，电解质的化学式是___________。③两极分别放出气体，且体积比为1：1，电解质的化学式是___________。第7课时电解池跟踪测试郓城一中倪效斌一、选择题（每小题只有一个选项正确，每题4分，共36分）1．用石墨作电极，电解1mol·L－1下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是A．HClB．NaOHC．Na2SO4D．NaCl2．下列关于铜电极的叙述正确的是A．铜锌原电池中铜是负极B．用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极C．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D．电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极3．电解水时为了增强其导电性不应加入的电解质是A．NaOHB．CuSO4C．H2SO4D．KNO34．当两极都用银片作电极电解AgNO3溶液时，在阳极上的产物是A．只有银B．银和氧气C．只有氢气D．上述都不对5．用惰性电极电解某金属硫酸盐溶液时，在阴极上析出ag金属，同时在阳极上放出0.8g气体，如果该金属的相对原子质量为b，则其化合价是A．a·bB．abC．ba20D．ab106．目前人们正研究开发一种高能电池——钠硫电池，它以熔融的钠、硫为两极，以Na＋导电的β″—Al2O3陶瓷作固体电解质，反应为：2Na＋xSNa2Sx，以下说法正确的是A．放电时，钠作正极，硫作负极B．放电时，钠极发生还原反应C．充电时，钠极与外电源正极相连，硫极与外电源的负极相连D．充电时，阳极发生的反应是：S2x－2e－===xS7．下图装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色，下列说法中正确的是A．X是正极，Y是负极B．X是负极，Y是正极C．CuSO4溶液的pH逐渐增大D．CuSO4溶液的pH保持不变8．将含有0.400molCu（NO3）2和0.400molKCl的水溶液1L，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上析出0.300molCu，此时在另一电极上放出的气体在标准状况下的体积为A．3.36LB．6.72LC．5.60LD．大于5.60L，小于6.72L9．用惰性电极电解Fe2（SO4）3和CuSO4的混合液，且已知Fe2（SO4）3＋Cu===2FeSO4＋CuSO4，下列说法正确的是A．阴极反应式为：Cu2＋＋2e－===Cu，当有Cu2＋存在时Fe3＋不放电B．阴极上首先析出铁，然后析出铜C．首先被电解的是Fe2（SO4）3和H2O，后被电解的是CuSO4和H2OD．阴极上不可能析出铜二、非选择题（共36分）10、熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视、可用Li2CO3和Na2CO3的确良熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气体为阴极助燃气，制得650℃下工作的燃料电池，完成下列反应式：阴极，阳极：2CO+2CO32-=4CO2+4e-总反应。11、如图电解装置中，电极A是金属M制成的，B、C和D都是铂电极，甲中的电解质溶液为MSO4，乙中的电解质为H2SO4。E、F是外接直流电源的两极，电路接通后，电极B上有金属M析出。（已知金属M化合价无变化）（1）电池中E是极，F是极。（2）A极上电极反应为，B极上电极反应为，C极上电极反应为，D极上电极反应为（3）当电路中通过2.408×1022个电子时停止电解，发现B极上析出1.27gM，则金属M的相对原子质量为（4）如果再将外接直流电源的正负极交换接入原电路，当通过1mol电子后，B极的电极反应为。12．有一硝酸盐晶体，化学式为M（NO3）x·nH2O，经测定知相对分子质量为242。将2.42g该晶体溶于水配成200mL溶液，将此溶液置于装有惰性电极的电解池中进行电解。若有0.02mol电子转移给金属离子时，溶液中金属离子全部析出，经称量，阴极增重0.64g。试计算：ECDAB甲乙F电源（1）金属M的相对原子质量及x和n的值各是多少？（2）若电解时溶液体积变化可忽略不计，则电解后溶液的pH是多少？第22课时电解池教学案【课堂探究】1、在直流电的作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫电解。在电解过程中，电源向反应体系提供电能，电能转化为化学能而“储存”在反应产物中。2、电解池是由直流电源、固体电极材料、电解质溶液或熔融电解质组成；发生氧化反应的电极叫阳极，发生还原反应的电极叫阴极；电子从直流电源负极流出，流向阴极，电解质溶液中阳离子移向阴极获的电子，阴离子移向阳极并在阳极释放电子，电子从阳极流向直流电源正极。3、在电解池中，氧化反应和还原反应是在两个电极上分别进行，这样在每个电极上进行的氧化还原反应的半反应叫电极反应。阴极：2H++2e-→H2↑；阳极：2Cl-→Cl2↑+2e-；总反应：2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑4、粗铜作为阳极，精铜作为阴极，电解质溶液必须含有Cu2+，阴极：Cu2++2e-→Cu（精铜）；阳极：Cu（粗铜）→Cu2++2e-6、在电镀池中，镀件做阴极，镀层金属或惰性电极做阳极，电镀液通常采用含有镀层金属离子的盐溶液。【例题精析】例1：选A例2：选D例3：（1）阳2Cl－－2e－===Cl2↑Fe用湿润的淀粉碘化钾试纸放在管口，若变蓝，说明有Cl22）Fe（OH）2铁作阳极时被氧化为Fe2＋，纠正后，这一端又变为阴极，2H＋＋2e－===H2↑，生成的OH－与Fe2＋结合成Fe（OH）23）防止H2与Cl2混合爆炸，防止Cl2与NaOH生成NaClO使NaOH不纯饱和食盐水纯水（或NaOH稀溶液）Na＋【课堂检测】1、C2、A3、（1）（2）加NaCl固体（浓盐酸），观察到溶液颜色变黄绿色（或黄色），上述平衡向右移动（或加水，观察到溶液颜色变蓝，上述平衡向左移动；或加入少量AgNO3溶液，有白色沉淀，溶液颜色变蓝，上述平衡向左移动）4．①HNO3、Ba（NO3）2②AgNO3③HCl、BaCl2通电铜石墨或铜稀硫酸或稀盐酸第7课时电解池跟踪测试1、C2、C3、B4、D5、D6、D7、A8、C9、C10、阴极：O2+2CO2+4e-=2CO32-总反应：2CO+O2=2CO211、（1）正，负（2）M→M2++2e-，M2++2e-→M，4OH-→2H2O+O2↑+4e-，4H++4e-→H2↑（3）63.5（4）4OH-→2H2O+O2↑+4e-12．（1）64x=2n=3（2）pH=1