电解学案-终稿

1学案编号22高三年级化学学科课题名称：电能转化为化学能——电解编制教师姓名：米秋云审定：刘灿鹏[考纲定位]【课前预习学案】一、电解原理1.电解：在作用下，电解质在两个电极分别发生______反应和____反应的过程。2.能量变化：能转化为能。3.电解池的构成：（1）外加__（2）电解质溶液或熔融的电解质。（3）两个电极：阳极：与电源极相连的电极，发生反应。阴极：与电源极相连的电极，发生反应。形成闭合回路。4.（1）电子流向：通电时，电子从电源的极沿导线流入电解池的极，在阴极区性强的微粒先电子，被。同时，电子又从电解池的极流出，沿导线流回电源的极，即在阳极区性强的微粒（包括极板）先_______电子被_______。（2）离子：__离子移向电解池的阴极，必发生_______电子的_______反应___离子移向电解池的阳极，必发生_______电子的_______反应5、电极产物的判断(1)阳极产物判断如果是电极（指金属活动顺序表Ag以前的金属电极），则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。如果是电极(Pt、Au、石墨)，则要再看溶液中的阴离子的失电子能力，此时根据阴离子放电顺序加以判断。阴离子放电顺序：⑵阴极产物的判断直接根据顺序进行判断，阳离子放电顺序：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋5.电极反应式：右图中Ａ电极。Ｂ电极____________。总反应化学方程式。二、电解原理应用1.电解饱和食盐水制取氯气和烧碱高考要求重难点提示应对策略1.了解电解池的工作原理。2.能写出电极反应方程式和电解总反应。电解池的工作原理、电极反应式和电解总反应方程式的书写特别注意阳极材料和溶液中离子的放电顺序泰安三中学案碳棒B碳棒ACuCl2溶液2电极反应式：阳极________________，阴极，总反应的化学方程式为。2.粗铜的电解精炼：（已知粗铜中含有铁、锌、镍、金、银、铂等金属杂质）电极反应式：阳极（电极材料用______）___________________（粗铜中的金银铂等金属杂质，因失电子能力比铜弱,难以溶解，而以的形式沉积下来），阴极（电极材料用________）____________________。3.电镀：电镀时，阳极是________阴极是________，一般是用含有____________的电解质溶液作电镀液；电镀池工作时，阳极质量，阴极质量，电解质溶液浓度______。【课堂探究学案】一、电解原理通过预习尝试总结：（1）电解池的构成条件（2）电解池涉及的流向问题：电流、电子、电解液中的阴阳离子（3）电解池中的两极判定，发生反应，以及质量变化例题1、请设计一个装置完成反应Fe+2H2O==Fe(OH)2+H2二、电极反应式和总反应方程式（1）怎么判定电解液中的放电离子A：阳极B：阴极练习1、完成下列溶液的电极反应(以石墨为电极电解)硫酸溶液：Na2SO4溶液：CuCl2溶液：KCl溶液：CuSO4溶液：AgNO3溶液（2）电极反应得出后，电池反应怎么写？3三．1.用惰性电极电解电解质溶液的基本类型及溶液的变化规律类型实例电解对象电解质溶液浓度变化pH变化电解质溶液复原需加入的物质电解水型NaOHH2SO4Na2SO4电解电解质型HClCuCl2放H2生碱型电解食盐水生成新电解质放O2生酸型电解CuSO4溶液【例2】：从H+、Cu2+、Na+、Cl-、SO42-五种离子中选出两种离子组成电解质，按下列要求进行电解，用电解质的化学式填空（使用惰性电极电解）（1）电解过程中溶液的pH增大的有_______（2）电解过程中溶液的pH减小的有（3）电解过程中溶液的pH不变的有。有何规律？练习2、已知电解（石墨电极）盐酸、硫酸混合酸时，溶液pH随时间变化关系正确的是()小结：分析电解反应的一般思路：1.明确溶液中存在哪些离子2.阴阳两极附近有哪些离子3.根据阴阳离子放电顺序及阳极氧化、阴极还原分析得出产物四．有关电解的计算——电子守恒规律应用(1)计算类型电解池中有关量的计算或判断主要包括以下几方面：根据直流电源提供的电量求产物的量(析出固体的质量、产生气体的体积等)、溶液的pH、相对原子质量或某元素的化合价、化学式等。(2)解题方法①根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电4子数相等。②根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式计算。【例3】.用石墨电极电解100mLH2SO4与CuSO4的混合液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L（标况）气体，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（）A.1mol/LB.2mol/LC.3mol/LD.4mol/L练习3、如图所示：甲、乙为相互串联的两电解池。试回答：（1）甲池若为用电解原理精炼铜的装置，则A电极名称为极，电极材料是，电极反应式为，电解质溶液可以是。（2）乙池中Fe极电极反应式为，若在乙池中滴入少量酚酞试液，开始电解一段时间，显红色的是电极。（3）若甲池A极增重12.8g，则乙池C（石墨）极放出气体在标准状况下的体积为_______________。（4）电解后，若乙池剩余溶液为400mL，则溶液的pH=_______________。【课后巩固学案】1．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应：2Cu+H2O==Cu2O+H2↑。下列说法正确的是()A.石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应C.铜电极接直流电源的负极D.当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。2．镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd(OH)2+2Ni(OH)2充电放电Cd+2NiO(OH)+2H2O有关该电池的说法正确的是（）A．充电时阳极反应：Ni(OH)2+OH-NiO(OH)+H2O+e—B．充电过程是化学能转化为电能的过程C．放电时负极附近溶液的碱性不变D．放电时电解质溶液中的OH-向正极移动3．右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置，通电后在石墨电极a和b附近分别滴加石蕊溶液，下列实验现象正确的是（）A．逸出气体的体积：a电极的小于b电极的B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色4．下列叙述正确的是（）A．在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应B．用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1：2C．用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1mol电子转移，则生成1molNaOH5铂片滤纸铅笔祝你成功ab直流电源ZnSO4溶液隔膜(只允许SO42－通过)CuSO4溶液滤纸(滴加了Na2SO4、酚酞溶液)表面皿YZnCu铜丝XD．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀5．如图所示，下列叙述正确的是（）A.Y为阴极，发生还原反应B.X为正极，发生氧化反应C.Y与滤纸接触处有氧气生成D.X与滤纸接触处变红6．某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是（）A.铅笔端作阳极，发生还原反应B.铂片端作阴极，发生氧化反应C.铅笔端有少量的氯气产生D.a点是负极，b点是正极7、（天津高考12）金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（）（已知：氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+）A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2++2e—=NiB．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt8.下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。（1）接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：①电源的N端为_______________极；②电极b上发生的电极反应为_______________；③计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积为：_______________；④电极c的质量变化是_______________g；⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：甲溶液；乙溶液_______________；丙溶液_______________；（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？9．（有点难度）如图电解含有KI、CuCl2、Na2SO4均为0.2mol的溶液2L。（1）开始时电解的离子方程式__________________。（2）当阳极开始放Cl2时，阴极的电极反应式为_______________。（3）当阴极开始放H2时，阳极的电极反应式为____________________。（4）当两极产生的气体体积相等时（假定I2不逸出），电路中共通过_________mol电子，此时溶液pH=_____（假设电解过程中溶液的体积不变）。10、从H+、Na+、Ba2+、Cu2+、Cl－、SO42-中选出两种离子组成电解质，按下列要求进行电解，将电解质的化学式填空：(使用惰性电极)(1)电解过程中溶液颜色变浅且水量不变___________；(2)电解过程中电解质含量不变，水量减少__________；(3)电解过程中溶液的pH值增大____________________；(4)电解过程中，两极析出气体的体积比为1∶1___。11、铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P)气体.求电解后溶液6的pH,并确定析出铜的物质的量.12、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极板处有无色无臭的气体放出，符合这一情况的是13.某学校探究性学习小组对84消毒液（有效成份：NaClO溶液）的制备与性质等进行以下探究。甲同学：为制备84消毒液，制作了一种家用环保型消毒液发生器，设计了如图所示的装置，用石墨作电极电解饱和氯化钠。请填空：（1）若通电时，为使生成的Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，则电源的a极名称为极（填“正”、“负”），连接a极的电极反应式为。（2）用图示的装置电解饱和食盐水制备84消毒液（NaClO溶液）的离子方程式为。14．某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的开关K时，观察到电流计的指针发生了偏转。甲池乙池丙池请回答下列问题：(1)甲、乙、丙三池中为原电池的是________(填“甲池”“乙池”或“丙池”)。(2)丙池中F电极为________(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，该池的总反应式为___________________________________________________________________(3)当乙池中C电极质量减轻10.8g时，甲池中B电极理论上消耗O2的体积为________mL(标准状况)。(4)一段时间后，断开开关K。下列物质能使丙池恢复到反应前浓度的是________(填选项字母)。A．CuB．CuOC．CuCO3D．Cu2(OH)2CO3a极板b极板X极Z溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨正极CuCl2