一轮复习学案第二讲电能转化为化学能

1一轮复习学案第二讲电能转化为化学能——电解班级姓名【学习目标】1．了解电解原理；能正确区分原电池和电解池，能从能量转化、装置、电极反应等方面区别电解反应和原电池反应。2．了解电解池的形成条件，能正确书写简单电解池的电极反应式；3．初步了解电解在生产和生活中的应用，感受化学在促进社会发展、提高人们生活质量中的重要作用。【学习重点】；电解原理，电极反应式。【学习难点】：原电池与电解池的区分，电解池电极反应式。【自主学习】一．电解水能够制得氢气和氧气，电解食盐水能够制取烧碱、氢气和氯气，用于制造日常生活中各种铝制品的铝，是通过电解熔融氧化铝获得的。实例被电解物质电解产物电解方程式电解水电解食盐水电解熔融氯化钠电解熔融氧化铝二．电解氯化铜溶液。（1）阴极的现象为___________________________________发生的电极反应为___________________________________（2）阳极的现象为___________________________________发生的电极反应为___________________________________（3）电解反应的化学方程式为__________________________________（4）在上述电解反应中，被氧化的物质为___________，被还原的物质为__________。（5）在化学反应中发生的能量转化形式是_______________________在氯化铜溶液中，存在______和______，接通电源后，Cu2+和Cl-定向移动，阴极周围的Cu2+得电子发生_______反应，在阳极Cl-失电子发生______反应。在这一电解过程中，水中电离的H+和OH-，都没有被氧化或还原。三．归纳与小结：电解原理1.电解：____________________________________________叫电解。2.电解池：_____________________________的装置。3.电解池的形成条件①_____________________________②_____________________________，与电源负极相连的电极为______极与电源正极相连的电极为______极③_____________________________。四．工业上铜电解精练的基本原理。电极液是用硫酸酸化的__________溶液，与电源正极相连的是__________，作为_____极，发生__________反应；与电源负极相连的是__________，作为_____极，发生__________反应；在阳极得到__________，含有_____、_____等贵重金属。［考点导学］考点一电解原理及电极反应方程式的书写问题：电解池的形成条件是什么？【例１】下列有关电解池的说法不正确的是（）A.电解池是把电能转化为化学能的装置。B.电解池中阴离子向阴极移动，阳离子向阳极移动。C.电解池中与电源正极相连的一极是阳极，发生氧化反应D.电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程【练习１】如图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极、则下列有关的判断正确的是（）2A、a为负极、b为正极B、a为阳极、b为阴极C、电解过程中，d电极质量增加D、电解过程中，氯离子浓度不变考点二离子放电顺序及电解产物的判断问题：离子的放电顺序是什么？［例题２］如图所示，下列关于实验现象的描述正确的是（）a电极B电极X溶液实验现象A石墨石墨CuCl2a电极质量增加，b电极放出无色气体BFe石墨KNO3a电极质量增加，b电极放出无色气体CFeCuCuSO4a电极质量增加，b电极质量减少D石墨石墨HCla电极放出无色气体，b电极放出无色气体【练习２】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考点三电解规律（使用惰性电极）问题：常见的电解类型有哪些？试分别举例。［例题３］用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（）A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小C.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2D.电解CuCl2溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1【练习３】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H2SO4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1molNaOHD．电解精炼铜时，将粗铜作电解池的阴极，纯铜作电解池的阳极考点四电解原理的应用问题：填写下表阳极材料及电极反应式阴极材料及电极反应式电解质溶液氯碱工业电解精炼铜电镀（铁钉镀铜）［例题４］右图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。下列说法不正确的是（）A．从E口逸出的气体是H2B．从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性C．标准状况下每生成22.4LCl2，便产生2molNaOHD．粗盐水中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－等离子，精制时先加Na2CO3溶液【练习４】下列描述中，不符合生产实际的是（）A.电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极B.电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极ba3C.电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D.在镀件上电镀锌，用锌作阳极[当堂检测]1.下列关于电解槽的叙述中不正确的是（）A.与电源正极相连的是电解槽的阴极B.与电源负极相连的是电解槽的阴极C.在电解槽的阳极发生氧化反应D.电子从电源的负极沿导线流入阴极2.关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是（）A.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色D.电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性3.在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计合理的是（）A.锌做阳极，铁制品做阴极，溶液中含有锌离子B.铂作阴极，铁制品做阳极，溶液中含有锌离子C.铁做阳极，铁制品做阴极，溶液中含有亚铁离子D.锌做阴极，铁制品做阳极，溶液中含有锌离子4.用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时，（设电解过程中阴极没有H2放出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略不计）电极上析出银的质量最大为（）A.27mgB.54mgC.106mgD.216mg5.在100mLH2SO4与CuSO4的混合液中，用石墨作电极电解一段时间，两极上均收集到2.24L气体（标准状况），则原溶液中Cu2+物质的量浓度为（）A．1mol•L-1B．2mol•L-1C．3mol•L-1D．4mol•L-16.（双选）某电解质溶液pH=a，向其中插入两根惰性电极通电一段时间后再测知溶液的pH=b，若b≤a，该电解质可能是（）A．Na2SB．CuSO4C．NaClD．Na2SO47.电解原理在化学工业中有广泛的应用。下图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：①电解池中X极上的电极反应式为____________________，在X极附近观察到的现象是___________________________________________________________。电解液中向X极方向移动的离子是____________。②Y电极上的电极反应式为_________________________，检验该电极反应产物的方法是________________________________________________________________。(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：①X电极的材料是________，电极反应式为____________。②Y电极的材料是________，电极反应式为_______________________________。③溶液中的c(Cu2＋)与电解前相比________(填“变大”、“变小”或“不变”)。(3)如利用该装置实现铁上镀锌，电极X上发生的反应为________________________，电解池盛放的电镀液可以是________或________(只要求填两种电解质溶液)。[巩固练习]1．1L0.1mol/LAgNO3溶液在以Fe作阳极，Ag作阴极的电解槽中电解，当阴极增重2.16g时，下列判断正确的是(设电解按理论进行，溶液不蒸发)（）A．溶液的浓度不变B．阳极上产生112mLO2(标准状况)C．转移的电子数是1.204×1022个D．反应中有0.02mol的Ag+被氧化2．如图所示，四个装置中电极反应式相同的一4组是（）A．①⑦B．②⑥C．③④D．⑤⑧3．用惰性电极电解硫酸铜溶液一段时间后，向溶液中加入0.15molCu(OH)2后恰好恢复到原来浓度，则电路中通过的电子的物质的量为()A．0.3molB．0.6molC．0.15molD．0.9mol4．（双选）某电解池内盛有硫酸铜溶液，插入两根电极，接通直流电源，欲达到如下要求：①阳极质量不变，②阴极质量增加，③电解液pH减小，则应选用的电极是（）A．阴阳两极都是石墨B．铜作阳极，铁做阴极C．铁作阳极，铜做阴极D．铂作阳极，铜做阴极5.将H+、Cu2+、Na+、SO42-、Cl-五种离子组成电解质，以石墨为电极，按下列要求进行电解：（1）电解质质量减少，水量不变，则采用的电解质是。（2）电解质质量不变，水量减少，则采用的电解质是。（3）电解质和水质量都减少，则采用的电解质是。6.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，只在c、d两极上共收集到336mL（标准状态）气体。（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：2∶∶∶。（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。（5）若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的H2SO4溶液为g。7.现在工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水制取NaOH、H2和Cl2。请回答下列问题：⑴在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生的电极反应式为。⑵电解之前，食盐水需要精制，目的是除去粗盐中的、Ca2+、Mg2+、SO42－等杂质离子，使用的试剂有：a．Na2CO3溶液，b．Ba（OH）2溶液，c．稀盐酸，其合理的加入顺序为（填试剂序号）。⑶如果在容积为10L的离子交换膜电解槽中，1min后在阴极可产生11.2L（标准状况）Cl2，这时溶液的pH值是（填“升高”、“降低”或“不变”），溶液中c（OH－）为(设体积保持不变)。⑷若没有阳离子交换膜的存在,则电解饱和食盐水的化学方程式是.参考答案【例１】B【练习１】C［例２］C【练习２】A。［例题３］D[练习３]c[例题４］D[练习4]A当堂检测1.A2.B3.A4.B5.A6.BD7.(1)①2H＋＋2e－===H2↑有气体放出，溶液变红Na＋、H＋②2Cl－－2e－===Cl2↑把湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色，说明生成了Cl2(2)①纯铜Cu2＋＋2e－===Cu②粗铜Cu－2e－===Cu2＋③变小(3)Zn2＋＋2e－===ZnZnCl2ZnSO4(答案不惟一，合理即可)巩固练习1.C2.B3.B4.AD5.（1）HClCuCl2（2）H2SO4Na2SO4Na