课件26张PPT。第1课时 原电池的工作原理第二单元 化学能与电能的转化1．电流是怎样形成的？
提示 电子的定向移动形成电流。
2．什么是氧化还原反应？
提示 有电子得失或共用电子对偏移的化学反应叫氧
化还原反应，表现为化合价的变化。1．以铜锌原电池为例，熟练掌握原电池的工作原理。
2．能正确判断原电池的正负极。
3．熟练书写原电池的电极、电池反应方程式。
装置
如图所示是________装置，是借助_________反应将_______转化为______的装置。Zn是______，Cu是______，外电路电子由___通过导线流向_____。请分别写出电极反应式和总反应方程式：
负极： _________________；
正极：Cu2＋＋ ________________ ；
总反应方程式： ____________________。1.原电池氧化还原化学能电能正极ZnZn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===CuZn＋Cu2＋===Zn2＋＋CuCu负极2．工作原理
原电池原理是把_______________________进行，还原
剂在___极上失去电子发生____反应，电子通过导线流
向___极，氧化剂在___极上得到电子发生_____反应。氧化反应和还原反应分开负氧化正正还原设计原电池时，用____________的物质作为负极，负极向外电路提供电子；用____________的物质作为正极，正极从外电路得到电子。
在原电池的内部，两极浸在____________中，并通过_________的定向运动而形成内电路。
放电时，负极上的电子通过导线流向_____，再通过溶液中离子形成的_______构成回路。1．2．3．还原性较强氧化性较强电解质溶液阴阳离子正极内电路 盐桥内盛放的是什么物质？其作用是什么？
提示 盐桥内通常装有含有琼脂的KCl饱和溶液。离子在盐桥中能定向移动，通过盐桥将两个隔离的电解质溶液连接起来，可使电流持续传导。使用盐桥将两个半电池完全隔开，使副反应减至最小程度，可以获得单纯的电极反应，便于分析放电过程，有利于最大程度地将化学能转化为电能。【慎思1】 原电池形成的条件是什么？
提示 ①两个活泼性不同的电极，其中一个相对来说较活泼，另一个相对来说较不活泼，二者直接或间接地连在一起，插入电解质溶液中。
②电解质溶液。
③形成闭合回路。
④能自发地发生放出能量的氧化还原反应。【慎思2】 在原电池内部，电解质溶液中的阴阳离子是如何移动的？
提示 阴离子移向负极，阳离子移向正极。【慎思3】 将Mg条、Al条平行插入一定浓度的NaOH溶液中，用导线、电流计连接成原电池，此电池工作时，下列叙述中正确的是 ( )。
A．Mg比Al活泼，Mg失去电子被氧化成Mg2＋
【例1】?NaOH(aq)B．负极反应式为：Al－3e－＋4OH－===AlO2－
＋2H2O
C．该电池的内外电路中，电流均是由电子定向移动形成的
D．Al是电池正极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出
解析 在NaOH溶液中，Al比Mg活泼，作负极，发生的反应为Al－3e－＋4OH－===AlO2－＋2H2O。在外电路电子定向由负极流向正极，但在内电路中是靠离子定向移动形成电流。
答案 B原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解质溶液的性质有关。
如镁?铝电极在稀硫酸中构成原电池，镁为负极，铝为正极，但若以氢氧化钠溶液为电解质溶液，则铝为负极，镁为正极。 在下图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是 ( )。【体验1】?解析 本题通过电极变化来确定电极，N棒变细，即N极上发生氧化反应，N棒金属较活泼，排除A、D，由M棒变粗，可知B不正确。
答案 C
加快氧化还原反应的速率
例如：在锌与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的速率加快。
比较金属活动性的强弱
例如：有两种金属a和b，用导线连接后插入到稀H2SO4中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生。根据电极现象判断出a是负极，b是正极，由原电池原理可知，金属活动性a＞b。1．2．设计化学电池
例如：以2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2为依据，设计一个原电池。
(1)将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个半反应，分别作原电池的负极和正极电极反应式。
负极：Cu－2e－===Cu2＋
正极：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
(2)确定电极材料
若发生氧化反应的物质为金属单质，可用该金属直接做负极；若为气体(如H2)或溶液中的还原性离子，可用惰性电极(如Pt、碳棒)做负极。
发生还原反应的电极材料必须比负极材料活泼性差。
本例中可用铜棒做负极，用铂丝或碳棒做正极。
3．(3)确定电解质溶液
一般选用反应物中的电解质溶液即可。如本例中可用FeCl3溶液做电解质溶液。
(4)构成闭合回路。
寻求和制造干电池和蓄电池等化学能源
用于金属的防护
4．5． 依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)，设计一个最简单的原电池。
(1)在下边方框内画出实验装置图，并指出正极为________
__________，电极反应式为________________________
________________________________________________；
负极为______________，电极反应式为______________
________________________________________________。
(2)该反应还可设计成能量转化效率更高的原电池装置，如图所示：【例2】?请回答下列问题：
①电极X的材料是________，Y的材料是________，电解质溶液Z是________。
②盐桥的作用是__________________________________
_______________________________________________。
③外电路中的电子是从________电极流向________电极。
解析 本题考查原电池的原理和设计，解题时应明确设计思路，理解带盐桥的原电池的组成原理。
根据已知的氧化还原反应设计原电池的思路是：首先将已知的反应拆成两个半反应(即氧化反应和还原反应)：Cu－2e－===Cu2＋，2Ag＋＋2e－===2Ag；然后结合原电池的电极反应特点，分析可知，该电池的负极应该用Cu作材料，正极要保证Ag＋得到负极失去的电子，电解质溶液只能用含Ag＋的电解质溶液，如AgNO3溶液。而正极材料的活泼性比Cu弱。
在带盐桥的原电池组成半电池时，注意电极材料与溶液中的离子一般要相对应，如Cu2＋/Cu或Ag＋/Ag。答案 (1)实验装置图如图：
Pt(合理即可) 2Ag＋＋2e－===2Ag Cu Cu－2e－===Cu2＋ (2)①Cu Ag AgNO3
②将两个隔离的电解质溶液连接起来，可使电流持续传导 ③Cu Ag(1)例析原电池的设计过程：(2)设计原电池时，若氧化还原方程式中无明确的电解质溶液，可用水做电解质，但为了增强其导电性，通常加入强碱或一般的强酸，如燃料电池，水中一般要加入KOH或H2SO4；若给出的是离子方程式，则电解质溶液是含氧化性离子的酸或可溶性盐，此时电解质可能不唯一。 一个原电池反应的离子方程式是Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，该原电池的正确组成是 ( )。【体验2】?解析 本题考查原电池的组成，活泼金属为负极，且能与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。
答案 C
某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目：
方案Ⅰ：有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为______________
________________________________________________。实验探究 三 原电池原理的应用——判断金属活泼性【案例】方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。
正极反应式：____________________________________；
负极反应式：____________________________________。
方案Ⅲ：结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同)：__________________________________________________________________________________________________，
?用离子方程式表示其反应原理：_____________________
________________________________________________。解析 比较或验证金属活动性方案有很多，可以利用金属与酸反应的难易来判断或验证；也可以利用原电池原理，负极是较活泼的金属；也可以利用金属单质间的置换反应来完成。
答案 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2H＋＋2e－===H2↑ Fe－2e－===Fe2＋ 把铁片插入CuSO4溶液中，一段时间后，观察铁片表面是否生成红色物质 Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋
课件26张PPT。第2课时 化学电源构成原电池应满足什么条件？
提示 ①电解质溶液；②两个活泼性不同的电极，并且两个电极直接或间接地连在一起，并插入电解质溶液中；③能自发地发生氧化还原反应；④形成闭合回路。
举例说明常用的电池有哪些？
提示 干电池，如锌锰电池；蓄电池，如汽车用的铅蓄电池、手机用的镍氢电池和锂电池；另外还有应用于航天和军事领域的燃料电池等。1．2．1．了解化学电源的种类及其工作原理，知道化学电源在生
产、生活和国防中的实际应用。
2．认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要作用。
3．掌握一次电池、二次电池、燃料电池的反应原理，会书
写电极反应式。
化学电池是将______转变成______的装置。
化学电池的分类1．_____电池（普通锌锰电池、碱性锌锰电池）
_____电池（铅蓄电池）
_____电池（氢氧燃料电池）化学电
池（部分）化学能电能一次二次燃料化学电池的优点
(1)化学电池的______________较高，供能稳定可靠。
(2)可以制成各种____________、不同____________的电池及电池组。
(3)使用方便，易于维护。
判断电池优劣的主要标准
(1)比能量：参与电极反应的单位质量或单位体积的电极材料_________的大小，单位(W·h)·kg－1或(W·h)·L－1。
(2)比功率：参与电极反应的单位质量或单位体积材料
__________的大小，单位W·kg－1或W·L－1。
(3)电池的___________的长短。2．3．能量转换效率形状和大小容量和电压放出电能输出功率可储存时间废旧电池的处理
_____利用废旧电池，不仅可以减少对我们生存环境的_____ ，而且也是对_____的节约。
新型二次电池
小型化、高比能量、工作寿命长、不需要特殊维护的二次电池。如：镍镉电池、镍氢电池、银锌电池、锂电池和锂离子电池等。
4．5．回收破坏资源 可充电电池的反应是可逆反应吗？
提示 可充电电池有充电和放电两个过程，放电时的负极反应和充电时的阴极反应，放电时的正极反应和充电时的阳极反应在形式上互逆，因此总反应在形式上也是互逆的，但因为互逆的反应是在不同条件下进行的，所以并不属于可逆反应。【慎思1】 铅蓄电池充电时，如何与外电源相接？
提示 铅蓄电池充电时，电池的负极变为阴极发生还原反应，生成Pb，与电源负极相连；电池的正极变为阳极发生氧化反应，生成PbO2，与电源正极相连。正极接正极，负极接负极。【慎思2】 下列有关电池的叙述正确的是 ( )。
A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细
B．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化
C．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
D．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能
【例1】?解析答案 B原电池的类型
原电池基本类型较多：(1)负极参与反应的原电池：活泼金属作电极构成原电池，被腐蚀的金属作负极；(2)两电极都参加反应的电极：可充电电池是两个电极都参与反应的原电池；(3)两个电极不参加反应的原电池：燃料电池用惰性电极作两极，分别向两极上通入参与氧化还原反应的气体，从而形成原电池。
铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解质为硫酸。工作(放电)时该电池的总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。试根据上述情况判断：
(1)蓄电池的负极材料是______________。
(2)工作时，正极反应为___________________________。
(3)工作时，电解质溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)工作时，电解质溶液中阴离子移向________极。
(5)电流方向从________极流向______极。【体验1】?解析 蓄电池工作时，起原电池作用，题中各小题概括叙述了蓄电池放电时所涉及的各个方面。根据原电池原理，负极发生氧化反应，元素化合价升高，所以Pb为负极；正极发生还原反应，元素化合价降低，从总反应式可知，PbO2是氧化剂，即正极反应：PbO2＋SO42－＋4H＋＋2e－===PbSO4＋2H2O；从正极反应或电池的总反应可知H2SO4参加了反应，H＋转变成H2O，所以溶液pH增大；原电池工作时溶液中阴离子移向负极，阳离子移向正极；电流方向与电子移动方向相反，从正极沿导线流向负极。
答案 (1)Pb
(2)PbO2＋SO42－＋4H＋＋2e－===PbSO4＋2H2O
(3)增大 (4)负 (5)正 负
根据给出的两个电极反应式写总反应式
书写时注意使两个电极反应式得失电子数相等后相加两式，消去反应物和生成物中相同的物质即可。
注意若反应式同侧出现不共存的离子，如H＋和OH－、Pb2＋和SO42－，要写成反应后的物质，如H2O和PbSO4。1．根据装置书写电极反应式
(1)先分析题目给定的图示装置，确定原电池的正负极上的反应物质。
(2)电极反应式的书写
①负极：活泼金属或H2失去电子生成阳离子；若电解质溶液中的阴离子与生成的阳离子不共存，则该阴离子应写入负极反应式。如铅蓄电池，负极：Pb＋SO42－－2e－===PbSO4。
②正极：阳离子得到电子生成单质，若反应物是O2，则有以下规律：
电解质是碱性或中性：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
电解质是酸性：O2＋4H＋＋4e－===2H2O
(3)正负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。2．给出总反应式，写电极反应式
书写步骤：(1)列物质，标得失；(2)选离子，配电荷；(3)配个数，巧用水；(4)两式加，验总式。以氢氧燃料电池为例说明如下：
已知电池总反应式为2H2＋O2===2H2O。电解质溶液为KOH溶液，试写出两极反应式。
负极书写步骤为：
(1)根据总电池方程式列出总式两边化合价升高的有关物质，标出失去电子的数目：2H2－4e－―→2H2O
(2)根据电解质溶液的酸碱性，用H＋或OH－或其他离子配平，使反应式两边电荷总数相等。
2H2＋4OH－－4e－―→2H2O3．此时注意：①电子带负电，②在碱性电解质溶液中，电极反应式不宜出现H＋，如上式写成2H2－4e－―→4H＋就不对了。
(3)利用H2O使两边元素守恒，即2H2＋4OH－－4e－===4H2O
同理：正极电极反应式书写如下：
①O2＋4e－―→2H2O ②O2＋4e－―→2H2O＋4OH－
③O2＋2H2O＋4e－===4OH－
将正负极电极方程式相加，若得到总反应式，说明写法正确。
可充电电池电极反应式的书写
(1)原电池的负极发生氧化反应，充电时为阴极，发生还原反应，故放电时的负极反应式与充电时的阴极反应式相反。
(2)原电池的正极发生还原反应，充电时为阳极，发生氧化反应，故放电时的正极反应式与充电时的阳极反应式相反。4． 飞船上使用的氢氧燃料电池的两个电极均由多孔性碳制成。通入的气体由空隙中逸出，并在电极表面放电，总反应式为：2H2＋O2===2H2O。
(1)以KOH溶液为电解质构成燃料电池，则负极通入_____，电极反应式为______________________________________，
正极通入________，电极反应式为_____________________
__________________________________________________。
(2)如把KOH溶液改为稀H2SO4作电解质，则电极反应式负极为___________________，正极为__________________。
(3)如把KOH溶液改为NaCl溶液作电解质则电极反应式负极为___________________，正极为____________________。
(4)(1)和(2)的电解液不同，反应进行后其溶液的pH变化依次为________，________。【例2】?解析 根据原电池的反应原理，氢氧燃料电池总反应式为2H2＋O2===2H2O，因负极被氧化，正极被还原，即H2被氧化，通入H2的电极为负极；O2被还原，即通入O2的电极为正极，在碱性溶液中H2失去电子生成的H＋要与OH－反应，在酸性溶液中O2得电子生成O2－要与H＋反应，中性和碱性溶液中O2－要与H2O反应。
答案 (1)H2 2H2＋4OH－－4e－===4H2O O2 O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(2)2H2－4e－===4H＋ O2＋4H＋＋4e－===2H2O
(3)2H2－4e－===4H＋ O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(4)变小 变大原电池电极反应均是氧化还原反应，因此电极反应式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒的原则，两电极反应式相加得电池总反应式。 燃料电池是燃料(例如CO、H2、CH4等)跟氧气或空气反应，将此反应的化学能转化为电能的装置，电解质通常是KOH溶液。则下列关于甲烷燃料电池的说法正确的是
( )。
A．负极反应式为：CH4＋10OH－－8e－===CO32－＋7H2O
B．甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大
C．随着反应进行，电解质溶液碱性不变
D．该电池的总反应与甲烷燃烧的反应方程式相同，反应式
为：CH4＋2O2===CO2＋2H2O
【体验2】?解析 本题考查燃料电池的反应原理、电极反应式的书写等知识。对于该燃料电池，负极CH4失电子被氧化，其中产物之一应是CO2，但在KOH溶液中，一定会变为
CO32－。故电极反应为：CH4＋10OH－－8e－===CO32－＋7H2O，正极O2得电子被还原，生成物应与电池中电解质溶液相关。电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－；将两个电极反应式相加，即可得到总反应式为：CH4＋
2OH－＋2O2===CO32－＋3H2O。可见随着反应的进行，电解质溶液中c(OH－)不断减小。
答案 AB
探究准备：新鲜水果若干(苹果、柠檬或橘子等)，锌片、铜片若干，灯泡、导线、砂纸。
探究过程：(1)用砂纸将锌片和铜片磨光，然后平行地插入水果中，用导线连接锌片和铜片。
(2)用舌头同时轻触锌片和铜片，舌头稍有发麻和刺痛的感觉，这证明你的制作是成功的。
(3)锌片和铜片分别作电池的两极，用导线与小灯泡串联，小灯泡会不会发光呢？可能会让你失望，小灯泡没亮！可能是因为一个水果电池的电压不够的原因，多串联几个看看。实验探究四 “水果电池”的制作与应用【案例】如图，当“水果电池”增加到一定数目，灯泡就亮了。
探究结论：水果与锌片、铜片也能构成原电池，其原因是：______________________________________________________________________________________________________。
答案 锌片作负极、铜片作正极形成了原电池，水果的果汁是电解质溶液课件40张PPT。第3课时 电解池的工作原理及应用1．电解水的化学方程式如何书写？
根据金属活动性顺序，你能排列出常见阳离子的氧化性强弱顺序吗？阴离子呢？
提示 Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋
阴离子还原性顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－2．1．理解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应
方程式。
2．了解电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜以及电冶金
等电解原理的应用。
3．掌握电解原理的有关计算。1.电解
在直流电的作用下，在两电极上分别发生_____________
的过程。
2．实验：CuCl2溶液的电解氧化还原反应红色的铜刺激性气味气体2Cl－－2e－===Cl2↑Cu2＋＋2e－===CuCuCl2溶液的电解蓝电解电解池
把___能转变为_____能的装置，叫电解池。
在电解池中，与电源负极相连的电极是_____，在阴极上发生_____反应；与电源_____相连的电极是阳极，在阳极上发生_____反应。3.电化学阴极还原正极氧化电解饱和食盐水(氯碱工业)
(1)电极反应式
阳极：_________________；
阴极： _________________ 。
(2)总反应1.2Cl－－2e－===Cl2↑2H＋＋2e－===H2↑电镀及金属精炼
(1)概念：应用电解原理在某些金属或非金属材料表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。
(2)主要目的是使金属增强抗腐蚀能力，增加美观和表面硬度。
(3)电镀时，_______________作阴极，_________作阳极，用含有_____________的溶液作电解质溶液。
(4)应用：电解精炼铜时，用_______作阴极，________作阳极，___________作电解液。
2．待镀的金属制品镀层金属镀层金属离子纯铜板粗铜板CuSO4溶液3．电冶金2Cl－－2e－===Cl2↑ 电解质溶液导电与金属导电过程一样吗？
提示 不一样，金属导电是因为金属中存在自由电子，是自由电子的定向移动形成电流，是物理过程，而电解质溶液是靠溶液中的自由离子定向移动形成电流，并在两极发生氧化还原反应。【慎思1】 思考并讨论，如何确定电解池的阴、阳极？
提示 (1)通过与直流电源的连接：
阳极——连接电源正极；阴极——连接电源负极
(2)通过发生的反应：
阳极——发生氧化反应；阴极——发生还原反应
(3)通过电子流向及反应中电子得失：
阳极——电子流出，反应中失电子
阴极——电子流入，反应中得电子【慎思2】 根据所列出条件，选出组装一电解池的物质(用短线连接)
①电源 a．干电池
b．照明线路中插座
c．乙醇
②电解液 d．KCl溶液
e．硅酸
③电极 f．石英
g．石墨
提示 ①电源——a.干电池
②电解液——d.KCl溶液
③电极——g.石墨
【慎思3】 电解饱和食盐水时阴极区溶液为什么呈碱性？
提示 电解饱和食盐水过程中，因离子放电顺序为H＋＞Na＋，所以H＋在阴极上得电子而生成H2，破坏了水的电离平衡，促进了水的电离；使阴极区溶液中c(OH－)＞c(H＋)，所以阴极区溶液呈碱性。【慎思4】 电镀和电解精炼过程中电解质溶液的变化有何不同？
提示 (1)电镀时，以镀层金属作阳极时，阳极消耗的金属离子与阴极析出的金属阳离子完全相等，因此电镀液的浓度不变。
(2)电解精炼铜时，以粗铜为材料做阳极属于活性电极，粗铜有杂质(锌、铁、镍、银、金等)，当铜不断溶解时，位于金属活动性顺序铜之前的金属如Zn、Fe、Ni等，也会失去电子，如Zn－2e－===Zn2＋。但它们的阳离子氧化性比铜弱，并不在阴极析出，而只是留在电解液里。故Cu2＋的浓度减小。【慎思5】电解产物的判断
(1)阳极产物的判断：
①首先看电极材料，若为活性电极(除Au、Pt、石墨以外的金属材料)，则电极材料失电子，电极溶解生成相应的金属阳离子。
②若为惰性电极(Au、Pt、石墨)，而依据溶液中阴离子的失电子能力加以判断。
离子放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞NO3－＞SO42－(等含氧酸根离子)＞F－。1．(2)阴极产物的判断：
直接根据阳离子放电顺序判断，生成相应的金属单质(或氢气)(Fe3＋生成Fe2＋)
Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水电离)＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋。
电极反应式书写
书写电极反应式，判断是关键，“四步法”可帮你确定电极反应式的书写。
第一步：判断阴、阳极。
第二步：判断阴、阳离子的移动，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。
第三步：判断离子(或电极材料)的放电顺序。在第二步中将离子按阴、阳离子分开判断，谁强谁先放电。
第四步：根据得失电子守恒，判断并书写电极反应式。2． 如下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。【例1】?(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列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积：____________；
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？ ___________________________________。判断电解后溶液pH的变化，其方法如下：
(1)若电解产物只有H2而无O2，则pH变大；
(2)若电解产物只有O2而无H2，原溶液呈酸性，则pH变小；
(3)若电解产物既有O2又有H2，原溶液呈酸性，则pH变小，原溶液呈碱性，则pH变大，原溶液呈中性，则pH不变。 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附近分别滴加一滴紫色石蕊溶液。下列实验现象中正确的是( )。【体验1】?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电极附近呈红色解析 用惰性电极电解Na2SO4水溶液时，阴、阳两极发生的电极反应分别为：
阴极(a)：4H＋＋4e－===2H2↑
阳极(b)：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
由于H＋和OH－都来自H2O的电离，因此在阴极有OH－生成，在阳极有H＋生成，故遇到紫色石蕊溶液，a极显碱性呈蓝色，而b极附近显酸性，呈红色。
答案 D
1．惰性电极电解电解质溶液规律
电化学计算的基本方法
电化学的计算方法可归纳为下列三种：
(1)根据电子守恒法计算：用于串联电路，其依据是电路中转移的电子总数相等。
(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。
(3)根据关系式计算：依据得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。
2.3．电解饱和食盐水、电解精炼铜和电镀铜的比较见下表 电解原理在化学工业中有广泛的应用。右图表示一个电解池，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：【例2】?①电解池中X极上的电极反应为________，在X极附近观察到的现象是____________________________________。
②Y电极上的电极反应为________，检验该电极反应产物的方法是________。
(2)如果用电解法精炼铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：
①X电极的材料是________，电极反应为_____________
________________________________________________。
②Y电极的材料是________，电极反应为_____________
________________________________________________。
(说明：杂质发生的电极反应不必写出)解析 (1)用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑；阴极反应：2H＋＋2e－===H2↑，与电源正极相连的为阳极，反之为阴极，所以X为阴极，Y为阳极，X极在反应过程中消耗了H2O电离出来的H＋，使OH－浓度增大，溶液呈碱性，加入酚酞试液，溶液变成红色；Y极产生Cl2，能使湿润的KI淀粉试纸变为蓝色。(2)用电解法精炼铜时，用含杂质的Cu做阳极，精Cu做阴极，反应过程中阳极上的Cu以及比Cu活泼的金属失去电子，成为离子，进入溶液，活泼性比Cu差的金属形成阳极泥；在阴极只有Cu2＋能得电子成为单质，其他较活泼的金属对应的离子不能得电子。根据装置图，X为阴极，Y为阳极，所以，X电极的材料是精铜，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu；Y电极的材料是粗铜，电极反应为Cu－2e－===Cu2＋。答案 (1)①2H＋＋2e－===H2↑ 有气泡冒出，溶液变红 ②2Cl－－2e－===Cl2↑ 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色
(2)①精铜 Cu2＋＋2e－===Cu ②粗铜 Cu－2e－===Cu2＋
以惰性电极电解电解质水溶液，分析电解反应的一般方法步骤
(1)分析电解质水溶液的组成，找全离子并分为阴、阳两组；
(2)对阴、阳离子排出放电顺序，写出两极上的电极反应式；
(3)合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。 关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是 ( )。
A．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色
B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色
C．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
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
【体验2】?答案 B 某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数值，其实验方案的要点为：实验探究五 利用电解原理进行定量测定的实验设计【案例】①用直流电电解氯化铜溶液，反应仪器如上图
②在电流为I A，通电时间为t s后，精确测得某电极上析出的铜的质量为m g。请回答：
(1)这些仪器的正确连接顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示。下同)
E接________，C接________，________接F。实验线路中的电流方向为________―→________―→________―→________―→________―→________。(2)写出B电极上发生反应的离子方程式________________
________________________________________________，
G试管中淀粉KI溶液变化的现象为________，相应的离子方程式是________________________________________。
(3)为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序是________。
①称量电解前电极质量 ②刮下电解后电极上的铜并清洗
③用蒸馏水清洗电解后电极 ④低温烘干电极后称量 ⑤低温烘干刮下的铜并称量 ⑥再次低温烘干刮下的铜并称量 ⑦再次低温烘干后称量至恒重
(4)已知电子的电量为1.6×10－19库仑。试列出阿伏加德罗常数计算表达式：NA＝___________________________。
