化学：2.3.3《化学能与电能的转化》学案（苏教版必修2）

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专题2 化学反应与能量转化
第三单元 化学能与电能的转化
电能转化为化学能
【我思我学】
1、 想一想，我们学过哪些利用电解来制取新物质的反应？
实 例 被电解物质 电解产物 化学方程式
2、在电解过程中被电解的物质是怎样转化为生成物的？
【同步导学】
一、评价要点
1、电解氯化铜溶液
（1）电极名称
与电源正极相连的电极称为 极；
与电源负极相连的电极称为 极。
（2）电极反应、电解反应
阳极发生的电极反应为 ；
阴极发生的电极反应为 ；
电解反应的化学方程式为 ；
电解反应的离子方程式为 。
（3）电子流动方向
从电源负极流出、流向电解槽的阴极，从电解槽的阳极流向电源的正极。
（4）能量转化
反应中 能转化为 能
2、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）
如：2Al2O3=== 4Al + 3O2↑
二、方法指引
1、阴阳极的判断
电解池的阴极和阳极与电极材料无关，取决于外电源的正负极。与电源正极相连的为电解池的阳极；与电源负极相连的为电解池的阴极。
2、 电极反应式和总反应式的书写
要学会在理解电解原理的基础上，熟练掌握电极反应式和总反应式的书写。
三、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。本题着重考查学生审题能力以及对电解知识的理解和应用。
【随堂检学】
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－= Br2 ③Zn－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．②③ B．②① C．③① D．④①
3、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．NaOH B．HCl C．NaCl D．CuSO4
5、 由铝、铁、铜和稀硫酸，可以组成原电池的种数是 （ ）A.2种 B.3种 C.4种 D.6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 B.CuO C.Cu(OH)2 D.CuSO4·5H2O
7、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 （ ）
A B C D
8、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 （ ）
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 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O ，据此判断下列叙述中正确的是 （ ）
A．放电时的正极反应式：Pb + SO42－－2e－==PbSO4
B．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H2SO4 0.2mol
D．充电时，要使0.606 Kg PbSO4变为Pb和PbO2需要通过4mol电子
10、用惰性电极对500mlAgNO3溶液进行电解，当电解液PH值由6.0降到3.0时，电极
上析出银的质量（设电解前后溶液体积不便，电解过程中无H2析出 （ ）
A．27mg B．54mg C．108mg D．216mg
二、填空题21世纪教育网
11、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 。
12、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：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H2SO4溶液为 g。
13、把两块质量相同的铜片作电极平行插入CuSO4溶液中，电解一段时间后，取出电极
洗净、烘干、称量，质量差为2.56g，在通电过程中，电路中通过的电子为多少摩？
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【活用所学】
14、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）2沉淀，应用下图电解实验可以制得白色的纯净的Fe（OH）2沉淀，两电极材料分别为石墨和铁
（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（填编号）
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 。
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15、用惰性电极电解1L4mol/LCuSO4溶液时，在电路通过0.5mol电子，又将电源与电极反接，后又通过1mol电子，求此时溶液中[H+].
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参考答案21世纪教育网
例题1.BC 例题2. C
1.D 2.A 3.A 4.A 5.B 6.B 7.D 8.A 9.BC 10.B
11.(1)H2SO4 HNO3 Ba(NO3)2 (2)Cu(NO3)2 CuSO4 AgNO3 (3)HCl BaCl2
12.(1)正 (2)Ag 2.16 (3)2 、0.5、1 （4）不变 不变 增大 减小 （5）45.18
13.0.04mol
14.（1）铁 Fe – 2e- = Fe2+ (2)BC （3）液封，防止Fe(OH)2被氧化；加热煮沸
（4）BC （5）白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红色。
15.解：正接：
阳极 阴极
2OH--------2e- Cu2+-------2e--------Cu
0.5mol 0.5mol 0.25mol 0.5mol 0.25mol
反接：
阳极
Cu - 2e- = Cu2+ Cu2+ + 2e- = Cu
0.25mol 0.50mol （足量）
4OH- - 4e-
0.5mol 0.5mol
共有0.5+0.5=1.0（mol）OH-放电。溶液中即有H+生成，为1.0mol，
所以[H+]=1mol/L。
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通电
pH
7
t
0
pH
7
t
0
pH
7
t
0
pH
7
t
0
放电
充电
b
d
c
a
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