电能转化为化学能-电解
图片预览
文档简介
第2节 电能转化为化学能-----电解
学习目标： 1. 了解电解的工作原理 2. 正确书写电极反应及电解的总反应
考点一：电解原理
电解 使 通过电解质溶液而在阴、阳两极引起 的过程
电极名称 阳极 和电源 相连的电极，发生 反应
阴极 和电源 相连的电极，发生
电极材料 惰性电极 Pt、Au、石墨
金属电极 除Pt、Au．外的金属材料。(如Fe、Cu、Zn、Ag等)
电子流向 电源 →导线→电解池 →电解池 →导线→电源
离子移动方向 电解质溶液中阳离子移向
电解质溶液中阴离子移向
离子放电顺序 阳极 金属电极> > > > >含氧酸根
阴极 Ag+>Fe3+> >H+> > > Zn2十
应用 电解精炼、电镀、氯碱工业、电解制铝
对位专练
1．某电解池内盛有Cu(N03)2溶液，插入两根电极，接通直流电源后，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、阳两极都用石墨 B．铜作阳极，铁作阴极
C．铁作阳极，铜作阴极 D．铂作阳极，铜作阴极
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Kl溶液，溶液呈棕色
C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，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，充分搅伴后溶液呈中性
考点二： 电解规律，(惰性电极》
类型 实例 电极反应式 电解方程式 pH变化 溶液复原方法
阴极 阳极
电解水型 H2S04
Na0H
KN03
电解电解质型 HCl
CuCl2 不填
放H2生碱型 NaCl
放02生酸型 CuS04
对位专练
3．用石墨作电极电解下列溶液①稀H2S04 ②K2S04溶液③CuCl2溶液④CuS04溶液⑤KOH溶液
(1)阴极、阳极都有气体产生，且体积比(相同条件下)为2：1的是(填序号) ，阳极的电极反应式都是 ，阴极的电极反应式都是
，总反应的化学方程式是 。
(2)阴极、阳极都有气体产生，其中溶液pH变小的是 ，pH变大的是 (填序号)
(3)一个电极析出金属，一个电极逸出气体，且溶液pH明显减小的是 (填序号)，其总反应的化学方程式是
考点三：电解原理的应用
电解精炼 铜 电极材料 阳极： 极：
电解质溶液
电极反应 阳极：
阴极：
电镀 概念 利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程
电极材料 阳极： 阴极：
电镀液 含 的电解质溶液
氯碱工业 电极反应 阳极： 阴极 总反应
食盐水的精制 粗盐---→ 精盐
对位专练
4．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Fe2十A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2十+2e一===Ni
B．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Fe2十和Zn2十
D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
随堂练习
1. 1 L K2S04、CuS04的混合溶液中。c(S042-)===2 mol ·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22.4 L气体(标准状况)，原溶液中c(K+)为 A．0.5 mol ·L-1 B．1 mol ·L-1 C.1.5 mol ·L-1 D．2 mol ·L-1
2．惰性电极电解下列物质的水溶液，电解过程中，溶液的pH为升高、降低、不变的是 A．NaCl、CuS04、Na2S04 B．HCl、HN03、K2S04
C．CaCl2、NaCl、KN03 D．AgN03、CaCl2、Cu(N03)2
3．下图所示，A为电源,B为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，C为盛有稀硫酸的电解槽，e、f为铂电极。接通电路后，发现B上的c点显红色。试回答：
（1）电源A上的b是什么极？
（2）写出B上的电极反应式和总反应的化学方程式
（3）e、f电极上所产生的气体各是什么？ ，其体积比是
4。电解原理在化学工业中有广泛应用。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极附近观察到的实验现象是 。
②Y电极上的电极反应式为 。检验该电极反应产物的方法 。
（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 。
（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
试验探究
1.用下图I所示装置通电10分钟后，去掉直流电源，连接成图Ⅱ所示装置，可观察到U型管左端铁电极表面析出白色胶状物质，U型管右端液面上升．
(1)用装置I电解食盐水时，总反应的离子方程式 ，如果所用食盐水中含有MgCl2杂质，在电解过程中还可以观察到的现象是
(2)用装置Ⅱ进行实验时，有关电极反应式为：铁电极 石墨电极
答案：
对位专练
1．AD 2. B
3.(1) ①②⑤ 4=2H2↑
(2) ①⑤ (3) ④ 2 CuS0 + 2H2O2 Cu +2 H2S04H2↑+ O2↑
4.D
随堂练习
1.D 2.A
3. (1)负极 （2）c点 2= H2↑ d点 2Cl－-2e→Cl2 总反应式
2NaCl + 2H2O2NaOH + H2↑+ Cl2↑ （3）O2 , H2 1:2
4. ⑴ ①2H+ + 2e - = H2↑ 放出气体，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。
⑵ ①纯铜 Cu2+ + 2e - = Cu ②粗铜Cu - 2e - = Cu2+
试验探究
1. (1)2Cl-+ 2H2O2OH -+ H2↑+ Cl2 ↑ 铁电极上生成的氢气不溶于水，而石墨电极上生成的相同体积Cl2的大部分溶解于水并与水反应 U型管左端的溶液变浑浊
（2） Fe—2e— +2OH—= Fe (OH)2↓ Cl2→2Cl－+2e
―
+
Y
X
A
a
PAGE
4
学习目标： 1. 了解电解的工作原理 2. 正确书写电极反应及电解的总反应
考点一：电解原理
电解 使 通过电解质溶液而在阴、阳两极引起 的过程
电极名称 阳极 和电源 相连的电极，发生 反应
阴极 和电源 相连的电极，发生
电极材料 惰性电极 Pt、Au、石墨
金属电极 除Pt、Au．外的金属材料。(如Fe、Cu、Zn、Ag等)
电子流向 电源 →导线→电解池 →电解池 →导线→电源
离子移动方向 电解质溶液中阳离子移向
电解质溶液中阴离子移向
离子放电顺序 阳极 金属电极> > > > >含氧酸根
阴极 Ag+>Fe3+> >H+> > > Zn2十
应用 电解精炼、电镀、氯碱工业、电解制铝
对位专练
1．某电解池内盛有Cu(N03)2溶液，插入两根电极，接通直流电源后，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、阳两极都用石墨 B．铜作阳极，铁作阴极
C．铁作阳极，铜作阴极 D．铂作阳极，铜作阴极
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Kl溶液，溶液呈棕色
C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，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，充分搅伴后溶液呈中性
考点二： 电解规律，(惰性电极》
类型 实例 电极反应式 电解方程式 pH变化 溶液复原方法
阴极 阳极
电解水型 H2S04
Na0H
KN03
电解电解质型 HCl
CuCl2 不填
放H2生碱型 NaCl
放02生酸型 CuS04
对位专练
3．用石墨作电极电解下列溶液①稀H2S04 ②K2S04溶液③CuCl2溶液④CuS04溶液⑤KOH溶液
(1)阴极、阳极都有气体产生，且体积比(相同条件下)为2：1的是(填序号) ，阳极的电极反应式都是 ，阴极的电极反应式都是
，总反应的化学方程式是 。
(2)阴极、阳极都有气体产生，其中溶液pH变小的是 ，pH变大的是 (填序号)
(3)一个电极析出金属，一个电极逸出气体，且溶液pH明显减小的是 (填序号)，其总反应的化学方程式是
考点三：电解原理的应用
电解精炼 铜 电极材料 阳极： 极：
电解质溶液
电极反应 阳极：
阴极：
电镀 概念 利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程
电极材料 阳极： 阴极：
电镀液 含 的电解质溶液
氯碱工业 电极反应 阳极： 阴极 总反应
食盐水的精制 粗盐---→ 精盐
对位专练
4．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Fe2十
B．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Fe2十和Zn2十
D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
随堂练习
1. 1 L K2S04、CuS04的混合溶液中。c(S042-)===2 mol ·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22.4 L气体(标准状况)，原溶液中c(K+)为 A．0.5 mol ·L-1 B．1 mol ·L-1 C.1.5 mol ·L-1 D．2 mol ·L-1
2．惰性电极电解下列物质的水溶液，电解过程中，溶液的pH为升高、降低、不变的是 A．NaCl、CuS04、Na2S04 B．HCl、HN03、K2S04
C．CaCl2、NaCl、KN03 D．AgN03、CaCl2、Cu(N03)2
3．下图所示，A为电源,B为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，C为盛有稀硫酸的电解槽，e、f为铂电极。接通电路后，发现B上的c点显红色。试回答：
（1）电源A上的b是什么极？
（2）写出B上的电极反应式和总反应的化学方程式
（3）e、f电极上所产生的气体各是什么？ ，其体积比是
4。电解原理在化学工业中有广泛应用。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极附近观察到的实验现象是 。
②Y电极上的电极反应式为 。检验该电极反应产物的方法 。
（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 。
（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
试验探究
1.用下图I所示装置通电10分钟后，去掉直流电源，连接成图Ⅱ所示装置，可观察到U型管左端铁电极表面析出白色胶状物质，U型管右端液面上升．
(1)用装置I电解食盐水时，总反应的离子方程式 ，如果所用食盐水中含有MgCl2杂质，在电解过程中还可以观察到的现象是
(2)用装置Ⅱ进行实验时，有关电极反应式为：铁电极 石墨电极
答案：
对位专练
1．AD 2. B
3.(1) ①②⑤ 4=2H2↑
(2) ①⑤ (3) ④ 2 CuS0 + 2H2O2 Cu +2 H2S04H2↑+ O2↑
4.D
随堂练习
1.D 2.A
3. (1)负极 （2）c点 2= H2↑ d点 2Cl－-2e→Cl2 总反应式
2NaCl + 2H2O2NaOH + H2↑+ Cl2↑ （3）O2 , H2 1:2
4. ⑴ ①2H+ + 2e - = H2↑ 放出气体，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。
⑵ ①纯铜 Cu2+ + 2e - = Cu ②粗铜Cu - 2e - = Cu2+
试验探究
1. (1)2Cl-+ 2H2O2OH -+ H2↑+ Cl2 ↑ 铁电极上生成的氢气不溶于水，而石墨电极上生成的相同体积Cl2的大部分溶解于水并与水反应 U型管左端的溶液变浑浊
（2） Fe—2e— +2OH—= Fe (OH)2↓ Cl2→2Cl－+2e
―
+
Y
X
A
a
PAGE
4