高一化学课件：2.3.2《化学能与电能的转化》（苏教版必修2）

欢迎进入化学课堂 第2课时电能转化为化学能 1 初步认识电解反应原理及装置 2 能够正确书写电极反应式 3 能根据原电池 电解池的构成条件识别原电池 电解池 4 认识电解原理在电解饱和食盐水 电解氧化铝 电镀和铜的电解精炼中的应用 5 了解可用电解法制备一些活泼金属单质和非金属单质 一 电能转化为化学能1 电解反应实例 2 电解CuCl2溶液 有红色固体物质析出 产生黄绿色 刺激性气味的气体 湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 Cu2 2e Cu 2Cl 2e Cl2 3 电解 1 概念 电流通过电解质溶液时引起阴 阳两极发生 反应的过程 2 电解池 将 转化为 的装置 3 电极 氧化还原 电能 化学能 二 电解的应用1 制备Na Mg Al F2等活泼金属和非金属如电解熔融的氧化铝获得铝 2 电解精炼铜 1 电解池的构成 作阳极 作阴极 作电解液 粗铜 纯铜 硫酸酸化的CuSO4溶液 2 实验装置 3 电极反应 阳极 等 阴极 4 反应特点 比铜 的金属 以阳离子形式存在于溶液中 比铜 的金属 形成阳极泥 电解过程中电解质溶液浓度 需及时补充 Zn 2e Zn2 Cu 2e Cu2 Cu2 2e Cu 活泼 不活泼 降低 学生交流 提示 构成电解池的条件 1 外接电源 2 两个电极 阳极连电源的正极 阴极连电源的负极 3 电解质溶液 4 形成闭合回路 电解原理 以电解CuSO4溶液为例 电解时电极产物如何判断 2 阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断 阳离子放电顺序 Hg2 Ag Fe3 Cu2 H Fe2 Zn2 解析 用惰性电极电解NaCl溶液 其电极反应分别为 阴极 2H 2e H2 阳极 2Cl 2e Cl2 由于a极出现了双色同心圆 内圆为白色 外圈呈浅红色 则a极为电解池的阳极 因为产生的Cl2与水反应生成HCl和HClO HCl使pH试纸显红色 HClO具有漂白性使pH试纸褪色 b极为阴极 H 得电子产生H2 H 来源于H2O的电离 因此在b极又同时生成了OH 因此b极附近pH增大 答案 D 点评 该题主要考查电解池电极反应及电极名称的判断 答案 D 师生互动 提示 原电池和电解池的区别和联系 A A池为电解装置B C池为原电池装置C A池铜棒上的电极反应为2H 2e H2 D 当A池产生0 05molH2时 B池中溶液OH 的浓度为0 05mol L 思路点拨 解答本题需要明确以下两点 1 根据电极金属性的差异判断出原电池 2 闭合回路中电极连接顺序是 负极 阴极 阳极 阴极 阳极 正极 负极 答案 C 提示 在C池中 金属银作阳极 电极反应式为 Ag e Ag 金属铜作阴极 电极反应式为 Ag e Ag 当A池产生0 05molH2时 转移电子的物质的量为0 1mol 生成的Ag也为0 1mol 所以Cu电极的质量增加0 1mol 108g mol 10 8g 1 知识小结 2 规律点拨电解原理的考查是高考命题的热点之一 溶液中离子的放电顺序是同学们认识这类问题的难点之一 1 在水溶液中因有OH 存在 所以含氧酸根离子一般不放电 OH 的放电反应为4OH 4e 2H2O O2 2 在水溶液中因有H 存在 所以排在氢前的金属离子一般不放电 3 Fe3 在水溶液中放电生成Fe2 而不是生成Fe 1 若某电能与化学能的转化装置 电解池或原电池 中发生的总反应的离子方程式是 Cu 2H Cu2 H2 则下列关于该装置的有关说法正确的是 A 该装置可能是原电池 也可能是电解池B 该装置只能是原电池 且电解质溶液为硝酸C 该装置只能是电解池 且金属铜为该电解池的阳极D 该装置只能是原电池 电解质溶液不可能是盐酸 解析 该反应不能自发反应 只有在外加电源的条件下发生 故该装置为电解池 且铜作阳极 答案 C 2 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C 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 解析 电解法制铝时 阳极发生2O2 4e O2 应用惰性电极作阳极 若用铁作阳极 则阳极发生Fe 2e Fe2 故A不符合生产实际 答案 A 解析 a极质量增加 必定是金属在a极析出 a极一定是阴极 B选项Z溶液为NaOH 无金属析出 被排除 又因为b极有无色无臭气体生成 只能是O2 而D选项电解CuCl2溶液 阳极要析出Cl2 D选项被排除 在A C选项中 根据电极名称 X应当作为电源的负极 答案 A 4 甲 乙两个电解池均以Pt为电极 且互相串联 甲池盛有AgNO3溶液 乙池盛有一定量的某盐溶液 通电一段时间后 测得甲池中的电极质量增加2 16g 乙池的电极上析出0 24g金属 则乙池中电解质可能是 A CuSO4B MgSO4C Al NO3 3D Na2SO4 解析 根据电解时离子的放电顺序规律 活泼金属离子放电一定是在H 之后 所以在电解MgSO4 Al NO3 3 Na2SO4溶液时 均不会析出金属镁 铝或钠 惟有在电解CuSO4溶液时才会析出金属Cu 针对题给数据 依据电子得失守恒 若由甲池的电极上析出2 16gAg 则应在乙池的电极上析出0 64gCu 而题中只析出0 24g金属 说明CuSO4溶液中Cu2 的含量较少 这样除有Cu析出外 还有H2产生 答案 A 5 采用惰性电极从NO SO Cl Cu2 Ba2 Ag H 等离子中选出适当的离子组成电解质 并对其溶液进行电解 1 若两极分别放出H2和O2 电解质的化学式为 2 若阴极析出金属 阳极放出氧气 电解质的化学式为 3 若两极分别放出气体 且体积比为1 1 电解质的化学式为 解析 组成的电解质一般是可溶性的强电解质 根据电解规律逐一判定组合 即可得出答案 答案 1 H2SO4 HNO3 Ba NO3 2 2 AgNO3 Cu NO3 2 CuSO4 3 HCl BaCl2 1 电源A的a端为 极 2 滤纸B上发生的总反应方程式为 3 欲在电镀槽中实现铁上镀锌 接通K点 使c d两点短路 则电极e上发生的反应为 电极f上发生的反应为 槽中盛放的电镀液可以是 或 只要求填两种电解质溶液 解析 c点显红色 说明在c点产生了碱 根据电解饱和食盐水的原理可知c点为阴极 则和电源相连的一极为负极 所以a极为正极 B上发生的即是电解饱和食盐水的反应 根据电镀原理 镀层金属放在阳极 被镀物件放在阴极 再确定所发生的反应 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全