2019-2020年高三化学一轮复习《电能转化为化学能学案.doc

2019-2020年高三化学一轮复习电能转化为化学能学案 班级 组别 姓名 【学习目标】1、掌握电解池工作原理，准确书写电极反应式，电池总反应方程式 2、小组合作探究应用电解原理解决实际生产问题及其有关的简单计算 3、以极度的热情投入课堂，体验学习的快乐。【使用说明】利用一节课完成学案，下课收齐。下节课修改8分钟，针对存在问题重点讨论8分钟，师生探究、学生展示20分钟，巩固落实5分钟后进行当堂检测. 标有的B层可不做，标有或的C层可不做【课前导学】一、电解原理：1、定义：电解是在 作用下，电解质在 上分别发生 的过程电解质导电的实质是 电解池由 、 以及 组成2、 画出用惰性电极电解CuSO4溶液的装置图 ，回答下列问题： 与电源_极相连的电极是阳极，发生_反应，写出电极反应式_，电解时溶液中_离子向阴极移动，写出电解总反应的离子方程式： _.3、放电顺序：（1）用惰性材料作电极时，阴离子在 极放电，常见阴离子的放电顺序是 。阳离子在 极上放电，常见的阳离子的放电顺序是 （2）阳极材料是活性电极（除 _、_之外的金属）时，阳极本身优先失电子被氧化。【小结】 1、书写电解池的电极反应(1) _ (2)_ 2、书写电解总反应的离子方程式时，放电离子来自强电解质的才能写成离子形式。稀H2SO4石墨Cu Cu u通电练习1、某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是 （ ） A、电解初期，主要反应方程式为 Cu + H2SO4 CuSO4 + H2B、电解过程中，铜电极上有H2产生C、电解一定时间后，石墨电极上不会有铜析出D、整个电解过程中，H+ 浓度不断增大4、酸、碱、盐溶液以及熔融物的电解规律表（惰性电极）电 解 质类 别电 解对 象实 例浓度变化PH复原所加物质电极反应总反应强碱NaOH含氧酸H2SO4氢前金属含氧酸盐Na2SO4无氧酸（HF除外）HCl氢后金属无氧酸盐CuCl2氢前金属无氧酸盐NaCl氢后金属含氧酸盐CuSO4电解熔融物质Al2O3二、电解的应用1、 电解饱和食盐水制备烧碱、氯气和氢气（氯碱工业）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。若X、Y都是惰性电极，a是NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则 电解池中X极上的电极反应式为 在X极观察到的现象是 原因是 Y电极上的电极反应式为 检验该电极反应产物的方法是 2、 铜的电解精炼粗铜中含有的杂质通常为 等。电解时，粗铜与直流电源的 极相连，作 极，该电极的主要反应为 ，副反应为 。用 接直流电源的 极，作 极，该电极的主要反应为 ，用 作电解液。电解时电解质溶液中Cu2+的浓度 ，阳极质量 ，阴极质量 ，两极质量改变是否相等 。 3、电镀 电镀时，电镀液通常采用 溶液；把待镀金属制品浸入电镀液中与直流电源的 极相连，作 极；而用 _或_ _ 作 极，与直流电源的 极相连。例如铁制品上镀铜，若用铜作阳极，则阳极反应式为 阴极反应式为 ，电镀液中Cu2+的浓度 练习2 、下列关于铜电极的叙述，正确的是 （ ） A铜锌原电池中铜是负极 B用电解法精炼铜时，粗铜作阴极C在镀件上电镀铜时，可用金属铜作阳极 D电解稀硫酸制H2、O2时，铜作阳极练习3、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试液，溶液呈棕黄色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，充分搅拌后溶液呈中性4、电解法冶炼活泼金属 Na、Mg、Al等活泼金属都可用电解它们的熔融盐或氧化物制得。写出有关方程式 、 、 【合作探究】1、在25时，将两个惰性电极插入一定质量的硫酸钠饱和溶液中进行电解，通电一段时间后，阴极上析出a mol气体，同时有W g Na2SO410H2O晶体析出。若温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数为 ( ) A B C. D2、某混合溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，且n(NaCl): n(H2SO4)=3:1。若以石墨电极电解该混合液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段，下列叙述中不正确的是 （ ） A阴极自始至终只析出H2 B阳极先析出Cl2，后析出O2C电解最后阶段为电解水 D电解液的pH不断增大，最终等于73、将0.2molAgNO3、0.4molCu(NO3)2、0.6molKCl溶于水，配成100ml溶液，用惰性电极电解一段时间后，若在一极析出0.3molCu，此时在另一极产生的气体体积（标准状况）为 A、4.48L B、5.6L C、6.72L D、7.84L4、采用惰性电极从NO3- SO42- H+ Cu2+ Ba2+ Ag+ Cl-等离子中，选择适当的离子组合电解质，对其溶液进行电解： 两极分别放出H2和O2时，电解质的化学式可能是： 若阴极析出金属，阳极放出氧气时，电解质的化学式可能是： 两极分别放出气体，且体积比为1：1时，电解质的化学式可能是： 阴、阳两极生成的物质与电路中通过的电子的物质的量之比为4：1：4时，电解质的化学式可能是： ；电解反应的离子方程式是： 【课堂训练】1、能使反应 Cu +2H2O =Cu(OH)2 +H2 发生的是 （ ） A、铜片做原电池的负极，碳棒做原电池的正极，氯化铜做电解质溶液B、铜锌合金在潮湿空气发生电化学腐蚀C、用铜片做阴、阳电极，电解硫酸钠溶液D、用铜片做阴、阳电极，电解硫酸铜溶液2、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12D. 电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1 13、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+Ni2+Cu2+） ( )A阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2+ + 2eNiB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+ 和Zn2+D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt4、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 ( ) 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【当堂检测】1、下列叙述不正确的是（ ）A铁表面镀锌，铁作阳极 B船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2 + 2H2O + 4e- 4OHD工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl一C12+2e一2、以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，则阴极上析出铜的质量为 （ ） A、0.64 g B、1.28 g C、2.56 g D、5.12 g高三化学一轮复习学案答案 编号27【基础知识】1、直流电 两个电极 氧化反应和还原反应 电解质溶液或熔融态电解质的电解过程直流电源、固体电极材料以及电解质溶液或熔融电解质CuSO4CCu2、， 正 、氧化、4OH4e+2H2O+O2、阳、 2Cu2+2H2O2Cu+O2+4H+3、（1）阳 S2IBrCl.OH含氧酸根阴 Ag+Fe3+Cu2+H+ （2）Au Pt小结：书写电解池的电极反应1、 阳极电极反应的写法：阳极是活性电极时，阳极本身放电；阳极是惰性电极时，溶液中的阴离子放电。2、 阴极电极反应的写法：一定是溶液中的阳离子放电。练习1、A 2、B二、酸、碱、盐溶液的电解规律表（惰性电极）电 解 质类 别电 解对 象实 例浓度变化PH复原所加物质电极反应总反应强碱H2ONaOH增大增大H2O阴极：4H+4e_2H2阳极：4OH2H2O+O2+4e2H2O2H2+O2含氧酸H2SO4增大减小H2O氢前金属含氧酸盐Na2SO4增大不变H2O无氧酸（HF除外）电解质HCl减小增大HCl阴极：2H+2e_H2阳极：2ClCl2+2e2HClCl2H2氢后金属无氧酸盐CuCl2减小CuCl2阴极：Cu2+2eCu阳极：2ClCl2+2eCuCl2Cu+Cl2氢前金属无氧酸盐电解质和水NaCl减小增大HCl阴极：2H+2e_H2阳极：2ClCl2+2e2Cl +2H2OCl2+H2+2OH氢后金属含氧酸盐电解质和水CuSO4减小减小CuO阴极：2Cu2+4e2Cu阳极：4OH2H2O+O2+4e2Cu2+2H2O2Cu+O2+4H+电解熔融物质Al2O3阴极：4Al3+12e4Al阳极：6O23O2+12e 2Al2O34Al3O2二、1、2H+2eH2 有气泡冒出，溶液变红 原因：H2O电离出的H+放电生成H2逸出，使阴极区H+浓度减小，导致水的电离平衡H2O H+OH右移，使阴极区OH浓度变大2ClCl2+2e 将湿润的碘化钾淀粉试纸靠近Y电极附近的支管口，若试纸变蓝，则证明该气体为Cl22、Zn、Fe、Ni、Ag、Au、Pt ； 正； 阳 ； Cu Cu2+2e ； Zn Zn2+2e Fe Fe2+2e Ni Ni2+2e ； 精铜 ； 负 ； 阴 ；Cu2+2eCu ；硫酸酸化的CuSO4溶液；减小； 减轻 ；增重； 不相等3、含镀层金属离子 ； 负 ； 阴 ；镀层金属、惰性电极材料 ；正 ；阳 ；Cu Cu2+2e ；Cu2+2eCu 不变练习2、C 3、B4、2NaClCl2+2Na MgCl2Cl2Mg 2Al2O34Al3O2【合作探究】1、D 2、D 3、B 4、（1） H2SO4 HNO3 Ba(NO3)2 （2）CuSO4 Cu(NO3)2 AgNO3 （3）HCl BaCl2 （4） AgNO3 4Ag+2H2O4Ag+O2+4H+【课堂训练】1、C 2、D 3、D 4、A【当堂检测】1、A 2、B