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1、2022年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三十五講 電解原理及應(yīng)用(一)學(xué)案+課時作業(yè)
【考試說明】
理解電解池的工作原理,能寫出常見的簡單電極反應(yīng)和反應(yīng)方程式。
【教學(xué)設(shè)計】
回顧:電解質(zhì)是指在________________________________能夠?qū)щ姷腳__________。電離是指電解質(zhì)在_____________或__________狀態(tài)下離解成____________過程。電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)導(dǎo)電的實質(zhì)是 。
一、電解
1、定義:
2、
2、電解裝置—電解池(槽)
(1)定義:
(2)構(gòu)成條件:
(3)能量轉(zhuǎn)化方式:
(4)電極名稱、電極判斷和電極反應(yīng)類型:
左邊石墨棒電極名稱: ,電極反應(yīng)類型:
右邊石墨棒電極名稱: ,電極反應(yīng)類型:
電解質(zhì)溶液中離子的遷移方向:
二、電解原理
1
3、、離子放電順序(惰性電極通常包括 和 等)
陰極 陽離子放電順序:Ag+ > Hg 2+> Fe 3+> Cu 2+ >H+> Pb 2+ >Sn 2+ >Fe 2+ >Zn 2+>
Al 3+ >Mg 2+>Na+ >Ca 2+ >K+
陽極 陰離子放電順序:S2- > I- > Br- >Cl- > OH- > 含氧酸根> F-
思考與交流:①上述陽離子順序與離子的氧化性或金屬活動性順序有何聯(lián)系?上述陰離子順序與離子的還原性有何聯(lián)系?
②若用銅做電極,陽極的放電情況會怎么樣?
2、電極反應(yīng)式書寫
例1:試寫出以石墨為電極分別電解下列
4、溶液的電極反應(yīng)式和電解總方程式:
(1)NaCl溶液
(2)CuSO4溶液
(3)NaOH溶液
(4)K2SO4溶液
(5)CuCl2溶液
3、電解規(guī)律(惰性電極)
類型
實例
電極反應(yīng)特點
電解對象
電解質(zhì)濃度
pH
溶液復(fù)原
電解水
電解電解質(zhì)
放H2生堿
放O2生酸
例2:如圖所示,下列敘述正確的是( )ZnSO4
溶液
隔膜
(只允許SO42
5、-通過)
CuSO4
溶液
濾紙
(滴加了Na2SO4、酚酞溶液)
表面皿
Y
Zn
Cu
銅絲
X
A.Y為陰極,發(fā)生還原反應(yīng) B.X為正極,發(fā)生氧化反應(yīng)
C.Y與濾紙接觸處有氧氣生成
D.X與濾紙接觸處變紅
感悟高考:1. (xx年江蘇)某同學(xué)按右圖所示的裝置進(jìn)行電解實驗。下列說法正確的是( )
A.電解過程中,銅電極上有H2產(chǎn)生
B.電解初期,主反應(yīng)方程式為:Cu+H2SO4CuSO4+H2↑
C.電解一定時間后,石墨電極上有銅析出
D.整個電解過程中,H+的濃度不斷增大
感悟高考:2.(xx全國卷)下圖所示裝置中,甲、乙、丙三個燒杯依
6、次分別盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液,電極均為石墨電極。
(1)接通電源,經(jīng)過一段時間后,測得丙中K2SO4濃度為10.47%,乙中c電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答問題:
①電源的N端為 極;
②電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為 ;
③ 電解前后各溶液的酸、堿性發(fā)生如何變化?
(2)如果電解過程中銅全部析出,此時電解能否繼續(xù)進(jìn)行,為什么?
7、
【教學(xué)反思】
第三十五講 電解原理及應(yīng)用(一)(課時作業(yè))
1、Cu2O是一種半導(dǎo)體材料,基于綠色化學(xué)理念設(shè)計的制取Cu2O的電解池示意圖如下,電解總反應(yīng)為2Cu+H2OCu2O+H2。下列說法正確的是
A.石墨電極上產(chǎn)生氫氣 B.銅電極發(fā)生還原反應(yīng)
C.銅電極接直流電源的負(fù)極
D.當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時,有0.1molCu2O生成
a
b
-
+
Na2SO4 溶液
2、右圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加幾滴石蕊溶液。下列實驗現(xiàn)象中正確的
8、是
A.逸出氣體的體積,a電極的小于b電極的
B.一電極逸出無味氣體,另一電極逸出刺激性氣味氣
C.a(chǎn)電極附近呈紅色,b電極附近呈藍(lán)色
D.a(chǎn)電極附近呈藍(lán)色,b電極附近呈紅色
3、下列敘述正確的是
A.在原電池的負(fù)極和電解池的陰極上都是發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)
B.用惰性電極電解Na2SO4溶液,陰陽兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2
C.用惰性電極電解飽和NaCl溶液,若有1 mol電子轉(zhuǎn)移,則生成1 molNaOH
D.鍍層破損后,鍍錫鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕
4、取一張用飽和NaCl溶液浸濕的pH試紙,兩根鉛筆芯作電極,接通直流電源,一段時間后,發(fā)現(xiàn)電極a與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙
9、色同心圓,內(nèi)圓為白色,外圓呈淺紅色。則下列說法錯誤的是
A.b電極是陰極 B.a(chǎn)電極與電源的正極相連接
C.電解過程中,水是氧化劑 D.b電極附近溶液的pH變小
5、三氧化二鎳(Ni2O3)可用于制造高能電池,其電解法制備過程如下:用NaOH調(diào)NiCl2溶液pH至7.5,加放適量硫酸鈉后進(jìn)行電解。電解過程中產(chǎn)生的Cl2在弱堿性條件下生成ClO-,把二價鎳氧化為三價鎳。以下說法正確的是
A.可用鐵作陽極材料 B.電解過程中陽極附近溶液的pH升高
C.陽極反應(yīng)方程式為:2Cl--2e-=Cl2
D.1 mol二價鎳全部轉(zhuǎn)化為三價鎳時,外電路中通過了1
10、 mol電子。
6、能夠使反應(yīng):Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2發(fā)生,且Cu(OH)2能在電極上析出的是
A、銅片作原電池負(fù)極,碳棒作原電池正極,氯化鈉作電解質(zhì)溶液
B、用銅作陰、陽極,電解氫氧化鈉水溶液
C、用銅作陰、陽極,電解硫酸鈉水溶液 D、用銅作陰、陽極,電解硫酸銅水溶液
7、金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì),可用電解法制備高純度的鎳,下列敘述正確的是(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)
A 陽極發(fā)生還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式:Ni2++2e-=Ni
B 電解過程中,陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等
C 電解后,溶液中存
11、在的金屬陽離子只有Fe2+和Zn2+
D 電解后,電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt
8、關(guān)于電解NaCl水溶液,下列敘述正確的是
A.電解時在陽極得到氯氣,在陰極得到金屬鈉
B.若在陽極附近的溶液中滴入KI試液,溶液呈棕色
C.若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液,溶液呈無色
D.電解一段時間后,將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中,充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行?
9、用惰性電極電解下列溶液,經(jīng)過一段時間,溶液的物質(zhì)的量濃度增大,pH減小的是
A. NaCl B. CuSO4 C. H2SO4 D. Na2SO4
1
2
3
4
5
6
7
8
12、9
班級 姓名 學(xué)號
10、有下列三組電解池,電極均為惰性電極,實驗通電時間和電流強(qiáng)度都相同。
⑴析出氣體總體積最大的是 ,最小的是 。
⑵電解后兩個燒杯中溶液pH值都增大的是 。
⑶電解后電極上有固體物質(zhì)析出的是 。
⑷電解后有一個燒杯中溶液pH值不發(fā)生變化的是 。
⑸電解后有一個燒杯中溶液顏色有變化的是 。
11、右圖是一個化學(xué)過程的示意圖。已知甲池的總反應(yīng)式為:2CH3OH+3O2+4KOH 2K2C
13、O3+6H2O
(1)請回答圖中甲、乙兩池的名稱。甲電池是 裝置,乙池是 裝置。
(2)請回答下列電極的名稱:通入CH3OH的電極名稱是 ,B(石墨)電極的名稱是 。
(3)寫出電極反應(yīng)式: 通入O2的電極的電極反應(yīng)式是 ,
A(Fe)電極的電極反應(yīng)式為 。
(4)乙池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(5)當(dāng)乙池中A(Fe)極的質(zhì)量增加5.40g時,甲池中理論上消耗O2 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)
12、如右圖所示裝置為在直流電的作用下電解CuSO4溶液圖,其中A、B為石墨電極,a、b為電源的兩極,當(dāng)接通電源后,通電一段時間后,將B電極取出洗干凈并干燥后稱量其質(zhì)量增加了3.2g,則:
⑴a為電源的 極。
⑵寫出電極反應(yīng)方程式:A ,B 。
⑶如果想使反應(yīng)溶液恢復(fù)到原來狀態(tài),應(yīng)該加入 ,加入 g。