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文档简介
1、第四章 第一节电解原理学习目标1复习巩固原电池的基础知识、复习巩固有关电解质、非电解质、强电解质和弱电解质等基本概念有关的基础知识。2理解阳极、阴极、电解的电极反应等跟电解有关的基础知识。掌握电解反应的基本原理和电解池的基本特征。3能区分原电池和电解池,能判断原电池中的正、负极和电解池中的阴、阳极,能分析原电池和电解池中的电极反应。4能分析跟电解有关的一些实际问题。能结合离子的氧化性和还原性强弱顺序,判断电极反应。学习过程一、自学探究1电解质是指在_能够导电的_。2电离是指电解质_或_状态下离解成_过程。3电解质通电前在水溶液中自由移动的阴、阳离子作_运动;在外电源的作用下,形成_移动而导电。
2、在导电的同时,在阳、阴两极发生氧化还原反应,即被电解,电离是_的前题。4分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。研究两池的关系(结构、原理)。(1)原电池由_组成。较活泼的金属是_极,较不活泼的金属(或能导电的非金属)是_极。(2)电解池由_ _ _组成,其中与外电源的正极相连的极板叫_极,与外电源的负极相连的极板叫_极。(3)原电池是把_能转化为_能的装置。电解池是把_能转化为_能的装置。在能量转化过程中,都发生了_反应。5右图的装置会出现什么现象?依据是什么?并完成电极反应式和总反应式。6填写下列空白: 电解通电时,电子从电源的_极沿导线流入电解池的_极,在阴极区氧化性强的微粒先得电子,被_
3、。同时,电子又从电解池的_流出,沿导线流回电源的正极,即在阳极区还原性强的微粒(包括极板)先_电子被_。 当极板材料(阳极)为 Pt 或C时,还原性非常弱,此条件不被氧化称为_电极。当极板材料(阳极)为Cu等金属(除了Pt和C),还原性强,易_电子,易被氧化称为_电极。阴离子放电顺序:S2 I Br Cl OH 含氧酸根 F 阳离子放电顺序:Ag Hg 2 Fe 3 Cu 2 H Pb 2 Sn 2 Fe 2 Zn 2Al 3 Mg 2Na Ca 2 K7当镀层金属作_极,含有镀层金属离子的电解质为电解液,把待镀金属制品浸入电镀液为_极时的电解即为_。电镀时,由于两极得失电子相同,所以理论上电
4、解液的浓度保持_。2为什么很多器件是镀铜的,镀层被破坏,结果会怎样?二、总结与评价总结1使电流通过电解质溶液,而在阴、阳两极发生氧化还原反应的过程叫电解。电离是电解的前提。电解质的导电过程即是被电解过程。2电镀是电解的应用。电镀是以镀层金属为阳极,待镀金属制品为阴极,含镀层金属离子为电镀液。3电镀过程的特点:牺牲阳极;电镀液的浓度(严格说是镀层金属离子的浓度)保持不变;在电镀的条件下,水电离产生的H+、OH一般不放电。例题讲解例1铁棒与石墨棒用导线连接后浸入0.01molL-1的食盐溶液中,可能出现的现象是( )。(A)铁棒附近产生OH- (B)铁棒被腐蚀(C)石墨棒上放出氯气 (D)石墨棒上
5、放出氧气分析讲解铁棒与石墨棒用导线连接后浸入食盐溶液中,由于溶液中溶解有少量的氧气,故可以构成原电池。正、负极的电极反应式为:负极是铁,2e-4- = 4e2+;正极是石墨,2H2O+O2+4e-=4OH-所以,可能发生的变化是石墨棒附近产生OH-离子,可看到的现象是铁棒被腐蚀。答案B。例2下列关于实验现象的描述不正确的是( )。(A)把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡(B)用锌片做阳极,铁片做阴极,电解氯化锌溶液,铁片表面出现一层锌(C)把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁(D)把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快分析讲解把铜片和铁片靠
6、在一起浸入稀硫酸中,铜、铁间可构成原电池。结果负极是铁,铁片溶解,正极是铜片,铜片上可产生气泡。用锌片做阳极电解时,锌会失电子被氧化,阴极上是H+得电子被还原。铜片插入氯化铁溶液中,发生的反应为:2Fe3+Cu=Cu2+2Fe2+。锌粒和盐酸的混合物中加入少量氯化铜,由于可构成铜锌原电池使反应速率加快。答案BC。例3 我国缺碘病区甚广,防治缺碘病的主要措施是食盐加碘。1996年我国政府以国家标准的方式规定食盐的碘添加剂是KIO3。(1)可用盐酸酸化的碘化钾和淀粉的混合物检验食盐是否为加碘盐,反应的化学方程式是_。(2)可用电化学方法制备碘酸钾。原理是:以石墨为阳极,不锈钢为阴极,以碘化钾溶液(
7、加入少量重铬酸钾)为电解质溶液,在一定电流强度和温度下进行电解,其电解总反应方程式为:KI+3H2OKIO3+3H2。试写出两极反应式:阳极_;阴极_。分析讲解(1)在酸性条件下,I-可跟IO3-反应生成I2,从而使淀粉变蓝色。(2)电解碘化钾溶液时,I-在阳极上被氧化成IO3-,H2O在阴极上被还原成H2。也可如下理解:阳极上是2I- - 2e-=I2 ;阴极上是2H2O+2e-=2OH-+H2;再是I2在碱性溶液中发生歧化反应:3I2+6OH-=5I- + IO3-+3H2O。答案(1)5KI+KIO3+6HCl=3I2+6KCl+3H2O。(2)阳极:I-+6OH- - 6e- = IO
8、3- + 3H2O ;阴极:6H2O-6e- = 3H2 +6OH-。评价1下列说法或实验现象的描述不正确的是( )。A把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡B把铜片插入氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁C把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速度加快D与电源负极相连的是电解槽的阴极2100mL浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是( )A加入适量的6mol/L的盐酸 B加入数滴氯化铜溶液C加入适量蒸馏水 D加入适量的氯化钠溶液3用两支惰性电极插入500mLAgNO3 溶液中,通电电解。当电解液的PH从6
9、.0变为3.0时(设电解时阴极没有氯气析出,且电解液在电解前后体积变化可以忽略),电极上析出银的质量大约是( )。mg mg mg mg.、是三种金属,根据下列、两个实验,确定它们的还原性强弱顺序为( )。当与浸在稀硫酸中用导线相连,上有气泡逸出,逐渐溶解。电解物质的量浓度相同的、盐溶液时,阴极上先析出(使用惰性电极)。BC BBCA C CAB DBAC1用石墨作电极,电解1mol/L下列物质的溶液,溶液的PH值保持不变的是( )。AHCl BNaOH CNa2SO4 DNaCl2下列关于铜电极的叙述,正确的是( )。A铜锌原电池中铜是正极 B用电解法精炼粗铜时,铜作阳极C在镀件上电镀铜时可
10、用金属铜作阳极 D电解稀硫酸制H2、O2时,铜作阳极3将两个铂电极插入500ml Cu SO4溶液中,进行电解。通电一定时间后,某一电极增重0.064g(设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液的体积变化),此时溶液中氢离子浓度约为( )。A4103 mol/L B2103 mol/L C1103 mol/L D1107 mol/L4氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是: H2 + 2 NiO(OH)2 2Ni(OH)2 根据此反应式,判断下列叙述正确的是( )。A.电池放电时,电池负极周围溶液的OH不断增大B电池放电时,镍元素被氧化C.
11、电池充电时,氢元素被还原 D电池放电时,氢气是负极5在外界提供相同电量的条件,Cu2+或Ag+分别按Cu2+2eCu或Ag+eAg在电极上放电,若析出铜的质量为1.92g,则析出银的质量为( )。A1.62g B6.48g C3.24g D12.96g6关于“电解氯化铜溶液的PH值变化”问题,化学界有两种不同的观点:观点一:“理论派”认为电解氯化铜溶液后溶液的PH值升高。观点二:“实验派”经过反复、多次、精确的实验测定,证明电解氯化铜溶液时pH的变化如图所示曲线关系。请回答下列问题:(1)电解前氯化铜溶液的pH处于A点位置的原因是:(用离子方程式说明) 。(2)“理论派”所持观点的理论依据是:
12、 。(3)“实验派”的结论是: ,他们所述“精确的实验”是通过 确定的。(4)你持何种观点,你所持观点的理由是: (从化学原理加以说明)。参考答案一、自我探究1 在水溶液中或熔化状态下,化合物。2在水分子的作用下,熔融,自由移动的离子。3无规则,定向,电解。4电池:、电解池:、 两个相互联接(或互相接触)活泼性不同的两极;与两极接触的电解液;负;正。 外电源,两导电电极,与两接触的电解液;阳,阴。(3)化学能,电能,化学能;氧化还原反应。5依据电解,原电池原理,在烧杯中Zn逐渐溶解,C棒上有气体析出。右烧杯中,右边C棒上有Cu析出,左边有气体析出。负极:Zn-2e = Zn 2 阳: 2Cl 2e = Cl2正极:2 H +2e = H2 阴: Cu 2 +2e = Cu总:Zn +2 H = Zn 2 + H2 总:Cu 2 +2Cl = Cu + Cl26 负,阴,还原,阳,失,氧化。惰性,失去,活泼性。7阳,电镀,不变。8铜化学性质较不活泼,
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