高中化学：2.3.3 电能与化学能的转化 学案苏教版必修2

第三单元化学能与电能的转化电能转化为化学能高考资源网【我思我学】1.想一想，我们学过哪些利用电解来制取新物质的反应？实例被电解物质电解产物化学方程式2.在电解过程中被电解的物质是怎样转化为生成物的？【同步导学】一、评价要点1.电解氯化铜溶液（1）电极名称与电源正极相连的电极称为极；与电源负极相连的电极称为极。（2）电极反应、电解反应阳极发生的电极反应为；阴极发生的电极反应为；电解反应的化学方程式为；电解反应的离子方程式为。（3）电子流动方向从电源负极流出、流向电解槽的阴极，从电解槽的阳极流向电源的正极。（4）能量转化反应中能转化为能2.电解原理的应用（1）铜的电解精炼电解精炼粗铜时，阳极材料是铜，阴极材料是铜，电解质溶液是溶液。（2）电解饱和食盐水制取氯气和烧碱（氯碱工业）电解前应除去食盐溶液中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子电极反应：阳极反应，阴极反应，电解反应为。（3）电镀电镀是一种特殊的电解，要求镀件必须作阴极，阳极、电解质溶液中的阳离子、镀层金属都必须是同一种金属元素。电镀时，电解质溶液的浓度保持不变。（4）冶炼活泼金属（铝、钠、镁等）通电通电如：2Al2O3===4Al+3O2↑二、方法指引1.阴阳极的判断电解池的阴极和阳极与电极材料无关，取决于外电源的正负极。与电源正极相连的为电解池的阳极；与电源负极相连的为电解池的阴极。电极反应式和总反应式的书写要学会在理解电解原理的基础上，熟练掌握电极反应式和总反应式的书写。三、典型例题1.在电解水时，常加入一些稀硫酸，其目的是（）A．使溶液酸性增强B．使溶液中离子浓度增大C．加快电解的速率D．使溶液的氧化性增强解析：纯水导电性很弱，向水中加入一些电解质可增强导电性，如：稀硫酸、氢氧化钠固体等，故选BC。2.在25℃A.B.C.D.解析：用铂做电极电解饱和Na2SO4溶液，实质上电解水，因水电解时分解成氢气和氧气，因而溶液中有晶体Na2SO4·10H2O析出，析出来的晶体和电解消耗掉的水为原饱和溶液的一部分，由此可确定C选项符合题意。本题着重考查学生审题能力以及对电解知识的理解和应用。【随堂检学】1.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应分别是（）A．氧化、还原B．还原、氧化C．氧化、氧化D．还原、还原2.可以将反应Zn＋Br2==ZnBr2设计成蓄电池，下列四个电极反应①Br2＋2e－=2Br－②2Br－－2e－=Br2③Zn－2e－=Zn2＋④Zn2＋＋2e－=Zn其中表示充电时的阳极反应和放电时的负极反应的分别是（）A．②③B．②①C．③①D．④①3.在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是（）A．锌做阳极，镀件做阴极，溶液中含有锌离子B．铂做阴极，镀件做阳极，溶液中含有锌离子C．铁做阳极，镀件做阴极，溶液中含有亚铁离子D．锌做阴极，镀件做阳极，溶液中含有锌离子4.在电解水制取H2和O2时，为了增强导电性，常常要加入一些电解质，最好选用下列物质中（）A．NaOHB．HClC．NaClD．CuSO45.由铝、铁、铜和稀硫酸，可以组成原电池的种数是（）A.2种B.3种C.4种D.6种6.用铂电极电解CuSO4溶液，当c（Cu2+）降至原来的一半时停止通电，则加入下面物质能使溶液恢复成原来浓度的是（）A.无水CuSO4 B.CuOC.Cu(OH)2 D.CuSO4·5H2O7.用Cu电极电解CuSO4溶液时，溶液的pH随时间（t）变化如下图所示。则曲线与实际情况相符的是（）pH7t0pHpH7t0pH7t0pH7t0pH7t0ABCD8.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（） 放电充电9.已知铅蓄电池在放电时起原电池的作用，充电时起电解池的作用，铅蓄电池在放电和充电时发生的化学反应可用下式表示Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，据此判断下列叙述中正确的是（）放电充电A．放电时的正极反应式：Pb+SO42－－2e－==PbSO4B．充电时的阳极反应式：PbSO4＋2H2O－2e－==PbO2+4H+＋SO42－C．用铅蓄电池做电源电解AgNO3溶液，阳极放出1.6g气体时电池内部消耗H2SO40.2molD．充电时，要使0.606KgPbSO4变为Pb和PbO2需要通过4mol电子10.用惰性电极对500mlAgNO3溶液进行电解，当电解液PH值由6.0降到3.0时，电极上析出银的质量（设电解前后溶液体积不便，电解过程中无H2析出（）A．27mgB．54mgC．108mgD．216mg二、填空题11、采用惰性电极从NO3－、SO42－、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl－等离子中，选出适当的离子组成电解质，对其溶液进行电解：（1）两极分别放出H2和O2时，电解质的化学式可能为；（2）若阴极析出金属，阳极放出O2，电解质的化学式可能是；（3）两极分别放出气体，且体积比为1：1，电解质的化学式可能是。12.右图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336mL（标准状态）气体。回答：（1）直流电源中，M为极。（2）Pt电极上生成的物质是，其质量为g。（3）电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为：2∶∶∶。（4）AgNO3溶液的浓度（填增大、减小或不变。下同） ，AgNO3溶液的pH，H2SO4溶液的浓度，H2SO4溶液的pH 。（5）若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%，则原H2SO4溶液为 g。13.把两块质量相同的铜片作电极平行插入CuSO4溶液中，电解一段时间后，取出电极洗净、烘干、称量，质量差为2.56g，在通电过程中，电路中通过的电子为多少摩？【活用所学】14.由于Fe（OH）2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe（OH）2沉淀，应用下图电解实验可以制得白色的纯净的Fe（OH）2沉淀，两电极材料分别为石墨和铁。bdbdca（2）电解液C可以是（填编号）A．纯水B．NaCl溶液C．NaOH溶液D．CuCl2（3）d为苯，其作用是，在加入苯之前对C应作何简单处理（4）为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是（填编号）A．该用稀硫酸作电解液B．适当增大电源电压C．适当减小两电极间的距离D．适当降低电解液的温度（5）若C中用Na2SO4溶液，当电解一段时间看到白色Fe（OH）2沉淀后，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，混合物中另一明显现象为。15.用惰性电极电解1L4mol/LCuSO4溶液时，在电路通过0.5mol电子，又将电源与电极反接，后又通过1mol电子，求此时溶液中[H+].参考答案例题1.BC例题2.C1.D2.A3.A4.A5.B6.B7.D8.A9.BC10.B11.(1)H2SO4HNO3Ba(NO3)2(2)Cu(NO3)2CuSO4AgNO3(3)HClBaCl212.(1)正(2)Ag2.16(3)2、0.5、1（4）不变不变增大减小（5）45.1813.0.04mol14.（1）铁Fe–2e-=Fe2+(2)BC（3）液封，防止Fe(OH)2被氧化；加热煮沸（4）BC（5）白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红色。15.解：正接：阳极阴极2OH--------2e-Cu2+-------2e--------Cu0.5mol