2023新教材人教版化学作业与测评课件第4章 第2节

第二节电解池第四章化学反应与电能01预习作业(建议用时：15分钟)

1．(1)电解池是将________转化为________的装置。(2)电解就是电流通过____________(或熔融电解质)而在阴、阳两极引起______________的过程。(3)电极名称阴极：与电源________相连的电极，发生________反应；阳极：与电源________相连的电极，发生________反应。电能化学能电解质溶液氧化还原反应负极还原正极氧化(4)电子和离子的移动方向①电子：从电源________极流向电解池的________极，从电解池的________极流向电源的________极。②离子：阳离子移向电解池的________极；阴离子移向电解池的________极。负阴阳正阴阳2．电解饱和食盐水的阴极反应式：________________________，阳极反应式：____________________，总反应式是__________________________________________________________。2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－2Cl－－2e－===Cl2↑3．往铁件上镀铜时，阴极材料是______，电极反应式：__________________________；阳极材料是______，电极反应式：_______________；电解质溶液是________溶液。FeCu2＋＋2e－===CuCuCu－2e－===Cu2＋CuSO44．电解熔融氯化钠的阳极反应式：___________________；阴极反应式：___________________；总反应：__________________________。2Cl－－2e－===Cl2↑2Na＋＋2e－===2Na1．下列叙述正确的是(

)①电解池是将化学能转变成电能的装置②原电池是将电能转变成化学能的装置③金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化④电解池两个电极材料可以相同A．①②③④ B．③④C．②③④ D．③解析电解质溶液导电发生了氧化还原反应，是化学变化；金属导电仅是电子的定向移动，是物理变化。电解池的两极只要能导电即可。解析答案2.某小组设计电解饱和食盐水的装置如图所示，通电后两极均有气泡产生，下列叙述正确的是(

)A．铜是电解池的阳极B．石墨电极附近溶液呈红色C．铜电极上产生的是无色气体D．石墨电极上发生还原反应答案解析用石墨和铜作电极电解饱和食盐水，通电后两极均有气泡产生，则Cu作电解池的阴极，A错误；石墨为电解池的阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，故石墨电极附近溶液不变红，B错误；Cu电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故铜电极上产生的是无色气体(H2)，C正确；石墨电极为阳极，电极上发生氧化反应，D错误。解析3．用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解液的pH下降的是(

)①CuSO4②BaCl2③AgNO3④H2SO4A．①② B．①③C．①④ D．②④解析阴极质量增加，说明溶液中含有不活泼金属的阳离子；电解液的pH下降，说明在阳极上是OH－放电，而金属离子相应的阴离子应是含氧酸的酸根离子，故选B。解析答案4．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溶液，溶液呈黄褐色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答案解析02

课时分层练(建议用时：40分钟)[学习·理解]1．下列说法错误的是(

)A．电解质的导电过程是化学变化，而金属的导电是物理变化B．电解质溶液导电的过程，就是电解质被电解的过程C．电解质在任何条件下均可以导电D．电解质溶液导电过程中一定有新物质生成解析电解质导电的过程就是被电解的过程，电解过程发生氧化还原反应，一定有新物质生成，所以是化学变化；而金属导电是靠自由电子的定向移动，无新物质生成，是物理变化，故A、B、D正确。电解质只有存在自由移动的离子时，才有可能导电，C错误。解析答案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1∶2D．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∶1答案解析电解稀H2SO4，实质是电解水，因溶剂减少，H2SO4浓度将增大，故溶液的pH变小；电解稀NaOH溶液，虽然OH－在阳极放电，但H＋同时也在阴极放电，其实质同样是电解水，溶液的浓度也将变大，故溶液的pH变大；电解Na2SO4溶液，其实质也是电解水，在阴极和阳极分别析出H2和O2，二者的物质的量之比为2∶1；电解CuCl2溶液，在阴、阳两极上分别析出Cu和Cl2，二者的物质的量之比为1∶1。[重难点拨]电极反应规律(1)阴极：无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋。(2)阳极：首先看电极，如果是活性电极，则电极材料失去电子，被溶解，如果是惰性电极，根据阴离子的放电顺序加以判断。阴离子的放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－。解析3．如图为氯碱工业的简易装置示意图，其中两电极均为惰性电极。下列说法正确的是(

)A．粗盐水中含有的少量Ca2＋和Mg2＋可用NaOH除去B．适当降低阳极电解液的pH有利于Cl2逸出C．a处得到的是浓NaOH溶液D．若电路中通过0.2mol电子，理论上b处可得到标准状况下1.12L气体答案解析粗盐提纯时，少量Ca2＋用Na2CO3除去，Mg2＋用NaOH除去，A错误；A室为阳极室，Cl－放电生成Cl2，Cl2与水发生的反应为Cl2＋H2OHCl＋HClO，则适当降低阳极电解液的pH使平衡向左移动，有利于Cl2逸出，B正确；A室发生的电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，故a处得到的是稀NaCl溶液，C错误；B室发生的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，若电路中通过0.2mol电子，计算可得n(H2)＝0.1mol，即b处可得到标准状况下2.24L气体，D错误。解析4．(2023·南京六校高三联考)某医用超声清洗器带有臭氧消毒功能，其臭氧电解发生器的原理如图所示。下列叙述不正确的是(

)A．阳极可能的副产物有O2B．阴极电极反应为O2＋4e－＋4HR===2H2O＋4R－C．装置所用的离子交换膜是阳离子交换膜D．容器内壁可用不锈钢、陶瓷、橡胶等材质答案解析A项，由图示知，阳极上H2O转化为O3，氧元素被氧化，也可能生成O2，正确；B项，阴极上O2得电子转化为H2O，由电荷守恒知，需用H＋平衡电荷，由于是固体酸，HR不可拆开，故电极反应式中HR写成化学式，产物还有R－，正确；C项，阳极反应式为3H2O－6e－===O3↑＋6H＋，生成的H＋要移向阴极，故所用的离子交换膜是阳离子交换膜，正确；D项，橡胶会被O3氧化，错误。解析答案解析6．将等物质的量的K2SO4、NaCl、Ba(NO3)2、AgNO3混合均匀后，置于指定容器中，加入足量的水，搅拌、静置、过滤。取滤液，用铂电极电解一段时间，则两极区析出的氧化产物与还原产物的质量比约为(

)A．35.5∶108 B．108∶35.5C．8∶1 D．1∶2答案解析[应用·实践]7．用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种物质(方括号内物质)，能够使溶液恢复到原来的成分和浓度的是(

)A．AgNO3[AgNO3] B．NaOH[H2O]C．KCl[KCl] D．CuSO4[Cu(OH)2]解析AgNO3应加入一定量的Ag2O，KCl应加入一定量的HCl，CuSO4应加入一定量的CuO。解析答案8．用硫酸铜溶液作电解液，对含有Fe、Zn、Ag杂质的粗铜进行电解精炼。电解过程中，在相同时间内，下列说法正确的是(

)A．阴、阳两极上转移的电子数一定相等B．阴、阳两极的质量变化量一定相等C．阳极溶解的铜的质量比阴极析出的铜的质量大D．电解质溶液的组成始终保持不变答案解析根据得失电子守恒可知，电解过程中阴、阳两极上转移的电子数一定相等，A正确；电解精炼时，阳极上Zn、Fe优先放电，而Ag成为阳极泥，阴极仅发生反应Cu2＋＋2e－===Cu，所以阴、阳两极的质量变化量不一定相等，阳极溶解的铜的质量比阴极析出的铜的质量小，故B、C错误；电解质溶液中会引入Zn2＋、Fe2＋等，故D错误。[重难点拨]电解精炼铜与电镀(1)电解精炼铜，粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子，变成金属阳离子进入溶液，活泼性小于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的Cu2＋浓度会逐渐减小。(2)电镀的特点：一多、一少、一不变。一多指阴极上有镀层金属沉积；一少指阳极上有镀层金属溶解；一不变指电镀液浓度不变。解析9．利用质子传导型固体氧化物电解池将乙烷转化为乙烯，示意图如图。下列说法正确的是(

)A．电极a与电源的负极相连B．固体电解质中质子向a极移动C．电极b的电极反应式是CO2＋2e－＋2H＋===CO＋H2OD．电路中每通过2mol电子时理论上可产生22.4L乙烯答案解析10．《Science》报道了一种氯离子介导的电化学合成方法，能将乙烯高效、清洁、选择性地转化为环氧乙烷，电化学反应的具体过程如图所示。在电解结束后，将阴、阳极电解液输出混合，便可反应生成环氧乙烷。下列说法错误的是(

)A．Ni电极与电源负极相连B．工作过程中阴极附近pH减小C．该过程的总反应为CH2===CH2＋H2O―→＋H2D．在电解液混合过程中会发生反应HCl＋KOH===KCl＋H2O答案解析结合题意和电解池装置知，制备环氧乙烷的原理为：氯离子在阳极表面被氧化成氯气，氯气与水发生歧化反应生成HCl和HClO，HClO与通入电解液的乙烯反应生成氯乙醇，而HCl没有被消耗，因此在电解过程中阳极电解液变成酸性。在阴极表面，水得到电子生成氢气和氢氧根离子，因此在电解结束时，阴极电解液变为碱性。在电解结束后，将阳极电解液和阴极电解液输出混合，氢氧根离子与氯乙醇反应生成环氧乙烷。同时，在阴极处生成的氢氧根离子也可以中和阳极电解液中的HCl。解析[创新·提高]11．电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去(或撇掉)浮渣层，即起到了浮选