《魯科版選修四《電能轉化為化學能——電解》教案3》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《魯科版選修四《電能轉化為化學能——電解》教案3（32頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 最新魯科版選修四《電能轉化為化學能——電解》教案 32 節(jié) 電能轉化為化學能——電解 知識與能力： 1. 通過對熔融氯化鈉電解體系的分析 ,使學生掌握電解、電解池概念 ,清晰地建立起電極反應 的概念并能夠正確地判斷陰極和陽極； 2. 通過運用電解的原理分析食鹽水的電解、銅的電解精練 ,了解這些較復雜體系中所發(fā)生的反 應以及電解的實用價值； 3. 通過學習電鍍的內容 ,使學生了解具有一定特殊性的、另一種電解原理的應用方法 ,并進一 步體會電解對人類社會的重要貢獻； 4. 通過活動探究 ,提高學生的實驗能力

2、和分析能力； 5. 從能量的角度理解化學科學的重要性。過程與方法： 采用問題驅動的方法 ,經聯(lián)想質疑中熟知的反應切入提出問題,將學生引入本節(jié)學習；以已 知離子在電場中的定向移動為起點 ,從而分析具體反應中陰陽離子的移向 ,在漸進的學習中明白 電解、電解池 ,并學會書寫電極反應式；在電解原理的應用中 ,要讓學生明白規(guī)律是有條件限制 的。 情感、態(tài)度與價值觀： 進一步體會化學的魅力 ,激發(fā)對學習的興趣；了解方法的重要意義 ,明白將來實現的重要價 值。 教學重點： 電解原理、電極反應 教學難點： 陰極和陽極以及電極反應的概念、正確書寫電

3、極反應式 課時安排： 共 5 課時（新課 3 課時 ,復習練 習 2 課時） 教學過程： （第一課時） 【聯(lián)想 ?質疑】已知金屬鈉與氯氣反應的熱化學方程式： —1 如果要真?zhèn)€反應反方向進行 ,則需要外界提供 2Na(s)+Cl 2=2NaCl(s) △ H= —822.3kJ?mol 能量 ,那么大家想一想我們可以采用什么樣的外界能量。 【學生】電能。 【提問】那么這樣的反應是什么能轉化為什么能？ 【學生】電能轉化為化學能 【教師】對 ,電能轉化為化學能的一中重要方法就是電解 ,下面我們就來學習電解。首先我們來

4、 以電解熔融 NaCl 了解一下電解的原理 1 / 19 【板書】 一、電解的原理 【閱讀交流】 1）、通電前 ,熔融氯化鈉中存在哪些離子？這些離子的運動情況怎樣？ 2）、通電后 ,外電路上的電流方向怎樣？ 3）、接通電源后 ,熔融氯化鈉中 Na+ 、Cl -各向那個方向運動？ 4）、移到兩極表面的 Na+、 Cl -將發(fā)生什么變化？ e- e- 石墨電極 鐵電極 + Na 熔 融 Cl - 電解熔融 NaCl 【講解

5、】在熔融 NaCl 中 ,存在自由移動的 Na+和 Cl -,做雜亂無章的運動。通電后 ,電子由電源的 負極流出 ,聚集到鐵電極上。由于正負電荷相互吸引 ,Na+要移向鐵電極 ,做定向移動。 Na+ 在鐵電極上得到電子 ,Na+ + e- = Na, 發(fā)生還原反應。 電子要流向正極 ,那么石墨電極上哪來的電子？ 【學生】思考 ,回答 【講解】對 ,Cl - 要移到石墨電極上 ,失去電子 ,2Cl- — 2e- = Cl 2↑,發(fā)生氧化反應。為了維持電流 ,Cl- 要不斷地失去電子 ,不斷地定向移動到石墨電極上。

6、這樣在通電的情況下 NaCl 就分解 成了 Na 和 Cl 2,電能就轉化為化學能儲存在 Na 和 Cl 2 里面了。這個過程就稱之為電 解。 下面我們看看有關電解的幾個概念。 【板書】 （一）概念 1、電解： 【講解】能夠發(fā)生電解的裝置叫電解池 【板書】 2、電解池： 【提問】大家結合電解熔融 NaCl 的例子 ,說說構成電解池的條件有哪些？ 【學生】回答 【板書】 3、構成電解池的條件： （ 1）外加直流電源 （ 2）兩個固體電極 【講解】這兩個電極分別叫著陰、陽極 ,我們來看看陰陽極是怎么定義

7、的？ 【學生】閱讀回答。 【講解】結合電解熔融 NaC l 的例子講解。 2 / 19 【板書】 陰極：發(fā)生還原反應的電極。 與電源 “ +相”連的電極 , 得到電子的電極 , 陽離子移到的電極。 陽極：發(fā)生氧化反應的電極。與電源 “—”相連的電極 , 失去電子的電極 , 陰離子移到的電極。 （ 3）電解質溶液或熔融電解質 （ 4）構成閉合的電路 【練習】 1.分析下圖 ,屬于電解池的有（  判斷陰極的方法

8、 判斷陽極的方法 ③⑥ ） 2.下列說法正確的是 ( ①④ ) ①電解是把電能轉變成化學能； ②電解是化學能轉變成電能； ③電解質溶液導電是化學變化； ④任何電解過程 ,必將導致氧化還原反應的發(fā)生； 【過渡】如果隨便給你一個電解池 ,你怎么來判斷電極的產物和每個電極上所發(fā)生的反應呢？ 下面我們就來講講這個問題。 【板書】 （二）電極產物的判斷和電極方程式的書寫 【講解】要講這個問題 ,首先我們得

9、明白什么是電極反應 ,大家閱讀課本了解一下。 【板書】 1、電極反應： 【舉例】 2、電解熔融 NaCl 【板書】 陰極： 2Na+ +2 e- = 2Na 電荷要守恒 陽極： 2Cl - — 2e- = Cl 2 ↑ 通電 總方程式： + - 2Na + Cl 2↑（離子方程式） 2Na + 2Cl 通電 2NaCl 2Na + Cl 2↑（化學方程式） 【舉例】電解 CuCl 2 的電極反應的書寫。 3 / 19

10、 e- e- 石墨電極 石墨電極 Cu2+ + H CuCl 2 溶液 Cl - - OH 電解 CuCl 2 溶液 【講解】對于電極方程式的書寫有個一般步驟： 【板書】 （ 1）明確電解液中存在的離子 【提問】 CuCl 2 溶液中存在哪些自由移動的離子？ 【學生】回答 【過渡】對于陽離子 ,到底是 Cu2+先得到電子 ,還是 H+ 先得到電子呢？這就涉及到離子的放電順 序的問題了 ,大家閱讀課本 ,了解以下離子的放電順序。 【學生】閱讀課本。 【板書】 （ 2

11、）是哪些離子得失電子 放電順序： 陰極：陽離子得電子順序： Ag+ >Hg 2+> Fe3+>Cu 2+> H + （ 酸 ） >Pb2+>Sn2+>Fe 2+>Zn 2+> H + （ 水 ） Al3+ >Mg 2+>Na + >Ca 2+> K + 陽極：陰離子失電子順序：活性電極﹥陰離子。即： Cu>Hg >Ag>S 2－ >I －>Br － >Cl －>OH － >（ NO 3－ 、 SO42－含氧酸根） >F- 【講解】那么大家根據放電順序寫出該電解的陰陽兩極的電極方程式。 【練習】 1.書寫用石墨做電極電解硫酸的電極方程式和電解池方程式。

12、 2.用惰性電解 Fe2(SO4)3 和 Cu(NO 3)2 的混合溶液 ,寫出電解的電極方程式。 【作業(yè)】用石墨做電極 ,電解 H 2SO4 溶液 NaSO4 溶液 NaOH 溶液 HgCl 2 溶液 CuSO4 溶液 KI 溶液 , 分別寫出電解的電極方程式和總方程式。 為下節(jié)課講電解的幾種類型作鋪墊！ 【板書設計】 一、電解的原理 （一）概念 1、電解： 2、電解池： 3、構成電解池的條件： （ 1）外加直流電源 （ 2）兩個固體電極 4 / 19 陰極：發(fā)生還原反

13、應的電極。 與電源 “ +相”連的電極 , 判斷陰極的方法 得到電子的電極 , 陽離子移到的電極。 陽極：發(fā)生氧化反應的電極。 與電源 “—”相連的電極 , 判斷陽極的方法 失去電子的電極 , 陰離子移到的電極。 （ 3）電解質溶液或熔融電解質 （ 4）構成閉合的電路 （二）電極產物的判斷和電極方程式的書寫 陰極： 2Na+ +2 e- = 2Na 陽極： 2Cl - — 2e- = Cl 2 ↑ 總方程式： 2Na+ + 2Cl - 通電 2Na + Cl 2↑（離子方程式） 通電 2Na

14、Cl 2Na + Cl 2↑（化學方程式） （ 1）明確電解液中存在的離子 （ 2）是哪些離子得失電子放電順序： 陰極：陽離子得電子順序： Ag +>Hg 2+> Fe3+>Cu 2+> H + （酸） >Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn 2+> H + （水） Al 3+>Mg 2+>Na + 2+ + >Ca > K 陽極：陰離子失電子順序：活性電極﹥陰離子。即： Cu>Hg >Ag>S 2－ >I －>Br － >Cl － >OH － >（ NO 3－ 、 SO42－ 含氧酸根） （第二課時

15、） 【復習提問】 1、什么叫電解？ 2、什么叫電解池？ 3、判斷陰、陽極的方法有哪些？ 4. 以石墨作電極分別電解下列溶液 ,在陰極不能得到氫氣的是（ B ） A. Na 2SO4 B. AgNO 3 C. NaCl D. NaOH 【講解】電解的幾種類型 （ 1）電解含氧酸、強堿溶液及活潑金屬的含氧酸鹽 ,實質上是電解水 ,電解水型； （2）電解不活潑金屬無氧酸鹽 ,實際上是電解電解質本身 ,分解電解質型； 5 / 19 （ 3）電解不活潑金屬的含氧酸鹽 ,放氧生酸型； （ 4）電解活潑金屬（ K

16、/Ca/Na ）的無氧酸鹽 ,放氫生堿型；【板書】二、電解原理的應用 電解的類型： 1. 電解水型 2. 分解電解質型 3. 放氧生酸型 4. 放氫生堿型 【過渡】下面我們結合幾個例子看看電解原理的應用 （一）電解食鹽水 【預習提示】 1、預測電解食鹽水的現象是有哪些？ 2、電解食鹽水的產物是什么？ 3、在電解食鹽水時 ,溶液中各離子的移向何極？ 4、在電解食鹽水的過程中 ,溶液的 PH 值如何變化？ 【學生】預習后回答 【視頻】電解食鹽水 【講解并板書】現象： 電流流向： 電子流向： 陰陽極反

17、應方程式（滴加酚酞紅 ,紅色先出現在哪？）： 陰極： 2H ++2e-→ H2 ↑ 陽極： 2Cl- → Cl 2↑+2e- 總方程式（陰極產物 ,陽極產物各是什么？）： 總反應式： 2NaCl+2H 2O = 2NaOH+H 2↑ +Cl2↑(條件 :通電 ) 溶液 PH 值變化： 【學生】預習氯堿工業(yè) 【講解】 氯堿工業(yè)示意圖及陽離子交換膜的兩個優(yōu)點。 6 / 19 Cl 2 H2

18、 NaCl 濃溶液 H2O( 含少量 NaOH) Na + Na+ NaCl 稀溶液 NaOH 濃溶液 陽離子交換膜 【講解】在電解過程中 ,由于陰極區(qū) OH 濃度變小 ,水的電離平衡向生成 H 和 OH 的方向移 動,隨著 H 不斷變?yōu)闅湓硬⒆罱K形成氫氣逸出 ,使陰極區(qū)溶液中的 OH 越來越多。用隔膜就 可以阻止 OH 移向陽極 ,則使氫氧化鈉可以在陰極附近的溶液中富集 ,由陰極溶液可以得到燒 堿。還可以得到另外兩種重要的化工產品 — 氯氣和氫氣。 【指導學生閱讀資料在線】水的電離和離子放電順序

19、 【強調】離子放電順序是對在一定條件下 ,離子并不都能在電極上發(fā)生反應。而且所給的離子 放電順序是一定條件下的經驗規(guī)律 ,不同的實驗條件會存在不同的順序 ,規(guī)律是有條件限制的。 【閱讀】工業(yè)電解食鹽水制備燒堿 【課堂練習】練習冊 P13 1、 2、 4、 13 【作業(yè)】 P18 1 【板書設計】 二、電解原理的應用 電解的類型： 5. 電解水型 6. 分解電解質型 7. 放氧生酸型 8. 放氫生堿型（一）電解食鹽水 現象： 電流流向： 電子流向： 陰陽極反應方程式（滴加酚酞紅 ,紅色先出現在哪？）： 陰極：

20、 2H + - ↑ 陽極： 2Cl - - +2e → H2 → Cl 2↑ +2e 總方程式（陰極產物 ,陽極產物各是什么？）： 總反應式： 2NaCl+2H 2O = 2NaOH+H 2↑ +Cl2↑(條件 :通電 ) 7 / 19 溶液 PH 值變化： （第三課時） 【知識回顧】上節(jié)課我們學習了哪些知識點？ 【學生】 【預習提示】 1、在銅的電解精練中 ,陰陽極材料各是什么？能不能換成其他的材料？ 2、對電解質溶液是有什么要求？ 3

21、、陰陽極反應方 程式是什么？ 4、可以得到什么副產物？ 【學生】預習后回答 【板書】（二）銅的電解精練 【視頻】銅的電解精練 【講解并板書】現象： 電流流向： 電子流向： 陰陽極反應方程式：陰極： Cu 2+ + 2e- → Cu 陽極： Cu→ Cu 2+＋2e- 電解的副產物 （三）電鍍 【預習提示】【講解】一件表面鍍有其他金屬的制品 ,我們可以把它的結構大致分為兩大部 分：鍍件和鍍層金屬。那么這個鍍層金屬是這么鍍在這個鍍件上的呢？這節(jié)課我們就來看看這 個問題。 【活動探究】在鐵釘

22、上鍍銅 【板書】電鍍：是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程。 注意點 : ①電極：陰極 —— 鍍件 (待鍍金屬制品 ) 陽極 —— 鍍層金屬或惰性電極 ②電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質溶液。 【投影小結】 電解池、電解精練池、電鍍池的比較 電解池 電解精練池 電鍍池 將電能轉變成化學能的裝 應用電解原理將不純的金屬 應用電解原理在某些金 定義 屬表面鍍上一層其他金 置 提純的裝置 屬的裝置 ①兩電解接

23、直流電源 ①不純金屬接電源正極 ,純的 ①鍍層金屬接電源正極, 形成條 ②電極插入電解質溶液或 金屬接電源負極 待鍍金屬接電源負極 件 熔融電解質中 ②電解質溶液須待提純金屬 ②電鍍液須含有鍍層金 ③形成閉合回路 的離子 屬的離子 8 / 19 電極名 陽極：電源正極相連 陽極：不純金屬 陽極：鍍層金屬 稱 陰極：電源負極相連 陰極：純金屬 陰極：鍍件 電極反 陽極：氧化反應 應 陰極：還原反應 【投影練習】 1.（ 1）

24、 a 、 b 哪一極為正極？ （ 2）若要給鐵叉鍍鋅 ,a 極選用什么材料？選擇何種溶液？ （ 3）若要給鐵叉鍍金 ,a 極選用什么材料？選擇何種溶液？ 2. 工業(yè)上采用 Fe、 C 為電極電解 K2MnO4 溶液制 KMnO4 （ 1）電解時 ,應以作陰極 ,電解過程中 陰極 附近溶液 pH 將會 , （2）陽極反應式為 , （3）總電解反應式為 . 答案 : Fe 增大 MnO 4 — 2K 2MnO 4+2H 2O=2KMnO 4+2KOH+H 2↑ 2—— e- =MnO 4 【講解】

25、 例一：鉑電極電解 1LCu(NO3)2 和 KNO3 混合溶液 ,通電一段時間 ,兩極均產生 11.2L(S.T.P) 氣體 . 求電解后溶液的 pH, 并確定析出銅的物質的量 . 解析：陽極 4OH--4e- =2H2O+O2↑ 陰極 Cu2++2e- =Cu↓ 2H++2e- =H2↑ 陽極轉移電子的物質的量為 : 0.5 4= 2mol, 消耗 4OH- 2mol, 即產生 H+ 2mol. 陰極生成 0.5molH2, 消耗 H+ 1mol; 所以溶液中 C(H+)=1mol/L pH=0

26、 生成 H2 轉移的電子 :0.5 2=1mol, 故還有 1mole- 用于還原 Cu2+, 可析出銅為 0.5mol. 【練習】 1.用石墨電極電解 100mL H2SO4 與 CuSO4 的混合液 ,通電一段時間后 ,兩極均收集到 2.24L （標況）氣體 ,則原混合液中 Cu2+ 的物質的量濃度為（ ） A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/L 2.某硝酸鹽晶體化學式為 M(NO3) xnH2O,式量為 242,將 1.21g 該晶體溶于水配成 100mL 溶液 , 用惰性電極進行電解。當有 0.01 mol 電子轉

27、移時 ,溶液中金屬離子全部析出 ,此時陰極增重 0.32g。求： ①金屬 M 的相對原子質量及 x、n 值； ②電解溶液的 pH（溶液體積仍為 100mL ）。 M x+ + xe- = M 0.005mol 0.01mol 0.32g 9 / 19 所以： x = 2 ； Ar(M) = 64 ； n = 3 產生 H+ 為 0.01mol,pH=1 3.右圖中 x、 y 分別是直流電源的兩極 ,通電后發(fā)現 a 極板質量增加 ,b 極板處有無色無臭氣體放 出 ,符合這一情況的

28、 4.根據金屬活動順序表 ,Cu 不能發(fā)生如下反應： 2 2 ↓ + H2↑。但選擇恰當電極材 Cu + 2H O=Cu(OH) 料和電解液進行電解 ,這個反應就能變?yōu)楝F實。下列四種電極材料和電解液中 ,能實現該反應 最為恰當的是 A B C D 陽極 石墨 Cu Cu Cu 陰極 石墨 石墨 Fe Pt 電解液 CuSO4 溶液 Na2SO4 溶液 H 2SO4 溶液 H2O 5.按下圖的裝置進行電

29、解實驗： A 極是銅鋅合金 ,B 極為純銅 , 電解質中含有足量的銅離子。通電一段時間后 ,若 A 極恰好 全部溶解 ,此時 B 極質量增加 7.68 克 ,溶液質量增加 0.03 克 ,A 合金中 Cu、 Zn 原子個數比為 A 4 ︰1 B 3 ︰ 1 C 2︰ 1 D 任意比 【板書設計】 （二）銅的電解精練 現象： 電流流向： 電子流向： 陰陽極反應方程式：陰極： Cu 2+ + 2e- → Cu 陽極： Cu→ Cu 2+＋2e

30、- 電解的副產物 （三）電鍍 電鍍：是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程。 注意點 : ①電極： 陰極 —— 鍍件 (待鍍金屬制品 ) 陽極 —— 鍍層金屬或惰性電極 ②電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質溶液。 三、電解池、電解精練池、電鍍池的比較 【作業(yè)】 P18 2 10 / 19 【教學反思】 (第四課時 ) 定義：電能轉化為化學能 陽極：與電源正極相連 陰陽極的 電解的定 判斷 義 陰

31、極：與電源負極相連 陽極產物的判斷 電解時電極產 電解 物的判斷 陰極產物的判斷 陽極：陰離子的放電順序 陰極：陽離子的放電順序 氯堿工業(yè) 電解原理的應用 電鍍 【 知 銅的電解精練 識 總 電解法冶煉金屬 結】 【 典 例精析】 【例 1】如右圖是電解 CuCl 2 溶液的裝置 ,其中 c、d 石墨電極 ,則下列有關判斷正確的是（ C） A.a 為負極 ,b

32、為正極 B. a 為陽極 ,b 為陰極 C.電解過程中 ,d 電極質量增加 電極的放電順序 D.電解過程中 ,Cl - 物質的量濃度不變 【解析】依據電流方向 ,可推出 a 為電源正極 ,b 為負極 則 c 是電解 池的陽極 ,Cl－ 失電子轉化為 Cl 2； d 是電解池的陰極 ,產生 【例 2 】 .用石墨電極持續(xù)電解下列溶液（電流強度不變） 陽極上產生氣體的的量可能發(fā)生如 下圖所示變化的是（ D） A.KI 溶液 B.Na 2SO4 溶液

33、 C.CuSO4 溶液 D.NaCl 溶液 【解析】電解 KI 溶液時 ,I－ 優(yōu)先在陽極失去電子生成 I 2,起初沒有氣體放出。電解 Na2SO4 溶液 11 / 19 相當于電解水 ,在陽極生成氧氣 ,圖象中不可能出現拐點。電解 CuSO4 溶液時 ,一直是 OH－ 在陽極 失去電子生成 O2 ,圖象中同樣不可能出現拐點。電解 NaCl 溶液時 ,Cl－ 優(yōu)先在陽極失去電子生成 Cl2 ,當 Cl －消耗完時 ,轉換為 OH －放電而生成 O2 ,每轉移 1mol 電子 ,可

34、生成 0.5molCl 2,但只能生成 0.25molO 2,也就是說 ,前半段斜率較大 ,后半段斜率較小 ,與圖象完全吻合。 【例 3】 .有 X 、Y 、 Z、 M 四種金屬 ,已知： X 可以從 Y 的鹽溶液中置換出 Y ； X 和 Z 組成原電 池時 ,Z 為正極； Y 和 Z 的離子共存于電解液中 ,Y 離子先放電； M 的離子氧化性強于 Y 的離 子。則這四種金屬的活動性由強到弱的順序是 （ D） A.X>Y>Z>M B.X>Z>M>Y C.M>Z>X>Y D.X>Z>Y>M 【解析】 X 可以置

35、換出 Y,說明金屬活動性 X>Y ； X 和 Z 作原電池電極時 ,Z 為正極 ,說明金屬活 動性 X>Z ；Y 和 Z 的離子共存 ,Y 離子先放電 ,說明金屬活動性 Z>Y ； M 的離子氧化性強于 Y 的 離子 ,說明金屬活動性 MZ>Y>M 。 【例 4 】 .用指定材料做陽極和陰極來電解一定物質的量濃度的溶液甲 ,然后加入物質乙能使溶 液復原。則合適的組合是（ B） 陽極 陰極 溶液甲 物質乙 A.Pt Pt NaOH NaOH 固體 B

36、.Pt Pt H 2SO4 H2O C.C Pt NaCl 鹽酸 D.粗銅 精銅 CuSO4 Cu(OH) 2 【解析】電解 NaOH 、 H2SO4 溶液 ,都是電解水 ,所以加水就可以復原 ,A 錯誤； B 正確；電解 NaCl 溶液后應加入氯化氫使之復原 ,如果加鹽酸 ,會使 NaCl 溶液物質的量濃度減小 ,C 錯誤； D 選項 ,陽極： Cu-2e－ → Cu2＋ ,陰極 Cu2 ＋＋ 2e－ → Cu, 電解質溶液物質的量濃度沒變 ,不用加任何物 質。

37、 【例 5】某學生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器 ,用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液。通電 時,為使 Cl 2 被完全吸收 ,制得有較強殺菌能力的消毒液 ,設計了如圖的裝置 ,則對電源電極名稱和 消毒液的主要成分判斷正確的是（ B） A.a 為正極 ,b 為負極： NaClO 和 NaCl B.a 為負極 ,b 為正極： NaClO 和 NaCl C.a 為陽極 ,b 為陰極： HClO 和 NaCl

38、 D.a 為陰極 ,b 為陽極： HClO 和 NaCl 【解析】用石墨作電極時 ,在陽極上應是 Cl － 放 電 ,2Cl － － 2e－ → Cl 2, 在陰極上是水電離出 的 H＋ 放 電 ,2H ＋ ＋ 2e － → H , 水電離出的 ＋ 消耗后 , 產生的 OH H 2 － 與 Cl 2 反應產生 ClO－ , 則消毒液為 NaClO

39、 和 NaCl, 如果 Cl 2 在上端產生 ,則 Cl 2 － 即 b 為電源的 直接向外排出 , 不能與 OH 反應 , 故 Cl 2 應在下端產生 , 正極 , 與之相連的碳棒為陽極。 【練習講評】 【題 1】下圖為直流電源電解稀 Na 2SO4 水溶液的裝置。通電后在石墨電極 a 和 b 附近分別滴加 12 / 19 一滴石蕊溶液。下列實驗現象中正確的是 （ D） A. 逸出氣體的體積 ,a 電極的小于 b 電極的 B.一

40、電極逸出無味氣體 ,另一電極逸出刺激性 氣味氣體 C. a 電極附近呈紅色 ,b 電極附近呈藍色 Na2 SO4 溶液 D. a 電極附近呈藍色 ,b 電極附近呈紅色 【解析】電解硫酸鈉實質上只電解水。根據 陽失氧、 陰得還 ,可知陰極（ a 電極）產生氫氣 ,陽極（ b 電極）產生氧氣 ,所以 a 電極附近富集著氫氧根離 － － ；而 b 電極附近發(fā)生 － + 子,使石蕊呈藍色 ,4H2O+4e → 2H2↑ +4OH 2H 2O－ 4e → O2↑ +4H 而

41、使石蕊 呈紅色。 【題 2】下列關于電解池中形成的閉合回路的敘述中 ,正確的是（ D） A. 電解池中的閉合回路僅是由電子的定向運動形成的 B.金屬導線中 ,電子從電源的負極流向電解池的陽極 ,從電解池的陰極流向電源的正極 C.在電解質溶液中 ,陰離子向陰極運動 ,陽離子向陽極運動 D.相同時間內 ,陽離子在陰極上得到的電子與陰離子在陽極上失去的電子數相同 【解析】在電解池中 ,導線和電極上是由電子的定向移動 ,而溶液中則靠離子的定向移動 ,才使整 個電解池形成一個閉合回路；導線中電

42、子的方向與電流方向相反 ,故電子從電解池的陽極流向 電源的正極 ,從電源的負極流向電解池的陰極 ；電解質溶液中 ,陽離子向陰極移動 ,陰離子向陽極 移動；不論如何 ,兩極上轉移的電子數總是相等的。 【題 3】下列敘述中不正確的是（ D） A. 電解池的陽極上發(fā)生氧化反應 ,陰極上發(fā)生還原反應 B.不 能自發(fā)進行的氧化還原反應可通過電解實現 C.電鍍時 ,電鍍池里的陽極材料發(fā)生氧化反應 D.電解飽和食鹽水時 ,陽極得到 NaOH 溶液和氫氣

43、 【解析】電解飽和食鹽水時 ,在陽極得到氯氣 ,在陰極得到氫氣和 NaOH 溶液。 【題 4】用惰性電極電解下列溶液 ,電解一段時間后 ,陰極質量增加 ,電解質溶液的 pH 下降的是 （B ） A.CuCl 2 溶液 B.AgNO 3 溶液 C.BaCl 2 溶液 D.H 2SO4 溶液 【解析】 4 AgNO 3＋ 2H 2O==4Ag+O 2↑ +4HNO 3 陰極產物為 Ag, 陽極產物為氧氣和氫氧化鈉。 【題 5】電解溶液時 ,如果陰極上有 1.6g 銅析出 ,則陽極上產生氣體的體積

44、（標準狀況）約為 （A ） A.0.28L B.0.56L C.014L D.11.2L 【解析】本題首先要判斷陽極上產生什么氣體 ,依據陽失氧 ,陰得還 ,可推知陽極上產生的氣體是 氧氣 ,從電子轉移的角度可知電子轉移 0.05mol, 故氧氣有 028L 。 1.6g V (O 2 ) 64g mol 1 2 22.4L mol 1 0.28L 4 13 / 19 【題 6】用含少量銀和鋅的粗銅做陽極

45、,純銅片做陰極 ,CuSO4 溶液做電解液 ,電解一段時間后 ,陽 極質量減少了 x g, 則（ D ） A. 電解液質量增加 x g B. 陰極質量增加 x g C.陰極質量增加 a g ,a>x D.陰極質量增加 b g,b

46、 ,但增加值小于 x。 【題 7】當用銅做電極電解 CuSO4 溶液時 ,在陰極的產物是（ A ） A. 銅 B.銅和氧氣 C.氧氣 D.氫氣 【解析】本題相當于在銅上鍍銅 ,與電解質溶液無關 ,也就是陽極銅減少 ,陰極銅增加。 【題 8】下列關于電解法精煉粗銅的敘述中不正確的是（ C） A. 粗銅極做陽極 B.電解時 ,陽極發(fā)生氧化反應 2+ － ,而陰極發(fā)生的反應為 Cu +2 e → Cu

47、C.粗銅中所含 Ni 、 Fe、 Zn 等金屬雜質 ,電解后以單質形式沉積槽底 ,形成陽極泥 D.電解銅的純 度可達 99.95%~99.98% 【解析】 Ni 、 Fe、 Zn 等金屬的金屬性比 Cu 強 ,在陽極首先是金屬性強的金屬失電子 ,故 Ni 、 Fe、 Zn 應變?yōu)閷栯x子進入溶液。 【題 9 】海水提鎂的最后一步是將氯化鎂電解獲取金屬鎂 ,下列有關該電解過程的敘述中 ,正確 的是 (BC) A. 兩個電極必須都用惰性電極

48、 B.陽極必須用惰性電極 ,陰極可以是惰性電極；也可以是金屬電極 C.電解熔融狀態(tài)的氯化鎂 D.電解氯化鎂的水溶液 【解析】電解氯化鎂獲取金屬鎂 ,也就是說鎂離子需要得到電子 ,所以必須將其轉變?yōu)殛庩栯x子, 如果在水溶液中 ,水電離的氫離子會優(yōu)先得電子 ,因此只能在熔融狀態(tài)下進行。再根據陰得還 ,可 得該電極上發(fā)生的是鎂離子得到電子的反應 ,對于任意電極都沒有影響 ,因為惰性電極和金屬電 極均無法得到電子。陽失氧 ,可得此變化應在陽極上發(fā)生失電子的反應 ,如果該電極使用活性電 極的話 ,會優(yōu)先失電子 ,產生出

49、的金屬陽離子對后面進行的電解存在干擾 ,甚至再次優(yōu)先得電子變 為電鍍。 【題 10】許多金屬都可以通過電解的方法達到精煉的目的。下列有關該方法的敘述中 ,正確的 是(A) A. 含雜質的粗金屬做陽極 ,與直流電源的正極相連 B.陰極只要是一種導體即可 ,與精煉過程無關 C.電解質溶液中除了含有精煉的金屬的陽離子之外 ,絕對不能含有其他金屬陽離子 D.在精煉過 程中 ,電解質溶液的成分不發(fā)生任何變化 14

50、 / 19 【解析】陽極要失電子 ,含雜質的粗金屬做陽極 ,精金屬作為陰極 ,若陰極用其他導體就會使需要 精煉的覆蓋在該導體上；粗金屬中可能含有一些比較活潑的金屬 ,失電子之后也會到溶液 ,電解 質溶液的成分可能會增加。 【題 11】在鐵制品上鍍上一定厚度的鋅層 ,以下設計方案正確的是（ A ） A. 鋅做陽極 ,鍍件做陰極 ,溶液中含有 Zn 2+ B.鉑做陰極 ,鍍件做陽 極 ,溶液中含有 Zn2+ C.鋅做陽極 ,鍍件做陰極 ,溶液中含有 Fe2+ D.鋅做陰極

51、,鍍件做陽極 ,溶液中含有 Zn 2+ 【解析】應用電鍍池原理 ,可知鍍件做陰極 ,鍍層做陽極 ,溶液中含有鍍層的金屬陽離子。 【題 12】標明下列裝置中電解池的陰極和陽極 ,寫出電極反應式 ,并判斷分別是氧化反應還是還 原反應。 【 解 析 】 三個裝置的電極都是惰性電極 , 因而電極反應都與電極無關 ,在電解池中 ,與電源正極相連、發(fā)生 的電極反應是氧化反應的電極是陽極 ,與電源負極相連、發(fā)生的電極反應是還原的電極是陰 極。根據

52、以上原則就可標明電解池 的陰、陽極 ,寫出電極反應的化學方程式 ,并判斷是氧化反應 還是還原反應。如 A ：氯離子在陽極失電子 ,氫離子在陰極得電子； B：銀離子在陰極得電子 ,水 電離出的氫氧根離子在陽極失電子； C：溴離子在陽極失電子 ,水電離出的氫離子在陰極得電 子。 （第五課時） 【題 1】在電解水制取 H 2 和 O2 時 ,為了增強導電性 ,常常要加入一些電解質 ,最好選用下列物質中的（ A ） A. NaOH B. HCl C.NaCl D.CuSO 4 【解析】因為電解水 ,所以加入的物質

53、應該不參與電極反應 ,HCl 、 NaCl 中的 Cl -、 CuSO 中的 4 Cu2+均參與電極反應 ,而加入 NaOH 后仍然是電解水 ,但由于提供了 Na+、 OH -導電性明顯增強。 【題 2】在水中加入等物質的量的 Ag +、 Pb2+、 Na+、 SO42- 、 NO 3-、 Cl - ,該溶液放在用惰性材料 做電極的電解槽中 ,通電片刻 ,則氧化產物與還原產物的質量之比為 (C) 15 / 19 A.35.5 ： 108 B.16 ： 207 C.8： 1 D.108 ：

54、 35.5 【解析】由于 Ag +與 Cl -、 Pb2+與 SO4 2-形成沉淀 ,電解的是 NaNO 3 溶液 ,實質是電解水。 【題 3】用鉑電極（惰性電極） 電解下列溶液時 ,陰極和陽極上的主要產物分別是 H2 和 O2 的是 (AC) A. 稀 NaOH 溶液 B.HCl 溶液 C.酸性 MgSO 4 溶液 D. 酸性 AgNO 3 溶液 【解析】陰極和陽極的主要產物分別是 H 2 和 O2 時,實質就是電解水。 【題 4】用惰性電極電解 M(NO 3)x 的水溶液 ,當陰極上增重 a g 時 ,在陽極上同時產生

55、b LO 2（標 準狀況）。從而可知 M 的相對原子質量為（ C） 22.4ax 11.2ax 5.6ax 2.5ax A. b B. C. b D. b b 【解析】陽極： OH -==2H 2O+O 2↑ +4e- 陰極： M x+ +xe-==M 根據兩極得失電子數相等 ,有下列關系： bL ag 5.6ax 22.4L mol 1 4 Mg mol 1 x 可解得 M= b

56、【題 5】在一 U 形管中裝入含有紫色石蕊的 Na 2SO4 溶液 ,通直流電 ,一段時間后 U 形管內會形成 一個倒立的三色“彩虹” ,從左到右的顏色次序是（ C） A. 藍、紫、紅 B.紅、藍、紫 C.紅、紫、藍 D. 紫、紅、藍 【解析】本題以電解原理為核心命題點 ,考查電解后溶液的酸堿性與酸堿指示劑的變色關系等 知識點。用惰性電極電解 Na2SO4 溶液 ,就等同于電解水 ,陽極 OH-放電 ,使陽極附近 H+ 濃度增大 , 陰極 H +放電 ,使陰極附近 OH- 的濃度增大。 【題 6】把

57、 25℃時 ,將兩個鉑電極插入一定量飽和 Na2SO4 溶液中進行電解 ,通電一段時間后 ,在 陰極逸出 a mol 氣體 ,同時有 W g Na2SO4???10H2O 晶體析出。若溫度保持不變 ,剩余溶液中溶質 的質量分數為（ C） A. W 100% B. W 100% 36a W 18a W C. 7100W D. 7100W % % 161(W 18a) 161(W 36a)

58、 【解析】本題首先要明確剩余的溶液仍為飽和溶液 ,也就是說該題就是求飽和溶液的質量分數 , 那析出的晶體與被電解的水放在一起也應該為飽和溶液 ,因而就可以利用數據進行求解。先求 W g Na2SO4???10H2O 晶體中溶質的質量即為 W 142 ,溶液的質量為晶體的質量加上被電解掉 322 的水的質量。陰極逸出 a mol 氣體 ,也就是氫氣 ,所以可知被電解的水也為 a mol, 質量為 18 a 。 故有答案： C。 【題 8】將兩個鉑電極插入 500mL CuSO4 溶液中進行電解 ,通電一段時間后 ,某一電極增重 0.64g （

59、設電解使該電極無 H2 放出 ,且不考慮水解和溶液體積變化）。此時溶液中 c(H +) 濃度約為 16 / 19 （A ） -3 -3 -3 -7 A.4 10 mol?L-1 B. 2 10 mol?L -1 C. 1 10 mol?L -1 D. 4 10 mol?L -1 【解析】用惰性電極電解 CuSO 溶液 ,電極能增重的只有在陰極。在陰極有 0.001molCu 2+得到 4 電子析出 0.064g Cu,在陽極同時有 0.002mol OH

60、 -失去電子 ,同時生成 0.002mol H + 。 【題 9】將質量分數為 5.2% 的 NaOH 溶液（密度為 1.06g?cm-3） 1 L 用鉑電極電解 ,當溶液中 NaOH 的質量分數改變了 1.0%時停止電解 ,則此時溶液中的關系是（ B） 選項 NaOH 的質量分數 陽極析出物的質量 /g 陰極析出物的質量 /g A 6.2% 19 152 B 6.2% 152 19 C 4.2% 1.2 9.4 D 4.2% 9.4 1.2 【解析】本題可巧

61、解 ,因為用惰性電極電解 NaOH 溶液 ,其實質是電解水 ,所以溶質的質量分數肯 定增加 ,排除 C、 D；陽失氧 ,陰得還 ,則有陽極產物為 O2,陰極產物為 H2 ,陽極析出物的質量大于 陰極析出物的質量。 【題 10】用石墨作電極電解 3mol ?L -1 KCl 和 0.5mol ?L -1 Al 2(SO4)3 的混合溶液時 ,下圖電解變化的曲線合理的是（ AD ） 【解析】電極為惰性電極 ,溶液中各離子的放電順序為：陽離子： H+>Al 3+>K + ,陰離子： Cl ->

62、OH - >SO4 2-。電極反應為：陽極 2Cl - → Cl 2 ↑ +2e － + － → H2↑ , 溶液中還伴有 Al 3+- , 陰極 2H +2e +3OH + 和 - 故 電 解 總 反 應 式 為 ： 2Al 3++6Cl - ==Al(OH) 3 ↓ , 其 中 H OH 是 由 水 電 離 產 生 的 , 通電 n(Al 3+):n(Cl -)=1:3, 所以電解至二者消耗完時 +6H 2O 2Al(OH) 3↓ +3H

63、2↑ +3Cl 2↑。恰好 , 溶 液為 K2SO4溶液 , 接下來接續(xù)電解實際上是電解水 , 所以 pH 值先增大后保持不變且接近于 7, 沉 淀則從無到最大值。 【題 11】工業(yè)上為了處理含有 Cr2O72- 的酸性工業(yè)廢水 ,采用下面的處理方法：往工業(yè)廢水中加 入適量 NaCl, 以鐵為電極進行電解 ,經過一段時間 ,有 Cr(OH) 3 和 Fe(OH) 3 沉淀生成 ,工業(yè)廢水中鉻 元素的含量已低于排放標準。請回答下列問題： (1) 兩極發(fā)生反應的電極式為陽極： ,

64、陰極： (2) 寫出變?yōu)榈碾x子方程式： (3) 工業(yè)廢水由酸性變?yōu)閴A性的原因是 (4) ( 填 ”能”或 ”不能 ”)改用石墨電極 ,原因是 17 / 19 【解析】用鐵做電極電解時 ,陽極：為鐵失電子生成亞鐵離子 ,陰極為氫離子得電子生成氫氣。 陽極生成的亞鐵離子進入溶液中與 Cr2 O72- 發(fā)生氧化還原反應生成鐵離子和鉻離子 ,在電解過程 中,H +不斷放電以及在溶液中發(fā)生的氧化還原反應都要消耗 H+,所以 H+濃度減小 ,使得 OH -的濃度 增大 ,從而使得生成鐵離子和鉻離子全部都

65、產生沉淀。如果不用鐵電極 ,用石墨的話就無法產生 亞鐵離子繼續(xù)后面的反應 了。 【題 12】在玻璃圓筒中盛有兩種無色的互不相溶的中性液體。上層液體中插入兩根石墨電極 , 圓筒內還放有一根下端彎成環(huán)狀的玻璃攪棒 ,可以上下攪動液體 ,裝置如圖。接通電源 ,陽極周圍 的液體呈棕色 ,且顏色由淺變深 ,陰極上有氣泡生成。停止通電 ,取出電極 ,用攪棒上下劇烈攪動。 靜置后液體又分成兩層 ,下層液體呈紫紅色 ,上層液體幾乎無色。根據上述實驗回答： （ 1） 陽極上的電極反應式為 （ 2） 陰極上的電極反應式為

66、 （ 3） 原上層液體是 （ 4） 原下層液體是 （ 5） 攪拌后兩層液體顏色發(fā)生變化的原因是 （ 6） 要檢驗上層液體中含有的金屬離子,其方法是 ,現象是 【解析】兩種互不相溶的無色液體 ,電解后上層呈棕色 ,下層不變色 ,可肯定上層為電解質溶液 ,下 層為不溶于水且密度比水大的有機物。因而可確定該有機物為 CCl 4 溶液。攪拌靜置后下層為 紫紅色 ,所以可確定該物質為 I2 。是由于 I2 在 CCl 4 溶液中的溶解度比在水中的大 ,產生萃取作 用。從而可確定本題電解時在陽極是碘離子放電 ,陰極是氫離子放電。對于配上什么陽離子 ,這 與題 6 的檢驗是密切相關的 ,一般陽離子可選鈉離子或鉀離子 ,所以采用焰色反應來檢驗。 【題 13】用石墨電極電解 100mLH 2SO4 與 CuSO4 的混合液通電 40min 后 ,兩極均收集到 2.24L 氣體（標準狀況） ,則原混合液中 Cu2+的物質的量濃度為 ,通過電解槽的電流強度為 。 【解析】本題從兩極均收集到