4第二节第一课时

发布 2024-02-29 11:15:13 阅读 4037

第二节电能转化为化学能──电解。

学习重点:以电解熔融的氯化钠为例,理解电解的基本原理,初步掌握一般电解反应产物的判断方法。

学习难点:了解氯碱工业、精炼粗铜及电镀铜的原理,体会电解原理的应用。(阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式。)

第一课时电解原理。

一、电解池定义将转化为的装置被称为电解池。

二、电解原理、电极反应及其反应式的书写。

1.原理:一个方向、两个梦想(画图理解记忆)

2、电极分类:

3、放电顺序(重点):

阳极放电顺序:

阴极放电顺序:

4.电极产物的判断及有关反应式的书写。

1.电极方程式、电解方程式的书写。

书写电解反应的一般步骤是:以写出用石墨做电极电解cuso4溶液的电极反应式及总的电解方程式为例。第一步:明确溶液中存在哪些离子

第二步:判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序

第三步:写电极反应式和总的电解方程式。

阴极阳极或使得失电子数相等,两极反应式相加得总方程式(注意:当水电离出来的氢离子放电或者氢氧根放电时,先把其改写成水分子放电然后再相加):

2cu2++2h2o2cu+o2↑+4h+(离子方程式)或2cuso4+2h2o2cu+o2↑+2h2so4。

注意] ①上述例子中的电极若换成铜棒,阳极电极反应式为:cu-2e-==cu2+,阴极电极反应式不变。

电极反应式的书写要以实际放电的离子表示,但电解方程式的书写中,弱电解质要以分子式的形式书写。如本例中的阳极反应式可写为oh-,但是电解总反应方程式则必须写为h2o。连续电解:

例如硫酸铜电解完之后还会电解硫酸。

以惰性电极电解电解质溶液的类型。

小结:电极产物:阴金氢,放氢生碱; 阳氯氧,放氧生酸;缺啥补啥;

总结:一个方向,两个梦想,三个顺序,阴金氢,放氢生碱; 阳氯氧,放氧生酸;缺啥补啥;

三、电化学计算的基本方法。

电解池的计算包括两极产物的定量计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、根据电荷量求产物的量与根据产物的量求电荷量等的计算。不论哪类计算,均可概括为下列方法:

根据电子守恒法计算:用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电荷量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。

根据总反应式计算:先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式列比例式计算。

例题1:如图所示,a、b、c均为石墨电极,d为碳钢电极,通电进行电解。假设在电解过程中产生的气体全部逸出,下列说法正确的是。

a.甲、乙两烧杯中溶液的ph均保持不变。

b.甲烧杯中a的电极反应式为4oh――4e-=o2↑+2h2o

c.当电解一段时间后,将甲、乙两溶液混合,一定会产生蓝色沉淀。

d.当b极增重3.2g时,d极产生的气体为2.24l(标准状况)

例题2:用石墨电极电解100ml h2so4与cuso4的混合液,通电一段时间后,两极均收集到2.24l(标况)气体,则原混合液中cu2+的物质的量浓度为。

a.1mol/l b.2mol/l c.3mol/l d.4mol/l

例题3:按下图的装置进行电解实验:a极是铜锌合金,b极为纯铜,电解质中含有足量的铜离子。通电一段时间后,若a极恰好。

全部溶解,此时b极质量增加7.68克,溶液质量增加0.03

克,a合金中cu、zn原子个数比为。

a 4︰1 b 3︰1 c 2︰1 d 任意比。

例题4:请你画出电解cuso4溶液整个过程中溶液ph的变化趋势图,在各个阶段要让溶液恢复原样,加入什么物质?

针对练习:.如下图所示的装置,c、d、e、f、x、y都是惰性电极。将电源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在e极附近显红色。则以下说法不正确的是。

a.电源b极是正极。

b.(甲)、(乙)装置的c、d、e、f电极均有单质生成,其物质的量比为1∶2∶2∶2

c.若h应该是ag,电镀液选择agno3溶液,则电解质溶液agno3浓度不会随着电解进行而发生变化。

d.装置(丁)中y极附近红褐色变浅,说明氢氧化铁胶粒带正电荷。

课堂练习达标】

1. 下列关于电解槽的叙述不正确的是 (

a.与电源正极相连的是电解槽的阴极b.与电源负极相连的是电解槽的阴极。

c.在电解槽的阳极上发生氧化反应d.电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极。

2.能用电解的原理说明问题的是 (

①电解是把电能转化成化学能;②电解是把化学能转化成电能;③电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化;④某些不能自发的氧化还原反应,通过电解的原理可以实现;⑤任何溶液被电解时,必须导致氧化还原反应的发生。

abcd.①③

3.电解下列物质的水溶液时,在阴极区无金属析出的是。

a.agno3b.cucl2 c.naohd.cacl2

4.用石墨作电极,下列离子浓度相同时,在电解过程中最容易发生的电极反应是。

a.2cl- →cl2↑+ 2eb.4oh- →2h2o + o2↑+ 4e-

c.s2- →s + 2ed.2br- →br2 + 2e-

5.在蒸馏水中按物质的量之比为1∶1∶1∶1加入agno3、ba(no3)2、k2so4、nacl,充分搅拌后,以铂电极电解该溶液,通电后最初所的还原产物与氧化产物的质量比为。

a.1∶8b.137∶71c.35.5∶108d.108∶35.5

6.用惰性电极电解cuso4和nacl 的混合溶液,开始时阴极和阳极上分别析出的物质是( )

a.h2和cl2 b.cu和cl2 c.h2和o2 d.cu和o2

7.用惰性电极电解下列溶液一段时间后,再加入一定量的另一种物质(括号内),溶液能恢复到与原溶液完全一样的是。

a. cucl2 (cuso4b.naoh (naoh)

c.nacl (hcld.cuso4(cu(oh)2)

8.ph=a的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的ph>a,则该电解质可能是。

9.用铂作电极电解下列溶液,当消耗相同电量时,在阴极上有金属析出且溶液的ph下降的是。

a.kclb.cucl2c.cuso4 d.hcl

10.用惰性电极电解m(no3)x的水溶液,当阴极上增重a g时,在阳极上同时产生bl氧气(标准状况),则m的相对原子质量为。

abcd.

11.用碳棒作电极,在h+、na+、cu2+、ag+、cl-、no3-、so42-等离子中选出适当离子组成电解质,电解其溶液:

当阴极放出h2,阳极放出o2时,电解质的名称是。

当阴极析出金属,阳极放出o2时,电解质的名称是。

当阴极放出h2,阳极放出cl2时,电解质的名称是。

电解过程中电解质和水都减少时,电解质的名称是。

通过电子的物质的量与阴极析出的金属、阳极析出的气体的物质的量之比为4∶2∶1时,电解质的化学式是。

12. a、b、c三种强电解质,它们在水中电离出的离子如下表所示:

如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯分别盛放足量的a溶液、足量的b溶液、足量的c溶液,电极均为石墨电极。

接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加了16g。常温下各烧杯中溶液的ph与电解时间t的关系如图。据此回答下列问题:

(1)m为电源的___极(填写“正”或“负”);电极b上发生的电极反应式为___2)计算电极e上生成的气体在标准状况下的体积___

3)写出乙烧杯中发生电解的总反应式。

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