《2018-2019学年化学同步苏教版必修2学案：专题2 第三单元 第二课时 电能转化为化学能》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年化学同步苏教版必修2学案：专题2 第三单元 第二课时 电能转化为化学能（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二课时电能转化为化学能课标要求1知道电解原理和电解池的形成条件，会分析电解的应用。2能熟练书写电解池的电极反应式和电解反应方程式。1.电解池的两极中，阳极与电源正极相连，发生氧化反应；阴极与电源负极相连，发生还原反应。2电解池内部，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。3离子的放电顺序(惰性电极)：(1)阳极：S2IBrClOH含氧酸根离子(还原性强弱)；(2)阴极：AgFe3Cu2H(氧化性强弱)。4电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，含Cu2的盐溶液作电解质溶液，反应后，比铜活泼的金属以阳离子形式存在于溶液中，比铜不活泼的金属形成阳极泥。电解池及其工作原理1电解反应实例(1)电解H2O：
2、2H2O2H2O2。(2)电解NaCl溶液：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。2电解池(1)电解：使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。(2)电解池：将电能转化为化学能的装置。(3)电解原理实验探究以石墨作电极电解CuCl2溶液实验装置实验现象阴极：有红色固体析出阳极：产生黄绿色气体，湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝反应方程式阴极：Cu22e=Cu阳极：2Cl2e=Cl2总反应：CuCl2CuCl2电解原理图示(4)电解池构成条件 1电解食盐水得到的产物是什么？反应中能量是如何转化的？提示：电解食盐水制得NaOH、Cl2和H2。反应中能量的转化形式是电能转化
3、为化学能。2用石墨作电极电解CuCl2溶液，通电后溶液中的离子如何移动？其中阳极和阴极发生反应的类型是什么？提示：通电后，阴离子(如Cl)向阳极移动，阳离子(如Cu2)向阴极移动。电解时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。3以石墨为电极电解CuCl2溶液时，为什么会生成Cu和Cl2?提示：溶液中存在Cu2、H、Cl和OH四种离子，离子在电极上能否发生氧化还原反应，主要取决于离子得失电子的能力。因得电子能力Cu2H，失电子能力ClOH，故在阴极上有Cu生成，在阳极上有Cl2生成。1电解产物的判断“先看电极，再看顺序”(1)阳极若为活性电极(除Au、Pt外的其他金属)，则优先于溶液中的任何阴离子
4、失电子；阳极若为惰性电极，则失电子能力强的阴离子首先失电子。常见阴离子的放电顺序为S2IBrClOH。(2)不管阴极的电极材料如何，都只起传导电子的作用，所以在阴极上，一定是阳离子得电子。阳离子得电子顺序可依据金属活动性顺序确定，一般放电顺序：AgFe3Cu2H。2原电池与电解池电极的判断1用短线将下列电极与电极反应(或离子移动方向)连接起来。 解析：原电池的负极与电解池的阳极均发生氧化反应；原电池的正极与电解池的阴极均发生还原反应；在原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；在电解池中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。答案：(1)A、D(2)B、C(3)B、C(4)A、D2.如图所示
5、是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关判断正确的是()Aa为负极、b为正极Ba为阳极、b为阴极C电解过程中，d电极质量增加D电解过程中，氯离子浓度不变解析：选C电流从电源的正极流出，因此a为电源正极，b为负极，则c为阳极，d为阴极；电解CuCl2溶液电极反应为阳极(c电极)：2Cl2e=Cl2，阴极(d电极)：Cu22e=Cu，故C项正确。电解原理的应用1电镀(1)概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。(2)构成2制备活泼金属(写出化学方程式)(1)制取钠：2NaCl(熔融)2NaCl2。(2)制取镁：MgCl2(熔融)MgCl2。(3)制取铝：
6、2Al2O3(熔融)4Al3O2。3铜的电解精炼(1)图示(2)电极反应阳极：Zn2e=Zn2、Cu2e=Cu2等。阴极：Cu22e=Cu。(3)反应特点比铜活泼的金属：失去电子，以阳离子的形式留在电解液中。活动性比铜弱的金属：以金属单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。电解过程中，CuSO4溶液的浓度逐渐减小，需及时补充。特别提醒在电解精炼铜时，由于在阳极上溶解的金属有Fe、Zn、Ni、Cu等，而在阴极上只有Cu析出，根据电子守恒原理可知，阳极产生的铜离子数目和阴极得电子变成单质铜的铜离子数目不相等，故电解液中Cu2的浓度减小。1下列关于电解法精炼粗铜的叙述中不正确的是()A粗铜板作阳极B
7、电解时，阳极发生氧化反应，阴极发生的反应为Cu22e=CuC粗铜中所含Ni、Fe、Zn等金属杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥D电解铜的纯度可达99.95%99.98%解析：选C阳极泥是金、银等比铜活泼性差的金属的沉积物。2下列金属只能采用电解法冶炼的是_。FeNaAgCuCaHg解析：对于像K、Ca、Na、Mg、Al这样活泼的金属，很难找到一种合适的还原剂从化合物中将其还原出来，电解法几乎是唯一可行的方法。答案：三级训练节节过关1下列过程中发生的能量变化属于电能转化为化学能的是()A甲烷燃烧B燃料电池供电C电解水制氢气 D风力发电解析：选CA项属于化学能转化为热能和光能；B项属于化学
8、能转化为电能；C项为电能转化为化学能；D项为风能转化为电能。2实验室电解饱和食盐水，下列说法正确的是()A可以用Fe作阳极B阳极产生Cl2C阳极发生还原反应D酚酞溶液在阳极区显红色解析：选B阳极应为惰性电极(碳棒)，不能用Fe作阳极，Fe作阳极发生反应：Fe2e=Fe2。当用碳棒作阳极时，阳极发生反应为2Cl2e=Cl2，该反应为氧化反应，阴极反应为2H2e=H2，在阴极区附近呈碱性(酚酞变红)。3下列描述中，不符合生产实际的是()A电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极B电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C电解饱和食盐水制烧碱，用铁作阴极D在镀件上电镀锌，用锌作阳极解析：选AA项，用铁作阳极，则电
9、极本身被氧化，错误；B项，电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极，用粗铜作阳极，正确；C项，电解饱和食盐水制烧碱，用铁作阴极，正确；D项，在镀件上电镀锌，用锌作阳极，镀件作阴极，含有Zn2的溶液为电解质溶液，正确。4以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是()电能全部转化为化学能粗铜接电源正极，发生氧化反应溶液中Cu2向阳极移动利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属A BC D解析：选D电解精炼铜过程中电能转变为化学能的同时，部分电能转化为热能，A错误；电解精炼铜时，粗铜作阳极，发生氧化反应，B正确；电解过程中Cu2向阴极移动，C错误；粗铜
10、中Ag、Pt、Au放电能力比铜弱，形成阳极泥，可以回收，D正确。5如图所示，A、B两个装置中的两个烧杯分别盛有足量的CuCl2溶液。(1)A、B两个装置中属于原电池的是_(填标号，下同)，属于电解池的是_。(2)A池中Zn是_极，Cu极发生_反应。(3)B池中C是_极，发生_反应，电极反应式为_。解析：判断装置是原电池还是电解池，关键是看它有没有外接直流电源，有则为电解池，无则为原电池。由此可知A为原电池，B为电解池。A中Zn作负极；Cu为正极，电解液中阳离子在正极上得电子被还原，发生反应为Cu22e=Cu。B中C是阴极，发生还原反应，溶液中的H和Cu2均移向阴极，但因盐溶液中阳离子得电子能力
11、Cu2H，因而发生还原反应Cu22e=Cu。答案：(1)AB(2)负还原(3)阴还原Cu22e=Cu1在原电池和电解池的电极上所发生的反应，属于氧化反应的是()A原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应B原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应C原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应D原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应解析：选C原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应为氧化反应，原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应为还原反应。2关于铜电极的叙述中不正确的是()A铜锌原电池中铜是正极B在镀件上镀铜时可用金属铜作阳极C用电解法精炼铜时粗铜作阳极D在电解饱和食盐水的装置中可用铜作阳极，且电极产物是C
12、l2解析：选DA项，在铜锌原电池中，锌比铜活泼，锌是负极，铜是正极，正确；B项，电镀时，一般用镀层金属作阳极，正确；C项，用电解法精炼铜时粗铜作阳极，正确；D项，在电解饱和食盐水的装置中应选用惰性电极作阳极，错误。3关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是()A都用粗铜作阳极、纯铜作阴极B电解液的成分都保持不变C阳极反应都只有Cu2e=Cu2D阴极反应都只有Cu22e=Cu解析：选DA项电镀时镀件作阴极；B项电解精炼铜时电解液成分改变；C项电解精炼铜时，有比铜活泼的金属杂质(如锌)放电，则阳极还会发生反应Zn2e=Zn2。4下列说法不正确的是()A不能自发进行的氧化还原反应，也可以通过电解来实
13、现B电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化C电解池和原电池中均发生氧化还原反应D电解、电离、原电池均需要通电解析：选D通过电解可使非自发进行的氧化还原反应得以发生，A正确；电解质溶液导电过程中两电极发生氧化还原反应，而金属导电未发生化学变化，B正确；电解池和原电池中均发生氧化还原反应，C正确；只有电解时需外加直流电源，而电离是电解质离解成自由移动离子的过程，原电池因发生自发的氧化还原反应产生电流，D错误。5用Pt作电极电解下列某种溶液，当阳极生成112 mL气体时，阴极上析出0.64 g金属，则该电解池中溶质可能是()ACuSO4BMgSO4CAl2(SO4)3 DNa2SO4解析：选A因Mg2、Al3、Na的氧化性弱于H，故水溶液中三种离子不放电，即不会析出金属，只有A能析出金属Cu，正确。6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，溶液呈棕色C若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，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，溶液呈中性解析：选BA项，阴极产物是H2和NaOH，错误；B项，阳极产物是Cl2，滴入KI溶液，Cl
