高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第六章 第2講 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 電解課件 魯科版

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1、第第2 2講電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能講電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解電解最新展示最新展示1.1.了解電解池的工作原理。了解電解池的工作原理。2.2.能寫出電極反應(yīng)和電解總反應(yīng)方程式。能寫出電極反應(yīng)和電解總反應(yīng)方程式。熱點(diǎn)定位熱點(diǎn)定位1.1.以選擇題形式考查電極反應(yīng)式書寫、電極附近溶以選擇題形式考查電極反應(yīng)式書寫、電極附近溶液酸堿性變化、兩極上得失電子守恒關(guān)系及電極產(chǎn)液酸堿性變化、兩極上得失電子守恒關(guān)系及電極產(chǎn)物的判斷和計(jì)算等。物的判斷和計(jì)算等。2.2.可融入主觀題中，綜合考查電解原理及其應(yīng)用?？扇谌胫饔^題中，綜合考查電解原理及其應(yīng)用。一、電解原理1電解：使 通過(guò)電解質(zhì)溶液(或熔融的電解質(zhì))而在 引起 的過(guò)程。2

2、能量轉(zhuǎn)化形式： 。3電解裝置電解池(1)構(gòu)成條件與 相連的兩個(gè)電極。 (或 )。形成 。電流電流陰、陽(yáng)兩極陰、陽(yáng)兩極氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能直流電源直流電源電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液熔融電解質(zhì)熔融電解質(zhì)閉合回路閉合回路(2)(2)電極名稱及電極反應(yīng)電極名稱及電極反應(yīng)( (如下圖如下圖) )(3)電子和離子移動(dòng)方向電子：從電源負(fù)極流向電解池的陰極；從電解池的陽(yáng)極流向電源的正極。離子：陽(yáng)離子移向電解池的陰極；陰離子移向電解池的陽(yáng)極。1.為什么說(shuō)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電過(guò)程就是電解過(guò)程？【提示】電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時(shí)，溶液中的陰、陽(yáng)離子在電場(chǎng)作用下分別移向兩個(gè)電極，從而在兩個(gè)電極上失、得電

3、子發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，所以說(shuō)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電過(guò)程就是電解過(guò)程。2銅的電解精煉陽(yáng)極陽(yáng)極陰極陰極電極材料電極材料 電極反應(yīng)電極反應(yīng)CuCuCuCu2 22e2eZnZnZnZn2 22e2eFeFeFeFe2 22e2eNiNiNiNi2 22e2eCuCu2 22e2eCuCu電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液粗銅粗銅純銅純銅CuClCuCl2 2溶液溶液3.電鍍(1)概念應(yīng)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(guò)程。(2)電鍍池的構(gòu)成待鍍金屬作 極；鍍層金屬作 極；含有 離子的溶液作電鍍液；外加直流電源。(3)特點(diǎn)電鍍前后電鍍液 。鍍層金屬鍍層金屬濃度不變濃度不變陰陰陽(yáng)陽(yáng)1(2008年天津高考

4、)下列敘述正確的是()A在原電池的負(fù)極和電解池的陰極上都發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)B用惰性電極電解Na2SO4溶液，陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12C用惰性電極電解飽和NaCl溶液，若有1 mol電子轉(zhuǎn)移，則生成1 mol NaOHD鍍層破損后，鍍錫鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕【答案答案】C C2(2009年重慶高考)如下圖所示，下列敘述正確的是()AY為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)BX為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)CY與濾紙接觸處有氧氣生成 DX與濾紙接觸處變紅【答案答案】A A3.(2008年上海化學(xué))取一張用飽和NaCl溶液浸濕的pH試紙，兩根鉛筆芯作電極，接通直流電源，一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個(gè)雙色同

5、心圓，內(nèi)圓為白色，外圈呈淺紅色。則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()Ab電極是陰極Ba電極與電源的正極相連接C電解過(guò)程中，水是氧化劑Db電極附近溶液的pH變小【解析】根據(jù)題意，a電極應(yīng)產(chǎn)生Cl2，為陽(yáng)極，與電源正極相連，則b為陰極。D項(xiàng)中b電極上H放電，附近OH濃度增大，pH變大?！敬鸢浮緿4(2008年全國(guó)卷)電解100 mL含c(H)0.30 molL1的下列溶液，當(dāng)電路中通過(guò)0.04 mol電子時(shí)，理論上析出金屬質(zhì)量最大的是()A0.10 molL1Ag B0.20 molL1Zn2C0.20 molL1Cu2 D0.20 molL1Pb2【答案答案】A A2電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷(1)陽(yáng)極活性電極：電

6、極材料失電子；惰性電極：溶液中陰離子放電，其放電順序：S2IBrClOH含氧酸根(2)陰極：溶液中陽(yáng)離子放電，其放電順序：AgFe3Cu2HFe2Zn2Al3Mg2NaCa2K。3電極反應(yīng)式的書寫(1)根據(jù)裝置書寫根據(jù)電源確定陰、陽(yáng)兩極確定陽(yáng)極是否是活性金屬電極據(jù)電極類型及電解質(zhì)溶液中陰、陽(yáng)離子的放電順序?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式。在確保陰、陽(yáng)兩極轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相同的條件下，將兩極電極反應(yīng)式合并即得總反應(yīng)式。(2)由氧化還原反應(yīng)方程式書寫電極反應(yīng)式找出發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的物質(zhì)兩極名稱和反應(yīng)物利用電子守恒分別寫出兩極反應(yīng)式。若寫出一極反應(yīng)式，而另一極反應(yīng)式不好寫，可用總反應(yīng)式減去已寫出的電極反應(yīng)式即得另一

7、電極反應(yīng)式?！緫?yīng)用指南應(yīng)用指南】可充電電池放電時(shí)作原電池，充電時(shí)作電解池，兩池的電極反應(yīng)式正好相反，即電解池的陰極反應(yīng)式對(duì)應(yīng)于原電池的負(fù)極反應(yīng)的逆反應(yīng)式，電解池的陽(yáng)極反應(yīng)式對(duì)應(yīng)于原電池正極反應(yīng)的逆反應(yīng)式，但電解池反應(yīng)與原電池反應(yīng)并不是相應(yīng)的可逆反應(yīng)。(2009年安徽高考)Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，基于綠色化學(xué)理念設(shè)計(jì)的制取Cu2O的電解池示意圖如右圖所示，電解總反應(yīng)為：2Cu+H2O Cu2O+H2。下列說(shuō)法正確的是()A石墨電極上產(chǎn)生氫氣B銅電極發(fā)生還原反應(yīng)C銅電極接直流電源的負(fù)極D當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有0.1 mol Cu2O生成【答案答案】A A【拓展訓(xùn)練】1.某水溶液中含有等

8、物質(zhì)的量濃度的Cu(NO3)2和NaCl，以惰性電極對(duì)該溶液進(jìn)行電解，分階段寫出電解反應(yīng)的化學(xué)方程式。【解析】用惰性電極電解電解質(zhì)水溶液，分析電解反應(yīng)的一般方法步驟為：分析電解質(zhì)水溶液的組成，找全離子并分為陰、陽(yáng)離子兩類；分別對(duì)陰、陽(yáng)離子排出放電順序，寫出兩極上的電極反應(yīng)式；合并兩個(gè)電極反應(yīng)式得出電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式或離子方程式。該溶液由3種物質(zhì)組成，其中含有H、Cu2、Na3種陽(yáng)離子和NO3、Cl、OH3種陰離子。H、Cu2、Na在陰極上放電的先后順序是Cu2HNa，NO3、Cl、OH在陽(yáng)極上放電的先后順序是ClOHNO3。溶液中的OH和H均來(lái)自于難電離的H2O。電極反應(yīng)式為：第一階段陽(yáng)極

9、：2ClCl22e陰極：Cu22eCu第二階段陰極：2Cu24e2Cu陽(yáng)極：4OHO22H2O4e第三階段陰極：4H4e2H2陽(yáng)極：4OHO22H2O4e將電極反應(yīng)式合并可得電解反應(yīng)的化學(xué)方程式。二、電解規(guī)律及有關(guān)電解計(jì)算方法1電解規(guī)律(惰性電極)2.有關(guān)電解計(jì)算的方法有關(guān)電解的計(jì)算通常是求電解后某產(chǎn)物的質(zhì)量、氣體的體積、某元素的化合價(jià)以及溶液的pH、物質(zhì)的量濃度等。(1)根據(jù)電解方程式或電極反應(yīng)式，利用電子得失守恒列式計(jì)算。陽(yáng)極失去的電子總數(shù)等于陰極得到的電子總數(shù)；串聯(lián)電路中通過(guò)各電解池的電子總數(shù)相等。(2)用惰性電極進(jìn)行電解的過(guò)程，若電解質(zhì)的陰陽(yáng)離子不同時(shí)在兩極上放電，則陽(yáng)離子放電的同時(shí)必

10、有H生成，n(H)n(陽(yáng)離子)電荷數(shù)；陰離子放電的同時(shí)必有OH生成，n(OH)n(陰離子)電荷數(shù)。(2010年泰州質(zhì)檢)在如下圖所示的裝置中，若通入直流電5 min時(shí)，銅電極質(zhì)量增加2.16 g，試回答：(1)電源電極X名稱為。(2)pH變化：A，B，C。(填“增大”“減小”或“不變”)(3)通電5 min時(shí)，B中共收集224 mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，溶液體積為200 mL。則通電前CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為(設(shè)電解前后溶液體積無(wú)變化)。(4)若A中KCl溶液的體積也是200 mL，電解后，溶液的pH為 .(設(shè)電解前后溶液體積無(wú)變化)?！舅悸伏c(diǎn)撥】解答本題的關(guān)鍵點(diǎn)：(1)銅極質(zhì)量增加2.16

11、 g，銅為陰極，X為電源負(fù)極。(2)各電解池中電子轉(zhuǎn)移數(shù)相等。【嘗試解答】(1)C裝置的銅電極質(zhì)量增加，說(shuō)明銅極上有金屬析出，即溶液中的銀離子被還原生成銀單質(zhì)，故銅極為陰極，由此可確定X極為負(fù)極。(2)A裝置是電解KCl溶液，陰極析出氫氣，陽(yáng)極析出氯氣，溶液中氫氧根離子濃度增大。B裝置陰極上先析出銅，當(dāng)銅離子消耗完后將析出氫氣，而陽(yáng)極上析出氧氣，溶液中氫離子濃度增大。C裝置陰極析出銀單質(zhì)，陽(yáng)極上的銀失去電子變成銀離子，理論上溶液的物質(zhì)的量濃度不變。(3)B裝置兩極上電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目與C裝置中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相同。C裝置中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為 。經(jīng)判斷，B裝置兩極上的反應(yīng)為：【拓展訓(xùn)練】2.pH=a的某電解質(zhì)溶液中，插入兩支惰性電極通直流電一段時(shí)間后，溶液的pHa，則該電解質(zhì)可能是 ()ANaOHBH2SO4CAgNO3 D.Na2SO4【解析】電解前后，溶液的pHapHa，原溶液顯酸性、堿性、中性并不詳，但根據(jù)pH的變化，可知溶液中c(H)下降，c(OH)上升。對(duì)于A、C、D選項(xiàng)，均屬于電解水類型，溶質(zhì)濃度均增大，NaOH溶液中c(OH)上升，符合題意，H2SO4與之相反；Na2SO4溶液pH不變也不符合題意；對(duì)于AgNO3溶液，屬于放O2生酸型，則pH下降，不符合題意。【答案】A