《高三化學一輪復習 第六章 第2講 電能轉化為化學能 電解課件 魯科版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高三化學一輪復習 第六章 第2講 電能轉化為化學能 電解課件 魯科版(29頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、第第2 2講電能轉化為化學能講電能轉化為化學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.能寫出電極反應和電解總反應方程式。能寫出電極反應和電解總反應方程式。熱點定位熱點定位1.1.以選擇題形式考查電極反應式書寫、電極附近溶以選擇題形式考查電極反應式書寫、電極附近溶液酸堿性變化、兩極上得失電子守恒關系及電極產液酸堿性變化、兩極上得失電子守恒關系及電極產物的判斷和計算等。物的判斷和計算等。2.2.可融入主觀題中,綜合考查電解原理及其應用??扇谌胫饔^題中,綜合考查電解原理及其應用。一、電解原理1電解:使 通過電解質溶液(或熔融的電解質)而在 引起 的過程。2
2、能量轉化形式: 。3電解裝置電解池(1)構成條件與 相連的兩個電極。 (或 )。形成 。電流電流陰、陽兩極陰、陽兩極氧化還原反應氧化還原反應電能轉化為化學能電能轉化為化學能直流電源直流電源電解質溶液電解質溶液熔融電解質熔融電解質閉合回路閉合回路(2)(2)電極名稱及電極反應電極名稱及電極反應( (如下圖如下圖) )(3)電子和離子移動方向電子:從電源負極流向電解池的陰極;從電解池的陽極流向電源的正極。離子:陽離子移向電解池的陰極;陰離子移向電解池的陽極。1.為什么說電解質溶液導電過程就是電解過程?【提示】電解質溶液導電時,溶液中的陰、陽離子在電場作用下分別移向兩個電極,從而在兩個電極上失、得電
3、子發(fā)生氧化反應和還原反應,所以說電解質溶液導電過程就是電解過程。2銅的電解精煉陽極陽極陰極陰極電極材料電極材料 電極反應電極反應CuCuCuCu2 22e2eZnZnZnZn2 22e2eFeFeFeFe2 22e2eNiNiNiNi2 22e2eCuCu2 22e2eCuCu電解質溶液電解質溶液粗銅粗銅純銅純銅CuClCuCl2 2溶液溶液3.電鍍(1)概念應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。(2)電鍍池的構成待鍍金屬作 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陽1(2008年天津高考
4、)下列敘述正確的是()A在原電池的負極和電解池的陰極上都發(fā)生失電子的氧化反應B用惰性電極電解Na2SO4溶液,陰陽兩極產物的物質的量之比為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BX為正極,發(fā)生氧化反應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?;瘜W)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,一段時間后,發(fā)現a電極與試紙接觸處出現一個雙色同
5、心圓,內圓為白色,外圈呈淺紅色。則下列說法錯誤的是()Ab電極是陰極Ba電極與電源的正極相連接C電解過程中,水是氧化劑Db電極附近溶液的pH變小【解析】根據題意,a電極應產生Cl2,為陽極,與電源正極相連,則b為陰極。D項中b電極上H放電,附近OH濃度增大,pH變大。【答案】D4(2008年全國卷)電解100 mL含c(H)0.30 molL1的下列溶液,當電路中通過0.04 mol電子時,理論上析出金屬質量最大的是()A0.10 molL1Ag B0.20 molL1Zn2C0.20 molL1Cu2 D0.20 molL1Pb2【答案答案】A A2電解時電極產物的判斷(1)陽極活性電極: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:溶液中陽離子放電,其放電順序:AgFe3Cu2HFe2Zn2Al3Mg2NaCa2K。3電極反應式的書寫(1)根據裝置書寫根據電源確定陰、陽兩極確定陽極是否是活性金屬電極據電極類型及電解質溶液中陰、陽離子的放電順序寫出電極反應式。在確保陰、陽兩極轉移電子數目相同的條件下,將兩極電極反應式合并即得總反應式。(2)由氧化還原反應方程式書寫電極反應式找出發(fā)生氧化反應和還原反應的物質兩極名稱和反應物利用電子守恒分別寫出兩極反應式。若寫出一極反應式,而另一極反應式不好寫,可用總反應式減去已寫出的電極反應式即得另一
7、電極反應式。【應用指南應用指南】可充電電池放電時作原電池,充電時作電解池,兩池的電極反應式正好相反,即電解池的陰極反應式對應于原電池的負極反應的逆反應式,電解池的陽極反應式對應于原電池正極反應的逆反應式,但電解池反應與原電池反應并不是相應的可逆反應。(2009年安徽高考)Cu2O是一種半導體材料,基于綠色化學理念設計的制取Cu2O的電解池示意圖如右圖所示,電解總反應為:2Cu+H2O Cu2O+H2。下列說法正確的是()A石墨電極上產生氫氣B銅電極發(fā)生還原反應C銅電極接直流電源的負極D當有0.1 mol電子轉移時,有0.1 mol Cu2O生成【答案答案】A A【拓展訓練】1.某水溶液中含有等
8、物質的量濃度的Cu(NO3)2和NaCl,以惰性電極對該溶液進行電解,分階段寫出電解反應的化學方程式?!窘馕觥坑枚栊噪姌O電解電解質水溶液,分析電解反應的一般方法步驟為:分析電解質水溶液的組成,找全離子并分為陰、陽離子兩類;分別對陰、陽離子排出放電順序,寫出兩極上的電極反應式;合并兩個電極反應式得出電解反應的總化學方程式或離子方程式。該溶液由3種物質組成,其中含有H、Cu2、Na3種陽離子和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在陽極上放電的先后順序是ClOHNO3。溶液中的OH和H均來自于難電離的H2O。電極反應式為:第一階段陽極
9、:2ClCl22e陰極:Cu22eCu第二階段陰極:2Cu24e2Cu陽極:4OHO22H2O4e第三階段陰極:4H4e2H2陽極:4OHO22H2O4e將電極反應式合并可得電解反應的化學方程式。二、電解規(guī)律及有關電解計算方法1電解規(guī)律(惰性電極)2.有關電解計算的方法有關電解的計算通常是求電解后某產物的質量、氣體的體積、某元素的化合價以及溶液的pH、物質的量濃度等。(1)根據電解方程式或電極反應式,利用電子得失守恒列式計算。陽極失去的電子總數等于陰極得到的電子總數;串聯(lián)電路中通過各電解池的電子總數相等。(2)用惰性電極進行電解的過程,若電解質的陰陽離子不同時在兩極上放電,則陽離子放電的同時必
10、有H生成,n(H)n(陽離子)電荷數;陰離子放電的同時必有OH生成,n(OH)n(陰離子)電荷數。(2010年泰州質檢)在如下圖所示的裝置中,若通入直流電5 min時,銅電極質量增加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,B中共收集224 mL氣體(標準狀況),溶液體積為200 mL。則通電前CuSO4溶液的物質的量濃度為(設電解前后溶液體積無變化)。(4)若A中KCl溶液的體積也是200 mL,電解后,溶液的pH為 .(設電解前后溶液體積無變化)?!舅悸伏c撥】解答本題的關鍵點:(1)銅極質量增加2.16
11、 g,銅為陰極,X為電源負極。(2)各電解池中電子轉移數相等?!緡L試解答】(1)C裝置的銅電極質量增加,說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,故銅極為陰極,由此可確定X極為負極。(2)A裝置是電解KCl溶液,陰極析出氫氣,陽極析出氯氣,溶液中氫氧根離子濃度增大。B裝置陰極上先析出銅,當銅離子消耗完后將析出氫氣,而陽極上析出氧氣,溶液中氫離子濃度增大。C裝置陰極析出銀單質,陽極上的銀失去電子變成銀離子,理論上溶液的物質的量濃度不變。(3)B裝置兩極上電子轉移的數目與C裝置中轉移的電子數目相同。C裝置中轉移的電子數目為 。經判斷,B裝置兩極上的反應為:【拓展訓練】2.pH=a的某電解質溶液中,插入兩支惰性電極通直流電一段時間后,溶液的pHa,則該電解質可能是 ()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pH的變化,可知溶液中c(H)下降,c(OH)上升。對于A、C、D選項,均屬于電解水類型,溶質濃度均增大,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;對于AgNO3溶液,屬于放O2生酸型,則pH下降,不符合題意?!敬鸢浮緼