2019-2020年高三化學(xué) 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 電解復(fù)習(xí)教案2.doc

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2019-2020年高三化學(xué) 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 電解復(fù)習(xí)教案2 知識與能力： 1. 通過對熔融氯化鈉電解體系的分析，使學(xué)生掌握電解、電解池概念，清晰地建立起電極反應(yīng)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(fù)雜體系中所發(fā)生的反應(yīng)以及電解的實用價值； 3. 通過學(xué)習(xí)電鍍的內(nèi)容，使學(xué)生了解具有一定特殊性的、另一種電解原理的應(yīng)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(xué)生的實驗?zāi)芰头治瞿芰Γ? 5. 從能量的角度理解化學(xué)科學(xué)的重要性。 過程與方法： 采用問題驅(qū)動的方法，經(jīng)聯(lián)想質(zhì)疑中熟知的反應(yīng)切入提出問題，將學(xué)生引入本節(jié)學(xué)習(xí)；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(yīng)中陰陽離子的移向，在漸進的學(xué)習(xí)中明白電解、電解池，并學(xué)會書寫電極反應(yīng)式；在電解原理的應(yīng)用中，要讓學(xué)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(xué)的魅力，激發(fā)對學(xué)習(xí)的興趣；了解方法的重要意義，明白將來實現(xiàn)的重要價值。 教學(xué)重點：電解原理、電極反應(yīng) 教學(xué)難點：陰極和陽極以及電極反應(yīng)的概念、正確書寫電極反應(yīng)式 課時安排：共5課時（新課3課時，復(fù)習(xí)練習(xí)2課時） 教學(xué)過程： （第一課時） 【聯(lián)想?質(zhì)疑】已知金屬鈉與氯氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： 2Na(s)+Cl2=2NaCl(s) △H= —822.3kJ?mol—1 如果要真?zhèn)€反應(yīng)反方向進行，則需要外界提供能量，那么大家想一想我們可以采用什么樣的外界能量。 【學(xué)生】電能。 【提問】那么這樣的反應(yīng)是什么能轉(zhuǎn)化為什么能？ 【學(xué)生】電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 【教師】對，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的一中重要方法就是電解，下面我們就來學(xué)習(xí)電解。首先我們來以電解熔融NaCl了解一下電解的原理 【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- Cl- Na+ 石墨電極 鐵電極 熔融NaCl 電解熔融NaCl 【講解】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(yīng)。 電子要流向正極，那么石墨電極上哪來的電子？ 【學(xué)生】思考，回答 【講解】對，Cl-要移到石墨電極上，失去電子，2Cl- — 2e- = Cl2↑，發(fā)生氧化反應(yīng)。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。這樣在通電的情況下NaCl就分解成了Na和 Cl2，電能就轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在Na和 Cl2里面了。這個過程就稱之為電解。 下面我們看看有關(guān)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(jié)合電解熔融NaCl的例子，說說構(gòu)成電解池的條件有哪些？ 【學(xué)生】回答 【板書】3、構(gòu)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的？ 【學(xué)生】閱讀回答。 【講解】結(jié)合電解熔融NaCl的例子講解。 【板書】陰極：發(fā)生還原反應(yīng)的電極。 判斷陰極的方法 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(yīng)的電極。 判斷陽極的方法 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(zhì)溶液或熔融電解質(zhì) （4）構(gòu)成閉合的電路 【練習(xí)】1.分析下圖，屬于電解池的有（ ③⑥ ） 2.下列說法正確的是( ①④ ) ①電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能； ②電解是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能； ③電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化； ④任何電解過程，必將導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)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(chǎn)物和每個電極上所發(fā)生的反應(yīng)呢？下面我們就來講講這個問題。 【板書】（二）電極產(chǎn)物的判斷和電極方程式的書寫 【講解】要講這個問題，首先我們得明白什么是電極反應(yīng)，大家閱讀課本了解一下。 【板書】1、電極反應(yīng)： 【舉例】2、電解熔融NaCl 電荷要守恒 【板書】陰極：2Na+ +2 e- = 2Na 陽極：2Cl- — 2e- = Cl2↑ 總方程式：2Na+ + 2Cl- 2Na + Cl2↑（離子方程式） 2NaCl 2Na + Cl2↑（化學(xué)方程式） 【舉例】電解CuCl2的電極反應(yīng)的書寫。 Cu2+ H+ Cl- OH- e- e- 石墨電極 石墨電極 CuCl2溶液 電解CuCl2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】CuCl2溶液中存在哪些自由移動的離子？ 【學(xué)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(xué)生】閱讀課本。 【板書】（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+>Hg2+> Fe3+>Cu2+> H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+> H+（水）Al3+>Mg2+>Na + >Ca2+> K+ 陽極：陰離子失電子順序：活性電極﹥陰離子。即： Cu>Hg >Ag>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>（ NO3－、SO42－含氧酸根）>F- 【講解】那么大家根據(jù)放電順序?qū)懗鲈撾娊獾年庩杻蓸O的電極方程式。 【練習(xí)】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。 2.用惰性電解Fe2(SO4)3 和Cu(NO3)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H2SO4溶液NaSO4溶液NaOH溶液HgCl2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(shè)計】 一、電解的原理 （一）概念 1、電解： 2、電解池： 3、構(gòu)成電解池的條件： （1）外加直流電源 （2）兩個固體電極 陰極：發(fā)生還原反應(yīng)的電極。 判斷陰極的方法 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(yīng)的電極。 判斷陽極的方法 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(zhì)溶液或熔融電解質(zhì) （4）構(gòu)成閉合的電路 （二）電極產(chǎn)物的判斷和電極方程式的書寫 陰極：2Na+ +2 e- = 2Na 陽極：2Cl- — 2e- = Cl2↑ 總方程式：2Na+ + 2Cl- 2Na + Cl2↑（離子方程式） 2NaCl 2Na + Cl2↑（化學(xué)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+>Hg2+> Fe3+>Cu2+> H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+> H+（水）Al3+>Mg2+>Na + >Ca2+> K + 陽極：陰離子失電子順序：活性電極﹥陰離子。即： Cu>Hg >Ag>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>（ NO3－、SO42－含氧酸根） （第二課時） 【復(fù)習(xí)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. Na2SO4 B. AgNO3 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(zhì)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(zhì)本身，分解電解質(zhì)型； （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/Ca/Na）的無氧酸鹽，放氫生堿型； 【板書】二、電解原理的應(yīng)用 電解的類型： 1. 電解水型 2. 分解電解質(zhì)型 3. 放氧生酸型 4. 放氫生堿型 【過渡】下面我們結(jié)合幾個例子看看電解原理的應(yīng)用 （一）電解食鹽水 【預(yù)習(xí)提示】1、預(yù)測電解食鹽水的現(xiàn)象是有哪些？ 2、電解食鹽水的產(chǎn)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(xué)生】預(yù)習(xí)后回答 【視頻】電解食鹽水 【講解并板書】現(xiàn)象： 電流流向： 電子流向： 陰陽極反應(yīng)方程式（滴加酚酞紅，紅色先出現(xiàn)在哪？）： 陰極：2H++2e-→ H2↑ 陽極：2Cl- → Cl2↑+2e- 總方程式（陰極產(chǎn)物，陽極產(chǎn)物各是什么？）： 總反應(yīng)式：2NaCl+2H2O = 2NaOH+H2↑+Cl2↑ (條件:通電) 溶液PH值變化： 【學(xué)生】預(yù)習(xí)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。 Na+ Na+ H2O(含少量NaOH) NaOH濃溶液 NaCl稀溶液 NaCl濃溶液 H2 Cl2 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(chǎn)品—氯氣和氫氣。 【指導(dǎo)學(xué)生閱讀資料在線】水的電離和離子放電順序 【強調(diào)】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(yīng)。而且所給的離子放電順序是一定條件下的經(jīng)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(xí)】練習(xí)冊P13 1、2、4、13 【作業(yè)】P18 1 【板書設(shè)計】 二、電解原理的應(yīng)用 電解的類型： 5. 電解水型 6. 分解電解質(zhì)型 7. 放氧生酸型 8. 放氫生堿型 （一）電解食鹽水 現(xiàn)象： 電流流向： 電子流向： 陰陽極反應(yīng)方程式（滴加酚酞紅，紅色先出現(xiàn)在哪？）： 陰極：2H++2e-→ H2↑ 陽極：2Cl- → Cl2↑+2e- 總方程式（陰極產(chǎn)物，陽極產(chǎn)物各是什么？）： 總反應(yīng)式：2NaCl+2H2O = 2NaOH+H2↑+Cl2↑ (條件:通電) 溶液PH值變化： （第三課時） 【知識回顧】上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了哪些知識點？ 【學(xué)生】 【預(yù)習(xí)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(zhì)溶液是有什么要求？ 3、陰陽極反應(yīng)方程式是什么？ 4、可以得到什么副產(chǎn)物？ 【學(xué)生】預(yù)習(xí)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(xiàn)象： 電流流向： 電子流向： 陰陽極反應(yīng)方程式：陰極：Cu2+ + 2e- → Cu 陽極：Cu→ Cu2+＋2e- 電解的副產(chǎn)物 （三）電鍍 【預(yù)習(xí)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(jié)構(gòu)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(zhì)溶液。 【投影小結(jié)】 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 定義 將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置 應(yīng)用電解原理將不純的金屬提純的裝置 應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置 形成條件 ①兩電解接直流電源 ②電極插入電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)中 ③形成閉合回路 ①不純金屬接電源正極，純的金屬接電源負極 ②電解質(zhì)溶液須待提純金屬的離子 ①鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接電源負極 ②電鍍液須含有鍍層金屬的離子 電極名稱 陽極：電源正極相連 陰極：電源負極相連 陽極：不純金屬 陰極：純金屬 陽極：鍍層金屬 陰極：鍍件 電極反應(yīng) 陽極：氧化反應(yīng) 陰極：還原反應(yīng) 【投影練習(xí)】 1.（1）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(yīng)以 作陰極，電解過程中 陰極 附近溶液pH將會 , （2）陽極反應(yīng)式為 ， （3）總電解反應(yīng)式為 . 答案: Fe 增大 MnO42——e- =MnO4— 2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2↑ 【講解】 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(chǎn)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(zhì)的量. 解析：陽極 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 陰極 Cu2++2e- =Cu↓ 2H++2e- =H2↑ 陽極轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為: 0.54 = 2mol,消耗4OH- 2mol,即產(chǎn)生H+ 2mol. 陰極生成0.5molH2,消耗H+ 1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/L pH=0 生成H2轉(zhuǎn)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(xí)】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(biāo)況）氣體，則原混合液中Cu2+的物質(zhì)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(xué)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(dāng)有0.01 mol 電子轉(zhuǎn)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(zhì)量及 x、n 值； ②電解溶液的pH（溶液體積仍為100mL）。 Mx+ + xe- = M 0.005mol 0.01mol 0.32g 所以：x = 2 ；Ar(M) = 64 ；n = 3 產(chǎn)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(xiàn)a極板質(zhì)量增加,b極板處有無色無臭氣體放出,符合這一情況的 4.根據(jù)金屬活動順序表，Cu不能發(fā)生如下反應(yīng)：Cu + 2H2O=Cu(OH)2↓+ H2↑。但選擇恰當(dāng)電極材料和電解液進行電解，這個反應(yīng)就能變?yōu)楝F(xiàn)實。下列四種電極材料和電解液中，能實現(xiàn)該反應(yīng)最為恰當(dāng)?shù)氖? 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 H2SO4溶液 H2O 5.按下圖的裝置進行電解實驗：A極是銅鋅合金，B極 為純銅， 電解質(zhì)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(zhì)量增加7.68克，溶液質(zhì)量增加0.03 克，A合金中Cu、Zn原子個數(shù)比為 A 4︰1 B 3︰1 C 2︰1 D 任意比 【板書設(shè)計】 （二）銅的電解精練 現(xiàn)象： 電流流向： 電子流向： 陰陽極反應(yīng)方程式：陰極：Cu2+ + 2e- → Cu 陽極：Cu→ Cu2+＋2e- 電解的副產(chǎn)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(zhì)溶液。 三、電解池、電解精練池、電鍍池的比較 【作業(yè)】P18 2 【教學(xué)反思】 電解 電解的定義 電解原理的應(yīng)用 定義：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 陰陽極的判斷 電解時電極產(chǎn)物的判斷 陽極：與電源正極相連 陰極：與電源負極相連 陽極產(chǎn)物的判斷 陰極產(chǎn)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) 電鍍 銅的電解精練 電解法冶煉金屬 (第四課時) 【知識總結(jié)】 【典例精析】 【例1】如右圖是電解CuCl2溶液的裝置，其中 c、d石墨電極，則下列有關(guān)判斷正確的是（C） A.a為負極，b為正極 B. a為陽極，b為陰極 電極的放電順序 C.電解過程中，d電極質(zhì)量增加 D.電解過程中，Cl- 物質(zhì)的量濃度不變 【解析】依據(jù)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(zhuǎn)化為Cl2；d是電解池的陰極，產(chǎn)生Cu，d電極質(zhì)量會增加。 【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(chǎn)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.Na2SO4溶液 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I2，起初沒有氣體放出。電解Na2SO4溶液相當(dāng)于電解水，在陽極生成氧氣，圖象中不可能出現(xiàn)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(xiàn)拐點。電解NaCl溶液時，Cl－優(yōu)先在陽極失去電子生成Cl2，當(dāng)Cl－消耗完時，轉(zhuǎn)換為OH－放電而生成O2，每轉(zhuǎn)移1mol電子，可生成0.5molCl2，但只能生成0.25molO2，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(zhì)的量濃度的溶液甲，然后加入物質(zhì)乙能使溶液復(fù)原。則合適的組合是（B） 陽極 陰極 溶液甲 物質(zhì)乙 A.Pt Pt NaOH NaOH固體 B.Pt Pt H2SO4 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(fù)原，A錯誤；B正確；電解NaCl溶液后應(yīng)加入氯化氫使之復(fù)原，如果加鹽酸，會使NaCl溶液物質(zhì)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(zhì)溶液物質(zhì)的量濃度沒變，不用加任何物質(zhì)。 【例5】某學(xué)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Cl2被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，設(shè)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 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(yīng)是Cl－放電，2Cl－－2e－→Cl2，在陰極上是水電離出的H＋放電，2H＋＋2e－→H2，水電離出的H＋消耗后，產(chǎn)生的OH－與Cl2反應(yīng)產(chǎn)生ClO－，則消毒液為NaClO和NaCl，如果Cl2在上端產(chǎn)生，則Cl2直接向外排出，不能與OH－反應(yīng)，故Cl2應(yīng)在下端產(chǎn)生，即b為電源的正極，與之相連的碳棒為陽極。 【練習(xí)講評】 【題1】下圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列實驗現(xiàn)象中正確的是（D） Na2SO4溶液 A.逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的 B.一電極逸出無味氣體，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 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(zhì)上只電解水。根據(jù)陽失氧、陰得還，可知陰極（a電極）產(chǎn)生氫氣，陽極（b電極）產(chǎn)生氧氣，所以a電極附近富集著氫氧根離子，使石蕊呈藍色，4H2O+4e－→2H2↑+4OH－；而b電極附近發(fā)生2H2O－4e－→O2↑+4H+而使石蕊呈紅色。 【題2】下列關(guān)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(dǎo)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(zhì)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(nèi)，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(shù)相同 【解析】在電解池中，導(dǎo)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(dǎo)線中電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(zhì)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(zhuǎn)移的電子數(shù)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(yīng)，陰極上發(fā)生還原反應(yīng) B.不能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)可通過電解實現(xiàn) C.電鍍時，電鍍池里的陽極材料發(fā)生氧化反應(yīng) D.電解飽和食鹽水時，陽極得到NaOH溶液和氫氣 【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(zhì)量增加，電解質(zhì)溶液的pH下降的是（B） A.CuCl2溶液 B.AgNO3溶液 C.BaCl2溶液 D.H2SO4溶液 【解析】4 AgNO3＋2H2O==4Ag+O2↑+4HNO3 陰極產(chǎn)物為Ag，陽極產(chǎn)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(chǎn)生氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)生什么氣體，依據(jù)陽失氧，陰得還，可推知陽極上產(chǎn)生的氣體是氧氣，從電子轉(zhuǎn)移的角度可知電子轉(zhuǎn)移0.05mol，故氧氣有028L。 【題6】用含少量銀和鋅的粗銅做陽極，純銅片做陰極，CuSO4溶液做電解液，電解一段時間后，陽極質(zhì)量減少了x g，則（D） A.電解液質(zhì)量增加x g B.陰極質(zhì)量增加x g C.陰極質(zhì)量增加a g ，a>x D.陰極質(zhì)量增加b g，bAl3+>K+，陰離子：Cl->OH->SO42-。電極反應(yīng)為：陽極2Cl-→Cl2↑+2e－，陰極2H++2e－→H2↑，溶液中還伴有Al3++3OH-==Al(OH)3↓，其中H+和OH-是由水電離產(chǎn)生的，故電解總反應(yīng)式為：2Al3++6Cl-+6H2O2Al(OH)3↓+3H2↑+3Cl2↑。恰好n(Al3+):n(Cl-)=1:3，所以電解至二者消耗完時，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(jīng)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(biāo)準(zhǔn)。請回答下列問題： (1)兩極發(fā)生反應(yīng)的電極式為陽極： ，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 【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Cr2O72-發(fā)生氧化還原反應(yīng)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(yīng)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產(chǎn)生沉淀。如果不用鐵電極，用石墨的話就無法產(chǎn)生亞鐵離子繼續(xù)后面的反應(yīng)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(nèi)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(jù)上述實驗回答： （1） 陽極上的電極反應(yīng)式為 （2） 陰極上的電極反應(yīng)式為 （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(xiàn)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(zhì)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CCl4溶液。攪拌靜置后下層為紫紅色，所以可確定該物質(zhì)為I2。是由于I2在CCl4溶液中的溶解度比在水中的大，產(chǎn)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(guān)的，一般陽離子可選鈉離子或鉀離子，所以采用焰色反應(yīng)來檢驗。 【題13】用石墨電極電解100mLH2SO4與CuSO4的混合液通電40min后，兩極均收集到2.24L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則原混合液中Cu2+的物質(zhì)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2.24L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）可知，Cu2+和H+均有放電且銅離子優(yōu)先放電。書寫出電極方程式就可求得生成Cu 0.1mol，Cu2+的物質(zhì)的量濃度為1mol/L。接著再根據(jù)Q=It=nNAe ，最后求出I。 【題15】如圖A為直流電源，B為浸泡飽和NaCl溶液和酚酞溶液的濾紙，C為電鍍槽，接通電路后，發(fā)現(xiàn)B上的c點顯紅色。請?zhí)羁眨? （1）電源A上的a為 極。 （2）濾紙B上發(fā)生的總化學(xué)方程式為 ，欲在電鍍槽中實現(xiàn)鐵上鍍鋅，接通K點，使c、d兩點短路，則電極e上發(fā)生的反應(yīng)為 ，電極f上發(fā)生的反應(yīng)為 ，槽中盛放的鍍液可以是 或 。 【解析】B上c點顯紅色，是由于2H++2e－→H2↑破壞了水的電離平衡導(dǎo)致溶液顯堿性所致，故c為電解池的陰極，從而確定電源A的兩極，進而解決本題。