高中化學(xué)：2.3.3 電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化 學(xué)案蘇教版必修2

第三單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能高考資源網(wǎng)【我思我學(xué)】1.想一想，我們學(xué)過(guò)哪些利用電解來(lái)制取新物質(zhì)的反應(yīng)？實(shí)例被電解物質(zhì)電解產(chǎn)物化學(xué)方程式2.在電解過(guò)程中被電解的物質(zhì)是怎樣轉(zhuǎn)化為生成物的？【同步導(dǎo)學(xué)】一、評(píng)價(jià)要點(diǎn)1.電解氯化銅溶液（1）電極名稱(chēng)與電源正極相連的電極稱(chēng)為極；與電源負(fù)極相連的電極稱(chēng)為極。（2）電極反應(yīng)、電解反應(yīng)陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)為；陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為；電解反應(yīng)的化學(xué)方程式為；電解反應(yīng)的離子方程式為。（3）電子流動(dòng)方向從電源負(fù)極流出、流向電解槽的陰極，從電解槽的陽(yáng)極流向電源的正極。（4）能量轉(zhuǎn)化反應(yīng)中能轉(zhuǎn)化為能2.電解原理的應(yīng)用（1）銅的電解精煉電解精煉粗銅時(shí)，陽(yáng)極材料是銅，陰極材料是銅，電解質(zhì)溶液是溶液。（2）電解飽和食鹽水制取氯氣和燒堿（氯堿工業(yè)）電解前應(yīng)除去食鹽溶液中的Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì)離子電極反應(yīng)：陽(yáng)極反應(yīng)，陰極反應(yīng)，電解反應(yīng)為。（3）電鍍電鍍是一種特殊的電解，要求鍍件必須作陰極，陽(yáng)極、電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子、鍍層金屬都必須是同一種金屬元素。電鍍時(shí)，電解質(zhì)溶液的濃度保持不變。（4）冶煉活潑金屬（鋁、鈉、鎂等）通電通電如：2Al2O3===4Al+3O2↑二、方法指引1.陰陽(yáng)極的判斷電解池的陰極和陽(yáng)極與電極材料無(wú)關(guān)，取決于外電源的正負(fù)極。與電源正極相連的為電解池的陽(yáng)極；與電源負(fù)極相連的為電解池的陰極。電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)要學(xué)會(huì)在理解電解原理的基礎(chǔ)上，熟練掌握電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)。三、典型例題1.在電解水時(shí)，常加入一些稀硫酸，其目的是（）A．使溶液酸性增強(qiáng)B．使溶液中離子濃度增大C．加快電解的速率D．使溶液的氧化性增強(qiáng)解析：純水導(dǎo)電性很弱，向水中加入一些電解質(zhì)可增強(qiáng)導(dǎo)電性，如：稀硫酸、氫氧化鈉固體等，故選BC。2.在25℃A.B.C.D.解析：用鉑做電極電解飽和Na2SO4溶液，實(shí)質(zhì)上電解水，因水電解時(shí)分解成氫氣和氧氣，因而溶液中有晶體Na2SO4·10H2O析出，析出來(lái)的晶體和電解消耗掉的水為原飽和溶液的一部分，由此可確定C選項(xiàng)符合題意。本題著重考查學(xué)生審題能力以及對(duì)電解知識(shí)的理解和應(yīng)用?！倦S堂檢學(xué)】1.原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)分別是（）A．氧化、還原B．還原、氧化C．氧化、氧化D．還原、還原2.可以將反應(yīng)Zn＋Br2==ZnBr2設(shè)計(jì)成蓄電池，下列四個(gè)電極反應(yīng)①Br2＋2e－=2Br－②2Br－－2e－=Br2③Zn－2e－=Zn2＋④Zn2＋＋2e－=Zn其中表示充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)和放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)的分別是（）A．②③B．②①C．③①D．④①3.在鐵制品上鍍一定厚度的鋅層，以下方案設(shè)計(jì)正確的是（）A．鋅做陽(yáng)極，鍍件做陰極，溶液中含有鋅離子B．鉑做陰極，鍍件做陽(yáng)極，溶液中含有鋅離子C．鐵做陽(yáng)極，鍍件做陰極，溶液中含有亞鐵離子D．鋅做陰極，鍍件做陽(yáng)極，溶液中含有鋅離子4.在電解水制取H2和O2時(shí)，為了增強(qiáng)導(dǎo)電性，常常要加入一些電解質(zhì)，最好選用下列物質(zhì)中（）A．NaOHB．HClC．NaClD．CuSO45.由鋁、鐵、銅和稀硫酸，可以組成原電池的種數(shù)是（）A.2種B.3種C.4種D.6種6.用鉑電極電解CuSO4溶液，當(dāng)c（Cu2+）降至原來(lái)的一半時(shí)停止通電，則加入下面物質(zhì)能使溶液恢復(fù)成原來(lái)濃度的是（）A.無(wú)水CuSO4 B.CuOC.Cu(OH)2 D.CuSO4·5H2O7.用Cu電極電解CuSO4溶液時(shí)，溶液的pH隨時(shí)間（t）變化如下圖所示。則曲線(xiàn)與實(shí)際情況相符的是（）pH7t0pHpH7t0pH7t0pH7t0pH7t0ABCD8.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(wú)色無(wú)臭氣體放出,符合這一情況的是（） 放電充電9.已知鉛蓄電池在放電時(shí)起原電池的作用，充電時(shí)起電解池的作用，鉛蓄電池在放電和充電時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可用下式表示Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，據(jù)此判斷下列敘述中正確的是（）放電充電A．放電時(shí)的正極反應(yīng)式：Pb+SO42－－2e－==PbSO4B．充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)式：PbSO4＋2H2O－2e－==PbO2+4H+＋SO42－C．用鉛蓄電池做電源電解AgNO3溶液，陽(yáng)極放出1.6g氣體時(shí)電池內(nèi)部消耗H2SO40.2molD．充電時(shí)，要使0.606KgPbSO4變?yōu)镻b和PbO2需要通過(guò)4mol電子10.用惰性電極對(duì)500mlAgNO3溶液進(jìn)行電解，當(dāng)電解液PH值由6.0降到3.0時(shí)，電極上析出銀的質(zhì)量（設(shè)電解前后溶液體積不便，電解過(guò)程中無(wú)H2析出（）A．27mgB．54mgC．108mgD．216mg二、填空題11、采用惰性電極從NO3－、SO42－、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl－等離子中，選出適當(dāng)?shù)碾x子組成電解質(zhì)，對(duì)其溶液進(jìn)行電解：（1）兩極分別放出H2和O2時(shí)，電解質(zhì)的化學(xué)式可能為；（2）若陰極析出金屬，陽(yáng)極放出O2，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是；（3）兩極分別放出氣體，且體積比為1：1，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是。12.右圖中電極a、b分別為Ag電極和Pt電極，電極c、d都是石墨電極。通電一段時(shí)間后，在c、d兩極上共收集到336mL（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）氣體?；卮穑海?）直流電源中，M為極。（2）Pt電極上生成的物質(zhì)是，其質(zhì)量為g。（3）電源輸出的電子，其物質(zhì)的量與電極b、c、d分別生成的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為：2∶∶∶。（4）AgNO3溶液的濃度（填增大、減小或不變。下同） ，AgNO3溶液的pH，H2SO4溶液的濃度，H2SO4溶液的pH 。（5）若H2SO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由5.00%變?yōu)?.02%，則原H2SO4溶液為 g。13.把兩塊質(zhì)量相同的銅片作電極平行插入CuSO4溶液中，電解一段時(shí)間后，取出電極洗凈、烘干、稱(chēng)量，質(zhì)量差為2.56g，在通電過(guò)程中，電路中通過(guò)的電子為多少摩？【活用所學(xué)】14.由于Fe（OH）2極易被氧化，所以實(shí)驗(yàn)室很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe（OH）2沉淀，應(yīng)用下圖電解實(shí)驗(yàn)可以制得白色的純凈的Fe（OH）2沉淀，兩電極材料分別為石墨和鐵。bdbdca（2）電解液C可以是（填編號(hào)）A．純水B．NaCl溶液C．NaOH溶液D．CuCl2（3）d為苯，其作用是，在加入苯之前對(duì)C應(yīng)作何簡(jiǎn)單處理（4）為了在較短時(shí)間內(nèi)看到白色沉淀，可采取的措施是（填編號(hào)）A．該用稀硫酸作電解液B．適當(dāng)增大電源電壓C．適當(dāng)減小兩電極間的距離D．適當(dāng)降低電解液的溫度（5）若C中用Na2SO4溶液，當(dāng)電解一段時(shí)間看到白色Fe（OH）2沉淀后，再反接電源電解，除了電極上看到氣泡外，混合物中另一明顯現(xiàn)象為。15.用惰性電極電解1L4mol/LCuSO4溶液時(shí)，在電路通過(guò)0.5mol電子，又將電源與電極反接，后又通過(guò)1mol電子，求此時(shí)溶液中[H+].參考答案例題1.BC例題2.C1.D2.A3.A4.A5.B6.B7.D8.A9.BC10.B11.(1)H2SO4HNO3Ba(NO3)2(2)Cu(NO3)2CuSO4AgNO3(3)HClBaCl212.(1)正(2)Ag2.16(3)2、0.5、1（4）不變不變?cè)龃鬁p?。?）45.1813.0.04mol14.（1）鐵Fe–2e-=Fe2+(2)BC（3）液封，防止Fe(OH)2被氧化；加熱煮沸（4）BC（5）白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅色。15.解：正接：陽(yáng)極陰極2OH--------2e-Cu2+-------2e--------Cu0.5mol