高考化学复习教学案电解原理及其应用 5页

第二课时 电解原理及其应用 ‎【考纲要求】‎ ‎1. 判断某装置是否是电解池。‎ ‎2. 理解电解原理、书写电解池工作时的电极反应式。掌握电解前后溶液 浓度和pH的变化。 ‎ ‎3. 了解铜的电解精炼和电镀装置及原理。‎ ‎4. 了解氯碱工业的反应原理。‎ ‎5. 掌握有关电解的计算。‎ 教与学方案 ‎【自学反馈】‎ 一. 电解 ‎ ‎1.定义 。‎ ‎2.电极判断：阳极 相连，发生 反应。‎ 阴极 相连，发生 反应。‎ ‎3.电解时电极产物的判断 (1) 阳极产物判断 首先看电极材料，活泼金属做电极则金属失电子被氧化。如果是惰性电极则是溶液中易失电子的阴离子失电子被氧化。‎ (2) 阴极产物判断 根据阳离子放电顺序进行判断， 氧化性强的阳离子首先在阴极得电子被还原。‎ 二. 电解原理的应用 ‎1.电解饱和食盐水制取氯气和烧碱(氯碱工业) ‎ 阳极电极反应式： 。‎ 阴极电极反应式： 。‎ 总反应式： 。‎ ‎2.电解硫酸铜溶液 阳极电极反应式： 。‎ 阴极电极反应式： 。‎ 总反应式： 。‎ ‎3.电镀 镀件必须作 极. 镀层金属必须作 极.电解质溶液中必须含有 金属离子。‎ ‎【例题解析】‎ ‎1.用两支惰性电极插入500mlAgNO3溶液中，通电电解当电解溶液pH从此.6.0变为3.0时，(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上应析出银的质量是( )‎ A. 27mg B. 54mg C.108mg D.216mg ‎ 解题思路： 。‎ 易错点： 。‎ ‎2.用惰性电极电解下列溶液， 电解一断时间后，阴极质量增加， 电解液的pH下降的是( )‎ A.CuSO4 B.AgNO3 C.BaCl2 D.H2SO4 ‎ 解题思路： 。‎ 易错点： 。‎ ‎【考题再现】‎ ‎1.电解CuCl2和NaCl的混合溶液，阴极和阳极上分别析出的物质是( )‎ A.H2和Cl2 B.Cu 和Cl2 C. H2和O2 D. Cu和O2 ‎ 思维方法： 。‎ 展望高考：‎ ‎2.用惰性电极实现电解，下列说法正确的是( ) ‎ A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变 B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小 C.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2‎ D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1‎ 思维方法： 。‎ 展望高考：‎ ‎【针对训练】‎ A . 基础训练 ‎1.用惰性电极电解下列溶液一段时间后，加入一定量的另一物质（中括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是( ) ‎ A．CuCl2 [CuCl2] B．NaOH [NaOH]‎ C．NaCl [HCl] D．CuSO4 [Cu(OH)2]‎ ‎2.在外界提供相同电量的条件下，Cu2＋＋2e－→Cu或Ag＋＋e－→Ag在电极上放电，若析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为 ( ) ‎ A．1.62g B．6.48g C．3.24g D．12.96g ‎3.用石墨电极在一定温度下电解K2SO4饱和溶液m g。当阴极产生a mol气体时，从溶液中析出n ‎ g无水晶体。则剩余溶液的溶质质量分数是( ) ‎ A．n/(m－n) B．n/(9a+n) C．n/(18a+n) D．n/(36a+n)‎ ‎4.在25℃时，将两个铜电极插入一定质量的硫酸钠饱和溶液中进行电解。通电一段时间后，阴极上逸出a mol气体，同时有W g Na2SO4·10H2O晶体析出。若温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数为 ( ) ‎ A．W / (W+18a) ×100％ B．W / (W+36a) ×100％‎ C．71W / 161(W+36a) ×100％ D．71W / 161(W+18a) ×100％‎ ‎5.某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3:1。用石墨做电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段，下列叙述不正确的是 ( )‎ A．阴极自始至终只有H2 B．阳极先析出Cl2后析出O2‎ C．电解最后阶段为电解水 D．溶液pH不断增大，最后为7‎ ‎6.用Pt做电极，电解串连电路中分装在甲、乙两个烧杯中的200ml 0.3mol/L NaCl溶液和300ml 0.2mol/L AgNO3溶液，当产生0.56L（标准状况）CL2时停止电解，取出电极，将两杯溶液混合，混合液的pH为（设混合后总体积为500ml） ( )‎ A．14 B．5.6 C．7 D．12.6‎ B.提高训练 ‎7.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，纯铜片作阴极，CuSO4溶液作电解液 B．电解时，阳极发生氧化反应，而阴极发生的反应为：Cu2＋＋2e－＝Cu C．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％‎ ‎8.在铁制品上镀一层锌，以下方案设计正确的是( ) ‎ A．锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子 B．铂作阴极，镀件为阳极，溶液中含有锌离子 C．铁作阳极，镀件为阴极，溶液中含有亚铁离子 D．锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子 ‎9.某电解池内盛有CuSO4溶液，插入两根电极，接通直流电源后，欲达到如下要求：‎ ‎（1）阳极质量不变，（2）阴极质量增加，（3）电解液pH减小，则应选用的电极是 ( )‎ A．阴阳两极都用石墨 B．铜作阳极，铁作阴极 C．铁作阳极，铜作阴极 D．铂作阳极，铜作阴极 ‎10.用铂作电极电解下列溶液，当消耗相同电量时，在阴极上有金属析出且溶液的pH下降的是 A．KCl B．CuCl2 C．CuSO4 D．HCl ‎11.在H2O中加入等物质的量的Ag＋、Na＋、Ba2＋、NO3－、SO42－、Cl－，该溶液放在惰性电极的电解槽中通电片刻后，氧化产物与还原产物的质量比是 ( ) ‎ A．1∶8 B．8∶1 C．35.5∶108 D．108∶35.5‎ C.能力训练 ‎12.将含有0.4mol Cu(NO3)2和0.4mol KCl的水溶液1L，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上能析出0.3mol铜，此时在另一电极上放出的气体在标准状况下的体积约为 ( )‎ A．3.36L B．大于5.6L小于6.72L C．6.72L D．大于3.36L小于5.6L ‎13.在50ml 0.2mol/L 硫酸铜溶液中插入两个电极，通电电解（不考虑水蒸发）。则：‎ ‎（1）若两极均为铜片，试说明电解过程中浓度将怎样变化 。‎ ‎（2）若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是 。‎ ‎（3）如不考虑氢离子在阴极上放电，当电路中有0.04mol e－通过时，阴极增重 g，阴极上的电极反应式是 。‎ ‎14.在500g CuSO4溶液中插入两根电极，一电极为铁，一电极为含杂质锌均匀的粗铜。通电一段时间后，切断电源，立即将电极取出，这时铁电极上析出7.04g铜，电解质溶液增重0.02g。求粗铜中锌的质量分数。‎ D.奥赛一瞥 ‎15.以金属锌（阴）和铜（阳）为电极组成电解槽，以含有酚酞和淀粉的碘化钾水溶液为电解液。电解开始不久，阴极区溶液呈红色，而阳极区溶液仍为无色。过了相当长时间后阳极区溶液才呈蓝紫色。‎ ‎⑴写出阴、阳极上发生的化学反应方程式；‎ ‎⑵怎样才能使阳极区溶液在电解开始后不久即呈蓝紫色？‎ ‎‎ 第二课时 电解原理及其应用 ‎【例题解析】‎ ‎1. 4AgNO3 + 2H2O = 4Ag↓+ O2↑+ 4HNO3‎ ‎ 4×108 4‎ ‎ x 10－3×0.5‎ x=54mg ‎ 答案：B ‎2..阴极质量增加，说明溶液中含有不活泼的金属阳离子，电解液的PH下降， 说明在阳极上是OH－离子放电而使溶液中c(H+)增大， 溶液中的阴离子应该是含氧酸根离子。‎ 答案：A B ‎【考题再现】1. B 2. D ‎【针对训练】‎ ‎1.A C 2. B 3. C 4. C 5. D 6. C 7.C 8.A 9.A D 10.C 11.B 12.D ‎ ‎13. (1)不变 (2) Zn－2e－=Zn2－ ‎ ‎(3) 1.28；Cu2++2e－=Cu ‎ ‎14. 18.4%‎ ‎15.⑴阴极：2H2O＋2e→H2＋2OH－‎ 阳极：2I－－2e→I2 2Cu＋I2→2CuI ‎⑵换成惰性电极或其它不易和I2反应的金属做电极，如锡；或在电解前把铜极表面镀上锡。‎