高中化学（苏教版，必修2）课时作业 专题2化学反应与能量转化 3-3.docx

精品资料www.ks5u.com第3课时电能转化为化学能电解一、电解原理1探究实验：电解CuCl2溶液(1)实验现象：阴极：石墨棒上逐渐覆盖了一层_；阳极：石墨棒上有_产生，湿润的KI­淀粉试纸变成_。(2)实验结论：CuCl2溶液在电流的作用下分解生成了_和_。(3)电解过程分析：通电前：CuCl2在水溶液中电离，电离方程式：_，通电时：Cu2趋向_，Cl趋向_。电极反应式：阴极：_，阳极：_，电解的总方程式：_。2电解池(1)概念：将_能转化为_能的装置称为电解池。(2)构成条件：_；与电源相连的两个电极；_(或_)；_。(3)电极名称及电极反应3电解池工作原理通电时，电子从电源的_沿导线流入电解池的_，溶液中_定向移动形成内电路，_在阴极_电子，被_，_在阳极_电子发生_反应，电子沿导线流入直流电源的_。4电解反应与氧化还原反应的联系电解过程是在_作用下发生的_的氧化还原反应，在电解过程中_转化为_，从而使许多情况下不能发生的反应得以进行，这对于化工生产、金属冶炼、科学研究以及人们日常生活都具有十分重要的意义。5电解过程中电极产物的判断一看电极材料，若阳极是惰性材料，则两个电极本身都_反应，而是电解质溶液的成分_反应；若阳极是_材料(铂、金除外)，则阳极本身和电解质溶液的成分发生反应，阴极_反应。二看电解质溶液里的微粒。这里的微粒一般是离子，寻找离子要突出一个“全”字，除了溶质电离出离子以外，H2O也电离出_和_。把所有的离子找全以后还要将它们分成两组_组和_组。三看两极放电顺序。常见微粒的放电顺序：阳极：S2>I>_>_>_>含氧酸根>F阴极：Ag>Cu2>H>Na二、电解原理的应用1电解饱和食盐水制备氯气和烧碱电解池的构成：_作阳极；铁作阴极；_作电解质溶液。电解过程中主要的电极反应为阳极(石墨)：_；阴极(铁)：_；电解总反应：_。2制备活泼金属电解熔融氧化铝获得铝：_，电解熔融氯化钠制备钠：_。3电解精炼铜(1)电解池的构成粗铜作_，纯铜作_，用_作电解液。(2)反应特点阳极：金属铜和比铜_的金属杂质以_形式进入溶液中，不活泼(与铜相比)的金属杂质形成_。阴极：有_析出。电解精炼铜的过程中，电解液的浓度_。知识点1电解原理1镍氢电池是近年来开发出来的可充电电池，它可取代会产生镉污染的镍镉电池。镍氢电池的总反应式是H22NiO(OH)放电充电2Ni(OH)2根据此反应式判断，下列叙述正确的是()A电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大B电池放电时，镍元素被氧化C电池充电时，氢元素被还原D电池放电时，H2是正极2如图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是()Aa为负极，b为正极Ba为阳极，b为阴极C电解过程中，d电极质量增加D电解过程中，氯离子浓度不变知识点2电解规律3在电解水制取H2和O2时，为了增强导电性，常常要加入一些电解质，最好选用下列物质中的()ANaOH BHClCNaCl DCuSO4知识点3根据电极变化判断金属性强弱4X、Y、Z、M代表四种金属元素，金属X和Z用导线连接放入稀H2SO4中时，X溶解，Z极上有氢气放出；若电解Y2和Z2共存的溶液时，Y先析出；又知M2的氧化性强于Y2，则这四种金属的活动性由强到弱的顺序是()AX>Z>Y>M BX>Y>Z>MCM>Z>X>Y DX>Z>M>Y知识点4电解产物的判断和计算5通过相等的电量，以石墨为电极分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞(亚汞化合价为1)溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比为n硝酸银n硝酸亚汞21，则下列表述正确的是()A在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n银n汞21B在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等C硝酸亚汞的化学式为HgNO3D硝酸亚汞的化学式为Hg2(NO3)2知识点5电解原理在实验创新和工农业生产上的应用6在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒，可以上下搅动液体，装置如图。接通电源，阳极周围的液体呈现棕色，且颜色由浅变深，阴极上有气泡生成。停止通电，取出电极，用搅棒上下剧烈搅动。静置后液体又分成两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色。根据上述实验回答：(1)阳极上的电极反应式为_。(2)阴极上的电极反应式为_。(3)原上层液体是_。(4)原下层液体是_。(5)搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是_。(6)要检验上层液体中含有的金属离子，其方法是_，现象是_。练基础落实1如图所示装置中，属于电解池的是()2下列关于铜电极的叙述正确的是()A铜锌原电池中铜是负极B用电解法精炼铜时粗铜作阴极C在电镀时，镀件上镀铜可用铜作阳极D电解饱和食盐水时，用铜片作阳极3下列关于电解池的叙述中不正确的是()A与电源正极相连的是电解池的阴极B与电源负极相连的是电解池的阴极C在电解池的阳极上发生氧化反应D电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极4在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属于氧化反应或同属于还原反应的是()原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应A B C D5用X、Y、Z三种金属组成的合金暴露在潮湿的空气中，经一段时间后，合金的表面只有Y的化合物出现。将含有这三种金属的盐溶液进行电解时阴极上最先析出X。这三种金属的活动性由强到弱的正确顺序是()AX>Y>Z BY>Z>XCY>X>Z DZ>Y>X6用Cu作电极电解CuSO4溶液时，溶液的pH随时间(t)变化如下图所示。则曲线与实际情况相符的是()7下图中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是()a极板b极板X电极Z溶液(A)锌石墨负极CuSO4(B)石墨石墨负极NaOH(C)银铁正极AgNO3(D)铜铜负极CuCl2 练方法技巧串联电路的计算技巧8铅蓄电池的工作原理为PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。研读下图，下列判断不正确的是()AK闭合时，d电极反应式：PbSO42H2O2e=PbO24HSOB当电路中转移0.2 mol电子时，中消耗的H2SO4为0.2 molCK闭合时，中SO向c电极迁移DK闭合一段时间后，可单独作为原电池，d电极为正极题号12345678答案练综合拓展9电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：电解池中X极上的电极反应式为_。在X极附近观察到的实验现象是_。Y电极上的电极反应式为_。检验该电极反应产物的方法是_。(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：X电极的材料是_，电极反应式为_。Y电极的材料是_，电极反应式为_。(说明：杂质发生的电极反应不必写出)10由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。应用如图所示的电解装置，可制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。两个电极的材料分别为石墨和铁。(1)a电极的材料应为_，电极反应式为_。(2)电解液c可以是()A纯水 BNaCl溶液CNaOH溶液 DCuCl2溶液(3)d为苯，其作用为_，在加入苯之前，对c应进行的简单处理为_。(4)为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是()A改用稀硫酸作电解液B适当增大电源的电压C适当减小两个电极间的距离D适当降低电解液的温度(5)若c为Na2SO4溶液，当电解一段时间，看到白色Fe(OH)2沉淀后，再反接电源进行电解，除了电极上看到气泡外，混合物中另一明显现象为_。第3课时电能转化为化学能电解基础落实一、1.(1)紫红色的铜气泡蓝色(2)铜氯气(3)CuCl2=Cu22Cl阴极阳极Cu22e=Cu2Cl2e=Cl2CuCl2CuCl22(1)电化学(2)直流电源电解质溶液熔融的电解质闭合回路3负极阴极阴、阳离子阳离子得到还原阴离子失去氧化正极4直流电非自发电能化学能5不发生发生金属不发生HOH阴离子阳离子>BrClOH二、1.石墨饱和食盐水2Cl2e=Cl22H2e=H22NaCl2H2O2NaOHH2Cl222Al2O34Al3O22NaCl(熔融)2NaCl23(1)阳极阴极饱和CuSO4溶液(2)活泼离子阳极泥铜基本不变对点训练1C放电时，H2作原电池负极被氧化，其电极周围溶液的pH应不断减少，而NiO(OH)被还原。充电时Ni(OH)2被还原成H2，所以选C项。2C电流从电源的正极流出，故a为电源的正极，b为负极；与电源正极相连的c为阳极，与电源负极相连的d为阴极。在电解过程中，因Cu2是阳离子，移向阴极d，在阴极放电析出Cu，所以d电极质量增加；Cl是阴离子，移向阳极c，在阳极放电析出Cl2，会导致溶液中氯离子浓度降低。3A若加入HCl、NaCl，阳极应优先放出Cl2；若加入CuSO4，阴极将优先析出Cu，所以选A项。4A金属X和Z用导线连接放入稀H2SO4中形成原电池，X溶解说明X的金属活动性大于Z，电解Y2和Z2共存的溶液时，Y先析出，则Z的金属活动性大于Y，M2的氧化性强于Y2，则Y的金属活动性大于M。故选A项。5D因为通过相等电量，且银和亚汞的化合价都是1，所以得到的银和汞物质的量相等，阳极所得产物物质的量也相等，而被还原的n硝酸银n硝酸亚汞21，硝酸银的化学式为AgNO3，所以硝酸亚汞的化学式为Hg2(NO3)2，故选D项。6(1)2I2e=I2(2)2H2e=H2(3)KI(或NaI等)水溶液(4)CCl4(或CHCl3等)(5)I2被萃取到CCl4中(6)焰色反应并透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色(或火焰呈黄色)解析根据溶液的分层现象及上层溶液可以电解、阳极周围溶液颜色的变化和静置后下层液体呈紫红色可以推断电解质溶液为碘盐溶液，阳极电极反应式为2I2e=I2，阴极电极反应式为2H2e=H2，又由于溶液为中性，所以原上层液为KI(或NaI)水溶液，可通过焰色反应检验其中的金属离子，下层液为CCl4(或CHCl3等)，由于I2在CCl4中的溶解度远大于在水中的溶解度，所以I2被萃取到CCl4中。课后作业1C电解池的构成条件：与直流电源相连的两个电极，电解质溶液，闭合回路，C项均符合。2C3.A4B此题考查原电池与电解池的电极反应，原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应都是氧化反应；原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应都是还原反应。5B根据原电池原理：活泼金属作负极，被腐蚀，所以Y最活泼。电解时，最先析出X，说明Xn的氧化性最强，则X的活泼性最弱。综上分析，答案为B。6D用Cu作电极电解CuSO4溶液时，由于Cu为活性电极，故阳极反应为Cu2e=Cu2，阴极反应为Cu22e=Cu，故电解质溶液分子组分不变，溶液的pH不变。7A由于a极板质量增加，则其为电解池的阴极，b为电解池的阳极，故X为电池的负极，Y为电池的正极。根据a、b两电极上的现象，b为惰性电极，电解质溶液中有金属单质在a电极上析出，符合题意的只有A项。9C由图示关系可知，池为原电池，池为电解池，a极为正极，b极为负极，K闭合后，c极为阴极，d极为阳极，因电极材料为PbSO4，结合铅蓄电池的工作原理，可判断d极发生的电极反应式为PbSO42H2O2e=PbO24HSO，A项正确；由题给方程式可判断，当电路中转移0.2 mol电子时，中消耗的H2SO4为0.2 mol，B项正确；电解池工作时，阴离子移向阳极，即d电极，故C项错误；因池反应为2PbSO42H2OPbPbO22H2SO4，因此K闭合一段时间后，池可作为原电池对外供电，其中析出的铅附着在c极上作负极，析出的PbO2附着在d极上作正极，D项正确。10(1)2H2e=H2产生气泡，溶液变红色2Cl2e=Cl2用湿润的淀粉­KI试纸放在Y极附近，试纸变蓝色(2)纯铜Cu22e=Cu粗铜Cu2e=Cu2解析(1)源于教材电解池中与电源()极相连的电极为阳极，与电源()极相连的电极为阴极，因此，X是阴极，Y是阳极；电解时，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，阳极发生氧化反应，而阴极发生还原反应。在饱和NaCl溶液中存在NaCl=NaCl，H2OHOH，所以Na、H向X极移动，OH、Cl向Y极移动，由离子放电顺序知：ClOH，HNa。因此，阳极反应：2Cl2e=Cl2；阴极反应：2H2e=H2。由于H放电，加速H2OHOH电离，使OH浓度增大。阴极区OH增多呈碱性，Cl2可用淀粉­KI试纸(湿润)检验Cl2，总反应：2NaCl2H2O2NaOHCl2H2。(2)失电子能力：Cu2SO、NO，粗铜电解时，用粗铜作阳极发生氧化反应，纯铜作阴极，发生还原反应，而用铜的可溶性含氧酸盐作电解液，在反应过程中，电解液成分不变。11(1)铁Fe2e=Fe2(2)BC(3)防止空气中的O2把Fe(OH)2氧化把c溶液加热，除去其中溶解的O2(4)BC(5)白色沉淀变成灰绿色，最后变成红褐色解析要想得到Fe(OH)2，设计成如题图所示的电解池时，关键点在于先生成Fe2和OH，才能生成Fe(OH)2。(1)Fe作阳极，即a电极的材料为铁，发生的电极反应为Fe2e=Fe2，阴极的电极反应为2H2e=H2。(2)在阴极区产生的OH向阳极移动，在阳极区产生的Fe2向阴极移动，在溶液中就会生成Fe(OH)2沉淀，此时的电解液可以是NaCl，而纯水导电性差，CuCl2溶液中Cu2放电，A、D都不合理，若电解液为NaOH溶液时，在阴极是H放电，溶液中的OH会直接和Fe2结合成沉淀，C合理，故选BC。(3)苯的作用是防止空气中的O2把Fe(OH)2氧化，为了更好地防止Fe(OH)2被氧化，在加入苯之前，应把c溶液先加热，除去其中溶解的O2。(4)为了在较短时间内看到白色沉淀，就要想办法加快反应速率，B、C都合理。(5)当溶液中生成Fe(OH)2白色沉淀时，把电极反接在电源上，以Na2SO4作电解液，实质是电解水，在溶液中电解产生的O2会把Fe(OH)2氧化，其现象是白色沉淀先变成灰绿色，最后变成红褐色。