2017-2018学年高中化学 专题2 化学反应与能量转化 第3单元 化学能与电能的转化 第3课时 电能转化为化学能课

知识点二 电解原理的应用 7．关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是( ) A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色 C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色 D．电解一段时间后，将全部电解液转到烧杯中，充分搅 拌后溶液呈中性
8．已知铜或银做电解池的阳极时，能被氧化成金属离 子。下图中四个装置分别通电一段时间后，溶液质量增加的是 ()
(1)图1中电子从________流向________(书写电极材料名 称)；石墨棒上发生的电极反应式为____________________。 工作一段时间后，测得导线中通过0.02 mol电子，则产生氢气 的体积为________(标准状况)。
(2)图2中A、B两极均为石墨，一段时间后观察到A电极表 面有红色的固态物质生成，B电极有刺激性气体生成；当溶液 中的原溶质完全电解后，停止电解，取出A电极，洗涤、干 燥、称量，电极增重1.6 g。请回答下列问题：
5.某同学按如图所示的装置进行电解实验。下列说法正确 的是( )
A．电解过程中，铜电极上有H2产生
B．电解初期，主反应方程式为Cu＋H2SO4
电解 =====
CuSO4
＋H2↑
C．电解过程中，石墨电极上只收集到H2
D．整个电解过程中，H＋的浓度不断增大
6．如图所示的两个实验装置中，氯化铜溶液为500 mL， 试回答下列问题：
2．电解原理的应用 (1)电解熔融盐或金属氧化物制备活泼金属单质 ①电解熔融NaCl制Na单质：______________________； ②电解熔融MgCl2制Mg单质：____________________； ③电解熔融Al2O3制Al单质：_____________________。
(2)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。 电解过程中电极反应式为： 阳极(碳)： ______________________________； 阴极(铁)： ________________________________； 电池总反应： ______________________________。
9．(2017·河北邯郸市四县高一期中)按下图的装置进行实 验，若图中x轴表示阴极的电子的量，则y轴可能表示( )
A．Cu2＋物质的量浓度 B．Fe棒的质量
C．C棒的质量
D．Cl－物质的量浓度
10．(2017·江苏清江中学高一期中)下列有关电化学原理的 说法中，错误的是( )
A．可利用电解原理制得Na，Mg，Al B．在铜的精炼装置中，通常用粗铜作阳极，精铜作阴极 C．氯碱工业，主要依托电解熔融的氯化钠来制取工业上 重要的化工原料烧碱和氯气 D．可充电的电池称“二次电池”，在充电时，是将电能 转变成化学能，在放电时，又将化学能转化成电能
(3)电解原理 电子从外接电源的________流出，经导线到达电解池的 ________，电解质溶液中的________离子移向阴极，氧化性强 的离子在阴极________电子而被________，发生________反 应；与此同时，电解质溶液中的________离子移向阳极，其中 还原性强的离子在阳极上________电子(也可能是阳极材料本 身失去电子)而被________，发生________反应，这样电子又 从电解池的阳极流出，沿导线流回外接直流电源的正极。
b．粗铜中往往含有________________等多种杂质，当含 杂质的铜在阳极不断溶解时，位于金属活动性顺序铜以前的 金属杂质如______________等，也会同时失去电子，如： ________________；________________；_______________。
但是它们的阳离子比铜离子难以被还原，所以它们并不 在阴极获得电子析出，而只是留在电解液里。而金属活动性 顺序位于铜之后的________、________等杂质，因为给出电 子的能力比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子溶解，当 阳极上的铜失去电子变成离子溶解之后，它们以________的 形式沉积在电解槽底，形成阳极泥(阳极泥可作为提炼金、银 等贵重金属的原料)。
3．A 电解硫酸钠的实质是电解水，阴极和阳极上的主 要产物为分别为H2和O2，选项A正确；电解HCl的实质是电解 物质本身，在阴极和阳极上的主要产物为分别为H2和Cl2，选 项B错误；电解氯化铜的实质是电解物质本身，在阴极和阳极 上的主要产物分别为Cu和Cl2，选项C错误；电解硝酸银属于 “放氧生酸型”，在阴极和阳极上的主要产物分别为Ag和 O2，选项D错误。答案选A。
•答案与解析
• 1．D 原电池的负极发生氧化反应，正极发生 还原反应；电解池的阳极发生氧化反应，阴极 发生还原反应，D项正确。
• 2．D 在电解池中，电子从电源负极流向阴极， 电解质溶液中的阴离子移向阳极，电子自阳极 流入电源正极，形成闭合回路，且阴极上得到 的电子总数与阳极上失去的电子总数相同，D 项正确。
－===Cu B．锌、铁、镍、银、金 Zn、Fe、Ni Zn－2e－
===Zn2＋ Fe－2e－===Fe2＋ Ni－2e－===Ni2＋ 银 金 金属
单质
二、1.√ 2.× 3.× 4.√ 5.×
• 三、思考探究1：通电后，阴离子向阳极移动， 阳离子向阴极移动。阳极发生氧化反应，阴极 发生还原反应。
•答案与解析
一、1.(1)电能 化学能 (2)①直流电源 ②两 电解质
溶液 ③闭合 (3)负极 阴极 阳 得到 还原 还原 阴
失去 氧化 氧化 (4)负 阴 阳 正 (5)①正 阴 氧化
②负 阳 还原
2．(1)①2NaCl(熔融)
通电 =====
2Na＋Cl2↑
②MgCl2(熔
融)
通电 =====
÷0.5
L＝
0.05 mol·L－1。
7．B 本题考查NaCl溶液的电解。根据电解方程式：
2NaCl＋2H2O
通电 =====
2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，电解时阴极得到
11．蓄电池使用久后，正、负极标志模糊，现根据下列两 种条件，如何来判别正、负极？
(1)氯化铜溶液；两根带有铜导线的碳棒。判别方法为 ______________________________________ ________________________________________________。 (2)硫酸铜溶液；两根铜导线。判别方法为 __________________________________________________ ________________________________________________。
二、正误判断·明知识 1．只要有电解反应发生就必将发生氧化还原反应。 () 2．电解池中的两个电极活泼性一定不同。( ) 3．原电池放电和电解池充电互为可逆反应。( ) 4．电解饱和食盐水阳极产生Cl2。( ) 5．电解时电子的流向为电源负极→阴极→溶液→阳极→ 电源正极。( )
三、思考探究·研新知 【思考探究1】 用石墨作电极电解CuCl2溶液，通电后 溶液中的离子如何移动？其中阳极和阴极发生反应的类型是什 么？ 【思考探究2】 电解精炼铜时，阳极材料和阴极材料分 别是什么？电解质溶液有什么要求？电解质溶液浓度如何变 化？
A．稀Na2SO4溶液 B．稀HCl溶液 C．CuCl2溶液 D．AgNO3溶液
4．(2017·北京市第四中学高二期末)如图是电解CuCl2溶液 的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是 ()
A．a为负极，b为正极 B．a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
①B为________极，电极反应式为_________________； ②原溶液的物质的量浓度是_______________________； ③B电极上产生的气体的检验方法(操作、现象、结 论)___________________________________________________ ________________________________________________。
A．电解池中的闭合回路仅是由电子的定向运动形成的 B．金属导线中，电子从电源的负极流向电解池的阳极， 从电解池的阴极流向电源的正极 C．在电解质溶液中，阴离子向阴极运动，阳离子向阳极 运动 D．相同时间内，阳离子在阴极上得到的电子与阴离子在 阳极上失去的电子数相同
3．用铂电极电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物 分别为H2和O2的是( )
Mg＋Cl2↑
③2Al2O3(熔融)
通电 =====
4Al＋3O2↑
(2)
石墨棒 饱和食盐水 2Cl－－2e－===Cl2↑ 2H＋＋2e－
===H2↑
2NaCl＋2H2O
通电 =====
2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
(3)②粗铜
纯铜 硫酸铜 a．粗铜 Cu－2e－===Cu2＋ 纯铜 Cu2＋＋2e
===H2↑，一段时间后为：Cu2＋＋2e－===Cu，只有B项正确。
6．(1)锌片 碳棒 2H＋＋2e－===H2↑ (2)①阳 2Cl－－2e－===Cl2↑ ②0.05 mol·L－1
0.224 L
③将湿润的淀粉碘化钾试纸放在B极附近，若变蓝色，则
产生的为氯气
解析：(1)图1为原电池，Zn作负极，C作正极，电子由Zn 流出经导线流入C，C棒上的电极反应式为：2H＋＋2e－
• 思考探究2：阳极材料是粗铜、阴极材料是纯 铜。电解质溶液必须含Cu2＋。电解质溶液浓度 减小。
基础过关·对点练
知识点一 电解原理 1．原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应分别是 () A．氧化、还原 B．还原、氧化 C．氧化、氧化 D．还原、还原
2．下列关于电解池中形成的闭合回路的叙述中，正确的 是( )
专题2 化学反应与能量转化
第三单元 化学能与电能的转化
第3课时 电能转化为化学能
课前预习·探新知
基础过关·对点练
课后提升·速达标
课前预习·探新知
一、新知预习·填清单 1．电解池 (1)定义 将________转化为________的装置叫电解池。 (2)电解池构成条件 ①外接________；②________个相同或不同的电极插入 ________；③形成________回路。
===H2↑，当通过0.02 mol电子，产生0.01 mol H2，标况下体 积为0.224 L。(2)A电极表面有红色的固态物质生成，知A为阴
极，B电极有刺激性气体生成，知B为阳极，电极反应式为2Cl
－－2e－===Cl2↑，c(CuCl2)＝
nCuCl2 V
＝
64
1.6 g g·mol－1
(3)铜的电解精炼 ①电解精炼的装置如下：
②电解精炼原理 以________为阳极、以________为阴极，以________为电 解质溶液构成电解池。 a．电极反应： 阳极(________)： _____________________________； 阴极(________)： ______________________________ (得纯度>99.9%的精铜)。
(4)电子流向 从电源________极流向________极，电解质溶液中的阴离 子移向阳极，电子自________极流入电源________极，形成闭 合回路。 (5)电极反应及电极的判断 ①阳极：与电源________极相连，溶液中________离子移 向此极，失去电子，发生________反应。 ②阴极：与电源________极相连，溶液中________离子移 向此极，得到电子，发生________反应。
4．C 由图知电流方向为a→c，所以a为正极，b为负
极，c为阳极，d为阴极，A、B两项错；电解总反应为
CuC质量增加，溶液中Cl
－被氧化为Cl2，浓度减小，C正确，D错。
5．B 电解池中Cu作阳极，电极反应式为：Cu－2e－
===Cu2＋；石墨作阴极，电解初期电极反应式为：2H＋＋2e－