高中化学 1.2电能转化为化学能-电解学案 选修4VIP免费

第2节电能转化为化学能-----电解学习目标1．了解电解池的工作原理，能用电极反应表示化学能和电能的转化关系2．了解铜的电解精炼3．了解铜的电镀知识梳理一、电解原理1．金属是靠________________________________导电;电解质溶液是依靠_____________________________________而导电。2．右图是电解熔融氯化钠的装置图，请思考：3．通电前，熔融的氯化钠中存在_______________________离子。4．通电前这些离子做___________________运动。5．通电后，_____极上逐渐覆盖了一层银白色的物质，这是因为析出了______。______极上有气泡产生，并可闻到_______的气味，该气体是________。可见通电后，两电极上都发生了化学变化。6．与电源正极相连的电极我们称之为________，在这一极上发生的电极反应式为_______________；而与电源负极相连的电极我们称之为__________，在这一极上发生的电极反应为_______________。由实验可知熔融的氯化钠通电时，在两极上均发生了氧化还原反应，有新物质生成，此过程中___能转化为____能。7．电解：___________________________________________________的过程叫做电解。二、电解池：把______________________的装置叫做电解池或电解槽。(1)组成电解池的条件是：①__________________________________________；②__________________________________________；③__________________________________________。（2）右图是电解饱和食盐水的装置图，请思考以下问题：现象电极反应式石墨铁电解熔融氯化钠PtPt电解饱和食盐水阴极阳极总反应的化学方程式：三、铜的电解精炼画出电解精炼铜的装置图，并写出两电极的反应。四、电镀铜1．以铁上镀铜为例，说明电镀所满足的基本条件①___________________________________；②___________________________________；③___________________________________。2．电镀后阳极质量_______，阴极质量__________，电解液浓度_____________。学习导航1．方法指导：电极反应及电极产物的判断规律：电解质溶液在通直流电时，对电解产物的判断，既要考虑阴阳离子的氧化还原能力，还要考虑电极材料、离子浓度、溶液酸碱性等。判断电解产物首先要注意电极材料，再根据电解质溶液的离子放电顺序进行判断。（1）惰性电极电解（Pt、Au、碳棒）阳离子放电顺序：Ag+＞Hg2+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Fe2+＞┈阴离子放电顺序：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞含氧酸根例子下面分四种情况进行说明：①电解质中溶质的阳离子放电，阴离子不放电：即阳离子的氧化性强于H+,而阴离子的还原性弱于OH--,产物为酸、O2及金属单质，电解后溶液pH减小。如：a.电解AgNO3溶液产物为Ag和O2、HNO3:4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3b.电解CuSO4溶液产物为Cu和O2、H2SO4:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4:②电解质中溶质的阴离子放电，阳离子不放电：即阳离子的氧化性弱于H+,而阴离子的还原性强于OH--，产物为碱、H2及非金属单质。电解NaCl、K2S、KBr、NaI等水溶液都产生氢气，电解后溶液pH增大。如：2KI+2H2O2KOH+I2+H2↑③电解过程中阴阳离子都放电：即阳离子的氧化性强于H+,而阴离子的还原性强于OH--。如：电解CuCl2水溶液或H+与S2-、I-、Br-、Cl-组成的酸。CuCl2Cu+Cl2↑2HClH2↑+Cl2↑④电解过程中阴阳离子都不放电：即阳离子的氧化性弱于H+,而阴离子的还原性弱于OH-。如电解Na2SO4、NaOH、HNO3、H2SO4等水溶液。电解质仅起到增强导电性的作用。pH的变化应分两种情况考虑：若原溶液是饱和溶液，则溶液浓度不再改变，pH也不再改变；若原溶液是不饱和溶液，则随着水的电解，溶液浓度增大，又有三种情形：①若原溶液是酸性的，则酸性会更强，pH减小，如H2SO4等。②若原溶液是碱性的，则碱性会更强，pH增大，如NaOH等。③若原溶液是中性的，则pH不变，如K2SO4等。（2）金属电极做阳极时：金属阳极比电解质溶液中的阴离子容易放电，所以易于失去电子被氧化而溶解，形成金属阳离子进入溶液中，此时溶液中的阴离子不放电。具体应用有：电镀和金属的精炼。比如：用铜棒做电极电解NaCl溶液时，电极反应为：阳极：Cu–2e--==Cu2+阴极：2H++2e--==H2↑2.例题解析【例1】下图中x、y分...