2022年电解池应用导教案 .pdf

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1、名师精编优秀教案学大教育个性化教学辅导教案学科： 任课教师 : 刘勇辉 授课时间： _2013_年_月_日 (星期 _) 姓名年级性别总课时 _ 第_次课教学目标知识点：电解池的应用能力：电解池的应用方法： 首先理解相关概念，然后运用概念解题，最后进行归纳总结难点重点电解池的应用作业完成评价：优良中差建议： 经典例题透析 类型一：电解原理、电极的判断题 1、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 极板有无色无臭气体放出，符合a 极板 b极板 x电极 z溶液的是（）A、锌石墨负极 CuSO4 B、石墨石墨负极 NaOH C、银铁 正极 AgNO3D、铜石墨负极 Cu

2、Cl2思路点拨 : 考查电极的判断的知识，灵活运用题目所给信息。解析：根据两电极质量的变化可判断出阴阳极。质量增加的一定是阴极。a 极质量增加，a 为阴极，即 x 极为负极，且电解液需有不活泼金属的阳离子，所以只能从A、D中选。在 b 极板上有无色无臭气体放出， D不符合（放出Cl2），所以只有A正确。【答案】 A 总结升华：在电解池中，阴极：得电子，发生还原反应，电极本身不参加反应，一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子；阳极：失电子，氧化反应，若为金属（非惰性）电极，电极失电子，若为惰性电极，电解质溶液中阴离子“争”失电子。举一反三：【变式 1】某电解池内盛有Cu(NO3)2溶液，插入两根电

3、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、阴极两极都用石墨 B、铜作阳极铁作阴极C、铁作阳极铜作阴极 D、铂作阳极铜作阴极解析：根据题目要求：阳极选择惰性电极、溶液中有不活泼金属的阳离子，电解实质是放氧生酸。【答案】 AD 【变式 2】用石墨作电极，电解1mol/L 下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是（）A、HCl B、NaOH C、 Na2SO4 D、NaCl 【答案】 C 考查电解的实质精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页名师精编优

4、秀教案类型二：电解后溶液浓度的变化题 2、 用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后， 阴极质量增加， 电解液的pH下降的是（）A、CuCl2 B、AgNO3C、BaCl2 D、H2SO4思路点拨 : 考查电解的实质。解析： A项为电解溶质，B项为放氧生酸，C项为放氢生碱，D项为电解水。【答案】 B 总结升华：做题的思路：明确溶液中存在那些离子；阴阳两极附近有那些离子；根据阳极氧化、阴极还原分析得出产物。根据原溶液的酸、碱性和电极产物可对电解后溶液的pH的变化作出正确的判断。若电极产物只有H2而无 O2，则 pH变大；若电极产物只有O2而无 H2，则 pH变小；若电极产物既有O2又有H2，原溶液

5、呈酸性，则pH变小，原溶液呈碱性则pH变大，原溶液呈中性，则pH不变。举一反三：【变式 3】常温时，将500 mL pH=5的 CuSO4溶液用石墨电极电解一段时间，测得溶液的pH变为 2，若使溶液的浓度、pH与电解前相同，可采用的方法（）。A、向溶液中加入0.245g Cu(OH)2 B 、向溶液中加0.31g CuSO4C、向溶液中加0.0025 mol H2SO4并加热D、向溶液中加0.2g CuO 【答案】 D 类型三：有关电解的计算题 3、在 25时，将2 个铜电极插入到一定的Na2SO4饱和溶液中，通直流电电解并不断搅拌，当阴极上收集到a mol 的气体的同时，溶液中析出了b mo

6、l 的结晶水合物Na2SO4 10H2O ，若保持温度不变，则所剩溶液中溶质的质量分数是( ) A、71b/18a B、71b/36a C、71b/(161b+18a) D、71b/(161b+9a) 思路点拨 : 准确分析阴阳极分别发生的反应，注意阳极是活性电极。解析：电解发生的电极反应：阳极为Cu-2e- Cu2+，阴极为2H+2e-H2，电解时总的化学反应方程式为： Cu+2H2OCu(OH)2+H2，阴极逸出a molH2，水被电解了2a mol ，根据溶解度知识，求出答案。【答案】 C 总结升华：做题的关键：一定要分析清楚电极的材料、各电极的反应。如果将题中的铜电极换作惰性电极，只改

7、一个字，其电解的总方程式即为：2H2O2H2+O2，阴极逸出a mol H2，水被电解了a mol，答案就成了D。所以提高审题的准确性是很必要。有关电解的计算：通常是求电解后某产物的质量、物质的量、气体的体积、某元素的化合价以及溶液的pH、物质的量浓度等。运用电子守恒原理解答。举一反三：【变式 4】将两个铂电极插入500mLCuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064g（设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化）。此时，溶液中H+浓度约为（）A、410-3mol/L B、210-3 mol/L C、 110-3 mol/L D、110-7mol/L 【答案】 A

8、 解析： 2CuSO4+2H2O2Cu+O2 +2H2SO4根据方程式计算。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页名师精编优秀教案【变式 5】 当用两铂电极电解100 g 10 CuSO4溶液一段时间后，在阳极 析出 0.16g 物质时， CuSO4溶液的质量分数为（）A、8.41 B 、8.36 C、8.73 D、9.62 【答案】 A五年高考分单元详解原电池电解池一、选择题：1(00 全国 )下列关于实验现象的描述不正确的是（）A把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B用锌片做阳极，铁片做做阴极，电解氯

9、化锌溶液，铁片表面出现一层锌C把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快2(00苏浙理综)钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应是（）A2H+2e H2B2H2O+O2+4e 4OHCFe2e Fe2+D 4OH4e 2H2O+O23(04 广西 )pH=a 某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pHa，则该电解质可能是（）ANaOH BH2SO4CAgNO3DNa2SO44(01 年上海 )铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是（）A阴极B正极C阳极D负极5 (00 广东 )用铂电极（惰性）电解下列溶

10、液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是（）A稀 NaOH 溶液BHCl 溶液C酸性 MgSO4溶液D酸性 AgNO3溶液6 (02广 东 ) 在 原 电 池 和 电 解 池 的 电 极 上 所 发 生 的 反 应 ， 同 属 氧 化 反 应 或 同 属 还 原 反 应 的 是（）A原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应B原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应C原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应D原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应7(00 上海 )在外界提供相同电量的条件，Cu2+或 Ag+分别按 Cu2+2eCu或 Ag+e Ag在电极上放电，其析出铜的质量为1.92g，则析

11、出银的质量为（）A1.62g B.6.48g C.3.24g D.12.96g 8(02 上海 )某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使 Cl2被完全吸收， 制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 9 页名师精编优秀教案Aa 为正极， b 为负极； NaClO 和 NaCl Ba 为负极， b 为正极； NaClO 和 NaCl Ca 为阳极， b 为阴极； HClO 和 NaCl Da

12、为阴极， b 为阳极； HClO 和 NaCl 9(02 春季理综 )通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为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） 21 B在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等C硝酸亚汞的分子式为HgNO3D硝酸亚汞的分子式为Hg2(NO3)210(03 江苏 )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p H 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

13、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 11(03 上海 )右图是电解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（）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12(03 春季理综 )家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是（）A4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3B2Fe+2H2O+O22Fe(OH)C 2H2O+O2+4e OHDFe3eFe3+ 13(01 广东 )镍镉（ NiCd

14、）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiO(OH)+2H2O 由此可知，该电池放电时的负极材料是（）ACd(OH)2BNi(OH)2CCd D NiO(OH) 14(04 江苏 )碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s) 下列说法错误的是（）A电池工作时，锌失去电子B电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e=Mn2O3(s)+2OH(aq) C电池工作时，电子由

15、正极通过外电路流向负极D外电路中每通过0.2mol 电子，锌的质量理论上减小6.5g 充电放电精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页名师精编优秀教案15 (04 天津 理 综 ) 下 图为 氢 氧 燃 料电 池 原 理示意图 ， 按 照此 图 的 提示，下 列 叙 述 不 正 确 的是（）Aa 电极是负极Bb 电极的电极反应为：4OH4e 2H2O+O2C氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置16(03 广东 )用惰性电极实现电解，下列说法正确的是

16、（）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 17(99 全国 )氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是根据此反应式判断，下列叙述中正确的是（）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是负极18(99 全国 )惰性电极电解M（NO3）x 的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生b

17、L氧气（标准状况）：从而可知M 的原子量为（）Abax4 .22Bbax2.11Cbax6.5Dbax5 .219(98 全国 )下列关于铜电极的叙述正确的是（）A铜锌原电池中铜是正极B用电解法精炼粗铜时铜作阳极C在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极22(98 全国 )将质量分数为0.052(5.2%)的 NaOH 溶液 1 升（密度为1.06 克/毫升）用铂电极电解，当溶液中 的NaOH 的 质 量 分 数 改 变 了0.010(1.0%) 时 停 止 电 解 ， 则 此 时 溶 液 中 应 符 合 的 关 系 是（）NaOH 的质量分数阳极析出物的质量（克）阴

18、极析出物的质量（克）A 0.062(6.2%) 19 152 B 0.062(6.2%) 152 19 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 9 页名师精编优秀教案A aX Y C 0.042(4.2%) 1.2 9.4 D 0.042(4.2%) 9.4 1.2 二、填空题：1(04 上海理综 )氢能源是21 世纪极具开发前景的新能源之一，它既是绿色能源，又可循环使用。请在右图空框中填上循环过程中反应物和生成物的分子式，以完成理想的氢能源循环体系图（循环中接受太阳能的物质在自然界中广泛存在），从能量转换的角度看，过程 II

19、主要是 _(3)_能转化为 _(4)_能。2(00苏浙理综)熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和 Na2CO3的熔融盐混和物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混和气为阴极燃气，制得在650下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：电池反应式：阳极反应式： 2CO+2CO32 4CO2+4e 阴极反应式： _ _ _总电池反应： _ 3(01 上海理综 )化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。(1)目前常用的镍（Ni）镉（ Cd）电池，其电池总反应可以表示为：Cd+2NiO(OH)+2H2O 2Ni(OH)2+Cd(OH)2已知 Ni(OH)2和 Cd(

20、OH)2均难溶于水但能溶于酸，以下说法中正确的是以上反应是可逆反应以上反应不是可逆反应充电时化学能转变为电能放电时化学能转变为电能ABCD(2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物，有资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为。(3)另一种常用的电池是锂电池（锂是一种碱金属元素，其相对原子质量为7） ，由于它的比容量（单位质量电极材料所能转换的电量）特别大而广泛应用于心脏起搏器，一般使用时间可长达十年。它的负极用金属锂制成，电池总反应可表示为：Li+MnO2 LiMnO2试回 答：锂电池比容量特别大的原因是。锂电池中的电解质溶液需用非水溶

21、剂配制，为什么这种电池不能使用电解质的水溶液？请用化学方程式表示其原因。4(04 全国理综 )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，则放电充电精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页名师精编优秀教案电解池中X极上的电极反应式为。在 X极附近观察到的现象是。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

22、液a 选用 CuSO4溶液，则 X电极的材料是，电极反应式是。 Y电极的材料是，电极反应式是。（说明：杂质发生的电极反应不必写出）5 (04 全国理综 )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，装置如右图。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

23、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 _ 。听课及知识掌握情况反馈_ 。测试题 ( 累计不超过20 分钟 )_ _道；成绩 _ _；教学需 : 加快 ; 保持 ; 放慢 ; 增加内容作业 _题; 巩固复习 _ ; 预习布置 _ 具体布置情况：签字教学组长签字：学习管理师 : 教师课后赏识评价老师最欣赏的地方：老师想知道的事情：老师的建议：参考答案及解析一、选择题：1 【答案】 C 【解析】 A、D 都构成了原电池，现象描述正确。铜在金属活动顺序表中排在铁之后，不能置换铁。2 【答案】 C 【解析】钢铁的电化学腐蚀，主要是吸氧腐蚀，负极铁原

24、子失去2 个电子生成铁2 价离子，（因铁过量，不能生成铁3 价） ；正极 O2得到电子形成O2与水分子结合生成OH。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页名师精编优秀教案3 【答案】 A 【解析】 A、B、D 都是电解水，但PH值变化不同：A 升高， B 降低， D 不变。 C 是放氧生酸型，PH下降。4 【答案】 D 5 【答案】 A、C 6 【答案】 B、C 【解析】原电池是直流电源，工作时，电子从负极经外电路流向正极，所以负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应；电解池是用电器，工作时，与电源负极相连的电

25、极称作阴极，得到负极流来的电子发生还原反应，与电源正极相连的电极称作阳极，需给出电子经导线流回电源的正极尔发生氧化反应。7 【答案】 B 【解析】 n（Cu）molgg/6492.10.03mol n（e） 0.03mol 由电子守恒，n（Ag） 0.03mol 所以m（Ag） 0.03mol108g/mol 6.48g 8 【答案】 B 【解析】要让氯气充分与NaOH 反应，则容器的下部生成氯气，是阳极，应与电源的正极相连；上部生成 H2和 NaOH ，是阴极， 应与电源的负极相连；氯气与 NaOH 的反应为： Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O 9 【答案】 D 【解析】 根据

26、电子守恒， +1 价的银和汞在阴极得到的电子应该相等，则生成的银和汞的物质的量也应相等，所以A 错。两个电解池的阳极都发生4OH 4e=O2+2H2O 的反应，所以B 错。因 n（AgNO3） ：n（硝酸亚汞）2：1，说明 1mol 硝酸亚汞中有2mol 的 +1 价汞，所以C错， D 正确。10 【答案】 D 【解析】 A、B、 C 是电解水的三种情况：A，电解含氧酸，水分解后，酸浓度增大，c（H+）增大，溶液 PH 下降； B，电解碱溶液，水分解后，溶液浓度增大，c（OH）增大， PH上升； C，电解活泼金属的含氧酸盐，水分解后，虽然Na2SO4的浓度增大，但c（H +)与 c（OH)仍相

27、等，所以PH 不变。11 【答案】 C 【解析】由物理知识：电流从电源的正极流出，经外电路回到电源的正极，而电子流动方向恰好相反。12 【答案】 D 【解析】金属在作为电极参与电极反应时，总是“过量”的，所以铁在电极反应中不能生成3 价。A、B、C的反应恰好是铁发生吸氧腐蚀时的变化（再加Fe2eFe2+就全了）。注： B是铁发生电化学腐蚀的总反应。13 【答案】 C 【解析】对于可逆电池：电池充电是将电能变为化学能，是电解池的原理。电池放电是将储存的化学能变为电能即原电池的工作原理。14 【答案】 C 【解析】原电池工作时，负极发生氧化反应，所以A、D 对， C 错。原电池的电极反应的书写：先

28、确定简单的电极反应，如本题，负极反应：Zn2eZn2+，另一极的电极反应则从总反应中减去前面确定的电极反应，如本题：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s) ) 负极反应：Zn 2e= Zn2+ 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页名师精编优秀教案正极反应：2MnO2+H2O+2e=2OH+Mn2O3所以 B对。注：燃料电池的简单电极反应一般是正极反应：O2+2H2O4e=4OH15 【答案】 B 【解析】燃料电池的一般情况是：（1）燃料一极是负极，发生氧化反应；氧气一极是正极

29、，发生还原反应。（2）电极反应则要注意是酸性环境还是碱性环境：酸性环境：原电池中，正极发生还原反应O2+2H2O+4e=4OH，因为电解质溶液显酸性，有4OH+4H+=4H2O，两式合并得酸式电池的正极反应式为O2+4H+4e2H2O；碱性环境：原电池负极发生氧化反应2H24e=4H+，因在碱性溶液中又有4H+ 4OH=4H2O，合并后的负极反应式为2H2+4OH 4e4H2O。注：参考20 题解析可写出另一极的电极反应式。16D 17CD 18C 19AC 20 B 二、填空题：1 【答案】（1）H2O （2） H2 、O2（3）化学能（4）电【解析】该题虽然简单基础，但一定要注意把图读正确

30、，不然很容易发生错误。2 【答案】 O22CO24e 2CO322CO+O2 2CO2【解析】参考第20 题和 22 题的解析。该题宜先填第二空，再填第一空。3 【答案】（1）B （ 2）Ni(OH)2和 Cd(OH)2能溶于酸性溶液。（ 3）锂的摩尔质量小；2Li+2H2O2LiOH+H24 【答案】（1） 2H+ + 2e= H2放出气体，溶液变红。2Cl 2e=Cl2把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色。（2）纯铜Cu2+ + 2e= Cu 粗铜 Cu2e= Cu2+5 （1）2e2II2 （2）2e2HH2（3）KI（或 NaI 等）水溶液（4） CCl4（或 CHCl3等）（5） I2在 CCl4中的溶解度大于在水中溶解度，所以绝大部分I2都转移到CCl4中（6）焰色反应透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色（其它合理答案同样给分。例如，若中答NaI水溶液，这里答火焰呈黄色。）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页