1、.第3課時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能知識(shí)條目必考要求加試要求1.電解池的概念b2.電解CuCl2溶液的原理及電極反響式b3.電解池的構(gòu)成條件b4.原電池、電解池的判斷c才能要求1.知道電解的原理和電解池的形成條件，會(huì)分析電解的應(yīng)用。2.能純熟書寫電解池的電極反響式和電解反響方程式。一、電解池的構(gòu)成條件及工作原理1以下圖為電解氯化銅溶液的實(shí)驗(yàn)裝置。1通電數(shù)分鐘后，陰極觀察到的現(xiàn)象是有紅色物質(zhì)析出；陽極觀察到的現(xiàn)象是有黃綠色刺激性氣味氣體產(chǎn)生。2實(shí)驗(yàn)原理分析與討論通電前，氯化銅溶液中存在的離子是Cu2、Cl、H、OH。通電后，移向陰極的離子是Cu2、H，移向陽極的離子是Cl、OH。陰極電極反響式是Cu22e

2、=Cu，陽極電極反響式是2Cl2e=Cl2。3反響的化學(xué)方程式是CuCl2CuCl2。2根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，討論答復(fù)以下問題：1上述實(shí)驗(yàn)裝置中的能量變化是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，化學(xué)上把具備這種特點(diǎn)的裝置稱為電解池。2電解池的構(gòu)成條件是直流電源，兩個(gè)固體電極，電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)，構(gòu)成閉合回路。3電極名稱與電極反響陰極是與電源負(fù)極相連的電極，發(fā)生復(fù)原反響。陽極是與電源正極相連的電極，發(fā)生氧化反響。3從裝置上比較原電池與電解池的區(qū)別是什么？答案原電池中沒有外加電源，電解池中有外加電源。電解池的工作原理及電解的概念1電解池的工作原理2電解是在直流電的作用下，在兩個(gè)電極上分別發(fā)生氧化反響和復(fù)原反響的過程。1以

3、下關(guān)于電解池的說法正確的選項(xiàng)是A電源的負(fù)極就是陰極B與直流電源正極相連的是電解池的陰極C與直流電源負(fù)極相連的電極上發(fā)生復(fù)原反響D陽極上發(fā)生復(fù)原反響答案C解析解答此題需理解電解池陰、陽極的判斷及電解的特點(diǎn)。電解池的陰、陽極是根據(jù)直流電源的正、負(fù)極確定的。與電源負(fù)極相連的電極為電解池的陰極，該電極上發(fā)生復(fù)原反響；與電源正極相連的電極為電解池的陽極，該電極上發(fā)生氧化反響。思維啟迪電解池電極名稱的判斷方法2如圖是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。那么以下判斷中正確的選項(xiàng)是Aa為負(fù)極、b為正極Ba為陽極、b為陰極C電解過程中，d電極質(zhì)量增加D電解過程中，氯離子濃度不變答案C解析由于電流從電

4、源正極流出，故a為電源的正極，b為電源的負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電源稱正、負(fù)極，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Cu2向陰極挪動(dòng)，d電極反響為Cu22e=Cu，在陰極上析出Cu，所以d電極質(zhì)量增加，C項(xiàng)正確；Cl向陽極挪動(dòng)，c電極反響為2Cl2e=Cl2，導(dǎo)致溶液中cCl降低，D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、電解原理的應(yīng)用1以下圖為冶煉金屬鈉電解槽示意圖。1熔融氯化鈉中存在的微粒：Na、Cl。2通電后離子的運(yùn)動(dòng)：陽離子Na填離子符號(hào)移向陰極；陰離子Cl填離子符號(hào)移向陽極。3電極反響式：陰極：2Na2e=2Na，陽極：2Cl2e=Cl2。4結(jié)論：熔融的氯化鈉在直流電作用下發(fā)生了氧化復(fù)原反響，分解生成了Na和Cl2。2以下圖為銅的電解精煉示意圖

5、。答復(fù)以下問題：1寫出陰極和陽極上的電極反響式。答案陰極反響式是Cu22e=Cu；陽極反響式是Cu2e=Cu2、Fe2e=Fe2、Zn2e=Zn2。2銅的精煉過程中，粗銅中的雜質(zhì)鋅、鐵、金、銀等是怎樣被除去的？答案粗銅中的鋅、鐵等比銅活潑的金屬發(fā)生氧化反響溶解變成金屬陽離子進(jìn)入溶液；銀、金等不如銅活潑的金屬，在電解過程中不發(fā)生反響，沉積在電解池的底部形成陽極泥；而陰極只有Cu2放電，Zn2、Fe2等留在電解質(zhì)溶液中。3從陽極沉積下來的陽極泥中含有哪些金屬？答案不如銅活潑的金屬金、銀等。4在電解過程中電解質(zhì)CuSO4溶液濃度發(fā)生怎樣的變化？答案電解過程中電解質(zhì)CuSO4溶液的濃度減少，需及時(shí)補(bǔ)充

6、。電解產(chǎn)物的判斷“先看陽極材料，再看離子放電順序1. 陽極產(chǎn)物的判斷1活性金屬電極金屬活動(dòng)性順序表中在Ag之前，電極金屬失電子，生成對應(yīng)的金屬陽離子，陰離子不放電。2惰性電極Au、Pt、石墨，溶液中的陰離子失電子，生成對應(yīng)的非金屬單質(zhì)或高價(jià)化合物。陰離子放電順序：2.陰極產(chǎn)物的判斷不管陰極的電極材料如何，都只起傳導(dǎo)電子的作用，所以在陰極上，一定是陽離子得電子。陽離子得電子順序可根據(jù)金屬活動(dòng)性順序確定。陽離子放電順序：3以下關(guān)于電解精煉銅的表達(dá)中不正確的選項(xiàng)是A粗銅板：陽極B電解時(shí)，陽極發(fā)生氧化反響，而陰極發(fā)生的反響為Cu22e=CuC粗銅中所含Ni、Fe、Zn、Ag等雜質(zhì)，電解后以單質(zhì)形式沉積

7、槽底，形成陽極泥D電解銅的純度可達(dá)99.95%99.98%答案C解析電解精煉銅時(shí)，比金屬銅活潑的金屬鋅、鐵、鎳會(huì)先于金屬銅失電子，比金屬銅活潑性差的Pt、Ag等固體會(huì)沉積下來形成陽極泥。思維啟迪電解池問題解答思路判斷陰、陽電極觀察電極材料分析放電順序確定電極產(chǎn)物解答。4以下有關(guān)電化學(xué)的圖示，完全正確的選項(xiàng)是答案D解析原電池中活潑金屬作負(fù)極，A錯(cuò)；電解精煉銅粗銅作陽極，B錯(cuò)；電鍍中鍍層金屬作陽極，待鍍金屬作陰極，C錯(cuò)；D對。1如下圖裝置中，屬于電解池的是答案C解析假設(shè)要形成電解池必須具備以下條件：有一個(gè)外加直流電源；有兩個(gè)電極與電源相連；形成閉合電路。2如下圖，用石墨作電極電解氯化銅溶液，以下說

8、法正確的選項(xiàng)是AM極是電解池的陰極B溶液中的陰離子向N極挪動(dòng)CM極上放出的氣體能使潮濕的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)D在M、N兩極之間通過0.4 mol e時(shí)，N極上會(huì)增重6.4 g答案C解析電極反響式為M陽極2Cl2e=Cl2，N陰極Cu22e=Cu；D項(xiàng)，通過0.4 mol電子，N極上增重 mol64 gmol112.8 g。3.用下圖所示裝置除去含CN、Cl廢水中的CN時(shí)，控制溶液pH為910，陽極產(chǎn)生的ClO將CN氧化為兩種無污染的氣體。以下說法不正確的選項(xiàng)是A用石墨作陽極，鐵作陰極B陽極的電極反響式：Cl2OH2e=ClOH2OC陰極的電極反響式：2H2O2e=H22OHD除去CN的反響：2C

9、N5ClO2H=N22CO25ClH2O答案D解析Cl在陽極發(fā)生氧化反響生成ClO，水電離出的H在陰極發(fā)生復(fù)原反響生成H2，又由于電解質(zhì)溶液呈堿性，故A、B、C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，溶液呈堿性，離子方程式中不能出現(xiàn)H，正確的離子方程式為2CN5ClOH2O=N22CO25Cl2OH，錯(cuò)誤。4有關(guān)以下圖的說法正確的選項(xiàng)是A構(gòu)成原電池時(shí)溶液中的SO移向Cu電極B構(gòu)成原電池時(shí)Cu極反響式： Cu2e=Cu2C要使Fe極不被腐蝕，Cu片換Zn片或a接直流電源負(fù)極Da和b分別接直流電源正、負(fù)極，F(xiàn)e片上有氣體產(chǎn)生答案C解析根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表可知，F(xiàn)e比Cu活潑，那么構(gòu)成原電池時(shí)，外電路中Fe是流出電子的負(fù)極，

10、Cu是流入電子的正極，內(nèi)電路中帶負(fù)電的SO移向負(fù)極，帶正電的Cu2移向正極，故A項(xiàng)不正確；構(gòu)成原電池時(shí)，Cu2移向正極，并且在正極上得到電子發(fā)生復(fù)原反響，析出單質(zhì)銅覆蓋在正極外表，即Cu22e=Cu，故B項(xiàng)不正確；保護(hù)Fe極的方法就是使其作正極或陰極，可以與比Fe活潑的金屬構(gòu)成原電池，或者與直流電源的負(fù)極相連，故C項(xiàng)正確；D項(xiàng)中構(gòu)成電解池時(shí)，F(xiàn)e極為陽極，Cu極為陰極，F(xiàn)e片上的反響為Fe2e=Fe2，Cu2移向陰極，并且在陰極上得到電子發(fā)生復(fù)原反響，析出單質(zhì)銅覆蓋在陰極外表，即Cu22e=Cu，故D項(xiàng)不正確。5如下圖，A、B兩個(gè)裝置的燒杯中分別盛有足量的CuCl2溶液。1A、B兩個(gè)裝置中屬于

11、原電池的是_，屬于電解池的是_。2A池中Zn是_極，發(fā)生_填“氧化或“復(fù)原， 下同反響，電極反響式為_。Cu是_極，發(fā)生_反響，電極反響式為_。A池中總的化學(xué)方程式為_。3B池中C是_極，發(fā)生_反響，電極反響式為_。Pt是_極，發(fā)生_反響，電極反響式為_。B池中總的化學(xué)方程式為_。答案1AB2負(fù)氧化Zn2e=Zn2正復(fù)原Cu22e=CuZnCuCl2=ZnCl2Cu3陰復(fù)原Cu22e=Cu陽氧化2Cl2e=Cl2CuCl2CuCl2解析由裝置圖和題給條件知，A為原電池，B為電解池。對于原電池，活潑電極作負(fù)極，負(fù)極發(fā)生氧化反響，不活潑電極作正極，正極上發(fā)生復(fù)原反響。對于電解池，與電源負(fù)極相連為陰

12、極，陰極上發(fā)生復(fù)原反響， 與電源正極相連為陽極，陽極上發(fā)生氧化反響。 根底過關(guān)題組一電解池的工作原理1以下關(guān)于電解池形成的閉合回路的表達(dá)中，不正確的選項(xiàng)是A電解池中的閉合回路是由電子的定向運(yùn)動(dòng)形成的B金屬導(dǎo)線中，電子從電源的負(fù)極流向電解池的陰極，從電解池的陽極流向電源的正極C在電解質(zhì)溶液中，陰離子向陽極挪動(dòng)，陽離子向陰極挪動(dòng)D一樣時(shí)間內(nèi)，陽離子在陰極上得到的電子與陰離子在陽極上失去的電子數(shù)相等答案A解析電解池中電解質(zhì)溶液依靠陰、陽離子的定向挪動(dòng)而導(dǎo)電。2以下能用電解原理說明的是電解是把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能電解是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化，金屬導(dǎo)電是物理變化不能自發(fā)進(jìn)展的氧化復(fù)原反響

13、，通過電解的原理可以實(shí)現(xiàn)任何溶液被電解時(shí)，必然導(dǎo)致氧化復(fù)原反響的發(fā)生A BC D答案D3用惰性電極Pt電解以下物質(zhì)的溶液，陰極上有金屬析出的是ANa2SO4 BNaCl CAgNO3 DKOH答案C4如圖電解池中裝有硫酸銅溶液，選用不同材料的電極進(jìn)展電解。以下說法正確的選項(xiàng)是選項(xiàng)電極材料通電后的變化陰極陽極A石墨石墨陰極質(zhì)量增加，溶液的酸性減弱B銅銅陽極質(zhì)量減小，陰極質(zhì)量增加C鐵鐵兩極的質(zhì)量不發(fā)生變化D鉑鐵陰極質(zhì)量不變答案B解析A項(xiàng)，陽極反響式為4OH4e=O22H2O，溶液中有H2SO4生成，溶液酸性增強(qiáng)，陰極反響式為Cu22e=Cu，陰極質(zhì)量增加；B項(xiàng)，陽極反響式為Cu2e=Cu2，陰極反

14、響式為Cu22e=Cu，因此陽極質(zhì)量減小，陰極質(zhì)量增加；C項(xiàng)，陽極反響式為Fe2e=Fe2，陰極反響式為Cu22e=Cu，因此陽極質(zhì)量減小，陰極質(zhì)量增加；D項(xiàng)，陽極反響式為Fe2e=Fe2，陰極反響式為Cu22e=Cu，因此陽極質(zhì)量減小，陰極質(zhì)量增加。題組二電解原理的應(yīng)用5利用如下圖裝置模擬電解原理在工業(yè)消費(fèi)上的應(yīng)用。以下說法正確的選項(xiàng)是A氯堿工業(yè)中，X電極上反響式是4OH4e=2H2OO2B電解精煉銅時(shí)，Z溶液中的Cu2濃度不變C在鐵片上鍍銅時(shí)，Y是純銅D制取金屬鎂時(shí)，Z是熔融的氯化鎂答案D解析氯堿工業(yè)中，陽極上Cl放電生成Cl2，故A錯(cuò)誤；電解精煉銅時(shí)，陽極上粗銅溶解，陰極上Cu2放電析出

15、Cu，因?yàn)榇帚~中含有鋅、鐵、鎳等雜質(zhì)，所以Z溶液中Cu2濃度變小，故B錯(cuò)誤；在鐵片上鍍銅時(shí)，陰極即Y極應(yīng)該是鐵片，陽極是純銅，故C錯(cuò)誤。6假設(shè)某電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化裝置電解池或原電池中發(fā)生的總反響的離子方程式是Cu2H=Cu2H2。那么以下關(guān)于該裝置的有關(guān)說法正確的選項(xiàng)是A該裝置可能是原電池，也可能是電解池B該裝置只能是原電池，且電解質(zhì)溶液為硝酸C該裝置只能是電解池，且金屬銅為該電解池的陽極D該裝置只能是原電池，電解質(zhì)溶液不可能是鹽酸答案C解析該反響不能自發(fā)進(jìn)展，只有在外加電源的條件下發(fā)生，故該裝置為電解池，且銅作陽極。7以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)展粗銅含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì)的

16、電解精煉，以下說法正確的選項(xiàng)是A電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B粗銅接電源正極，發(fā)生復(fù)原反響C溶液中Cu2向陽極挪動(dòng)D利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬答案D解析電解精煉銅過程中電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的同時(shí)，部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，A錯(cuò)；電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽極，與電源正極相連，發(fā)生氧化反響，B錯(cuò)誤；電解過程中Cu2向陰極挪動(dòng)，C錯(cuò)；粗銅中Ag、Pt、Au放電才能比銅弱，形成陽極泥，可以回收，D對。8以下各組溶液電解一段時(shí)間后，再參加相關(guān)物質(zhì)，溶液能恢復(fù)原狀況的是選項(xiàng)電解質(zhì)溶液陽極陰極參加的物質(zhì)ANaCl溶液碳鐵鹽酸BNaOH溶液碳碳水C硫酸銅溶液碳碳硫酸銅D硫酸鐵碳H2O答案B解析電解過程中，損耗什么物質(zhì)，

17、補(bǔ)充什么物質(zhì)。但往往是兩極損耗物質(zhì)的化合物。A項(xiàng)，在陽極產(chǎn)生Cl2，在陰極產(chǎn)生H2，應(yīng)補(bǔ)充H、Cl元素，但參加H2、Cl2顯然不行，應(yīng)加HCl，本例中加鹽酸那么多引入了水；B項(xiàng)，只電解了水，補(bǔ)充水是正確的；C項(xiàng)，陽極放出O2，陰極析出Cu，應(yīng)補(bǔ)充CuO；D項(xiàng)，因陽極材料是鐵，所以電極反響式是陽極：Fe2e=Fe2，陰極：2H2e=H2。按理應(yīng)補(bǔ)H去Fe，其實(shí)這種變化加一種物質(zhì)無法恢復(fù)。9用Pt作電極電解以下某種溶液，當(dāng)陽極生成112 mL氣體時(shí)，陰極上析出0.64 g金屬。那么該電解池中溶質(zhì)可能是ACuSO4 BMgSO4CAl2SO43 DNa2SO4答案A解析因Mg2、Al3、Na的氧化性

18、弱于H，故水溶液中三種離子不放電，即不會(huì)析出金屬，只有A能析出金屬Cu，正確。10在固態(tài)金屬氧化物電解池中，高溫共電解H2OCO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式，根本原理如下圖。以下說法不正確的選項(xiàng)是AX是電源的負(fù)極B陰極的電極反響式是：H2O2e=H2O2、CO22e=COO2C總反響可表示為H2OCO2H2COO2D陰、陽兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是11答案D解析由水和二氧化碳生成氫氣和一氧化碳發(fā)生復(fù)原反響，此極上得到電子，應(yīng)為陰極，故X極為電源的負(fù)極，A、B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，根據(jù)電極上的反響物和生成物，可知總反響方程式正確；D項(xiàng)，因陽極電極反響式為2O24e=O2，結(jié)合電子得

19、失相等，可知陰、陽兩極生成氣體的物質(zhì)的量之比為21，錯(cuò)誤。才能提升11根據(jù)如下圖電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖，答復(fù)以下問題。1假設(shè)只閉合S1，該裝置屬于_，能量轉(zhuǎn)化形式為_，鋅極作_極。2假設(shè)只閉合S2，該裝置屬于_，能量轉(zhuǎn)化形式為_，鋅極上所發(fā)生反響的電極方程式為_。3假設(shè)只閉合S3，該裝置屬于_，銅極作_極，鋅極上所發(fā)生反響的電極方程式為_，總反響的化學(xué)方程式為_。答案1原電池化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能負(fù)2電解池電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能Zn2e=Zn23電解池陽2H2e=H2CuH2SO4CuSO4H2解析1假設(shè)只閉合S1，沒有外接電源，那么Zn、Cu、稀硫酸構(gòu)成原電池，該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，較活潑的鋅作負(fù)極。2假

20、設(shè)只閉合S2，裝置中有外接電源，該裝置為電解池，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，與電源正極相連的鋅極作陽極，鋅被氧化。3假設(shè)只閉合S3，該裝置為電解池，與電源正極相連的銅極作陽極，銅被氧化，溶液中的H在陰極鋅極上被復(fù)原為H2。12甲醇對水質(zhì)會(huì)造成一定的污染，有一種電化學(xué)法可消除這種污染，其原理是：通電后，將Co2氧化成Co3，然后以Co3為氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化。實(shí)驗(yàn)室用以下圖裝置模擬上述過程：1寫出陽極的電極反響式：_。2寫出除去甲醇的離子方程式：_。3假設(shè)上圖裝置中的電源為甲醇空氣KOH溶液的燃料電池，那么電池負(fù)極的電極反響式為_，凈化含1 mol甲醇的水，燃料電池需消耗KOH_mol。

21、答案1Co2e=Co326Co3CH3OHH2O=6Co2CO26H3CH3OH6e8OH=CO6H2O2解析1根據(jù)反響原理，陽極的電極反響式為Co2e=Co3。2除去甲醇的離子方程式為6Co3CH3OHH2O=CO26Co26H。3根據(jù)燃料電池中燃料在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反響，結(jié)合原子守恒及電荷守恒書寫配平電極反響式，根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算消耗氫氧化鉀的物質(zhì)的量。13電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。如圖表示一個(gè)電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請答復(fù)以下問題：1假設(shè)X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開場時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞溶液，那么：電解池中X極上的電極反響式為_。在X極附近觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_。Y電極上的電極反響式為_。2如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，那么X電極的材料是_，電極反響式為_。Y電極的材料是_，電極反響式為_。說明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反響不必寫出答案12H2e=H2放出氣體，溶液變紅2Cl2e=Cl22純銅C