歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第2課時(shí) 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 C 1 下列化學(xué)反應(yīng)可設(shè)計(jì)成原電池的是 A BaCl2 CuSO4 BaSO4 CuCl2B CaCO3 2HCl CaCl2 CO2 H2OC Zn 2AgNO3 Zn NO3 2 2AgD Ba OH 2 H2SO4 BaSO4 2H2O 2 回憶電解水實(shí)驗(yàn) 與電源正極相連的電極產(chǎn)生 與電源負(fù)極相連的電極產(chǎn)生 電解水的化學(xué)方程式為 氧氣 氫氣 電解法 3 活潑金屬Na Ca Mg Al等的冶煉方法是 一 電解原理 1 電解原理 氧化還原反應(yīng) 使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在兩極發(fā)生 的過(guò)程 2 電解池 電能 化學(xué)能 1 電解池 將 轉(zhuǎn)化為 的裝置 2 電極名稱及電極反應(yīng) 圖2 3 8 陰極 陽(yáng)極 還原反應(yīng) 氧化反應(yīng) 3 電解氯化銅 還原 Cu2 向陰極移動(dòng) 發(fā)生 反應(yīng) 電極反應(yīng)式為 Cl 向陽(yáng)極移動(dòng) 發(fā)生 反應(yīng) 電極反應(yīng)式為 氧化 總反應(yīng)式為 二 電解原理的應(yīng)用1 活潑金屬的冶煉 1 電解熔融氧化鋁制鋁 2 電解熔融氯化鈉制鈉 Cu2 2e Cu 2Cl 2e Cl2 2NaCl 熔融 2Na Cl2 2 電解精煉銅 1 電解槽的構(gòu)成 陽(yáng)極 陰極 CuSO4溶液 粗銅作 純銅作 用硫酸酸化的 作電解液 2 反應(yīng)特點(diǎn) 陽(yáng)離子 陽(yáng)極泥 陽(yáng)極 金屬銅和比銅活潑的金屬雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為 進(jìn)入溶液 不活潑 與銅相比 的金屬雜質(zhì)在陽(yáng)極沉積下來(lái)形成 陰極 有 析出 純銅 電解精煉銅的過(guò)程中 電解液的濃度 減小 電解氯化銅實(shí)驗(yàn) 1 實(shí)驗(yàn)原理 CuCl2 Cu Cl2 2 實(shí)驗(yàn)裝置圖2 3 9 3 實(shí)驗(yàn)操作步驟在U形管中加入飽和CuCl2溶液 用石墨棒作電極 按圖2 3 9連接好實(shí)驗(yàn)裝置 接通電源 電解數(shù)分鐘后 觀察陰極和陽(yáng)極的現(xiàn)象 用濕潤(rùn)的淀粉KI試紙置于陽(yáng)極的支管口處 觀察現(xiàn)象 4 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 1 陰極 有紅色物質(zhì)析出 2 陽(yáng)極 放濕潤(rùn)的淀粉KI試紙后 能 觀察到的現(xiàn)象 有氣泡產(chǎn)生 試紙變藍(lán) 1 陰極上產(chǎn)生的物質(zhì)是 填化學(xué)式 下同 陽(yáng)極上產(chǎn) 生的物質(zhì)是 Cu Cl2 2 濕潤(rùn)的淀粉KI試紙有現(xiàn)象的原因 用離子方程式及文字表述 3 本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)缺陷是 如何改進(jìn)使既能觀察到上述的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 又不存在設(shè)計(jì)缺陷 產(chǎn)生的氯氣會(huì)污染環(huán)境 Cl2 2I I2 2Cl 淀粉遇碘單質(zhì)變藍(lán) 將陽(yáng)極支管口的氣體用導(dǎo)管連接依次通過(guò)兩個(gè)洗氣瓶 第一個(gè)盛裝淀粉碘化鉀溶液 第二個(gè)盛裝氫氧化鈉溶液 電解池的形成條件 1 外加直流電源 形成閉合回路 2 與直流電源相連的兩個(gè)電極 可以是惰性電極 如石墨 Pt等 也可以是活性電極 如精煉銅的粗銅作陽(yáng)極 純銅作陰極 1 陰極 與電源的負(fù)極相連 發(fā)生還原反應(yīng) 2 陽(yáng)極 與電源的正極相連 發(fā)生氧化反應(yīng) 3 電解質(zhì)溶液 或熔融電解質(zhì) 原電池和電解池的比較 正極 電子流入 發(fā)生還原反應(yīng) 續(xù)表 電解原理 例1 下列有關(guān)電解的敘述正確的是 電解是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 電解是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 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)行的氧化還原反應(yīng) 通過(guò)電解的原理可以實(shí)現(xiàn) 任何溶液被電解時(shí) 必然導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)的發(fā)生 A C B D 解析 從能量角度看 電解是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程 故 對(duì) 錯(cuò) 電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程 必將伴隨著兩個(gè)電極上氧化還原反應(yīng)的發(fā)生 同時(shí)生成新物質(zhì) 故 對(duì) 某些不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng) 通過(guò)電解的原理也可以實(shí)現(xiàn) 如電解熔融NaCl制金屬Na故 對(duì) 答案 D 1 若某電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化裝置 電解池或原電池 中發(fā)生的總反應(yīng)式是 Cu 2H Cu2 H2 則下列關(guān)于該裝 置的有關(guān)說(shuō)法正確的是 C 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(yáng)極D 該裝置只能是原電池 且電解質(zhì)溶液不可能為鹽酸解析 原電池的原理是基于一個(gè)能夠自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng) 而題目中給出的銅在金屬活動(dòng)性順序中位于氫之后 不能從酸中置換出氫氣 即該反應(yīng)不能自發(fā)發(fā)生 因此不能設(shè)計(jì)成原電池 欲使反應(yīng)發(fā)生 只能是電解池 且銅作電解池的陽(yáng)極 2 用石墨作電極電解CuCl2溶液 下列說(shuō)法正確的是 D A 陽(yáng)極上產(chǎn)生氫氣B 陰極附近溶液呈紅色C 陰極上產(chǎn)生氯氣D 陰極上產(chǎn)生紅色物質(zhì) 銅的電解精煉 A C B D 例2 以硫酸銅溶液作電解液 對(duì)含有雜質(zhì)Fe Zn Ag的粗銅進(jìn)行電解精煉 下列敘述正確的是 粗銅與直流電源負(fù)極相連 陰極發(fā)生的反應(yīng)為 Cu2 2e Cu 電路中每通過(guò)3 01 1023個(gè)電子 得到的精銅質(zhì)量為16g 雜質(zhì)Ag以Ag2SO4的形式沉入電解槽形成陽(yáng)極泥 答案 D 解析 電解過(guò)程中 粗銅作陽(yáng)極 連接電源的正極 精銅作陰極 連接電源的負(fù)極 因此 錯(cuò)誤 正確 根據(jù)陰極反應(yīng)Cu2 2e Cu 電路中每通過(guò)2mol 即1 204 1024個(gè) e 得到精銅64g 則電路中每通過(guò)3 01 1023個(gè)電子 得到的精銅質(zhì)量為16g 正確 由于粗銅中主要成分為銅 只要有金屬銅存在 Ag就不會(huì)放電 因此Ag以單質(zhì)形式存在于陽(yáng)極泥中 錯(cuò)誤 3 雙選 下列關(guān)于電解精煉銅的敘述中的是 AC A 精銅板 陽(yáng)極B 電解時(shí) 陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng) 而陰極發(fā)生的反應(yīng)為 Cu2 2e CuC 粗銅中所含的Ni Fe Zn等雜質(zhì) 電解后以單質(zhì)形式沉積槽底 形成陽(yáng)極泥D 電解銅的純度可達(dá)99 95 99 98 解析 精銅作陰極 Ni Fe Zn均比Cu活潑 更容易失電子形成陽(yáng)離子進(jìn)入溶液 不可能以單質(zhì)形式存在于陽(yáng)極泥中 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全