2020高二化学 1.2电能转化为化学能――电解学案 鲁科版选修4.doc

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1、1.2电能转化为化学能——电解学案（鲁科版选修4）　　　　　　　[学习目标]　1.熟练掌握电极反应式的书写和电极产物的判断。2.利用电子得失守恒进行相关电解的计算。题型一　电极反应式的书写及产物判断方法点拨：以惰性电极电解溶液时，分析电解反应的一般方法为：(1)判断阴、阳极，并分析电极材料的性质，尤其是阳极材料。(2)分析电解质溶液中的离子类别，明确离子的来源及放电顺序。(3)写出阴、阳极的电极反应式。(4)根据电子得失守恒及原子守恒写出电解的总反应式。例1某水溶液中含有等物质的量浓度的Cu(NO3)2和MgCl2，对该溶液以惰性电极

2、进行电解，分阶段写出电解反应的化学方程式。解析　该溶液由Cu(NO3)2、MgCl2和H2O三种物质组成，其中含有H＋、Cu2＋、Mg2＋三种阳离子和NO、Cl－、OH－三种阴离子。H＋、Cu2＋、Mg2＋在阴极上放电的先后顺序是Cu2＋＞H＋＞Mg2＋，NO、Cl－、OH－在阳极上放电的先后顺序是Cl－＞OH－＞NO。溶液中的OH－和H＋均来自难电离的H2O。电极反应式为：第一阶段　阳极：2Cl－―→Cl2↑＋2e－阴极：Cu2＋＋2e－―→Cu第二阶段　阳极：2H2O―→O2↑＋4H＋＋4e－或4OH－―→O2↑＋2H2O＋4e－

3、阴极：4H2O＋4e－―→2H2↑＋4OH－或4H＋＋4e－―→2H2↑将电极反应式合并得电解反应的化学方程式。答案　第一阶段的反应：CuCl2Cu＋Cl2↑；第二阶段的反应：2H2O2H2↑＋O2↑。变式训练1　下图为持续电解CaCl2水溶液的装置(以铂为电极)，A为电流表。电解一段时间t1后，将CO2连续通入电解液中。(1)电解时，F极发生________反应，电极反应式为______________，E极发生________反应，电极反应式为__________，电解总反应的离子方程式为____________。(2)电解池中产

4、生的现象①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________。答案　(1)氧化　2Cl－―→Cl2↑＋2e－　还原　2H＋＋2e－―→H2↑　2Cl－

5、＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑(2)①通电后E极处溶液呈红色②通电时，E极、F极均有气体生成③通CO2时，溶液中先出现白色沉淀，继续通入CO2，沉淀又消失解析　溶液中含有Ca2＋、H＋、Cl－、OH－，通电时，Ca2＋、H＋移向阴极，由于H＋放电能力比Ca2＋强，在E极上发生反应：2H＋＋2e－―→H2↑；Cl－、OH－移向阳极，Cl－在阳极放电：2Cl－―→Cl2＋2e－，电解至t1后，溶液中OH－浓度增大，通入CO2后会有CaCO3沉淀生成。变式训练2　用如图所示的装置进行电解，在通电一段时间后，铁电极的质量增加。(1)写出

6、乙杯中两极发生的电极反应式。阴极：_________________________________________________________________；阳极：__________________________________________________________________。(2)写出甲杯中发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________。(3)C(左)、C(右)、Fe、Ag4个电极上析出

7、或溶解物质的物质的量之比是________。答案　(1)Ag＋＋e－―→Ag　Ag―→Ag＋＋e－(2)2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑(3)2∶1∶4∶4题型二　有关电解的计算方法点拨：电解的计算常用的三种方法：(1)根据电子得失守恒法计算：用于串联电路，阴、阳两极产物，正、负两极产物，相同电荷量等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数相等；(2)根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算；(3)根据关系式计算：根据得失电子守恒关系找到已知量与未知量之间的桥梁，得出计算所需的关

8、系式。1．单一溶液的电解　　　　　　　　　　　　　　　　　　例2　把两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)