苏教版选修四1.2.3《电解池的工作原理及应用》word学案

第二单元化学能与电能的转化

电解池的工作原理及应用

、课标解读

1.理解电解原理

2.了解氯碱工业反应原理及氯碱工业简介

3.了解铜的电解精炼与镀铜

.知识再现

1.电解池构成条件：__________________________________________________

2.电极名称及确定：

阳极：________________________________________________________________________

阴极：________________________________________________________________________

3.电极反应式：

阳极：（1 ）惰性电极______________________________________________________ （2）活性金属电极 ______________________________________________________ 阴极： ____________________________________________________________________________ 电解各类电解质溶液（惰性电极）的情况是归纳见下表：

5.电镀：__________________________________________________________________________

三、典题解悟

例1.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用LiC0 3和Na2CO3的熔

融盐混合物做电解质，CO为阴极燃气，空气与C02的混合气为阳极燃气，制得在650C下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：

阴极反应式：2CO+2CO32-------- 4CO2+4e-

阳极反应式 ____________________________ ;总反应____________________________________ 分析：根据教材提到的牺牲阳极的阴极保护法”知，阳极也即是负极，阴极也即是正极，

将原电池的材料拆分，阴极为：2CO+2CO 32--4e=4CO2 ；

阳极为：O2+2CO2+4e-=2CO32-，电池反应为2CO+O2=2CO2,氧化剂含适量CO的O? 就是为了平衡，保持电解质溶液组成，浓度恒定。

2

答案：O2+2CO2+4e=2CO3-, 2CO+O2=2CO2

四、夯实双基

1.在外界提供相同电量的条件下，Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e ------- " Cu或Ag++e ——-Ag 在电极上放电，若析出铜的质量为 1.92g,则析出Ag的质量为（）

A. 1.62g

B.6.48g

C.3.24g

D.12.96g

2.用惰性电极电解M（NO 3）x的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生bL氧

气（标况），从而可知M的相对原子质量为（）

22.4ax 11.2ax 5.6ax 2.5ax

A. B. C. D.

b b b b

3.氢镍电池是近年开发出来的可充电电电，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢

镍电池的总反应式是：1/2H2+NiO（OH）充电Ni（OH）2，根据此反应判断，下列叙述中正确的是（）

A.电池放电时，是池负极周围溶液的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

4.将分别盛有熔融的氯化钾.氯化镁.氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下，通电一

段时间后，析出钾镁.铝的物质的量之比为（）

A.1:2:3

B.3:2:1

C.6:3:1

D.6:3:2

5.附图中X，丫分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色

无臭气体放出，符合这一情况的是附表中的（）

附表可供选择的极板.电极和溶液组

6.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粗铜做

阴极

C.在镀件上电镀铜时，可用金属铜做阳极

D.电解稀硫酸制出，。2时铜做阳极

7.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可表示为:

Ag+Zn(OH) 2放电 Ag 2O+Zn+H 2O 在此电池放电时，负极上发生的反应的物质是

( )

^充!电

A. Ag

B.Zn(OH) 2

C.Ag z O

D.Zn

8?某电解池内盛有 C U (NO 3)2溶液，插入两根电解，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

9?用石墨作电极，电解 1mol L -1

下列物质的溶液，溶液的 pH 保持不变的是( )

A. HCl

B. NaOH

C. Na 2SO 4

10. 我国工业上大多采用立式隔膜电解槽来电解食盐水制烧碱和

式为

11.从H +、Cu 2+、Na +、SO 42-、Cl -

五种离子中恰当地组成电解质, (1) 以碳棒为电极，使电解质质量减少，水质量不变，进行电

解,

(2) 以碳棒为电极，使电解质质量不变，水质量减少，进行电解,

(3)以大棒为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水质量都减少，进行电解，则电解质

11. 甲烷燃料电池是一种新型化学电源，该电池以铂丝为电极，

KOH 为电解质溶液，

然后向两极分别通入甲烷和氧， 该电池的电极反应为：X 极：CH 4+10OH -

-8e ―" CO 32-

+7H 2O 。

Y 极：2O 2+4H 2O+8e -——-8OH -

，关于此燃料电池的下列说法不正确的是(

)

A. 通入CH 4的X 极为电池的负极

B. 电池工作过程中溶液的 pH 下降

C. 电池的总化学反应为： CH 4+2O 2+2KOH

花CO 3+3H 2O

D. 标准状况下每消耗 5.6L CH 4时，必消耗11.2L 。2,并可提供3.85 >105

C 的电量 12. 某电解池中盛有 CuCl 2溶液，插入电极进行电解，若达到下列要示：①一电极质量

减轻，另一电极质量增加；②电解质的组成不变。则应选用的电极是(

)

A.阳极铜、阴极铜

B.阳极石墨、阴极铜

C.

阳极铁、阴极铜 D.阳极铜、阴极铁

D. NaCl

CI 2。电解槽中用

作阳极，用

作阴极。设置石棉网的作用的是 电解食盐水的总的离子方程

按下列要求进行电解: 则可采用的电解质

则可采用的电解质

13.从H+、Cu2+、Na+、SO42-、Cl-中恰当地组成电解质，按下列要求进行电解。

(1 )以碳棒为电极，使电解质质量减少，水量不变进行电解，采用的电解质

（2）以碳棒为电极，使水量减少，电解质质量不变进行电解，采用的电解质

（3）以碳棒为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水量都减少进行电解，则电解质

14.图装置中，

（1） 当A 键断开，B 、C 闭合时，甲 为 ____________ 池，乙为 ________ 池；

（2） 当A C 两键断开时，乙中铁极 增重1.6g ，则被氧化的铁有

g ；

甲为 ________ 池，乙为 __________ 池，当甲中锌极减

轻 6.5g 时，乙中共放出气体 ____ m L

（标况）。

15.

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.CuCl 2

B.AgNO 3

C.BaCl 2

D.H 2SO 4

16. 将两个铂电极插入 500mLCuSO 4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（

）

电一段时间后，两极均收集到 22.4L （标准状况）气体，则原溶液中

c （Na +

）为（ ）

1 1 11

A.0.5mol L -

B.1 mol L -

C.1.5 mol L

D.2 mol L :

18.

右图为氢氧燃料电池

原理示意图，按照此图 的提示，下列叙述不正确的是（ ）

A. a 电极是负极

B. b 电极的电极反应为： 4OH --4e -

=2H 2O+O 2 C. 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

19.

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

一锰碱性电池以 氢氧

（3）将乙中两极都换成石墨，硫酸铜溶液换 H 2SO 4后断开 B 、C 两键，闭合A 键，则

-3

A.4 XI0 mol L

-3

B. 2 X0 mol L

-7

D. 1 X0 mol L 17.1Lna 2SO 4和CuSO 4的混合液中,

c （SO 42-）=2mol L -1

,用石墨做电极电解此溶液, 当通

k\

入

1.1

化钾溶液为电解液。电池总反应式为：Zn（s）+2MnO 2（s）+H2O（l）