电解原理及其应用_高三化学教案

针对性测

一、选择题：

1．如下图所示，铜片和锌片用导线连接后插入番茄里，

锌片是（   ）。

a．阳极    b．正极    c．阴极      d．负极

2．下列叙述中不正确的是（   ）。

a．电解池的阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应

b．原电池跟电解池连接后，电子从电池负极流向电解池阳极

c．电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化作用

d．电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢气

3．电解硫酸铜溶液时，若要求达到以下几点：⑴阳极质量减少，⑵阴极质量增加，⑶电解液中[cu^2＋]不变，则可选用的电极是（    ）。

a．纯铜作阳极，含锌、银的铜合金作阴极

b．含锌、银的铜合金作阳极，纯铜作阴极

c．用纯铁作阳极，用纯铜作阴极

d．用石墨作阳极，用惰性电极作阴极

4．下列叙述能说明金属甲比金属乙活泼的实际事实是（   ）。

a．同价态的阳离子，甲的氧化性比乙强

b．将甲、乙作电极与稀硫酸酸溶液组成原电池，甲是负极

c．在氧化还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多

d．常温下，甲能和 naoh溶液反应，而乙不能

5．在25ºc时，将两根铂电极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中进行电解，当电路中有a mol电子转移时，溶液中析出mg na₂so₄ ·10 h₂ o晶体。若温度不变，在剩余溶液中溶质的质量分数为（   ）。

a． ×100%                          b．  ×100%

c．  ×100%                       d．  ×100%

6．常温时，将500 ml p^h=5的cu so₄ 溶液用石墨电极电解一段时间，测得溶液的p^h变为2，若使溶液的浓度、p^h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 cuso₄

c．向溶液中加0.0025 mol h₂ so₄并加热

d．向溶液中加0.2g cuo

7．按a图装置进行实验，若图b的x轴表示

流入电极的电子的量，则y轴不可能表示的情况

是（   ）。

a．[ag^＋]         b．[no₃]   

c．溶液的ph    d．银棒的质量

8．溶液中含有两种溶液质—氯化钠和硫酸，他们的物质的量之比为3：1。用石墨做电极电解该溶液时，根据反应产物可明显分为三个阶段，则下列叙述不正确的是                                                           （   ）。

a．阴极只析出氢气         b．阳极先析出氯气后析出氧气

c．电解最后阶段为电解水 

d．电解过程中溶液的ph不断增大，最后ph为7

9．甲、乙两个电解池均为 pt 电极，且互相串联，甲池盛有agno₃溶液，乙池中盛有一定量的某盐溶液，通电一段时间后，测得甲池中电极质量增加 2.16g，乙池中电极上析出 0.24g 金属，则乙池中溶质可能是（   ）。

a．cuso₄          b．mgso₄            c．al (no₃)₃            d．na₂so₄

10．用惰性电极电解m (no₃ )_x 的水溶液，当阴极上增重 a 克时，在阳极上同时产生b l氧气（标准状况），从而可知m的相对原子质量为（    ）。

a．22.4ax/b      b．11.2 ax/b       c．5.6 ax/b        d．2.5 ax/b

二、填空题：

11．氯碱厂电解饱和食盐水制取naoh的工艺流程示意图如下：

依照图示，完成下列填空：

⑴ 在电解过程中，与电源正极相联的电极上所发生反应的方程式为___________与电源负极相连的电极附近，溶液ph值__________（选填：不变，升高或下降）。

⑵ 工业食盐含ca^2＋ 、mg^2＋等杂质，精制过程发生反应的离子方程式为________________                   。

⑶如果粗盐中so₄^2－ 含量较高，必须添加钡试剂除去so₄^2－，该钡试剂可以是__________。

a．ba (oh)₂            b．ba (no₃ )₂                    c．bacl₂

⑷ 为有效除去ca^2＋ 、mg^2＋ 、 so₄^2－，加入试剂的合理顺序为_______（选填a、b、c，多填扣分）。

a．先加naoh，后加 na₂co₃，再加钡试剂。

b．先加naoh，后加钡试剂，再加na₂co₃。

c．先加钡试剂，后加naoh，再加na₂co₃。

⑸ 脱盐工序中利用naoh和nacl在溶解度上的差异，通过______冷却、_______（填写操作名称）除去nacl。

⑹ 在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止cl₂与 naoh反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，cl₂与 naoh充分接触，产物仅是naclo和h₂，相应的方程式为___________________                                   。

12．由于fe (oh)₂极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与

烧碱反应制得白色纯净的fe (oh)₂沉淀，应用下图电解实验可以制得白色的纯净的fe (oh)₂沉淀。两电极材料分别为

石墨和铁。

⑴ a电极材料应为____，电极反应式为________________。

⑵ 电解液c可以是__________。

a．纯净水    b．nacl溶液     c．naoh溶液     d．cucl₂溶液

⑶ d为苯，其作用是______________，在加入苯之前对c应作何简单处理_____________                           

⑷ 为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是________。

a．改用稀硫酸作电解液         b．适当增大电源的电压。

c．适当减小两电极间距离       d．适当降低电解液的温度。

⑸ 若c中用na₂so₄溶液，当电解一段时间看到白色fe (oh)₂沉淀后，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，混合物中另一明显现象为_____________________。

三、计算

13．电解26.8%的食盐水1500g，若食盐的利用率为87.3%，求： (1)在27℃和1.11×10⁵大气压下可制得h₂多少升？(2)这些氢气和氯气全部化合成氯化氢，溶于水制成功31%的盐酸，其质量为多少g？(3)电解液中氢氧化钠的质量分数浓度为多少？

第四单元   电解原理及其应用答案

第一节  电解原理（一）

一、自我探究

1． 在水溶液中或熔化状态下，化合物。

2．在水分子的作用下，熔融，自由移动的离子。

3．无规则，定向，电解。

4．电池：①、③、⑤

电解池：⑥、⑦

⑴ 两个相互联接（或互相接触）活泼性不同的两极；与两极接触的电解液；负；正。

⑵ 外电源，两导电电极，与两接触的电解液；阳，阴。

（3）化学能，电能，能；氧化—还原反应。

3．依据电解，原电池原理，在烧杯中zn逐渐溶解，c棒上有气体析出。

右烧杯中，右边c棒上有cu析出，左边有气体析出。

负极：zn-2e = zn ^2＋                      阳：   2cl^－ —2e = cl₂↑

正极：2 h^＋ +2e = h₂↑            阴： cu ^2＋   +2e = cu

总：zn +2 h^＋    = zn ^2＋   + h₂↑   总：cu ^2＋  +2cl^－   = cu + cl₂↑

[评价]

1．b  2．b   3．b   4．d

第一节  电解原理（二）

一、自我探究

1．⑴ 负，阴，还原，阳，失，氧化。⑵惰性，失去，活泼性。

2．阳，电镀，不变。

3．铜性质较不活泼，不易被氧化腐蚀，铜又光亮、美丽。加快金属的腐蚀。

[评价]

1．c  2．ac  3．a   4．cd  5．b

6．（1）cu²⁺ + 2h₂o cu(oh)₂  + h⁺   

（2）电解时，溶质cucl₂减少，溶液浓度减少，导致p^h值升高。

（3）p^h值先降低，然后趋于稳定、p^h值。     

（4）“实验派”观点正确。电解产生的cl₂溶于水并与水反应生成两种酸，会使ph值降低，cl₂饱和后，p^h值不再变化。

第二节  氯碱工业

一、自我探究

1． 

2 h^＋ +2e == h₂↑    2cl^－  + 2 h₂o = = = cl₂↑+ h₂↑+ 2 oh^－

无色，无色变成红色，气泡，阳极极板上产生的气体用湿润的淀粉，碘化钾试纸检验，阳极产生的气体，收集点燃听到噗的响声。

评价：

1．（1）先加bacl₂ 溶液足量。     ba ²⁺  + so₄ ^2-   = baso₄  ↓

再加na₂co₃ 溶液足量。  ba ²⁺   + co₃ ^2-   = baco₃↓

ca ²⁺  + co₃ ^2-  = caco₃↓     mg ²⁺  + co₃ ^2- = mgco₃↓

再加naoh 溶液足量。   mg ²⁺  +2 oh^－ = mg(oh)₂↓

（2）过滤。

（3）加适量盐酸。    co₃ ^2-  +2 h^＋  = co₂↑+ h₂o

                    h^＋  + oh^－  = h₂o

2．(1) h₂o(含少naoh)  (2) 精制饱和nacl溶液     (3)   淡盐水   (4) cl₂ 

(5)         h₂   (6) naoh溶液             3．b

第二节  电解饱和食盐水

一、自我探究

caco₃ === cao + co₂↑             2 nacl + 2 h₂o === h₂↑ + cl₂↑ 2naoh

cao + h₂o == ca(oh) ₂                 ca(oh)₂(石灰乳)+2 cl₂ = ca(clo)₂+cacl₂ +2 h₂o

  （2）制聚氯乙烯

cao + 3c == cac₂ + co↑               h₂ + cl₂ === 2hcl

（3）制取乙酸乙酯

应用(2)所制得hc ch和hcl

ch₃cooh  + ch₃ch₂oh        ch₃cooch₂ch₃ + h₂o

2．⑴不可以，此装置中，铁钉只起导电作用，如果交换，铁会放电。逐渐溶解，不再电解食盐水，制取不出naoh、cl₂ 。

⑵、可以。接通电源，哪一极析出铜，哪极为负极，则另一极为正极。

[评价]

1．d  2．a  3．d  4．d  5．d

6．（1）clo₂ 具有强氧化性，是高效消毒剂，且不会与有机物发生氯代，是一种较理想的饮用水消毒剂。。

（2）2naclo₃ +  4hcl=cl₂↑+2clo₂↑+2nacl+2h₂o

（3）2naclo₂+cl₂ =2clo₂+2nacl    此法的优点是clo₂的收率高、质量好，无cl₂杂质。

(4) 2.63

针对性测

一、选择题：

1．d  2．b  3．a   4．b  5．d  6．d  7．d   8．d   9．a   10．c

二、11．（1）2clˉ- 2e = cl₂↑  升高  （2）ca ^2＋ +co₃ ^2— =  caco₃↓

（6）nacl +h₂o  ===  naclo + h₂ ↑或 2 nacl + 2 h₂o= = h₂↑ + cl₂↑+ 2naoh

cl₂ +  2naoh  ==== nacl + naclo + h₂o

12．⑴铁，fe-2e = fe ^2＋

⑵b、c  ⑶隔绝空气，防止fe(oh)₂    被氧化，加热。

⑷、b、c   ⑸ fe(oh)₂   变成灰绿色，最后变成红褐色。

13．(1)67.1l    (2)706.5g    (3)18.74%