高考化学一轮复习 版电解质教案 鲁科必修1.docx

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高考化学一轮复习版电解质教案鲁科必修1

2019-2020年高考化学一轮复习版电解质教案鲁科必修1

1电解质的电离

1．酸、碱、盐的电离

（1）电离的概念：

物质溶解于水或熔化时，离解成自由移动的离子的过程称为电离。

注意：

电离的条件是在水的作用下或受热熔化，绝不能认为是通电。

【交流·研讨】

1．金属为什么能导电？

金属原子最外层电子数较少，受原子核的引力作用较小，容易失去而成为自由移动的带负电的电子，当金属导线接上电源以后，在电场的作用下，金属内部中带负电的电子由自由移动改为定向移动，电流便形成了。

2．氯化钠晶体和氯化钠溶液是否都能导电?

为什么?

酸、碱、盐溶液导电的前提和实质是什么?

NaCl晶体不导电，NaCl溶液导电。

因NaCl在水中可以电离出自由移动的离子。

电离是电解质溶液导电的前提，实质是自由移动离子的定向移动。

（2）酸、碱、盐

电离时生成的阳离子全部是H＋的化合物称为酸；电离时生成的阴离子全部是OH－的化合物称为碱；电离时生成的阳离子是金属阳离子（或NH4+离子）、阴离子全部是酸根离子的化合物称为盐。

[来源:

]

（3）电离方程式：

用离子符号和化学式来表示电解质电离的式子。

如：

H2SO4＝2H+＋SO42－；NaOH＝Na+＋OH－；NaHCO3＝Na+＋HCO3－

电离的条件是在水溶液中或融化状态下，并不是在通电的条件下。

2．酸、碱、盐是电解质

（1）电解质与非电解质

在水溶液或熔化状态下能导电的化合物称为电解质；在水溶液和熔化状态下都不能导电的化合物称为非电解质。

说明：

①电解质和非电解质都是化合物，单质既不属于电解质，也不属于非电解质。

②电离是电解质溶液导电的前提。

③能导电的物质不一定是电解质，如石墨等；电解质本身不一定能导电，如食盐晶体。

④有些化合物的水溶液能导电，但因为这些化合物在水中或熔化状态下本身不能电离，故也不是电解质．如SO2、SO3、NH3、CO2等，它们的水溶液都能导电，是因为跟水反应生成了电解质，它们本身都不是电解质。

⑤电解质溶液中，阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数是相等的，故显电中性，称电荷守恒。

【领悟·整合】

酸、碱、盐都是电解质，其溶液能导电是因为它们在溶液中发生了“电离”。

电离的过程可以用“电离方程式”来表达。

工农业生产中的许多化学反应是在电解质溶液里进行的，人类的生活，时时处处离不开电解质。

（2）强电解质与弱电解质

根据电解质在水溶液里电离能力的大小又可将电解质分为强电解质和弱电解质．能完全电离的电解质叫做强电解质，如强酸、强碱和绝大多数盐，只能部分电离的电解质叫做弱电解质，如弱酸、弱碱等。

（3）常见的电解质

①强电解质

强酸：

H2SO4、HCl、HNO3、HClO4、HBr、HI。

强碱；NaOH、KOH、Ca（OH）2、Ba（OH）2。

大多数盐：

NaNO3、NH4Cl、MgSO4等

②弱电解质

弱酸：

H2CO3、HF、CH3COOH、HClO、H2SO3、H2S、H3PO4等；弱碱：

NH3·H2O、Cu（OH）2、Fe（OH）3、Mg（OH）2等；水：

H2O

【联想·发散】

电解质溶液导电性的强弱

电解质溶液导电能力的强弱只取决于在相同条件下溶液中自由离子的浓度和其所带电荷的多少。

说明：

①难溶性盐（如CaCO3、BaSO4等）在水中的溶解度极小，导电能力很小，但由于它们是离子化合物，在水溶液中溶解的那部分能完全电离，故它们属于强电解质。

②溶液导电性的强弱与电解质的强弱没有必然的联系。

导电能力强的溶液不一定是强电解质的溶液，强电解质的溶液不一定导电能力强。

2电解质在水溶液中的反应

1、电解质在水溶液中反应的实质

（1）离子反应：

有离子参加的化学反应称为离子反应。

如酸、碱、盐、氧化物之间的复分解反应、溶液中的置换反应等属于离子反应。

（2）实质：

电解质在水溶液中的反应实质上都是离子反应。

（3）酸、碱、盐在溶液中发生复分解反应发生的条件：

有难溶性物质生成，或有难电离的物质生成，或有易挥发性物质生成。

总之，这类反应的特点就是向着降低某些离子的浓度或数目的方向进行。

【观察·思考】

稀硫酸与氢氧化钡在水溶液中的反应

向碱式滴定管和烧杯中分别注入0.2mol·L－1Ba（OH）2溶液和0.1mol·L－1稀硫酸各50mL，并向稀硫酸中滴加几滴石蕊溶液，按如图装置连接好。

①按下开关接通电路，观察电流计指针偏转情况。

现象：

。

结论：

。

②挤压碱式滴定管胶管里的玻璃珠向烧杯中滴加Ba（OH）2溶液，观察溶液中的现象和电流计指针的变化情况。

现象：

。

结论：

。

③思考以下几个问题：

[来源:

学_科_网]

Ⅰ稀硫酸与Ba（OH）2溶液反应的实质是什么？

Ⅱ该实验说明溶液的导电性与_______________________有关。

Ⅲ如果把硫酸溶液改为醋酸溶液，Ba（OH）2溶液改为氨水，仍按照上述操作进行实验，将看到的现象是：

。

提示：

①现象：

电流计指针明显偏转。

结论：

硫酸是电解质，它溶于水时会发生电离。

②现象：

电流计指针偏转先逐渐减小至接近0刻度，后来又逐渐增大。

溶液由红色逐渐变为紫色，后来又由紫色逐渐变为蓝色。

结论：

稀硫酸与Ba（OH）2溶液发生了离子反应。

③Ⅰ稀硫酸与Ba（OH）2溶液反应的实质是稀硫酸电离出的H+和SO42－分别与Ba（OH）2电离出的OH－和Ba2+反应生成H2O和BaSO4沉淀的过程。

Ⅱ单位体积溶液中所含离子所带电荷的多少。

Ⅲ电灯首先由暗变亮，后来又略微变暗。

【品思·感悟】

酸、碱、盐在溶液中发生复分解反应的本质是：

通过两种化合物相互接触，交换成份，使溶液中离子浓度降低。

离子浓度降低的形式有：

生成沉淀、生成气体、生成难电离的物质等。

2、离子方程式

（1）概念：

用实际参加反应的离子的符号来表示离子反应的式子。

（2）意义：

①表示化学反应的实质；②表示同一类型的离子反应。

[来源:

学+科+网Z+X+X+K][来源:

学|科|网Z|X|X|K]

（3）特征：

①方程式中出现离子符号；②等号两边电荷总数相等（即电荷守恒）。

（4）离子方程式的书写方法：

方法1：

①“写”：

写出反应物在水溶液中的电离方程式，明确溶液中存在的微粒。

②“断”：

判断电离出的微粒中哪些能够生成沉淀、水或气体。

③“写”：

综合①和②，写出离子方程式，并配平

④“查”：

检查离子方程式两边的原子个数是否相等，电荷总数是否相等。

方法2：

①“写”：

写出正确的化学方程式。

②“拆”：

把易溶且易电离的物质拆写成离子形式，凡是难溶、难电离，以及气体物质均写成化学式。

③“删”：

删去反应前后不参加反应的离子。

[来源:

Z,xx,k]

④“查”：

检查离子方程式两边的原子个数是否相等，电荷总数是否相等。

说明：

此方法的关键是第二步拆，能否可拆取决于该物质是否是电解质，是否符合电离的条件，是否完全电离，在体系中是否以离子形态大量存在。

[来源:

]

【领悟·整合】

离子方程式不仅表示一定物质间的某个反应，而且还表示所有同一类的反应。

例如：

强酸、强碱之间的中和反应大都可以表示为：

H+＋OH－＝H2O。

书写离子方程式时要注意：

（1）易溶、易电离的物质（强酸、强碱、大多数可溶性盐）以实际参加反应的离子符号表示；

（2）离子方程式两边的原子个数、电荷数均应相等。

[来源:

]

3、几种重要离子的检验

离子

检验方法

H+

能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。

Ba2+

能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸。

[来源:

]

OH－

能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。

[来源:

]

Cl－

能与硝酸银反应，生成白色的AgCl沉淀，沉淀不溶于稀硝酸。

SO42－

能与含Ba2+溶液反应，生成白色BaSO4沉淀，不溶于硝酸。

CO32－

能与BaCl2溶液反应，生成白色的BaCO3沉淀，该沉淀溶于硝酸（或盐酸），生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。

HCO3－

取含HCO3－盐溶液煮沸，放出无色无味CO2气体，气体能使澄清石灰水变浑浊。

或向HCO3－盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液，无现象，加热煮沸，有白色沉淀MgCO3生成，同时放出CO2气体。

【启发·引申】

离子的检验是中学化学实验的一项重要内容，同学们不仅要掌握常见离子的检验方法，更应该理解其原理。

如检验Cl－最关键的问题是防止CO32－等离子对Cl－检验的干扰。

因为CO32－也可以和Ag+反应生成白色的Ag2CO3沉淀，所以在检验之前要对溶液进行酸化，排除CO32－的干扰。

选择的试剂是稀硝酸，它可以把CO32－转化成CO2气体逸出，然后再加入硝酸银溶液，如有白色沉淀生成，则证明有Cl－存在。

2019-2020年高考化学一轮复习电化学教案新人教版

1．理解原电池原理。

熟记金属活动性顺序。

了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。

2．了解电解和电镀的基本原理及应用。

电化学基础知识

一、电解原理

电解定义：

。

电解池是转化为的装置。

二、铜的电解精炼

原理：

电解时，用作阳极，与直流电源的相连；用作阴极，与电源的极相连，用作电解液。

三、电镀铜

原理：

电镀时，一般都是用为电镀液；把浸入电镀液中与直流电源的负相连，作为阴极，而用为阳极,与直流电源的极相连。

实验分析：

电镀铜实验

（1）待镀件需除表面的锈。

（2）电镀液CuSO4中加制成铜氨溶液以降低Cu2+浓度使镀层光亮。

工业上电镀常使用有毒电镀液，因此电镀废水应回收有用物质、降低有害物质含量后，达标排放，以防污染环境。

四、电解饱和食盐水反应原理

实验分析：

电解饱和食盐水

在U型管里装入饱和食盐水，滴入几滴酚酞试液，用作阳极、作阴极，将放在阳极附近，接通电源，观察管内发生的现象及试纸颜色的变化。

现象：

阴、阳两极均有气体放出，气体有刺激性气味，能使变蓝；域溶液变红。

说明溶液里有碱性物质生成。

饱和食盐水成分：

溶液存在四种离子。

电极反应式：

阴极：

（还原反应）；阳极：

（氧化反应）总反应：

五、离子交换膜法制烧碱

离子交换膜电解槽主要由等组成；阳极用_制成，为了延长电极使用寿命和提高电解效率，钛阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层；阴极由制成，上面涂有镍涂层；阳离子交换膜把电解槽分成阴极室和阳极室。

　　电极均为网状，可增大，阳极表面的特殊处理要考虑。

　　离子交换膜法制烧碱名称的由来，主要是因为使用的阳离子交换膜，该膜有特殊的选择透过性，只允通过，而和两极产无法通过，因而起到了。

氯碱工业的主要原料：

饱和食盐水，但由于粗盐水中含有泥沙等杂质，精制食盐水时经常加入等，使杂质成为沉淀，过滤除去，然

后加入调节盐水的pH。

六、原电池

原电池是把化学能转化成电能的装置。

原电池中电极、电极反应、电子流向（以Zn|H2SO4|Cu原电池为例）电池正极：

___________________负极：

_______________________电流方向：

________________钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀负极：

________________________正极：

_________________总反应：

____________________________巩固练习

一、选择题

1．阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电池反应为：

2H2+O2=2H2O，电解液为KOH，反应保持在较高温度，使H2O蒸发，下列叙述正确的是（）

A．此电池能发出蓝色火焰B.H2为正极，O2为负极

C．工作时，电解液的pH不断减小D.电极反应为：

负极2H2+4OH--4e-=4H2O；

正极O2+2H2O+4e-=4OH-

2．在常温下，用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液，下列说法中不正确的是（）

A．溶液的pH不变B.溶液中Na2CO3的物质的量不变

C．Na2CO3溶液的浓度不变D.Na2CO3的水解程度不变

3．锌、溴蓄电池的充、放电的电池总反应为Zn+Br2Zn2++2Br-

下列各反应：

①Zn-2e-=Zn2+②Br2+2e-=2Br-③2Br--2e-=Br2④Zn2++2e-=Zn，其中充电时的阳极和放电时的负极的反应分别是（）[:

学&科&网Z&X&X&K]

A．①②B.③①C.④②D.③②

4．下列试管中的铁钉腐蚀最快的是（）

5．有a、b、c、d4种金属，可两两组成原电池，a都是正极；把4种金属放入足量的盐酸中，其中b和c溶解，过滤后，向滤液中加入稀NaOH溶液，得到含c的沉淀，则4种金属的活动性由强至弱的顺序可能是（）

A．a、c、b、dB.c、b、d、a

C．b、c、d、aD.a、b、c、d

6．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、铝的物质的量之比是（）

A．1∶2∶3B.3∶2∶1C.6∶3∶1D.6∶3∶2

7．用铂电极电解CuSO4溶液，当铜离子浓度降至一半时，停止通电，若使CuSO4溶液恢复原浓度、原体积，应加入的适量适当物质是（）

A．CuSO4B.CuSO4·5H2OC.CuOD.Cu（OH）2[:

学|科|网]

8．用石墨电极在一定温度下电解K2SO4饱和溶液mg。

当阴极产生amol气体时，从溶液中析出ng无水晶体。

则剩余溶液的溶质质量分数是（）

A．B.C.D.[:

]

9．用Pt作电极，电解串联电路中分装在甲、乙两个烧杯中的200mL0.3mol/LNaCl溶液和30mL0.2mol/L的AgNO3溶液，当产生0.56L（标准状况）Cl2时停止电解，取出电极，将两杯溶液混合，混合液的pH为（设混合后总体积为500mL）（）

A．1.4B.5.6C.7D.12.6

10．某金属元素R的硝酸盐R（NO3）n溶液用Pt电极电解，阳极产生气体VL（标准状况下）时，阴极质量增加mg，若R的原子量为M下列叙述中不正确的是（）

A.电路中通过电子molB.n=

C.溶液中增加molD.n=

二、非选择题

11．用惰性电极电解AgNO3溶液，经一段时间后，余下溶液的体积为2L。

pH=2，阴极上的产物和它的质量是________。

12．铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解质溶液为稀硫酸。

工作时，该电池的总反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O根据上述情况判断

（1）蓄电池的负极是______，其电极反应式为______。

（2）蓄电池的正极是______，其电极反应式为______。

（3）蓄电池工作时，其中电解质溶液的pH______（增大、减小、不变）。

13．由于Fe（OH）2极易被氧化，所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe（OH）2沉淀。

若用下图所法实验装置可制得纯净的Fe（OH）2沉淀。

两极材料分别为石墨和铁。

①a电极材料为_______，其电极反应式为_______________________。

②电解液d可以是_______，则白色沉淀在电极上生成；也可以是_______，则白色沉淀在两极之间的溶液中生成。

A.纯水B.NaCl溶液

C.NaOH溶液D.CuCl2溶液

③液体c为苯，其作用是________________，在加入苯之前，对d溶液进行加热处理的目的是_____________________。

④为了在短时间内看到白色沉淀，可以采取的措施是________________________。

A.改用稀硫酸做电解液B.适当增大电源电压

C.适当缩小两电极间距离D.适当降低电解液温度

⑤若d改为Na2SO4溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为________________________________。

14．100.0g无水氢氧化钾溶于100.0g水。

在T温度下电解该溶液，电流强度I=6.00A，电解时间10.00h。

电解结束温度重新调至T，分离析出的KOH·2H2O固体后，测得剩余溶液的总质量为164.8g。

已知不同温度下每100g氢氧化钾饱和溶液中氢氧化钾的质量为：

温度/℃

0

10

20

30

KOH/g

49.2

50.8

52.8

55.8

（已知电子的电量为1.6×10-19c，最后结果要求三位有效数字。

）

（1）被电解的水的物质的量为________mol。

（2）计算电解后剩余溶液的质量分数（写出计算过程）。

（3）温度T为________。

电化学基础知识参考答案

一、电解原理

电解定义：

使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。

电解池是电能转化为化学能的装置。

二、铜的电解精炼

原理：

电解时，用粗铜作阳极，与直流电源的阳极相连；用纯铜作阴极，与电源的负极相连，用CuSO4溶液（加入一定量的硫酸）作电解液。

三、电镀铜

原理：

电镀时，一般都是用含镀层金属离子的电解质溶液为电镀液；把待镀金属制成品浸入电镀液中与直流电源的负相连，作为阴极，而用镀层金属为阳极,与直流电源的正极相连。

[:

学+科+网Z+X+X+K]

（1）待镀件需酸洗除表面的锈。

（2）电镀液CuSO4中加氨水制成铜氨溶液以降低Cu2+浓度使镀层光亮。

四、电解饱和食盐水反应原理

在U型管里装入饱和食盐水，滴入几滴酚酞试液，用碳棒作阳极、铁棒作阴极，将湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近，接通电源，观察管内发生的现象及试纸颜色的变化。

现象：

阴、阳两极均有气体放出，阳极气体有刺激性气味，能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝；阴极区域溶液变红。

说明溶液里有碱性物质生成。

饱和食盐水成分：

溶液存在Na+、H+、Cl-、OH-四种离子。

电极反应式：

阴极：

2H+＋2e－=H2↑（还原反应）；阳极：

2Cl－－2e－=Cl2↑（氧化反应）总反应：

2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑

五、离子交换膜法制烧碱

离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成；阳极用_金属钛网制成，为了延长电极使用寿命和提高电解效率，钛阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层；阴极由碳钢网制成，上面涂有镍涂层；

　　电极均为网状，可增大反应接触面积，阳极表面的特殊处理要考虑阳极产物Cl2的强腐蚀性。

　　离子交换膜法制烧碱名称的由来，主要是因为使用的阳离子交换膜，该膜有特殊的选择透过性，只允Na+通过，而Cl－、OH－和两极产H2和Cl2无法通过，因而起到了防止阳极产物Cl2和阴极产物H2相混合而可能导致爆炸的危险，还起到了避免Cl2和阴极另一产物NaOH反应而生成NaClO影响烧碱纯度的作用。

粗盐水中含有泥沙Ca2+、Mg2+、Fe3+、等杂质，精制食盐水时经常加入BaCl2、Na2CO3、NaOH等，后加入HCl调节盐水的pH。

六、原电池

原电池是把化学能转化成电能的装置。

原电池中电极、电极反应、电子流向（以Zn|H2SO4|Cu原电池为例）电池正极：

2H+＋2e－=H2↑负极：

Ｚｎ－2e－=__Ｚｎ2+

电流方向：

__负极到正极____钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀负极：

_

Ｆｅ－2e－=_Ｆｅ_2+___正极：

４Ｏ２＋2e－_＋２Ｈ２Ｏ_＝_４OH－__总反应：

___２Ｆｅ_＋４Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＝_２Ｆｅ（OH）２_________________________

1.D2.B3.B4.D5.C6.D7.C8.C9.C10.D

11.析出Ag为2.16g

12.

（1）PbPb-2e+SO42-=PbSO4

（2）PbO2PbO2+2e+4H++SO42-=PbSO4+2H2O（3）增大

13.①Fe;Fe-2e=Fe2+②C;B

③隔绝空气防止Fe（OH）2被空气氧化；排尽溶液中的氧气，防止生成的Fe（OH）2在溶液中氧化④B、C⑤白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色

14.解：

①Q=I·t=216×103C相当于2.24mole相对于有1.12mol水被电解了（20.1g水）②从剩余溶液总质量164.8g，知有200g-164.8g=35.2g物质离开溶液，其中有20.1g水被电解，由此可知结晶的KOH·2H2O的质量为35.2g-20.1g=15.1g结晶的KOH的质量为：

×M（KOH）=9.2g结晶水的质量为：

×2M（H2O）=5.9g剩余溶液的质量分数为：

×100%=55.1%

③试题最终要求电解槽的温度。

根据上面的计算结果，每100g溶液里有55.1gKOH，利用表知T应在20～30℃之间。

现要求具体温度即不是温度范围，故有：

利用此温度间的温度与溶解度呈线性关系，故：

T=273-20-[×10]K=300.7K=27.7℃[:

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