高三化学电解原理。
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第一节电解原理(一)
学习目标
1.习巩固原电池及电解质的有关知识。
2.掌握电解的基本原理。
学习过程
一、自学探究
1.电解质是指在_____________能够导电的_______________。
2.电离是指电解质_____________或__________状态下离解成____________过程。
3.电解质通电前在水溶液中自由移动的阴、阳离子作______________运动;在外电源的作用下,形成_________移动而导电。在导电的同时,在阳、阴两极发生氧化—还原反应,即被电解,电离是__________的前题。
4.分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。研究两池的关系(结构、原理)。
(1)原电池由_________________组成。较活泼的金属是_____极,较不活泼的金属(或能导电的非金属)是_______极。
(2)电解池由________________组成,其中与外电源的正极相连的极板叫____极,与外电源的负极相连的极板叫_____极。
(3)原电池是把______能转化为________能的装置。电解池是把______能转化为________能的装置。在能量转化过程中,都发生了__________反应。
3.右图的装置会出现什么现象?依据是什么?并完成电极反应式
和总反应式。
二、总结与评价
[总结]
使电流通过电解质溶液,而在阴、阳两极发生氧化还原反应的过程叫电解。电离是电解的前提。电解质的导电过程即是被电解过程。
[评价]
1.下列说法或实验现象的描述不正确的是()。
A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡
B.把铜片插入氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁
C.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速度加快
D.与电源负极相连的是电解槽的阴极
2.100mL浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是()。
A.加入适量的6mol/L的盐酸B.加入数滴氯化铜溶液
C.加入适量蒸馏水D.加入适量的氯化钠溶液
3.用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中,通电电解。当电解液的PH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氯气析出,且电解液在电解前后体积变化可以忽略),电极上析出银的质量大约是()。
A.27mgB.54mg
C.108mgD.216mg.
4.A、B、C是三种金属,根据下列①、②两个实验,确定它们的还原性强弱顺序为()。
① 当A与B浸在稀硫酸中用导线相连,A上有气泡逸出,B逐渐溶解。
② 电解物质的量浓度相同的A、C盐溶液时,阴极上先析出C(使用惰性电极)。
A.ABCB.BCA
C.CABD.BAC
第一节电解原理(二)
学习目标
1.用电解原理,了解铜的精炼及电镀铜的基本方法。
2.掌握一定条件下的阴、阳离子放电(即微粒得失电子的能力)先后顺序。
学习过程
一、自学探究
1.填写下列空白:
⑴电解通电时,电子从电源的_____极沿导线流入电解池的_____极,在阴极区氧化性强的微粒先得电子,被_________。同时,电子又从电解池的________流出,沿导线流回电源的正极,即在阳极区还原性强的微粒(包括极板)先_______电子被_______。
⑵当极板材料(阳极)为Pt或C时,还原性非常弱,此条件不被氧化称为______电极。当极板材料(阳极)为Cu等金属(除了Pt和C),还原性强,易_______电子,易被氧化称为_______电极。
阴离子放电顺序:S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根F-
阳离子放电顺序:Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+
Al3+Mg2+Na+Ca2+K+
1.当镀层金属作___极,含有镀层金属离子的电解质为电解液,把待镀金属制品浸入电镀液为____极时的电解即为_________。电镀时,由于两极得失电子相同,所以理论上电解液的浓度保持_________。
2.为什么很多器件是镀铜的,镀层被破坏,结果会怎样?
二、总结与评价
[总结]
1.电镀是电解的应用。电镀是以镀层金属为阳极,待镀金属制品为阴极,含镀层金属离子为电镀液。
2.电镀过程的特点:①牺牲阳极;②电镀液的浓度(严格说是镀层金属离子的浓度)保持不变;③在电镀的条件下,水电离产生的H+、OH—一般不放电。
[评价]
1.用石墨作电极,电解1mol/L下列物质的溶液,溶液的PH值保持不变的是()。
A.HClB.NaOHC.Na2SO4D.NaCl
2.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,铜作阳极
C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极
D.电解稀硫酸制H2、O2时,铜作阳极
3.将两个铂电极插入500mlCuSO4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的体积变化),此时溶液中氢离子浓度约为()。
A.4×10-3mol/LB.2×10-3mol/LC.1×10-3mol/LD.1×10-7mol/L
4.氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是:H2+2NiO(OH)22Ni(OH)2根据此反应式,判断下列叙述正确的是()。
A.电池放电时,电池负极周围溶液的OHˉ不断增大
B.电池放电时,镍元素被氧化
B.电池充电时,氢元素被还原
D.电池放电时,氢气是负极
5.在外界提供相同电量的条件,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,则析出银的质量为()。
A.1.62gB.6.48gC.3.24gD.12.96g
6.关于“电解氯化铜溶液的PH值变化”问题,化学界
有两种不同的观点:
观点一:“理论派”认为电解氯化铜溶液后溶液的PH值升高。
观点二:“实验派”经过反复、多次、精确的实验测定,
证明电解氯化铜溶液时PH值的变化如图所示曲线关系。请回答下列问题:
(1)电解前氯化铜溶液的PH处于A点位置的原因是:(用离子方程式说明)
。
(2)“理论派”所持观点的理论依据是:
。
(3)“实验派”的结论是:,他们所述“精确的实验”是通过确定的。
(4)你持何种观点,你所持观点的理由是:
(从化学原理加以说明)。
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针对性测试题
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[Cu2+]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25C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amol电子转移时,溶液中析出mgNa2SO4·10H2O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500mlPH=5的CuSO4溶液用石墨电极电解一段时间,测得溶液的PH变为2,若使溶液的浓度、PH与电解前相同,可采用的方法()。
A.向溶液中加入0.245gCu(OH)2
B.向溶液中加0.31gCuSO4
C.向溶液中加0.0025molH2SO4并加热
D.向溶液中加0.2gCuO
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PHD.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.CuSO4B.MgSO4C.Al(NO3)3D.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bL氧气(标准状况),从而可知M的相对原子质量为()。
A.22.4ax/bB.11.2ax/bC.5.6ax/bD.2.5ax/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化学方程式为___________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Ca2+、Mg2+等杂质,精制过程发生反应的离子方程式为________________。
⑶如果粗盐中SO42-含量较高,必须添加钡试剂除去SO42-,该钡试剂可以是__________。
A.Ba(OH)2B.Ba(NO3)2C.BaCl2
⑷为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-,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,相应的化学方程式为___________________。
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。
⑴a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
⑶d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,化学能;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=Zn2+阳:2Cl-—2e=Cl2↑
正极:2H++2e=H2↑阴:Cu2++2e=Cu
总:Zn+2H+=Zn2++H2↑总:Cu2++2Cl-=Cu+Cl2↑
[评价]
1.B2.B3.B4.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.铜化学性质较不活泼,不易被氧化腐蚀,铜又光亮、美丽。加快金属的腐蚀。
[评价]
1.C2.AC3.A4.CD5.B
6.(1)Cu2++2H2OCu(OH)2+H+
(2)电解时,溶质CuCl2减少,溶液浓度减少,导致PH值升高。
(3)PH值先降低,然后趋于稳定、PH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,PH值不再变化。
第二节氯碱工业
一、自我探究
1.
电解
性Na+、Clˉ、H+、OH-2Cl-—2e=Cl2↑2H++2e==H2↑2Cl-+2H2O===Cl2↑+H2↑+2OH-
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。Ba2++SO42-=BaSO4↓
再加Na2CO3溶液足量。Ba2++CO32-=BaCO3↓
Ca2++CO32-=CaCO3↓Mg2++CO32-=MgCO3↓
再加NaOH溶液足量。Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
(2)过滤。
(3)加适量盐酸。CO32-+2H+=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
电解
高温
1.(1)制取漂白粉CaCO3===CaO+CO2↑2NaCl+2H2O===H2↑+Cl2↑2NaOH
CaO+H2O==Ca(OH)2Ca(OH)2(石灰乳)+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
(2)制聚氯乙烯
点燃
高温
应用(1)所制得的CaO、H2和Cl2CaO+3C==CaC2+CO↑H2+Cl2===2HCl
催化剂
催化剂
CaC2+2H2OHCCH↑+Ca(OH)2HCCH+HClHCCHCl催化剂
n
nH2CCHCl(CH2—CHCl)(3)制取乙酸乙酯
应用(2)所制得HCCH和HCl
催化剂
催化剂
HCCH+H2OCH3CHOCH3CHO+H2CH3CH2OH浓硫酸
催化剂
2CH3CHO+O22CH3COOHCH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+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.D2.A3.D4.D5.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
针对性测试题
一、选择题:
1.D2.B3.A4.B5.D6.D7.D8.D9.A10.C
二、11.(1)2Clˉ-2e=Cl2↑升高(2)Ca2++CO32—=CaCO3↓
电解
电解
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓(3)A、C(4)B、C(5)蒸发过滤(6)NaCl+H2O===NaClO+H2↑或2NaCl+2H2O==H2↑+Cl2↑+2NaOH
Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
12.⑴铁,Fe-2e=Fe2+
⑵B、C⑶隔绝空气,防止Fe(OH)2被氧化,加热。
⑷、B、C⑸Fe(OH)2变成灰绿色,最后变成红褐色。
13.(1)67.1L(2)706.5g(3)18.74%
高三化学教案:《电解池》教学设计
老师工作中的一部分是写教案课件,大家应该要写教案课件了。只有制定教案课件工作计划,可以更好完成工作任务!你们到底知道多少优秀的教案课件呢?小编特地为您收集整理“高三化学教案:《电解池》教学设计”,欢迎阅读,希望您能够喜欢并分享!
【要点扫描】
1.能够根据电解装置与直流电源的连接方式正确判断电解池的阴、阳极。
2.能根据溶液中存在的阴、阳离子在外电场的作用下定向移动以及电极材料,正确判断电解池的阳、阴极的电极反应
3.能够根据电极反应方程式,正确说明电解过程中电极区附近及溶液中的一些定性关系。
4.理解可充电电池在放电和充电时正、负极和阴、阳极的相互关系。
【知识梳理】
一、电解池的结构
1、电解池的概念:
2.电解池的构造:
3、电解池阴、阳极的判断
4.原电池与电解池的比较
原电池 电解池
能量转换
装置构成
电极名称
电极反应
反应能否自发进行
二、电解原理
1、电解池中的氧化还原反应
阴极:
阳极:
2、溶液中离子放电规律:
电解质溶液通电后,溶液中离子的定向移动规律:
⑴ 用惰性电极进行电解
阴极:
阳极:
分享:上述离子放电的规律与 是一致的。
⑵ 用非惰性电极进行电解
阴极:
阳极:
分享:将⑴ ⑵两种情况对照, 放电的规律与电极材料无关,
而 一定在电极上先放电,因此 。
3、电极反应方程式和电解总方程式
练习1、写出用惰性电极电解CuCl2溶液的电极方程式和总反应方程式。
练习2、写出用Cu电极电解AgNO3溶液的电极反应和总反应方程式。
4、电解过程中电极区附近及溶液中的一些定性关系
练习3、将一张滤纸用滴有酚酞的NaCl溶液浸湿后置于表面皿上,然后在滤纸上放置石墨电极(如右图所示),接通直流电源后,试分析滤纸上两电极周围溶液颜色有什么变化。
分享:通过此例,你认为应当如何认识电解过程中电极区附近及溶液的变化。
三、可充电电池
练习4、铅畜电池是现代生活中广泛使用的一种可充电电池,这种电池以Pb和PbO2为电极材料,电解液为硫酸,总反应方程式为:
PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 。请分析此电池的电极和工作原理。
【典例精析】
例1:⑴电解AgNO3溶液(惰性电极)
阳极:
阴极:
总反应式
⑵ 用Cu作阳极电解NaOH溶液
阳极:
阴极:
总反应式
解题体会:
例2:有甲、乙、丙三个串联的电解槽,如下图所示连接。其中电极C、D、E、F都为Pt片,电极G是Fe片,H是Cu片。甲池中电解液为饱和食盐水;乙池中电解液为稀硫酸;丙池中电解液为硫酸铜溶液。当接通电路一段时间后,现象如图所示。
⑴ A是 极,B是 极,
C是 极,D是 极。
⑵ 若向甲池中加入少许酚酞试液, 极附近显红色;若向甲池中加入少量淀粉碘化钾溶液, 极附近显蓝色。
⑶ G极上的现象是 ,
H极上的现象是 ,
丙池是 装置。
⑷ E极上发生 反应,电极反应式是 ;
F极上发生 反应,电极反应式是 。
解题体会:
例3:蓄电池在放电时起原电池的作用,在充电时起电解池的作用。下面是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应
请分析此电池的电极和工作原理,并说明电池工作时电极周围溶液酸碱性的变化和溶液酸碱性的变化。
解题体会:
【反馈练习】
1.把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃器皿中,经过一段时间后,首先观察到溶液变红的区域是 ( )
A Ⅰ和Ⅲ附近 B Ⅰ和Ⅳ附近
C Ⅱ 和 Ⅲ附近 D Ⅱ 和 Ⅳ附近
2.右图中x、y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 ( ) A
a极板 b极板 x电极 Z溶液
A 锌 石墨 负极 CuSO4
B 石墨 石墨 负极 NaOH
C 银 铁 正极 AgNO3
D 铜 石墨 负极 CuCl2
3.用铂电极电解某溶液一段时间,该溶液浓度增大而pH减小,该溶液是 ( )
A NaOH B CuCl2 C H2SO4 D CuSO4
4.在盛饱和碳酸钠溶液的烧杯中,插入惰性电极,恒温下通电一定时间后 ( )
A 溶液的pH值将增大
B 钠离子数和碳酸根离子数的比值将变小
C 溶液的浓度逐渐增大,有一定量晶体析出
D 溶液的浓度不变,有晶体析出
5.用石墨做电极电解AlCl3溶液时,下列电解液变化曲线合理的是( ) AD
A B C D
6.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—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为: Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l) Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s) 下列说法错误的是 ( )
A 电池工作时,锌失去电子
B 电池正极的电极反应式为:2MnO2(s)+H2O(1)+2e—=Mn2O3(s)+2OH—(aq)
C 电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D 外电路中每通过O.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g
7.右图装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,b极附近溶液呈红色。
回答下列问题。
⑴ 电源的X极是 极。
⑵ 若左侧烧杯中也为惰性电极,溶液发生的电极反应为:
、
总反应式为 。
⑶ 若将右侧溶液倒入另一空烧杯中,充分搅拌后,溶液呈 色。
此时左侧烧杯中溶液呈 性。
8.下图中A~F均为中学化学中常见的物质,它们之间的转化关系如下:
(1)若反应①和②不需要特定的反应条件就能进行,则A物质的化学式可能 __;
(2)若反应①和②需要在一定条件下才能进行,则C与D反应的化学反应方程式为
_____________ _ __;
(3)C与D的稀溶液不反应,但若通入B气体,在加热条件下可以反应生成A溶液。
试写出这一反应的化学方程式_______________ _________。
9.电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则
① 电解池中X极上的电极反应式为 。在X极附近观察到的实验现象是 。
② Y电极上的电极反应式为 。检验该电极反应产物的方法是 。
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
① X电极的材料是 ,电极反应式为 。
② Y电极的材料是 ,电极反应式为 。
10.柯尔贝反应是2RCOOK+H2O R-R+H2+2CO2+2KOH ( R-代表烃基 )。
请根据电解原理说明四种产物分别主要出现在电解池的电极区域。
11.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。若用下图所示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。
⑴ a电极材料_______,其电极反应式为_____________________。
⑵ 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
⑶ 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__________________________。
⑷ 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_______________________________________。
12.X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。已知:
① X可分别与Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共价化合物;
② Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物。
请回答:
⑴ Z2Y的化学式是 。
⑵ Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是 。
⑶ 如图所示装置,两玻璃管中盛满滴有酚酞的溶液的ZW饱和溶液,C(Ⅰ)、C(Ⅱ)为多孔石墨电极。接通S1后,C(Ⅰ)附近溶液变红,两玻璃管中有气体生成。一段时间后(两玻璃管中液面未脱离电极),断开S1,接通S2,电流表的指针发生偏转。此时:
C(Ⅰ)的电极名称是 (填写正极或负极);
C(Ⅱ)的电极反应式是 。
⑷ 铜屑放入稀硫酸不发生反应,若在稀硫酸中加入X2Y2,铜屑可
逐渐溶解,该反应的离子方程式是 。
电解池 第一课时 参考答案
【典例精析】
例1:略
例2:⑴ 负 正 阴 阳
⑵ C D
⑶ 有红色固体析出 铜棒逐渐变细 电镀
⑷ 还原 4H++4e- =2H2↑ 氧化 4OH--4e-=2H2O+O2↑
例3:略
【反馈练习】
1.B 2.A 3.C 4.D 5.AD 6.C
7.⑴ 正 电源的X极是 极。
⑵ 阴极 2Cu2++4e-=2Cu
阳极4OH--4e-=2H2O+O2↑
2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4
⑶ 红 酸
8.(1) Cu(NO3)2 或AgNO3
(2)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
(3)2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O
9.⑴ ① 2H++2e-==H2↑ 放出气体,溶液变红
② 2Cl-—2e-==Cl2↑ 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近,试纸变蓝色
⑵ ①纯铜 Cu2++2e-==Cu ②粗铜 Cu-2e-==Cu2+
10.阴极产物为 :H2 和 KOH
阳极产的为 : R-R和2CO2
11.⑴ Fe,Fe-2e—=Fe2+
⑵ C;B
⑶ 隔绝空气,防止产物被氧化;赶尽溶液中的氧气
⑷ 白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色
12.⑴ Na2O
⑵ 2Na2O2 +2H2O == 4NaOH + O2↑
⑶ 负极 Cl2 + 2e—== 2Cl-
⑷ Cu + H2O2 + 2H+ == Cu2+ + 2H2O
高三化学教案:《原电池与电解》教学设计
俗话说,磨刀不误砍柴工。作为高中教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点,帮助高中教师提前熟悉所教学的内容。关于好的高中教案要怎么样去写呢?下面是小编帮大家编辑的《高三化学教案:《原电池与电解》教学设计》,相信能对大家有所帮助。
教学目标
知识技能:通过复习掌握原电池、电解、电镀、金属的腐蚀和防护原理。
能力培养:根据知识点的复习培养总结、归纳的能力,培养应用所学知识解决实际问题的能力。
科学思想:应用电化学的知识综合、归纳,理论联系实际。
科学方法:应用实验研究问题的方法。
重点、难点原电池与电解池的比较。
教学过程设计
教师活动
一、电化学知识点的复习
【设问】
电化学中有哪些知识点是重点要掌握的呢?
学生活动
回答:
原电池与电解池的不同点;原电池的工作原理以及电解池的工作原理;两极反应的判断和书写;电化学的应用。
很好,我们可以将电化学的知识归纳在网络图中,哪一个同学能够写出?
【投影】知识点的归纳,网络图
学生打出投影:
1.常见的电池
【设问】
①构成原电池的材料是什么呢?
②原电池的原理是什么呢?
③它的原理与电解池有什么不同?
④常见的电池的类型?
看录像或投影:
回答:
①原电池是由金属与金属或非金属,电解质溶液构成的。
②原电池是由化学能转化为电能的装置。
③它的原理与电解池不同,因为电解池是由电能转化为化学能的装置。
④常见的电池有:干电池;蓄电池。
几种电池示意图:
【设问】
根据示意图你能说明电池的种类吗?
回答:
锌锰电池(干电池)、铅蓄电池、燃烧电池(氢氧燃烧电池、甲烷燃烧电池)等。
【设问】
①电池的两极各发生了什么反应?
②电池正、负两极应该如何确定?
它的两极与电解池的两极有什么不同点?
③在可逆电池中,充电、放电过程是应用了原电池的原理还是电解池的原理?
回答:
①活泼的金属为负极,发生氧化反应。
不活泼的金属为正极,发生还原反应。
②原电池与电解池的两极不相同,表现在:原电池活泼金属是负极,而电解池与电源负极相互联结的就是负极(阴极)。
原电池两极金属的金属活动性必须不同,而电解池两极可以是惰性电极,也可以是金属电极。
③放电的过程是应用了原电池的原理,而充电过程应用了电解池的原理。
【讲解】
电池可以分为可逆电池和不可逆电池,比如:干电池、燃烧电池等都是不可逆电池,它们在发生反应时有气体或生成的物质无法在相同的条件下返回,所以,称为不可逆电池。
【设问1】
请举例说明不可逆电池(展示学生解剖的干电池)?
干电池的两极材料是什么?
电解质溶液是什么?
两极反应式如何书写?
总反应如何书写?
回答1:
如:锌-锰电池
两极材料是Zn、MnO2
电解质溶液是:NH4Cl
负极:Zn-2e=Zn2+
总反应:Zn+2NH4=Zn2++2NH3↑+2H2↑
【评价】纠正学生的错误,写出正确的反应。
【设问2】
还有什么实例呢?
两极材料是什么呢?
电解质溶液是什么呢?
回答2:
再如:锌-铜电池,负极-Zn,正极-Cu。
负极:Zn-2e=Zn2+,电解质溶液——稀硫酸。
正极:2H++2e=2H=H2
总反应:2H++Zn=H2↑+Zn2+
什么是可逆电池呢?(看前面的图)
谁能写出两极反应式?
总反应式又如何书写呢?
(教师指导学生书写)
铅蓄电池是可逆电池
两极反应式:
负极:Pb-2e=Pb2+
总反应:
【练习】
书写两极反应式。
若有:
(1)铜、锌、稀硫酸
(2)铜、铁在潮湿的空气中的腐蚀
(3)锌、铁放在食盐水中
(4)氢、氧燃烧电池(电池的产物负极为H2O,正极则有大量的氢氧根生成)
(5)甲烷燃烧电池(电池负极甲烷燃烧失去电子,在碱性条件下
根据信息写出(4)、(5)的电池总反应式。
板演:
(1)负极:Zn-2e=Zn2+
正极:2H++2e=2H=H2
(2)负极:2Fe-4e=2Fe2+
正极:O2+4e+2H2O=4OH-
(3)负极:2Zn-4e=2Zn2+
正极:O2+4e+2H2O=4OH-
(4)负极:2H2+4OH--4e=4H2O
正极:O2+4e+2H2O=4OH-
总反应:2H2+O2=2H2O
正极:2O2+8e+4H2O=8OH-
【设问】
谁能够将燃烧电池小结一下呢?
回答:
在燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是:
负极发生氧化反应,化合价升高,失去电子;
总反应式为:两极反应的加合;
书写反应时,还应该注意得失电子数目应该守恒。
【评价】回答的很好。
燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是:
负极:化合价升高,失去电子,发生氧化反应;
正极:化合价降低,得到电子发生还原反应。
2.分析电解应用的主要方法和思路
【设问】
电解质在通电前、通电后的关键点是什么呢?
在电解时离子的放电规律是什么呢?
电解的结果:溶液的浓度、酸碱性有无变化?
回答:
通电前:电解质溶液的电离(它包括了电解质的电离也包括了水的电离)。
通电后:离子才有定向的移动(阴离子移向阳极,阳离子移向阴极)。
放电规律:
阳极:
金属阳极>S2->I->Cl->OH->含氧酸根
阴极:
Ag+>Cu2+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+>Mg2+
溶液的离子浓度可能发生变化如:电解氯化铜、盐酸等离子浓度发生了变化。
因为溶液中的氢离子或氢氧根离子放电,所以酸碱性可能发生改变。
请同学们看下列的归纳表格。
3.原电池、电解池、电镀池的判
断规律
(1)若无外接电源,可能是原电池,依据原电池的形成条件判断,主要有“三看”。
【设问】看什么呢?
回答:
看电极;看溶液;看回路。
【投影】
先看电极:两极为导体且活泼性不同,有一个先发生化学反应。
再看溶液:两极插入电解质溶液中。
【设问】
这样就可以形成电池了吗?
回答:
不能。
对,还应该看回路:形成闭合回路或者两极板相接触。
【设问】
若有外接电源,两极插入电解质溶液,并有回路,可能是什么池?
回答:
是电解池。
【评价】不完全正确。(纠正后看投影)
(2)若有外接电源,两极插入电解质溶液,可能是电解池或者是电镀池。
【设问】为什么呢?
回答:
当阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同时,则为电镀池,其余的情况是电解池。
【评价】很好,根据电解液、根据阳极的电极材料,确定电解或电镀。
二、电化学的应用
1.原电池原理的应用
【设问】
请同学们根据已经复习的知识回答原电池原理的应用及依据?
回答:
应用到实际中有:
(1)由电极反应现象确定原电池的正极和负极,用来判断电极金属活动性强弱。
(2)分析判断金属腐蚀的快慢程度。
(3)由电池反应分析判断新的化学能源的变化,判断放电、充电。
【投影】
【评价】学生总结的很好,看以下归纳。
根据学生的回答小结:
原电池原理的三个应用和依据:
(1)电极反应现象判断正极和负极,以确定金属的活动性。其依据是:原电池的正极上现象是:有气体产生,电极质量不变或增加;负极上的现象是:电极不断溶解,质量减少。
(2)分析判断金属腐蚀的速率,分析判断的依据,对某一个指定金属其腐蚀快慢顺序是:
作电解池的阳极>作原电池的负极>非电池中的该金属>作原电池的正极>作电解池的阴极。
判断依据:
(1)根据反应现象原电池中溶解的一方为负极,金属活动性强。
(2)根据反应的速度判断强弱。
(3)根据反应的条件判断强弱。
(3)由电池反应分析判断新的化学能源的变化,分析的思路是先分析电池反应有关物质化合价的变化,确定原电池的正极和负极,然后根据两极的变化分析其它指定物质的变化。
【练习】
1.下列五个烧杯中均有天然水
铁被腐蚀由快到慢的顺序是:______。
回答:
从图和复习归纳的方法可以分析,有外接电源时铁放在电源的正极,铁被腐蚀的最快;若放在负极腐蚀的最慢;原电池中,两极的金属活动性差别越大,反应越快,但若有活动性强于铁的金属存在则铁不被腐蚀(保护了铁),所以此题的答案是:
(4)、(2)、(1)、(3)、(5)。
2.电解规律的应用
【设问】
电解规律的应用有什么内容?
回答:
主要应用是:依据电解的基本原理分析判断电解质溶液。
【设问】
如何恢复电解液的浓度呢?(举例说明)
回答:
电解液应先看pH的变化,再看电极产物。欲使电解液恢复一般是:
电解出什么物质就应该加入什么,如:电解饱和食盐水在溶液中减少的是氯气和氢气,所以应该加入的是氯化氢。
【设问】
如果电解硫酸铜时,要恢复原来的浓度应该加入什么呢?
回答:
因为电解硫酸铜时,生成的是铜和氧气,所以应该向溶液中加入氧化铜。
【设问】
电解在应用中还应该注意什么呢?
回答:
在分析应用问题中还应该注意:
一要:不仅考虑阴极、阳极放电的先后顺序,还应该注意电极材料(特别是阳极)的影响;二要:熟悉用惰性电极电解各类电解质溶液的规律。
【练习】
用石墨电极电解1mol/L的下列溶液,溶液的pH不变的是______。
(1)HCl (2)NaOH
(3)Na2SO4(4)NaCl
回答:
盐酸溶液电解产生氯气和氢气,溶液的pH升高。
氢氧化钠溶液电解产生氢气和氧气,溶液的pH升高。
硫酸钠溶液电解产生氢气和氧气,溶液的pH不变。
氯化钠溶液电解产生氢氧化钠、氢气和氯气,溶液的pH升高。
所以(1)、(2)、(4)溶液的pH都增大。
答案:pH不变的是(3)。
以上的四种溶液电解后,如何使其浓度恢复到原来的浓度呢?
回答:
在(1)中应该加入氯化氢。
在(2)中应该加入一定量的水。
在(3)中应该加入一定量的水。
在(4)中应该加入一定量的氯化氢。
3.综合利用——实用电池与可逆电池
常见的电池应用是:
①干电池(Zn-Mn电池)
日常生活和照明。
②铅蓄电池
应用于国防、科技、交通、化学电源等。
③锂电池
密度小,寿命长应用于电脑、手表、心脏起搏器、火箭、导弹的电源。
④燃烧电池
污染小、能量转化高,应用于高科技研究。
⑤其它电池
铝电池:能量高、不污染环境应用于照明、野营作业。
回答:
应用在手电、心脏起搏器、海洋照明、航标电源。
今后我们还可以根据原理设计出更多更好的实用电池。
三、典型习题分析
【投影】
例题1如图2-17,E为沾有Na2SO4溶液的滤纸,并加入几滴酚酞。A,B分别为Pt片,压在滤纸两端,R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni的电极材料,它在碱溶液中可以视为惰性电极。G为电流计,K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO4溶液,K打开,接通电源一段时间后,C、D中有气体产生。
(1)外电源的正、负极分别是R为____,S为_____。
(2)A附近溶液的现象是_______,B附近发生的电极反应式为_____。
(3)滤纸上的紫色点向哪方移动____。
(4)当C、D里的气体产生到一定量时,切断外电源并接通开关K,经过一段时间,C、D中气体逐渐减少,主要因为____,有关的反应式为_____。
根据图分析回答:
(1)C、D产生气体的体积是不相同的,由此可以判断C端的气体是氢气,D端产生的气体是氧气,所以确定R为负极而S端是正极。
(2)A附近的变化是变为红色,因为D端放氧气,N端为阳极,而A端为阴极,吸引阳离子,阳离子放电2H+-2e=H2。因为,电解破坏了水的电离平衡,所以,此处OH-浓度增大,溶液显红色。而在B端发生OH-放电,其反应为:4OH--4e=2H2O+O2。
(4)氢气和氧气在碱的环境下发生的是电池反应,(类似燃烧电池),消耗了氢气和氧气。
(-)2H2+4OH--4e=4H2O
(+)O2+2H2O+4e=4OH-
【评价】此题是一道比较综合的题,它考察了电化学知识的大部分内容。
此题的突破点是,示意图中的两种气体的体积,由此确定电源的正、负极,使题中所有问题迎刃而解。这位同学分析得非常好,我们应该认真的读题,抓住题中的突破口。
【投影】
例题2 用石墨电极电解100mLH2SO4和CuSO4混合溶液,通电一段时间后,两极各出现气体2.24L(标准状况),求原来溶液中CuSO4的浓度。
请同学们分析后给出答案。
回答:
阳极产生的氧气为2.24L,阴极产生的氢气为2.24L。
由CuSO4电解时放出的氧气为0.05mol,计算是:
2Cu2+~O2
2/y=1/0.05 y=0.1mol
c(Cu2+)=0.1/0.1=(mol/L)
【评价】
此题的突破口是根据题意分析出两极各产生的气体为2.24L;根据得失电子守恒。
同学们的分析是非常正确的。
【投影】
例题3 人工生成铝表面的氧化铝保护膜的方法是将表面光洁的铝制品作为阳极放入盛18%H2SO4溶液的电解槽。通电一定时间,设阳极氧气全部与铝反应。
思考后回答:
通过的电量为1A×3600s=3600C(库仑)。由3600C/96500C/mol等于0.037mol的电子。
今有表面积约1.0dm2的铝制品,放入电解槽,通入1A的电流1h(小时),已知氧化铝膜的密度为2.67g/cm3,则生成均匀的氧化膜的厚度是多少?
请同学们分析:
在从2molAl与1.5mol氧气反应产生氧化铝可知,得失电子为6mol。根据此反应计算出氧化铝的物质的量,再根据氧化铝的密度和表面求出氧化膜的厚度。
此题的答案是:24μm(微米)。
【评价】
同学们分析的比较清楚,在作此题时应该抓住时间、表面积、电量、物质的量的相互关系,应用数学方法得到正确的答案。
请同学们通过练习巩固复习的知识,提高解题的能力,以适合生活、生产、科技的需要。
精选题
一、选择题
1.银锌电池广泛应用各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为:
反应的物质是[ ]
A.Ag
B.Zn(OH)2
C.Ag2O
D.Zn
2.应用惰性电极插入500mLAgNO3溶液中,通电电解,当电解溶液的pH从6变为3时(设阴极没有H2析出,电解前后的溶液体积不变),电极上析出银的质量是 [ ]
A.27mg
B.54mg
C.108mg
D.216mg
二、非选择题
离子组成符合下列情况的电解质,进行电解(各离子只能使用一次)。
(1)以碳棒为电极进行电解,电解质的含量减少,水量保持不变,两极都有气体生成,气体体积相同,则该电解质的化学式为____,电解的电极反应____,电解的总方程式是____。
(2)以铂丝为电极进行电解,水量减少,电解质的含量保持不变,两极都有气体生成,气体体积为2∶1,则该电解质的化学式为____,电极反应式为____。
(3)惰性电解,电解质的含量减少,水的含量也减少,pH下降,则电解质的化学式为____,电解总的方程式____。
4.正在研究应用锌顶替铅的电池,它可以减少环境污染容量又很大,其电池反应为2Zn+O2=ZnO,其原料为锌和电解质溶液、空气。请写出:
(1)电极反应____,____。
(2)估计该电解质溶液应该用____(强的酸或强的碱)。
5.定温下,将一定量饱和Na2SO4溶液用铂电极通电电解。当阳极逸出amol气体时,同时从溶液中析出mgNa2SO4?10H2O晶体,则原来饱和Na2SO4溶液的质量分数是____。
6.某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数值,其实验方案的要点为:
①用直流电电解氯化铜溶液,所用仪器如图2-18。
②在电流强度为IA,通电时间为ts后,精确测得某电极上析出的铜的质量为mg。试回答:
(1)连接这些仪器的正确顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示。下同)E接____,C接____,接F____。
实验电路中的电流方向为____→____→____→C→____→____。
(2)写出B电极上发生反应的离子方程式______。
G试管中淀粉KI溶液变化的现象为______,相应的离子方程式为______。
(3)为精确测定电极上析出铜的质量,所必需的实验步骤的先后顺序是______。
①称量电解前电极质量
②刮下电解后电极上的铜并洗净
③用蒸馏水清洗电解后电极
④低温烘干电极后称量
⑤低温烘干刮下的铜后称量
⑥再次低温烘干后称量至恒重
(4)已知电子电量为1.6×10-19C,试列出阿伏加德罗常数的计算表达式:N=______。
答 案
一、选择题
1.D 2.B
二、非选择题
3.(1)HCl阳极:2Cl-—2e→Cl2↑阴极:2H++2e→H2↑
总反应式:2HClH2↑+Cl2↑
(2)KOH阳极:4OH--4e→2H2O+O2↑阴极:4H++4e→2H2↑
(3)CuSO4总反应式:2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑
4.(1)负极:Zn—2e→Zn2+正极:O2+4e+2H2O→4OH-
(2)强碱
6.(1)D、A、BF→B→A→C→D→E
(2)2Cl-—2e=Cl2,变蓝色,2I-+Cl2=I2+2Cl-
(3)①③④⑥
高三化学教案:《难容电解质的溶解平衡》教学设计
本文题目: 高三化学教案:难容电解质的溶解平衡
【要点扫描】
1、能运用平衡移动原理分析解决沉淀的溶解和生成、沉淀的转化问题。
2、了解沉淀溶解平衡在生产生活中的应用。
【知识梳理】
1、沉淀的生成
〖探究1〗
3—5滴浓盐酸 3—5滴AgNO3溶液
4mLNaCl饱和溶液
〖思考1〗你认为发生上述变化现象的原因是什么?试用平衡移动原理解释。
〖思考2〗 AgCl的Ksp=1.80×10-10,将0.001 mol/L NaCl和0.001 mol/LAgNO3溶液等体积混合,是否有AgCl 沉淀生成?
〖小结〗 1、沉淀的生成
①当溶液中Qc _____ Ksp时,平衡向_________的方向移动——有沉淀生成。
②要使溶液中的某离子生成沉淀而除去,可 能与之结合成更难溶物质的离子浓度。
练习1、除去括号中的杂质(写出离子方程式)
①NaCl(AlCl3) ;
②NaCl(CuCl2) 。
练习2、 为除去MgCl2溶液中的FeCl3,可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是( )
A、NaOH B、Na2CO3 C、氨水 D、MgO
2、沉淀的溶解
〖探究2〗
蒸馏水 盐酸 NH4Cl
氢氧化镁沉淀
〖小结〗2沉淀的溶解
(1)沉淀溶解原理: 根据平衡移动原理,对于处在水中的难溶电解质,只要不断______溶解平衡体系中的相应离子,平衡就向 方向移动,从而使沉淀 。
(2)溶解沉淀的方法:
①加入 量的水; ②使沉淀转化为 ; ③使沉淀转化为 。
练习3、试用平衡移动原理解释下列事实:
①FeS难溶于水,但却能溶于稀盐酸中。
②AgCl沉淀能溶于氨水
③分别用等体积的蒸馏水和0.010mol/L硫酸洗涤BaSO4沉淀,用水洗涤造成的BaSO4的损失量大于用稀硫酸洗涤造成的损失量。
3、沉淀的转化
〖探究3〗
步骤 NaCl和AgNO3溶液混合 向所得固液混合物中滴加KI溶液 向新得固液混合物中滴加Na2S溶液
现象
〖探究4〗
步骤 向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液 向有白色沉淀的溶液中滴加FeCl3溶液 静置
现象
〖探究5〗
步骤 向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液 向有红褐色沉淀的溶液中滴加MgCl2溶液 静置
现象
〖小结〗3、沉淀的转化
(1)沉淀的转化是__ _____ _ __的过程,其实质是__ _____ __。
(2)一般说来,溶解能力 相对较强 的物质易转化为溶解能力 相对较弱 的物质。
(3)应用
练习4、将AgNO3溶液加入氯化钠溶液中,再依次加入溴化钠溶液、碘化钾溶液会出现不同颜色的沉淀,沉淀的颜色变化是 _ ____ → _ _ ___ → ____ _。出现这种颜色变化的原因是:
〖思考3〗为什么氟化物可防治龋齿?
练习5、为了除去下列括号内的杂质,下列物质的分离和提纯的适宜方法为:
混合物 除杂方法 沉淀反应的应用
NH4Cl (FeCl3)
NaCl (CuCl2)
NaCl (Na2CO3)
BaSO4 (CaCO3)
Mg(OH)2 (MgCO3)
AgBr (AgCl)
【小结】:
沉淀的生成、溶解、转化本质上都是沉淀溶解平衡的移动问题,其基本依据主要有
①浓度:加水,平衡向溶解方向移动。
②温度:升温,多数平衡向溶解方向移动。
③加入相同离子,平衡向沉淀方向移动。
④加入可与体系中某些离子反应生成更难溶或更难电离或气体的离子。使平衡向溶解的方向移动。
【典例精析】
例1.铝和镓的性质相似,如M(OH)3都是难溶的两性氢氧化物。在自然界镓常以极少量分散于铝矿,如Al2O3中。用NaOH溶液处理铝矿(Al2O3)时,生成NaAlO2、NaGaO2;而后通入适量CO2,得Al(OH)3沉淀,而NaGaO2留在溶液中(循环多次后成为提取镓的原料)。发生后一步反应是因为 ( )
A、镓酸酸性强于铝酸 B、铝酸酸性强于镓酸
C、镓浓度小,所以不沉淀 D、Al(OH)3是难溶物
例2.在2mL物质的量浓度相等的NaCl和NaI溶液中滴入几滴AgNO3溶液,发生的反应为( )
A.只有AgCl沉淀生成 B.只有AgI沉淀生成
C.生成等物质的量的AgCl和AgI沉淀 D.两种沉淀都有,但以AgI为主
例3.以BaS为原料制备Ba(OH)2?8H2O的过程是:BaS与HCl反应,所得溶液在70℃~90C时与过量NaOH溶液作用,除杂,冷却后得到Ba(OH)2?8H2O晶体。据最新报道,生产效率高、成本低的Ba(OH)2?8H2O晶体的新方法是使BaS与CuO反应……
1.新方法的反应方程式为:
2.该反应反应物CuO是不溶物,为什么该反应还能进行:
3.简述新方法生产效率高、成本低的原因。
例4.牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着,它在唾液中存在下列平衡:
Ca5(PO4)3OH(固)? 5Ca2++3PO43-+OH- 进食后,细菌和酶作用于食物,产生有机酸,这时牙
齿就会受到腐蚀,其原因是 已知Ca5(PO4)3F(固)的溶解度比上面的矿化产物更小,质地更坚固。主动脉用离子方程式
表示,当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋齿的原因:
根据以上原理,请你提出一种其它促进矿化的方法:
答案:
【典例精析】 1、A 2、B
3.(1)BaS+CuO+9H2O=Ba(OH)2?8H2O+CuS[也可写Ba(OH)2]
(2)CuS的溶度积比CuO小得多(更难溶),有利于该反应正向进行。
(3)CuS为难溶物(未反应的CuO也不溶),过滤后,将滤液浓缩、冷却,就可在溶液中析出Ba(OH)2?8H2O晶体,故生产效率高;CuS在空气中焙烧氧化可得CuO与SO2,故CuO可反复使用(SO2可用于制硫的化合物),因而成本低。
4.H++OH-=H2O,使平衡向脱矿方向移动 5Ca2++3PO +F-=Ca5(PO4)3F↓
加Ca2+(或加PO 等)