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电解池学案
发表于：2013-08-07阅读：27次
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电解池学案 知识点一 电解池、电解原理 1．电解原理 (1)电解：使________通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在__________引起____________的过程。 (2)电解池(也叫电解槽)：把____能转化为________能的装置。 (3)电极名称与电极反应： 与电源正极相连的为________，发生________反应；与电源负极相连的为________，发生________反应。 (4)构成条件 ①有与__________相连的两个电极。②_________溶液(或_______)。③形成__________。 (5)电子和离子移动方向 ①电子：从电源_______流向电解池的______；从电解池的________流向电源的_________。 ②离子：阳离子移向电解池的__________；阴离子移向电解池的_________。 2．电解CuCl2溶液(如右图所示) (1)阳极反应：__________________________(2)阴极反应：_________________________ (3)总方程式：_______________________________________ 知识点二 电解原理的应用 1．电解饱和食盐水 (1)电极反应 阳极反应式：______________________________________(________反应) 阴极反应式：______________________________________(________反应) (2)总反应方程式：______________________________________________ 离子反应方程式：_______________________________________________ (3)应用：氯碱工业制________、________和________。 2．电镀 右图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题： (1)镀件作____极，镀层金属银作____极。 (2)电解质溶液是:_________________________________________________。 (3)电极反应： 阳极：__________________________；阴极：__________________________。 (4)特点：____极溶解，____极沉积，电镀液的浓度______________________。 3．电解精炼铜 (1)电极材料：阳极为________；阴极为________。(2)电解质溶液：_______________。 (3)电极反应： 阳极为:_________________________；阴极为:_________________________。 4．电冶金 利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。 (1)冶炼钠 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 电极反应： 阳极:_______________________________，阴极：_______________________________。 (2)冶炼铝 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 电极反应： 阳极：_______________________________，阴极：_______________________________。 对点训练 知识点一 电解池 1．下列有关电解池的说法正确的是( ) A．在电解池中与外接电源负极相连的电极是阳极 B．无论电解何种物质，阳极上失电子数都与阴极上得电子数相等 C．电解氯化铜溶液时，在阴极上有气体生成 D．电解NaCl、CuCl2两种溶液，参加反应的物质是相同的 2．学生欲完成反应Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑而设计了下列四个实验，你认为可行的是( ) 知识点二 电解原理 3.上图是电解CuCl2溶液的装置，两个电极是石墨电极，则下列有关判断正确的是( ) A．a为负极、b为正极 B．a为阳极、b为阴极 C．电解过程中，Cl－浓度不变 D．电解过程中，d电极质量增加 4.Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图所示，电解总反应为2Cu＋H2O 通电
Cu2O＋H2↑。下列说法正确的是( ) A．石墨电极上产生氢气 B．铜电极发生还原反应 C．铜电极接直流电源的负极 D．当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成 5.如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是( ) A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的 B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体 C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色 D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色 难点提升 分析电解过程的思维程序 (1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。 (2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。 (3)然后排出阴、阳两极的放电顺序 阴极：阳离子放电顺序：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。 阳极：活泼电极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子。 (4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。 (5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。 1．用分析电解过程的思维程序分析电解下列物质的过程，并总结电解规律(用惰性电极电解) 电解质(水溶液) 电极方程式 被电解的物质 总化学方程式或离子方程式 电解质浓度 溶液pH 电解质溶液复原 含氧酸(如H2SO4) 阳极： 4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 阴极：4H＋＋4e－===2H2↑
2H2OO2↑＋2H2↑
强碱(如NaOH) 阳极： 4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 阴极：4H＋＋4e－===2H2↑
2H2OO2↑＋2H2↑
活泼金属的含氧酸盐(KNO3) 阳极： 4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 阴极：4H＋＋4e－===2H2↑
2H2OO2↑＋2H2↑
无氧酸(HCl) ， 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2H＋＋2e－===H2↑
2HClCl2↑＋H2↑
不活泼金属的无氧酸盐(CuCl2) 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：Cu2＋＋2e－===Cu
CuCl2Cu＋Cl2↑
活泼金属的无氧酸盐(如NaCl) 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2H＋＋2e－===H2↑
2Cl－＋2H2O Cl2↑＋H2↑＋2OH－ 生成新电解质
不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4) 阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu
2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋ 生成新电解质
题组一 电解原理和电解规律的考查 1．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．CuSO4 B．NaOH C．BaCl2 D．H2SO4 2．用铂电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，在电解后的电解液中加适量水，能使溶液浓度恢复到电解前浓度的是 ( ) A．NaCl B．Na2CO3 C．CuSO4 D．K2S 3．下图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象描述正确的是(双选) ( ) A．逸出气体的体积，a电极的大于b电极的 B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气体 C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色 D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色 题组二 电极反应式、电解总方程式的书写 4．按要求书写有关的电极反应式及总方程式。 (1)用惰性电极电解AgNO3溶液： 阳极反应式______________________________；阴极反应式_______________________________； 总反应离子方程式___________________________________。 (2)用惰性电极电解MgCl2溶液 阳极反应式_______________________________；阴极反应式________________________________； 总反应离子方程式___________________________________。 (3)用铁作电极电解NaCl溶液 阳极反应式____________________________；阴极反应式____________________________； 总化学方程式____________________________________________。 (4)用铜作电极电解盐酸溶液 阳极反应式______________________________；阴极反应式________________________________； 总反应离子方程式_____________________________________________。 5．Ⅰ.以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反_______________________。 Ⅱ.用Al单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作电解液进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成化合物Q。写出阳极生成R的电极反应式：__________________。 6．CuI是一种不溶于水的白色固体，可以由反应：2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2得到。现以石墨为阴极，以Cu为阳极电解KI溶液，通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。回答下列问题： (1)阳极区的现象____________________________。(2)阳极电极反应式________________________. 效果检测： 1、用石墨作电极电解下列溶液①稀H2SO4 ②K2SO4溶液 ③CuCl2溶液 ④CuSO4溶液 ⑤KOH溶液 (1)阴极、阳极都有气体产生，且体积比(相同条件下)为2∶1的是(填序号)________，其阳极的电极反应式都是______________，阴极的电极反应式都是____________，总反应的化学方程式都是_________。 (2)阴极、阳极都有气体产生，其中溶液酸性增强的是________，碱性增强的是________(填序号)。 (3)一个电极析出金属，一个电极逸出气体，且溶液酸性增强的是________(填序号)，其总反应的化学方程式是____________________。 2、从NO、SO、H＋、Cu2＋、Ba2＋、Ag＋、Cl－等离子中选出适当的离子组成电解质，采用惰性电极对其溶液进行电解。 (1)两极分别放出H2和O2时，电解质的化学式可能是________(至少答一种，下同)； (2)若阴极析出金属，阳极放出O2，电解质的化学式可能是________； (3)两极分别放出气体，且体积比为1∶1，电解质的化学式可能是________。
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