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《电解池》教案(新人教版选修4)

一、电解原理1、电解原理:CuCl2=Cu2++2Cl-阴极:Cu2++2e-=Cu (还原反应)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)2、基本概念(1) 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。

(2) 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。

(3) 当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程CuCl2Cu+Cl2↑2、电解池的两极阴极:与电源负极相连的电极。

(发生还原反应)阳极:与电源正极相连的电极。

(发生氧化反应)3、电解池中的电子的移动方向电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子(被还原)电解池中阴离子(被氧化)→电解池阳极→电源正极4、电解的本质:电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程5、离子的放电顺序阳离子:Ag+>Hg2+>Cu2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Na+>K+阴离子:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根6、电极产物的判断(1) 阳极放电顺序:活泼阳极(金属)>无氧酸根离子>OH―>含氧酸根离子>F―(2) 阴极放电:溶液中的阳离子放电7、电极反应式的书写:列物质,标得失;选离子,配电荷;配个数,巧用水;两式加,验总式。

8、电解规律(1) 电解质分解型:无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐溶液的电解,水不参加反应(2) 电解水型:强碱、活泼金属的含氧酸、含氧酸等溶液的电解,只有水参加(3) 放氢生碱型:电解活泼金属的无氧酸盐时,电解质的阴离子和水电离的H+放电,溶质和水都参加反应,pH增大(4) 放氧生酸型:电解不活泼金属的含氧酸盐时,电解质电离的阳离子和水电离的OH―离子放电,溶质和水都参加反应,pH减小。

1、电解含氧酸阳极:4OH — —4e —= 2H 2O+O 2↑ 阴极:4H ++ 4e —= 2H 2↑通电总的方程式:2H 2O ===== 2H 2↑+O 2↑结论:用惰性电极电解含氧酸实质是电解水。

电解后,酸的浓度增大,即[H +]增大,故溶液的PH 减小。

2、电解无氧酸 阳极:2Cl——2e —= Cl 2↑阴极:2H ++ 2e —= 2H 2↑通电总的方程式:2HCl ===== H 2↑+Cl 2↑结论:用惰性电极电解无氧酸(除HF),溶质消耗。

电解的结果消耗了HCl ,即[H +]减小,溶液的PH 增大。

3、电解可溶性碱阳极:4OH ——4e —= 2H 2O+O 2↑ 阴极:4H ++ 4e —= 2H 2↑通电总的方程式:2H 2O ===== 2H 2↑+O 2↑结论:用惰性电极电解强碱实质是电解水。

电解后,碱的浓度增大,即[OH -]增大,故溶液的PH 增大。

4、电解活泼金属的含氧酸盐 阳极:4OH ——4e —= 2H 2O+O 2↑ 阴极:4H ++ 4e —= 2H 2↑通电总的方程式:2H 2O ===== 2H 2↑+O 2↑结论:用惰性电极电解活泼金属的含氧酸盐实质是电解水。

电解后溶液的PH 不变,等于7。

5、电解不活泼金属的无氧酸盐 阳极:2Cl — —2e —= Cl 2↑阴极:Cu2++ 2e —= Cu通电总的方程式:CuCl 2 ===== 2Cu + Cl 2↑结论:用惰性电极电解不活泼金属的无氧酸盐(除氟化物),溶质消耗。

电解的结果使[Cu 2+]减小,溶液的[H +]减小,溶液的PH 略有增大。

Cu 2++2H 2OCu(OH)2 + 2H +6、电解活泼金属的无氧酸盐H 2SO 4Na 2SO 4NaOHNaClHClCuCl 2阳极:2Cl——2e—= Cl2↑阴极:4H++ 4e—= 2H2↑通电总的方程式:2NaCl + 2H2O ==== 2NaOH + H2↑+ Cl2↑结论:用惰性电极电解活泼金属的无氧酸盐,溶质、水同时消耗。

电解的结果生成碱,电解后溶液的PH增大。

7、电解不活泼金属的含氧酸盐阳极:4OH——4e—= 2H2O+O2↑阴极:Cu2+ + 2e—= CuCuSO4通电总的方程式:2CuSO4 +2H2O ==== 2H2SO4+2Cu+O2↑结论:用惰性电极电解不活泼金属的含氧酸盐,溶质、水同时消耗。

电解的结果生成酸,溶液的PH 减小。

[讲]判断溶液中pH的变化,先分析原溶液的酸碱性,再看电极产物,如果只产生H2没有O2则pH 变大。

如果只产生O2而无H2,则pH变小。

如果既产生O2又有H2,若原溶液呈酸性,则pH减小;若原溶液呈碱性则pH增大;若原溶液呈中性则pH 不变。

如果既无O2产生也无H2产生,则溶液的pH均趋于71、电解与电离的比较电离电解条件电解质溶于水或熔化状态电解质电离后,再通直流电过程电解质电离成为自由移动的离子阴、阳离子定向移动,在两极上放电举例CuCl2 ==Cu2++2Cl―CuCl2Cu+Cl2↑特点只产生自由移动的离子发生氧化还原反应,形成新物质联系电解必须建立在电离的基础上2、原电池与电解池的比较装置类别原电池电解池举例锌铜原电池电解氯化铜溶液形成条件1、活泼性不同的两电极(用导线连接)2、电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应)3、形成闭合回路1、两电极接直流电源2、两电极插入电解质溶液中3、形成闭合回路电极名称负极:较活泼金属正极:较不活泼金属(或能导电的非金属)由电极本身决定阳极:与电源正极相连的极阴极:与电源负极相连的极由外加电源决定电极反应负极:氧化反应,金属失电子正极:还原反应,溶液中的阳离子得电子阳极:氧化反应,溶液中的阴离子失电子或电极金属失电子阴极:还原反应,溶液中的阳离子得电子电子流向负极---导线---正极电源负极—阴极电源正极—阳极能量转变化学能转换为电能电能转换为自由能能否自发进行反应能够自发进行反应不能够自发进行主要应用1、金属电化腐蚀分析2、金属牺牲阳极的阴极保护法3、制造多种新化学电源1、电解食盐水(氯碱工业)2、冶炼活泼金属3、电解精炼实质使氧化还原反应中的电子通过导线定向转移形成电流使电流通过电解质溶液而阴阳两极引起氧化还原反应的过程1.电解CuSO4和NaCl的混合溶液,开始时阴极和阳极上分别析出的物质是( ) A.H2和Cl2 B.Cu和Cl2 C.H2和O2 D.Cu和O2 2.如图所示的两个实验装置中,溶液的体积均为200 mL,开始时电解质溶液的浓度均为0.1 mol·L-1,工作一段时间后,测得两端导线中均通过0.02mol电子,若不考虑盐的水解和溶液体积的变化,则下列叙述中正确的是( )A.产生气体的体积:①>②B.两极上析出物质的质量:②>①C.溶液的pH变化:①增大,②减小D.电极反应式:①中阳极:4OH--4e-===2H2O+O2↑;②中阴极:2H++2e-===H2↑3.下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是( )4.某同学按图所示的装置进行电解实验。

下列说法正确的是( )①电解过程中,铜电极上有H 2产生 ②电解初期,主反应方程式为Cu +H 2SO 4=====电解CuSO 4+H 2↑ ③电解一定时间后,石墨电极上有铜析出 ④整个电解过程中,H +的浓度不断增大A .①②B .②③C .②④D .①④5.如下图所示的装置,C 、D 、E 、F 、X 、Y 都是惰性电极。

将电源接通后,向乙中滴入酚酞溶液,在F 极附近显红色。

则以下说法正确的是( ) A .电源B 极是正极B .甲、乙装置的C 、D 、E 、F 电极均有单质生成,其物质的量之比为1∶2∶2∶2C .欲用丙装置给铜镀银,H 应该是Ag ,电镀液是AgNO 3溶液D .若装置丁中看到的现象是Y 极附近红褐色变深,则氢氧化铁胶体粒子带负电7. 下列有关电解池的说法不正确的是( )A. 电解池是把电能转化为化学能的装置。

B. 电解池中阴离子向阴极移动,阳离子向阳极移动。

C. 电解池中与电源正极相连的一极是阳极,发生氧化反应D. 电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程 8. 下列描述中,不符合生产实际的是 ( )A. 电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极B. 电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极C. 电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极D. 在镀件上电镀锌,用锌作阳极 9. 右图是电解CuCl 2溶液的装置,其中c 、d 为石墨电极,则下列有关的判断正确的是( )A. a为负极,b为正极B. a为阳极,b为阴极C. 电解过程中,d电极质量增加D. 电解过程中,氯离子浓度不变10. 下列关于电解槽的叙述中不正确的是()A. 与电源正极相连的是电解槽的阴极B. 与电源负极相连的是电解槽的阴极C. 在电解槽的阳极发生氧化反应D. 电子从电源的负极沿导线流入阴极11. 关于电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是()A. 电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠B. 若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕色C. 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈无色12. 在原电池和电解池的电极上发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的有()①原电池的正极帮电解池的阳极所发生的反应;②原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应③原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应④原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应A. ①②B. ①④C. ③④D. ②③13. 以惰性电极电解CuSO4溶液,若阳极上产生的气体的物质的量为0.010 mol,则阴极上析出Cu的质量为( )A. 0.64 gB. 1.28 gC. 2.56 gD. 5.12g14. 在铁制品上镀一定厚度的锌层,以下方案设计合理的是()A. 锌做阳极,铁制品做阴极,溶液中含有锌离子B. 铂作阴极,铁制品做阳极,溶液中含有锌离子C. 铁做阳极,铁制品做阴极,溶液中含有亚铁离子D. 锌做阴极,铁制品做阳极,溶液中含有锌离子17. (2008全国II理综,10)右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。

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