千里之行，始于足下讓知識(shí)帶有溫度。第第2頁(yè)/共2頁(yè)精品文檔推薦《電解池》教案(新人教版選修4)一、電解原理

1、電解原理：CuCl

2

＝Cu2+＋2Cl－

陰極：Cu2+＋2e－=Cu（還原反應(yīng)）

陽(yáng)極：2Cl－-2e－=Cl

2

↑（氧化反應(yīng)）

2、基本概念

(1)使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰、陽(yáng)兩極上引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程叫做電解。

(2)把電能改變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置叫做電解池或電解槽。

(3)當(dāng)離子到達(dá)電極時(shí)，失去或獲得電子，發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過(guò)程

CuCl

2Cu＋Cl

2

↑

２、電解池的兩極

陰極：與電源負(fù)極相連的電極。（發(fā)生還原反應(yīng)）

陽(yáng)極：與電源正極相連的電極。（發(fā)生氧化反應(yīng)）

３、電解池中的電子的移動(dòng)方向

電源負(fù)極→電解池陰極→電解液中的陽(yáng)離子（被還原）電解池中陰離子（被氧化）→電解池陽(yáng)極→電源正極

4、電解的本質(zhì)：電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程就是電解質(zhì)溶液的電解過(guò)程

5、離子的放電挨次

陽(yáng)離子：Ag+＞Hg2+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+＞K+

陰離子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根

6、電極產(chǎn)物的推斷

(1)陽(yáng)極放電挨次：活潑陽(yáng)極(金屬)>無(wú)氧酸根離子>OH―>含氧酸根離子>F―

(2)陰極放電：溶液中的陽(yáng)離子放電

7、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)：列物質(zhì)，標(biāo)得失；選離子，配電荷；配個(gè)數(shù)，巧用水；兩式加，驗(yàn)總式。

8、電解邏輯

(1)電解質(zhì)分解型：無(wú)氧酸、不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽溶液的電解，水不參與反應(yīng)

(2)電解水型：強(qiáng)堿、活潑金屬的含氧酸、含氧酸等溶液的電解，惟獨(dú)水參與

(3)放氫生堿型：電解活潑金屬的無(wú)氧酸鹽時(shí)，電解質(zhì)的陰離子和水電離的H＋放電，溶質(zhì)和水都參與反應(yīng)，pH增大

(4)放氧生酸型：電解不活潑金屬的含氧酸鹽時(shí)，電解質(zhì)電離的陽(yáng)離子和水電離的OH―離子放電，溶質(zhì)和水都參與反應(yīng)，pH減小。

1、電解含氧酸

陽(yáng)極：4OH——4e—

=2H2O+O2↑陰極：4H+

+4e—

=2H2↑

通電

總的方程式：2H2O=====2H2↑+O2↑

結(jié)論：用惰性電極電解含氧酸實(shí)質(zhì)是電解水。電解后，酸的濃度增大，即[H+

]增大，故溶液的PH減小。

2、電解無(wú)氧酸陽(yáng)極：2Cl

—

—2e—

=Cl2↑

陰極：2H++2e—

=2H2↑

通電

總的方程式：2HCl=====H2↑+Cl2↑

結(jié)論：用惰性電極電解無(wú)氧酸(除HF)，溶質(zhì)消耗。電解的結(jié)果消耗了HCl，即[H+

]減小，溶液的PH增大。

3、電解可溶性堿

陽(yáng)極：4OH—

—4e—

=2H2O+O2↑陰極：4H+

+4e—

=2H2↑

通電

總的方程式：2H2O=====2H2↑+O2↑

結(jié)論：用惰性電極電解強(qiáng)堿實(shí)質(zhì)是電解水。電解后，堿的濃度增大，即[OH-]增大，故溶液的PH增大。4、電解活潑金屬的含氧酸鹽陽(yáng)極：4OH—

—4e—

=2H2O+O2↑陰極：4H+

+4e—

=2H2↑

通電

總的方程式：2H2O=====2H2↑+O2↑

結(jié)論：用惰性電極電解活潑金屬的含氧酸鹽實(shí)質(zhì)是電解水。電解后溶液的PH不變，等于7。5、電解不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽陽(yáng)極：2Cl——2e—

=Cl2↑

陰極：Cu

2+

+2e—

=Cu

通電

總的方程式：CuCl2=====2Cu+Cl2↑

結(jié)論：用惰性電極電解不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(除氟化物)，溶質(zhì)消耗。電解的結(jié)果使[Cu2+

]減小，溶液的[H+

]減小，溶液的PH略有增大。Cu2+

+2H2O

Cu(OH)2+2H+

6、電解活潑金屬的無(wú)氧酸鹽

H2SO4

Na2SO4

NaOH

NaCl

HCl

CuCl2

陽(yáng)極：2Cl——2e—=Cl2↑

陰極：4H++4e—=2H2↑

通電

總的方程式：2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑

結(jié)論：用惰性電極電解活潑金屬的無(wú)氧酸鹽，溶質(zhì)、水同時(shí)消耗。電解的結(jié)果生成堿，電解后溶液的PH增大。

7、電解不活潑金屬的含氧酸鹽

陽(yáng)極：4OH——4e—=2H2O+O2↑

陰極：Cu2++2e—=Cu

CuSO4

通電

總的方程式：2CuSO4+2H2O====2H2SO4+2Cu+O2↑

結(jié)論：用惰性電極電解不活潑金屬的含氧酸鹽，溶質(zhì)、水同時(shí)消耗。電解的結(jié)果生成酸，溶液的PH減小。

［講］推斷溶液中pH的變化，先分析原溶液的酸堿性，再看電極產(chǎn)物，假如只產(chǎn)生H2沒(méi)有O2則pH變大。假如只產(chǎn)生O2而無(wú)H2，則pH變小。假如既產(chǎn)生O2又有H2，若原溶液呈酸性，則pH減?。蝗粼芤撼蕢A性則pH增大；若原溶液呈中性則pH不變。假如既無(wú)O2產(chǎn)生也無(wú)H2產(chǎn)生，則溶液的pH均趨于7

1、電解與電離的比較

電離電解

條件電解質(zhì)溶于水或熔化狀態(tài)電解質(zhì)電離后，再通直流電

過(guò)程電解質(zhì)電離成為自由移動(dòng)的離子陰、陽(yáng)離子定向移動(dòng)，

在兩極上放電

舉例CuCl2==Cu2＋+2Cl―

CuCl2Cu＋Cl2↑

特點(diǎn)只產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，形成新物質(zhì)

聯(lián)系電解必需建立在電離的基礎(chǔ)上

2、原電池與電解池的比較

裝置類(lèi)別原電池電解池

舉例鋅銅原電池電解氯化銅溶液

形成條件1、活潑性不同的兩電極(用導(dǎo)線銜接)

2、電解質(zhì)溶液(電極插入其中并與電極

自發(fā)反應(yīng))

3、形成閉合回路1、兩電極接直流電源

2、兩電極插入電解質(zhì)溶液中

3、形成閉合回路

電極名稱負(fù)極：較活潑金屬

正極：較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金

屬)

由電極本身打算陽(yáng)極：與電源正極相連的極陰極：與電源負(fù)極相連的極由外加電源打算

電極反應(yīng)負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬失電子

正極：還原反應(yīng)，溶液中的陽(yáng)離子得電

子陽(yáng)極：氧化反應(yīng)，溶液中的陰離子失電子或電極金屬失電子

陰極：還原反應(yīng)，溶液中的陽(yáng)離子得電子

電子流向負(fù)極導(dǎo)線正極電源負(fù)極—陰極

電源正極—陽(yáng)極

能量改變化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能電能轉(zhuǎn)換為自由能

能否自發(fā)進(jìn)

行

反應(yīng)能夠自發(fā)舉行反應(yīng)不能夠自發(fā)舉行

主要應(yīng)用1、金屬電化腐蝕分析

2、金屬犧牲陽(yáng)極的陰極庇護(hù)法

3、創(chuàng)造多種新化學(xué)電源1、電解食鹽水(氯堿工業(yè))

2、冶煉活潑金屬

3、電解精煉

實(shí)質(zhì)使氧化還原反應(yīng)中的電子通過(guò)導(dǎo)線定

向轉(zhuǎn)移形成電流使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而陰陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程

1．電解CuSO4和NaCl的混合溶液，開(kāi)頭時(shí)陰極和陽(yáng)極上分離析出的物質(zhì)是()A．H2和Cl2B．Cu和Cl2C．H2和O2D．Cu和O22．如圖所示的兩個(gè)試驗(yàn)裝置中，溶液的體積均為200mL，開(kāi)頭時(shí)電解質(zhì)溶

液的濃度均為0.1mol·L－1，工作一段時(shí)光后，測(cè)得兩端導(dǎo)線中均通過(guò)0.02

mol電子，若不考慮鹽的水解和溶液體積的變化，則下列講述中正確的是

()

A．產(chǎn)憤怒體的體積：①>②

B．兩極上析出物質(zhì)的質(zhì)量：②>①

C．溶液的pH變化：①增大，②減小

D．電極反應(yīng)式：①中陽(yáng)極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；②中陰極：2H＋＋2e－===H2↑3．下圖中能驗(yàn)證氯化鈉溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物的裝置是()

4.某學(xué)生按圖所示的裝置舉行電解試驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是()

①電解過(guò)程中，銅電極上有H2產(chǎn)生②電解初期，主反應(yīng)方程式為Cu＋H2SO4=====電解

CuSO4＋H2↑③電解一定時(shí)光后，石墨電極上有銅析出④囫圇電

解過(guò)程中，H＋

的濃度不斷增大

A．①②

B．②③

C．②④

D．①④

5．如下圖所示的裝置，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極。將電源接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在F極附近顯紅色。則以下說(shuō)法正確的是()A．電源B極是正極

B．甲、乙裝置的

C、

D、

E、

F電極均有單質(zhì)生成，其物質(zhì)的量之比為1∶2∶2∶2

C．欲用丙裝置給銅鍍銀，H應(yīng)當(dāng)是Ag，電鍍液是AgNO3溶液

D．若裝置丁中看到的現(xiàn)象是Y極附近紅褐色變深，則氫氧化鐵膠體粒子帶負(fù)電

7.下列有關(guān)電解池的說(shuō)法不正確的是（）

A.電解池是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。

B.電解池中陰離子向陰極移動(dòng)，陽(yáng)離子向陽(yáng)極移動(dòng)。

C.電解池中與電源正極相連的一極是陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)

D.電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程就是電解質(zhì)溶液的電解過(guò)程8.下列描述中，不符合生產(chǎn)實(shí)際的是（）

A.電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵作陽(yáng)極

B.電解法精煉粗銅，用純銅作陰極

C.電解飽和食鹽水制燒堿，用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極

D.在鍍件上電鍍鋅，用鋅作陽(yáng)極9.右圖是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極，則下列有關(guān)的推斷正確的是（）

A.a為負(fù)極，b為正極

B.a為陽(yáng)極，b為陰極

C.電解過(guò)程中，d電極質(zhì)量增強(qiáng)

D.電解過(guò)程中，氯離子濃度不變

10.下列關(guān)于電解槽的講述中不正確的是（）

A.與電源正極相連的是電解槽的陰極

B.與電源負(fù)極相連的是電解槽的陰極

C.在電解槽的陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)

D.電子從電源的負(fù)極沿導(dǎo)線流入陰極

11.關(guān)于電解NaCl水溶液，下列講述正確的是（）

A.電解時(shí)在陽(yáng)極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉

B.若在陽(yáng)極附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色

C.若在陰極附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈無(wú)色

12.在原電池和電解池的電極上發(fā)生的反應(yīng)，同屬氧化反應(yīng)或同屬還原反應(yīng)的有（）

①原電池的正極幫電解池的陽(yáng)極所發(fā)生的反應(yīng)；

②原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)

③原電池的負(fù)極和電解池的陽(yáng)極所發(fā)生的反應(yīng)

④原電池的負(fù)極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)

A.①②

B.①④

C.③④

D.②③

13.以惰性電極電解CuSO4溶液，若陽(yáng)極上產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量為0.010mol，則陰極上析出Cu的質(zhì)量為()

A.0.64g

B.1.28g

C.2.56g

D.5.12g

14.在鐵制品上鍍一定厚度的鋅層，以下計(jì)劃設(shè)計(jì)合理的是（）

A.鋅做陽(yáng)極，鐵制品做陰極，溶液中含有鋅離子

B.鉑作陰極，鐵制品做陽(yáng)極，溶液中含有鋅離子

C.