電解池的工作原理建始一中高二化學(xué)組

梁呈2025.12.4溫

習(xí)電解池的工作原理建始一中高二化學(xué)組

梁呈2025.12.4

什么現(xiàn)象？燈泡亮起有氣泡產(chǎn)生滴加酚酞溶液先變紅后褪色溫

習(xí)電解池的工作原理建始一中高二化學(xué)組

梁呈2025.12.4簡(jiǎn)易氫氧燃料電池中的反應(yīng)氣從何而來(lái)？電解水的反應(yīng)方程式

（總反應(yīng)與電極反應(yīng)）原電池：將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置

電解池：？思考：若將水換成CuCl2溶液，預(yù)計(jì)會(huì)觀察到什么現(xiàn)象？在U形管中注入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的CuCl2溶液，插入兩根石墨棒作電極。把濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙放在與直流電源正極相連的石墨棒附近。接通直流電源，觀察U形管內(nèi)的現(xiàn)象和試紙顏色的變化。電

解

池預(yù)測(cè)現(xiàn)象陰極陽(yáng)極CuCl2溶液電

解

池實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論電流表指針____________說(shuō)明電解質(zhì)溶液導(dǎo)電，形成_______________和負(fù)極相連的電極上覆蓋了一層_________________________________電極a上有___________的氣體產(chǎn)生，能使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙_____________________________實(shí)驗(yàn)結(jié)論:CuCl2溶液在通電條件下生成了Cu和Cl2發(fā)生偏轉(zhuǎn)紅色物質(zhì)刺激性氣味變藍(lán)閉合回路析出金屬銅產(chǎn)生了氯氣電

解

池試從微觀角度分析，CuCl2溶液電解生成Cu和Cl2的原理離子自由運(yùn)動(dòng)（不規(guī)則運(yùn)動(dòng)）離子定向移動(dòng)陽(yáng)離子移向電解池陰極；陰離子移向電解池陽(yáng)極。電

解

池試從微觀角度分析，CuCl2溶液電解生成Cu和Cl2的原理離子自由運(yùn)動(dòng)（不規(guī)則運(yùn)動(dòng)）離子定向移動(dòng)陽(yáng)離子移向電解池陰極；陰離子移向電解池陽(yáng)極。原電池負(fù)極失去e－和負(fù)極相連的電極材料表面e－數(shù)目變多陽(yáng)離子移動(dòng)到和負(fù)極相連的電極材料附近，得到e－發(fā)生還原反應(yīng)正極得到e－和正極相連的電極材料表面e－數(shù)目變少陰離子移動(dòng)到和負(fù)極相連的電極材料附近，陰離子或電極材料失去e－發(fā)生氧化反應(yīng)陰離子陽(yáng)離子內(nèi)電路中離子流向?qū)懗鲭姌O反應(yīng)方程式與總反應(yīng)方程式溫

習(xí)在CuCl2溶液中除了Cu2＋和Cl－之外，還有什么微粒？發(fā)生氧化反應(yīng)的為陽(yáng)極，“陽(yáng)氧”發(fā)生還原反應(yīng)的為陰極，“陰還”在兩極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)，這個(gè)過程叫做放電。氧化性:Cu2＋＞H＋；還原性:Cl－＞OH－；離子放電先后順序:氧化性強(qiáng)的先在陰極放電，還原性強(qiáng)的先在陽(yáng)極放電

為什么陽(yáng)極不會(huì)產(chǎn)生產(chǎn)生氧氣，陰極不會(huì)產(chǎn)生氫氣？還原性減弱放電能力減弱(與金屬活動(dòng)順序表相反)氧化性減弱放電能力減弱陽(yáng)極

(陰離子)放電溶液中只考慮部分S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-只在熔融狀態(tài)下放電濃度很大時(shí)排在H+前溶液中只考慮部分陰極(陽(yáng)離子)放電Ag+>Hg+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+放電順序歸

納陰極：得電子的微粒有什么物質(zhì)可以在陰極放電？氧化性微粒什么物質(zhì)在陽(yáng)極放電？失電子的微粒還原性微粒活性電極活性

電極＞回顧：電解池是什么，發(fā)生了什么過程？服從怎樣的規(guī)律？練

習(xí)√還原性減弱放電能力減弱(與金屬活動(dòng)順序表相反)氧化性減弱放電能力減弱陽(yáng)極

(陰離子)放電溶液中只考慮部分S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-只在熔融狀態(tài)下放電濃度很大時(shí)排在H+前溶液中只考慮部分陰極(陽(yáng)離子)放電Ag+>Hg+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+放電順序歸

納得電子的微粒有什么物質(zhì)可以在陰極放電？氧化性微粒什么物質(zhì)在陽(yáng)極放電？失電子的微粒還原性微粒活性電極活性

電極＞回顧：電解池是什么，發(fā)生了什么過程？服從怎樣的規(guī)律？練

習(xí)√2Cl－

-2e－=Cl2↑Ca2+

+2e－=Ca電解一段時(shí)間，如何使離子導(dǎo)體恢復(fù)？電解一段時(shí)間，如何使離子導(dǎo)體恢復(fù)？4OH－

-4e－=2H2O+O2↑2H2O

+2e－=2OH－+H2↑Ca2+

+2Cl－=Ca

+Cl2↑通電2H2O

=O2↑+2H2↑通電加入CaCl2加入NaOH?電解消耗的究竟是什么？練

習(xí)2Cl－

-2e－=Cl2↑Ca2+

+2e－=Ca電解一段時(shí)間，如何使離子導(dǎo)體恢復(fù)？電解一段時(shí)間，如何使離子導(dǎo)體恢復(fù)？4OH－

-4e－=2H2O+O2↑2H2O

+2e－=2OH－+H2↑Ca2+

+2Cl－=Ca

+Cl2↑通電2H2O

=O2↑+2H2↑通電加入CaCl2加入NaOH?電解消耗的究竟是什么？4.用石墨棒作為電極，在Na＋、Cu2＋、Cl－、SO42－等離子中選出適當(dāng)離子組成電解質(zhì)，電解其溶液，寫出符合條件的一種電解質(zhì)的化學(xué)式。(1)當(dāng)陰極放出H2，陽(yáng)極放出O2時(shí)，電解質(zhì)是________。(2)當(dāng)陰極析出金屬，陽(yáng)極放出O2時(shí)，電解質(zhì)是________。(3)當(dāng)陰極放出H2，陽(yáng)極放出Cl2時(shí)，電解質(zhì)是________。Na2SO4CuSO4NaCl練

習(xí)√電解消耗的究竟是什么？5．用陽(yáng)極X和陰極Y電解Z的水溶液，電解一段時(shí)間后，再加入W，可以使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)的是(

)選項(xiàng)XYZWACFeNaClHCl(g)BPtCuCuSO4CuSO4(s)CCCH2SO4H2SO4(aq)DAgFeAgNO3AgNO3(s)4.用石墨棒作為電極，在Na＋、Cu2＋、Cl－、SO42－等離子中選出適當(dāng)離子組成電解質(zhì)，電解其溶液，寫出符合條件的一種電解質(zhì)的化學(xué)式。(1)當(dāng)陰極放出H2，陽(yáng)極放出O2時(shí)，電解質(zhì)是________。(2)當(dāng)陰極析出金屬，陽(yáng)極放出O2時(shí)，電解質(zhì)是________。(3)當(dāng)陰極放出H2，陽(yáng)極放出Cl2時(shí)，電解質(zhì)是________。Na2SO4CuSO4NaCl練

習(xí)6．用惰性電極電解下列各組中的溶液，電解中溶液的pH變化依次為減小、不變、增大的是(不考慮氣體的溶解)A.HCl、HNO3、K2SO4B.AgNO3、CuCl2、Cu(NO3)2C.CaCl2、KOH、NaNO3D.CuSO4、Na2SO4、KCl√√5．用陽(yáng)極X和陰極Y電解Z的水溶液，電解一段時(shí)間后，再加入W，可以使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)的是(

)選項(xiàng)XYZWACFeNaClHCl(g)BPtCuCuSO4CuSO4(s)CCCH2SO4H2SO4(aq)DAgFeAgNO3AgNO3(s)練

習(xí)6．用惰性電極電解下列各組中的溶液，電解中溶液的pH變化依次為減小、不變、增大的是(不考慮氣體的溶解)A.HCl、HNO3、K2SO4B.AgNO3、CuCl2、Cu(NO3)2C.CaCl2、KOH、NaNO3D.CuSO4、Na2SO4、KCl√7.某電解池裝置如右圖所示，電解質(zhì)溶液為等濃度的CuCl2、H2SO4、Na2SO4混合溶液，電解一段時(shí)間后(溶液有剩余)，陰極可能得到的產(chǎn)物依次為(

)A.Cu、H2

B．Cu、H2、NaC.Cl2、O2

D．H2、Cu明確放電順序練

習(xí)√7.某電解池裝置如右圖所示，電解質(zhì)溶液為等濃度的CuCl2、H2SO4、Na2SO4混合溶液，電解一段時(shí)間后(溶液有剩余)，陰極可能得到的產(chǎn)物依次為(

)A.Cu、H2

B．Cu、H2、NaC.Cl2、O2

D．H2、Cu明確放電順序8．如圖甲所示的電解池中，Pt電極位于含0.05mol·L－1Cu(NO3)2和AgNO3的電解液中；圖乙是該電解過程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)與陰極質(zhì)量的變化關(guān)系圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.過程Ⅰ，在陰極上析出金屬銀B.過程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，溶液的pH均減小C.過程Ⅱ，陽(yáng)極上有氧氣放出D.過程Ⅱ析出固體的質(zhì)量是過程Ⅰ析出固體的質(zhì)量的2倍滴加酚酞溶液先變紅后褪色應(yīng)

用燈泡亮起有氣泡產(chǎn)生寫出總反應(yīng)方程式與各電極的半反應(yīng)方程式(不考慮氣體溶解)陽(yáng)極：陰極：2Cl－

－2e－

＝

Cl2↑2H2O

+2e－＝H2↑

+2OH－2Cl－

+2H2O

＝

Cl2↑+H2↑

+2OH－

什么現(xiàn)象？

可否用銅電極？

反應(yīng)可能有什么用？√8．如圖甲所示的電解池中，Pt電極位于含0.05mol·L－1Cu(NO3)2和AgNO3的電解液中；圖乙是該電解過程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)與陰極質(zhì)量的變化關(guān)系圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.過程Ⅰ，在陰極上析出金屬銀B.過程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，溶液的pH均減小C.過程Ⅱ，陽(yáng)極上有氧氣放出D.過程Ⅱ析出固體的質(zhì)量是過程Ⅰ析出固體的質(zhì)量的2倍2Cl－

+2H2O

＝

Cl2↑+H2↑

+2OH－應(yīng)

用燈泡亮起有氣泡產(chǎn)生滴加酚酞溶液后變紅寫出總反應(yīng)方程式與各電極的半反應(yīng)方程式(不考慮氣體溶解)陽(yáng)極：陰極：2Cl－

－2e－

＝

Cl2↑2H2O

+2e－＝H2↑

+2OH－2Cl－

+2H2O

＝

Cl2↑+H2↑

+2OH－

什么現(xiàn)象？

可否用銅電極？

反應(yīng)可能有什么用？能否用該電解池制備Cl2、H2

和NaOH?

如何改進(jìn)？

褪色的原因？原因一：Cl2與NaOH反應(yīng)原因二：H2與Cl2混合易爆炸H2＋

Cl22HCl一定條件Cl2＋2OH-

ClO-

＋

Cl-

＋H2O應(yīng)

用原因一：Cl2與NaOH反應(yīng)原因二：H2與Cl2混合易爆炸H2＋

Cl22HCl一定條件Cl2＋2OH-

ClO-

＋

Cl-

＋H2O能否用該電解池制備Cl2、H2

和NaOH?電極反應(yīng)分別是？右側(cè)氫氧化鈉的作用？各種產(chǎn)物分別從哪輸出？離子交換膜屬于哪一類？陰陽(yáng)離子如何遷移？隔膜的作用是什么？

如何改進(jìn)？

褪色的原因？練

習(xí)9．工業(yè)電解飽和食鹽水制燒堿時(shí)需阻止OH－移向陽(yáng)極，目前采用陽(yáng)離子交換膜將兩極溶液分開(加少量NaOH以增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性)。(1)C、D分別是直流電源的兩電極，C是電源的____極，D是電源的____極。(2)電解一段時(shí)間后____由A口導(dǎo)出，____由B口導(dǎo)出。陰極附近溶液堿性增強(qiáng)的原因是______________________________________________。電極反應(yīng)分別是？右側(cè)氫氧化鈉的作用？各種產(chǎn)物分別從哪輸出？離子交換膜屬于哪一類？陰陽(yáng)離子如何遷移？隔膜的作用是什么？負(fù)正Cl2H22H2O

+2e－＝H2↑

+2OH－練

習(xí)9．工業(yè)電解飽和食鹽水制燒堿時(shí)需阻止OH－移向陽(yáng)極，目前采用陽(yáng)離子交換膜將兩極溶液分開(加少量NaOH以增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性)。(3)若不采用陽(yáng)離子交換膜，則OH－向陽(yáng)極移動(dòng)，發(fā)生的反應(yīng)用離子方程式表示為________________________________________________________________________(1)C、D分別是直流電源的兩電極，C是電源的____極，D是電源的____極。(2)電解一段時(shí)間后____由A口導(dǎo)出，____由B口導(dǎo)出。陰極附近溶液堿性增強(qiáng)的原因是______________________________________________。Cl2＋2OH-

ClO-

＋

Cl-

＋H2O如何制備Na單質(zhì)(3)若不采用陽(yáng)離子交換膜，則OH－向陽(yáng)極移動(dòng)，發(fā)生的反應(yīng)用離子方程式表示為________________________________________________________________________Cl2＋2OH-

ClO-

＋

Cl-

＋H2O9．工業(yè)電解