人教版選修4 第四章 第三節(jié) 電解池 第1課時(shí) 電解原理

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第三節(jié)第1課時(shí) 電解池電解原理 1 下列各圖表示電解池的是 D 2 雙選 下列有關(guān)電解池的說法中 不正確的是 A 電解的過程發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)B 陰極發(fā)生的是氧化反應(yīng)C 陽極發(fā)生的是還原反應(yīng)D 電解池的電源為直流電源3 1 放電 離子到達(dá) 時(shí) 失去或得到 發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程 2 電解 使電流通過 而在陰 陽兩極引起 的過程 3 電解池或 把電能轉(zhuǎn)變?yōu)?的裝置 BC 電極 電子 電解質(zhì)溶液 氧化還原反應(yīng) 電解槽 化學(xué)能 4 電解CuCl2溶液的過程 1 通電前 CuCl2溶液中存在的 離子自由運(yùn) 動(dòng) 2 通電后 在電場(chǎng)的作用下 離子做定向移動(dòng) 移向陽極 到達(dá)電極時(shí) 電子 發(fā)生 反應(yīng) 移向陰極 到達(dá)電極時(shí) 電子 發(fā)生 反應(yīng) 3 電極反應(yīng) 陽極 陰極 Cu2 Cl Cl 失去 氧化 Cu2 得到 還原 2Cl 2e Cl2 Cu2 2e Cu 5 電解池的構(gòu)成 根據(jù)右圖 寫出電解池的構(gòu)成 1 2 3 6 電解池中 陽極連接的是直流電源的 陰極連接的是直流電源的 電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程就是其 直流電源 4 兩個(gè)電極 電解質(zhì)溶液 形成閉合回路 正極 負(fù)極 電解過程 一 電解原理 1 概念 使電流通過電解質(zhì)溶液 或熔融電解質(zhì) 而在陰 陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程叫做電解 把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置叫做電解池或電解槽 2 電解池的構(gòu)成 1 兩個(gè)電極 2 直流電源 3 電解質(zhì)溶液 4 形成閉合 回路 3 電解池的工作原理 電解質(zhì)溶液 或熔融電解質(zhì) 通電時(shí)發(fā)生以下過程 電子從電源的負(fù)極沿導(dǎo)線流入電解池的陰極 電解質(zhì)的陽離子移向陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng) 電解質(zhì)的陰離子移向陽極失去電子 有的是組成陽極的金屬原子失去電子 發(fā)生氧化反應(yīng) 電子從電解池的陽極流出 并沿導(dǎo)線流回電源的正極 4 電解池電極的判斷 溶液中陰離子失電子 陰離子放電順序 S2 I Br Cl OH 5 電解池兩電極的放電順序 1 若陽極為活潑金屬 金屬活動(dòng)性順序表Pt之前金屬 則金屬失電子 電極被溶解 若是惰性電極 Pt Au 石墨 則 含氧酸根離子 F 2 在陰極 陽離子放電 順序與金屬活動(dòng)性順序表相反 Ag Fe3 Cu2 H 6 有關(guān)電解的計(jì)算 有關(guān)電解的計(jì)算主要有以下兩個(gè)步驟 1 分清電極類型 惰性電極時(shí)依據(jù)陰 陽離子放電順序確 定電極反應(yīng) 活性陽極時(shí)為陽極金屬失去電子 2 利用計(jì)算關(guān)系 可以利用總反應(yīng)式 電極反應(yīng)式或關(guān)系式等確定計(jì)算關(guān)系 依據(jù)的守恒關(guān)系有質(zhì)量守恒 電荷守恒 電子轉(zhuǎn)移守恒等 例1 某學(xué)生欲完成反應(yīng) 2HCl 2Ag 2AgCl H2 設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn) 你認(rèn)為可行的是 點(diǎn)撥 由金屬活動(dòng)性順序可知上述反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行 故應(yīng)考慮用電解原理 銀作為電極且反應(yīng) 則銀作陽極 陰極上發(fā)生還原反應(yīng) 故選用的材料只需起導(dǎo)電作用即可 答案 C 例2 用惰性電極電解一定濃度的CuSO4溶液 通電一段時(shí)間后 向所得溶液中加入0 4molCuO后恰好恢復(fù)至電解前的 濃度 則電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是 A 1 6molC 0 8mol B 1 2molD 0 4mol 點(diǎn)撥 向溶液中加入0 4molCuO即可使溶液復(fù)原 則在組成元素及對(duì)應(yīng)物質(zhì)的量方面 電解產(chǎn)物Cu和O2等同于0 4molCuO 答案 C 二 常見的電解反應(yīng)類型 惰性電極 續(xù)表 例3 取一張用飽和的NaCl溶液浸濕的pH試紙 兩根鉛筆芯作電極 接通直流電源 一段時(shí)間后 發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個(gè)雙色同心圓 內(nèi)圈為藍(lán)色 外圈呈黃色 則下 列說法正確的是 A b電極是陰極B a電極與電源的正極相連C 電解過程中水是氧化劑D a電極附近溶液的pH變小點(diǎn)撥 鉛筆芯的主要成分是石墨 故兩電極均為惰性電極 所以實(shí)際電解的是Cl 和H2O 電解反應(yīng)類型屬于放H2生堿型 答案 C 例4 下圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置 通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液 下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn) 象中正確的是 A 逸出氣體的體積 V a電極 V b電極 B 一電極逸出無味氣體 另一電極逸出刺激性氣味氣體C a電極上發(fā)生氧化反應(yīng) b電極上發(fā)生還原反應(yīng)D a電極附近呈藍(lán)色 b電極附近呈紅色答案 D 易混易錯(cuò)對(duì)電解原理的綜合運(yùn)用掌握不足 電解原理涉及的知識(shí)點(diǎn)較多 綜合程度較大 如解題時(shí)要特別注意電極上離子的放電順序 對(duì)于陽極還應(yīng)考慮電極材料本身是否被消耗 電解產(chǎn)物是否會(huì)發(fā)生其他反應(yīng) 溶液的酸堿性等 例5 下列有關(guān)下圖的分析 正確的是 A 若X為Fe Y為C Z為NaCl 短時(shí)間通電后即停止電解 則所得溶液的陰離子只有OH Cl B X電極肯定是惰性電極C 若Z為強(qiáng)酸或者強(qiáng)堿時(shí) 則實(shí)際的電解對(duì)象是水D 若Z為正鹽 則電解后得到溶液pH可能小于7 并與電解生成的NaOH反應(yīng) 則溶液的陰離子有Cl ClO 和 錯(cuò)誤解答 選A或C 錯(cuò)因分析 錯(cuò)選A的主要原因是認(rèn)為電解產(chǎn)生的氯氣直接逸出 錯(cuò)選C的主要原因是 未考慮電解時(shí)離子的放電順序 正確解答 選D 解析 短時(shí)間通電即停止電解 則產(chǎn)生的少量氯氣溶于水 OH A錯(cuò) 連接直流電源負(fù)極的X電極是陰極 則X也可以是活潑金屬 B錯(cuò) 強(qiáng)酸如HCl 則實(shí)際電解對(duì)象是HCl而非水 C錯(cuò) 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全