2019高中化学 第04章 电化学基础 专题4.3.1 电解原理试题 新人教版选修4.doc
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1、14-3-14-3-1 电解池(第一课时)电解池(第一课时)一、电解一、电解 CuClCuCl2 2溶液溶液1 1实验现象和结论实验现象和结论实验现象结论电流表指针发生偏转说明电解质溶液在导电,形成闭合回路与负极相连的石墨棒上覆盖了一层_析出_与正极相连的石墨棒上有刺激性气味的气体产生,湿润的碘化钾淀粉试纸_产生了_2 2实验原理分析实验原理分析(1)通电前,Cu2+、H+、Cl以及 OH在溶液中作_,通电时,在电场的作用下,这些离子改作_。即 Cl、OH趋向_,Cu2+、H+趋向_。(2)两个电极上的反应和总反应:阳极:_(_反应);阴极:_(_反应);总反应:_。(3)结论:电解质溶液的导
2、电过程,就是电解质溶液的_过程。二、电解原理二、电解原理1 1电解电解 使电流通过_而在两个电极上引起_的过程。22 2电解池电解池(1)定义:将_转化为_的装置。(2)构成:_电源;_溶液或熔融_;两个电极:阳极:与电源_相连的电极,阴极:与电源_相连的电极;形成_。(3)电子流向:电子从电源的_极沿导线流入电解池的_极,经过阴、阳离子定向运动形成的内电路,再从电解池的_极流出,并沿导线流回电源的_极。一、1红色物质 金属铜 变蓝 氯气 2(1)自由运动 定向运动 阳极 阴极(2)2Cl2eCl2 氧化 Cu2+2eCu 还原 CuCl2Cu+Cl2 (3) 电解二、1电解质溶液 氧化还原反
3、应 2(1)电能 化学能 (2)直流 电解质 电解质 正极 负极 闭合回路 (3)负阴 阳 正一、电解池阴阳极的判断及电极反应式的书写一、电解池阴阳极的判断及电极反应式的书写1 1阴、阳极的判断阴、阳极的判断(1)由电源的正、负极判断:与电源负极相连的是电解池的阴极;与电源正极相连的是电解池的阳极。(2)由电极现象确定:通常情况下,在电解池中某一电极若不断溶解或质量不断减少,则该电极发生氧化反应,为阳极;某一电极质量不断增加或电极质量不变,则该电极发生还原反应,为阴极。(3)由反应类型判断:失去电子发生氧化反应的是阳极;得到电子发生还原反应的是阴极。2 2电解池中电极反应式和总反应式的书写电解
4、池中电极反应式和总反应式的书写阳极电子流出失去电子发生氧化反应;阴极电子流入得到电子发生还原反应。以石墨电极电解 CuCl2溶液为例:阳极:2Cl2eCl2(氧化反应);阴极:Cu22eCu(还原反应);3总反应:CuCl2CuCl2。注注意意啦啦:以惰性电极电解电解质水溶液,除了要考虑电解质溶液外,还要注意增加水电离的 H和OH,并对离子分组排序,即阳离子放电顺序和阴离子放电顺序两组。按照各组首先放电的离子书写电极方程式,合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。按下图装置进行实验,并回答下列问题:(1)判断装置的名称:A 池为_,B 池为_。(2)铜极为_极,电极反应式为_
5、。(3)B 装置中,C1与 C2均为石墨棒,石墨棒 C1为_极,电极反应式为_,石墨棒 C2附近发生的实验现象为_。【参考答案】 (1)原电池 电解池(2)正 Cu22e=Cu(3)阳 2Cl2e=Cl2 有无色气体产生;附近溶液出现红色【试题解析】左边的装置可以构成一个原电池,那么右边的装置就是一个电解池。(1)判断装置的名称:A 池为原电池,B 池为电解池。(2)铜比锌的活泼性弱,所以铜做正极,Cu2在正极反应,电极反应为:Cu2+2e=Cu。(3)C1接原电池的正极,作阳极,C2接原电池的负极做阴极。C1作阳极,阴离子在阳极放电,Cl的放电能力比 OH强,故 C1的电极反应为:2Cl2e
6、Cl2;阳离子在 C2放电,H的放电能力比 K强,故 C2的电极反应为:2H 2e=H2,H放电后阴极附近的 OH浓度增大,溶液显碱性,溶液中滴有酚酞,那么溶液就会变红,所以看到的现象有:有无色气体产生;附近溶液出现红色。二、电解产物的判断二、电解产物的判断1 1阳极产物的判断阳极产物的判断4若阳极由活性材料(除 Pt、Au 外的其他金属)做成,则阳极反应是阳极金属失去电子而被氧化成阳离子的反应;若阳极由 C、Pt、Au 等惰性材料做成,则阳极反应是电解液中的阴离子在阳极失去电子被氧化的反应。阴离子失去电子能力的大小顺序为 S2IBrClOH含氧酸根离子。2 2阴极产物的判断阴极产物的判断阴极
7、反应一般是溶液中的阳离子得到电子的还原反应,阳离子得到电子能力的大小顺序为Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+。阴、阳离子的放电顺序不是绝对化的,放电情况与离子性质、溶液浓度、电流强度和电极材料有关。在理解以上放电顺序时要特别注意,如 Pb2、Sn2、Fe2、Zn2在 H浓度较小时放电能力排在 H前面,在 H浓度较大时放电能力排在H后面。Al3、Mg2、Na、Ca2、K只在熔融状态下放电 ,而在水溶液里不 放电。将含有 KCl、CuBr2、Na2SO4三种物质的水溶液(均为不饱和溶液)用铂电极进行电解,且电解时间足够长。有以下结论:溶液中
8、几乎没有 Br;电解质溶液为无色;最终溶液显碱性;K+、Na 和2 4SO的浓度几乎没有变化。正确的是(假设 Cl2、Br2全部从溶液中逸出)AB仅CD均正确【解析】溶液中存在的阴离子有 Cl、Br、2 4SO、OH,阳离子有 K+、Cu2+、Na+、H+。用铂电极电解足够长时间,阴离子首先放电的是 Br,其次是 Cl,最后是 OH,2 4SO在溶液中不放电;阳离子先放电的是Cu2+,其次是 H+。所以先电解 CuBr2,阳极逸出 Br2,阴极析出 Cu;当 CuBr2电解完毕时,继续电解,相当于电解 HCl;当 Cl被耗尽时,继续电解水。由于 Cu2+转化为铜单质,故电解质溶液变为无色;Cl
9、放电时,水电离出的 H+放电,使溶液中的c(OH)c(H+);又由于水别耗尽,故c(K+)、c(Na+)、c(2 4SO)会增大。【答案】A三、用惰性电极作阳极电解酸、碱、盐水溶液的规律三、用惰性电极作阳极电解酸、碱、盐水溶液的规律物质代表物参加电解的物质阴极(区)产阳极(区)产物溶液 pH5物的变化含氧酸H2SO4、HNO3H2OH2O2减小酸无氧酸(除 HF)HClHClH2Cl2增大碱强碱NaOH、KOHH2OH2O2增大不活泼金属的无氧酸盐CuCl2CuCl2CuCl2增大(若考虑 Cl2的溶解,则 pH 减小)活泼金属的无氧酸盐NaClNaCl、H2OH2、NaOHCl2减小不活泼金
10、属的含氧酸盐CuSO4、AgNO3CuSO4、H2OAgNO3、H2OCu;AgO2、H2SO4O2、HNO3增大盐活泼金属的含氧酸盐K2SO4、NaNO3KNO3、Na2SO4H2OH2O2不变归纳:(1)电解含氧酸、强碱和活泼金属含氧酸盐的水溶液,实际上都是电解水,即:2H2O 电解 2H2+O2(2)电解无氧酸(HF 除外)、不活泼金属无氧酸的水溶液,就是电解溶质本身。例如:2HCl 电解 H2+Cl2;CuCl2 电解 Cu+Cl2(3)电解活泼金属无氧酸盐溶液时,电解的总化学方程式的通式可表示为:溶质+H2O 电解 H2+碱+卤素单质 X2(或 S)(4)电解不活泼金属含氧酸盐的溶液
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- 2019 高中化学 04 电化学 基础 专题 4.3 电解 原理 试题 新人 选修
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