第三節(jié)電解池第1課時學案

1、.第三節(jié)電解池第1課時電解原理知識點電解原理學生預習區(qū)1.電解池及其構成1定義將電能轉化為化學能的裝置。2構成直流電源。電解質溶液。兩個電極。陰極與電源負極相連，陽極與電源正極相連。形成閉合回路。2.電解池的工作原理以電解CuCl2溶液為例分析1電解：使電流通過電解質溶液而在陰、陽兩極引起氧化復原反響的過程。2電解CuCl2溶液的實驗在氯化銅溶液中除了Cu2和Cl之外還有H和OH，這兩種離子為什么沒有得到或失去電子？提示：電解時，溶液中離子的放電先后順序與離子的氧化性或復原性有關，氧化性強的陽離子先得電子被復原，復原性強的陰離子先失電子被氧化。Cu2比H更容易得電子，而Cl比OH更容易失電子，

2、可從氧化性強弱的角度比較得電子的順序，從復原性強弱的角度比較失電子的順序。老師點撥區(qū)1電解池工作原理分析1找出電解質溶液或熔融液中所有自由挪動的離子，只要有水就一定存在H和OH。2接通外界電源后，電子從電源的負極沿導線流入電解池的陰極，經(jīng)過陰、陽離子的定向運動形成內電路，再從電解池的陽極流出，并沿導線流回電源的正極，在該過程中電解質溶液或熔融液中的陽離子按氧化性由強到弱的順序在陰極上得電子，發(fā)生復原反響，陰離子或陽極金屬按復原性由強到弱的順序在陽極上失電子，發(fā)生氧化反響。3電解產(chǎn)物的判斷方法陽極產(chǎn)物的判斷先看電極再判斷，假如是活性電極除Au、Pt以外的金屬電極都是活性電極，那么電極材料失去電子

3、，被溶解；假如是惰性電極如石墨、Au、Pt等電極，根據(jù)陰離子的放電順序判斷。陰離子的放電順序：S2>I>Br>Cl>OH。陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽離子放電順序判斷。陽離子放電順序：Ag>Fe3>Cu2>H。2電解池中按規(guī)律書寫電極反響式3用惰性電極電解電解質溶液的規(guī)律小結對點即時練1以下表達正確的選項是電解池是將化學能轉變成電能的裝置原電池是將電能轉變成化學能的裝置金屬和石墨導電均為物理變化，電解質溶液導電是化學變化電解池兩個電極材料可以一樣A B C D答案B解析電解質溶液導電發(fā)生了氧化復原反響，是化學變化；金屬導電僅是電子的定向挪動，是物理變化。電

4、解池的兩極只要能導電即可。2用惰性電極電解CuNO32、NaCl的混合液，最初一段時間陰極和陽極上析出的物質分別是AH2和Cl2 BCu和Cl2CH2和O2 DCu和O2答案B解析由題意知，溶液中存在H、Cu2、Na、NO、Cl、OH，根據(jù)離子的放電順序，陽離子：Cu2>H>Na，陰離子：Cl>OH>NO，那么陰極：Cu22e=Cu，陽極：2Cl2e=Cl2，應選B。3用石墨棒作電極，在Na、Cu2、Cl、SO等離子中選出適當離子組成電解質，電解其溶液，寫出符合條件的一種電解質的化學式：1當陰極放出H2，陽極放出O2時，電解質是_。2當陰極析出金屬，陽極放出O2時，電解

5、質是_。3當陰極放出H2，陽極放出Cl2時，電解質是_。4通過電子的物質的量與陰極析出的金屬的物質的量、陽極放出的氣體的物質的量之比為421時，電解質的化學式是_。答案1Na2SO4 2CuSO4 3NaCl 4CuSO4解析1陰極有H2生成，陽極有O2生成，本質為電解水，故電解質是活潑金屬的含氧酸鹽，即Na2SO4。2本質為放氧氣生酸型，即電解質為不活潑金屬的含氧酸鹽，即CuSO4。3本質為放氫氣生堿型或電解鹽酸，此處無H不合理，即電解質為活潑金屬的無氧酸鹽，即NaCl。4由陽極生成氣體和轉移電子的量為14，知陽極產(chǎn)生氣體為O2,1 mol O2轉移4 mol e，金屬與電子的物質的量之比為

6、12，故金屬為2價，即Cu2，即為CuSO4。解答有關電解問題的步驟1首先要斷定是否為電解池，有外接直流電源那么為電解池，否那么不是電解池。2對于電解池，首先要考慮陽極材料，假設為惰性電極，溶液中的陰離子被氧化；假設為活潑金屬電極，那么被氧化的是電極本身。3假設溶液中的陰、陽離子有多種，那么根據(jù)離子放電順序斷定什么離子先放電，什么離子后放電，并寫出電極反響式。4根據(jù)電極反響式解答相關問題。 A篇對點強化訓練知識點一電解原理和電解池組成1以下關于電解池的表達中不正確的選項是A與電源正極相連的是電解池的陰極B與電源負極相連的是電解池的陰極C在電解池的陽極發(fā)生氧化反響D電子從電源的負極沿導線流入電解

7、池的陰極答案A解析陽極與電源的正極相連，陰極與電源的負極相連；陽極發(fā)生氧化反響，陰極發(fā)生復原反響。電子流向：負極陰極；陽極正極。2. 利用如圖裝置電解硫酸銅溶液，以下說法正確的選項是Ab電極上發(fā)生氧化反響B(tài)該裝置能將化學能轉變成電能C電解質溶液中Cu2從b電極向a電極遷移D假設a為銅，那么a的電極反響式為Cu2e=Cu2答案D解析b與電源負極相連，b為陰極，陰極上發(fā)生復原反響，A項錯誤；該裝置是電解池，將電能轉化為化學能，B項錯誤；電解池中，陽離子Cu2向陰極b極挪動，C項錯誤；a為陽極，假設a為Cu，屬于活性電極，那么陽極反響為Cu2e=Cu2，D項正確。3如圖中兩燒杯盛有一樣電解質溶液，X

8、、Y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a極板質量增加。b極板處有無色無味氣體放出，符合這一情況的是a電極b電極X電極溶液A鋅石墨負極CuSO4B石墨石墨正極NaOHC銀鐵負極AgNO3D石墨銅正極NaNO3答案A解析由通電后a、b兩極的現(xiàn)象知，X為負極，Y為正極，故B、D錯誤；b為陽極，A項中的陽極反響：2H2O4e=4HO2，C項中的陽極發(fā)生反響：Fe2e=Fe2，結合b極處有無色無味氣體放出，那么A正確，C錯誤。4按A圖裝置進展實驗，假設圖B的x軸表示流入電極的電子的量，那么y軸不可能表示的是AcAg BcNOC溶液的pH D銀棒的質量答案D解析A中銀是陽極，通電后失去電子生成Ag進入溶液，

9、Ag在陰極上得到電子析出Ag，溶液中cAg、cNO保持不變，溶液的體積不變，故pH不變。5如下圖，將兩燒杯中電極用導線相連，四個電極分別為Mg、Al、Pt、C。當閉合開關S后，以下表述正確的選項是A電流表指針不發(fā)生偏轉BAl、Pt兩極有H2產(chǎn)生C甲池pH減小，乙池pH不變DMg、C兩極生成的氣體在一定條件下可以恰好完全反響答案D解析閉合開關S后，左側構成原電池，在堿性環(huán)境中，Al作負極，電極反響為Al3e4OH=AlO2H2O，Mg作正極，產(chǎn)生氫氣；右側構成電解池，Pt作陰極，C作陽極，電解氫氧化鈉溶液相當于電解水，Pt極產(chǎn)生氫氣，C極產(chǎn)生氧氣，綜合分析知D正確。知識點二惰性電極電解電解質溶液

10、6如下圖裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時間后，b極附近溶液呈藍色。以下說法中不正確的選項是Ax是正極，y是負極Ba極產(chǎn)生氫氣，b極生成I2Ca極和Pt電極都有氣泡產(chǎn)生DU形管中溶液的堿性增強答案A解析淀粉遇碘變藍b極生成I2，即確定b極發(fā)生反響2I2e=I2，那么b極是陽極，x是負極，y是正極，a極H放電，發(fā)生反響2H2e=H2，產(chǎn)生氫氣，U形管中總反響式為2KI2H2O2KOHH2I2，溶液的堿性增強，故A錯誤，B、D正確；石墨為陰極，鉑為陽極，電極反響分別是Cu22e=Cu,2H2O4e=4HO2，C正確。7在如圖裝置中，假設通電一段時間后乙裝置左側電極質量增加，那么以下說法正確的選

11、項是A當甲裝置中共產(chǎn)生標準狀況下4.48 L氣體時，Cu電極上質量增加43.2 gB電解過程中裝置丙的pH無變化C向甲中參加適量的鹽酸，可使溶液恢復到電解前的狀態(tài)D乙中左側發(fā)生氧化反響，右側發(fā)生復原反響答案B解析由裝置甲發(fā)生的反響可得兩電極產(chǎn)生的氣體體積相等，所以產(chǎn)生氫氣2.24 L，轉移電子0.2 mol，那么銅電極上生成Ag 0.2 mol，質量為21.6 g，A錯誤；裝置丙陰極析出銀單質，陽極上的銀失去電子變成銀離子，理論上溶液的物質的量濃度不變，pH保持不變，B正確；裝置甲中開場的反響為2KCl2H2O2KOHH2Cl2，因此要使溶液恢復可通入適量HCl氣體，參加鹽酸相當于參加了水，C

12、錯誤；乙中左側發(fā)生復原反響，右側發(fā)生氧化反響，D錯誤。8將0.2 mol AgNO3、0.4 mol CuNO32、0.6 mol KCl溶于水，配成100 mL溶液，用惰性電極電解一段時間后，某一電極上析出了0.3 mol Cu，此時在另一電極上產(chǎn)生的氣體體積標準狀況為A7.84 L B6.72 L C5.6 L D4.48 L答案C解析混合后Ag先與Cl作用形成AgCl沉淀此時溶液中還剩Cl 0.4 mol，當有0.3 mol Cu生成時，電路中共轉移0.6 mol e，此時陽極上先生成0.2 mol Cl2，然后是OH放電生成0.05 mol O2，即陽極共生成0.25 mol氣體，其在

13、標況下的體積為5.6 L。9用惰性電極電解以下溶液一段時間后再參加一定量的某種純潔物方括號內物質，能使溶液恢復到原來的成分和濃度的是 AAgNO3AgNO3 BNaOHH2OCKClKCl DCuSO4CuOH2答案B解析A項4AgNO32H2O4AgO24HNO3脫離反響體系的物質是4AgO2，相當于2Ag2O，所以參加適量Ag2O才能復原；B項2H2O2H2O2脫離反響體系的是2H2O2，相當于2H2O，參加適量水可以復原；C項2KCl2H2O2KOHH2Cl2脫離反響體系的是H2Cl2，相當于2HCl，通入適量HCl氣體才能復原；D項2CuSO42H2O2H2SO42CuO2脫離反響體系

14、的是2CuO2，相當于2CuO，參加適量CuO可以復原。B篇綜合提升訓練10如下圖的電解池和中，a、b、c和d均為Pt電極。電解過程中，電極b和d上沒有氣體逸出，但質量均增大，且增重b<d。符合上述實驗結果的鹽溶液是選項XYAMgSO4CuSO4BAgNO3PbNO32CFeSO4Al2SO43DCuSO4AgNO3答案D解析題意說明b、d沒有氣體逸出，所電解的鹽溶液中的金屬元素應該在金屬活動性順序中H以后，只有D符合題意。11. 某小組為研究電化學原理，設計右圖裝置，以下表達不正確的選項是Aa和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出Ba和b用導線連接時，銅片上發(fā)生的反響為Cu22e=CuC無

15、論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液均從藍色逐漸變成淺綠色Da和b分別連接直流電源正、負極，電壓足夠大時，Cu2向銅電極挪動答案D解析a和b不連接時，鐵片與Cu2直接發(fā)生置換反響，有金屬銅析出，A項正確；a和b用導線連接時，該裝置形成原電池，銅片作正極，鐵片作負極失去電子形成Fe2，因此無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液均從藍色逐漸變成淺綠色，所以B、C兩項正確；假設a和b分別連接直流電源正、負極，a作陽極，銅片失去電子生成Cu2，Cu2向鐵電極挪動。12如圖，石墨作陽極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2­CaO作電解質。圖示裝置工作時，生成的金屬鈣能復原二氧化鈦制備金屬鈦。以下說法不正

16、確的選項是A陽極反響式為C2O24e=CO2B由TiO2制得1 mol 金屬Ti，理論上外電路轉移4 mol電子C制備金屬鈦前后，裝置中CaO的量不變DTiO2在陰極放電答案D解析陽極上電極反響為C2O24e=CO2，陰極為2Ca24e=2Ca，故A項正確，D項錯誤；TiO2中Ti為4價，制得Ti為0價，故制得1 mol金屬Ti，理論上外電路轉移4 mol電子，B項正確；制備Ti時在電解槽中發(fā)生如下反響2CaO=2CaO2，2CaTiO2Ti2CaO，可得CaO質量不變，C項正確。13利用反響：2AgaqFes=Fe2aq2Ags設計原電池并用它做電源進展電解的裝置如下圖。NaCl溶液的體積為

17、200 mL，且反響前后溶液體積的變化忽略不計。以下有關表達正確的選項是AA極發(fā)生氧化反響，C電極反響式為Cu22e=CuB當析出Ag 21.6 g時，NaCl溶液的pH13C電極A應該用Fe做材料，B是AgNO3溶液，電極C周圍溶液變紅D銀電極變粗，為電源的正極，A電極反響式為Fe3e=Fe3答案C解析由題意知：A電極是Fe，B是AgNO3溶液，F(xiàn)e是負極，Ag是正極，所以Cu電極是電解池的陽極，石墨電極是陰極。A項，A電極是負極，發(fā)生氧化反響，石墨電極發(fā)生復原反響：2H2O2e=H22OH，錯誤；B項，21.6 g Ag 為0.2 mol，電路中轉移0.2 mol電子，那么C電極共有0.2

18、 mol電子流過，即nOH0.2 mol，但因為Cu做陽極，所以陽極反響式：Cu2e=Cu2，Cu2與OH結合生成CuOH2藍色沉淀，溶液pH小于13，錯誤；D項，A電極Fe失去電子生成Fe2，錯誤。14如圖是兩種溶液進展電解的裝置。電極A是由金屬M制成的，M的硝酸鹽的化學式為MNO32，B、C、D都是鉑電極，P、Q是電池的兩極，電路接通后，試答復以下問題：1電極B上金屬M沉淀出來：電極反響為_，同時電極C產(chǎn)生_，電極反響為_，電極D產(chǎn)生_，電極反響為_。2電池中P是_極，Q是_極。3A極上電極反響為_。答案1M22e=M氧氣4OH4e=2H2OO2氫氣2H2e=H22正負3M2e=M2解析電極B上金屬M沉淀出來說明B是陰極，A是陽極，而乙池中電極C是陽極，D是陰極；對應的電極P是正極，電極Q是負極；而乙中的電解質溶液為硫酸鈉溶液，所以在C電極上有氧氣產(chǎn)生，D電極上有氫氣產(chǎn)生。15如以下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.0