選修四專題2電解池

1、課 題電解池授課日期及時(shí)段 教學(xué)目的1理解電解池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2了解電解飽和食鹽水、電鍍、電解精煉銅以及電冶金等電解原理的應(yīng)用。3掌握電解原理的有關(guān)計(jì)算。教學(xué)內(nèi)容一、課前檢測(cè)1電解水的化學(xué)方程式如何書寫？【答案】2H2O2H2O22根據(jù)金屬活動(dòng)性順序，你能排列出常見陽離子的氧化性強(qiáng)弱順序嗎？陰離子呢？【答案】陽離子氧化性順序：AgFe3Cu2HPb2Sn2Fe2Zn2Al3Mg2NaCa2K。陰離子還原性順序：S2IBrClOHNOSOF。二、知識(shí)點(diǎn)梳理一、電解原理1.電解在直流電的作用下，在兩電極上分別發(fā)生_氧化還原反應(yīng)_的過程。2實(shí)驗(yàn) CuCl2溶液的電解實(shí)驗(yàn)

2、步驟在U形管中注入CuCl2溶液，插入兩根石墨棒作電極，把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在與直流電源正極相連的電極(陽極)附近。接通直流電源實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象陰極石墨棒上逐漸覆蓋了一層_紅色的銅_；在陽極石墨棒上有_刺激性氣味氣體_產(chǎn)生，且使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兂蒧藍(lán)_色原理分析CuCl2電離CuCl2=Cu22Cl電極反應(yīng)陽極：_2Cl2e=Cl2_；陰極：_Cu22e=Cu_總反應(yīng)_Cu22ClCuCl2_結(jié)論電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程，就是電解質(zhì)溶液的_電解_過程3電解池把_電_能轉(zhuǎn)變?yōu)開化學(xué)_能的裝置，叫電解池。在電解池中，與電源負(fù)極相連的電極是_陰極_，在陰極上發(fā)生_還原_反應(yīng)；與電源_正極_相連的電極是

3、陽極，在陽極上發(fā)生_氧化_反應(yīng)。2、 電解原理的應(yīng)用 1.電解飽和食鹽水(氯堿工業(yè))(1)電極反應(yīng)式陽極：_2Cl2e=Cl2_；陰極：_2H2e=H2 _。(2)總反應(yīng)化學(xué)方程式：_2NaCl2H2O2NaOHCl2H2_。離子方程式：2Cl2H2O2OHCl2H2。2電鍍及金屬精煉(1)概念：應(yīng)用電解原理在某些金屬或非金屬材料表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程。(2)主要目的是使金屬增強(qiáng)抗腐蝕能力，增加美觀和表面硬度。(3)電鍍時(shí)，_待鍍的金屬制品_作陰極，_鍍層金屬_作陽極，用含有_鍍層金屬離子_的溶液作電解質(zhì)溶液。(4)應(yīng)用：電解精煉銅時(shí)，用_純銅板_作陰極，_粗銅板_作陽極，_CuS

4、O4溶液_作電解液。3電冶金由于電解是最強(qiáng)有力的氧化還原手段，所以電解法是冶煉像鈉、鈣、鎂、鋁這些活潑金屬的重要方法。如電解熔融NaCl制備金屬鈉，電極反應(yīng)：陰極：2Na2e=2Na，陽極：_2Cl2e=Cl2_，總反應(yīng)：_2NaCl(熔融)2NaCl2_。三、重難點(diǎn)突破【慎思1】 電解質(zhì)溶液導(dǎo)電與金屬導(dǎo)電過程一樣嗎？【答案】不一樣，金屬導(dǎo)電是因?yàn)榻饘僦写嬖谧杂呻娮?，是自由電子的定向移?dòng)形成電流，是物理過程，而電解質(zhì)溶液是靠溶液中的自由離子定向移動(dòng)形成電流，并在兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)?！旧魉?】 思考并討論，如何確定電解池的陰、陽極？【答案】(1)通過與直流電源的連接：陽極連接電源正極；陰極連接

5、電源負(fù)極。(2)通過發(fā)生的反應(yīng)：陽極發(fā)生氧化反應(yīng)；陰極發(fā)生還原反應(yīng)。(3)通過電子流向及反應(yīng)中電子得失：陽極電子流出，反應(yīng)中失電子；陰極電子流入，反應(yīng)中得電子?！旧魉?】 根據(jù)所列出條件，選出組裝一電解池的物質(zhì)(用短線連接)。電源a干電池 b照明線路中插座 c乙醇電解液 dKCl溶液 e硅酸電極 f石英 g石墨【答案】電源a.干電池電解液d.KCl溶液電極g.石墨【慎思4】 電解飽和食鹽水時(shí)陰極區(qū)溶液為什么呈堿性？【答案】電解飽和食鹽水過程中，因離子放電順序?yàn)镠Na，所以H在陰極上得電子而生成H2，破壞了水的電離平衡，促進(jìn)了水的電離；使陰極區(qū)溶液中c(OH)c(H)，所以陰極區(qū)溶液呈堿性。【慎

6、思5】 電鍍和電解精煉過程中電解質(zhì)溶液的變化有何不同？【答案】(1)電鍍時(shí)，以鍍層金屬作陽極時(shí)，陽極消耗的金屬離子與陰極析出的金屬陽離子完全相等，因此電鍍液的濃度不變。(2)電解精煉銅時(shí)，以粗銅為材料作陽極屬于活性電極，粗銅有雜質(zhì)(鋅、鐵、鎳、銀、金等)，當(dāng)銅不斷溶解時(shí)，位于金屬活動(dòng)性順序銅之前的金屬如Zn、Fe、Ni等，也會(huì)失去電子，如Zn2e=Zn2。但它們的陽離子氧化性比銅弱，并不在陰極析出，而只是留在電解液里。故Cu2的濃度減小。一、電解原理1電解產(chǎn)物的判斷(1)陽極產(chǎn)物的判斷首先看電極材料，若為活性電極(除Au、Pt、石墨以外的金屬材料)，則電極材料失電子，電極溶解生成相應(yīng)的金屬陽離

7、子。若為惰性電極(Au、Pt、石墨)，而依據(jù)溶液中陰離子的失電子能力加以判斷。陰離子放電順序：S2IBrClOHNOSO(等含氧酸根離子)F。(2)陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽離子放電順序判斷，生成相應(yīng)的金屬單質(zhì)(或氫氣)(Fe3生成Fe2)。陽離子放電順序：AgHg2Fe3Cu2H(酸溶液)Pb2Sn2Fe2Zn2H(水電離)Al3Mg2NaCa2K。2電極反應(yīng)式書寫書寫電極反應(yīng)式，判斷是關(guān)鍵，“四步法”可幫你確定電極反應(yīng)式的書寫。第一步：判斷陰、陽極。第二步：判斷陰、陽離子的移動(dòng)，陽離子移向陰極，陰離子移向陽極。第三步：判斷離子(或電極材料)的放電順序。在第二步中將離子按陰、陽離子分開判斷，誰

8、強(qiáng)誰先放電。第四步：根據(jù)得失電子守恒，判斷并書寫電極反應(yīng)式。注：判斷電解后溶液pH的變化，其方法如下：(1)若電解產(chǎn)物只有H2而無O2，則pH變大；(2)若電解產(chǎn)物只有O2而無H2，原溶液呈酸性，則pH變小；(3)若電解產(chǎn)物既有O2又有H2，原溶液呈酸性，則pH變小，原溶液呈堿性，則pH變大，原溶液呈中性，則pH不變。2、 電解規(guī)律及其應(yīng)用1惰性電極電解電解質(zhì)溶液規(guī)律類型電極反應(yīng)特點(diǎn)實(shí) 例電解物質(zhì)電解質(zhì)溶液濃度電解質(zhì)溶液復(fù)原溶液pH變化電解水型陰極：4H4e=2H2陽極：4OH4e=2H2OO2NaOH水增大水增大H2SO4水增大水減小Na2SO4水增大水不變電解電解質(zhì)型電解質(zhì)電離出的陰、陽離

9、子分別在兩極放電HCl電解質(zhì)減小氯化氫增大CuCl2電解質(zhì)減小氯化銅類型電極反應(yīng)特點(diǎn)實(shí) 例電解物質(zhì)電解質(zhì)溶液濃度電解質(zhì)溶液復(fù)原溶液pH變化電解水型陰極：4H4e=2H2陽極：4OH4e=2H2OO2NaOH水增大水增大H2SO4水增大水減小Na2SO4水增大水不變電解電解質(zhì)型電解質(zhì)電離出的陰、陽離子分別在兩極放電HCl電解質(zhì)減小氯化氫增大CuCl2電解質(zhì)減小氯化銅放H2生堿型陰極：放出H2生成堿陽極：電解質(zhì)陰離子放電NaCl電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)氯化氫增大放O2生酸型陰極：電解質(zhì)陽離子放電陽極：OH放電生成O2和酸CuSO4電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)氧化銅減小2.電化學(xué)計(jì)算的基本方法電化學(xué)的計(jì)算方

10、法可歸納為下列三種：(1)根據(jù)電子守恒法計(jì)算：用于串聯(lián)電路，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)相等。(2)根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算：先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算。(3)根據(jù)關(guān)系式計(jì)算：依據(jù)得失電子守恒關(guān)系建立已知量與未知量之間的橋梁，建立計(jì)算所需的關(guān)系式。3電解飽和食鹽水、電解精煉銅和電鍍銅的比較比較項(xiàng)電解飽和食鹽水電解精煉銅電鍍銅實(shí)驗(yàn)裝置共同點(diǎn)在陰、陽兩極均發(fā)生了氧化還原反應(yīng)電極反應(yīng)陽極：2Cl2e=Cl2陰極：2H2e=H2陽極：Cu2e=Cu2陰極：Cu22e=Cu陽極：Cu2e=Cu2陰極：Cu22e=Cu總反應(yīng)方程式2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2兩極材料陽極：惰性

11、電極陰極：惰性電極或Fe等陽極：粗銅陰極：精銅陽極：鍍層金屬陰極：待鍍金屬典型例題講解【例1】如下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)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 10.00%的K2SO4溶液，電極均為石墨電極。(1)接通電源，經(jīng)過一段時(shí)間后，測(cè)得丙中K2SO4濃度為10.47%，乙中c電極質(zhì)量增加，據(jù)此回答問題：電源的N端為_極；電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為_；列式計(jì)算電極b上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積：_；電極c的質(zhì)量變化是_g；電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化？簡述其原因：甲溶液_；乙溶液_；丙溶液_。(2)如果電解過程中銅全部析出

12、，此時(shí)電解能否繼續(xù)進(jìn)行？為什么？_。思路點(diǎn)撥：(1)乙中c電極質(zhì)量增加，則c處發(fā)生的反應(yīng)為Cu22e=Cu，即c為陰極，由此可推出b為陽極，a為陰極，M為負(fù)極，N為正極。丙中電解K2SO4溶液，相當(dāng)于電解水，設(shè)電解的水的質(zhì)量為x，由電解前后溶質(zhì)質(zhì)量相等有：100 g×10.00%(100 gx)×10.47%，得x4.5 g，故為0.25 mol，整個(gè)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.5 mol電子，而整個(gè)電路是串聯(lián)的，故每個(gè)燒杯中的電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)是相等的。甲中相當(dāng)于電解H2O，陽極b處為陰離子OH放電，即4OH4e=2H2OO2。轉(zhuǎn)移0.5 mol電子，則生成O2的物質(zhì)的量為 0.5 mo

13、l÷40.125 mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.125 mol×22.4 L·mol12.8 L。Cu22e=Cu，轉(zhuǎn)移0.5 mol電子，則生成m(Cu)×64 g·mol116 g。甲中相當(dāng)于電解水，故NaOH的濃度增大，pH變大；乙中陰極為Cu2放電，陽極為OH放電，所以H增多，故pH減小；丙中為電解水，對(duì)于K2SO4而言，其pH幾乎不變。(2)銅全部析出后，可以繼續(xù)電解水。解答：(1)正4OH4e=2H2OO2水減少的質(zhì)量為：100 g×4.5 g，生成O2的體積為：××22.4 L·mol12.

14、8 L16堿性增大，因?yàn)殡娊夂螅繙p少，溶液中NaOH濃度增大酸性增大，因?yàn)殛枠O上OH生成O2，溶液中H濃度增加酸堿性大小沒有變化，因?yàn)镵2SO4是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，濃度增加不影響溶液的酸堿性(2)能繼續(xù)進(jìn)行，因?yàn)镃uSO4溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠2SO4溶液，反應(yīng)也就變?yōu)樗碾娊夥磻?yīng)例2  右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附近分別滴加一滴紫色石蕊溶液。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，正確的是()A逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的B一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體Ca電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色Da電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色思路點(diǎn)撥：用惰性

15、電極電解Na2SO4水溶液時(shí)，陰、陽兩極發(fā)生的電極反應(yīng)分別為：陰極(a)：4H4e=2H2陽極(b)：4OH4e=2H2OO2由于H和OH都來自H2O的電離，因此在陰極有OH生成，在陽極有H生成，故遇到紫色石蕊溶液，a極顯堿性呈藍(lán)色，而b極附近顯酸性呈紅色。解答：D例3   電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。右圖表示一個(gè)電解池，裝有電解液a。X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問題：(1)若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則：電解池中X極上的電極反應(yīng)為_，在X極附近觀察到的現(xiàn)象是_。Y電極上的電極反應(yīng)為_

16、，檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是 _。(2)如果用電解法精煉銅，電解液a選用CuSO4溶液，則：X電極的材料是_，電極反應(yīng)為_。Y電極的材料是_，電極反應(yīng)為_。(說明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出)思路點(diǎn)撥：(1)用惰性電極電解飽和食鹽水時(shí)，陽極反應(yīng)：2Cl2e=Cl2；陰極反應(yīng)：2H2e=H2，與電源正極相連的為陽極，反之為陰極，所以X為陰極，Y為陽極，X極在反應(yīng)過程中消耗了H2O電離出來的H，使OH濃度增大，溶液呈堿性，加入酚酞試液，溶液變成紅色；Y極產(chǎn)生Cl2，能使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變?yōu)樗{(lán)色。(2)用電解法精煉銅時(shí)，用含雜質(zhì)的Cu作陽極，精Cu作陰極，反應(yīng)過程中陽極上的Cu以及比Cu活潑的金屬

17、失去電子，成為離子，進(jìn)入溶液，活潑性比Cu差的金屬形成陽極泥；在陰極只有Cu2能得電子成為單質(zhì)，其他較活潑的金屬對(duì)應(yīng)的離子不能得電子。根據(jù)裝置圖，X為陰極，Y為陽極，所以X電極的材料是精銅，電極反應(yīng)為Cu22e=Cu；Y電極的材料是粗銅，電極反應(yīng)為Cu2e=Cu2。解答：(1)2H2e=H2有氣泡冒出，溶液變紅2Cl2e=Cl2把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近，試紙變藍(lán)色(2)精銅Cu22e=Cu粗銅Cu2e=Cu2例4 關(guān)于電解NaCl水溶液，下列敘述正確的是()A若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液呈無色B若在陽極附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C電解時(shí)在陽極得到氯氣，

18、在陰極得到金屬鈉D電解一段時(shí)間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行运悸伏c(diǎn)撥：電解食鹽水時(shí)發(fā)生的反應(yīng)：陽極：2Cl2e=Cl2陰極：2H2e=H2總反應(yīng)：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。對(duì)照選項(xiàng)分析，A錯(cuò)誤；陽極附近的溶液中會(huì)溶有少量的Cl2，滴加KI溶液后發(fā)生反應(yīng)：Cl22I=I22Cl，溶液呈棕色，B正確；陽極上是H2O電離產(chǎn)生的H放電產(chǎn)生H2，不是Na放電生成鈉，C錯(cuò)誤；電解后生成NaOH溶液，溶液呈堿性，D錯(cuò)誤。解答：B四、課堂練習(xí)一、選擇題(本題包括6小題，每小題5分，共30分)1.下列有關(guān)電解原理的說法正確的是( )電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能電解是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡?/p>

19、能電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電是化學(xué)變化，金屬的導(dǎo)電是物理變化不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，通過電解原理可以實(shí)現(xiàn)任何溶液被電解時(shí)必然會(huì)導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)的發(fā)生A. B.C. D.2.下列關(guān)于銅電極的敘述不正確的是( )A.銅鋅原電池中銅是正極B.用電解法電解精煉銅時(shí)粗銅作陽極C.在鍍件上鍍銅時(shí)可用銅作陽極D.電解稀硫酸溶液制H2、O2時(shí)，銅作陽極3.在一定溫度下，用鉑電極電解飽和硫酸鈉溶液，對(duì)電解質(zhì)溶液的判斷正確的是( )A.不會(huì)有晶體析出 B.濃度變大 C.濃度變小 D.pH不變4.(雙選)關(guān)于用惰性電極電解CuCl2溶液的實(shí)驗(yàn)的說法正確的是( )A.溶液中Cu2+向陽極移動(dòng)，Cl-向陰極移動(dòng)B.陽極上發(fā)生

20、還原反應(yīng)，陰極上發(fā)生氧化反應(yīng)C.陰極反應(yīng)：Cu2+2e-=Cu D.可以用濕潤的KI-淀粉試紙檢驗(yàn)陽極產(chǎn)生的氣體為Cl25.如圖，某學(xué)生設(shè)計(jì)了一個(gè)“黑筆寫紅字”的趣味實(shí)驗(yàn)。濾紙先用硫酸鈉、無色酚酞的混合液浸濕，然后平鋪在一塊鉑片上，接通電源后，用鉛筆在濾紙上寫“嫦娥奔月”，會(huì)出現(xiàn)紅色字跡。據(jù)此，下列敘述正確的是( )A.鉛筆端作陰極，鉑片端發(fā)生還原反應(yīng)B.鉛筆端有少量鈉生成C.硫酸鈉溶液不可以用硝酸鉀溶液替代D.鉑片端發(fā)生電極反應(yīng)：4OH-4e-=2H2O+O26.(雙選)以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉，下列說法正確的是( )A.電能全部

21、轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)C.溶液中Cu2+向陽極移動(dòng)D.利用陽極泥可7.將如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的K閉合，下列判斷正確的是( )A.Cu電極上發(fā)生還原反應(yīng)B.電子沿ZnabCu路徑流動(dòng)C.片刻后甲池中c(SO42-)增大D.片刻后可觀察到濾紙b點(diǎn)變紅色二、非選擇題(本題包括3小題，共22分)8. (6分)電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。如圖表示一個(gè)電解池，X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞溶液，請(qǐng)回答以下問題：(1)電解池中X極上的電極反應(yīng)式為_。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是_。(2)Y電極上的電極反應(yīng)式為_，檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是_。

22、9.(8分)(2011·濟(jì)寧高二檢測(cè))如圖為以惰性電極進(jìn)行電解的裝置：(1)寫出A、B、C、D各電極上的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式：A：_，B：_，總反應(yīng)方程式：_；C：_，D：_，總反應(yīng)方程式：_。(2)在A、B、C、D各電極上析出生成物的物質(zhì)的量之比為_。10.(8分)A、B、C三種強(qiáng)電解質(zhì)，它們?nèi)苡谒?，在水中電離出的陽離子有K+、Ag，陰離子有NO3-、OH(電解質(zhì)電離的離子有重復(fù))。圖1裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯中依次盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，電極均為鉑電極。接通電源，經(jīng)過一段時(shí)間后，測(cè)得甲中b電極質(zhì)量增加了43.2 g。常溫下各燒杯中溶液pH與電解時(shí)間t關(guān)

23、系如圖2所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)寫出三種強(qiáng)電解質(zhì)的化學(xué)式：A；_B；_C_。(2)寫出乙燒杯c電極發(fā)生的電極反應(yīng)為_，甲燒杯中的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)計(jì)算丙燒杯e電極上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_，甲燒杯中溶液體積為100 mL，pH=_。(4)要使甲燒杯中的A溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，需要加入的物質(zhì)是_，其質(zhì)量為_。參考答案：1,3,51.【解析】選D。電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時(shí)，溶液中的陰陽離子分別向陽極和陰極移動(dòng)，在兩個(gè)電極上得失電子，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，所以電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程就是電解過程，此時(shí)電源提供電能，把不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)變成現(xiàn)實(shí)。金屬的導(dǎo)電只是自由電子的定向移動(dòng)，不

24、存在電子得失，也沒有新物質(zhì)產(chǎn)生，是一種物理過程。2.【解析】選D。銅鋅原電池中銅不如鋅活潑，應(yīng)作正極，A項(xiàng)正確；用電解法電解精煉銅時(shí)粗銅作陽極，銅不斷溶解，在陰極Cu2得電子生成Cu，B項(xiàng)正確；電鍍銅時(shí)銅作陽極，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)電解稀硫酸制H2、O2時(shí)，若銅作陽極，則失電子的是銅，不能得到氧氣，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.【解析】選D。用鉑電極電解飽和硫酸鈉溶液，實(shí)質(zhì)是電解水，故溶劑水減少，會(huì)有硫酸鈉晶體析出，因溫度不變，仍是原溫度下的飽和溶液，故溶液的濃度不變，pH不變，選D。4.【解析】選C、D。溶液中Cu2+向陰極移動(dòng)，Cl-向陽極移動(dòng)，A錯(cuò)誤；陰極發(fā)生還原反應(yīng)：Cu2+2e-=Cu，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)：

25、2Cl-2e-=Cl2，可以用濕潤的KI-淀粉試紙檢驗(yàn)陽極產(chǎn)生氣體Cl2，故B錯(cuò)誤，C、D正確。【規(guī)律方法】電解原理十八字口訣分電極，析溶液，判流向，斷微粒，寫電極，寫方程。含義是：分電極：判斷陰、陽極；析溶液：分析電解質(zhì)溶液中含有哪些離子；判流向：判斷電子流動(dòng)方向、離子移動(dòng)方向；斷微粒：確定在兩極上反應(yīng)的各是什么微粒；寫電極：書寫電極反應(yīng)式；寫方程：書寫電解質(zhì)電解的化學(xué)方程式。5.【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)準(zhǔn)確判斷出陰、陽兩極。(2)電解硫酸鈉溶液的電極反應(yīng)情況，反應(yīng)實(shí)質(zhì)為電解水?！窘馕觥窟xD。根據(jù)圖示知，鉛筆端為陰極，鉑片端為陽極。在硫酸鈉溶液中存在電離反應(yīng)式：Na2SO

26、4=2Na+SO42-,H2OH+OH-，在陽極(鉑片端)：失電子能力有OH->SO42-，電極反應(yīng)式：4OH-4e-=2H2O+O2；陰極(鉛筆端)，得電子能力：H+>Na+，電極反應(yīng)式：4H+4e-=2H2,鉛筆端OH-濃度增大，呈堿性，使含酚酞的濾紙變紅色。此反應(yīng)實(shí)質(zhì)是電解水，硫酸鈉起導(dǎo)電作用，可以用硝酸鈉、硝酸鉀代替。6.【解析】選B、D。在電解過程中，會(huì)有一部分電能損失轉(zhuǎn)化為熱能，因此電能不可能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A錯(cuò)誤；C項(xiàng)，溶液中的Cu2+應(yīng)向陰極(精銅)移動(dòng)，C錯(cuò)誤；正確答案為B、D。7.【解析】選A。K閉合后，甲和乙裝置通過鹽橋形成原電池，Zn是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，

27、Cu是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，A選項(xiàng)正確；電子不經(jīng)過溶液，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；在原電池中陰離子由正極移向負(fù)極，鹽橋中的Cl-向甲池移動(dòng)，K+向乙池移動(dòng)，兩池中的c(SO42-)均不變，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；a是電解池的陰極，電極反應(yīng)式為2H+2e-=H2，由于H+來自于水的電離，所以H+放電的同時(shí)溶液中產(chǎn)生了OH-，所以濾紙的a點(diǎn)變紅，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。8.【思路點(diǎn)撥】解答該題要注意以下兩點(diǎn)：(1)與電源負(fù)極相接的是電解池的陰極，與電源正極相接的是電解池的陽極；(2)陰極離子放電順序是H+Na，陽極離子放電順序是ClOH?！窘馕觥繐?jù)圖可知，X是陰極，Y是陽極，陰極反應(yīng)式是2H+2e-=H2，現(xiàn)象為放出氣體，溶液變紅；陽極

28、反應(yīng)式是2Cl2e-=Cl2，檢驗(yàn)氯氣，可用濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在Y電極附近，試紙變藍(lán)色即證明有氯氣產(chǎn)生。答案：(1) 2H+2e-=H2 放出氣體，溶液變紅(2)2Cl2e-=Cl2 把濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在Y電極附近，試紙變藍(lán)色9.【解析】該題裝置在串聯(lián)的條件下進(jìn)行電解。A、B、C、D分別發(fā)生如下反應(yīng)：Cu2+2e-=Cu；2Cl-2e-=Cl2；2Ag+2e-=2Ag；4OH-4e-=2H2O+O2；由電子守恒可知在四個(gè)電極依次析出物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為n(Cu)n(Cl2)n(Ag)n(O2)=2241。答案：(1)Cu2+2e-=Cu2Cl-2e-=Cl2CuCl2Cu+Cl22A

29、g+2e-=2Ag4OH-4e-=2H2O+O24AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+ O2(2)224110.【解析】(1)甲中有電極質(zhì)量的增重，則含有Ag+,溶液為硝酸銀。乙中pH不變，為硝酸鉀，丙中電解后pH上升，堿性增強(qiáng)，為氫氧化鉀。(3)串聯(lián)電路中電子轉(zhuǎn)移相同，b電極Ag+e-=Ag ，b為陰極，質(zhì)量增加了43.2 g，即Ag為0.4 mol，轉(zhuǎn)移電子0.4 mol，丙燒杯e電極為陽極4OH-4e-=2H2O+O2，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.4 mol電子時(shí)，生成氧氣0.1 mol。甲中反應(yīng)總式為4AgNO3+2H2O4Ag+O2+4HNO3，則同時(shí)生成HNO3 0.1 mol ,濃度為1 mo

30、l·L-1。(4)甲中析出4Ag+O2，則相當(dāng)于Ag2O 0.2 mol。答案：(1)AgNO3 KNO3 KOH(2)4OH-4e-=O2+2H2O 4AgNO3+2H2O4Ag+O2+4HNO3(3)2.24 L 0(4)Ag2O 46.4 g五、課堂小結(jié)六、課后作業(yè)1(雙選)如圖所示的裝置能夠組成電解池的是()2下列有關(guān)電解原理的說法正確的是()電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能；電解是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽浑娊赓|(zhì)溶液的導(dǎo)電是化學(xué)變化，金屬的導(dǎo)電是物理變化；不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，通過電解原理可以實(shí)現(xiàn)；任何溶液被電解時(shí)必然會(huì)導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)的發(fā)生ABCD3電解某鹽溶液時(shí)在陰陽兩極上一定

31、相等的是()A析出金屬的物質(zhì)的量B析出金屬的質(zhì)量C通過的電子數(shù)目D放出氣體的體積4在某電解質(zhì)溶液里，用M和N作電極，通電一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)M極質(zhì)量減小，N極質(zhì)量增大，符合這一情況的是()A電解質(zhì)溶液是稀硫酸B金屬M(fèi)是陽極，金屬N是陰極CM和N是石墨電極DM是陰極，N是陽極5某學(xué)生欲完成2HCl2Ag=2AgClH2反應(yīng)，設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為可行的實(shí)驗(yàn)是()6用電解法提取氯化銅廢液中的銅，方案正確的是()A用銅片連接電源的正極，另一電極用鉑片B用碳棒連接電源的正極，另一電極用銅片C用氫氧化鈉溶液吸收陰極產(chǎn)物D用帶火星的木條檢驗(yàn)陽極產(chǎn)物7(雙選)某同學(xué)按圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。下列說法中不正

32、確的是()A電解過程中，銅電極上有H2產(chǎn)生B電解初期，主要反應(yīng)方程式為：CuH2SO4CuSO4H2C電解一定時(shí)間后，石墨電極上有銅析出D整個(gè)電解過程中，H的濃度不斷增大8用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度相同、體積比為13的CuSO4和NaCl的混合溶液，可能發(fā)生的反應(yīng)有()2Cu22H2O2Cu4HO2Cu22ClCuCl22Cl2HH2Cl22H2O2H2O2ABCD9用惰性電極電解AgNO3溶液，說法不正確的是()A電解過程中陰極質(zhì)量不斷增加B電解過程中溶液的pH不斷降低C此時(shí)向溶液中加入適量的Ag2O固體可使溶液恢復(fù)到電解前的狀況D電解后兩極產(chǎn)生的氣體體積比為2110以惰性電極電解CuSO4

33、溶液。若陽極上產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量為0.010 0 mol，則陰極上析出Cu的質(zhì)量為()A0.64 gB1.28 gC2.56 gD5.12 g11某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時(shí)，為使Cl2被完全吸收，制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，則對(duì)電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是()Aa為正極，b為負(fù)極；NaClO和NaClBa為負(fù)極，b為正極；NaClO和NaClCa為陽極，b為陰極；HClO和NaClDa為陰極，b為陽極；HClO和NaCl12按下圖所示的裝置進(jìn)行電解，在通電一段時(shí)間后，鐵電極的質(zhì)量增加。(1)寫出甲杯中兩極發(fā)

34、生的電極反應(yīng)式。陰極：_。陽極：_。(2)寫出甲杯中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(3)CCFeAg 4個(gè)電極上析出或溶解物質(zhì)的物質(zhì)的量之比是_。13從NO、SO、H、Cu2、Ba2、Ag、Cl等離子中選出適當(dāng)?shù)碾x子組成電解質(zhì)，采用惰性電極對(duì)其溶液進(jìn)行電解。(1)若兩極分別放出H2和O2時(shí)，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是_；(2)若陰極析出金屬，陽極放出O2，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是_；(3)若兩極分別放出氣體，且體積比為11，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是_。14如圖是一個(gè)用鉑絲做電極，電解稀的MgSO4溶液的裝置，電解液中加有中性紅指示劑，此時(shí)溶液呈紅色。(指示劑的pH變色范圍：6.88.0，酸色紅色，堿色黃色)回答下

35、列問題：(1)下列關(guān)于電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是_(填編號(hào))，A管溶液由紅變黃B管溶液由紅變黃A管溶液不變色 B管溶液不變色(2)寫出A管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：_；(3)寫出B管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：_；(4)檢驗(yàn)a管中氣體的方法是_；(5)檢驗(yàn)b管中氣體的方法是_。1.【解析】A不能形成電解池，B為原電池，C、D符合電解池構(gòu)成條件，選CD?！敬鸢浮緾D2.【解析】電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時(shí)，溶液中的陰陽離子分別向陽極和陰極移動(dòng)，在兩個(gè)電極上得失電子，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，所以電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程就是電解過程，此時(shí)電源提供電能，把不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)變成現(xiàn)實(shí)。金屬的導(dǎo)電只是自由電子的定

36、向移動(dòng)，不存在電子得失，也沒有新物質(zhì)產(chǎn)生，是一種物理過程?！敬鸢浮緿3.【解析】電解池的陽極上一定不會(huì)析出金屬，A、B項(xiàng)不成立；陰、陽兩極若同時(shí)放出氣體，放出氣體的體積不一定相等，如用石墨電極電解食鹽水時(shí)兩極放出氣體的體積相等，若用石墨電極電解Na2SO4溶液時(shí)，陰、陽兩極放出H2、O2的體積比為21，D項(xiàng)不符合題意?！敬鸢浮緾4.【解析】M極質(zhì)量減小，說明M為活性電極材料做陽極，N極質(zhì)量增加，說明電解液中有金屬離子得電子析出，N做陰極?！敬鸢浮緽5.【解析】反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，應(yīng)設(shè)計(jì)成電解池，金屬銀失電子作陽極與電源的正極相連?！敬鸢浮緾6.【解析】溶液中的銅離子應(yīng)在陰極放電而析出，Cl在陽極

37、放電產(chǎn)生Cl2，A、C、D都錯(cuò)?！敬鸢浮緽7.【解析】陽極為惰性電極，則電極參與反應(yīng)，Cu2e=Cu2，陰極首先生成H2；隨時(shí)間推移，Cu2濃度逐漸增大，H濃度降低，故一段時(shí)間后，會(huì)析出Cu?！敬鸢浮緼D8.【解析】電解液中的陽離子有Cu2、Na、H，電極反應(yīng)式依次為：Cu22e=Cu,2H2e=H2，電解液中有陰離子Cl、SO、OH，電極反應(yīng)式為：2Cl2e=Cl2，4OH4e=2H2OO2，因n(CuSO4)n(NaCl)13，故整個(gè)電解過程可分為三個(gè)階段：CuCl2NaClH2O。階段的總反應(yīng)為2Cl2H2OCl2H22OH，反應(yīng)式不正確?！敬鸢浮緿9.【解析】電解AgNO3溶液：陽極：4OH4e=2H2OO2陰極：4Ag4e=4Ag，總反應(yīng)式4AgNO32H2O=4AgO24HNO3。分析選項(xiàng)D不正確?！敬鸢浮緿10.【解析】電解CuSO4溶液時(shí)：陽極：4OH4e=2H2OO2 0.040 0 mol 0.010 0 mol陰極：2Cu24e=2Cu 0.040 0 mol 0.020 0 molm(Cu)0.020 0 mol×64g/mol1.28 g?！敬鸢浮緽11.【解析】用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液發(fā)生的反應(yīng)是2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，副反應(yīng)為2NaOHCl2=NaClNaClOH2O，則可推知使Cl2被完全吸收制得有較強(qiáng)殺菌