《歸納與整理》電解槽

新課標(biāo)人教版2009屆高三化學(xué)第一輪復(fù)習(xí)14十一月2023電解池原理《化學(xué)反應(yīng)與能量變化》2008年化學(xué)科(江蘇卷)考試說明

1、理解原電池和電解池的工作原理。

2、能寫出常見的簡單電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。

3、認(rèn)識化學(xué)在解決能源危機中的重要作用。如何使圖中的鐵棒上析出銅，而鐵的質(zhì)量不變？問題討論：設(shè)計成電解池且鐵作陰極考點一、電解池的定義、構(gòu)成條件1.定義：(1)兩個電極（活性或惰性）(2)電解質(zhì)溶液(3)直流電源

電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置為電解池，它是一個非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。2.構(gòu)成條件3.電極名稱：與電源負(fù)極相連的電極為陰極與電源正極相連的電極為陽極電極的判斷方法？例1.判斷下列裝置的性質(zhì)、現(xiàn)象、產(chǎn)物4.定向移動方向：電子、離子“負(fù)極出電子，電子回正極”電解池必發(fā)生得電子的還原反應(yīng)必發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)通電前，溶液中有哪些離子？運動情況如何？思考3.當(dāng)離子定向移動到電極表面時，發(fā)生的是什么類型的反應(yīng)？2.通電時，離子的運動情況有什么改變？CuCl2=Cu2++2Cl-H2O

H++OH-

陽離子：Cu2+、H+

移向陰極陰離子：SO42-、OH-移向陽極無規(guī)則運動定向運動氧化還原反應(yīng)練習(xí)：（2007上海）某學(xué)生設(shè)計了一個“黑筆寫紅字”的趣味實驗。濾紙先用氯化鈉、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，用鉛筆在濾紙上寫字，會出現(xiàn)紅色字跡。據(jù)此，下列敘述正確的是A.鉛筆端作陽極，發(fā)生還原反應(yīng)B.鉑片端作陰極，發(fā)生氧化反應(yīng)C.鉛筆端有少量的氯氣產(chǎn)生D.a點是負(fù)極，b點是正極D說出下列裝置中電解池的陰陽極，寫出電極反應(yīng)式及總反應(yīng)的化學(xué)方程式、離子方程式。陽極：陰極：總反應(yīng)：2Cl-→Cl2↑+2e-2H++2e-→

H2

↑2HCl==H2↑

+Cl2↑通電2H++2Cl-==H2↑

+Cl2↑通電考點二：電極反應(yīng)書寫陽極：陰極：總反應(yīng)：陽極：陰極：總反應(yīng)：4OH-=O2↑

+2H2O+4e-Ag++e-=

Ag通電4AgNO3+2H2O==4Ag+O2↑

+4HNO32Br-=Br2+2e-

2H++2e-=

H2

↑通電2NaBr+2H2O==2NaOH+H2↑

+Br2通電4Ag++2H2O==4Ag+O2↑

+4H+通電2Br-+2H2O==2OH-+H2↑

+Br2陽極：4OH-=2H2O+O2

↑+4e-陰極：Cu2++2e-=Cu2CuSO4+2H2O==2H2SO4+O2↑+2Cu通電總反應(yīng)：2Cu2++2H2O==4H++O2↑+2Cu通電陽極：陰極：總反應(yīng)：2Cl-=Cl2↑+2e-2H++2e-=

H2

↑2NaCl+2H2O=H2

↑+Cl2↑

+2NaOH通電2Cl-+2H2O=H2

↑+Cl2↑

+2OH-通電陽極：陰極：4H++4e—=2H2↑總反應(yīng)：Na2SO4溶液2H2O==2H2↑+O2↑通電4OH-=2H2O+O2

↑+4e-陽極：陰極：4H++4e—

=2H2↑H2SO4溶液2H2O=2H2↑+O2↑通電總反應(yīng)：4OH-=2H2O+O2

↑+4e-4H++4e—=2H2↑NaOH溶液陽極：陰極：總反應(yīng)：2H2O=2H2↑+O2↑通電4OH-=2H2O+O2

↑+4e-交流研討：在CuCl2溶液中有自由移動的Cu2+、Cl-、H+、OH-，為什么只有Cu2+、Cl-得失電子，而H+、OH-卻不能或很難在兩極上得失電子呢？在陰、陽極上，離子的放電順序又是怎樣？考點三：離子放電順序活潑金屬陽極>S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根（1）陽極上（氧化反應(yīng)）(2)陰極上（還原反應(yīng)）無論是惰性電極還是金屬電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。陽離子在陰極上放電順序是：

上述順序基本上是金屬活動性順序，越活潑的金屬，其陽離子越難得到電子，但Fe3+氧化性較Cu2+強。

從H+

、Cu2+

、Na+

、Cl-、SO42-五種離子中選出兩種離子組成電解質(zhì)，按下列要求進(jìn)行電解，用電解質(zhì)的化學(xué)式填空（使用惰性電極電解）（1）電解過程中溶液的pH增大的有_______（2）電解過程中溶液的pH減小的有

（3）電解過程中溶液的pH不變的有

。

有何規(guī)律？NaClHCl

CuSO4,H2SO4Na2SO4練習(xí)：（1）電解時，只生成H2而不生成O2，則溶液的pH

。（2）電解時，只生成O2而不生成H2，則溶液的pH

。（3）電解時，既生成H2又生成O2，則實際為電解水。①若為酸性pH

，②若堿性溶液，則溶液的pH

，③若為中性，則pH

。增大減小減小增大不變考點四：電解過程中溶液pH的變化規(guī)律

3.右圖中x、y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加,b極板處有無色無臭氣體放出,符合這一情況的A練習(xí)指出下列裝置的名稱、電極名稱，寫出電極反應(yīng)式，并表示出電子移動方向。思考與訓(xùn)練ⅠⅡe-如何流向?e-?池?池?極?極?極?極1、用兩只惰性電極插入100mLCuSO4溶液中，通電電解。當(dāng)溶液的pH值由6．0下降到2．0(電解過程中溶液體積變化忽略不計)，陰極析出銅的質(zhì)量（）Ａ．16Ｂ．32Ｃ．64Ｄ．1282、用惰性電極電解M(NO3)ｘ的水溶液，當(dāng)陰極上增重ag時，在陽極上同時產(chǎn)生bL氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，從而可知M的相對原子質(zhì)量是A.B.C.D.

ＢＣ電子守恒規(guī)律應(yīng)用3、1LK2SO4、CuSO4的混合溶液中，c（SO42-）=2mol·L－1，用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時間后，兩極均收集到（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）22.4L氣體，則原溶液中c（K＋）為A．0.5mol·L－1

B．1mol·L－1C．1.5mol·L－1

D．2mol·L－1D4.用兩支惰性電極插入50mLAgNO3溶液中，通電電解。當(dāng)電解液的PH值從6.0變?yōu)?.0時(設(shè)電解時陰極沒有氫氣析出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略)，電極上析出銀的質(zhì)量大約是：

A、27mgB、54mgC、108mgD、216mgB5、下圖為A直流電源，B為浸透飽和氯化鈉溶液和酚酞試液的濾紙，C為電鍍槽．接通電路后發(fā)現(xiàn)B上的c點顯紅色．為實現(xiàn)鐵上鍍鋅，接通K后，使c、d兩點短路．下列敘述正確的是

A．a(chǎn)為直流電源的負(fù)極

B．c極發(fā)生的反應(yīng)為2H＋＋2e－＝H2↑

C．f電極為鋅板

D．e極發(fā)生氧化反應(yīng)BD6．如上圖所示，通電后A極上析出Ag，對該裝置的有關(guān)敘述正確的是

A、P是電源的正極B、F極上發(fā)生的反應(yīng)為：4OH--4e-=2H2O+O2↑C、電解時，甲、乙、丙三池中，除E、F兩極外，其余電極均參加了反應(yīng)D、通電后，甲池的PH減小，而乙、丙兩池溶液的PH不變

B7．為下圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時間后，b極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是A．X是正極，Y是負(fù)極B．X是負(fù)極，Y是正極C．CuSO4溶液的PH值逐漸減小D．CuSO4溶液的PH值不變