第四章 第三节 第一课时 电解原理

第四章 电化学基础 第三节 电解池 晨背关键语句 知识点一 理解教材新知 考向一 随堂基础巩固 课时跟踪训练 考向三 知识点二 第一课时 电解原理 考向二 返回 返回 返回 返回 返回 1电解池组成 “三条件 ”： 外接电源；电解质溶液；闭合回路。 2离子放电 “两顺序 ”(惰性电极 )： 阳极： I ； 阴极： H (酸 ) H ( 。 返回 3电解池阴、阳极 “四特点 ”： 阳极：外接直流电源正极 流出电子 发生氧化反应 阴离子移向 阴极：外接直流电源负极 流入电子 发生还原反应 阳离子移向 返回 返回 自学教材 填要点 1电解 (1)通电前， 和 ，以及水电离产生的 。 H 、 返回 (2)工作原理： 总反应： 2= =电解 。 返回 (3)是 的过程，就是在阴阳两极发生氧化还原反应的过程。 电解 返回 2电解和电解池 (1)电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起 反应的过程。 (2)电解池：在外加电源的作用下，将 转变成 的装置。 (3)电解池的两极：阳极 与电源 相连，发生 反应； 阴极 与电源 相连，发生 反应。 氧化还原 电能 化学能 正极 氧化 负极 还原 返回 (4) 构成电解池的条件： 直流电源； 两个电极； 电解质溶液或熔融电解质； 形成闭合回路。 (5) 离子的定向移动：阴离子移向 ；阳离子移向 。 (6) 电子的流向： 电源负极 阴极 在溶液中阴离子向阳极移动阳离子向阴极移动阳极 电源正极。 阳极 阴极 返回 师生互动 解疑难 (1)惰性电极是指石墨、 (2)阳极产物的判断： 首先看电极，如果是活性电极，则电极材料失去电子，被溶解。如果是惰性电极，根据阴离子的放电顺序加以判断。 返回 阴离子的放电顺序： I 含氧酸根 F 。 (3)阴极产物的判断： 直接根据阳离子放电顺序进行判断。 阳离子放电顺序： H (浓度大 )H (浓度小 ) 。 返回 1写出用惰性电极电解下列溶液时的电极反应式和总反 应方程式： (1)电解 阳极： _； 阴极： _； 总反应式： _。 返回 (2)电解 阳极： _； 阴极： _； 总反应式： _。 返回 答案： (1) 2 2e= = 2H 2e= = 2= =电解 (2) 4 4e= =2 2 4e= =2 22= =电解2 2 返回 电极反应式 类型 电解质特点 实例 阴极 阳极 含氧酸 H 电解 水型 活泼金属含氧酸盐 K 4e = 2 4H 4e =2返回 电解方程式 电解对象 电解质溶液浓度的变化 溶液 化 2= =电解2 水 增大 减小 增大 不变 返回 电极反应式 类型 电解质特点 实例 阴极 阳极 无氧酸 2H 2e= = 电解 电解 质型 不活泼金属无氧酸盐 2e = 2 2e = 2e=回 电解方程式 电解对象 电解质溶液浓度的变化 溶液 电解质 减小 = =电解 2= =电解H 2 增大 返回 电极反应式 类型 电解质特点 实例 阴极 阳极 放 型 活泼金属无氧酸盐 2H 2e = 2 2e = 返回 电解方程式 电解对象 电解质溶液浓度的变化 溶液 2 2= =电解2 电解质和水 生成新电解质 增大 返回 电极反应式 类型 电解质特点 实例 阴极 阳极 放 金属含 不活泼氧酸盐 4e= =24 4e = 2返回 电解方程式 电解 对象 电解质溶液浓度的变化 溶液化 电解质和水 生成新电解质 2 2H 2 O = =电解2 2H 2 O 2 减小 返回 师生互动 解疑难 (1)用惰性电极电解电解质水溶液时，首先要全面分析电解质溶液的组成，找全离子并分为阴、阳两组，然后排出阴、阳离子的放电顺序，写出两极上的电极反应式，根据两极的电极反应式写出反应的总方程式。 返回 (2)若阴极为 H 放电，则阴极区 c()增大；若阳极区 放电，则阳极区 c(H )增大；若阴、阳极分别同时有 H 、 放电，相当于电解水，电解质溶液浓度增大(饱和溶液例外 )。 (3)电解后要恢复原电解质溶液的浓度，需要加入适量的某物质，该物质一般是阴极与阳极产物的化合物。 返回 2用石墨作电极，分别电解下列各物质的溶液： 盐酸 中只有水被电解的有 ( ) A B C D 返回 解析： 只有水被电解，即在阴极上 H 放电 (溶液中阳离子是较活泼的金属离子 )，在阳极上 放电 (溶液中含有含氧酸根离子或 F )，符合这一要求的是 。 答案： C 返回 主题 1： 如何判断某一装置是原电池还是电解池？ 甲 单一装置中，若有外接的直流电源，且符合电解装置的其他三个条件 (两个电极，电解质溶液，闭合回路 )，则该装置为电解装置 乙 单一装置中，若无外接直流电源，且符合原电源装置的三个条件 (两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路 )，则该装置为原电池装置 返回 丙 若多个装置相互串联，有外接直流电源时，则串联的装置为电解池；若无外接直流电源，则能发生自发氧化还原反应的装置为原电池，其余装置为电解池 返回 主题 2： 将 3混合，然后用惰性电极进行电解，请与同学共同探讨电解的过程分为几个阶段？并书写出每一阶段的电极反应式。 甲 第一阶段相当于电解 阳极反应式： 2 2e = 阴极反应式： 2e =回 乙 第二阶段于电解 其中阳极反应式： 2 2e = 阴极反应式： 2H 2e = 丙 第三阶段相当于电解水 阳极反应式： 4 4e =2 阴极反应式： 4H 4e =2 返回 返回 例 1 如图所示，甲是刚浸过 液的石蕊试纸， A、 连接电源两极，在铜片间的滤纸上滴一 滴 电一段时间后，发现 A、 极移动了一段距离，则与 _极，可发现滤纸的 _色出现。 返回 解析 当通电一段时间后， A 、 B 间的紫红色圆点向 于紫红色是 的颜色，即 向 A 极移动，因阴离子向阳极移动，所以 A 为电解池的阳极 ( 浸有 液的石蕊试纸相当于电解池 ) ，则与 A 相连的是电池的正极， 极区 H放电生成 使石蕊试纸变蓝。 答案 正 蓝 返回 阴、阳极的判断方法 解决这一类电解有色离子的电解质溶液 (特别是含的问题时要牢记：在电解池中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。判断方法归纳如下： 返回 试纸，若发现 提示： 试纸变蓝的原因是 电极反 应式为 2H 2e =破坏水的电离平衡，使得c() c(H )，即 返回 例 2 用惰性电极电解稀 、 初一段时间阴极和阳极上分别析出的物质分别是 ( ) A B 2 D 2 返回 解析 由题意知，溶液中存在 H、 、 4 、 、 根据离子的放电顺序：阳离子： H 阴离子： 4 、 ，则阴极： 2e= =阳极： 2 2e= = 。 答案 B 返回 判断电极产物时的注意事项 (1)对阳极，首先看阳极材料是否为活性电极，若为活性电极，则阳极材料被溶解；若为惰性电极，则依据阴离子的放电顺序判断谁先放电，且注意溶液中 的存在。 (2)对阴极，不论阴极材料是什么，均按照阳离子的放电顺序判断谁先放电，且注意溶液中 H 的存在。 返回 电解的 初始阶段阴极和阳极上析出的物质分别是什么？ 返回 提示： 若将 为 溶液中存在 H、 、 、 、 离子的放电顺序为，阳离子： H 阴离子： 4 ，则阴极反应式： 2e= =阳极反应式： 4 4e= =2，故阴极析出 阳极产生 返回 例 3 (2011全国高考 )用石墨作电极电解 电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的 ( ) A B 回 解析 用石墨电极电解 生反应： 22= =通电2 2H 2 O 2 ， 根据电解液的恢复依据 “ 出什么，加什么 ” 的原则，应向溶液中加入适量的 C 项正确。 答案 C 返回 电解后要恢复原电解质溶液的浓度，须加适量的某物质，该物质可以是阴极与阳极产物的化合物。如用惰性电极电解恢复原溶液的浓度，可向电解后的溶