高中化学 最基础考点系列 考点12 电解池的工作原理 新人教版选修4.doc

考点12 电解池的工作原理【考点定位】本考点考查电解池的工作原理，提升对电解原理的理解，明确电解池的电极对电解产物影响及电解产物的判断，巩固对电解规律的应用。【精确解读】一、电解原理1概念：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转变为化学能的装置，叫做电解池或电解槽构成电解池(电解槽)的条件：（1）有外加直流电源（2）有电解质溶液或熔融的离子化合物（3）有两个电极(材料为金属或石墨，两极材料可相同或不同)：阴极：与直流电源的负极直接相连的一极阳极：与直流电源的正极直接相连的一极（4）两个电极要与电解质溶液接触并形成回路注意：电解池的阴、阳极完全由外加直流电源的负、正极确定，与电极材料本身的性质无关而原电池的正、负极则由构成电极材料本身的性质决定2惰性电极和活性电极：在电解时，根据电极本身是否参与氧化还原反应，可把电极分为惰性电极和活性电极两类：惰性电极(c、pt等)：只起导电作用，不参与反应；活性电极(除pt、au外的其余金属)：当作阳极时，除起导电作用外，还失去电子变成金属阳离子进入溶液中。3离子放电顺序在阴极上在阴极上发生的是得电子反应，因此，电极本身只起导电作用而不能发生氧化还原反应，发生反应的是溶液中的阳离子，它们得电子的能力顺序为：说明：上列顺序中h+有两个位置：在酸溶液中，h+得电子能力在cu2+与pb2+之间；若在盐溶液中，则h+位于zn2+与ag+之间在阳极上首先应考虑电极是活性电极还是惰性电极，若为活性电极，则是阳极本身失去电子被氧化成阳离子进入溶液中，即此时不能考虑溶液中阴离子的失电子情况；若为惰性电极，溶液中的阴离子失电子的能力顺序为：【精细剖析】原电池和电解池比较：装置原电池电解池实例原理使氧化还原反应中电子作定向移动，从而形成电流这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池形成条件自发的氧化还原反应；两个活泼性不同的电极；闭合回路；电解质溶液电源；两个电极(惰性或非惰性)；电解质(水溶液或熔化态)；闭合回路反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应电极名称由电极本身性质决定：正极：材料性质较不活泼的电极；负极：材料性质较活泼的电极由外电源决定：阳极：连电源的正极；阴极：连电源的负极；电极反应负极：zn-2e-=zn2+(氧化反应)正极：2h+2e-=h2(还原反应)阴极：cu2+2e-=cu (还原反应)阳极：2cl-2e-=cl2 (氧化反应)电子流向负极正极电源负极阴极；阳极电源正极电流方向正极负极电源正极阳极；阴极电源负极能量转化化学能电能电能化学能应用抗金属的电化腐蚀；实用电池电解食盐水(氯碱工业)；电镀(镀铜)；电冶(冶炼na、mg、al)；精炼(精铜)【典例剖析】关于如图电解池工作时的相关叙述正确的是()afe电极作阳极，发生氧化反应bcl-向石墨极作定向运动c石墨电极反应：fe3+3e-fed电解池发生总反应：2cl-+2fe3+cl2+2fe2+【答案】a【变式训练】利用如图装置电解硫酸铜溶液，下列说法正确的是()ab电极上发生氧化反应b该装置能将化学能转变成电能c电解质溶液中cu2+从b电极向a电极迁移d若a为铜，则a的电极反应式为：cu-2e-cu2+【答案】d【解析】ab连接电源负极，为电解池的阴极，发生还原反应，故a错误；b该装置外接电源，为电解池装置，将电能转化为化学能，故b错误；c电解时，阳离子向阴极移动，该题中从a极流向b极，故c错误；da为阳极，发生氧化反应，电极方程式为cu-2e-cu2+，故d正确；故选d。【实战演练】1如图是某同学用cu在fe片上镀铜的实验装置，下列说法正确的是()acu2+在a极被还原 b溶液蓝色逐渐变浅 c铜片连接a极，铁制品连接b极 da极和b极直接相连，铜片被氧化 【答案】c2全钒液流储能电池是以溶解于一定浓度硫酸溶液中不同价态钒离子的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化，充电时，惰性电极m、n分别连接电源的正极和负极电池工作原理如图所示，下列说法不正确的是()a放电过程中，m电极反应为v02+2h+e一=v02+h20b放电过程中，质子通过交换膜从负极区移向正极区c充电过程中，n电极上v3+被还原为v2+d充电过程中，m电极附近酸性减弱【答案】d【解析】a放电时m为正极，反应式：vo2+2h+e-vo2+h2o，故a正确；b放电过程中，阳离子向正极移动，即由负极区向正极区移动，故b正确；c充电时，阴极上发生得电子的还原反应，即v3+e-v2+，故c正确；d充电时，左槽发生的反应为vo2+h2ovo2+2h+e-，酸性增强，故d错误；故选d。3某同学按如图所示的装置进行实验a、b为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水当k闭合时，在交换膜处so