人教版选修4 第四章第三节　电解池第1课时 学案.doc

课堂探究探究一 电解池电极产物的判断问题导引1你知道这种不用洗衣粉的洗衣机的洗涤原理吗？提示：电解自来水(含少量nacl)产生的弱碱性水可用来洗涤去污。2根据电解池工作原理，结合单质或溶液中离子的氧化性、还原性强弱，分析讨论判断电解池电极产物的方法。提示：(1)阳极产物的判断活性金属电极电极金属失电子溶解，生成对应金属阳离子。惰性电极(pt、au、c)阴离子失电子，生成对应非金属单质。阴离子放电顺序：s2ibrcloh含氧酸根f。(2)阴极产物的判断与电极材料无关，直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序：aghg2fe3cu2h(na、k、ca2、mg2、al3在溶液中不放电)。名师精讲电解时电极产物的判断(1)基本思路(2)离子放电顺序阴离子放电顺序。阳离子放电顺序。(3)根据实验现象判断阴、阳极和电极产物实际题目中往往不给出电解池的电源，而是给出一些实验现象，据此先判断出是何种离子放电，从而确定出电源的正负极和电解池的阴阳极，并进行有关问题的分析。滴入酚酞试剂显红色的一极(说明h放电显碱性)是阴极，接电源的负极；滴入石蕊试剂显红色的一极(说明oh放电显酸性)是阳极，接电源的正极；电极增重的一极(说明不活泼金属离子放电析出金属)是阴极，接电源的负极。【例题1】 如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈蓝色。下列说法中不正确的是()ax是正极，y是负极ba极产生氢气，b极生成i2ca极和pt电极都有气泡产生du形管中溶液的碱性增强解析：淀粉遇碘变蓝b极生成i2，即确定b极发生反应2i2e=i2，则b极是阳极，x是负极，y是正极，a极h放电，发生反应2h2e=h2，产生氢气，u形管中总反应式为2ki2h2o2kohh2i2，溶液的碱性增强，故a错误，b、d正确；石墨为阴极，铂为阳极，电极反应分别是cu22e=cu,4oh4e=2h2oo2，c正确。答案：a方法技巧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oh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。变式训练1用惰性电极电解cu(no3)2、nacl的混合液，最初一段时间阴极和阳极上析出的物质分别是()ah2和cl2 bcu和cl2ch2和o2 dcu和o2解析：由题意知，溶液中存在h、cu2、na、no、cl、oh，根据离子的放电顺序：阳离子放电能力：cu2hna，阴离子放电能力：clohno，则阴极：cu22e=cu，阳极：2cl2e=cl2。答案：b探究二 电解时电极反应式的书写问题导引1若以惰性电极电解cuso4溶液，试分析电极产物并写出电极反应式及总反应式。提示：在cuso4溶液中含有cu2、h、oh、so四种离子，在阴极上cu2放电得cu；在阳极上oh放电得o2，电极反应式：阴极为2cu24e=2cu，阳极为4oh4e=o22h2o；总反应式：2cuso42h2o2h2so42cuo2。2若将等物质的量的cuso4和mgcl2混合溶于水，对该溶液以惰性电极进行电解，试讨论两个电极可能的产物，并写出总反应式。提示：在此混合溶液中，含有的阳离子放电顺序为cu2hmg2，阴离子放电顺序为clohso，故开始电解时，阴极上cu2放电得产物cu，阳极上cl放电得cl2，当cu2、cl放电完毕后，阴极上h继续放电得产物h2，阳极上oh放电得产物o2，所以该电解过程可分为两个阶段，总反应式为第一阶段：cucl2cucl2第二阶段：2h2o2h2o23若用cu电极电解稀硫酸，开始电解时的电极反应式和总反应式如何书写？提示：阳极：cu2e=cu2阴极：2h2e=h2总反应式：h2so4cucuso4h2名师精讲用惰性电极电解电解质溶液的规律小结类型电解质特点实例电极反应式电解方程式电解质溶液浓度的变化溶液ph变化电解质溶液复原的方法阴极阳极电解水型含氧酸h2so44h4e=2h24oh4e=2h2oo22h2o2h2o2增大减小加水可溶性强碱naoh增大活泼金属含氧酸盐kno3不变电解电解质型无氧酸hcl2h2e=h22cl2e=cl22hclh2cl2减小增大加氯化氢不活泼金属无氧酸盐cucl2cu22e= cu2cl2e= cl2cucl2cucl2加氯化铜放氢气生碱型活泼金属无氧酸盐nacl2h2e=h22cl2e=cl22nacl2h2o2naohh2cl2增大加氯化氢放氧气生酸型不活泼金属含氧酸盐cuso42cu24e=2cu4oh4e=2h2oo22cuso42h2o2cu2h2so4o2减小加cuo或cuco3【例题2】 用石墨作电极电解1 moll1 cuso4溶液，当c(cu2)为0.5 moll1时，停止电解，向剩余溶液中加入下列何种物质可使电解质溶液恢复至原来状态()acuso4 bcuoccu(oh)2 dcuso45h2o解析：电解过程中的反应：阳极4oh4e=2h2oo2，阴极2cu24e=2cu，总反应为2cuso42h2o2h2so42cuo2。由以上反应可知，电解使2 mol cuso4和2 mol h2o变成了2 mol h2so4，同时析出铜，放出o2，溶液中每生成2 mol cu，则放出1 mol o2，故需补充cuo。答案：b方法技巧 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cuso4溶液，要恢复原溶液浓度，可向电解后溶液加入cuo，也可以加入cuco3，但不能加入cu(oh)2，因为cu(oh)2与h2so4反应生成水，使水量增加。电解质溶液恢复的原则是“析出什么加什么”。变式训练2用惰性电极实现电解，下列说法正确的是()a电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液ph不变b电解稀氢氧化钠溶液，要消耗oh，故溶液ph减小c电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为12d电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为11解析：电解稀硫酸，实质上是电解水，硫酸的物质的量不变，但溶液体积减少，浓度增大，故溶液ph减小。电解稀naoh溶液，阳极消耗oh，阴极消耗h，实质也是电解水，naoh溶液浓度增大，故溶液的ph增大。电解na2so4溶液时，在阳极发生反应：4oh