第三节电解池第1课时学案

1、.第三节电解池第1课时电解原理知识点电解原理学生预习区1.电解池及其构成1定义将电能转化为化学能的装置。2构成直流电源。电解质溶液。两个电极。阴极与电源负极相连，阳极与电源正极相连。形成闭合回路。2.电解池的工作原理以电解CuCl2溶液为例分析1电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化复原反响的过程。2电解CuCl2溶液的实验在氯化铜溶液中除了Cu2和Cl之外还有H和OH，这两种离子为什么没有得到或失去电子？提示：电解时，溶液中离子的放电先后顺序与离子的氧化性或复原性有关，氧化性强的阳离子先得电子被复原，复原性强的阴离子先失电子被氧化。Cu2比H更容易得电子，而Cl比OH更容易失电子，

2、可从氧化性强弱的角度比较得电子的顺序，从复原性强弱的角度比较失电子的顺序。老师点拨区1电解池工作原理分析1找出电解质溶液或熔融液中所有自由挪动的离子，只要有水就一定存在H和OH。2接通外界电源后，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，经过阴、阳离子的定向运动形成内电路，再从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源的正极，在该过程中电解质溶液或熔融液中的阳离子按氧化性由强到弱的顺序在阴极上得电子，发生复原反响，阴离子或阳极金属按复原性由强到弱的顺序在阳极上失电子，发生氧化反响。3电解产物的判断方法阳极产物的判断先看电极再判断，假如是活性电极除Au、Pt以外的金属电极都是活性电极，那么电极材料失去电子

3、，被溶解；假如是惰性电极如石墨、Au、Pt等电极，根据阴离子的放电顺序判断。阴离子的放电顺序：S2>I>Br>Cl>OH。阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序判断。阳离子放电顺序：Ag>Fe3>Cu2>H。2电解池中按规律书写电极反响式3用惰性电极电解电解质溶液的规律小结对点即时练1以下表达正确的选项是电解池是将化学能转变成电能的装置原电池是将电能转变成化学能的装置金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化电解池两个电极材料可以一样A B C D答案B解析电解质溶液导电发生了氧化复原反响，是化学变化；金属导电仅是电子的定向挪动，是物理变化。电

4、解池的两极只要能导电即可。2用惰性电极电解CuNO32、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答案B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：Cu2>H>Na，阴离子：Cl>OH>NO，那么阴极：Cu22e=Cu，阳极：2Cl2e=Cl2，应选B。3用石墨棒作电极，在Na、Cu2、Cl、SO等离子中选出适当离子组成电解质，电解其溶液，写出符合条件的一种电解质的化学式：1当阴极放出H2，阳极放出O2时，电解质是_。2当阴极析出金属，阳极放出O2时，电解

5、质是_。3当阴极放出H2，阳极放出Cl2时，电解质是_。4通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极放出的气体的物质的量之比为421时，电解质的化学式是_。答案1Na2SO4 2CuSO4 3NaCl 4CuSO4解析1阴极有H2生成，阳极有O2生成，本质为电解水，故电解质是活泼金属的含氧酸盐，即Na2SO4。2本质为放氧气生酸型，即电解质为不活泼金属的含氧酸盐，即CuSO4。3本质为放氢气生碱型或电解盐酸，此处无H不合理，即电解质为活泼金属的无氧酸盐，即NaCl。4由阳极生成气体和转移电子的量为14，知阳极产生气体为O2,1 mol O2转移4 mol e，金属与电子的物质的量之比为

6、12，故金属为2价，即Cu2，即为CuSO4。解答有关电解问题的步骤1首先要断定是否为电解池，有外接直流电源那么为电解池，否那么不是电解池。2对于电解池，首先要考虑阳极材料，假设为惰性电极，溶液中的阴离子被氧化；假设为活泼金属电极，那么被氧化的是电极本身。3假设溶液中的阴、阳离子有多种，那么根据离子放电顺序断定什么离子先放电，什么离子后放电，并写出电极反响式。4根据电极反响式解答相关问题。 A篇对点强化训练知识点一电解原理和电解池组成1以下关于电解池的表达中不正确的选项是A与电源正极相连的是电解池的阴极B与电源负极相连的是电解池的阴极C在电解池的阳极发生氧化反响D电子从电源的负极沿导线流入电解

7、池的阴极答案A解析阳极与电源的正极相连，阴极与电源的负极相连；阳极发生氧化反响，阴极发生复原反响。电子流向：负极阴极；阳极正极。2. 利用如图装置电解硫酸铜溶液，以下说法正确的选项是Ab电极上发生氧化反响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假设a为铜，那么a的电极反响式为Cu2e=Cu2答案D解析b与电源负极相连，b为阴极，阴极上发生复原反响，A项错误；该装置是电解池，将电能转化为化学能，B项错误；电解池中，阳离子Cu2向阴极b极挪动，C项错误；a为阳极，假设a为Cu，属于活性电极，那么阳极反响为Cu2e=Cu2，D项正确。3如图中两烧杯盛有一样电解质溶液，X

8、、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加。b极板处有无色无味气体放出，符合这一情况的是a电极b电极X电极溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨正极NaOHC银铁负极AgNO3D石墨铜正极NaNO3答案A解析由通电后a、b两极的现象知，X为负极，Y为正极，故B、D错误；b为阳极，A项中的阳极反响：2H2O4e=4HO2，C项中的阳极发生反响：Fe2e=Fe2，结合b极处有无色无味气体放出，那么A正确，C错误。4按A图装置进展实验，假设图B的x轴表示流入电极的电子的量，那么y轴不可能表示的是AcAg BcNOC溶液的pH D银棒的质量答案D解析A中银是阳极，通电后失去电子生成Ag进入溶液，

9、Ag在阴极上得到电子析出Ag，溶液中cAg、cNO保持不变，溶液的体积不变，故pH不变。5如下图，将两烧杯中电极用导线相连，四个电极分别为Mg、Al、Pt、C。当闭合开关S后，以下表述正确的选项是A电流表指针不发生偏转BAl、Pt两极有H2产生C甲池pH减小，乙池pH不变DMg、C两极生成的气体在一定条件下可以恰好完全反响答案D解析闭合开关S后，左侧构成原电池，在碱性环境中，Al作负极，电极反响为Al3e4OH=AlO2H2O，Mg作正极，产生氢气；右侧构成电解池，Pt作阴极，C作阳极，电解氢氧化钠溶液相当于电解水，Pt极产生氢气，C极产生氧气，综合分析知D正确。知识点二惰性电极电解电解质溶液

10、6如下图装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈蓝色。以下说法中不正确的选项是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答案A解析淀粉遇碘变蓝b极生成I2，即确定b极发生反响2I2e=I2，那么b极是阳极，x是负极，y是正极，a极H放电，发生反响2H2e=H2，产生氢气，U形管中总反响式为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，电极反响分别是Cu22e=Cu,2H2O4e=4HO2，C正确。7在如图装置中，假设通电一段时间后乙装置左侧电极质量增加，那么以下说法正确的选

11、项是A当甲装置中共产生标准状况下4.48 L气体时，Cu电极上质量增加43.2 gB电解过程中装置丙的pH无变化C向甲中参加适量的盐酸，可使溶液恢复到电解前的状态D乙中左侧发生氧化反响，右侧发生复原反响答案B解析由装置甲发生的反响可得两电极产生的气体体积相等，所以产生氢气2.24 L，转移电子0.2 mol，那么铜电极上生成Ag 0.2 mol，质量为21.6 g，A错误；装置丙阴极析出银单质，阳极上的银失去电子变成银离子，理论上溶液的物质的量浓度不变，pH保持不变，B正确；装置甲中开场的反响为2KCl2H2O2KOHH2Cl2，因此要使溶液恢复可通入适量HCl气体，参加盐酸相当于参加了水，C

12、错误；乙中左侧发生复原反响，右侧发生氧化反响，D错误。8将0.2 mol AgNO3、0.4 mol CuNO32、0.6 mol KCl溶于水，配成100 mL溶液，用惰性电极电解一段时间后，某一电极上析出了0.3 mol Cu，此时在另一电极上产生的气体体积标准状况为A7.84 L B6.72 L C5.6 L D4.48 L答案C解析混合后Ag先与Cl作用形成AgCl沉淀此时溶液中还剩Cl 0.4 mol，当有0.3 mol Cu生成时，电路中共转移0.6 mol e，此时阳极上先生成0.2 mol Cl2，然后是OH放电生成0.05 mol O2，即阳极共生成0.25 mol气体，其在

13、标况下的体积为5.6 L。9用惰性电极电解以下溶液一段时间后再参加一定量的某种纯洁物方括号内物质，能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是 AAgNO3AgNO3 BNaOHH2OCKClKCl DCuSO4CuOH2答案B解析A项4AgNO32H2O4AgO24HNO3脱离反响体系的物质是4AgO2，相当于2Ag2O，所以参加适量Ag2O才能复原；B项2H2O2H2O2脱离反响体系的是2H2O2，相当于2H2O，参加适量水可以复原；C项2KCl2H2O2KOHH2Cl2脱离反响体系的是H2Cl2，相当于2HCl，通入适量HCl气体才能复原；D项2CuSO42H2O2H2SO42CuO2脱离反响体系

14、的是2CuO2，相当于2CuO，参加适量CuO可以复原。B篇综合提升训练10如下图的电解池和中，a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b<d。符合上述实验结果的盐溶液是选项XYAMgSO4CuSO4BAgNO3PbNO32CFeSO4Al2SO43DCuSO4AgNO3答案D解析题意说明b、d没有气体逸出，所电解的盐溶液中的金属元素应该在金属活动性顺序中H以后，只有D符合题意。11. 某小组为研究电化学原理，设计右图装置，以下表达不正确的选项是Aa和b不连接时，铁片上会有金属铜析出Ba和b用导线连接时，铜片上发生的反响为Cu22e=CuC无

15、论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色Da和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2向铜电极挪动答案D解析a和b不连接时，铁片与Cu2直接发生置换反响，有金属铜析出，A项正确；a和b用导线连接时，该装置形成原电池，铜片作正极，铁片作负极失去电子形成Fe2，因此无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，所以B、C两项正确；假设a和b分别连接直流电源正、负极，a作阳极，铜片失去电子生成Cu2，Cu2向铁电极挪动。12如图，石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2­CaO作电解质。图示装置工作时，生成的金属钙能复原二氧化钛制备金属钛。以下说法不正

16、确的选项是A阳极反响式为C2O24e=CO2B由TiO2制得1 mol 金属Ti，理论上外电路转移4 mol电子C制备金属钛前后，装置中CaO的量不变DTiO2在阴极放电答案D解析阳极上电极反响为C2O24e=CO2，阴极为2Ca24e=2Ca，故A项正确，D项错误；TiO2中Ti为4价，制得Ti为0价，故制得1 mol金属Ti，理论上外电路转移4 mol电子，B项正确；制备Ti时在电解槽中发生如下反响2CaO=2CaO2，2CaTiO2Ti2CaO，可得CaO质量不变，C项正确。13利用反响：2AgaqFes=Fe2aq2Ags设计原电池并用它做电源进展电解的装置如下图。NaCl溶液的体积为

17、200 mL，且反响前后溶液体积的变化忽略不计。以下有关表达正确的选项是AA极发生氧化反响，C电极反响式为Cu22e=CuB当析出Ag 21.6 g时，NaCl溶液的pH13C电极A应该用Fe做材料，B是AgNO3溶液，电极C周围溶液变红D银电极变粗，为电源的正极，A电极反响式为Fe3e=Fe3答案C解析由题意知：A电极是Fe，B是AgNO3溶液，Fe是负极，Ag是正极，所以Cu电极是电解池的阳极，石墨电极是阴极。A项，A电极是负极，发生氧化反响，石墨电极发生复原反响：2H2O2e=H22OH，错误；B项，21.6 g Ag 为0.2 mol，电路中转移0.2 mol电子，那么C电极共有0.2

18、 mol电子流过，即nOH0.2 mol，但因为Cu做阳极，所以阳极反响式：Cu2e=Cu2，Cu2与OH结合生成CuOH2蓝色沉淀，溶液pH小于13，错误；D项，A电极Fe失去电子生成Fe2，错误。14如图是两种溶液进展电解的装置。电极A是由金属M制成的，M的硝酸盐的化学式为MNO32，B、C、D都是铂电极，P、Q是电池的两极，电路接通后，试答复以下问题：1电极B上金属M沉淀出来：电极反响为_，同时电极C产生_，电极反响为_，电极D产生_，电极反响为_。2电池中P是_极，Q是_极。3A极上电极反响为_。答案1M22e=M氧气4OH4e=2H2OO2氢气2H2e=H22正负3M2e=M2解析电极B上金属M沉淀出来说明B是阴极，A是阳极，而乙池中电极C是阳极，D是阴极；对应的电极P是正极，电极Q是负极；而乙中的电解质溶液为硫酸钠溶液，所以在C电极上有氧气产生，D电极上有氢气产生。15如以下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.0