电解池学案样本

电解池出题人：左焱哲审核人：杨勇一、电解池1电解使电流经过电解质溶液而在阴、阳两极引发（）过程。2.电解池(或电解槽)（1）定义借助于电流引发（）装置，也就是把（）转化为（）装置。（2）阳极与阴极阳极：与电源()相连电极叫阳极，发生()。阴极：与电源()相连电极叫阴极，发生()。（3）电解池组成条件:1.()2.()3.()（4）电解池工作原理(以电解CuCl2溶液为例)3电解池和原电池比较电解池原电池定义()()装置举例形成条件①两个电极与直流电源相连②电解质溶液③形成闭合回路①活泼性不一样两电极(连接)②电解质溶液③形成闭合回路④能自发进行氧化还原反应电极名称阳极：()阴极：()负极：()正极：()电极反应阳极：溶液中阴离子失电子，或电极金属失电子，发生()反应阴极：溶液中阳离子得电子，发生()反应负极：较活泼电极金属或阴离子失电子，发生()反应正极：溶液中阳离子或氧气得电子，发生()反应溶液中离子移向阴离子移向()，阳离子移向()阴离子移向()，阳离子移向()电子流向电源负极阴极阳极电源正极负极正极实质均发生氧化还原反应，两电极得失电子数相等联络原电池能够作为电解池电源，二者共同形成闭合回路4电解池阴、阳极判断（1）由电源正、负极判断：与电源负极相连是电解池阴极；与电源正极相连是电解池阳极。（2）由电极现象确定：通常情况下，在电解池中某一电极若不停溶解或质量不停降低，则该电极发生氧化反应，为阳极；某一电极质量不停增加或电极质量不变，则该电极发生还原反应，为阴极。（3）由反应类型判断：失去电子发生氧化反应是阳极；得到电子发生还原反应是阴极。5电解产物判断（1）阳极产物判断首先看电极，若是活性电极(通常是除Au、Pt外金属)，则电极材料本身失电子，电极被溶解形成阳离子进入溶液；若是惰性电极(如石墨、铂、金等)，则依照溶液中阴离子放电次序加以判断。阳极放电次序：金属(通常是除Au、Pt外)>S2−>I−>Br−>Cl−>OH−>含氧酸根>F−。（2）阴极产物判断直接依照溶液中阳离子放电次序加以判断。阳离子放电次序：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。（1）处理关于电解池两极产物问题，一定要先看电极是活性电极还是惰性电极。活性电极在阳极放电，电极溶解生成对应金属离子，此时阴离子在阳极不放电。对于惰性电极，则只需比较溶液中定向移动到两极阴阳离子放电次序即可。（2）依照阳离子放电次序判断阴极产物时，要注意以下三点：①阳离子放电次序表中前一个c(H+)与其余离子浓度相近，后一个c(H+)很小，来自水电离；②Fe3+得电子能力大于Cu2+，但第一阶段只能被还原到Fe2+；③Pb2+、Sn2+、Fe2+、Zn2+控制一定条件(即电镀)时也能在水溶液中放电；Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+只有在熔融状态下放电。二、电解原理应用1．电解饱和食盐水——氯碱工业（1）电极反应阳极：()阴极：()检验阳极产物方法是：()（2）电解方程式化学方程式：()离子方程式：()2．电解精炼铜电镀(Fe表面镀Cu)电解精炼铜阳极电极材料镀层金属铜粗铜(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质)电极反应()()阴极电极材料()()电极反应()电解质溶液()注：电解精炼铜时，粗铜中Ag、Au等不反应，沉积在电解池底部形成阳极泥3．电镀利用电解原理，在金属表面上镀上一层其它金属或合金过程叫电镀。①电极连接：镀层金属或惰性电极做阳极，和外加电源正极相连；镀件金属做阴极，和外加电源负极相连。如铁上镀铜，铜(或石墨)做阳极，铁做阴极。学@科网②电镀液选择：选择含有镀层金属离子溶液做电镀液，如铁上镀铜，选择硫酸铜溶液做电镀液。③电极反应：阳极：Cu=Cu2++2e−，阴极：Cu2++2e−=Cu④电镀特点：若镀层金属做阳极，电镀过程中溶液中阳离子浓度不变；若用惰性电极做阳极，电镀过程中溶液中阳离子浓度减小。电镀过程中，溶液中离子浓度不变；电解精炼铜时，因为粗铜中含有Zn、Fe、Ni等活泼金属，反应过程中失去电子形成阳离子存在于溶液中，而阴极上Cu2+被还原，所以电解精炼过程中，溶液中阳离子浓度会发生改变。4．电冶金冶炼钠、钙、镁、铝等活泼金属，必须用电解法。如电解熔融氯化钠得到钠时：注意：①电解熔融MgCl2冶炼镁，而不能电解熔融MgO冶炼镁，因MgO熔点很高；②电解熔融Al2O3冶炼铝，而不能电解AlCl3冶炼铝，因AlCl3是共价化合物，其熔融态不导电。典例1四个电解装置都以Pt作电极，它们分别装着以下电解质溶液进行电解，电解一段时间后，测定其pH改变，所统计结果正确是选项ABCD电解质溶液HCl溶液AgNO3溶液KOH溶液BaCl2溶液pH改变减小增大增大不变用惰性电极电解电解质溶液规律类型电解质特点实例电极反应电解方程式电解对象电解质溶液改变电解质溶液复原方法阴极阳极电解水型含氧酸H2SO4____________________________________可溶性强碱NaOH活泼金属含氧酸盐KNO3电解电解质型无氧酸HCl____________________________________不活泼金属无氧酸盐CuCl2________________________放H2生碱型活泼金属无氧酸盐NaCl____________________________________放O2生酸型不活泼金属含氧酸盐CuSO4____________________________________典例2金属镍有广泛用途，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制得高纯度镍。以下叙述中正确是(已知：氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)A．阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni2++2e−NiB．电解过程中，阳极质量降低许与阴极质量增加量相等C．电解后，溶液中存在阳离子只有Fe2+和Zn2+D．电解后，电解槽底部阳极泥中只有Cu和Pt离子交换膜作用阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例)，只允许阳离子(Na+)经过，而阻止阴离子(Cl−、OH−)和分子(Cl2)经过，这么既能预防H2和Cl2混合爆炸，又能防止Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO影响烧碱质量，由此可推知，阴离子交换膜只允许阴离子经过，质子(H+)交换膜只允许质子(H+)经过。典例3一定条件下，如图所表示装置可实现有机物电化学储氢(忽略其余有机物)，则以下叙述正确是A．多孔性惰性电极E为电解池阴极B．装置中气体C为氢气C．由A至D，导线中电子转移方向为D→A学*科&网D．装置中阴极电极反应式为C6H6+6H++6e−C6H12典例4用惰性电极电解200mL一定浓度硫酸铜溶液，试验装置如图所表示，假如向所得溶液中加入0.1molCu(OH)2后，使溶液恰好恢复到电解前浓度和pH，电解过程中转移电子数为A．0.2mol B．0.4mol C．0.6mol D．0.8mol电化学定量计算三种方法（1）依照电子守恒用于串联电路中电解池阴阳两极产物、原电池正负两极产物、经过电量等类型计算，其依据是电路中转移电子数相等。（2）依照总反应式先写出电极反应式，再写出总反应式，最终依照总反应式列出百分比式计算。（3）依照关系式依照得失电子守恒关系建立起已知量与未知量之间桥梁，构建计算所需关系式。典例5如图装置电解一段时间，当某极析出0.32gCu时，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液pH分别为(常温下，溶液足量，体积均为100mL且电解前后溶液体积改变忽略不计)A.13、7、1 B.12、7、2 C.1、7、13 D.7、13、15．某同学组装了如图所表示电化学装置，则以下说法正确是A．图中甲池为原电池装置，Cu电极发生还原反应B．试验过程中，甲池左侧烧杯中浓度不变C．若甲池中Ag电极质量增加