第6章-第2节-电能转化为化学能-电解

一、电解原理1．电解的定义及能量转化形式(1)定义在

作用下，电解质在两个电极上分别发生

和

的过程．(2)能量转化形式为：

转化为

．直流电氧化反应还原反应电能化学能2．电解池的组成和工作原理(电解CuCl2溶液)电极名称阴极阳极电极材料连接电源与电源

极相连与电源

极相连电极反应式电极反应类型铜石墨负正Cu2＋＋2e－―→Cu2Cl－

―→Cl2↑＋2e－还原反应氧化反应电极名称阴极阳极电子流向阳极―→电源正极，电源负极―→阴极电流方向阴、阳离子移动方向阴离子―→阳离子―→向阳极移动向阴极移动1．金属导电与电解质溶液导电有什么不同？提示：金属导电是通过自由电子的定向移动实现的，其导电能力随温度的升高而减弱；电解质溶液的导电是通过阴、阳离子的定向移动完成的，其导电能力随温度的升高而增强．2Cl－―→Cl2↑＋2e－2H＋＋2e－―→H2↑氯气氢气烧碱2．电解精炼与电镀(Cu)电解精炼铜电镀铜电极材料阴精铜镀件阳粗铜纯铜电极反应式阳极：Cu―→Cu2＋＋2e－；阴极：Cu2＋＋2e－―→Cu电解质溶液可溶性铜盐溶液电解质溶液浓度变化Cu2＋浓度略有减小，少量其他金属离子进入电解质溶液成分及浓度基本不变2．为什么说电解质溶液的导电过程就是电解过程？提示：电解池就是电能转化为化学能的装置，溶液导电时，电极上一定有电极反应发生，因此电解质溶液的导电过程就是电解过程．[感受·鉴赏]

1．如图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极极板质量增加，b极极板处有无色无味的气体放出．符合这一情况的是 (

)a极板b极板x电极z溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2[解题指导]

选由题意知a极板质量增加，a应为阴极，则b为阳极，x为电源的负极，y为电源的正极，C项不符合．A项电解时，a极有Cu附着，b极有O2放出；B项，电解时a极无质量变化；D项电解时，Cl－在阳极放电生成Cl2，Cl2为黄绿色有刺激气味的气体，只有A项符合题意．A2．(2011·山东宁阳质检)CuI是一种白色难溶于水的固体．以石墨作阴极、铜作阳极电解含有酚酞和KI－淀粉溶液，电解开始一段时间，阴极区溶液变红，阳极区溶液仍然为无色．电解相当长时间后，阳极区才呈深蓝色，则电解开始阶段的电极反应为 (

)A．阳极：Cu―→Cu2＋＋2e－阴极：Cu2＋＋2e－

―→CuB．阳极：2Cu＋2I－

―→2CuI＋2e－阴极：2H＋＋2e－

―→H2↑C．阳极：2I－

―→I2＋2e－阴极：2H＋＋2e－

―→H2↑D．阳极：4OH－

―→2H2O＋O2↑＋4e－

阴极：4H＋＋2e－

―→H2↑[解题指导]选电解KI－淀粉溶液，阴极是水电离的H＋放电；阳极材料是铜，必定是铜失电子，因开始一段时间阳极区无色，说明无Cu2＋生成，则应生成CuI.B3．某同学按如图所示的装置进行电解实验．下列说法正

确的是 (

)[解题指导]

选Cu作阳极被消耗，溶液中H＋在阴极上放电，放出H2，因此，电解一段时间后c(H＋)减小，当生成的CuSO4浓度不断增大后，Cu2＋在阴极放电而析出铜．B[思考·领悟]

教师备课园地[拓展·发现]1．电解产物的判断(1)阳极产物的判断先看电极，若是活性电极(金属活动顺序表Ag以前)，则

材料失电子变成阳离子；若是惰性电极(Pt、石墨)，则

看溶液中阴离子失电子能力，阴离子放电顺序：S2－＞I

－＞Br－＞Cl－＞OH－＞高价含氧酸根，溶液中还原性强

的离子首先失电子．(2)阴极产物的判断

直接根据阳离子放电顺序进行判断，Fe3＋>Ag＋＞Cu2＋

＞H＋.C5．以惰性电极电解CuSO4溶液．若阳极上产生气体的物质的量为0.0100mol，则阴极上析出Cu的质量为(

)A．0.64g

B．1.28gC．2.56g D．5.12g[解题指导]

选根据电极反应，阳极：4OH－―→2H2O＋O2↑＋4e－，阴极：2Cu2＋＋4e－

―→2Cu可得出关系式：O2～2Cu1mol

2×64g0．01mol

1.28gB6．(2011·临沂质检)下列叙述正确的是 (

)A．在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子

的氧化反应B．用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物

质的量之比为1∶2C．用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1mol电子转

移，则生成1molNaOHD．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀C[思考·领悟]

教师备课园地[拓展·发现]

电解的有关计算(1)计算类型两极产物的定量计算、溶液的pH计算、确定某元素的

化合价、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、

电量与产物量的互算等．(2)基本思路以电源提供的电子为桥梁，连接两极产物，溶液的pH等．[考情分析]

电解池是电化学知识中的重要内容之一，也是中学化学教学中的重点内容之一，因此成为历年高考的必考内容．题型为选择题和非选择题，其中选择题重点考查判断电极上电子转移的数目、判断电极上发生的反应类型、判断电极附近或整个溶液的酸碱性、判断电极反应式的正误、判断电极产物、金属腐蚀的原因与常用的防护方法等；非选择题重点考查电极反应式的书写、电解原理的应用、简单的有关计算等．预测电解池与新能源、环境保护、工业生产、物质制备等热点问题相结合，将电化学有关知识、元素及其化合物知识、有机化学知识、电解质溶液的有关知识、化学实验设计、化学计算等融合在一起进行考查，是今后高考命题的一个新的变化．

答案：

A解析：

A项错误，电解产物H2O2在分解反应中既是氧化剂也是还原剂．水中的氧原子化合价升高应变成－1价，生成H2O2，阳极反应为2H2O－2e－―→H2O2＋2H＋，阴极反应式为：3O2＋6e－＋6H＋

―→O3＋3H2O，可知C、D错误，B正确．答案：

B3．(2011·北京东城模拟)关于电解NaCl水溶液的下列叙述正确的是 (

)A．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色B．若在阳极附近的溶液中滴入KI试液，溶液呈棕色C．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充

分搅拌后溶液呈中性解析：由于H＋在阴极上得电子变成H2，使阴极附近溶液中c(H＋)<c(OH－)，滴入酚酞将使溶液呈红色，A、C项错误；电解过程中，溶质从NaCl变成NaOH，溶液呈碱性，D项错误．答案：

B4．(2011·辽宁模拟)如下图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极．将电源接通后，向乙中滴入酚酞溶