1、第三节 电解池第一课时电解原理课标要求1了解电解池的构造，理解电解原理。2能够正确书写电解的电极反应式和总反应式。 1.电解池组成“三条件”：外接电源；电解质溶液；闭合回路。2离子放电“两顺序”(惰性电极)：阳极：S2IBrClOH。阴极：AgFe3Cu2H(酸)Sn2Fe2Zn2H(H2O)Al3。3电解池阴、阳极“四特点”：阳极：外接直流电源正极流出电子发生氧化反应阴离子移向。阴极：外接直流电源负极流入电子发生还原反应阳离子移向。1电解CuCl2溶液的实验电解装置电解过程分析通电前存在微粒Cu2、Cl、H、OH微粒运动自由移动通电后微粒运动Cu2、H移向阴极Cl、OH移向阳极电极反应阴极：
2、Cu22e=Cu阳极：2Cl2e=Cl2电解反应CuCl2CuCl2实验现象阴极：覆盖一层红色固体阳极：有气泡放出；闻到刺激性的气味；湿润的淀粉碘化钾试纸变为蓝色2电解的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。3电解装置电解池(1)概念：将电能转变为化学能的装置。(2)构成条件。两个电极：阳极与电源正极连接；阴极与电源负极连接。电解质溶液或熔融电解质。直流电源。构成闭合回路。(3)工作原理：电极反应类型。阳极氧化反应；阴极还原反应。电子流向：电源负极阴极；阳极电源正极。电流方向：电源正极阳极；阴极电源负极。离子流向：阳离子阴极；阴离子阳极。1阴、阳离子在电解过程中的移动方
3、向与在原电池中的移动方向有什么区别和联系？提示：原电池中，阳离子移向正极；阴离子移向负极；电解池中，阳离子移向阴极；阴离子移向阳极。即阳离子都是移向发生还原反应的电极，阴离子都是移向发生氧化反应的电极 。2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还原性有关，氧化性强的阳离子先得电子被还原，还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，可从氧化性强弱的角度比较得电子的顺序，从还原性强弱的角度比较失电子的顺序。1电解池电极的判断2电解池的工作原理接通外界电源后，电
4、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，如图所示。3电解产物的判断方法(1)阳极产物的判断：先看电极再判断，如果是活性电极(除Au、Pt以外的金属电极是活性电极)，则电极材料失去电子，被溶解；如果是惰性电极(是指石墨、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：S2IBrClOH含氧酸根F。(2)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：AgHg2Fe3Cu2H(酸)Pb2Sn2Fe2Zn2H(水)Al3Mg2Na。1.如图所示是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。
5、则下列有关判断正确的是()Aa为负极、b为正极Ba为阳极、b为阴极C电解过程中，d电极质量增加D电解过程中，氯离子浓度不变解析：选C电流从电源的正极流出，因此a为电源正极，b为负极，则c为阳极，d为阴极；电解CuCl2溶液电极反应为阳极(c电极)：2Cl2e=Cl2，阴极(d电极)：Cu22e=Cu，故C项正确。2如图所示，a、b、c、d均为石墨电极，通电进行电解，下列说法正确的是()A电路中电子流向：负极dcba正极Ba、c两极产生气体的物质的量相等CSO向b电极移动，Cl向c电极移动D通电后乙烧杯滴入酚酞溶液d极会变红解析：选D电子只能在外电路中移动，故A错误；a极产生O2，c极产生Cl2
6、，根据电子守恒O22Cl24e，O2和Cl2的物质的量之比为12，故B错误；阴离子向阳极移动，a和c是阳极，所以SO向a电极移动，Cl向c电极移动，故C错误；d极是阴极，电极反应式可表示为2H2O2e=H22OH，所以滴入酚酞溶液d极会变红，故D正确。3某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在图中，下列有关分析完全正确的是()选项ABCDa电极阳极阴极阳极阴极d电极正极正极负极负极Q离子阳离子阳离子阴离子阴离子解析：选B由电子的流向可知，c是负极，d是正极，b是阳极，a是阴极。电解时，电解质溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则Q是阳离子，P是阴离子，B正确。4写出
7、用惰性电极电解下列溶液的电极反应式和总反应方程式：(1)电解NaCl溶液：阳极：_；阴极：_。总反应式：_。(2)电解CuSO4溶液：阳极：_；阴极：_。总反应式：_。答案：(1)2Cl2e=Cl22H2e=H22NaCl2H2OH2Cl22NaOH(2)4OH4e=O22H2O2Cu24e=2Cu2CuSO42H2O2CuO22H2SO4方法技巧电解方程式的书写步骤以用石墨作电极电解CuSO4溶液为例。第一步：明确溶液中存在的离子。阳离子：Cu2、H；阴离子：OH、SO。第二步：判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序。阴极：Cu2H；阳极：OHSO。第三步：写出电极反应式和总的电解方程式。阴
8、极：2Cu24e=2Cu；阳极：2H2O4e=O24H。根据得失电子数相等，两极反应式相加得总方程式：2CuSO42H2O2CuO22H2SO4。电解规律(惰性电极)类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度pH电解质溶液复原电解水型阴：4H4e=2H2阳：4OH4e=2H2OO2NaOH水增大增大加水H2SO4水增大减小加水Na2SO4水增大不变加水电解电解质型电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电HCl电解质减小增大通入氯化氢气体CuCl2电解质减小加入氯化铜固体放H2生碱型阴极：H2O放H2生碱阳极：电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质增大通入氯化氢气体放O2生酸型阴极：电解质阳离
9、子放电阳极：H2O放O2生酸CuSO4电解质和水生成新电解质减小加入氧化铜1用惰性电极电解下列溶液，下列说法正确的是()A电解稀硫酸，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电解硫酸铜溶液，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：选D电解稀硫酸，实质上是电解水，硫酸的浓度增大，pH减小，A项错误；电解稀NaOH溶液，也是电解水，NaOH溶液的浓度增大，pH增大，B项错误；电解CuSO4溶液，阴极产物是Cu，阳极产物是O2，由于两电极通过电量相等，故生成Cu与O2的物质的量之比为21，
10、C项错误；电解CuCl2溶液实质是电解CuCl2，阳极产物Cl2，阴极产物Cu，由于两极通过电量相等，生成Cu和Cl2的物质的量之比为11，D项正确。2如图所示，X、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()选项a极板b极板X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解析：选A该装置是电解池，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色、无味的气体放出，说明a电极是阴极，b电极是阳极，阳极上OH放电生成氧气，则阳极应该是惰性电极；阴极上析出金属，在金属活动性顺序中该金属应该位于H元素之后，
11、X是负极，Y是正极。A项，X是负极，Zn是阴极，石墨是阳极，阳极上OH放电生成氧气，阴极上铜离子放电生成铜单质，符合条件；B项，X是负极，阳、阴极都为石墨电极，阴极上H得电子生成氢气，没有固体生成，不符合条件；C项，X是正极，与题意不符；D项，X是负极，阳极上氯离子失电子生成氯气，氯气为有刺激性气味的黄绿色气体，不符合条件。3从H、K、Cu2、Cl、SO中选取适当的离子组成符合下列情况的电解质，进行电解(阳离子只能使用一次)。(1)以碳棒为电极进行电解，电解质的物质的量减少，水的物质的量保持不变，两极都有气体生成，气体体积相同，则该电解质的化学式为_，电解的阴极反应_，电解的阳极反应_，电解的
12、总方程式是_。(2)以铂丝为电极进行电解，水的物质的量减小，电解质的物质的量保持不变，两极都有气体生成，气体体积比为21，则该电解质的化学式为_，阴极反应式为_，阳极反应式为_。(3)以惰性电极电解，电解质的物质的量减少，水的物质的量也减少，pH下降，则电解质的化学式为_，电解的总方程式为_。解析：(1)以碳棒为电极进行电解，电解质的物质的量减少，水的物质的量保持不变，两极都有气体生成，气体体积相同，则该电解质的化学式为HCl，电解的阴极反应为2H2e=H2，电解的阳极反应为2Cl2e=Cl2，电解的总方程式是2HClH2Cl2。(2)以铂丝为电极进行电解，水的物质的量减少，电解质的物质的量保持不变，两极都有气体生成，气体体积比为21，则该电解质为活泼金属的含氧酸盐，其化学式为K2SO4，阴极H得到电子，电极反应式为4H4e=2H2，OH在阳极失去电子，电极反应式为4OH4e=2H2OO2。(3)以惰性电极电解，电解质的物质的量减少，水的物质的量也减少，pH下降，则电解质为不活泼金属的含氧酸盐，化学式为CuSO4，电解的总方程式为2CuSO42H2O2CuO22H2SO4。答案：(1)HCl2H2e=H22Cl2e=Cl22HClH2Cl2(2)K2SO44H4e=2H24OH4e=2H2OO2(3)CuSO42CuSO42H2O2CuO22H2SO4