1、 第三节电解池第1课时电解原理明确学习目标1.初步了解放电顺序。2.理解电解原理。3.掌握电解池电极反应式和总反应方程式的书写。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、阳两极引起氧化还原反应的过程。(2)电解CuCl2溶液的实验续表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：Cu22e=Cu阳极：2Cl2e=Cl2总
2、反应Cu22ClCuCl2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电解池工作原理分析(1)找出电解质溶液(或熔融液)中所有自由移动的离子，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
3、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，发生还原反应，阴离子(或阳极金属)按还原性由强到弱的顺序在阳极上失电子，发生氧化反应。(3)电解产物的判断方法阳极产物的判断先看电极再判断，如果是活性电极(除Au、Pt以外的金属电极都是活性电极)，则电极材料失去电子，被溶解；如果是惰性电极(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：S2IBrClOH。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：AgFe3Cu2H。2用惰性电极电解电解质溶液的规律小结即时练1下列叙述正确的是()电解池是将化学能转变成电能的装置原
4、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相同A B C D答案B解析电解质溶液导电发生了氧化还原反应，是化学变化；金属导电仅是电子的定向移动，是物理变化。电解池的两极只要能导电即可。2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
5、为421时，电解质的化学式是_。答案(1)Na2SO4 (2)CuSO4(3)NaCl (4)CuSO4解析(1)阴极有H2生成，阳极有O2生成，实质为电解水，故电解质是活泼金属的含氧酸盐，即Na2SO4。(2)实质为放氧气生酸型，即电解质为不活泼金属的含氧酸盐，即CuSO4。(3)实质为放氢气生碱型(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物质的量之比为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12，故金属为2价，即Cu2，即为CuSO4。规律方法解答有关电解问题的步骤(1)首先要
6、判定是否为电解池，有外接直流电源则为电解池，否则不是电解池。(2)对于电解池，首先要考虑阳极材料，若为惰性电极，溶液中的阴离子被氧化；若为活泼金属电极，则被氧化的是电极本身。(3)若溶液中的阴、阳离子有多种，则根据离子放电顺序判定什么离子先放电，什么离子后放电，并写出电极反应式。(4)根据电极反应式解答相关问题。本章归纳总结1下列说法不正确的是()A不能自发进行的氧化还原反应，一般可以通过电解实现B电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化C电解池和原电池中均发生氧化还原反应D电解、电离、原电池均需要通电答案D解析电离不需要通电，而是溶于水或熔融状态下发生的；原电池也不需要通电。2电解CuC
7、l2和NaCl的混合溶液，最初一段时间阴极和阳极上分别析出的物质是()AH2和Cl2 BCu和Cl2CH2和O2 DCu和O2答案B解析阴极放电顺序：Cu2HNa，故为Cu2放电：Cu22e=Cu。阳极放电顺序：ClOH，故为Cl放电：2Cl2e=Cl2。3用惰性电极电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是()稀NaOH溶液HCl溶液酸性MgSO4溶液酸性AgNO3溶液A B C D答案A解析阴极和阳极主要产物是H2和O2说明溶液中H和OH分别在阴极、阳极放电。中NaOH溶液和中酸性MgSO4溶液均是H和OH放电；中HCl溶液，阴极是H放电产生H2，阳极是Cl放电，生成Cl2
8、；中AgNO3溶液中Ag和OH放电分别生成Ag和O2。4用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解液的pH下降的是()CuSO4BaCl2AgNO3H2SO4A B C D答案B解析阴极质量增加，说明溶液中含有不活泼金属的阳离子；电解液的pH下降，说明在阳极上是OH离子放电，而金属离子相应的阴离子应是含氧酸的酸根，故本题的答案应为不活泼金属的含氧酸盐，选B。5关于铅蓄电池的说法正确的是()A在放电时，正极发生的反应是Pb(s)SO(aq)=PbSO4(s)2eB在放电时，该电池的负极材料是铅板C在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小D在充电时，阳极发生的反应是 PbSO4(s)2e
9、=Pb(s)SO(aq)答案B解析A项中电池放电时正极应发生还原反应，电极反应为PbO24HSO2e=PbSO42H2O；C项中电池充电时硫酸的浓度应不断增大；D项中电池充电阳极应发生氧化反应。6由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀，应用如图所示电解实验可制得白色的纯净的Fe(OH)2沉淀，两电极的材料分别为石墨和铁。(1)a电极材料应为_，b电极的电极反应式为_。(2)电解液c可以是()A纯水 BNaCl溶液CNaOH溶液 DCuCl2溶液(3)d为苯，其作用为_，在加入苯之前，对c溶液应如何简单处理_。(4)为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是()A改用稀硫酸作电解液B适当增大电源的电压C适当减小两电极间的距离D适当降低电解液的浓度答案(1)Fe2H2e=H2(2)BC(3)隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3加热c，除去溶解的O2(4)BC解析(1)为制得纯净的Fe(OH)2，则阳极Fe放电生成Fe2，则a极材料为Fe，b电极为阴极应为H放电，电极反应式为2H2e=H2。(2)A项纯水不导电，B、C项H放电，D项Cu2放电。(4)在较短时间内看到白色沉淀需增大反应速率，B、C可行。改用稀硫酸不能生成沉淀，降低电解液的浓度减慢反应速率。