1、 锦州中学 高二 年级 化学 学科导学案 课题：第四章 电化学基础 第三节 电解池 目标：1、了解电解池的工作原理；2、能写出电极反应式和电池反应方程式；3、了解电镀池与精炼铜的原理，能分析常见的电镀池和精炼池；重点：电解池的工作原理，电极反应式和电池反应方程式的书写。难点：电极反应式和电池反应方程式的书写。教学设计：一、电解原理1.电解（1）定义：使 通过电解质溶液（或熔融的电解质）而在 引起 反应的过程。（2）特点电解过程是非自发过程；电解质导电的过程就是电解的过程。2.放电： 。3.电解池（1）概念：把电能转化为化学能的装置。（2）形成条件与 相连的两个电源电解质溶液（或 电解质）形成闭
2、合回路（3）工作原理（以电解CuCl2溶液为例）电极反应式阴极： ，发生 反应。阳极： ，发生 反应。电子流向：电源的负极 （ 离子得电子）； （离子或 失电子）电源的正极。阴阳两极离子放电顺序 1.活性电极【金属活动性顺序表Ag以前（包括银）】：电极材料直接被氧化，失去电子转化成离子进入溶液，溶液中的阴离子不能失电子。阳极 如：Cu ;Ag ;Fe 。 2.惰性电极【Pt、Au、石墨】： 比较溶液中离子的失电子能力，阴离子放电顺序：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根F-阴极：直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序与金属活动性顺序相反：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+Al3
3、+Mg2+Na+（4）电解池类型电解电解质型 电解水型放氢生碱型 放氧生酸型4.电解原理的应用（1）氯碱工业（电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气）阴极： 阳极： 总反应： （2）电镀形成条件：A. 阴极（材料）：B. 阳极（材料）：C. 电镀液：D. 外加直流电源（3）铜的电解精炼A.阴极（材料）：B.阳极（材料）：电解液：（4）电冶金实质： 。实例：冶炼金属钠教师寄语：看教材课堂练习（510分钟）1. 1下列说法错误的是()A电解质的导电过程是化学变化，而金属的导电是物理变化B电解质溶液导电的过程，就是电解质被电解的过程C电解质在任何条件下均可以导电D电解质溶液导电过程中一定有新物质生成2.在
4、原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是 （ ）A原电池正极和电解池阳极所发生的反应 B原电池正极和电解池阴极所发生的C原电池负极和电解池阳极所发生的反应 D原电池负极和电解池阴极所发生的反应3.关于原电池和电解池的叙述正确的是 （ ）A原电池失去电子的电极称为阴极 B电解池的阳极、原电池的负极都发生氧化反应C原电池的两极，一定要由活动性不同的两种金属组成D电解时电解池的阳极一定是阴离子放电4.用石墨作电极，电解1 molL1下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是 ( )AHCl BNaOH CNa2SO4 DNaCl5.在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下设计方案正确
5、的是 ( )A锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子B铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子C铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子D锌用阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子课后作业（限60分钟内完成）作业1：-必做题（占80%，难度系数 易0.5，中0.3）1.下面列出了电解不同物质的电极反应式，其中错误的是()A电解饱和食盐水： 阴极：Nae=NaB电解Na2SO4溶液： 阳极：4OH4e=2H2OO2C电解溶融NaCl： 阴极：Nae=NaD电解NaOH溶液： 阳极：4OH4e=2H2OO22.用石墨作电极，电解1 molL1下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是()AHCl BNaOH
6、 CNa2SO4 DNaCl3.Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理论设计的制取Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应为2CuH2OCu2OH2。下列说法正确的是()A石墨电极上产生氢气B铜电极发生还原反应C铜电极接直流电源的负极D当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成4.如图装置中，通电后观察到Cu极溶解。下列说法中错误的是()Aa极是直流电源的正极BFe极是阳极CPt极产生的气体体积是Ag极产生气体体积为1/2D硫酸铜溶液的浓度不变5.同温同压下，用惰性电极在U型管中电解下列物质的水溶液，消耗相同的电量生成气体体积最大的是()A饱和食盐水 BCuCl2溶液 CCu
7、SO4溶液 DNaOH溶液6.以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，则阴极上析出Cu的质量为()A0.64 gB1.28 gC2.56 gD5.12 g7.某同学按如图所示的装置进行电解实验。下列说法不正确的是()A电解过程中，铜电极上有H2产生B电解初期，总反应方程式为：CuH2SO4CuSO4H2C电解一定时间后，石墨电极上有铜析出D整个电解过程中，H的浓度不断减小8.某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为31，用石墨作电极电解溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是()A阴极只析出H2 B阳极先析出Cl
8、2，后析出O2C电解最后阶段为电解水 D溶液pH不断增大，最后为79.将含0.4 mol CuSO4和0.4 mol NaCl的水溶液1 L，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上得到0.3 mol铜，求在另一个电极上析出的气体在标准状况下的体积是()A5.6 L B6.72 L C13.44 L D11.2 L10.常温下用石墨作电极，电解100 mL 0.1 molL1的Cu(NO3)2和0.1 molL1的AgNO3组成的混合溶液，当某一电极上生成的气体在标准状况下体积为1.12 L时，假设溶液体积不变，下列说法正确的是()A阴极增重1.4 g B所得溶液pH111.某学生想制作一种家用
9、环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使C12被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是()Aa为正极，b为负极；NaClO和NaClBa为负极，b为正极；NaClO和NaClCa为阳极，b为阴极；HClO和NaClDa为阴极，b为阳极；HClO和NaCl12.观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是()A装置工业上可用于生产金属钠，电解过程中石墨电极产生金属，此法也可用于生产活泼金属镁、铝等B装置中随着电解的进行左边电极会产生红色的铜，并且检流计示数不断变小C装置中的离子交换膜只允许阳离子、阴离子和小分子水通
10、过D装置的待镀铁制品应与电源正极相连13.用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如图所示。下列说法中，正确的是()A燃料电池工作时，正极反应为O22H2O4e=4OHB此装置用于铁表面镀铜时，a为铁Ca极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出Da、b两极均是石墨时，在相同条件下，a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等14.将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是()A液滴中的Cl由a区向b区迁移B液滴边缘
11、是正极区，发生的电极反应为：O22H2O4e= 4OHC液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2由a区向b区迁移，与b区的OH形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈D若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为：Cu2e= Cu215.某水溶液中含有等物质的量浓度的Cu(NO3)2和MgCl2，对该溶液以惰性电极进行电解，分阶段写出电解反应的化学方程式。16.下图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336 mL(标准状况)气体。回答：(1)直流电源中，M为_极。(2)Pt电极上生成
12、的物质是_，其质量为_g。(3)电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为2_。(4)AgNO3溶液的浓度_(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，AgNO3溶液的pH_，硫酸的浓度_，硫酸的pH_。(5)若硫酸的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的硫酸_g。17.在如图所示的实验装置中，E为一张淀粉、碘化钾和酚酞混合溶液润湿的滤纸，C、D为夹在滤纸两端的铂夹，X、Y分别为直流电源的两极。在A、B中充满KOH溶液后倒立于盛有KOH溶液的水槽中，再分别插入铂电极。切断电源开关S1，闭合开关S2，通直流电一段时间后，请回答下列问题：(1)标出电源的正、负极：X为_极，Y为_极。(2)在滤纸的C端附近，观察到的现象是_，在滤纸的D端附近，观察到的现象是_。(3)写出电极反应式，A中_；B中_；C中_；D中_。18.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，向乙中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色。试完成以下问题：(1)电源A极的名称是_。(2)甲装置中电解反应的总化学方程式是_。(3)如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是_。(4)欲用丙装置给铜镀银，G应该是_(填“铜”或“银”)，电镀液的主要成分是_(填化学式)。(5)装置丁中的现象是_，说明_。