1、高考资源网（），您身边的高考专家第2节 电能转化为化学能电解 【学习目标】1、理解电解的原理。2、掌握几种类型电解池的电极反应和电池反应书写。3、理解电解的应用。【教学策略】授课时数：2课时教学重点：电解的原理、类型及应用。教学难点：不同电解质溶液电解的实质及电解在工业生产中的应用。第 1 课 时 电解的原理一、电解的原理 【实验探讨】电解熔融NaCl制备金属Na。下图为电解熔融NaCl的装置，容器中盛有熔融的NaCl，两侧分别插入石墨片和铁片作为电极材料，且石墨，铁片分别与电源的正极、负极相连。思考：1、熔融的NaCl中存在的微粒是什么？它们处于怎样的状态？2、接通电源后，这些微粒如何运动？
2、会发生什么变化？3、若在导线上接一个小灯泡，会出现什么现象？总结出如下概念：1、电解池： 由电解熔融NaCl的装置可知，构成电解池的要素为：2、电解：电解是把 能转变为 能，通过得失电子发生氧化还原反应，每个电极上发生的得失电子的反应为电极反应。3、电极反应：每个电极上进行的得电子或失电子的半反应为电极反应。(1)阳极反应：由电解熔融NaCl知，石墨电极为阳极，在阳极上为 失电子发生 反应的电极。电极反应：(2)阴极反应：电解熔融的NaCl中， 为阴极，阴极上 得电子发生 反应：电极反应： 电解质溶液进行电解时，情况就稍复杂些，如食盐水中除Na、Cl外，还原水电离的H、OH。在电极上该什么离子
3、得失电子需要比较不同离子得失电子能力的大小，即放电能力的强弱。4、电极产物的判断(1)阳极产物判断首先看 ，如果是 电极（指金属活动顺序表Ag以前的金属电极），则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。如果是 电极(Pt、Au、石墨)，则要再看溶液中的阴离子的失电子能力，此时根据阴离子放电顺序加以判断。 (阴离子放电顺序： ）阴极产物的判断 直接根据 顺序进行判断，阳离子放电顺序：AgHg2Fe3Cu2HPb2Sn2Fe2Zn2Al3Mg2NaCa2K 根据阴阳离子放电顺序，对不同类型的电解质溶液电解时，可分成如下四种不同的类型。5、用惰性电极电解电解质溶液的规律(1)电解水型：
4、含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如NaOH、H2SO4、K2SO4等）的电解。阴极：4H+ 4e-2H2阳极：4OH4eO22H2O总反应： (2)分解电解质型：无氧酸型(除HF外)、不活泼的无氧酸盐(氟化物除外)，如：HCl、CuCl2等溶液的电解。以电解CuCl2溶液为例：阴极：Cu22eCu阳极：2Cl2eCl2总反应： (3)放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)(如NaCl、MgBr2)溶液的电解。如电解KCl溶液：阴极：2H2eH2阳极：2Cl2eCl2总反应： (4)放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4、AgNO3等)溶液的电解。如电解CuSO4溶液：阴极：2C
5、u2 4e2Cu阳极：4OH4eO22H2O总反应： 【典例解析】例1、将两个铂电极插入500mL CuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化)，此时溶液中氢离子浓度约为A、410-3mol/L B、210-3mol/L C、110-3mol/L D、110-7mol/L 解析：根据电解规律可知阴极反应:Cu2+2e-=Cu，增重0.064gCu，应是Cu的质量,根据总反应方程式:2CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4-4H+ 264g4mol 0.064g xx=0.002molH+= =410-3mo
6、l/L正确答案为A例2、有三个烧杯，分别盛有氯化铜，氯化钾和硝酸银三种溶液；均以Pt作电极，将它们串联在一起电解一定时间，测得电极增重总和2.8克，这时产生的有色气体与无色气体的物质的量之比为A、4：1 B、1：1 C、4：3 D、3：4解析：串联电路中，相同时间内各电极得或失的电子的物质的量相同，各电极上放出气体的物质的量之比为定值。不必注意电极增重是多少。只要判断出生成何种气体及生成该气体一定物质的量所得失电子的物质的量，就可以通过电子守恒，判断气体体积之比，第一个烧杯中放出 ，第二烧杯中放出Cl2和H2，第三烧杯中放出O2。在有1mol电子转移下，分别是0.5 mol，0.5 mol，0
7、.5 mol和0.25mol。所以共放出有色气体0.5+0.5=1(mol)(Cl2)，无色气体0.5+0.25=0.75(mol)(O2和H2)答案：C例3、图中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 极板处有无色无臭的气体放出，符合这一情况的是 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铜石墨正极CuCl2 解析：a极质量增加的原因是：电解池的阴极板a上发生还原反应即阳极离子（本题中的Cu2+、Ag+）得到电子后析出金属。阴极a连接电源负极X。在阳极板b处有无色、无臭气体放出的A与B；C中阳极材料铁为活泼电极（铂、
8、金、石墨除外的金属），电极反应失去电子。答案：A例4、甲、乙两个容器中，分别加入0.1mol/LNaCl溶液与0.1mol/LAgNO3溶液后，以Pt为电极进行电解时，在A、B、C、D各电极上生成物的物质的量之比为:_解析：此装置相当于两个电解槽串联到一起,在整个电路中电子转移总数相等.首先判断各极是阳极还是阴极，即电极名称，再分析各极发生的反应.A极(阴极)反应:2H+2e-=H2，B极(阳极)反应:2Cl-2e-=Cl2；C极(阴极)反应：Ag+ e- =Ag；D极(阳极)反应:4OH-4e-=2H2O+O2，根据电子守恒法可知,若整个电路中有4mol电子转移,生成H2、Cl2、Ag、O2
9、的物质的量分别为：2mol、2mol、4mol、1mol因此各电极上生成物的物质的量之比为：2:2:4:1。【随堂演练】 1、将分别盛有熔融的KCl、MgCl2、Al2O3的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为（ ）A、1：2：3 B、3：2：1 C、6：3：1 D、6：3：22、电解4.55%的氢氧化钠溶液1000g,一段时间后,溶液浓度为5%,则阳极产生的气体在标准状况下的体积是:A、112L B、56L C、28L D、168L3、电解2L4mol/L的NaCl溶液，当电路中通过0.02mol电子时，若不考虑由于电解而引起的溶液体积的变化，则溶液的p
10、H值为：A、2 B、7 C、11 D、124、Na2SO4和CuSO4的混合溶液1L，硫酸根离子的浓度为2mol/L，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L(标准状况)气体,则原溶液中Na+为:A、0.5mol/L B、1mol/L C、1.5mol/L D、2mol/L5、用惰性电极电解某金属的硫酸盐溶液时，在阴极上析出ag金属，同时在阳极上析出0.8g气体，如果该金属的原子量为b，则其化合价为：A、abB、 C、20a/b D、b/10a6、用铂作电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，电解结束后，向剩余电解液中加适量的水，能使溶液和电解前相同的是：A、AgNO3 B
11、、H2SO4 C、NaOH D、NaCl7、用两支惰性电极插入500mL AgNO3溶液中通电电解，当电解液的pH由6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出)，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)电极上应析出银的质量是A、27mg B、108mg C、54mg D、216mg8、将两个铂电极插入500mLCuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化)。此时溶液中氢离子浓度约为 A、410-3molL-1 B、210-3 molL-1C、110-3 molL-1 D、110-7 molL-19、用石墨作电极，电解1m
12、olL-1下列物质的溶液，溶液的pH值保持不变的是 A、HCl B、NaOH C、Na2SO4 D、NaCl【能力提升】10、将质量分数为0.052(5.2%)的NaOH溶液1L（密度为1.06g/mL）用铂电极电解，当溶液中的NaOH的质量分数改变了0.010(1.0%)时停止电解，则此时溶液中应符合的关系是 NaOH的质量分数阳极析出物的质量（g）阴极析出物的质量（g）A0.062(6.2%)19152B0.062(6.2%)15219C0.042(4.2%)1.29.4D4.2%9.41.211、下列关于铜电极的叙述正确的是 A、铜锌原电池中铜是正极B、用电解法精炼粗铜时铜作阳极C、在镀
13、件上电镀铜时可用金属铜作阳极D、电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极12、用惰性电极电解M（NO3）x的水溶液，当阴汲上增重 a g 时，在阳极上同时产生b L氧气（标准状况）：从而可知M的相对原子质量为A.22.4ax/bB11.2ax/bC.5.6ax/b D.2.5ax/b13、A、B、C是三种金属，根据下列、两个实验，确定它们的还原性强弱顺序为 将A与B浸在稀硫酸中用导线相连，A上有气泡逸出，B逐渐溶解电解物质的量浓度相同的A、C盐溶液时，阴极上先析出C(使用惰性电极)A、ABC B、BCAC、CAB D、BAC14、若某池（电解池或原电池）的总反应离子反应式是Cu2H+=Cu2+H2，关
14、于此电池的有关说法正确的是 A、该池可能是原电池，也可能是电解池B、该池只能是原电池，且电解质溶液为硝酸C、该池只能是电解池，且金属铜为该电解池的阳极D、该池只能是电解池，电解质溶液可以是硝酸15、在外界提供相同电量的条件，Cu2+或Ag+分别按Cu2+2eCu或Ag+eAg在电极上放电，基析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为 A1.62g B.6.48g C.3.24g D.12.96g16、下列关于实验现象的描述不正确的是 A、把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B、用铜板做电极电解硫酸铜溶液，阴极铜板质量增加C、把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D、把锌
15、粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率会快。17、在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原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应 B原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应 C原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应 D原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应18、用惰性电极实现电解，下列说法正确的是 A 电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液p H不变B 电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶液pH减小C 电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2D 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1:119、如下图所示的
16、装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。接通电源后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。试回答下列问题：（1）A是外加电源的 极，B是 极。（2）甲是什么装置？写出电极反应式和电解反应的总反应方程式。（3）如果收集乙装置中产生的气体，则阴极和阳极产生的气体在相同状态下体积比为： 。（4）欲用丙装置给铜镀银，铜件是 （填G或H）极，电镀液是 溶液。（5）装置丁是什么装置，可以观察到什么现象，可以说明什么原因问题？参考答案（第二节第一课时）1、D 2、B 3、D 4、D 5、D 6、B、C 7、C 8、A 9、C 10、B 11、AC 12、A 13 D 14、CD 15、B 16、C 17、BC 18、D 19、（1）A为正极 B为负极 （2）电解池 2CuSO4 + 2H2O =2Cu + O2 + 2H2SO4 （3）1：1 （4）H；AgNO3 （5）电泳；Y极附近颜色变深；X附近颜色变浅，说明氢氧化铁胶体带正电荷6欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。
