第三节电解池。
第1课时电解原理。
学习目标定位] 1.会描述电解池的工作原理,能正确书写电解池的电极反应式和总反应方程式。2.熟悉电解规律和电解产物的判断方法。
1.用氧化还原反应的观点分析判断下列各组微粒具有的性质,填写下表。
2.判断下列说法的正误,正确的打“√”错误的打“×”
1)金属导电是因为在电场作用下,自由电子发生定向移动(√)
2)电解质是在熔融或溶于水时能够导电的物质(×)
3)金属导电是物理变化,电解质溶液导电是化学变化(√)
4)硫酸铜溶于水后,能发生电离产生自由移动的cu2+和so (√
5)氯化钠溶液中只存在na+和cl-(×
3.右图为电解水的实验装置图。根据图示回答下列问题:
1)a端为电源的正极,c试管中收集到的气体是o2,d试管中收集到的气体是h2。
2)写出电解水的化学方程式:2h2o2h2↑+o2↑。
**点一电解原理。
1.按下图所示装置完成实验,并填写下表。
2.实验原理分析。
1)氯化铜溶液中的电离过程有①cucl2===cu2++2cl-,②h2o h++oh-;溶液中存在的离子有cu2+、cl-、h+、oh-,通电前,这些离子在溶液中做自由移动。
2)通电时,在电场的作用下,溶液中的离子做定向移动,即cl-、oh-趋向a极,cu2+、h+趋向b极。
3)a极电极反应式是2cl--2e-==cl2↑,b极电极反应式是cu2++2e-==cu,总反应式是cucl2cu+cl2↑。
4)结论:电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程。
归纳总结]1)电解是使电流通过电解质溶液或熔融电解质而在两个电极上引起氧化还原反应的过程。
2)电解池是将电能转化为化学能的装置。
3)电极名称。
阴极:与电源负极相连的电极,发生还原反应;
阳极:与电源正极相连的电极,发生氧化反应。
4)电解池的构成条件:具有与直流电源相连接的两个电极(阴极、阳极),插入电解质溶液或熔融电解质中,形成闭合回路。
活学活用]1.如下图所示装置中,属于电解池的是( )
答案 c解析判断某装置是否为电解池,要以构成电解池的三个基本条件为标准。构成电解池的三个条件:①有与直流电源相连的两个电极;②有电解质溶液或熔融态电解质;③能形成闭合回路。
2. 如图是电解cucl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极,则下列有关判断正确的是( )
a.a为负极,b为正极。
b.a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。
答案 c解析根据图示电流方向,先确定a是电源正极,b是电源负极;则c是电解池的阳极,电极反应为2cl--2e-==cl2↑,溶液中氯离子不断减少;d是电解池的阴极,电极反应为。
cu2++2e-==cu,d电极质量不断增加。
**点二酸、碱、盐溶液的电解规律。
1.有下列两组离子:①cu2+、na+、h+、ag+;②cl-、i-、so、oh-。电解时,移向阳极的是②,放电先后顺序是 i->cl->oh->so;移向阴极的是①,放电先后顺序是 ag+>cu2+>h+>na+。
2.用惰性电极电解酸、碱、盐溶液,填写下表:
归纳总结]1.分析电解问题的基本方法思路。
1)通电前:电解质溶液中含有哪些阴、阳离子(包括水电离出的h+和oh-)。
2)通电时:阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,结合放电顺序分析谁优先放电(注意活泼金属作阳极时优先放电)。
3)正确书写电极反应式,要注意原子数、电荷数是否守恒。
4)能结合题目要求分析电解时的各种变化情况,如两极现象、水的电离平衡移动、离子浓度的变化、ph变化等。
2.电极反应规律。
1)阴极:无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应,发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子放电顺序:ag+>cu2+>h+>pb2+>fe2+>zn2+……
2)阳极:溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化,或者电极材料本身失去电子被氧化而溶入溶液中。其放电顺序:金属阳极》s2->i->cl->oh->含氧酸根。
活学活用]3.用惰性电极电解agno3溶液,下列说法不正确的是( )
a.电解过程中阴极质量不断增加。
b.电解过程中溶液的ph不断降低。
c.此时向溶液中加入适量的ag2o固体可使溶液恢复到电解前的状况。
d.电解后两极产生的气体体积比为2∶1
答案 d解析解决有关电解问题首先应注意电极材料,在此基础上写出电极反应和总的电解反应式,根据总的电解反应式来分析电解前后的物质变化和溶液浓度变化,分析溶液的ph变化必须注意原溶液的ph情况。用惰性电极电解agno3溶液,总的电极反应式为4agno3+2h2o4ag+o2↑+4hno3。可知:
阴极上析出ag,阳极上放出o2,故a正确、d错误;由于生成hno3溶液,ph应不断降低,b正确;要使溶液恢复电解前的状况要看加入的物质在溶液中的反应:2ag2o+4hno3===4agno3+2h2o;得到的物质恰好是反应掉的物质,可以使溶液恢复电解前的状况,c正确。
4.用石墨作电极电解cucl2和kcl的混合溶液,电解初期阴极和阳极分别析出的物质是( )
a.h2、cl2b.cu、cl2
c.h2、o2 d.cu、o2
答案 b解析本题考查离子放电顺序,溶液中的离子有cu2+、k+、h+及cl-、oh-五种离子,得电子能力:cu2+>h+>k+,失电子能力:cl->oh-,所以电解初期:
阴极:cu2++2e-==cu,阳极:2cl--2e-==cl2↑,故选b。
1.下列关于电解池工作原理的说法中,错误的是( )
a.电解池是一种将电能转变成化学能的装置。
b.电解池中发生的反应是非自发的氧化还原反应。
c.电解池工作时,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
d.与原电池不同,电解池放电时,电极本身不会参加电极反应。
答案 d2.用石墨作电极,电解下列物质的溶液,其实质不是电解水的是( )
a.nano3 b.naoh c.na2so4 d.nacl
答案 d3.用惰性电极电解下列溶液,其中随着电解的进行,溶液ph逐渐减小的是( )
氯化钠溶液 ②硫酸铜溶液 ③氢氧化钠溶液 ④稀硫酸 ⑤稀盐酸 ⑥硫酸钠溶液。
a.①③b.②④c.②④d.②④
答案 c4.用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种物质(方括号内物质),能够使溶液恢复到原来的成分和浓度的是( )
a.agno3[agno3] b.naoh[h2o]
c.kcl[kcld.cuso4[cu(oh)2]
答案 b5.在某电解质溶液里,用m和n作电极,通电一段时间后,发现m极质量减小,n极质量增大,符合这一情况的是( )
a.电解质溶液是稀硫酸。
b.金属m是阳极,金属n是阴极。
c.m和n是石墨电极。
d.m是阴极,n是阳极。
答案 b解析由题意可知,m极溶解,发生氧化反应,为阳极,n极质量增加,故有金属单质在n极上析出,发生还原反应,为阴极,电解质溶液为盐溶液,m为金属电极。
6.用惰性电极电解cuso4溶液。若阴极上析出cu的质量为3.2 g,则阳极上产生气体在标准状况下的体积为。
常温下,若将电解后的溶液稀释至1 l,则溶液的ph约为___
答案 0.56 l 1
解析用惰性电极电解cuso4溶液时,阳极:4oh--4e-==o2↑+2h2o,阴极:cu2++2e-==cu,根据电子守恒,n(o2)=n(cu)=×0.
025 mol,所以标准状况下v(o2)=0.56 l;根据反应2cuso4+2h2o2cu+o2↑+2h2so4,电解后溶液中n(h+)=4n(o2)=0.1 mol,所以c(h+)=0.
1 mol·l-1,ph=1。
基础过关]一、电解池的电极名称的判断。
1.关于原电池、电解池的电极名称,下列说法错误的是( )
a.原电池中失去电子的一极为负极。
b.电解池中与直流电源负极相连的一极为阴极。
c.原电池中相对活泼的一极为正极。
d.电解池中发生氧化反应的一极为阳极。
答案 c解析根据两池的结构与反应原理可确定,原电池中相对活泼的一极为负极。
2.电解池中,阳极的电极材料一定( )
a.发生氧化反应 b.与电源正极相连 c.是铂电极 d.得电子。
答案 b解析阳极材料为活泼金属将直接发生氧化反应;若为惰性电极,则最易失电子的阴离子发生氧化反应。
电解池第一课时导学案
教学目标 1.知道电解池的形成条件,正确叙述电解原理。2.能正确判断电解池的阴 阳极。3.能正确书写电极反应式和电解反应方程式。重点 理解电解原理和电解的规律。难点 理解电解原理 本质 知识回顾 1 电解质是指在能够导电的化合物。2 电离是指电解质在或状态下离解成的过程。3 原电池是的装置 4 构成...
电解池学案 第一课时
学案第三节电解池 第一课时 制作人 张丽娟 2012 9 14 学习目标 1 掌握电解原理。2.会写半电池反应和总反应。3 理解并记忆离子的放电顺序。预习案 1.原电池概念2.电解池概念。3.电解池两极如何规定的。4.电解cucl2溶液现象 阳极阴极。5.什么是放电。6.电解 cucl2溶液的电极反...
电解池第一课时
高二化学教学案。课前预习 阅读课本第一部分,完成下列内容 电解池的含义。将转化为的装置被称为电解池。电解过程中的能量变化。在电解过程中,电源向反应体系提供能,电能转化为能而 储存 在反应物中。3电解原理 以电解氯化钠为例 实验 用惰性 石墨 电极电解熔融的氯化钠 见课本11页图1 2 2 实验分析 ...