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电解原理学案

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电解原理高考复习学案

【复习目标】

1.了解电解池的构造特点和工作原理,能正确书写电解池的电极反应式和电解反应方程式。2.本节课主要复习电解原理,有关电解原理应用(氯碱工业、电镀、铜的精炼等)放到下一课时讨论。

【问题收集】

经过化学反应原理模块的学习,你对电解原理最困惑的问题有哪些?

【自主复习】 一.基础导航

1、电解:在外加电源的作用下使电流通过 溶液而在阴、阳两极引起 的过程。 2、电解原理:(1)电解池:把 能转化为 能的装置。 ⑵明确:①电流是发生氧化—还原反应的根源、动力。

②阴阳离子在做定向运动导电的同时,也就在两极发生了氧化还原反应,生成了新物质;而金属导电是由自由电子的定向运动形成,无反应发生,无新物质生成,两者有本质区别。 3、构成电解池的条件: ①直流电源

与电源负极相连的电极为 极

②电极

与电源正极相连的电极为 极

惰性电极: C、Pt、Au等,不论做阴极、阳极,本身都不反应。 电极 材料 活泼电极: Fe、Cu、Ag等,做阴极本身 反应, 做阳极本身溶解。 ③两个电极插在 中。 ④构成 。 4.电解池电极反应规律(阳氧阴还)

(1)阴极:与电源 极相连, 电子, 反应 ①电极本身不参加反应

②一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子

(2)阳极:与电源 极相连, 电子, 反应 ①若为金属(非惰性)电极,电极失电子

②若为惰性电极,电解质溶液中阴离子“争”失电子 ⑶离子放电顺序

阴离子 电子而阳离子 电子的过程叫放电。

阳极:

①活性材料作电极时:金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液,阴离子不容易在电极上放电。

1

②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时:溶液中阴离子的放电顺序(由难到易)是: 2-- - - - -2--

S> I>Br>Cl>OH>NO3>SO4(等含氧酸根离子)>F

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。 阳离子在阴极上放电顺序是:

Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)> Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 注:当离子浓度相差较大时,放电顺序要发生变化 5、电极反应式、电解方程式的书写: ①用惰性电极电解NaCl溶液 分析:(Ⅰ)看电极材料

(Ⅱ)溶液中存在 离子,放电顺序阳离子 阴离子放电顺序 (Ⅲ)阳极电极反应式 ;阴极电极反应式 (Ⅳ)电解总反应化学方程式式为 ②用惰性电极电解Na2SO4溶液

阳极电极反应式 阴极电极反应式 电解总反应化学方程式 。

③用惰性电极电解NaOH溶液

阳极电极反应式 阴极电极反应式 电解总反应化学方程式 。

④用惰性电极电解H2SO4溶液

阳极电极反应式 阴极电极反应式 电解总反应化学方程式 。 ⑤用惰性电极电解盐酸

阳极电极反应式 阴极电极反应式 电解总反应化学方程式 。

⑤用惰性电极电解CuCl2溶液

阳极电极反应式 阴极电极反应式 电解总反应化学方程式 。 ⑥用惰性电极电CuSO4溶液

阳极电极反应式 阴极电极反应式 电解总反应化学方程式 。 ⑦用惰性电极电AgNO3溶液

阳极电极反应式 阴极电极反应式 电解总反应化学方程式 。 *归纳总结

1.分析电解反应的一般思路:

2.电解规律: ①电解的几种类型

②电解后溶液pH值变化规律

③电解后溶液复原

2

二.能力提升

1. [2010·福建理综化学卷改编]分析课本中常见的铅蓄电池思考以下问题: (1)K闭合后,I池是什么? II池是什么?

(2)a、b、c、d分别是什么电极?

(3)写出Ⅱ池中电极反应式?

2. [2012·福建理综化学卷9]将右图所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是 A.Cu电极上发生还原反应

B.电子沿ZnabCu路径流动 C.片刻后甲池中c(SO42—)增大 D.片刻后可观察到滤纸b点变红色

3. [2012·海南化学卷3]下列各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是( ) A. HCl、 CuCl2、 Ba(OH)2 B. NaOH、CuSO4、 H2SO4 C. NaOH、H2SO4、 Ba(OH)2 D. NaBr、 H2SO4、 Ba(OH)2 4. 资料:关于“电解氯化铜溶液的PH值变化”问题,化学界有两种不同的观点: 观点一:“理论派”认为电解氯化铜溶液后溶液的PH值升高。

(1)电解前测得氯化铜溶液呈酸性的原因是:(用离子方程式说明) 。 (2)“理论派”所持观点的理论依据是: 。 观点二:“实验派”经过反复、多次、精确的实验测定,证明电解氯化铜溶液时pH的变化如图所示曲线关系。

(3)请你分析实验所得的氯化铜溶液pH变化曲线,得出相关结论

是: 。

(4)你持何种观点,你所持观点的理由是 (从化学原理加以说明)。

5.以纯锌作阴极,以石墨作阳极,电解某浓度的硫酸锌溶液,阴极产物均附在电极上,通电一段时间后,关闭电源,迅速撤去电极(设阴极产物没有损耗),若在电解后的溶液中加入4.95g Zn(OH)2固体,则恰好能使溶液恢复到原浓度,则整个电解过程中,所产生的气体体积为(标准状况) ( ) A.2.24L

B.1.12L

C.0.56L

D.3.36L

6.[2012·浙江理综化学卷10]以铬酸钾为原料,电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下, 下列说法不正确的是( )

不锈钢 惰性电极3

稀KOH溶液|K2CrO4溶液

A.在阴极式,发生的电极反应为:

2H2O+2e-

2OH―+H2↑

B.在阳极室,通电后溶液逐渐由黄色

变为橙色,是因为阳极区H+浓度增大,

使平衡2CrO2+2H4+

Cr2O72+H2O向右移动

C.该制备过程总反应的化学方程式为:

4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑

D.测定阳极液中K和Cr的含量,若K与Cr的物质的量之比为d,则此时铬酸钾的转

化率为1-

d2通电

*学会提问(2012重庆+2011天津高考题整合)

请依据复习目标,结合下图所示装置,你想到哪些问题,和大家一起交流一下?

三、课堂小结 装置名称 装置特点 能量转化 反应特点 原电池 电解池 电极名称及 反应类型 【课后反思】

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