内容正文:
第四章 化学反应与电能
第二节 电解池
第一课时 电解原理
[学业要求] 1.了解电解的概念,熟悉电解池的构成条件。2.能分析、解释电解池的工作原理,能设计简单的电解池。3.掌握电解池电极反应式和总反应方程式的书写。
01
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覆盖一层红色的铜
变蓝
Cu2+、Cl-、H+、OH-
Cu2+
Cl-
Cu2++2e-===Cu
2Cl--2e-===Cl2↑
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电解质溶液
熔融电解质
氧化还原
电能
化学能
负
正
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1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程。( )
(2)电解池中阴离子向阳极迁移,一定在阳极发生氧化反应。( )
(3)电解池中阴极与电源正极相连,阳极与电源负极相连。( )
(4)电解池中,发生氧化反应的为阳极,发生还原反应的为阴极。( )
(5)电解CuCl2溶液,阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色。( )
×
√
×
√
×
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2.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
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3.用石墨电极电解CuCl2溶液(如图所示)。下列分析正确的是( )
A.a端是直流电源的负极
B.通电使CuCl2发生电离
C.阳极上发生的反应:Cu2++2e-===Cu
D.通电一段时间后,在阴极附近观察到黄绿色气体
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4.关于如图所示①②两个装置的叙述
正确的是( )
A.装置名称:①是原电池,②是电解池
B.硫酸浓度变化:①增大,②减小
C.电极反应式:①中阳极:4OH--4e-===2H2O+O2↑,②中正极:Zn-2e-===Zn2+
D.离子移动方向:①中H+向阴极方向移动,②中H+向负极方向移动
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解析 ①为电解池,电解水,阳极反应式为2H2O-4e-===4H++O2↑,硫酸的浓度增大;②为原电池,溶液中的氢离子移向正极,正极反应式为2H++2e-===H2↑,硫酸的浓度减小。
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02
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知识点一 电解池的工作原理及电解规律
1.电解池的工作原理
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说明:(1)常见的惰性电极指石墨、铂(Pt)、金(Au),活性电极是指金属活动性顺序中Ag和Ag之前的金属。
(2)电解过程是化学变化,而金属的导电是物理变化;书写电解总反应时要注明“电解”或“通电”这一反应条件。
(3)原电池装置和电解池装置的最大区别是看有无外接直流电源,有外接直流电源的是电解池。
2.电解产物的判断及有关反应式的书写
(1)首先判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活性电极。
(2)再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分成阴、阳两组(勿忘水溶液中的H+和OH-)。
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(3)判断电极产物
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(4)写出电极反应式,要注意遵循原子守恒、电荷守恒和得失电子守恒。
(5)写出电解总反应式
在两极转移电子数目相同的前提下,两极反应相加即可得总反应的化学方程式或离子方程式,注意弱电解质要写化学式。
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3.惰性电极电解电解质溶液的四种类型
(1)电解水型
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(2)电解电解质型
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(3)放H2生碱型
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(4)放O2生酸型
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1.用惰性电极电解Cu(NO3)2、NaCl的混合液,最初一段时间阴极和阳极上析出的物质分别是( )
A.H2和Cl2 B.Cu和Cl2
C.H2和O2 D.Cu和O2
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HCl
2H++2e-===H2↑
2Cl--2e-===Cl2↑
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(2)以铂丝为电极进行电解,水的物质的量减少,电解质的物质的量保持不变,两极都有气体生成,气体体积比为2∶1,则该电解质的化学式为________,阴极反应式为________________________,阳极反应式为__________________________。
(3)以惰性电极电解,电解质的物质的量减少,水的物质的量也减少,pH下降,则电解质的化学式为________,电解的总