内容正文:
第1章 化学反应与能量转化
第3节 电能转化为化学能——电解
第1课时 电解的原理
01
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有银白色金属
黄绿色的气泡
正
负
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Cl-
2Na++2e-===2Na
Na+
Na+
Cl-
2Cl--2e-===Cl2↑
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化学能
固体电极材料
电能
氧化反应
还原反应
电解质溶液
熔融电解质
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正极
失去
氧化
还原
负极
氧化
得到
还原
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1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)电解是把化学能转化为电能。( )
(2)电解质溶液导电一定发生化学反应。( )
(3)某些不能自发进行的氧化还原反应,通过电解可以实现。( )
(4)任何溶液被电解时,必须导致氧化还原反应的发生。( )
(5)电解、电离均需要通电才能实现。( )
×
√
√
√
×
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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
解析 阳极材料若为活泼金属,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。
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3.如图是电解熔融NaCl制备金属钠的装置
示意图,下列有关判断正确的是( )
A.通过该装置可以将化学能转化为电能
B.石墨电极为正极
C.Na+在铁电极上得到电子被还原为钠单质
D.电流从负极流出,流入铁电极
解析 电解装置是把电能转化为化学能,A错误;石墨电极连接电源正极为阳极,B错误;铁电极是阴极,Na+在铁电极上得到电子被还原,C正确;电子从负极流出,进入铁电极,电流方向与电子流向相反,D错误。
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4.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
解析 电流从电源的正极流出,故a为正极,b为负极;c为阳极,d为阴极。电解时,因Cu2+移向阴极d,在阴极放电析出Cu,故d电极质量增加;Cl-移向阳极c,在阳极放电逸出Cl2,导致溶液中Cl-浓度降低。
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5.如图所示装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,b电极附近溶液呈红色。下列说法正确的是( )
A.X是负极,Y是正极
B.Pt是阴极,Cu是阳极
C.CuSO4溶液的pH逐渐减小
D.CuSO4溶液的pH不变
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解析 b电极附近溶液呈现红色,说明b电极处生成了氢氧根离子。电解食盐水阳极发生氧化反应产生氯气,阴极发生还原反应产生氢气的同时生成氢氧化钠,因此b电极是阴极,与电源的负极相连,则Y为负极,X为正极;铂电极与电源的正极相连,作阳极,铜电极作阴极;电解硫酸铜溶液时,阳极发生氧化反应,水电离出的氢氧根离子放电,阴极发生还原反应,铜离子放电,这样溶液中不断产生H+,溶液显酸性,pH变小。
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6.以石墨为电极,电解KI溶液(含有少量的酚酞和淀粉),下列说法错误的是( )
A.阴极附近溶液呈红色
B.阴极逸出气体
C.阳极附近溶液呈蓝色
D.溶液的pH变小
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7.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( )
①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.①③⑤ B.②④⑤
C.②④ D.②④⑥
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02
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探究一 电解中电极反应式的书写
——以石墨为电极电解NaCl溶液为例
(1)判断电极材料(主要是阳极)是惰性电极还是活性电极。
(2)分别写出两极上出现的离子。阴极:Na+、H+,阳极:Cl-、OH-。
(3)根据放电顺序写出电极反应式。阴极:2H++2e-===H2↑,阳极:2Cl--2e-===Cl2↑。
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知识拓展
电解池阴、阳极的判断
(1)根据电源正负极、离子移动方向、发生反应的类型判断,具体如下:
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(2)依据电极质量变化——如果电极质量减轻,它一般是阳极;如果电极质量增加,它一般是阴极。
(3)依据电极产物——如果电极上产生Cl2或O2,它一定是阳极;如果电极上产生H2,它一定是阴极。
(4)依据溶液变化——如果电解某中性(如NaCl、Na2S