第一章 第3节 电能转化为化学能—电解-【金版教程】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1创新导学案word（鲁科版2019）

第3节　电能转化为化学能——电解 第1课时　电解的原理 电解熔融氯化钠的实验探究 实验操作 容器内盛有熔融的氯化钠，两侧分别插入石墨片和铁片作为电极材料，两个电极分别与电源的正极和负极相连 实验装置 及现象 通电后，在石墨片周围有黄绿色的气泡产生，在铁片周围有银白色金属生成 实验 分析 ①熔融氯化钠中含有可自由移动的Na＋和Cl－； ②通电后离子的移动：Na＋移向铁电极；Cl－移向石墨电极； ③电极上发生的变化 铁电极：2Na＋＋2e－===2Na，石墨电极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 实验 结论 在通直流电条件下，熔融的氯化钠发生了化学反应，分解生成钠和氯气：2NaCl2Na＋Cl2↑ 电解与电解池 1．电解：让直流电通过电解质溶液或熔融电解质，在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫作电解。 2．电解池：将电能转化为化学能的装置叫作电解池。 3．电解池的构成条件 直流电源、固体电极材料以及电解质溶液(或熔融电解质)；形成闭合回路。 电解原理 1．电极名称：阳极和阴极。发生还原反应的电极叫作阴极，与电源负极相连。发生氧化反应的电极叫作阳极，与电源正极相连。 2．电极反应式 阳极：物质失去电子，发生氧化反应，电极反应为Mn－－ne－===M； 阴极：物质得到电子，发生还原反应，电极反应为Rm＋＋me－===R。 3．电解总反应：调整系数，使阴、阳两极电极反应中的得失电子数相等，将两式相加，还要判断离子在电解质溶液中真正的存在形式，最后得到电解总反应的方程式。 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。(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3) √　(4) √　(5) × 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。 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 答案　C 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。 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 答案　C 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。 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 答案　C 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。 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 答案　D 解析　以石墨为电极，电解KI溶液，发生的反应为2KI＋2H2O2KOH＋H2↑＋I2(类似于电解饱和食盐水)，阴极产物是H2和KOH，阳极产物是I2。由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉，所以阳极附近的溶液会变蓝(淀粉遇碘变蓝)，阴极附近的溶液会变红(溶液呈碱性)，A、B、C正确；由于电解产物有KOH生成，所以溶液的pH逐渐增大，D错误。 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