内容正文:
第3课时 电解池的工作原理
[预习作业]
(建议用时:15分钟)
1.熔融态氯化钠的电解
答案 Na+ Cl- Na+ 阴极 Cl- 阳极 2Na++2e-===2Na 还原 2Cl--2e-===Cl2↑ 氧化 2NaCl2Na+Cl2↑
2.电解池的有关概念
(1)电解:在直流电的作用下,在两电极上分别发生________反应和________反应的过程。
(2)电解池
①定义:将________转化为________的装置。
②组成:________电源,固体电极材料,电解质溶液或________电解质,构成闭合回路。
(3)工作原理
答案 (1)氧化 还原
(2)①电能 化学能 ②直流 熔融
(3)正极 氧化 负极 还原 阴 阳
3.电解氯化铜溶液
电极名称
阴极
阳极
实验现象
____________
____________
反应类型
还原反应
氧化反应
电极反应式
______________
________________
电解反应
________________________________
答案 有红色固体析出 试纸变蓝 Cu2++2e-===Cu 2Cl--2e-===Cl2↑ CuCl2Cu+Cl2↑
1.下列叙述不正确的是( )
A.电解池的阳极发生氧化反应
B.电解池的阴阳极取决于外接电源的电极
C.电解池的阴极带负电,溶液中的阳离子向阴极移动
D.电解池的阴极发生氧化反应
答案 D
2.某学生欲完成2HCl+2Ag===2AgCl+H2↑反应,设计了下列四个实验,你认为可行的实验是( )
答案 D
解析 反应不能自发进行,应设计成电解池,金属银失电子作阳极,与电源的正极相连,D正确。
3.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电极质量减轻
D.电解过程中,c电极上有气体产生
答案 D
解析 根据电流方向可以判断出a是电源的正极,b是电源的负极,A、B错误;在电解CuCl2溶液时,阳极上产生氯气,阴极上析出铜单质,C错误,D正确。
[课时作业]
(建议用时:40分钟)
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.下列有关电解池的说法正确的是( )
A.在电解池中与外接电源负极相连的电极是阳极
B.无论电解何种物质,阳极上失电子数都与阴极上得电子数相等
C.电解氯化铜溶液时,在阴极上有气体生成
D.电解NaCl、CuCl2两种溶液,参加反应的物质是相同的
答案 B
解析 与负极相连的是阴极,A错误;电解CuCl2溶液时,阳极上有Cl2生成,阴极上有Cu析出,C错误;电解NaCl溶液时,水参加了反应,而电解CuCl2溶液时,水没有参加反应,D错误。
2.下列关于如图所示①、②两个装置的叙述正确的是( )
A.①是原电池,②是电解池
B.电解质溶液pH的变化:①减小,②增大
C.①中阳极的电极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑,②中正极的电极反应式为Zn-2e-===Zn2+
D.①中H+向阴极移动,②中H+向负极移动
答案 B
解析 ①中有外加电源,为电解池,②为原电池,A错误;①中电解的是水,硫酸浓度增大,pH减小,②中电池总反应为Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,硫酸浓度减小,pH增大,B正确;①中阳极的电极反应式为2H2O-4e-===4H++O2↑,②中正极的电极反应式为2H++2e-===H2↑,C错误;②中H+向正极移动,D错误。
3.某同学按如图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是( )
A.电解过程中,铜电极上有H2产生
B.电解初期,该装置中发生的主要反应为Cu+H2SO4CuSO4+H2↑
C.石墨电极上始终无铜析出
D.整个电解过程中,H+的浓度不断增大
答案 B
解析 铜电极与电源正极相连,作阳极,铜失去电子,电解过程中,铜电极上不会有H2产生,A错误;石墨电极作阴极,溶液中的氢离子在阴极上放电,则电解初期,发生的主要反应为Cu+H2SO4CuSO4+H2↑,B正确;电解一段时间后,溶液中的铜离子浓度逐渐增大,由于Cu2+的氧化性大于H+,因此Cu2+会在阴极上放电生成单质铜,即阴极上先是H+得电子放出H2,后是Cu2+得电子析出Cu,C错误;根据以上分析可知,在整个电解过程中,起始时H+的浓度不断减小,之后基本保持不变,D错误。
4.用惰性电极电解Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液,下列说法正确的是( )
A.阴极的电极反应式为Cu2++2e-===Cu,当有Cu2+时,Fe3+不放电
B.阴极上首先析出铁,然后析出铜
C.首先被电解的是Fe2(SO4)3溶液,后被电解的是CuSO4