第4章 第2节 第1课时 电解原理(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学选择性必修1（人教版2019 双选）

第二节电解池 第1课时　电解原理 (一)电解氯化铜溶液实验探究 实验装置 实验现象 [微提醒] 电极上粒子得失电子发生还原、氧化反应的过程叫做放电，多种离子放电时，氧化性较强或还原性较强的粒子优先放电。 ①电流表指针发生偏转 ②与负极相连的b极上逐渐覆盖了一层红色物质，与正极相连的a极上有刺激性气味的气体产生，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝 原理 分析 氯化铜溶液中存在的离子有Cu2＋、Cl－、H＋、OH－，通电前这些离子在溶液中作自由运动 通电时在电场的作用下，溶液中自由移动的离子改作定向运动，即Cl－、OH－趋向a极，Cu2＋、H＋趋向b极 a极电极反应式是2Cl－－2e－===Cl2↑，b极电极反应式是Cu2＋＋2e－===Cu，总反应式是Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑ (二)电解和电解池 ———————[新知探究(一)]———————————————————————— 电解原理与电极产物 ————————————————————————— [探究活动] 实验1：将两根碳棒分别插进U形管内的CuCl2溶液中，如图①。 实验2：将两根碳棒用导线连接后，浸入U形管内的CuCl2溶液中，如图②。,实验3：将两根碳棒分别跟直流电源的正极和负极相连接，浸入U形管内的CuCl2溶液中，再接通直流电，如图③。过一段时间后，再把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电源正极相连的电极附近。 1．实验1、实验2和实验3的现象有什么不同？实验3的两电极的现象是什么？ 提示：实验1和实验2中均无明显现象。实验3中与电源负极相连的碳棒上有Cu析出，与电源正极相连的碳棒上有能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的气体生成。 2．实验3中CuCl2溶液中通电前离子如何运动？通电后离子如何运动？根据实验现象和氯化铜溶液的组成成分以及原有知识分析推断两极生成物的名称。 提示：通电前CuCl2溶液中的Cu2＋、Cl－等自由运动。通电后Cu2＋和Cl－发生了定向移动。根据实验现象可知，与电源负极相连的一极有Cu生成，与电源正极相连的一极有Cl2生成。 [生成认知] 1．电解池工作原理(以惰性电极电解CuCl2溶液为例) 2．电解池阴、阳极的判断 3．电解时电极产物的判断 [跟踪训练] 1．如图所示，a、b、c、d均为石墨电极，通电进行电解，下列说法正确的是(　 ) A．电路中电子流向：负极→d→c→b→a→正极 B．a、c两极产生气体的物质的量相等 C．SO向b电极移动，Cl－向c电极移动 D．通电后乙烧杯滴入酚酞溶液d极附近会变红 解析：选D　电子只能在外电路中移动，故A错误；a极产生O2，c极产生Cl2，根据电子守恒O2～2Cl2～4e－，O2和Cl2的物质的量之比为1∶2，故B错误；阴离子向阳极移动，a和c是阳极，所以SO向a电极移动，Cl－向c电极移动，故C错误；d极是阴极，电极反应式可表示为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，所以滴入酚酞溶液d极附近会变红，故D正确。 2.如图为用惰性电极电解CuCl2溶液的实验装置，则下列说法正确的是(　 ) A．a电极为负极 B．溶液中的Cu2＋向a极移动 C．电解一段时间后溶液的颜色会变深 D．电极b上发生的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu 解析：选D　a极与电源正极相连为阳极，A项错误；溶液中的Cu2＋向b极移动，B项错误；阴极上Cu2＋放电生成铜单质，电解一段时间后溶液颜色变浅，C项错误；与电源负极相连的阴极上发生反应为Cu2＋＋2e－===Cu，D项正确。 3．某同学为了使反应2HCl＋2Ag===2AgCl＋H2↑能进行，设计了下列四个实验，如图所示，你认为可行的方案是(　 ) 解析：选C　Ag与盐酸不反应，所以要使反应2HCl＋2Ag===2AgCl＋H2↑能进行，应该设计成电解池，Ag失电子发生氧化反应，Ag作阳极，氢离子得电子发生还原反应，电解质溶液中氢离子放电，则符合条件的是C。 ———————[新知探究(二)]——————————————————————— 电解规律及电解方程式书写 ————————————————————————— [典例导引] [典例]　从H＋、K＋、Cu2＋、Cl－、SO中选取适当的离子组成符合下列情况的电解质，进行电解(阳离子只能使用一次)。 (1)以碳棒为电极进行电解，电解质的物质的量减少，水的物质的量保持不变，两极都有气体生成，气体体积相同，则该电解质的化学式为________，电解的阴极反应式为____________________，电解的阳极反应式为____________________，电解的总方程式是____________________________。 (2)以铂丝为电极进行电解，水的物质的量减少，电解