4.3电解池-【划重点】2023-2024学年高二化学同步讲与练（沪科2020选择性必修1）

4.3 电解池 学习目标 重难点 1. 通过对氯化铜溶液电解体系的分析，理解电解和电解池的概念，能够正确判断阴极和阳极，理解电解池的认知模型。 2. 了解并能分析电解原理在电解、点冶金等方面的一些典型应用 重点： 3. 感受电解对人类社会的重要条件，体会化学与人类生产生活的密切练习。 知识01 电解池的工作原理 一 电解池 1、电解池：一种将电能转化为化学能的装置。 2、电解：电解是使电流通过电解质溶液（或熔融的电解质）而在阴、阳两极发生氧化还原反应过程。 3、电解池反应原理： 阴极：与电源负极相连，本身不反应，溶液中正离子得电子发生还原反应。 阳极：与电源正极相连，发生氧化反应，若是惰性中极，则是溶液中负离子失电子；若是非惰性电极，则电极本身失电子 电子的流向：负极—阴极—阳极—正极 电流的流向：正极—阳极—阴极—负极 4、电解反应中反应物的判断——放电顺序 ⑴阴极 A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。 B.正离子得电子顺序 — 金属活动顺序表的反表：K+ <Ca2+ < Na+ < Mg2+ < Al3+< Zn2+ < Fe2+ < Sn2+ < Pb2+ < (H+) < Cu2+ < Hg2+ < Ag+ （正离子放电顺序与浓度有关，并不绝对） ⑵阳极 A.阳极材料是惰性电极(C、Pt、Au、Ti等)时：负离子失电子：S2- ＞ I- ＞ Br- ＞ Cl- ＞ OH- ＞ NO3- 等含氧酸根离子 ＞F- B.阳极是活泼电极时：电极本身被氧化，溶液中的离子不放电 二 原电池和电解池的比较： 装置 原电池 电解池 实例 原理 原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经过导线传递给氧化剂，使氧化还原反应分别在两个电极上进行 使电流通过电解质溶液而在阴,阳两极上引起氧化还原反应的过程. 形成条件 ①电极：两种不同的导体相连； ②电解质溶液：能与电极反应。 ①电源； ②电极（惰性或非惰性）； ③电解质（水溶液或熔化态）。 反应类型 自发的氧化还原反应 非自发的氧化还原反应 电极名称 由电极本身性质决定： 正极：材料性质较不活泼的电极； 负极：材料性质较活泼的电极。 由外电源决定： 阳极：连电源的正极； 阴极：连电源的负极； 电极反应 负极：Zn-2e-=Zn2+ （氧化反应） 正极：2H++2e-=H2↑（还原反应） 阴极：Cu2+ +2e- = Cu （还原反应） 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑ （氧化反应） 电子流向 负极(外电路) →正极 阳极→电源正极 阴极←电源负极 电流方向 正极(外电路) →负极 阳极←电源正极 阴极→电源负极 能量转化 化学能→电能 电能→化学能 应用 ①抗金属的电化腐蚀； ②实用电池。 ①电解食盐水（氯碱工业）；②电镀（镀铜）；③电冶（冶炼Na、Mg、Al）；④精炼（精铜）。 【归纳】电解质溶液产物判断 例12023春·上海黄浦·高二格致中学校考阶段练习）电化学的发展对人类文明的进步起到了推动作用。完成下列填空： (Ⅰ)用如图装置研究化学能转化为电能的过程。 (1)应用 连接图中Zn和Cu。 (2)连接前，该装置中主要的能量转化形式为： 能→ 能。连接后，Zn表面发生的反应类型是 ，电极反应式为 。 (3)连接前后，装置中现象的差异是 。 (Ⅱ)用如图装置实现“Zn表面镀Cu”。 (4)需要将溶液改为 (填写溶质化学式)，并在右图中画出Zn、Cu之间所需连接的必要电器元件 。 (5)该装置连续工作ts后，测得Zn增重mg，这段时间内平均电流强度为IA，则阿伏加德罗常数的数值可以表示为 。 已知：一个电子的电量为qC，电量(Q)与电流强度(I)的关系为：，Zn、Cu的相对原子质量分别为65、64 【变式1-1】（2023春·上海徐汇·高二上海市徐汇中学校考期末）电化学是研究电能和化学能之间的相互转化及转化过程中有关规律的科学。如图所示，A为电源，B为浸透饱和食盐水和酚酞溶液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，C、D为电解槽，其电极材料及电解质溶液如(图1)所示。    (1)上述装置在工作时， 能转化为 能。 (2)闭合K1，断开K2，若c、d为惰性电极，通电后，d端显红色，则电源b端为 极；c端的电极反应式为 。 (3)补全并配平滤纸中央KMnO4溶液处发生反应的离子方程式： (4)已