4.2《电解池》导学案2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

电解池 一、工作原理 装置 操作 U型管倒入CuCl2 溶液，插入电极，两边管中各滴入几滴酚酞，并用湿润的淀粉-KI试纸检验 现象 ①阳极：生成刺激性气体，能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝 ②阴极：石墨棒上逐渐覆盖一层红色的Cu，溶液颜色变浅 结论 ①阳极：Cl-向阳极移动，失e-产生Cl2 ②阴极：Cu 2+向阴极移动，得e-生成Cu，并导致溶液颜色变浅 原理 ①阳极： ②阴极： 方程式 CuCl2Cu+Cl2↑ 二、常见考点 1.能量转化 能→ 能 2.阴阳极判断 阳极 阴极 电源 连接 极→失电子→被氧化→化合价升高 连接 极→得电子→被还原→化合价降低 电子方向 负极→阴极 阳极→正极 离子方向 阳离子→ 极 阴离子→ 极 3.电解产物判断：放电顺序 ①阳极：活泼金属电极>S2－>I－>Br－> > > 离子 ②阴极：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+> >Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+> >Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 4.惰性电极电解电解质溶液的四种类型 放H2生碱型 (以NaCl为例) 阳极反应式： 阴极反应式： 电解电解质型 (以HCl为例) 阳极反应式： 阴极反应式： 电解水型 (以H2SO4为例) 阳极反应式： 阴极反应式： 电解水型 (以NaOH为例) 阳极反应式： 阴极反应式： 放O2生酸型 (以CuSO4为例) 阳极反应式： 阴极反应式： 【例1】如图装置中X和Y均为石墨电极，电解液为滴有酚酞的某浓度NaCl溶液，电解一段时间后，X极附近溶液先变红。下列有关说法中正确的是(　　) A.X极连接电源正极 B.X极上产生的气体有刺激性气味 C.Y极上发生氧化反应 D.电子从X极经过溶液流向Y极 【例2】如图为直流电源电解稀Na2SO4溶液的装置。通电一段时间后，在石墨电极a和b附近分别滴加一滴酚酞溶液。则下列有关说法中正确的是(　　) A.a电极产生H2 B.两极产生的气体均有刺激性气味 C.通电一段时间后，稀Na2SO4溶液酸性增强 D.a电极附近呈无色，b电极附近呈红色 5.电解质溶液复原 电解物质 阳极产物 阴极产物 复原添加 PH NaOH H2SO4 Na2SO4 HCl CuCl2 NaCl CuSO4 【例3】用铂电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，在电解后的电解液中加适量水，能使溶液浓度恢复到电解前浓度的是(　　) A.NaCl、CuCl2、Ca(OH)2 B.NaOH、H2SO4、CuSO4 C.KOH、HNO3、Na2SO4 D.NaCl、Cu(NO3)2、MgSO4　 【例4】用惰性电极实现电解，下列说法正确的是(　　) A.电解氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小 B.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变 C.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1 D.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2 【例5】已知外电路中，电子由b极流向锌，下列有关如图所示的装置分析不合理的是(　　) A.该装置中Cu极为正极 B.当铜极的质量变化为32 g时，a电极上消耗的O2在标准状况下的体积为5.6 L C.b极反应的电极反应式为H2－2e－+2OH－=2H2O D.一段时间后锌片一极质量增加 【例6】硼酸(H3BO3)为一元弱酸，已知H3BO3与足量 NaOH 溶液反应的离子方程式为H3BO3+OH－=[B(OH)4]－。H3BO3可以通过电解的方法制备，其工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列说法正确的是(　　) A.当电路中通过1 mol电子时，可得到1 mol H3BO3 B.将电源的正、负极反接，工作原理不变 C.阴极室的电极反应式为2H2O-4e－=O2↑+4H+ D.[B(OH)4]－穿过阴膜进入阴极室，Na+穿过阳膜进入产品室 三、电解原理应用 1.氯碱工业 装置 操作 U 型管里倒入饱和食盐水，插入电极，在两边管中各滴入几滴酚酞，并用湿润的淀粉-KI试纸检验放出的气体 现象 ①阳极：刺激性气体，能使湿润的淀粉-KI 试纸变蓝 ②阴极：无色无味气体，溶液变红 结论 ①阳极：产生的气体是Cl2