标准课-高三-化学-选修4-教学教案13 第十三讲 电解池.doc

第十三讲 电解池 教学目标 了解电解池的基本构造及工作原理 掌握两极放电顺序 掌握四种电解池类型 知识梳理 知识点一、电解池的基本构造及工作原理 电解的基本概念和原理 （1）定义：使电流通过电解质溶液（或熔融的电解质）而在阴阳两级引起氧化还原反应的过程，叫做电解。 （2）工作原理：把电能转变为化学能的装置 阴极：Fe 电极反应：2H+＋2e－＝H2↑（还原反应） 阳极：C 电极反应：2Cl－－2e－＝Cl2↑（氧化反应） 总反应方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 阴阳极判断 阴极：与电源负极相连 阳极：与电源正极相连 必要条件：通电强制性地引起氧化还原反应 标志：外接电源 典型例题 1.变式练习1(2003上海)右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是( ) 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 2.若某电能与化学能的转化装置(电解池或原电池)中发生反应的总反应离子方程式是：Fe+2H+Fe2++H2↑，则关于该装置的有关说法正确的是( ) A．该装置可能是原电池，也可能是电解池 B．该装置只能是原电池，且电解质溶液为硝酸 C．该装置只能是电解池，电解质溶液不可能是盐酸 D．该装置只能是电解池，且金属铁为该电解池的阳极 【答案】A 知识点二、两极放电顺序 （1）.阴离子放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－OH－＞NO3－＞SO42－＞F－ 阳离子放电顺序：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3+＞Cu2＋＞H＋＞Pb2＋＞Sn2＋＞Ni2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞ Mn2＋＞Al３＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋ 注意：Al３＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋在水溶液中不放电 Pb2＋、Sn2＋、Ni2＋、Fe2＋、Zn2＋当浓度较大时，比H+先放电 （2）.电解时电极产物的判断 阳极：首先看电极，如果是活性（金属）电极，则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极（Pt、C）则要看溶液中的离子的失电子能力（还原性），根据阴离子放电顺序加以判断。 阴极：直接根据阳离子放电顺序进行判断 典型例题 如右图两个电解槽中，A、B、C、D均为石墨电极。如果电解过程中共有0.02mol电子通过，下列叙述中正确的是（ ） A．甲烧杯中A极上最多可析出铜0.64g B．甲烧杯中B极上电极反应式 4OH--4e-=2H2O+O2↑ C．乙烧杯中滴入酚酞试液，D极附近变红 D．乙烧杯中C极上电极反应式为4H++4e-=2H2↑ 【答案】C 如右图所示，下列叙述正确的是( ) A. Y为阴极，发生还原反应 B. X为正极，发生氧化反应 C. Y与滤纸接触处有氧气生成 D. X为滤纸接触处变红 【答案】A 知识点三、四种电解池类型讲解 规律： （1）电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解水，电解水型。 （2）电解不活泼金属的含氧酸盐，阳极产生氧气，阴极析出不活泼金属，放氧生酸型。 （3）电解不活泼金属无氧酸盐，实际上是电解电解质本身，分解电解质型。 （4）电解活泼金属（K/Ca/Na）的无氧酸盐，阴极产生氢气，阳极析出非金属，放氢生碱型。 类型 电极反应特点 实例 电解 对象 电解质浓度 pH值 电解质 溶液复原 电解 水型 阴极： 4H+＋4e-＝2H2↑ 阳极： 4OH-- 4e-＝2H2O＋O2↑ NaOH 水 增大 增大 水 H2SO4 水 增大 减小 水 Na2SO4 水 增大 不变 水 电解 电解 质型 电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电 HCl 电解质 减小 增大 氯化氢 CuCl2 电解质 减小 增大 氯化铜 放H2生碱型 阴极： H2O放出H2生成碱 阳极： 电解质阴离子放电 NaCl 电解质 和水 生成新电解质 增大 氯化氢 放O2生酸型 阴极： 电解质阳离子放电 阳极： H2O放O2生成酸 CuSO4 电解质和水 生成新电解质 减小 氧化铜 典型例题 1. 用惰性电极电解250mL NaCl和CuSO4的混合溶液，经过一段时间后，两电极分别得到11.2L气体（不考虑气体溶解）。下列叙述中不正确的是（ ） A．阴极上有Cu析出 B．阴极上产生的气体是氢气 C．阳极上产生的气体是氯气和氧气混合气体 D．使溶液恢复到原来状态，需加入适量CuO并通适量HCl气体 【答案】D 2. pH＝a的某电解质溶液中，