2017-2018学年高中化学 第四章 电化学基础 4.3 电解池（第1课时）电解原理导学案 新人教版选修4

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1、第三节　电解池第1课时　电解原理　1.了解电解、电解池的概念，能描述电解池的工作原理。　2.能正确书写电解池的电极反应式和总反应方程式。3．理解并掌握电解的规律和电解产物的判断方法。　电解原理1．电解的概念：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。2．电解池及其构成条件(1)概念：在外加电源的作用下，将电能转变成化学能的装置。(2)电解池的两极阳极——与电源正极相连，发生氧化反应。阴极——与电源负极相连，发生还原反应。(3)电子流向、离子移向电源负极(e－)―→阴极阳极(e－)―→电源

2、正极。(4)构成条件：①直流电源；②两个电极；③电解质溶液或熔融电解质；④形成闭合回路。3．电解池工作原理(以电解CuCl2溶液为例)(1)电池总反应为CuCl2Cu＋Cl2↑。(2)电子的流向电源负极―→阴极阳极―→电源正极。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)在电解池中与外接电源负极相连的电极是阳极。(　　)(2)在电解池的阳极发生氧化反应。(　　)(3)电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极。(　　)14(4)电解氯化铜溶液时，在阴极上有气体生成。(　　)答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4

3、)×2．写出用惰性电极电解下列溶液时的电极反应式：(1)电解HCl溶液：①阳极：____________________________________；②阴极：____________________________________。(2)电解CuSO4溶液：①阳极：____________________________________；②阴极：____________________________________。答案：(1)①2Cl－－2e－===Cl2↑　②2H＋＋2e－===H2↑(2)①4OH－－4e－

4、===2H2O＋O2↑　②2Cu2＋＋4e－===2Cu1．电解池阴、阳极的判断2．电极产物的判断(1)阳极产物的判断①首先看电极，如果是活性电极，则电极材料失去电子，被溶解，溶液中的阴离子不失去电子。如果是惰性电极，则要看溶液中阴离子的失电子能力，根据阴离子的放电顺序加以判断。②阴离子的放电顺序S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－。(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断。阳离子放电顺序：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(浓度大时)>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋(浓度小时)>

5、Al3＋>Mg2＋>Na＋。(1)中学阶段遇到的在水溶液中电解时阴极产物判断的情况可由放电顺序：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>……即可解决问题。(2)判断阴极产物时，不管电极材料如何，均是溶液中的离子放电。14　(2017·长春高二测试)用惰性电极电解稀硫酸、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，最初一段时间阴极和阳极上分别析出的物质分别是(　　)A．H2和Cl2　　　　　　B．Cu和Cl2C．H2和O2D．Cu和O2[解析]　由题意知，溶液中存在H＋、Cu2＋、Na＋、SO、NO、Cl－、OH－，根据离子的放电顺序

6、，阳离子：Cu2＋＞H＋＞Na＋，阴离子：Cl－＞OH－＞SO、NO，则最初一段时间阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑。[答案]　B　(1)用惰性电极电解上述混合液，在阴、阳极上分别得到的物质依次是什么？(2)若阳极换为Cu，阳极还产生Cl2吗？答案：(1)由阴、阳离子的放电顺序可知，在阴极上分别生成：Cu、H2；在阳极上分别生成：Cl2、O2。(2)阳极为Cu时，阳极反应为Cu－2e－===Cu2＋，不产生Cl2。　电解原理1.如图所示是电解CuCl2溶液的装置，其中a、b为直流电

7、源的两极，c、d为石墨电极。则以下有关此电解池的判断正确的是(　　)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，氯离子浓度保持不变解析：选C。依据电流的方向可知，a为正极，b为负极，c为阳极，d为阴极。d极上的电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu，c极上的电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，溶液中的Cl－浓度减小。2．为使反应Cu＋2H2O===Cu(OH)2＋H2↑能够发生，下列设计方案正确的是(　　)A．用铜片作负极，石墨电极作正极，氯化钠溶液为电解质溶液构成原电

8、池B．用铜片作电极，外接直流电源电解硫酸铜溶液14C．用铜片作阳极，铁片作阴极，外接直流电源电解硫酸钠溶液D．用铜片作电极，外接直流电源电解稀硫酸解析：选C。该反应为不能自发进行的氧化还原反应，必须设计为电解池才能发生。阳极为Cu放电，阴极为H＋放电，且生成Cu(OH)2，即用Cu作阳极，电解质溶液中为H2O放电，选项C符合要求。