2017-2018学年度高二化学《电解原理》知识点详总以及典例导析

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1、电解原理【学习目标】1、了解电解池的工作原理；2、初步掌握一般电解反应产物的判断方法。【要点梳理】要点一、电解原理1.定义：使电流通过电解质溶液（或熔融的电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解。2.装置特点：电能转化为化学能。3・形成条件：⑴与电源两个电极相连；（2）电解质溶液（或熔融的电解质）；（3）形成闭合回路。4.阴阳极的判断及反应原理（以电解熔融NaCl、CuCb溶液为例）与电源正极相连阴离子移向-阳极-发生氧化反应阳离子移向-阴极-发生还原反应t与电源负极相连要点二、电解反应类型1.只有电解质参加的反应（电解CuCb溶液）MBOH-iTCl-cu

2、2LCuCl2阳极：2cr—2e_=Cl2T（M化反应）阴极：Cu2++2e~=Cu（il2原反应）总反应：CuCl2电解Cu+Cl打2.只有水参加的反应（电解稀硫酸）ovr茁USO42-/H2SO4阳极：4OH；4e—=2出0+02丁阴极:2H++2e"=H2T总反应：2出0旦匚2H2T+O2T3.水和电解质均参加的反应（电解饱和食盐水）Cl-Na+NaCl阳极：2Cr-2e_=Cl2T阴极：2H*+2e_=H2T总反应：2NaCH-2H2O^^H2T+Cl2T+2NaOH1.电极参加的反应dH^frso42-H2SO4阳极反应：Cu-2c~=Cu2+阴极反应：2H

3、+-2e"=H2T总反应：Cu+2H+=^Cu2++H2?要点三、电解时电极反应式的书写1.看电极。主要是看阳极是何类型的电极，若为活性电极，电极本身被氧化发生氧化反应。阴极一般不参与电极反应。2.看离子。搞清电解质溶液屮存在哪些阴离子、阳离子，根据放电顺序书写电极反应式。3・水溶液屮始终有H+和OHS放电顺序屮HSOH~Z后的离子一般不参与电极反应。例如：电解CuSO4(aq)的电极反应分析：如图所示：(1)看电极。石墨作阳极，Fe作阴极，所以两电极都不反应。(2)看离子。阳离子放电顺序：Cu2+>H+,故Cu2++2e_=Cu阴离子放电顺序：OFOSOj一，故4O

4、H"-4e~=2H2O+O2T总方程式为：2Cu2++2H2O^^2Cu+O2T+4H+或2CuSO4+2H2O^^Cu+O2T+2H2SO4要点诠释：书写电极反应式的步骤一般分为四步：(1)列物质、标得失；(2)选离子、配电荷；(3)配个数、巧用水；(4)两式加、验总式。【典型例题】类型一、电化学中电极及电极反应的判断例1蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。下面是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应：放电Fe+NiO2+2H2OK^Fe(OH)2+Ni(OH)2下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是()A.放电吋，Fe是负极，NiCh是正极B.蓄电

5、池的电极可以浸入某屮酸性电解质溶液屮C.充电时，阴极上的电极反应为：Fc(OH)2+2c_=Fc4-2OH_D.放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动【答案】B、Do【解析】蓄电池放电时起原电池作用，原电池的负极是较活泼的金属，A正确。放电时，Fe是原电池的负极，Fe失电子被氧化成Fe?+离子。由于负极一Fe的附近聚集较多的Fe?+离子，电解质溶液中的阴离子向负极移动，D不正确。充电时蓄电池起电解池作用，充电吋电源的负极应与幫电池的负极(Fe,此时作为电解池的阴极)相连接，发生还原反应：Fe(OH)2+2e_=Fe+2OH_oC正确。该蓄电池的放电和充电时的电极反

6、应分别是：放电：负极Fe-2e■+2OH~=Fe(OH)2正极NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH-充电：阴极Fe(OH)2+2e_=Fe+2OH'阳极Ni(OH)2-2e+2OH=NiO2+2H2O可见反应是在碱性溶液屮进行的，B不正确。举一反三：【变式1】右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置，通电后在石墨电极&和1)附近分别滴加石蕊溶液，下列实验现象正确的是()A・逸出气体的体积：a电极的小于b电极的B.电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体C.a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色D.a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色【答案】D【解析】N

7、a2SO4=2Na++SO4「H20—H++OH_,SO广和OH一移向b电极，Na*和屮移向a电极，在b电极上：4OH_-4e_=2H2O+O2T，在a电极上：4H++4e_=2H2T，所以a电极产生的气体体积大于b电极；两种气体均为无色无味的气体；由于a电极上H'放电，所以a电极附近的c(OH_)>c(H+),滴加石蕊试液a电极附近变蓝色，同理，b电极附近变红色。例2银氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型，NiMH中的M表示金属或合金，该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)2+M=NiOOH+MH已知：6NiOOH