高中化学 第四章 第三节 第2课时 电解池 电解原理的应用 解析版

第2课时 电解原理的应用

[目标导航] 1.理解并掌握电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜，电冶金的原理，会书写电极反应式及化学方程式。2.学会电解的有关计算。

一、电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气

1．现象(装置如图)

(1)阳极上：产生黄绿色气体。

(2)阴极上：产生无色气体，阴极附近溶液变红。

2．原理分析及电极反应

电解时U 形管中，Cl －、OH －移向阳极，H ＋、Na ＋

移向阴极。

(1)阳极离子放电顺序：Cl －>OH －_____，电极反应：2Cl －－2e －===Cl 2↑(氧化反应)

(2)阴极离子放电顺序：H ＋>Na ＋，

电极反应：2H ＋＋2e －===H 2↑(还原反应)。

3．总反应化学方程式：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋Cl 2↑＋H 2↑。

离子方程式：2Cl －＋2H 2O=====电解H 2↑＋Cl 2↑＋2OH －。

思考 用惰性电极电解饱和食盐水一段时间，电解后的混合液能使红色布条褪色的原因是什么？

答案 电解饱和食盐水，阴极区生成NaOH ，阳极区生成Cl 2，二者发生反应： Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O ，NaClO 具有漂白性。

二、铜的电解精炼(粗铜含Zn 、Fe 、Ni 、Au 、Pt 、Ag 等)

1．装置与原理

阳极材料用粗铜，阴极材料用纯铜，电解质溶液用硫酸酸化的硫酸铜溶液。

2．电解特点

电解结束后，阳极泥中含有Au 、Pt 、Ag 等，电解质溶液中的金属阳离子有Zn 2＋、Fe 2＋、Ni 2＋、Cu 2＋，阴极得到精铜。

三、电镀

(1)根据图示，书写电极反应式：

阳极：Cu －2e －===Cu 2＋；

阴极：Cu 2＋＋2e －===Cu 。

(2)电镀的概念是应用电解原理在某些金属或非金属材料表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。

(3)电镀池的构成：一般都是用含有镀层金属离子的电解质溶液作电镀液；把镀层金属浸入电镀液中与直流电源的正极相连，作为阳极；待镀金属制品与直流电源的负极相连，作阴极。

(4)电镀的目的主要是增强材料抗腐蚀能力，也有许多电镀是为了美观或增加表面硬度。

四、电冶金

(1)金属冶炼的本质：使矿石中的金属离子获得电子，从它们的化合物中还原出来。如M n ＋＋n e －===M 。

(2)电解熔融的氯化钠可制取金属钠：

阳极反应式：2Cl －－2e －===Cl 2↑；

阴极反应式：2Na ＋＋2e －===2Na ；

总反应：2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑。

练一练

1．判断正误(正确打“√”，错误打“×”)

(1)氯碱工业是非常重要的化工生产，在电解饱和食盐水时，在阴极上得到的产物为H 2和NaOH( √ )

(2) 电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阳极( × )

(3) 电解法精炼粗铜，用纯铜作阳极( × )

(4) 在镀件上电镀锌，用锌作阳极( √ )

(5) 电解法精炼粗铜时，电解质溶液中各离子浓度一定不变( × )

(6)在镀件上电镀铜，电镀过程中阳极减少的质量等于阴极增加的质量( √ )

2．关于电解NaCl 水溶液，下列叙述正确的是( )

A ．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠

B ．若在阳极附近的溶液中滴入KI 溶液，溶液呈棕色

C ．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色

D ．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 答案 B

解析 电解食盐水时发生的反应：阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑

阴极：2H ＋＋2e －===H 2 总反应：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑

＋Cl 2↑；阳极附近的溶液中会溶有少量的Cl 2，滴加KI 溶液后发生

反应：Cl 2＋2I －===I 2＋2Cl －，溶液呈棕色；阴极放出H 2，得不到金

属钠；阴极附近产生大量的OH －，滴加酚酞后变红色，电解后生成

NaOH ，溶液呈碱性，A 、C 、D 均不正确。

3．粗铜的电解精炼如右图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极________(填图中的字母)；在电极d 上发生的电极反应式为____________________________；若粗铜中还含有Au 、Ag 、Fe ，它们在电解槽中的存在形式和位置为____________________。

答案 c Cu 2＋＋2e －===Cu Au 、Ag 以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe 以Fe 2＋的形式进入电解液

解析 电解精炼时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO 4溶液作电解液，比铜活泼的金属失电子生成离子进入溶液，不如铜活泼的金属形成阳极泥沉积下来。

4．请说明粗铜中的杂质是如何除去的？

答案 粗铜中比铜活泼的金属Zn 、Fe 等失去电子，产生的阳离子残留在溶液中；比铜不活泼的金属Ag 、Au 等以金属单质的形式沉积在电解池的底部，形成阳极泥(粗铜中的铜在纯铜上析出)。

一、电解原理的应用

1．工业电解饱和食盐水制取烧碱

工业电解饱和食盐水制备烧碱时必须阻止OH －移向阳极，以使NaOH 在阴极溶液中富集，常用阳离子交换膜将两溶液分开，使阳离子能透过阳离子交换膜，而阴离子不能通过。

如：氯碱工业中电解饱和食盐水的原理如图所示，已知溶液A 的溶质是NaOH 。

2．铜的电解精炼与电镀铜对比

的是( )

A ．电解时以纯铜作阳极

B ．电解时阴极发生氧化反应

C ．粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu －2e －===Cu 2＋

D ．电解后，电解槽底部会形成含少量Ag 、Pt 等金属的阳极泥

解析 电解精炼铜时，粗铜应作阳极，纯铜作阴极，故A 错；阳极与电池的正极相连发生氧化反应，阴极与电池的负极相连发生还原反应，故B 错；粗铜连接电源的正极，发生氧化反应，故C 错；金属的活动性顺序为Zn ＞Fe ＞Cu ＞Ag ＞Pt ，因此Ag 、Pt 不会放电，以单质形式在阳极底部沉积下来，故D 对。 答案 D

反思感悟 金属电解精炼时，溶液中增加较活泼的金属阳离子，被提纯金属阳离子的浓度减少。

变式训练1 臭氧是常见的强氧化剂，广泛用于水处理系统。制取臭氧的方法很多，其中高压放电法和电解纯水法原理如下图所示，下列有关说法不正确的是

( )

A ．高压放电法，反应的原理为3O 2=====放电2O 3

B ．高压放电出来的空气中，除含臭氧外还含有氮的氧化物

C ．电解时，电极b 周围发生的电极反应有3H 2O －6e －===O 3↑＋6H ＋和2H 2O －4e －===O 2↑＋4H ＋

D ．电解时，H ＋由电极a 经聚合固体电解质膜流向电极b

答案 D

解析 高压放电法与闪电条件下氧气部分转化为臭氧类似，其反应的原理为

3O 2=====放电2O 3，因空气中还含有氮气，放电条件下，氮气也能与氧气反应，故有

氮氧化物生成，A、B两项均正确；观察上图电解法制臭氧，可发现有氢气放出，必由水还原生成，发生还原反应，故a为阴极，同理，由水生成氧气和臭氧，发生氧化反应，C项正确；因b为阳极，电解质中的阳离子移向阴极，故D项错误。

二、有关电解计算的三种常用方法

例2用铂电极电解50 mL CuCl 2与CuSO4的混合溶液(浓度均为2 mol·L－1)，当阴极析出9.6 g固体时，阳极产生标准状况下氧气________L。

解析阴极电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu,9.6 g Cu的物质的量为0.15 mol，得电子0.3 mol，阳极电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，生成Cl2为0.05 L×2 mol·L－1＝0.1 mol。根据电子守恒知必有氧气生成，所以4n(O2)＋2n(Cl2)＝0.3 mol，n(O2)＝0.025 mol，则产生的氧气标准状况下的体积为0.025 mol×22.4 L·mol－1＝0.56 L。

答案0.56

归纳总结

1．有关电解计算的三种常用方法

(1)根据电子守恒法计算：用于串联电路中各电极产物的计算，其依据是电路上转移的电子数相等。

(2)根据总反应方程式计算：先写电极反应式，再写总反应方程式，最后根据总反应方程式计算。

(3)根据关系式计算：根据电子得失相等找到已知量与未知量之间的桥梁，得出计算所需的关系式。

2．电解计算的注意事项

(1)电解过程中产生的H＋或OH－，其物质的量等于转移电子的物质的量。

(2)进行电解计算时，要注意电极放电顺序，确定不同阶段的电极反应。

变式训练2将两支惰性电极插入CuSO4溶液中，通电电解。

(1)当有1.0×10－3mol的OH－放电时，溶液显浅蓝色，则在阴极上析出铜的质量是__________。

(2)若溶液的体积为1 L，忽略溶液体积变化，在标准状况下放出5.6 mL O2时，溶液的pH是________。

答案(1)0.032 g(2)3

解析(1)用惰性电极电解CuSO4溶液时，电极反应式为阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu，阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O。当有1.0×10－3mol的OH－放电时，生成标准状况下的O2为5.6 mL，此时转移电子为1.0×10－3 mol，则在阴极上析出Cu：0.032 g。

(2)阳极：

4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

4 mol 1 mol

n

5.6×10－3 L 22.4 L·mol－1

n＝1.0×10－3 mol，消耗1.0×10－3 mol OH－，生成1.0×10－3 mol H＋

则c(H＋)＝1.0×10－3 mol

1 L＝1.0×10

－3 mol·L－1

pH＝－lg c(H＋)＝－lg(1.0×10－3)＝3。

1．下列描述中，不符合生产实际的是()

A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极

B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极

C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极

D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极

答案 A

解析电解池的阳极发生失电子氧化反应、阴极发生得电子还原反应。电解熔融的Al2O3制Al时，若用Fe作阳极，会发生反应Fe－2e－===Fe2＋，Fe2＋移动到阴极上发生反应Fe2＋＋2e－===Fe，使得到的Al不纯。

2．如图为电解饱和食盐水的简单装置，下列有关说法正确的是()

A．电解一段时间后，向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞，呈红色

B．蛋壳表面缠绕的铁丝上发生氧化反应

C ．铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝

D ．蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触

答案 D

解析 碳棒在蛋壳内，溶液中的Cl －在该极失电子被还原，溶液的碱性不增强，故A 项错误；蛋壳表面缠绕的铁丝作阴极，H ＋在该极发生还原反应得到氢气，B 项错误；铁丝表面生成的气体是氢气，不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，C 项错误；蛋壳在该实验中的作用是阻止气体通过，D 项正确。

3．三氧化二镍(Ni 2O 3)可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH 调NiCl 2溶液pH 至7.5，加入适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl 2在弱碱性条件下生成ClO －，把二价镍氧化为三价镍。以下说法不正确的是( )

A ．可用铁作阳极材料

B ．电解过程中阴极附近溶液的pH 升高

C ．阳极反应方程式为2Cl －－2e －===Cl 2↑

D ．1 mol 二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1 mol 电子

答案 A

解析 由题意知电极反应，阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑，阴极：2H ＋＋2e －===H 2↑，阴极溶液呈碱性，pH 升高，故A 错误，B 正确；由Ni 2＋→Ni 3＋，失去1 mol e －，外电路中转移1 mol e －，即Cl －失去1 mol e －，H ＋得到1 mol e －。

4．以惰性电极电解CuSO 4溶液，若阳极上产生气体的物质的量为0.010 0 mol ，则阴极上析出铜的质量为( )

A ．0.64 g

B ．1.28 g

C ．2.56 g

D ．5.12 g

答案 B

解析 2CuSO 4＋2H 2O=====电解2Cu ＋ O 2↑ ＋ 2H 2SO 4

0.020 0 mol 0.010 0 mol

m (Cu)＝0.020 0 mol×64 g·mol －1＝1.28 g 。

[基础过关]

一、电解饱和食盐水

1.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液。通电时，为使Cl 2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是( )

A ．a 为正极，b 为负极；NaClO 和NaCl

B ．a 为负极，b 为正极；NaClO 和NaCl

C ．a 为阳极，b 为阴极；HClO 和NaCl

D ．a 为阴极，b 为阳极；HClO 和NaCl

答案 B

解析 有关反应有2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑，Cl 2＋2NaOH===NaCl

＋NaClO ＋H 2O ，因阳极生成Cl 2，阴极生成NaOH ，为使二者充分作用，Cl 2应在下端产生，从而推知电源b 为正极，a 为负极，消毒液的主要成分是NaCl 、NaClO 。

2．某溶液中含有溶质NaCl 和H 2SO 4，它们的物质的量之比为3∶1。用石墨作电极电解溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是

( )

A ．阴极只析出H 2

B ．阳极先析出Cl 2，后析出O 2

C ．电解最后阶段为电解水

D ．溶液pH 不断增大，最后为7

答案 D

解析 电解质溶液中，n (Na ＋)∶n (Cl －)∶n (SO 2－4)＝3∶3∶1，开始电解产生H 2和

Cl 2，之后相当于电解NaCl ，生成OH －，最后相当于电解水，因而pH>7，阴极只生成H 2。三个阶段分别为电解HCl 、NaCl 、H 2O 。

二、电镀

3．观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是( )

A．装置①工业上可用于生产金属钠，电解过程中石墨电极产生金属，此法也可用于生产活泼金属镁、铝等

B．装置②中随着电解的进行左边电极会产生红色的铜，并且电流表示数不断变小

C．装置③中的离子交换膜只允许阳离子、阴离子和小分子水通过

D．装置④的待镀铁制品应与电源正极相连

答案 B

4．欲在金属表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴极。下列各组中，选用的阳极金属和电镀液均正确的是()

A．Ag和AgCl溶液B．Ag和AgNO3溶液

C．Pt和Ag2CO3溶液D．Pt和Ag2SO4溶液

答案 B

解析电镀槽中，要求镀件作阴极，可用镀层金属作阳极，利用其阳极溶解提供镀层金属，也可用惰性电极材料作阳极，镀层金属则由电镀液提供；电镀液通常采用含有镀层金属离子的盐溶液，由于A、C、D中AgCl、Ag2CO3和Ag2SO4均为沉淀，只有B项符合要求。

三、电解冶炼金属

5．在冶金工业中，常用电解法得到钠、镁、铝等金属，其原因是()

A．都是轻金属B．都是活泼金属

C．成本低廉D．化合物熔点较低

答案 B

解析金属冶炼方法选取的主要依据是金属的活动性强弱，不活泼的金属可以用热分解法制备，如加热氧化汞；比较活泼的金属用热还原法制备，如用焦炭炼铁；活泼的金属离子很难被其他还原剂还原，只能用电解方法制备。由于钠、镁、铝是活泼金属，所以只能用电解法。

6．火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、金和银等)，其性能远不能达到电气工业的要求，工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时()

A ．粗铜接电源负极

B ．纯铜作阳极

C ．杂质都将以单质形式沉积到池底

D ．纯铜片增重2.56 g ，电路中通过电子为0.08 mol

答案 D

解析 电解精炼铜时，用粗铜作阳极，用纯铜作阴极，所以A 、B 不正确；锌比铜活泼，失电子变成锌离子进入溶液中，金、银不活泼，以单质形式沉积到池底，C 不正确；n (e －)＝ 2.56 g 64 g·mol －1

×2＝0.08 mol ，D 正确。 四、电解的有关计算

7．用惰性电极电解饱和食盐水，当电源提供给0.2 mol 电子时停止通电。若此时溶液体积为2 L ，则所得电解液的pH 是( )

A ．1

B ．8

C ．13

D ．14

答案 C

解析 电解食盐水时供给0.2 mol 电子，则消耗的H ＋为0.2 mol ，同时产生OH － 0.2 mol ，溶液体积为2 L ，pH ＝13。

8．在水中加等物质的量的Ag ＋、Ba 2＋、Na ＋、SO 2－4、NO －3、Cl －

，将所得溶液放在用惰性电极作电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物的质量比为

( )

A ．35.5∶108

B ．16∶207

C ．8∶1

D ．108∶35.5

答案 C

解析 溶液中的六种离子，有四种发生反应生成沉淀：Ag ＋＋Cl －===AgCl↓、Ba 2＋＋SO 2－4===BaSO 4↓，最后溶液就成了NaNO 3溶液；而电解NaNO 3溶液，实质

就是电解水，电解方程式为2H 2O=====电解2H 2↑＋O 2↑。氧化产物和还原产物的质量

之比为m (O 2)∶m (H 2)＝(1 mol×32 g·mol －1)∶(2 mol×2 g·mol －1)＝8∶1，即C 项正确。

9．将含0.4 mol CuSO 4和0.4 mol NaCl 的水溶液 1 L ，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上得到 0.3 mol 铜，求在另一个电极上析出的气体在标准状况下的体积是( )

A．5.6 L B．6.72 L C．13.44 L D．11.2 L

答案 A

解析阴极：0.3 mol Cu2＋得到0.6 mol电子

阳极：失去的电子数也应为0.6 mol

2Cl－－2e－===Cl2↑

0．4 mol 0.4 mol 0.2 mol

4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

0.2 mol 0.05 mol

得到Cl2和O2共0.25 mol，标况下的体积为5.6 L。

10．常温下用石墨作电极，电解100 mL 0.1 mol·L－1的Cu(NO3)2溶液和0.1 mol·L －1的AgNO3溶液组成的混合溶液，当某一电极上生成的气体在标准状况下体积为1.12 L时，假设溶液体积不变，下列说法正确的是()

A．阴极增重1.4 g B．所得溶液pH<1

C．阴极增重0.64 g D．所得溶液pH>1

答案 B

解析阴极可以放电的离子依次为0.01 mol Ag＋、0.01 mol Cu2＋，阳极可以放电的阴离子只有OH－。当阳极生成1.12 L O2时，电路中通过电子：n(e－)＝0.05 mol×4＝0.2 mol，此时Ag＋、Cu2＋已全部析出，质量：0.01 mol×108 g·mol－1＋0.01 mol×64 g·mol－1＝1.72 g。因为当Ag＋、Cu2＋全部析出以后，相当于电解水，H＋不再增加，所以生成的H＋所带电荷与0.01 mol Ag＋、0.01 mol Cu2＋所带电荷相等。则溶液中生成的H＋浓度为c(H＋)＝0.3 mol·L－1，pH<1。当阴极生成1.12 L H2时，表明Ag ＋、Cu2＋已经放电完全。阴极增重、溶液pH与以上相等。

[能力提升]

11．右图是电解氯化钠溶液(含酚酞)的装置。

有毒气体收集的装置省略没有画出，两电极均是惰性电极。

(1)a电极的名称是____________。

(2)电解过程中观察到的现象是_______________________________

________________________________________________________________________。

(3)鉴定N 出口的气体最简单的方法是__________________________。

(4)电解的总反应离子方程式为__________________________________________。

(5)若将b 电极换成铁电极，写出在电解过程中U 形管底部出现的现象：______________________。

答案 (1)阴极 (2)两极均有气泡产生；a 极区溶液变成红色；b 极液面上气体为黄绿色；b 极区溶液变为浅黄绿色 (3)用湿润的淀粉-KI 试纸检验，变蓝则是Cl 2

(4)2Cl －＋2H 2O=====电解Cl 2↑＋H 2↑＋2OH －

(5)底部有白色沉淀产生，很快变为灰绿色，最终变为红褐色

解析 根据电子的流向，可以判断a 极的名称，a 极连接的是直流电源电子流出的一极，为负极。因此，a 极是电解池的阴极，b 极为阳极，产物为Cl 2，检验Cl 2的方法是用湿润的淀粉-KI 试纸。当将b 极改为铁电极时，铁失去电子变成阳离子进入溶液，与阴极放出H 2后剩余的OH －结合，首先生成Fe(OH)2沉淀，然后转化为Fe(OH)3沉淀。

12．电解原理在化学工业中有着广泛的应用。某电解池装置如右图所示，其中a 为电解液，X 和Y 均为惰性电极，则：

(1)若a 为CuSO 4溶液，则电解时的化学反应方程式为_____________________。

(2)若电解含有0.04 mol CuSO 4和0.04 mol NaCl 的混合溶液400 mL ，当阳极产生 672 mL(标准状况下)气体时，溶液的pH ＝______(假设电解后溶液体积不变)。

答案 (1)2CuSO 4＋2H 2O=====电解2Cu ＋O 2↑＋2H 2SO 4

(2)1

解析 (1)用惰性电极电解CuSO 4溶液时，阳极OH －放电，阴极Cu 2＋放电，故电解时既电解溶质又电解溶剂，由此可得电解反应式。

(2)电解混合溶液时，阳极上Cl －先放电，2Cl －－2e －===Cl 2↑，0.04 mol Cl －只能生

成0.02 mol Cl 2，即448 mL ，转移0.04 mol 电子，现共生成672 mL 气体，说明还有224 mL 气体来自于水的电解，根据反应4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑可知又转移0.04 mol 电子，故电解过程中阴极共转移0.08 mol 电子。阴极上Cu 2＋先放电，电极反应式为Cu 2＋＋2e －===Cu ，现有0.04 mol Cu 2＋，恰好完全电解，由此可得整个电解过程中消耗了0.04 mol OH －，根据水的电离可知溶液中H ＋的物质的量为0.04 mol ，则c (H ＋)＝0.1 mol·L －1，pH ＝1。

13．下图中电极a 、b 分别为Ag 电极和Pt 电极，电极c 、d 都是石墨电极。通电一段时间后，在c 、d 两极上共收集到 336 mL (标准状态)气体。回答：

(1)直流电源中，M 为__________极。

(2)Pt 电极上生成的物质是______，其质量为______g 。

(3)电源输出电子的物质的量与电极b 、c 、d 分别生成的物质的物质的量之比为2∶______∶______∶________________________________________________________________________。

(4)AgNO 3溶液的浓度________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，AgNO 3溶液的

pH________________________________________________________________________，硫酸的浓度

________，硫酸的pH________。

(5)若硫酸的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的硫酸________g 。

答案 (1)正 (2)Ag 2.16 (3)2 12 1

(4)不变 不变 增大 减小 (5)45.18

解析 (1)电解5.00%的稀硫酸，实际上是电解其中的水。因此在该电解池中发生

反应：2H 2O=====电解2H 2↑＋O 2↑，V (H 2)∶V (O 2)＝2∶1。据此可确定d 极为阴极，则

电源的N 极为负极，M 极为正极。(2)在336 mL 气体中，V (H 2)＝23×336 mL ＝224

mL ，为0.01 mol ；V (O 2)＝13×336 mL ＝112 mL ，为0.005 mol 。说明电路上有0.02

mol 电子移动，因此在b 极(Pt 、阴极)产生Ag ：0.02 mol×108 g·mol －1＝2.16 g ，即0.02 mol 的Ag 。(3)n (e －)∶n (Ag)∶n (O 2)∶n (H 2)＝0.02∶0.02∶0.005∶0.01＝

2∶2∶12∶1。(4)由Ag(阳)电极、Pt(阴)电极和AgNO 3溶液组成的电镀池，在通电一定时间后，在Pt 电极上放电所消耗溶液中Ag ＋的物质的量等于Ag 电极被氧化给溶液补充的Ag ＋的物质的量，因此AgNO 3溶液的浓度不变，溶液的pH 也不变。电解5.00%的硫酸溶液，由于其中的水发生电解，因此硫酸浓度增大，由于H ＋的浓度增大，故溶液的pH 减小。(5)设原5.00%的硫酸为x g ，电解时消耗水0.01 mol×18 g·mol －1＝0.18 g ，则：5.00%x ＝5.02%(x －0.18)，解得x ＝45.18 g 。

[拓展探究]

14．蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置，有一种蓄电池在充电和放电时发

生的反应是NiO 2＋Fe ＋2H 2O 放电充电Fe(OH)2＋Ni(OH)2，用该蓄电池电解(阴、

阳极均为惰性电极)M(NO 3)x 溶液时，若此蓄电池工作一段时间后消耗0.36 g 水。

(1)电解时，电解池的阳极应连接________(填序号)。

A ．NiO 2

B ．Fe

C ．Fe(OH)2

D ．Ni(OH)2

(2)电解M(NO 3)x 溶液时某一极质量增至m g ，金属M 的相对原子质量的计算式为__________(用m 、x 表示)。

(3)此蓄电池电解含有0.01 mol CuSO 4和0.01 mol NaCl 的混合溶液100 mL ，转移相同量的电子时，阳极产生气体__________L(标准状况)，电解后溶液加水稀释至1 L ，溶液的pH 为________。

答案 (1)A (2)50mx (3)0.168 2

解析 (1)电解池的阳极应连原电池的正极，故连NiO 2。

(2)蓄电池工作时，消耗0.36 g 水，通过0.02 mol 电子，由得失电子守恒知mx M ＝

0.02 M ＝50mx 。

(3)通过电子0.02 mol ，首先产生0.005 mol Cl 2，转移电子的物质的量为0.01 mol ，

然后发生4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑，产生O 2：0.02 mol －0.01 mol 4

＝0.002 5 mol ，

V气＝(0.002 5 mol＋0.005 mol)×22.4 L·mol－1＝0.168 L。产生n(H＋)＝0.002 5 mol×4＝0.01 mol，c(H＋)＝0.01 mol·L－1，pH＝2。

人教版选修四 化学反应原理电解池第一课时说课稿获奖版

人教版《选修四化学反应原理》电解池（第一课时说课稿） 各位领导、评委、各位同行： 我今天说课的题目是：《选修四化学反应原理》第四章第三节电解池的第一课时，我主要从六个方面对本节课进行阐述 一、教材的地位和作用 电解原理是中学化学重要基本理论之一，既涉及到电化学的理论知识，又与元素化合物知识、氧化还原反应等密切相关，故占有重要的地位。在此之前，学生已经学习了将化学能转化为电能的装置——原电池，通过对电解池的学习之后，学生将形成一个将氧化还原反应、能量转换、元素化合物知识、电解质溶液、原电池和电解原理和有关计算等知识联系起来的知识网络，对培养学生从实践到理论，又从理论到实践的认知规律的提高有很大的作用二、教学目标 根据本教材的结构和内容分析，结合着高二年级学生他们的认知结构及其心理特征，我制定了以下的教学目标： 知识与技能（知识目标）：1．理解认识电解原理。 2．理解电解质溶液、电极对电解的影响 过程与方法（能力目标）： 通过学习活动，培养学生的动手操作能力，通过对实验现象的观察、分析和推理，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的科学探究精神和创新能力。 情感态度与价值观（情感目标）： 使学生亲身经历“实践－认识－再实践－再认识”的认知过程，帮助学生牢固树立理论联系实际的学风；培养学生认真完成实验、仔细观察现象、合理分析实验的严谨求实的科学态度，培养学生与他人合作、交流的意识和能力，提高辩证思维的能力。 三、教学的重、难点 教学重点：理解电解的基本原理 教学难点：理解电解质溶液、电极材料对间接的影响 四、教法 通过实验与多媒体的有机结合，进行问题探究、实验探究、分组讨论，归纳总结，体现“以问题为引导，学生为主体”的新课改精神 五、学法指导 指导学生运用实验观察、分析、比较、讨论、概括、练习等学习手段，通过亲自动手参与实验，分析讨论实验现象，得出结论的过程培养其探索精神及分析问题、解决问题的能力。同时，也能够培养学生的主体性与合作精神 六、教学过程 教学流程： 问题引入——活动探究1——学习电解理论——活动探究2、活动探究3——完善电解原理——课堂小结——学习反馈（固化能力，形成学科思想和学科能力） 本节课的容量大，我在本节课的教学中注意突出重点，条理清晰，紧凑合理。各项活动的安排也注重互动、交流，最大限度的调动学生参与课堂的积极性、主动性 1、创设情景，引入新课（2-3分钟） 直接提出问题“电解质溶液为什么能够导电？电解质溶液导电有没有发生化学变化？”引入新课 2、学习电解原理（38-40分钟分钟） 探究活动1：（P79实验4-2）提示学生观察电解质溶液、两极有什么变化？

电解池第一课时教案

第四章电化学基础第三节电解池 第一课时——电解原理 【教学目标】 知识与技能： 1．了解电解池工作原理。 2．学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。 过程与方法： 电解氯化铜溶液的实验采用学生猜想、实验验证、分组讨论、师生总结的方法，让学生感受电能转化为化学能的科学事实，体验“科学猜想——实验验证——归纳总结——形成理论”的研究过程，增强对电解池工作原理的了解。 情感态度价值观： 1．通过了解戴维发明电解法的化学史，感受科学家不畏艰难、勇于探索的科学精神。 2. 通过原电池工作原理到电解池工作原理的逆推，体验电化学知识间的相关性与渐进性，感受化学世界的奇妙与和谐。 3．通过石墨作电极电解CuCl2溶液的实验探究，体验科学猜想的重要意义，发展学习化学的兴趣，培养严谨细致、务实求真的科学态度。 【教学重难点】电解原理。 【教学方法】启发讨论法、合作学习法、实验探究法。 【课堂教学】 【复习】 我们在前几节课学习了原电池、化学电源。那么请大家回答一下下列几个问题1、电解质是指在______ 水溶液或熔融状态下______能够导电的化合物。 2、电离是指电解质在_水溶液______或__熔融_____状态下离解成___自由移动离子_的过程。 3、原电池是___把化学能转化为电能___ _______的装置。 4、构成原电池的条件是 【引入】

我们知道了化学能在一定条件下能够转化为电能，这类装置我们称之为原电池。反过来，假如我们把电流通入水或者水溶液中会不会发生变化？假如发生变化，这种变化是否存在一定的规律呢?今天我们就一起来研究向水或水溶液中通电，溶液中所发生的变化及其规律。 同学们，在初中我们已经学习了水的电解，水在通电时生成了什么？能写出变化的化学方程式吗？ 【学生讨论】 屏幕上就是我们电解水的装置示意图，两支试管中，哪边产生的是氢气？哪边是氧气？你的依据是什么？ 下面请大家注意观察视频中电解CuCl 2的实验， 1、U 型管中为CuCl 2溶液 2、2个电极均为石墨 3、通电后放入的为碘化钾淀粉试纸 【观察实验】 请回忆一下实验的现象，讨论下可能是什么物质？ 那么铜和氯气究竟是怎样生成的能？我们来分析一下电解CuCl 2的原理 【原理分析】 讨论下通电前溶液中有哪些离子？怎样运动？通电后又怎样运动？ 通电前：H +、OH -、Cl -、Cu 2+四个离子做无规则自由运动。 通电后，产生的电流顺时针方向流动？电子相反，所以电子会聚集在阴极，溶液中Cu2+向阴极移动，在阴极上得电子变成铜单质；而Cl-相反，向阳极移动在阳极上失去电子变成氯气。 【结论】 结论1：电解质通电前在水溶液中的阴、阳离子作 自由 运动；在外电源的作用下(直流电)，改作____定向_____移动而导电。在导电的同时，在阳、阴两极发生氧化—还原反应，即被电解，电离是____电解______的前提。 此外，根据刚才的分析讨论下电极方程式该如何书写？ 阳极： 发生氧化反应 阴极： 发生还原反应 2Cl —-2e — = Cl 2 ↑ Cu 2++ 2e — = Cu

电解原理及应用

电解原理及应用 学习目标 知识与技能：1、理解电解原理，会判断电解池、电极产物、电极周围溶液pH值及整个溶液pH值的变化； 2、能书写电极反应式及总反应式，培养分析归纳知识的能力。 过程与方法：1、利用惰性电极电解氯化铜的实验，探究电解原理 2、了解电解的应用，特别是电解在电镀、电解精炼、电冶炼等方面的应用。情感态度与价值观：通过电解知识的学习，发现其在日常生活和工农业生产中的广泛应用，激发学生勇于创新、积极实践的科学态度。 重点：理解电解原理和以电解CuCl2溶液为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律。 难点：理解电解原理，非惰性电极作阳极对电解产物的判断，电解原理的应用。 先学后教 回顾：电解质是指在________________________________能够导电的___________。电离是指电解质在_____________或__________状态下离解成____________过程。电解质溶液或熔融电解质导电的实质是。 一、电解 1、定义： 2、电解装置—电解池（槽） （1）定义： （2）构成条件： ①——提供电能 ②——形成闭合回路 ③——帮助实现能量转化 （3）能量转化方式： （4）电极名称、电极判断和电极反应类型： 左边石墨棒电极名称：，电极反应类型： 右边石墨棒电极名称：，电极反应类型： 电解质溶液中离子的迁移方向： 二、电解原理 1、离子放电顺序（惰性电极通常包括和等） 阴极阳离子放电顺序：Ag＋> Hg 2＋> Fe 3＋> Cu 2＋>H＋> Pb 2＋>Sn 2＋>Fe 2＋>Zn 2＋> Al 3＋>Mg 2＋>Na＋>Ca 2＋>K＋ 阳极阴离子放电顺序：S2－> I－> Br－>Cl－> OH－> 含氧酸根> F－ 思考与交流：①上述阳离子顺序与离子的氧化性或金属活动性顺序有何联系？上述阴离子顺序与离子的还原性有何联系？ ②若用铜做电极，阳极的放电情况会怎么样？ 2、电极反应式书写

第一课时 电解原理

第一课时 电解原理 课前预习学案 一、预习目标 预习实验“电解池原理”，初步把握实验原理、目的要求、材料用具和方法步骤。 二、预习内容 “电解池原理”实验 1．实验原理： 2．材料用具 实验仪器：小烧杯、玻璃棒、碳棒、导线、电流表、 电源、改进的塑料制电解槽； 实验药品：CuCl 2溶液、淀粉碘化钾试纸、NaOH 溶液、CuSO 4溶液、 片、 片。 3．实验步骤： ⑴ ； ⑵ ； ⑶ 4．观察和记录： 三、提出疑惑 同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中 课内探究学案 一、学习目标 1．知道电解的基本原理，会判断一般电解反应产物； 2．能说出电解、电解池及形成条件； 3．正确使用实验器材，完成“电解池原理”实验操作。 学习重难点：知道电解的基本原理，会判断一般电解反应产物。 二、学习过程 （一）电解原理 1、试验探究 如图所示：与电源正极相连的电极叫 极， 与外电源正极相连的电极， 电子， 反应。 与外电源负极相连的电极， 电子， 反应。 定义： 把 转化为 的装置。 组成： 两个电极、 电解质 溶液、 直流电源 电 极 极： 极： 电 解 池

稀H 与电源负极相连的电极叫 极。 若烧杯中的液体为CuCl 2溶液，合上电源开关， 能否看到小灯泡发光？ 。 给CuCl 2溶液通电时现象： 阴极上 ， 经检验该物质是 。 阳极上： ， 经检验该物质是 。 两支电极上发生的反应为： 阳极： 。反应类型： 反应。 阴极： 。反应类型： 反应。 总反应式： 。 过程分析：CuCl 2溶液能导电是因为存在 ，通电后这些自由移动的离子，在电场作用下作 移动，根据 相互吸引的原理，带负电的氯离子向 极移动，在阳极，氯离子失去电子被 为氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出，带正电的铜离子向 极移动，在阴极铜离子获得电子被 成铜原子，覆盖在阴极上。 2、电解：使电流通过 溶液而在阴、阳两极引起 的过程。 所用电流一般为直流电还是交流电较好？ ！该过程中 能转化为 能！ 这是一个物理过程还是一个化学过程？ 过程！显然：电解质溶液的导电过程就是 的过程。 3、电解池：将 能转化为 能的装置。 构成电解池的条件： ① ② ③ ④ 判断下列装置是否属于电解池：

最新高中化学原电池和电解池知识点总结

最新高中化学原电池和电解池知识点总结最新高中化学原电池和电解池知识点总结 一原电池； 原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应，但区别于一般的氧化还原反应的是，电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的，而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应，电子通过外电路输送到正极上，氧化剂在正极上得电子发生还原反应，从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子转移过程，产生电流，实现化学能向电能的转化。 从能量转化角度看，原电池是将化学能转化为电能的装置；从化学反应角度看，原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂，使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个：

（1）电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与导电的材料（非金属或某些氧化物等）组成。 （2）两电极必须浸泡在电解质溶液中。 （3）两电极之间有导线连接，形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流，所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外，还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说，化学电源必须是原电池，但原电池不一定都能做化学电池。形成前提：总反应为自发的氧化还原反应 电极的构成： a.活泼性不同的金属—锌铜原电池，锌作负极，铜作正极； b.金属和非金属（非金属必须能导电）—锌锰干电池，锌作负极，石墨作正极； c.金属与化合物—铅蓄电池，铅板作负极，二氧化铅作正极； d.惰性电极—氢氧燃料电池，电极均为铂。电解液的选择：电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。原电池正负极判断： 负极发生氧化反应，失去电子；正极发生还原反应，得到电子。

电解池教案(第一课时)

第三节电解池教案（第一课时）

（2）电解质； （3）构成闭合回路 ［学生活动］让学生独立书写电解CuCl2溶液的化学反应方程式。（能够请1—2名学生到黑板上书写，然后讲评） ［板书］ CuCl 2Cu＋Cl 2 ↑ ［过渡］下面我们再分析电解池的两个电极。 ［板书］3、电解池的两极 ［讲］电解池的两极是由与之相连的电源电极的极性决定的。 ［板书］阴极：与电源负极相连的电极。（发生还原反应）阳极：与电源正极相连的电极。（发生氧化反应） ［设疑］电解质溶液是如何将电路沟通的呢？ ［板书］4、电解池中的电子的移动方向 ［学生活动］请学生讨论、总结并回答上面提出的问题。 ［板书］电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子（被还原）电解池中阴离子（被氧化）→电解池阳极→电源正极 ［讲］由上面分析可知：电解质溶液的导电过程必须有阴阳离子的参与，如果溶液中的离子不参加反应，电路就不能沟通，所以电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程。 ［板书］5、电解的本质：电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程 ［问］从上已知CuCl2溶液中存有的离子有：Cu２＋、Cl－、OH－、H＋为什么电解时，只有Cu２＋和Cl－放电？这要涉及到离子的放电顺序问题。［板书］6、离子的放电顺序 ［讲］因为各种离子得失电子的水平不同，所以，电解时离子放电难易也不同。 ［板书］阳离子：Ag+＞Hg2+＞H+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+＞K+ 阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根 ［讲］电解电解质溶液时，在阴阳两极上首先发生放电反应的离子分别是溶液里最容易放电的阳离子和最容易放电的阴离子。 ［讲］我们还要注意的是要先看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属，则阳极反应为电极材料失去电子，变成离子进入溶液；若为惰性电极材料，则根据阳离子的放电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式 ［板书］7、电极产物的判断 (1) 阳极放电顺序：活泼阳极(金属)>无氧酸根离子>OH―>含氧酸根离子>F―

高中化学精讲电解原理及应用

考点40电解原理及应用 1．复习重点 1．电解原理及其应用，放电顺序，电极反应式的书写及有关计算； 2．氯碱工业。 2．难点聚焦 一、理解掌握电解池的构成条件和工作原理 1、要判断电解产物是什么，必须理解溶液中离子放电顺序 阴极放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。放电顺序是 K +、Ca 2+、Na +、Mg 2+、Al 3+、Zn 2+、Fe 2+(H +)、Cu 2+、Hg 2+、Ag +、Au 3+ 放电由难到易 阳极：若是惰性电极作阳极，溶液中的阴离子放电，放电顺序是 S 2-、I -、Br -、Cl -、OH -、含氧酸根离子(NO 3-、SO 42-、CO 32-)、F - 失电子由易到难 若是非惰性电极作阳极，则是电极本身失电子。 要明确溶液中阴阳离子的放电顺序，有时还需兼顾到溶液的离子浓度。如果离子浓度 相差十分悬殊的情况下，离子浓度大的有可能先放电。如理论上H +的放电能力大于Fe 2+、 Zn 2+，但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时，由于溶液[Fe 2+]或[Zn 2+]>>[H +]，则先在 阴极上放电的是Fe 2+或Zn 2+，因此，阴极上的主要产物则为Fe 和Zn 。但在水溶液中，Al 3+、 Mg 2+、Na +等是不会在阴极上放电的。 2、电解时溶液pH 值的变化规律 电解质溶液在电解过程中，有时溶液pH 值会发生变化。判断电解质溶液的pH 值变化， 有时可以从电解产物上去看。①若电解时阴极上产生H 2，阳极上无O 2产生，电解后溶液pH 值增大；②若阴极上无H 2，阳极上产生O 2，则电解后溶液pH 值减小；③若阴极上有H 2， 阳极上有O 2，且222O H V V =，则有三种情况：a 如果原溶液为中性溶液，则电解后pH 值不 变；b 如果原溶液是酸溶液，则pH 值变小；c 如果原溶液为碱溶液，则pH 值变大；④若 阴极上无H 2，阳极上无O 2产生，电解后溶液的pH 可能也会发生变化。如电解CuCl 2溶液 （CuCl 2溶液由于Cu 2+水解显酸性），一旦CuCl 2全部电解完，pH 值会变大，成中性溶液。 3、进行有关电化学计算，如计算电极析出产物的质量或质量比，溶液pH 值或推断金 属原子量等时，一定要紧紧抓住阴阳极或正负极等电极反应中得失电子数相等这一规律。 三、理解金属腐蚀的本质及不同情况，了解用电化学原理在实际生活生产中的应 电解原理的应用 （1）制取物质：例如用电解饱和食盐水溶液可制取氢气、氯气和烧碱。

高中化学解题方法--电解原理

高中化学解题方法--电解原理电解池既能与学科内知识交叉，也可在学科间形成知识交叉，因而其题相对较难。 ●难点磁场 请试做下列题目，然后自我界定学习本篇是否需要。 有一电解池，电极为惰性电极，内装Na2SO3(aq)，通以直流电，惰性电极上发生化学反应。 (1)阴极上的反应为：； (2)阳极上的反应为：。 ●案例探究 [例题]某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数值，其实验方案的要点为： ①用直流电电解氯化铜溶液，所用仪器如图24—1。 ②强度为I A，通电时间为t s后，精确测得某电极上析出的铜的质量为m g。 图24—1 试回答： (1)这些仪器的正确连接顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示，下同) E接____________，C接____________，____________接F。 实验线路中的电流方向为________→_______→________→C→________→________ (2)写出B电极上发生反应的离子方程式____________，G试管中淀粉KI溶液变化的现象为____________，相应的离子方程式是____________。 (3)为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序是____________。 ①称量电解前电极质量②刮下电解后电极上的铜并清洗③用蒸馏水清洗电解后电极 ④低温烘干电极后称量⑤低温烘干刮下的铜后称量⑥再次低温烘干后称量至恒重 (4)已知电子的电量为 1.6×10－19 C。试列出阿伏加德罗常数的计算表达式：N A=____________。 命题意图：考查学生对电解原理的理解及完成电解实验的能力。 知识依托：电解原理。 错解分析：电解CuCl2(aq)发生如下反应： Cu2＋＋2Cl－ 电解 Cu＋Cl2↑ Cl2有毒，须作处理，装置中G，作用即此，如果不注意观察，忽略了或猜不透G的作用，就会得出错误的答案。不能排除②⑤干扰，也会得出错误答案。 解题思路： (1)B电极上应产生Cl2：

高中化学 第1章第2节电解 第2课时 电解原理的应用作业1 鲁科版选修4

第2课时电解原理的应用 [基础达标] 1．用石墨电极电解CuCl2溶液(如图所示)。下列分析正确的是( ) A．a端是直流电源的负极 B．通电使CuCl2发生电离 C．阳极上发生的反应：Cu2＋＋2e－===Cu D．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体 解析：选A。A.铜离子应移向阴极，则a为负极。B.CuCl2发生电离是在水分子的作用下完成的，并非通电才能发生。C.反应Cu2＋＋2e－===Cu应在阴极上发生，阳极上发生的反应应为2Cl－－2e－===Cl2↑。D.通电一段时间后，应在阳极附近观察到黄绿色气体。 2．已知铜或银做电解池的阳极时，能被氧化为金属离子。下图中装置分别通电一段时间后，溶液质量增加的是( ) 解析：选D。A、B项中石墨做电极材料，溶液质量只会减小；C项中进入溶液的铜与从溶液中析出的铜的质量相等；D项中2 mol Ag失电子进入溶液，1 mol Cu从溶液中析出，溶液质量增加，故正确。 3．用石墨做电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的( ) A．CuSO4B．H2O C．CuO D．CuSO4·5H2O 解析：选C。用石墨做电极电解CuSO4溶液的电解方程式是2CuSO4＋2H2O通电,2H2SO4＋2Cu＋O2↑，根据缺什么补什么的原则，要想使电解液恢复原状，应加入CuO，C项正确。 4．如图所示的装置，通电一段时间后，测得甲池中某电极质量增加2.16 g，乙池中某电极上析出0.64 g某金属，下列说法正确的是( ) A．甲池是b极上析出金属银，乙池是c极上析出某金属 B．甲池是a极上析出金属银，乙池是d极上析出某金属 C．某盐溶液可能是CuSO4溶液 D．某盐溶液可能是Mg(NO3)2溶液 解析：选C。甲池a极是阴极，析出金属银，乙池c极是阴极，析出某金属。某盐溶液如果是Mg(NO3)2溶液，不可能析出金属，由关系式2Ag＋～2e－～Cu2＋可知，某盐为可溶性铜盐。 5．如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b电极附近溶液呈红色。下列说法正确的是( )

高考化学电解原理及其应用试题管窥

发表于《理科考试研究》 高考化学电解原理及其应用试题管窥 电解原理及其应用是高中化学重要内容，也是历年高考化学重点考查的知识点之一。高考化学试题中对于电解原理及其应用的考查角度多种多样且方式灵活多变，特别是近几年高考化学试题中对该知识点的考查体现出“水平立意，注重双基，学以致用”的特点。 一、电解规律的应用 电解规律的应用包括电极判断、电极反应式的书写、电解产物的判断及溶液pH的变化等。 【例1】（02春季12）通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为＋1价）溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n（硝酸银）：（硝酸亚汞）＝2：1，则下列表述准确的是（） A、在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n（Ag）：n（Hg）＝2：1 B、在量阳极上得到的产物的物质的量不相等 C、硝酸亚汞的化学式为HgNO3 D、硝酸亚汞的化学式为Hg2(NO3)2 解析：本题通过电解相同浓度的硝酸银和硝酸亚汞，判断两个阴极和两个阳极上产物的物质的量是否相等，并分析硝酸亚汞的化学式。因Ag+和Hg+都是一价，当通电量相等时，析出的银和汞的物质的量必然相等；由题意知：若析出2molAg，则被还原的AgNO3为2mol，被还原的硝酸亚汞为1mol，所以，1mol 硝酸亚汞必含2molHg，化学式为Hg2(NO3)2；根据电解酸碱盐的规律，电解硝酸银和硝酸亚汞阳极上的产物都是O2，因为电量相等，产生的O2也相等。本题答案为D。 【例2】（04上海13）下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是（） 解析：本题给出电解饱和食盐水四个装置，考查学生对电解饱和食盐水原理的理解、产物的判断和检验及装置的辨认水平，同时也考查学生对所学知识的迁移水平。由电解原理可知，电解饱和食盐水时阳极（电子流出的一端）发生氧化

电解池 第一课时教学设计及反思

第三节电解池 (第一课时) 西安市第七十一中朱庆文 基本说明 1．教学内容所属模块：高中化学选修模块《化学反应原理》 2．年级：高二年级 3．所用教材出版单位：人民教育出版社 4．所属章节：第四章第三节 教学设计 教学目标 1.体验化学能与电相互转化的探究过程，了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式，了解溶液中离子的放电规律。 2.利用惰性电极电解氯化铜的实验，探究电解原理。 3.通过电解知识的学习，发现其在日常生活和工农业生产中的广泛应用，激发学生勇于创新、积极实践的科学态度。 内容分析 本节内容是继原电池之后的电化学部分，在2011年高考中，全国理综卷有14套都有考查；另外，作为合格公民也应对其有一定的认识。所以，电解池是我们教学中必须加以注意的关键知识点。 学情分析 学生学习了原电池及电解质在水中的行为后，对于溶液中存在哪些离子能有准确的判断，对离子放电顺序可能会出现一些问题，可以从以往学习的经验及实验探究给出，针对实验现像阐述电解池的工作原理下写出电极反应式和离子放电规律。 设计思路 针对学生性况，本节课采取以问题探究为契机，以实验中电解池中阴阳极产物来分析在溶液中的离子放电顺序。 教学程序 时间分配教师活动学生活动设计意图 引课 约2min 展示一组电镀物品精美图片，电镀物品深 入到生活的各个角落，这些金属是如何附 着到各种物品上的？你从中能得到什么 启示？ 学生欣赏激发学生学习的兴 趣，并为本节课的内 容埋下伏笔。 过渡：前面我们学习了化学能转化为电能 的装置；那么，今天我们来学习将电能转 化为化学能的装置。 新课 约2min 活动一：以电解氯化铜为例分别按下图装 置会有何现象？（两个电极均为石墨） 提示： 通电前：分析电解质溶液中有哪些阳离 子、阴离子，如何运动？ 学生思考讨论并分析产 生这些现象的原因。 培养学生分析推理 能力。 新课 约1min 教师讲解：确定电极名称方法， 与电源正极相接的极为阳极，与电源负极 相接的极为阴极，与电极材料无关。 学生听讲领会 新课 约2min 活动二：思考问题 通电后离子会怎样运动？阳阴离子在两 学生思考并讨论培养学生积极思维

电解池(电解原理及应用习题)讲解学习

电解池(电解原理及应 用习题)

电解池及其应用 一、电解池的工作原理 1电解：在直流电的作用下，在两电极上分别发生和的过程叫做电解。 2电解池:把转化为能的装置叫 ,也叫。 3.电解池中的基本关系： 阳极：与电源相连，电子，发生反应，元素化合价 ①电极 阴极：与电源相连，电子，发生反应，元素化合价 ②闭合回路：电子从流出，经过、，流入 电解池内：阳离子从移动向，阴离子从移动向。 阴阳离子的定向移动形成电流。 4.电解池的构成条件： （1）（2） （3）（4） 5.电解池中离子的放电顺序： 物质在电解池的阴、阳两极得失电子发生发生氧化还原反应的过程叫放电。阴极（阳离子放电顺序）： Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+ （水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阳极： ①为活性电极如金属单质（除Pt、Au）等时，则阳极材料自身优先放电。

②为惰性电极(石墨、Pt等)时，阴离子的放电顺序： S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根（如NO3-、SO42-、CO32-等）>F- 常见惰性电极电解电解质溶液类型 ①H2SO4阴极阳极 总化学方程式 ②NaOH阴极阳极 总化学方程式 ③KNO3阴极阳极 总化学方程式 ○4HCl阴极阳极 总化学方程式 ⑤CuCl2阴极阳极 总化学方程式 ⑥NaCl阴极阳极 总化学方程式 ⑦CuSO4阴极阳极 总化学方程式 二、电解原理的应用 1、氯碱工业：电解饱和食盐水 2、电镀 阳极：；阴极：；电解质溶液： 3、精炼铜 阳极：；阴极：；电解质溶液： 4、电冶金 活泼金属，如钾、钙、钠、镁、铝的冶炼 钠的冶炼： 镁的冶炼：

高三化学第四单元 电解原理及其应用(附答案)

第四单元电解原理及其应用 一、基础知识填空 1.（1）原电池中较活泼的金属是_____极，较不活泼的金属（或能导电的非金属）是_______极。 （2）电解池中与外电源的正极相连的极板叫____极，与外电源的负极相连的极板叫_____极。（3）原电池是把______能转化为________能的装置。电解池是把______能转化为________能的装置。在能量转化过程中，都发生了___ _______反应。 2.电解通电时，电子从电源的_____极沿导线流入电解池的_____极，在阴极区氧化性强的阳离子先得电子，被_________。同时，电子又从电解池的________流出，沿导线流回电源的正极，即在阳极区还原性强的阴离子（包括活性电极）先_______电子被_______。 3.当极板材料（阳极）为Pt 或C时，称为______电极。当极板材料（阳极）为Cu等金属（除了Pt和C），还原性强，易_______电子,易被氧化称为_______电极。 阴离子放电顺序：S2－> I－> Br－>Cl－> OH－> 含氧酸根> F－ 阳离子放电顺序：Ag＋> Hg 2＋> Fe 3＋> Cu 2＋>H＋>…… 4.当镀层金属作___极，含有镀层金属离子的电解质为电解液，把待镀金属制品浸入电镀液为____极时的电解即为_________。电镀时，由于两极得失电子相同，所以理论上电解液的浓度保持_________。 二、练习 高考试题：(四川.06)11．下列描述中，不符合 ．．．生产实际的是（）A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极 C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极 （全国I.06）09．把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氯化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为（） A．1：2：3 B．3：2：1 C．6：3：1 D．6：3：2 （上海.06）13．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的 稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是 A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 C．两烧杯中溶液的pH均增大 D．产生气泡的速度甲比乙慢 1.下列叙述中不正确的是（双选） （） A.电解池中与电源正极相连的是电解池的阴极 B.电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应 C.电解池中电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极 D.电解池是把化学能转变为电能的装置 2.在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（双选）（） A.原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应

第二节 第2课时 电解原理的应用

第2课时电解原理的应用 学业要求核心素养建构 1.认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。 2.能进行电解原理的有关计算。 『知识梳理』 一、电解饱和食盐水 1.氯碱工业单元槽电解原理示意图 2.原理分析及电极反应 电解时U形管中，Cl－、OH－移向阳极，H＋、Na＋移向阴极。 (1)阳极离子放电顺序：Cl－>OH－__________，电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应) (2)阴极离子放电顺序：H＋>Na＋， 电极反应：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)。 3.总反应化学方程式：2NaCl＋2H2O===== 电解 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。 离子方程式：2Cl－＋2H2O===== 电解 H2↑＋Cl2↑＋2OH－。 [微自测] 1.用惰性电极电解NaCl溶液，下列叙述正确的是()

A.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B.若在阳极附近的溶液中滴入KI 溶液，溶液呈褐色 C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色 D.电解一段时间后，将全部电解质溶液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 解析 用惰性电极电解NaCl 溶液，阳极产物为Cl 2，阴极产物为H 2和NaOH ，不是金属钠，A 错误；NaOH 溶液使酚酞溶液变红色，C 项错误；因产物中生成NaOH ，溶液不可能呈中性，D 项错误。 答案 B 二、电镀 1.电镀是一种利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺。 2.电镀???阳极：镀层金属，电极本身发生氧化反应 阴极：待镀金属制品电镀溶液：含有镀层金属离子的溶液 3.电镀的目的主要是增强材料抗腐蚀能力，也有许多电镀是为了美观或增加表面硬度。 [微自测] 2.在铁片上镀银，铁片作________极，电极反应式为________________________，银作________极，电极反应式为________________________，电镀液的浓度________(填“变大”“变小”或“不变”)。 答案 阴 Ag ＋＋e －===Ag 阳 Ag －e －===Ag ＋ 不变 4.电解精炼(以铜的电解精炼为例，粗铜含Zn 、Fe 、Ni 、Au 、Pt 、Ag 等) (1)装置与原理 阳极材料用粗铜，阴极材料用纯铜，电解质溶液用硫酸酸化的硫酸铜溶液。 (2)电解特点

电解池(电解原理及应用习题)

电解池及其应用 一、电解池的工作原理 1电解：在直流电的作用下，在两电极上分别发生和的过程叫做电解。 2电解池:把转化为能的装置叫,也叫。 3.电解池中的基本关系： 阳极：与电源相连，电子，发生反应，元素化合价 ①电极 阴极：与电源相连，电子，发生反应，元素化合价 ②闭合回路：电子从流出，经过、，流入 电解池内：阳离子从移动向，阴离子从移动向。 阴阳离子的定向移动形成电流。 4.电解池的构成条件： （1）（2） （3）（4） 5.电解池中离子的放电顺序： 物质在电解池的阴、阳两极得失电子发生发生氧化还原反应的过程叫放电。 阴极（阳离子放电顺序）： Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阳极： ①为活性电极如金属单质（除Pt、Au）等时，则阳极材料自身优先放电。 ②为惰性电极(石墨、Pt等)时，阴离子的放电顺序： S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根（如NO3-、SO42-、CO32-等）>F- 常见惰性电极电解电解质溶液类型 ①H2SO4阴极阳极 总化学方程式 ②NaOH阴极阳极 总化学方程式 ③KNO3阴极阳极 总化学方程式 ○4HCl阴极阳极 总化学方程式 ⑤CuCl2阴极阳极 总化学方程式 ⑥NaCl阴极阳极 总化学方程式 ⑦CuSO4阴极阳极 总化学方程式

二、电解原理的应用 1、氯碱工业：电解饱和食盐水 2、电镀 阳极：；阴极：；电解质溶液： 3、精炼铜 阳极：；阴极：；电解质溶液： 4、电冶金 活泼金属，如钾、钙、钠、镁、铝的冶炼 钠的冶炼： 镁的冶炼： 铝的冶炼： 1．某学生欲完成反应2HCl＋2Ag===2AgCl↓＋H2↑而设计了下列四个实验，你认为可行的是() 2．用惰性电极电解下列溶液一段时间后，再加入一定量的另一种物质（括号内），溶液能恢复到与原溶液完全一样的是………………………………………………………（）A. CuCl2 (CuSO4) B．NaOH (NaOH) C．NaCl (HCl) D．CuSO4(Cu(OH)2) 3．pH＝a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH>a，则该电解质可能是………………………………………………………………………（）A.NaOH B.H2SO4 C.AgNO3 D.Na2SO4 4．在H2O中加入等物质的量的Ag+、Na+、Ba2+、NO3ˉ SO42ˉ、Clˉ，该溶液放在惰性电极的电解槽中通电片刻后，氧化产物与还原产物的质量比是…………………（）A．1∶8 B．8∶1 C．35.5 ∶108 D．108∶35.5 5．用惰性电极电解M（NO3）x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L氧气（标准状况），则M的相对原子质量为…………………………………………（） A．22.4ax b B． 11.2ax b C． 5.6ax b D． 2.5ax b 6．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是……………………………………（）A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液p H不变 B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小 C．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 D．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 7. 以铁为阳极、铜为阴极，对足量NaOH溶液进行电解，一段时间后得到2molFe（OH）3沉淀，此时消耗水的物质的量共为 A.2mol B.3mol C.4mol D. 5mol 8．用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.4 mol 氧化铜后恰好恢复至电解前的浓度。则电解过程中转移电子的物质的量是() A．1.6 mol B．1.2 mol C．0.8 mol D．0.4 mol

高中化学第1章第2节第2课时电解原理的应用练习含解析鲁科版选修4090625

高中化学第1章第2节第2课时电解原理的应用练习含解 析鲁科版选修4090625 1．关于电解氯化钠水溶液(铁做阴极、石墨做阳极)，下列叙述正确的是( ) A．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色 B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕黄色 C．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 答案：B 2．欲在金属表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴极。下列各组中，选用的阳极金属和电镀液均正确的是( ) A．Ag和AgCl溶液B．Ag和AgNO3溶液 C．Fe和AgNO3溶液D．Pt和Ag2SO4溶液 解析：电镀槽中，要求镀件作阴极，可用镀层金属作阳极，电镀液通常采用含有镀层金属离子的盐溶液，A、D项中AgCl和Ag2SO4均为沉淀，只有B项符合要求。 答案：B 3．用石墨作电极，电解1 mol·L－1下列物质的溶液，则电解前后溶液的pH保持不变的是( ) A．H2SO4B．NaOH C．Na2SO4D．NaCl 答案：C 4．(1)如图1为电解NaCl的饱和溶液的实验装置。 写出该电解池中发生反应的总反应方程式：_________________ _____________________________________________________。 将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中，观察到的现象是 _______________________________________________________ _____________________________________________________。 (2)某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图2)。通电后，如图竖直装置下端B极上有大量气泡产生，溶液中产生大量的Fe(OH)2白色沉淀，且较长时间不变色。则装置上端A极电极材料是________(填化学式)，B电极上的电极反应式为____________ ____________________________________________________。

电解原理及其应用.doc

第四单元电解原理及其应用 单元测试 （时间：90min 总分：110分） 一、选择题：每小题3分，共60分。 1．某氯碱厂不慎有大量氯气逸出周围空间，此时，可以用浸有某种物质的一定浓度的水溶液的毛巾捂住鼻子。最适宜采用的物质是( ) A．NaOH B．NaCl C．KBr D．Na2CO3 2．1L0．1mol／LAgNO3溶液在以Ag作阳极，Fe作阴极的电解槽中电解，当阴极上增重2．16g时，下列判断正确的是(设电解按理论进行，溶液不蒸发) ( ) A．溶液的浓度变为0．08mol／L B．阳极上产生112mLO2(标准状况) C．转移的电子数是1．204×1022个D．反应中有0．01mol的Ag被氧化 3．用质量均为100g的铜做电极，电解AgNO3溶液，电解一段时间后，两电极的质量差为28g，则两电极的质量分别为( ) A．阳极100g，阴极128g B．阳极93．6g，阴极121．6g C．阳极91．0g，阴极119．0g D．阳极86．0g，阴极114．0g 4．四个电解装置都以Pt做电极，它们分别装着如下电解质溶液进行电解，一段时间后，测定其pH值变化，所记录的结果正确的是( ) A B C D 电解质溶液HCl AgNO3BaCl2KOH pH值变化减小增大不变增大 5．电解硫酸溶液时，放出25mL(标况)O2，若以等量的电量在同样条件下电解盐酸溶液，所放出的气体的体积最接近下列数据中的( ) A．45mL B．50mL C．75mL D．100mL 6．用惰性电极电解pH==6的CuSO4溶液500mL，当电极上有16mg铜析出时，溶液的pH值约是(设电解前后溶液体积变化可以忽略，阴极上没有H2析出) ( ) A．1 B．3 C．6 D．9 7．用指定材料做阳极和阴极来电解一定浓度的溶液甲，然后加入物质乙能使溶液物质为甲溶液原来的浓度，则合适的组合是( ) 阳极阴极溶液甲物质乙 A．Pt Pt NaOH NaOH固体 B．Pt Pt H2SO4H2O C．C Pt NaCl 盐酸 D．粗铜精铜CuSO4Cu(OH)2 8．如图所示，图中四种装置工作一段时间后，测得导线上均通过了0．002mol电子，此时溶液的pH值由小到大的排列顺序为(不考虑溶液的水解和溶液的体积变化) A．①<②<③<④B．②<①<③<④C．②<①<④<③D．①<②<④<③9．用惰性电极分别电解下列各物质水溶液一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量水能使溶液恢复到电解前浓度的是( )

(完整)高中化学电解原理

电解原理 编稿：顾振海审稿：潘廷宏责编：顾振海 [重点难点] 1．理解电解的基本概念和原理。 2．了解铜的电解精炼、电镀铜。 3．会写电极反应式、电解方程式，掌握围绕电解的计算。 [知识点讲解] ［基础知识导引］ 1．电解 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。如用惰性电极电解CuCl2溶液时，电极反应式： 阳极2Cl——2e—=Cl2↑（氧化反应） 阴极Cu2++2e—=Cu（还原反应） 电解方程式为： 2．电解池 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。

其中跟直流电源或原电池的负极相连的电极是电解池的阴极；跟直流电源或原电池的正极相连的电极是电解池的阳极。 3．铜的电解精炼和电镀铜 ⑴铜的精炼 阳极Cu—2e—＝Cu2+ 阴极Cu2+十2e—=Cu ⑵电镀铜 电镀铜和精炼铜的原理是一致的，但阴、阳两极材料略有差别： ①精炼铜时，粗铜板作阳极，纯铜片作阴极，用CuSO4溶液(加入一定量的硫酸)作电解液。 ②电镀铜时，镀层金属(铜片)作阳极，待镀件(铁片)作阴极，用含有镀层金属离子的电解质(CuSO4)配成电镀液。

［重点难点点拨］ 一、电解原理 1．电解质溶液的导电 我们知道，金属导电时，是金属内部的自由电子发生的定向移动，而电解质溶液的导电与金属导电不同。 通电前电解质溶液中阴、阳离子在溶液中自由地移动；通电后在电场的作用下，这些自由移动的离子改作定向移动，带负电荷的阴离子由于静电作用向阳极移动，带正电荷的阳离子则向阴极移动，并在两极上发生氧化还原反应。我们把： 借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转化为化学能的装置叫电解池。 电解池中与直流电源负极相连的电极叫阴极，与直流电源正极相连的电极叫阳极。 物质能否导电是由其内部能否形成定向移动的自由电荷所决定的，对金属就是自由电子，而对电解质溶液就是自由移动的阴阳离子。 2．电解 （1）概念：使电流流过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解。 （2）电子流动的方向： 电子从外接直流电源的负极流出，经导线到达电解池的阴极，电解池溶液中的阳离子移向阴极，并在阴极获得电子而被还原，发生还原反应；与此同时，电解池溶液中的阴离子移向阳极，并在阳极上失去电子（也可能是阳极很活泼而本身失去电子）而被氧化，发生氧化反应。这样，电子又从电解池的阳极流出，沿导线而流回外接直流电源的正极。 （3）电极反应的类型：阳极反应为氧化反应，阴极反应为还原反应，故而阴极处于被保护的状态，而阳极则有可能被腐蚀。 3、电极名称的进一步理解 原电池：根据电子流动的方向可以把电极分成正、负极。流出电子的电极（或发生氧化反应