高中化學(xué) 專題1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第二單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 3 電解原理學(xué)案 蘇教版選修4.doc

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電解原理【考點精講】1.電解定義在電流作用下，電解質(zhì)在兩個電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過程。2.能量轉(zhuǎn)化形式電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。3.電解池（1）構(gòu)成條件有與電源相連的兩個電極。電解質(zhì)溶液（或熔融鹽）。形成閉合回路。（2）電極名稱及電極反應(yīng)式（如圖）（3）電子和離子移動方向電子：從電源負(fù)極流向電解池的陰極；從電解池的陽極流向電源的正極。離子：陽離子移向電解池的陰極；陰離子移向電解池的陽極。4.分析電解過程的思維程序（1）首先判斷陰、陽極，分析陽極材料是惰性電極還是活潑電極。（2）再分析電解質(zhì)水溶液的組成，找全離子并分陰、陽兩組（不要忘記水溶液中的H和OH）。（3）然后排出陰、陽兩極的放電順序陰極：陽離子放電順序：AgFe3Cu2H（酸）Fe2Zn2H（水）Al3Mg2NaCa2K。陽極：活潑電極S2IBrClOH含氧酸根離子。注意：陰極不管是什么材料，電極本身都不反應(yīng)，一定是溶液（或熔融電解質(zhì)）中的陽離子放電。最常用、最重要的放電順序是：陽極：ClOH；陰極：AgCu2H。電解水溶液時，KAl3不可能在陰極放電，即不可能用電解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金屬。（4）分析電極反應(yīng)，判斷電極產(chǎn)物，寫出電極反應(yīng)式，要注意遵循原子守恒和電荷守恒。（5）最后寫出電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式或離子方程式。【典例精析】例題1 用惰性電極電解下列溶液，電解一段時間后，陰極質(zhì)量增加，電解液的pH下降的是（）A.CuSO4B.NaOH C.BaCl2D.H2SO4思路導(dǎo)航：符合該題條件的電解質(zhì)應(yīng)為不活潑金屬的含氧酸鹽。答案：A例題2 用鉑電極電解一定濃度的下列物質(zhì)的水溶液，在電解后的電解液中加適量水，能使溶液濃度恢復(fù)到電解前濃度的是（）A.NaCl B.Na2CO3C.CuSO4D.K2S思路導(dǎo)航：加適量水能使溶液恢復(fù)到電解前的濃度，則實際是電解水，故只有B項符合條件。答案：B例題3下圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加幾滴石蕊溶液。下列實驗現(xiàn)象描述正確的是（）A.逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的B.一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣體C.a電極附近呈紅色，b電極附近呈藍色D.a電極附近呈藍色，b電極附近呈紅色思路導(dǎo)航：SO、OH移向b極，在b極OH放電，產(chǎn)生O2，b極附近c（H）c（OH），石蕊試液變紅。Na、H移向a極，在a極H放電產(chǎn)生H2，a極附近c（OH）c（H），石蕊試液變藍。所以產(chǎn)生的氣體體積a電極的大于b電極的；兩種氣體均為無色無味的氣體。A、B均錯。答案：D【總結(jié)提升】1.電解方程式的書寫步驟以寫出用石墨作電極電解CuSO4溶液的電極反應(yīng)式及總的電解方程式為例。第一步：明確溶液中存在哪些離子。陽離子：Cu2、H；陰離子：OH、SO。第二步：判斷陰、陽兩極附近離子種類及離子放電順序。陰極：Cu2H；陽極：OHSO。第三步：寫電極反應(yīng)式和總的電解方程式。陰極：2Cu24e2Cu；陽極：2H2O4eO24H。根據(jù)得失電子數(shù)相等，得總方程式：2CuSO42H2O2CuO22H2SO4。2.規(guī)避電解池中方程式書寫的3個易失分點（1）書寫電解池中電極反應(yīng)式時，要以實際放電的離子表示，但書寫總電解反應(yīng)方程式時，弱電解質(zhì)要寫成分子式。（2）要確保兩極電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相同，且注明條件“電解”。（3）電解水溶液時，應(yīng)注意放電順序中H、OH之后的離子一般不參與放電。3.分析電解下列物質(zhì)的過程電解質(zhì)（水溶液）電極方程式被電解的物質(zhì)總化學(xué)方程式或離子方程式電解質(zhì)濃度溶液pH電解質(zhì)溶液復(fù)原含氧酸（如H2SO4）陽極：4OH4eO22H2O陰極：4H4e2H2水2H2OO22H2增大減小加H2O強堿（如NaOH）陽極：4OH4eO22H2O陰極：4H4e2H2水2H2OO22H2增大增大加H2O活潑金屬的含氧酸鹽（如KNO3、Na2SO4）陽極：4OH4eO22H2O陰極：4H4e2H2水2H2OO22H2增大不變加H2O無氧酸（如HCl），除HF外陽極：2Cl2eCl2陰極：2H2eH2酸2HClCl2H2減小增大通入HCl氣體不活潑金屬的無氧酸鹽（如CuCl2），除氟化物外陽極：2Cl2eCl2陰極：Cu22eCu鹽CuCl2CuCl2減小加CuCl2活潑金屬的無氧酸鹽（如NaCl）陽極：2Cl2eCl2陰極：2H2eH2水和鹽2Cl2H2OCl2H22OH生成新電解質(zhì)增大通入HCl氣體不活潑金屬的含氧酸鹽（如CuSO4）陽極：4OH4eO22H2O陰極：2Cu24e2Cu水和鹽2Cu22H2O2CuO24H生成新電解質(zhì)減小加CuO或CuCO3