2020高考化学复习化学反应与能量6.5化学能与电能（3）电解原理及应用（过基础）学案（含解析）

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1、第5课时　化学能与电能(3)——电解原理及应用(过基础)知识点一　电解原理1．电解池(1)电解池：把电能转化为化学能的装置。(2)构成条件①有与直流电源相连的两个电极；②电解质溶液(或熔融盐)；③形成闭合回路。(3)工作原理(以惰性电极电解CuCl2溶液为例)总反应离子方程式：Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑①电极阴极：与电源负极相连，得到电子，发生还原反应。阳极：与电源正极相连，失去电子，发生氧化反应。②电子和离子的移动方向(惰性电极)[提醒]　①金属活动性顺序中银以前的金属(含银)作电极时，由于金属本身可以参与阳极反应，称为金属电极或活性电极

2、(如Zn、Fe、Cu、Ag等)；金属活动性顺序中银以后的金属或非金属作电极时，称为惰性电极，主要有铂(Pt)、石墨等。②电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是靠离子移动导电，即电子不通过电解质溶液。2．电极反应式的书写步骤[提醒]　①书写电解池的电极反应式时，可以用实际放电的离子表示，但书写电解池的总反应时，弱电解质要写成分子式。如用惰性电极电解食盐水时，阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－)；总反应离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。②电解水溶液时，应注意放电顺序，位于H＋、

3、OH－之后的离子一般不参与放电。③Fe3＋在阴极上放电时生成Fe2＋而不是得到单质Fe。3．惰性电极电解电解质溶液的四种类型类型电解质(水溶液)电极反应式总化学方程式或离子方程式电解质溶液浓度溶液pH电解质溶液复原电解水型含氧酸(如H2SO4)阳极：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋阴极：4H＋＋4e－===2H2↑2H2OO2↑＋2H2↑增大减小加H2O强碱(如NaOH)阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O阴极：4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－2H2OO2↑＋2H2↑增大增大加H2O活泼金属的含氧酸盐(如KNO3、Na2SO4

4、)阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O阴极：4H＋＋4e－===2H2↑2H2OO2↑＋2H2↑增大不变加H2O电解电解质型无氧酸(如HCl，除HF外)阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：2H＋＋2e－===H2↑2HClCl2↑＋H2↑减小增大通入HCl气体不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2，氟化物除外)阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：Cu2＋＋2e－===CuCuCl2Cu＋Cl2↑减小—加CuCl2放H2生碱型活泼金属的无氧酸盐(如NaCl)阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2O

5、H－2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－生成新电解质增大通入HCl气体放O2生酸型不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4)阳极：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋生成新电解质减小加CuO或CuCO3[对点训练]1.如图是一个石墨作电极，电解稀的Na2SO4溶液的装置，通电后在石墨电极A和B附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列有关叙述正确的是(　　)A．逸出气体的体积，A电极的小于B电极的B．一电极逸出无味气体，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

6、蓝色D．电解一段时间后，将全部电解液转移到同一烧杯中，充分搅拌后溶解呈中性解析：选D　A、B电极反应式分别为4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－、2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，相同温度和压强下，A电极生成气体体积大于B电极，A错误；阳极上生成O2，阴极上生成H2，O2和H2都是无色无味气体，B错误；由电极反应式知，A电极附近溶液呈碱性，B电极附近溶液呈酸性，则A电极附近溶液呈蓝色，B电极附近溶液呈红色，C错误；惰性电极电解稀的Na2SO4溶液，实际是电解水，将全部电解液转移到同一烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性，D正确。2．用惰性电极电解

7、下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中，溶液的pH依次为升高、不变、降低的是(　　)A．AgNO3　　CuCl2　　　Cu(NO3)2B．KClNa2SO4CuSO4C．CaCl2KOHNaNO3D．HClHNO3K2SO4解析：选B　AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4溶液随电解的进行，有酸产生，溶液pH降低；KCl、CaCl2溶液随电解的进行，有碱产生，溶液pH升高；CuCl2、HCl电解的电解质本身，溶液中CuCl2、HCl减少，对应的H＋减少，溶液的pH升高；KOH、HNO3相当于电解H2O，电解质浓度增大，对应的碱溶液碱性更强，

8、酸溶液酸性更强。3.如图所示，a、b、c、d均为石墨电极，通电进行电解，下列说法正确的是(　　)A．电路中电子流向：负极→d→c→b→a