化学选修4还学反应原理电解池原理+练习.doc

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1、考点二　电解池、金属的腐蚀与防护(加试)1．电解池的原理及应用(1)电解池①概念：把电能转化为化学能的装置。②构成条件a．有与电源相连的两个电极。b．电解质溶液(或熔融电解质)。c．形成闭合回路。③电极名称及电极反应式(如图)④电子和离子的移动方向特别提醒　电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是依靠离子定向移动形成电流，即电子本身不会通过电解质溶液。(2)分析电解过程的思维程序①首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。②再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。③然后排出

2、阴、阳两极的放电顺序阴极：阳离子放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋。阳极：活泼电极＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子。注意　a．阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。b.最常用、最重要的放电顺序：阳极：Cl－＞OH－；阴极：Ag＋＞Cu2＋＞H＋。c.电解水溶液时，K＋～Al3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。④分析电极反应，判断电极

3、产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。⑤最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。题组一　分类突破电解的规律1．用分析电解过程的思维程序分析电解下列物质的过程，并总结电解规律(用惰性电极电解)。填写表中空白：(1)电解水型电解质(水溶液)电极方程式电解物质总化学方程式电解质浓度溶液pH溶液复原含氧酸(如H2SO4)阳极：阴极：强碱(如NaOH)活泼金属的含氧酸盐(如KNO3、Na2SO4)(2)电解电解质型电解质(水溶液)电极方程式电解物质总化学方程式电解质浓度溶液pH溶液复原无氧酸(如HCl)，HF除外阳极：阴极

4、：不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)，氟化物除外阳极：阴极：(3)放H2生碱型电解质(水溶液)电极方程式电解物质总化学方程式电解质浓度溶液pH溶液复原活泼金属的无氧酸盐(如NaCl)阳极：阴极：(4)放O2生酸型电解质(水溶液)电极方程式电解物质总化学方程式电解质浓度溶液pH溶液复原阳极：不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4)阴极：复原措施探究(1)要使电解后的NaCl溶液复原，滴加盐酸可以吗？提示　不可以，电解NaCl溶液时析出的是等物质的量的Cl2和H2，所以应通入氯化氢气体，加入盐酸会引入过多的水。(2)要使电解后的CuSO

5、4溶液复原，加入Cu(OH)2固体可以吗？提示　应具体情况具体分析，若通电一段时间，CuSO4未电解完(即Cu2＋未全部放电)，使溶液复原应加入CuO，而加入Cu(OH)2会使溶液的浓度减小；若Cu2＋全部放电，又继续通电一段时间(此时电解水)，要使溶液复原应加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，若只加入CuO，此时浓度偏大。(3)若用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后，需加入98gCu(OH)2固体才能使电解质溶液复原，则这段时间，整个电路中转移的电子数为多少？提示　4NA(4)通过以上分析，电解质溶液复原应遵循什么原则

6、？提示　电解质溶液的复原应遵循“从溶液中析出什么补什么”的原则，即从溶液中析出哪种元素的原子，则应按比例补入哪些原子。题组1　电解池工作原理1．下列说法正确的是(　　)A．电解池工作时不一定发生化学反应B．电解池中与直流电源正极相连的电极是电解池的阳极C．通电时，电子从电解池的阴极流出，并沿导线流回电源的负极D．电解池中阴离子在阴极上发生氧化反应【解析】　电解池工作时一定发生氧化还原反应，A项错误；电解池中，电子从电源的负极流出，转移到电解池的阴极上，C项错误；电解池中阴离子在阳极上发生氧化反应，D项错误。【答案】　B2．如图所示

7、是电解CuCl2溶液的装置，其中a、b为直流电源的两极，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】　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。【答案】　C3．某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在如图中，下列有关分析完全正确的是(　　)选项AB

8、CDa电极阳极阴极阳极阴极d电极正极正极负极负极Q离子阳离子阳离子阴离子阴离子【解析】　根据图知，该装置有外接电源，所以属于电解池，根据电子流向知，c是负极、d是正极、a是阴极、b是阳极，电解时，电解质溶液中阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动，则Q