专题4 电解池 第一课时【要点扫描】1能够根据电解装置与直流电源的连接方式正确判断电解池的阴、阳极。2能根据溶液中存在的阴、阳离子在外电场的作用下定向移动以及电极材料，正确判断电解池的阳、阴极的电极反应3能够根据电极反应方程式，正确说明电解过程中电极区附近及溶液中的一些定性关系。4理解可充电电池在放电和充电时正、负极和阴、阳极的相互关系。【知识梳理】一、电解池的结构1、电解池的概念：2电解池的构造：3、电解池阴、阳极的判断4原电池与电解池的比较原电池电解池能量转换装置构成电极名称电极反应反应能否自发进行二、电解原理1、电解池中的氧化还原反应阴极：阳极：2、溶液中离子放电规律：电解质溶液通电后，溶液中离子的定向移动规律： 用惰性电极进行电解阴极：阳极：分享：上述离子放电的规律与 是一致的。 用非惰性电极进行电解阴极：阳极：分享：将 两种情况对照， 放电的规律与电极材料无关，而 一定在电极上先放电，因此 。3、电极反应方程式和电解总方程式练习1、写出用惰性电极电解CuCl2溶液的电极方程式和总反应方程式。练习2、写出用Cu电极电解AgNO3溶液的电极反应和总反应方程式。4、电解过程中电极区附近及溶液中的一些定性关系练习3、将一张滤纸用滴有酚酞的NaCl溶液浸湿后置于表面皿上，然后在滤纸上放置石墨电极（如右图所示），接通直流电源后，试分析滤纸上两电极周围溶液颜色有什么变化。分享：通过此例，你认为应当如何认识电解过程中电极区附近及溶液的变化。三、可充电电池练习4、铅畜电池是现代生活中广泛使用的一种可充电电池，这种电池以Pb和PbO2为电极材料，电解液为硫酸，总反应方程式为：PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 。请分析此电池的电极和工作原理。【典例精析】例1：电解AgNO3溶液（惰性电极）阳极： 阴极：总反应式 用Cu作阳极电解NaOH溶液阳极： 阴极：总反应式解题体会：第8页例2：有甲、乙、丙三个串联的电解槽，如下图所示连接。其中电极C、D、E、F都为Pt片，电极G是Fe片，H是Cu片。甲池中电解液为饱和食盐水；乙池中电解液为稀硫酸；丙池中电解液为硫酸铜溶液。当接通电路一段时间后，现象如图所示。 A是 极，B是 极，C是 极，D是 极。 若向甲池中加入少许酚酞试液， 极附近显红色；若向甲池中加入少量淀粉碘化钾溶液， 极附近显蓝色。 G极上的现象是 ，H极上的现象是 ，丙池是 装置。 E极上发生 反应，电极反应式是 ；F极上发生 反应，电极反应式是 。解题体会：例3：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请分析此电池的电极和工作原理，并说明电池工作时电极周围溶液酸碱性的变化和溶液酸碱性的变化。解题体会：【反馈练习】1把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃器皿中，经过一段时间后，首先观察到溶液变红的区域是 （ ） A 和附近 B 和附近C 和 附近 D 和 附近2右图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是 ( ) Aa极板b极板x电极Z溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl23用铂电极电解某溶液一段时间，该溶液浓度增大而pH减小，该溶液是 （ ） A NaOH B CuCl2 C H2SO4 D CuSO44在盛饱和碳酸钠溶液的烧杯中，插入惰性电极，恒温下通电一定时间后 （ ）A 溶液的pH值将增大B 钠离子数和碳酸根离子数的比值将变小C 溶液的浓度逐渐增大，有一定量晶体析出 D 溶液的浓度不变，有晶体析出5用石墨做电极电解AlCl3溶液时，下列电解液变化曲线合理的是（ ） AD 时间JIAN 间间0时间0沉淀量沉淀量 0时间时间077pHpH A B C D6碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列说法错误的是 （ ） A 电池工作时，锌失去电子 B 电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e=Mn2O3(s)+2OH(aq) C 电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D 外电路中每通过O.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g7右图装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。回答下列问题。 电源的X极是 极。 若左侧烧杯中也为惰性电极，溶液发生的电极反应为： 、 总反应式为 。 若将右侧溶液倒入另一空烧杯中，充分搅拌后，溶液呈 色。此时左侧烧杯中溶液呈 性。8下图中AF均为中学化学中常见的物质，它们之间的转化关系如下：（1）若反应和不需要特定的反应条件就能进行，则A物质的化学式可能 _；（2）若反应和需要在一定条件下才能进行，则C与D反应的化学反应方程式为_ _ _；（3）C与D的稀溶液不反应，但若通入B气体，在加热条件下可以反应生成A溶液。试写出这一反应的化学方程式_ _。9 a A X Y + 电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则 电解池中X极上的电极反应式为 。在X极附近观察到的实验现象是 。 Y电极上的电极反应式为 。检验该电极反应产物的方法是 。（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则 X电极的材料是 ，电极反应式为 。 Y电极的材料是 ，电极反应式为 。10柯尔贝反应是2RCOOK+H2OR-R+H2+2CO2+2KOH ( R-代表烃基 )。请根据电解原理说明四种产物分别主要出现在电解池的电极区域。11由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用下图所示实验装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。 a电极材料_，其电极反应式为_。 电解液d可以是_，则白色沉淀在电极上生成；也可以是_，则白色沉淀在两极之间的溶液中生成。A 纯水 BNaCl溶液 CNaOH溶液 DCuCl2溶液 液体c为苯，其作用是_，在加入苯之前，对d溶液进行加热处理的目的是_。 若d改为Na2SO4溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为_。12X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。已知： X可分别与Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共价化合物； Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物。请回答： Z2Y的化学式是 。 Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是 。 如图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞的溶液的ZW饱和溶液，C（）、C（）为多孔石墨电极。接通S1后，C()附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。一段时间后（两玻璃管中液面未脱离电极），断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转。此时：C()的电极名称是 （填写正极或负极）；C()的电极反应式是 。 铜屑放入稀硫酸不发生反应，若在稀硫酸中加入X2Y2，铜屑可逐渐溶解，该反应的离子方程式是 。电解池 第一课时 参考答案【典例精析】例1：略例2： 负 正 阴 阳 C D 有红色固体析出 铜棒逐渐变细 电镀 还原 4H+4e- =2H2 氧化 4OH-4e-=2H2O+O2例3：略【反馈练习】1B 2A 3C 4D 5AD 6C7 正 电源的X极是 极。 阴极 2Cu2+4e-=2Cu 阳极4OH-4e-=2H2O+O22CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4 红 酸8（1） Cu（NO3)2 或AgNO3（2）Cu+2H2SO4（浓） CuSO4+SO2+2H2O（3）2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O 9 2H+2e=H2 放出气体，溶液变红 2Cl2e=Cl2 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色 纯铜 Cu2+2e=Cu 粗铜 Cu2e=Cu2+10阴极产物为 ：