《2020高中化学第04章电化学基础专题4.3.1电解原理试题新人教版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高中化学第04章电化学基础专题4.3.1电解原理试题新人教版选修4（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 4-3-1 电解池（第一课时） 一、电解CuCl2溶液 1实验现象和结论 实验现象结论 电流表指针发生偏转说明电解质溶液在导电，形成闭合回路 与负极相连的石墨棒上覆盖了一层_ 析出 _ 与正极相连的石墨棒上有刺激性气味的气体 产生，湿润的碘化钾淀粉试纸_ 产生了 _ 2实验原理分析 （ 1）通电前， Cu 2+、H+、Cl-以及 OH-在溶液中作 _ ，通电时，在电场的作用下，这些 离子改作 _。即 Cl -、OH- 趋向 _，Cu 2+、H+趋向 _。 （ 2）两个电极上的反应和总反应： 阳极： _(_ 反应 ) ； 阴极： _(_ 反应 ) ； 总反应： _ 。 （ 3）结论：电解质溶
2、液的导电过程，就是电解质溶液的_过程。 二、电解原理 1电解 使电流通过 _而在两个电极上引起_的过程。 2 2电解池 （ 1）定义：将 _转化为 _ 的装置。 （ 2）构成： _ 电源； _ 溶液或熔融 _； 两个电极： 阳极：与电源_相连的电极， 阴极：与电源_相连的电极； 形成 _ 。 （ 3）电子流向：电子从电源的_极沿导线流入电解池的_极，经过阴、阳离子 定向运动形成的内电路，再从电解池的_极流出，并沿导线流回电源的_极。 一、 1红色物质金属铜变蓝氯气 2（ 1）自由运动定向运动阳极阴极 （2）2Cl - 2e- Cl2 氧化 Cu 2+2e- Cu 还原 CuCl2Cu+Cl2
3、（ 3） 电解 二、 1电解质溶液氧化还原反应 2（1）电能化学能（2）直流电解质电解质 正极负极闭合回路（3）负阴阳正 一、电解池阴阳极的判断及电极反应式的书写 1阴、阳极的判断 （1）由电源的正、 负极判断： 与电源负极相连的是电解池的阴极；与电源正极相连的是电解池的阳极。 （2）由电极现象确定：通常情况下，在电解池中某一电极若不断溶解或质量不断减少，则该电极发生 氧化反应，为阳极；某一电极质量不断增加或电极质量不变，则该电极发生还原反应，为阴极。 （3）由反应类型判断：失去电子发生氧化反应的是阳极；得到电子发生还原反应的是阴极。 2电解池中电极反应式和总反应式的书写 阳极电子流出失去电子
4、发生氧化反应；阴极电子流入得到电子发生还原反应。 以石墨电极电解CuCl2溶液为例： 阳极： 2Cl 2e Cl2( 氧化反应 ) ；阴极： Cu 22e Cu(还原反应 ) ； 3 总反应： CuCl2Cu Cl2。 注意啦： 以惰性电极电解电解质水溶液，除了要考虑电解质溶液外，还要注意增加水电离的H 和 OH-， 并对离子分组排序，即阳离子放电顺序和阴离子放电顺序两组。按照各组首先放电的离子书写电极方程式， 合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。 按下图装置进行实验，并回答下列问题： （1）判断装置的名称：A池为 _，B池为 _。 （2）铜极为 _极，电极反应式为_ 。
5、 （3）B装置中， C1与 C2均为石墨棒，石墨棒C1为_ 极，电极反应式为_ ， 石墨棒 C2附近发生的实验现象为_。 【参考答案】 （1）原电池电解池 （2）正Cu 2 2e =Cu （3）阳2Cl 2e=Cl 2有无色气体产生；附近溶液出现红色 【试题解析】左边的装置可以构成一个原电池，那么右边的装置就是一个电解池。 （1）判断装置的名称：A池为原电池，B池为电解池。 （2）铜比锌的活泼性弱，所以铜做正极，Cu 2在正极反应，电极反应为： Cu 2+2e=Cu 。 （3）C1接原电池的正极，作阳极，C2接原电池的负极做阴极。C1作阳极，阴离子在阳极放电，Cl 的放电能 力比 OH 强，故
6、 C 1的电极反应为：2Cl 2eCl 2；阳离子在C2放电， H 的放电能力比 K 强，故 C 2的电 极反应为： 2H 2e =H 2， H 放电后阴极附近的 OH 浓度增大，溶液显碱性，溶液中滴有酚酞，那么溶 液就会变红，所以看到的现象有：有无色气体产生；附近溶液出现红色。 二、电解产物的判断 1阳极产物的判断 4 若阳极由活性材料（除Pt、Au 外的其他金属）做成，则阳极反应是阳极金属失去电子而被氧化成阳 离子的反应； 若阳极由C、Pt、Au等惰性材料做成，则阳极反应是电解液中的阴离子在阳极失去电子被氧化的反应。 阴离子失去电子能力的大小顺序为S 2- I - Br - Cl - OH
7、 -含氧酸根离子。 2阴极产物的判断 阴 极 反 应 一 般 是 溶 液 中 的 阳 离 子 得 到 电 子 的 还 原 反 应 ， 阳 离 子 得 到 电 子 能 力 的 大 小 顺 序 为 Ag +Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+。 阴、阳离子的放电顺序不是绝对化的，放电情况与离子性质、溶液浓度、电流强度和电极材料有关。 在理解以上放电顺序时要特别注意，如Pb 2、Sn2、Fe2、Zn2在 H浓度较小时放电能力排在 H 前面，在 H 浓度较大时放电能力排在 H 后面。 Al3、Mg2、Na、Ca2、K只在熔融状态下放电，而在水溶液里不放
8、电。 将含有 KCl、CuBr2、Na2SO4三种物质的水溶液（均为不饱和溶液）用铂电极进行电解，且电解时间 足够长。有以下结论：溶液中几乎没有Br -；电解质溶液为无色；最终溶液显碱性； K + 、Na和 2 4 SO 的浓度几乎没有变化。正确的是（假设Cl2、Br2全部从溶液中逸出） AB仅CD均正确 【解析】溶液中存在的阴离子有Cl -、Br-、 2 4 SO 、OH -，阳离子有 K +、Cu2+、Na+、H+。用铂电极电解足够长时 间，阴离子首先放电的是Br -，其次是 Cl-，最后是 OH-， 2 4 SO在溶液中不放电；阳离子先放电的是Cu 2+，其 次是 H + 。所以先电解C
9、uBr2，阳极逸出Br2，阴极析出 Cu ；当 CuBr2电解完毕时，继续电解，相当于电解HCl； 当 Cl -被耗尽时，继续电解水。由于 Cu 2+转化为铜单质，故电解质溶液变为无色； Cl -放电时，水电离出的 H + 放电，使溶液中的c(OH -) c(H+) ；又由于水别耗尽，故 c(K +) 、 c(Na +) 、 c( 2 4 SO) 会增大。 【答案】 A 三、用惰性电极作阳极电解酸、碱、盐水溶液的规律 物质代表物参加电解的物质 阴极 ( 区) 产 物 阳极 ( 区) 产物 溶液 pH 的变化 5 酸 含氧酸H2SO4、HNO3H2O H2O2减小 无氧酸 ( 除 HF) HCl
10、 HCl H2Cl2增大 碱强碱NaOH 、KOH H2O H2O2增大 盐 不活泼金属 的无氧酸盐 CuCl2CuCl2Cu Cl2 增大 ( 若考虑Cl2 的溶解，则pH减 小) 活泼金属的 无氧酸盐 NaCl NaCl、H2O H2、NaOH Cl2减小 不活泼金属 的含氧酸盐 CuSO4、AgNO3 CuSO 4、H2O AgNO3、H2O Cu ； Ag O2、H2SO4 O2、HNO3 增大 活泼金属的 含氧酸盐 K2SO4、NaNO 3 KNO3、Na2SO4 H2O H2O2不变 归纳： （1）电解含氧酸、 强碱和活泼金属含氧酸盐的水溶液，实际上都是电解水，即：2H2O 电解
11、2H2+O2 （2） 电解无氧酸 (HF 除外 ) 、 不活泼金属无氧酸的水溶液，就是电解溶质本身。例如：2HCl 电解 H2+Cl2； CuCl2 电解 Cu+Cl2 （3）电解活泼金属无氧酸盐溶液时，电解的总化学方程式的通式可表示为：溶质+H2O 电解 H2+碱 +卤素 单质 X2( 或 S) （4）电解不活泼金属含氧酸盐的溶液时，电解的总化学方程式的通式可表示为：溶质+H2O 电解 O2+酸 + 金属单质 （5）电解时，若只生成H2，pH增大。若只生成O2，则 pH减小。若同时生成H2和 O2，则分为三种情况：电 解酸的溶液，pH减小；电解碱的溶液，pH增大；电解盐的溶液，pH不变。 用
12、惰性电极电解CuCl2和 NaCl 的混合溶液，阴极和阳极上最先析出的物质分别是 AH2和 Cl2BCu和 Cl2 CH2和 O2DCu和 O2 6 【答案】 B 【解析】移向阴极的离子有Cu 2+和 Na+，根据阴极放电顺序可知 Cu 2+放电： Cu2+2e- Cu；移向阳极的离子 为 Cl - 和 OH - ， 根据阳极放电顺序可知Cl - 放电：2Cl - - 2e - Cl2， 故阴极和阳极最先析出的物质是Cu和 Cl2。 四、电解质溶液的恢复 解决电解质溶液恢复原状的问题，可以按照下面两个步骤进行： （ 1）首先确定电极产物，如果是活性电极（金属活动性顺序中Ag 以前的金属） ，则
13、电极材料失去电子， 电极溶解，溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极，则应按照阴、阳离子在溶液中的放电顺序进 行判断。 （ 2）恢复电解质溶液，应遵循“缺什么加什么，缺多少加多少”的原则。一般加入阴极产物与阳极产物 的化合物。 如用惰性电极电解CuSO4溶液， 要恢复电解质溶液，可向电解后的溶液中加入CuO ，也可以加 入 CuCO 3。但不能加入Cu(OH)2，因 Cu(OH)2能与生成的H2SO4反应使水的量增加。加入物质的物质的量需 根据电路中的电子守恒进行计算。 用惰性电极电解硫酸铜溶液，整个过程转移电子的物质的量与产生气体总体积的关系如图所示( 气 体体积均在相同状况下测定) 。欲
14、使溶液恢复到起始状态，可向溶液中加入 A0.1 mol CuO B0.1 mol CuCO3 C0.1 mol Cu(OH)2D0.05 mol Cu2(OH)2CO3 【答案】 D 【解析】根据图像和电解原理，OP段电解反应的化学方程式为：2CuSO42H2O2CuO2 2H2SO4， PQ段电解反应的化学方程式为：2H2O2H2 O2，所以溶液中应加入CuO ： 0.2mol 2 0.1 mol ， H2O： 0.3-0.2mol 2 0.05 mol ，分析四个选项，加入0.05 mol Cu 2(OH)2CO3合适。 7 1下列有关电解池的说法正确的是 A在电解池中与外接电源负极相连的电极是阳极 B无论电解何种物质，阳极上失电子数都与阴极上得电子数相等 C电解氯化铜溶液时，在阴极上有气体生成 D电解 NaCl、CuCl2两种溶液，参加反应的物质是相同的 2把锌片和铁片放
