精品资料第2课时 电解池的工作原理和应用『问题探究1』如何确定电解池的阴阳极？ 电解池的两极由电解池中的电极与电源正、负极的连接情况直接判断：与电源正极相连的电极为电解池的阳极；与电源负极相连的电极为电解池的阴极如果装置中未标有电源的正、负极，也可由两极的反应来决定：发生氧化反应的为阳极，发生还原反应的为阴极『问题探究2』判断电解过程中的电极产物的依据是什么？ 判断电解过程中电极产物的依据是：电极材料和离子放电顺序 阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电放电顺序取决于离子本身性质，也与离子浓度及电极材料有关电解时所使用的电极分为两类：一类为惰性电极，只起导体的作用（如铂、石墨等），并不参与反应；另一类为活性电极（除铂、金以及在电解时很易钝化的铅、铬以外的金属）活性电极若作阴极，只起导体的作用；若为阳极，发生氧化反应的往往是电极本身电极上物质的变化情况以及电子的转移情况用电极反应式来表明当电解质溶液中存在多种阳离子或者多种阴离子时，电解质溶液中各种离子在两极上得失电子是有一定顺序的，称之为放电顺序 放电顺序涉及多种因素，在中学阶段只要求掌握： 阳极 ①若为惰性电极，则阴离子放电（失电子，发生氧化反应），放电顺序为：S2->I->Br->Cl- >OH->含氧酸根离子>F- ②若为活泼电极，则电极本身失去电子而放电，电极溶解。
因为活泼电极的还原性几乎大于一切阴离子 阴极 无论是惰性电极，还是活性电极，阴极总是受到保护，不会参与电极反应，始终为阳离子放电（得电子，发生还原反应），放电顺序为（金属活动性顺序的反向）：Ag+> Hg2+> Fe3+> Cu2+> H+（酸）> Pb2+> Sn2+>Fe2+>Zn2+> H+( H2O)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+因此，判断电解过程中的电极产物的步骤：①分析电解质溶液的组成，找全离子（包括水电离出的H+及OH-）并分为阴、阳两组；②分析离子的放电顺序；③确定电极，写出电极反应式『问题探究3』用惰性电极电解的一般规律是什么？类型电极反应举例电解物质电解质溶液的浓度pH恢复原溶液方法电解水型阴极：2H++2e-= H2↑阳极：40H--4e-=02↑+2H20NaOH水增大增大加水H2SO4水增大减小加水Na2SO4水增大不变加水电解电解质型电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电HCl电解质减小增大加HClCuCl2电解质减小增大加CuCl2放氢生碱型阴极：放出氢气生成碱，阳极：电解质阴离子放电NaCl水与电解质各半生成新电解质增大加HCl放氧生酸型阴极：电解质阳离子放电，阳极：OH-放电生成酸CuSO4水与电解质各半生成新电解质减小加CuO注意： （1）电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如NaOH、H2S04、K2SO4等）的电解。
2）电解电解质型：无氧酸（除HF外）、不话泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解3）放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解4)放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐溶液的电解『问题探究4』电解原理有哪些应用？ 电解原理应用于实际生产中，主要有工业上应用电解食盐水溶液的方法制取烧碱、氢气和氯气，电镀等 （1）电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气 ①实验装置和步骤 按右图装置，在U形管里倒入饱和食盐水，插入一根石墨棒作阳极，一根铁棒作阴极同时在两边管中各滴人几滴酚酞试液，并用湿润的淀粉碘化钾试纸检验阳极放出的气体接通直流电源后，注意管内发生的现象 ②实验原理分析 阳极（放电顺序Cl->OH-）：2C1- - 2e-=Cl2↑ 阴极（放电顺序H+>Na+）：2H++2e-= H2↑ 在上述反应中，由于H+在阴极上得到电子而生成H2，破坏了附近水的电离平衡，促进了水继续电离，结果阴极区溶液里OH-的浓度增大而呈碱性 总反应：2NaCl+2H2O H2↑+ Cl2↑+ 2NaOH ③产物检验 Cl2：湿润的淀粉碘化钾试纸 ；NaOH：酚酞溶液 ；H2：收集后检验爆鸣声 （2）电镀 电镀特点：“一多、一少、一不变。
一多指阴极上有镀层金属沉积，一少指阳极上有镀层金属溶解，一不变指电解液浓度不变例：在一根铁棒上镀上Cu，阳极：Cu-2e =Cu2+ 阴极：Cu2++2e-=Cu（3）电解冶炼活泼金属Na、Mg、Al等①电解熔融NaCl得金属钠阴极：2Na++2e-=2Na 阳极；2C1--2e-=Cl2↑ 总反应：2NaCl 2Na+Cl2↑②电解熔融MgCl2得单质Mg阴极：Mg2++2e-=Mg 阳极：2C1--2e-=Cl2↑ 总反应： MgCl2 Mg + Cl2↑③电解熔融Al2O3制单质Al阴极：Al3++3e-=Al 阳极：2O2- -4e- = 02↑ 总反应：2A12O3 4Al+ 302↑「特别提醒」电离和电解（1）电离指电解质在水溶液或熔融状态下解离出离子的过程2）电解质导电的过程就是电解质的电解过程方法1 有关电解的计算通常是求电解后某产物的质量、气体的体积、某元素的化合价、元素的相对原子质量、溶液的pH及物质的量浓度等不论哪种计算，均可概括为下列三种方法：（1）得失电子守恒法计算：用于串联电路、通过阴阳两极的电量相同等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数相等。
2）电解反应式计算：先写出电极反应式，再写出电解反应式，最后根据电解反应方程式列比例式计算3）关系式计算：借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式方法2 分析电解问题的基本方法思路（1）通电前：电解质溶液中含有哪些阴、阳离子(包括水电离出的H＋和OH－)2）通电时：阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，结合放电顺序分析谁优先放电(注意活泼金属作阳极时优先放电)3）正确书写电极反应式，要注意原子数、电荷数是否守恒4）能结合题目要求分析电解时的各种变化情况，如两极现象、水的电离平衡移动、离子浓度方法3 电极反应规律（1）阴极：无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子阳离子放电顺序：Ag＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋……（2）阳极：溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，或者电极材料本身失去电子被氧化而溶入溶液中其放电顺序：金属阳极>S2－>I－>Cl－>OH－>含氧酸根例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【例2】Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图所示，电解总反应为2Cu＋H2O Cu2O＋H2↑。
下列说法正确的是( ) A．石墨电极上产生氢气B．铜电极发生还原反应C．铜电极接直流电源的负极D．当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成【例3】金属镍有广泛的用途粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性Fe2＋
电解氯化铜时，阳极上有氯气生成，阴极上有铜析出；电解NaCl溶液时，水参加了反应，而电解CuCl2溶液时，水没有参加反应2. A 由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以Cu作电解池的阳极，发生氧化反应，B选项错误；石墨作阴极，阴极上是溶液中的H＋放电，电极反应为 2H＋＋2e－===H2↑，A选项正确；阴极与电源的正极相连，C选项错误；阳极反应为2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，当有0.1 mol电子转移时，有0.05 mol Cu2O生成，D选项错误3. D 此题考查的是电解的基本原理在电解池中，阳极失去电子，化合价升高，发生氧化反应，而阴极得到电子，化合价降低，发生还原反应题目中已经告诉氧化性：Fe2＋Fe>Ni>Cu>Pt(惰性金属不放电)，阴极的放电顺序为：Zn2＋阴极质量的增加。
C：溶液中除了Fe2＋和Zn2＋还有Ni2＋、H＋等4. C 串联电路中，相同时间内各电极得或失的电子的物质的量相同，各电极上放出气体的物质的量之比为定值不必注意电极增重是多少，只要判断出生成何种气体及生成该气体一定物质的量所得失电子的物质的量，就可以通过得失电子守恒，判断气体体积之比，第一个烧杯中放出Cl2，第二个烧杯中放出Cl2和H2，第三个烧杯中放出O2在有1 mol电子转移时，生成的气体的物质的量分别是0.5 mol、0.5 mol、0.5 mol和0.25 mol所以共放出有色气体(Cl2)0.5 mol＋0.5 mol＝1 mol，无色气体(O2和H2)0.5 mol＋0.25 mol＝0.75 mol1．下列关于电解池工作原理的说法中，错误的是( )A．电解池是一种将电能转变成化学能的装置B．电解池中发生的反应是非自发的氧化还原反应C．电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应D．电解池放电时，电极本身不会参加电极反应2．用惰性电极电解下列溶液，其中随着电解的进行，溶液pH逐渐减小的是( )①氯化钠溶液 ②硫酸铜溶液 ③氢氧化钠溶液 ④稀硫酸 ⑤稀盐酸 ⑥硫酸钠溶液A．①③⑤ B．②④⑤ C．②④ D．②④⑥3．用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种物质(方括号内物质)，能够使溶液恢复到原来的成分和浓度的是( )A．AgNO3 B．NaOH C．KCl 。