高中化学专题1化学反应与能量变化第二单元化学能与电能的转化3电解原理学案苏教版选修4 .doc

电解原理【考点精讲】1.电解定义在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。2.能量转化形式电能转化为化学能。3.电解池（1）构成条件有与电源相连的两个电极。电解质溶液（或熔融盐）。形成闭合回路。（2）电极名称及电极反应式（如图）（3）电子和离子移动方向电子：从电源负极流向电解池的阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。离子：阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极。4.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）然后排出阴、阳两极的放电顺序阴极：阳离子放电顺序：AgFe3Cu2H（酸）Fe2Zn2H（水）Al3Mg2NaCa2K。阳极：活泼电极S2IBrClOH含氧酸根离子。注意：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。最常用、最重要的放电顺序是：阳极：ClOH；阴极：AgCu2H。电解水溶液时，KAl3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。【典例精析】例题1 用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解液的pH下降的是（）A.CuSO4B.NaOH C.BaCl2D.H2SO4思路导航：符合该题条件的电解质应为不活泼金属的含氧酸盐。答案：A例题2 用铂电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，在电解后的电解液中加适量水，能使溶液浓度恢复到电解前浓度的是（）A.NaCl B.Na2CO3C.CuSO4D.K2S思路导航：加适量水能使溶液恢复到电解前的浓度，则实际是电解水，故只有B项符合条件。答案：B例题3下图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象描述正确的是（）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体C.a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色D.a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色思路导航：SO、OH移向b极，在b极OH放电，产生O2，b极附近c（H）c（OH），石蕊试液变红。Na、H移向a极，在a极H放电产生H2，a极附近c（OH）c（H），石蕊试液变蓝。所以产生的气体体积a电极的大于b电极的；两种气体均为无色无味的气体。A、B均错。答案：D【总结提升】1.电解方程式的书写步骤以写出用石墨作电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式为例。第一步：明确溶液中存在哪些离子。阳离子：Cu2、H；阴离子：OH、SO。第二步：判断阴、阳两极附近离子种类及离子放电顺序。阴极：Cu2H；阳极：OHSO。第三步：写电极反应式和总的电解方程式。阴极：2Cu24e2Cu；阳极：2H2O4eO24H。根据得失电子数相等，得总方程式：2CuSO42H2O2CuO22H2SO4。2.规避电解池中方程式书写的3个易失分点（1）书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。（2）要确保两极电子转移数目相同，且注明条件“电解”。（3）电解水溶液时，应注意放电顺序中H、OH之后的离子一般不参与放电。3.分析电解下列物质的过程电解质（水溶液）电极方程式被电解的物质总化学方程式或离子方程式电解质浓度溶液pH电解质溶液复原含氧酸（如H2SO4）阳极：4OH4eO22H2O阴极：4H4e2H2水2H2OO22H2增大减小加H2O强碱（如NaOH）阳极：4OH4eO22H2O阴极：4H4e2H2水2H2OO22H2增大增大加H2O活泼金属的含氧酸盐（如KNO3、Na2SO4）阳极：4OH4eO22H2O阴极：4H4e2H2水2H2OO22H2增大不变加H2O无氧酸（如HCl），除HF外阳极：2Cl2eCl2阴极：2H2eH2酸2HClCl2H2减小增大通入HCl气体不活泼金属的无氧酸盐（如CuCl2），除氟化物外阳极：2Cl2eCl2阴极：Cu22eCu盐CuCl2CuCl2减小加CuCl2活泼金属的无氧酸盐（如NaCl）阳极：2Cl2eCl2阴极：2H2eH2水和盐2Cl2H2OCl2H22OH生成新电解质增大通入HCl气体不活泼金属的含氧酸盐（如CuSO4）阳极：4OH4eO22H2O阴极：2Cu24e2Cu水和盐2Cu22H2O2CuO24H生成新电解质减小加CuO或CuCO3