(通用版)2020高考化学一轮复习第六章化学反应与能量6.5化学能与电能(3)电解原理及应用(过基础)学案(含解析).doc
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1、1第 5 课时 化学能与电能(3)电解原理及应用(过基础)知识点一 电解原理1电解池(1)电解池:把电能转化为化学能的装置。(2)构成条件有与直流电源相连的两个电极;电解质溶液(或熔融盐);形成闭合回路。(3)工作原理(以惰性电极电解 CuCl2溶液为例)总反应离子方程式:Cu 2 2Cl CuCl 2= = = = =电 解 电极阴极:与电源负极相连,得到电子,发生还原反应。阳极:与电源正极相连,失去电子,发生氧化反应。电子和离子的移动方向(惰性电极)提醒 金属活动性顺序中银以前的金属(含银)作电极时,由于金属本身可以参与阳极反应,称为金属电极或活性电极(如 Zn、Fe、Cu、Ag 等);金
2、属活动性顺序中银以后的金属或非金属作电极时,称为惰性电极,主要有铂(Pt)、石墨等。电解时,在外电路中有电子通过,而在溶液中是靠离子移动导电,即电子不通过电解质溶液。2电极反应式的书写步骤 2提醒 书写电解池的电极反应式时,可以用实际放电的离子表示,但书写电解池的总反应时,弱电解质要写成分子式。如用惰性电极电解食盐水时,阴极反应式为 2H 2e =H2(或2H2O2e =H22OH );总反应离子方程式为2Cl 2H 2O 2OH H 2Cl 2。= = = = =电 解 电解水溶液时,应注意放电顺序,位于 H 、OH 之后的离子一般不参与放电。Fe 3 在阴极上放电时生成 Fe2 而不是得到
3、单质 Fe。3惰性电极电解电解质溶液的四种类型类型电解质(水溶液)电极反应式总化学方程式或离子方程式电解质溶液浓度溶液 pH电解质溶液复原含氧酸(如H2SO4)阳极:2H2O4e =O24H 阴极:4H 4e =2H22H2O= = = = =电 解 O22H 2 增大 减小 加 H2O电解水型强碱(如NaOH)阳极:4OH 4e =O22H 2O阴极:4H2O4e =2H2O= = = = =电 解 O22H 2增大 增大 加 H2O32H24OH 活泼金属的含氧酸盐(如 K N O3、Na 2SO4)阳极:4OH 4e =O22H 2O阴极:4H 4e =2H22H2O= = = = =电
4、 解 O22H 2增大 不变 加 H2O无氧酸(如HCl,除 HF 外)阳极:2Cl 2e =Cl2阴极:2H 2e =H22HCl= = = = =电 解 Cl2H 2减小 增大通入 HCl气体电解电解质型不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2,氟化物除外)阳极:2Cl 2e =Cl2阴极:Cu2 2e =CuCuCl2= = = = =电 解 CuCl 2减小 加 CuCl2放 H2生碱型活泼金属的无氧酸盐(如NaCl)阳极:2Cl 2e =Cl2阴极:2H2O2e =H22OH 2Cl 2H 2O= = = = =电 解 Cl2H 22OH 生成新电解质增大通入 HCl气体放 O2生酸型不活
5、泼金属的含氧酸盐(如CuSO4)阳极:2H2O4e =O24H 阴极:2Cu2 4e =2Cu2Cu2 2H2O= = = = =电 解 2CuO 24H 生成新电解质减小加 CuO 或CuCO3对点训练41.如图是一个石墨作电极,电解稀的 Na2SO4溶液的装置,通电后在石墨电极 A 和 B 附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列有关叙述正确的是( )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味气体CA 电极附近呈红色,B 电极附近呈蓝色D电解一段时间后,将全部电解液转移到同一烧杯中,充分搅拌后溶解呈中性解析:选 D A、B 电极反应式分别为4H2O4e
6、=2H24OH 、 2H2O4e =O24H ,相同温度和压强下,A 电极生成气体体积大于 B 电极,A 错误;阳极上生成 O2,阴极上生成 H2,O 2和 H2都是无色无味气体,B错误;由电极反应式知,A 电极附近溶液呈碱性,B 电极附近溶液呈酸性,则 A 电极附近溶液呈蓝色,B 电极附近溶液呈红色,C 错误;惰性电极电解稀的 Na2SO4溶液,实际是电解水,将全部电解液转移到同一烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性,D 正确。2用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液,在电解的过程中,溶液的 pH 依次为升高、不变、降低的是( )AAgNO 3 CuCl 2 Cu(NO 3)2BKCl Na 2S
7、O4 CuSO4CCaCl 2 KOH NaNO3DHCl HNO 3 K2SO4解析:选 B AgNO 3、Cu(NO 3)2、CuSO 4溶液随电解的进行,有酸产生,溶液 pH 降低;KCl、CaCl 2溶液随电解的进行,有碱产生,溶液 pH 升高;CuCl 2、HCl 电解的电解质本身,溶液中 CuCl2、HCl 减少,对应的 H 减少,溶液的 pH 升高;KOH、HNO 3相当于电解 H2O,电解质浓度增大,对应的碱溶液碱性更强,酸溶液酸性更强。3.如图所示,a、b、c、d 均为石墨电极,通电进行电解,下列说法正确的是( )A电路中电子流向:负极dcba正极Ba、c 两极产生气体的物质
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