【教育资料】第1章第2节第1课时学习专用.pdf

教育资源 教育资源 第 2 节电能转化为化学能电解 第 1 课时电解的原理 学习目标定位 1.理解电解的原理及电解池的构成2.掌握电解产物的判断方法，能正确书 写电解池的电极反应式和总反应方程式3.掌握电解的规律及其应用 一、电解原理 1.电解熔融氯化钠实验 如图为工业上电解熔融氯化钠生产金属钠的装置示意图请思考： (1)实验现象：通电后，石墨片周围有气泡产生，铁片上生成银白色金属 (2)实验分析 通电前 熔融 NaCl 中存在的微粒有Na 、Cl ，这些微粒的运动状态是自由移动 通电后 离子运动方程：Na 移向铁电极， Cl 移向石墨电极 电极上发生的反应： 铁电极： 2Na 2e===2Na，发生还原反应； 石墨电极： 2Cl 2e===Cl 2，发生氧化反应 (3)实验结论 由以上分析可知：熔融的 NaCl 在直流电作用下发生了氧化还原反应，分解生成了Na 和 Cl2 2.电解与电解池 (1)电解 让直流电通过电解质溶液或熔融的电解质，而在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过 程叫做电解 (2)电解池 定义：将电能转化为化学能的装置 组成：与直流电源相连的两个固体电极、电解质溶液或熔融的电解质并形成闭合回路。

电极名称与电极反应： 阳极：与电源正极相连，溶液中阴离子移向此极，失去电子，发生氧化反应 阴极：与电源负极相连，溶液中阳离子移向此极，得到电子，发生还原反应 电子流向： 电源负极导线电解池的阴极；电解池的阳极导线电源的正极 (1)电解池的工作原理示意图 教育资源 教育资源 (2)正确理解电解的概念 电解质溶液或熔融电解质的导电过程就是电解过程，电解时必发生氧化还原反应 许多非自发的氧化还原反应在电解条件下能发生反应 例 1如图是电解熔融NaCl 制备金属钠的装置示意图，下列有关判断正确的是() A.电流从负极注出，流入铁电极 B.石墨电极为正极，发生还原反应 C.Na 在铁电极上得到电子被还原为钠单质 D.装置中两个电极可以互换 答案C 解析电子从负极流出，进入铁电极，电流方向与电子流向相反，A 项错误；石墨电极连接 电源正极为阳极，发生氧化反应，B 项错误；铁电极是阴极，Na 在铁电极上得到电子被还 原， C 项正确；若两电极互换，则Fe 为阳极，失电子生成Fe 2，Cl不能得电子，得不到 Cl2，一段时间后Fe 2 在阴极得电子生成铁，D 项错误 考点电解的原理 题点电解法制取钠 拓展延伸(1)电解熔融MgCl2。

阳极： 2Cl 2e===Cl2， 阴极： Mg 2 2e===Mg (2)电解熔融Al2O3 阳极： 6O 212e===3O2， 阴极： 4Al 312e ===4Al 二、电解质溶液的电解规律及其应用 1.电解氯化铜溶液实验探究 (1)按下图所示装置完成实验，并填写下表 实验现象实验结论 检流计指针发生偏转说明电解质溶液导电，形成闭合回路 与负极相连的b 极上逐渐覆盖了一层红 色物质 析出金属铜 与正极相连的a极上有刺激性气味的气体产生了氯气 教育资源 教育资源 产生，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝 (2)实验原理分析 氯化铜溶液中存在的离子有Cu2 、Cl、H、OH，通电前这些离子在溶液中作自由运动 通电时在电场的作用下，溶液中的离子作定向运动，即Cl 、OH 趋向 a 极， Cu2、H 趋 向 b 极 a 极电极反应式是2Cl 2e ===Cl2， b 极电极反应式是Cu2 2e===Cu，总反应式是 CuCl2===== 通电 CuCl2 结论：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程 2.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：K

例 2判断正误 (正确的打“”，错误的打“”) (1)用石墨做阳极、铁做阴极分别电解稀硫酸和硫酸钠溶液时，它们阴极和阳极的产物都相同 (2)用石墨做电极电解氯化钠和硫酸铜的混合液，最初一段时间阴极和阳极析出的物质分别是 铜和氯气 ( ) (3)用石墨做电极电解熔融氯化钠的阴极反应式为Na e===Na( ) (4)用石墨做阴极、 铜做阳极电解硫酸铜溶液的阳极反应式为4OH 4e===O 2 2H2O( ) (5)用石墨做电极电解硝酸银溶液的离子方程式为4Ag 2H 2O===== 通电 4Ag4H O 2( ) (6)铜做阳极电解盐酸的化学方程式为Cu2HCl===== 通电 CuCl2H2( ) 考点酸、碱、盐溶液的电解规律 题点电解结果的分析与判断 易错警示判断电极产物注意事项 (1)先看阳极材料，若为活性电极，则阳极材料被溶解；若为惰性电极，则依据阴离子的放电 顺序判断谁先放电，且注意溶液中OH 的存在 (2)不论阴极是什么材料，都按照阳离子放电顺序判断谁先放电，并注意溶液中H 的存在 (3)注意电解物质的状态，是电解质溶液还是熔融电解质 例 3下图所示为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。

通电后在石墨电极 a 和 b 附近分 别滴加一滴石蕊溶液下列实验现象中正确的是() A.逸出气体的体积，a 电极小于b 电极 B.一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体 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 答案D 解析用惰性电极电解Na2SO4水溶液时，阴、阳两极发生的电极反应分别为阴极 (a)：4H 4e===2H2；阳极 (b)： 4OH 4e===2H 2OO2由于 H和 OH 都来自水的电离， 因此在阴极有OH 生成，在阳极有 H生成，故遇到石蕊溶液，a 极附近溶液显碱性呈蓝色， 而 b 极附近溶液显酸性呈红色 教育资源 教育资源 考点电解质溶液电解的规律及其应用 题点电解质溶液电解的有关规律 方法规律(1)惰性电极电解酸、碱、盐溶液，电极附近溶液酸碱性变化规律 阳极 OH 放电生成 O2时，阳极附近溶液显酸性； 阴极 H放电生成H2时，阴极附近溶液显碱性 (2)惰性电极电解酸、碱、盐溶液，电解质溶液pH 的变化规律 H放电、 OH 不放电时，电解后溶液 pH 变大 H不放电、 OH放电时，电解后溶液pH 变小 H和 OH同时放电时，相当于电解水，电解质溶液浓度增大 (饱和溶液例外)，酸性溶液 pH 变小，碱性溶液pH 变大，中性溶液pH 不变。

例 4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.AgNO3AgNO3 B.NaOHH2O C.NaClNaCl D.CuSO4Cu(OH)2 答案B 解析A 项，电解硝酸银溶液时，氢氧根离子和银离子分别在阳极和阴极放电，要使其复原， 需加入适量的氧化银；B 项，电解氢氧化钠溶液时，氢氧根离子和氢离子分别在阳极和阴极 放电，要使其复原，需加入适量的水；C 项，电解氯化钠溶液时，氯离子和氢离子分别在阳 极和阴极放电，要使其复原，需通入适量的氯化氢；D 项，电解硫酸铜溶液时，氢氧根离子 和铜离子分别在阳极和阴极放电，要使其复原，需加入适量的氧化铜 考点酸、碱、盐溶液的电解规律 题点电解后电解质的复原 方法点拨电解后要使电解质溶液复原，须加入适量的某物质，该物质一般是阳极产物和阴 极产物的化合物即“出来什么、加入什么” 1.下面列出了电解不同物质的电极反应式，其中错误的是() A.用石墨电极电解饱和食盐水阴极： Na e===Na B.用铜电极电解CuSO4溶液阳极： Cu2e ===Cu2 C.用石墨电极电解熔融的NaCl阴极： Na e===Na D.用石墨电极电解NaOH 溶液阳极： 4OH 4e===O 2 2H2O 答案A 教育资源 教育资源 解析食盐水中存在Na和 H 两种阳离子，根据放电顺序，阴极 H 放电电极反应式为 2H 2e ===H2，A 项错误。

考点电解的原理 题点电解池电极反应式的书写 2.下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是() A.HCl 、CuCl2、Ba(OH)2 B.NaOH 、CuSO4、 H2SO4 C.NaOH 、H2SO4、Ba(OH)2 D.NaBr 、H2SO4、Ba(OH)2 答案C 解析电解盐酸的方程式为2HCl===== 通电 Cl2H2 ， A 项错误； 电解 CuSO4溶液的方程式为 2CuSO42H2O===== 通电 2Cu 2H2SO4O2 ，B 项错误；电解NaBr 溶液的方程式为2NaBr 2H2O===== 通电 2NaOHH2 Br2，D 项错误 考点电解的原理 题点电解池电极产物的判断 3.(2019南阳一中高二期末)用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为 31 的硫酸铜和氯 化钠的混合溶液，不可能发生的反应有() A.2Cu 22H 2O===== 通电 2Cu4H O 2 B.Cu 2 2Cl===== 通电 CuCl2 C.2Cl 2H 2O ===== 通电 2OH H 2 Cl2 D.2H2O===== 通电 2H2 O2 答案C 解析设混合溶液的体积为4 L，溶液中硫酸铜和氯化钠的物质的量分别为3 mol 和 1 mol，根 据转移电子守恒，第一阶段：阳极上氯离子放电，阴极上铜离子放电，电解的方程式是Cu2 2Cl ===== 通电 CuCl2 ，氯离子完全反应时，剩余铜离子2.5 mol；第二阶段：阳极上氢氧根 离子放电，阴极上铜离子放电，电解的方程式是2Cu2 2H 2O===== 通电 2Cu4H O 2；第三 阶段：阳极上氢氧根离子放电，阴极上氢离子放电， 电解的方程式是2H2O===== 通电 2H2O2。

考点酸、碱、盐溶液的电解规律 题点电解结果的分析与判断 教育资源 教育资源 4.下列有关用惰性电极电解AgNO3溶液一段时间后的说法正确的是() A.电解过程中阴极质量不断减少 B.电解过程中溶液的pH 不断升高 C.此时向溶液中加入适量的Ag2O 固体可使溶液恢复电解前的状况 D.电解后两极产生的气体体积比为21 答案C 解析用惰性电极电。