电解池的工作原理及应用（一）

高二化学电解池的工作原理及应用（一）教学学案

班级 学号 姓名

学习目标

1、了解电解原理；电解和电解池概念

2、能正确判断阴极、阳极以及能正确写出电极反应式和电解化学方程式 3、通过对电解活泼金属熔融盐和电解氯化铜溶液的学习加深对电解的理解

预 习 内 容

1、实验一：电解熔融氯化钠 （1）现象：

（2）电极反应： 阴极： 阳极：

（3）电解反应方程式： 2、电解：

3、电解池：

构成条件：①电源： ②电极材料：

③电极连接要求： ④电解质：

4、电子、电解质中离子的流向：

5、用惰性电极电解CuCl2溶液： （1）现象： （2）电极反应： 阴极：

阴离子的放电顺序：S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->NO3 ->SO42-(等含氧酸根离子）>F- 阳极：

阳离子的放电顺序：

Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)> Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+

注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按H+,不同时按（H+）

检 测 反 馈

【例1】 如右图所示是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是（

A.a为负极，b为正极 B.a为阳极，b为阴极

C.电解过程中，d电极质量增加 D.电解过程中，氯离子浓度不变

【例2】 某水溶液中含有等物质的量浓度的Cu（NO3）2和MgCl2，对该溶液以惰性电极进行电解，分阶段写出电解反应的化学方程式。

9.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（ ） ①CuSO4 ②BaCl2 ③AgNO3 ④H2SO4

A.①② B.①③ C.①④ D.②④

例 用铂电极电解CuSO4和KNO3的混合液500mL,经过一段时间后,两极均得到标况下11.2L气体,则原混合液中CuSO4的物质的量浓度为：（ ）

（A）0.5mol·L-1 （B）0.8mol·L-1 （C）1.0mol·L-1 （D）1.5mol·L-1 学生反馈：

课 堂 展 示（一）

知识点1 电解原理

例1 在U形管中,用惰性电极电解硫酸钠和石蕊的混合液,一段时间后,可观察到的现象是（ ） （A）两极附近颜色无明显变化 （B）阳极附近溶液颜色变红

（C）阴极附近颜色变红 （D）若取出电极,充分摇匀,溶液为紫色 评析：

知识点2 电解方程式的书写

例2 如上图所示，通电后A极上析出Ag，对该装置的有关叙述正确的是 （ ） （A）P是电源的正极

（B）F极上发生的反应为：4OH- - 4e-=2H2O+O2↑

（C）电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电极均参加了反应 （D）通电后，甲池的PH减小，而乙、丙两池溶液的PH不变 评析：

知识点3 离子放电顺序的比较

例3 用铂电极(惰性)电解下列溶液时,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是：（ ） （A）稀NaOH和Na2SO4的混合液 （B）Na2SO3和NaCl的混合溶液 （C）MgSO4和H2SO4的混合液 （D）AgNO3与HNO3的混合液 评析：

）例4 用惰性电极电解下列溶液一段时间后，加入一定量括号内的物质可使其恰好恢复至电解前情况的是：（ ）

（A） CuSO4(Cu(OH)2) （B）AgNO3(Ag2O)

（C）HCl(H2,Cl2) （D）NaOH(H2O) 评析：

课 堂 展 示（二）

1、写出下列装置的电极反应式，并判断A、B、C溶液PH值的变化。

评析：

2、为下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是 （ ）

（A）X是正极，Y是负极 （B）X是负极，Y是正极 （C）CuSO4溶液的PH值逐渐减小（D）CuSO4溶液的PH值不变

评析：

3、 用两支惰性电极插入50mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液的PH值从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是： （A）27mg （B）54mg （C）108mg （D）216mg 评析：

4、电解CuSO4溶液时,若要求达到如下三点要求:①阳极质量减小;阴极质量增大;②电解液中c(Cu2+)不变,则可选用的电极是：（ ）

（A）纯铜作阳极,含Zn、Ag的铜合金作阴极 （B） 含Zn、Ag的铜合金作阳极,纯铜作阴极 （C）用纯铁作阳极,用纯铜作阴极 （D）用石墨作阳极,用惰性电极(Pt)作阴极 评析：

5、有水存在时LiCl受热水解,且LiOH易分解,现将LiCl水溶液蒸干并灼烧后,再熔化进行电解.下列有关电极产物的判断正确的是

（A）阳极产生H2 （B）阳极产生O2

（C）阴产生Li和H2 （D）阴极只产生H2

评析：

自 助 作 业

1、用铂电极(惰性)电解下列溶液时,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是：（ ） （A）稀NaOH和Na2SO4的混合液 （B）Na2SO3和NaCl的混合溶液

（C）MgSO4和H2SO4的混合液 （D）AgNO3与HNO3的混合液

2、25℃时两个铂电极插入一定量的Na2SO4饱和溶液中进行电解,通电一段时间后,在阴极逸出a mol气体,同时有w g Na2SO4·10 H2O晶体析出,若温度不变,则剩余溶液的质量分数为（ ） （A）(w/w+18a)×100% （B） (w/w+36a)×100%

（C） 7100w/161(w+18a)% （D）7100w/161(w+36a)%

3、有两只串联的电解池,甲池盛有CuSO4溶液,乙池盛有一定量．．．某硝酸盐的稀溶液,用惰性电极电解,当甲池的阴极上析出1.6gCu时,乙池的阴极上析出0.45g固体,则乙池的溶质可能是

（A）AgNO3 （B）NaNO3 （C）Cu(NO3)2 （D）Mg(NO3)2

4、常温下，用惰性电极电解1L1.35mol/L的硫酸铜溶液,在电路中通过0.5mol电子后,发现电极接反,纠正后又通过1mol电子,此时假设溶液体积不变,求：

(1) 第二次通电后溶液中各离子的物质的量浓度。

（2）若通电前测得溶液密度d=1.2 g/cm3,在第二次通电后溶液中CuSO4的质量分数。

5、据报道,最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍,可连续使用一个月才充电一次.假定放电过程中,甲醇完全氧化产生二氧化碳被充分吸收生成CO32-.

(1)该电池反应的离子方程式为

(2)甲醇在 极发生反应(填“正”或“负”),电池中放电过程中溶液的pH将 (填“下降”、“上升”或“不变”)；若有16克甲醇蒸汽被完全氧化产生电能，并利用该过程中释放的电能电解足量的硫酸铜溶液假设能量的利用率为80%。则将产生标准状况下的氧气 L。

(3)最近，又有科学家制造出一种固体电解质的燃料电池，其效率更高。一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸汽。其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导O2-离子（其中氧化反应发生完全）。以丁烷代表汽油。a）电池的正极反应式为 ；

(4)b)放电时固体电解质里的O2-离子的移动方向是向 极移动（填“正”或“负”）。

答案见下期

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/8rtt.html