电解池原理之物质制备20200915

电解池原理之物质制备

1．如图均为电化学装置，下列有关叙述正确的是( )

A ．装置①中，b 电极发生氧化反应

B ．装置②中，铁棒上析出红色固体

C ．装置③中，若电镀前两电极质量相等，电镀完成后二者质量差为5.12g ，则电镀时待镀铁制品应与电源负极相连，外电路转移0.08mol 电子

D ．装置④中，离子交换膜应为阴离子交换膜

2．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Fe 2＋

A ．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni 2＋＋2e －===Ni

B ．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等

C ．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe 2＋和Zn 2＋

D ．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu 和Pt

3． Cu 2O 是一种半导体材料，基于绿色化学理论设计的制取Cu 2O 的电解池示意图如下，电解总反应为2Cu ＋H 2O=====电解

Cu 2O ＋H 2↑。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0.1mol 电子转移时，有0.1molCu 2O 生成

4．如图A 为碱性硼化钒(VB 2)—空气电池示意图，两极用离子交换膜隔开，VB 2放电时生成两种氧化物。若用该电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液，实验装置如图B 所示。则下列说法错误的是( )

A ．碱性硼化钒(V

B 2)—空气电池中使用阴离子交换

膜

B ．外电路中电子由VB 2电极流向c 电极

C ．电解过程中，b 电极表面产生的气体可以收集后

充入A 池中的电极循环利用

D ．VB 2电极发生的电极反应为2VB 2－22e －＋11H 2O===V 2O 5＋2B 2O 3＋22H ＋

5．Ⅰ.某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。

(1)如图1所示为某实验小组设计的原电池装置，反应前电极质量相等，一段时间后两电极质量相差12g ，导线中通过________________mol 电子。

(2)如图1，其他条件不变，若将乙烧杯中的CuCl 2溶液换为NH 4Cl 溶液，则石墨电极的电极反应方程式为______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)如图2，其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n 形，乙装置中与铜丝相连的石墨电极上发生的反应方程式为_____________________________________________ ________________________________________________________________________。

Ⅱ.氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：

(4)与汽油等燃料相比，氢气作为燃料的两个明显的优点是_____________________________ _______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________(写两点)。

(5)化工生产的副产品也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na 2FeO 4，同时获得氢气。总反应方程式为Fe ＋2H 2O ＋2OH －=====电解FeO 2－

4＋3H 2↑，工作原理如图3所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的FeO 2－4，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na 2FeO 4只在强碱性条件下稳定，易被H 2还原。

①电解一段时间后，c(OH－)降低的区域在____________(填“阴极室”或“阳极室”)。

②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图4所示，任选M、N两点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：__________________________________________________________

____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________。

电解池原理之物质制备

1．C

2．D [在电解池中，阳极失去电子，发生氧化反应，而阴极得到电子，发生还原反应。氧化性：Fe2＋Fe>Ni>Cu>Pt，阴极的放电顺序为：Zn2＋

3．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，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，A选项正确；阳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0.1mol电子转移时，有

0.05molCu2O生成，D选项错误。]

4．D [硼化钒—空气燃料电池中，VB2在负极失电子，氧气在正极得电子，电池总反应为4VB2＋11O2===4B2O3＋2V2O5，VB2放电时生成两种氧化物，O2在正极生成OH－，所以电池中使用阴离子交换膜，故A正确；VB2极是负极，外电路中电子由VB2电极流向阴极c电极，故B正确；电解过程中，b电极是阳极，该电极表面产生的气体是氧气，可以收集后充入A池中的电极

循环利用，故C正确；负极上是VB2失电子发生氧化反应，因在碱性环境中，VB2极发生的电极反应为2VB2＋22OH－－22e－===V2O5＋2B2O3＋11H2O，故D错误。]

5．(1)0.2

(2)2NH＋4＋2e－＋2H2O===2NH3·H2O＋H2↑

(3)2Cl－－2e－===Cl2↑

(4)燃烧热值高、燃烧无污染、是可再生能源(任写两点)

(5)①阳极室

②防止生成的H2与高铁酸钠反应，使高铁酸钠的产率降低

③M点：氢氧根浓度偏低，高铁酸钠的稳定性差，且反应较慢(或N点：氢氧根浓度较高，铁电极上容易生成氢氧化铁，使高铁酸钠的产率降低)

解析(1)图1为原电池反应，Fe为负极，发生反应Fe－2e－===Fe2＋，石墨为正极，发生反应Cu2＋＋2e－===Cu，总反应式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。一段时间后，两电极质量相差12 g，则

Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu 质量差Δm转移电子

56 g 64 g (56＋64)g＝120 g 2 mol

12 g n 则n＝0.2 mol。

(2)若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，电极反应式为2NH＋4＋2e－＋2H2O===2NH3·H2O＋H2↑。

(3)若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n形，甲装置发生铁的吸氧腐蚀，铁为负极，铜为正极，则乙装置石墨为阳极，石墨(Ⅰ)为阴极，乙为电解池装置，阳极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑。

(5)①根据题意镍电极有气泡产生是H＋放电生成氢气，铁电极发生氧化反应，溶液中的OH－减少，因此电解一段时间后，c(OH－)降低的区域在阳极室。②氢气具有还原性，根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原，故电解过程中须将阴极产生的气体及时排出，防止Na2FeO4与H2反应使产率降低。③根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，在M点：c(OH －)低，Na

c(OH－)过高，铁电极上有Fe(OH)3生成，使Na2FeO4 2FeO4稳定性差，且反应慢；在N点：

产率降低。

电解池原理

电解原理及其应用 一、电解池原理 1、电解CuCl2溶液 实验步骤：在装有CuCl2溶液的U型管两端，分别插入碳棒作电极，并接上电流计，接通12 V 的直流电源，形成闭合回路。把湿润的淀粉碘化钾试纸放在与直流电源正极相连的电极附近，观察U 型管内碳棒、溶液颜色、试纸颜色的变化和电流计指针的偏转情况。 实验现象及分析：与电源的负极相连的碳棒上有一层红色的固体析出，说明有铜生成；与电源的正极相连的碳棒上有气泡产生，并有刺激性气味，发现湿润的淀粉碘化钾试纸变成了蓝色，说明有氯气生成；电流计指针发生偏转，说明有电流通过；溶液的颜色逐渐变浅，说明Cu2+的浓度逐渐减小。 实验注意事项：电解时间不宜太长，避免产生的氯气污染环境，或者可以将蘸有浓NaOH溶液的棉花塞在U型管两端，吸收有毒气体。 小结：CuCl2溶液在通电时发生了化学变化，生成了Cu和Cl2。 2、电解池及电解原理 （1）电解：使电流通过电解质溶液或融熔电解质而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。 （2）电解池：把电能转化为化学能的装置。 （3）电解池的电极名称： 阴极：发生还原反应的电极。 与电源的负极相连的电极；吸引溶液中的阳离子。 阳极：发生氧化反应的电极。 与电源的正极相连的电极，吸引溶液中的阴离子。 （4）电解池的组成：

直流电源、电极、电解质溶液或熔融的电解质，用导线连接成闭合电路。 （5）电解池的工作原理： 在直流电源的作用下，使电解质溶液中的离子向阴阳两极移动，并在两极发生氧化还原反应。电解质溶液的导电的过程就是电解过程。 以电解CuCl2溶液为例， 通电前，存在两个电离过程：CuCl2=Cu2+＋2Cl - H2O H+ +OH– 通电后，阴离子（Cl-、OH-）移向阳极，在阳极上失去电子发生氧化反应；阳离子（Cu2+、H+）移向阴极，在阴极得到电子发生还原反应。 阳极：Cu2+＋2e- = Cu（还原反应） 阴极：2Cl--2e-= Cl2↑（氧化反应） 总反应式：CuCl2Cu+Cl2↑ 3、放电顺序 （1）放电：离子在电极失去或得到电子，发生氧化还原反应的过程。 （2）电解CuCl2溶液，阳极附近有Cl-和OH-，失去电子的是Cl-，故放电顺序Cl-＞OH-；阴极附近有Cu2+和H+，得到电子的是Cu2+，故放电顺序Cu2+＞H+。 （3）比较放电顺序实际上是比较离子的得电子或失电子能力。 （4）阴极：阳离子在阴极上的放电顺序（得电子）。位于金属活动性顺序表后面的金属，其对应的阳离子越易得到电子。电极不参加反应，参加反应的是溶液中的阳离子。 Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+ 阳极：①若使用惰性电极（电极材料为Pt或C等），阴离子放电，放电顺序为： S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞SO42－等(含氧酸根离子)＞F- ②若阳极较活泼金属（如Cu、Fe、Zn）时，一般是金属失去电子，而不是电解液中阴离子放电。 （5）说明：放电的顺序取决于离子的种类、离子浓度和电极材料。 以上我们讨论的是离子的种类和电极材料的影响，当离子浓度相差较大时，放电顺序可能会发生改变，但中学对此讨论较少。 4、分析电解反应的一般思路：

电解池原理

电解池原理 【学习重点】 1、如何判断电解池的阴阳极？ 2、如何书写电解池的电极反应式？ 3、怎么判断阴阳离子的放电顺序（即失或得电子的顺序）？ 一、电解的基础知识 1、电解: 使电流通过电解质溶液(或熔化的电解质)而在阴阳两极发生 反应的过程。 电解过程是不可逆的，电解质溶液的导电过程，就是该溶液的电解过程，是化学变化。 2、电解池 1）定义：将电能转化为化学能的装置，它是一个非自发的氧化还原反应。 2）构成条件： ①两个电极（活性或惰性） ②电解质溶液 ③直流电源 3）反应原理：如右图所示的电解池 ①标出电子的流向。 ②分析电解质溶液中离子的流向。 阴离子流向 极，阳离子流向 极。 ③写出电极反应及总反应方程式。 极： 极： 总反应方程式： 3、电解池中阴阳极的判断 （1）根据电源正负极判断：与电源负极相连的为 极，与电源正极相连的为 极； （2）根据电子流动的方向判断：电子流出的一极为 极，电子流进的一极为 极； （3）根据发生的反应判断：发生氧化反应的一极为 极；发生还原反应一极的为 极 【练习1】<<新高效>>P137 第2、6题 4、电极反应式和电解总反应式的书写 （1）阳极：失电子的一极，发生氧化反应，需判断什么物质发生了氧化反应，生成了什么物质。 （2）阴极：得电子的一极，发生还原反应，需判断什么物质发生了还原反应，生成了什么物质。 总反应式 = 阳极反应式 + 阴极反应式 【练习2】<<新高效>>P137 第10题 AgNO 3溶液 铁 碳 棒棒

二、常见阴阳离子放电顺序 1、阳极放电顺序：就是看失电子能力。（先看电极是否是活性电极。） ①活性材料作电极时：电极金属失电子。金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液。 ②惰性电极(Pt、Au、石墨)时：溶液中阴离子失电子。放电顺序：S2- >I- >Br- >Cl- > OH - >含氧酸根。 2、阴极放电顺序：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。 阳离子在阴极上放电顺序是：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+。放电顺序就是得电子能力的大小。 【练习3】<<新高效>>P137 第7题 【练习4】试写出以石墨为电极分别电解下列溶液的电极反应式和电解总反应式并找规律。 ①硫酸②氢氧化钠③硫酸钠 ④硝酸铜⑤硫酸铜 ⑥氯化铜 ⑦氯化钠⑧氯化铝 上述溶液电解过程中溶液的pH值将如何变化？欲使上述溶液复原，应分别向上述电解后溶液中加入或通入何物质？ 三、电解规律 （1）电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解。 （2）电解不活泼金属的含氧酸盐，阳极，阴极。 （3）电解不活泼金属无氧酸盐，实际上是电解。 （4）电解活泼金属的无氧酸盐，阴极，阳极。 四、电解过程中溶液pH的变化规律 （1）电解时，只生成H2而不生成O2，则溶液的pH 。 （2）电解时，只生成O2而不生成H2，则溶液的pH 。 （3）电解时，既生成H2又生成O2，则实际为电解水。①若为酸性pH ，②若碱性溶液，则溶液的pH ，③若为中性，则pH 。填“增大”or“减小” 【练习5】<<新高效>>P137 第9题

电解池原理

电解池原理 （1）电解液离子放电顺序： 1、阳离子的放电顺序： 2、阴离子的放电顺序： （2）采用惰性电极（Pt\石墨）电解电解质溶液： 1、用Pt电极电解 CuCl 2 溶液： 阳极：阴极： 电解反应方程式：电子数2、用Pt电极电解 HCl溶液： 阳极：阴极： 电解反应方程式：电子数 3、用Pt电极电解 H 2SO 4 溶液： 阳极：阴极： 电解反应方程式：电子数4、用Pt电极电解 NaOH溶液： 阳极：阴极： 电解反应方程式：电子数 5、用Pt电极电解 K 2SO 4 溶液： 阳极：阴极： 电解反应方程式：电子数6、用Pt电极电解 KCl溶液： 阳极：阴极： 电解反应方程式：电子数7、用Pt电极电解 AgNO 3 溶液： 阳极：阴极： 电解反应方程式：电子数 8、用Pt电极电解 CuSO 4 溶液： 阳极：阴极： 电解反应方程式：电子数

（3）采用惰性电极（Pt\石墨）电解熔融电解质： 9、用Pt电极电解熔融的Al 2O 3 ： 阳极：阴极： 电解反应方程式：电子数（4）活性阳极电解电解质溶液： 10、铁作阳极、石墨作阴极，电解NaCl溶液： 阳极：阴极： 电解反应方程式：电子数 11、铜作阳极、石墨作阴极，电解Na 2SO 4 溶液： 阳极：阴极： 电解反应方程式：电子数 12、铜作阳极、石墨作阴极，电解H 2SO 4 溶液： 阳极：阴极： 电解反应方程式：电子数13、铜作阳极、铁作阴极，电解CuSO 4 溶液： 阳极：阴极： 电解反应方程式：电子数 14、锌作阳极、铜作阴极，电解ZnSO 4 溶液： 阳极：阴极： 电解反应方程式：电子数 15、铜作阳极，铜作阴极，电解CuSO 4 溶液： 阳极：阴极： 电解反应方程式：电子数 16、粗铜（含锌、铁、银）作阳极，纯铜作阴极，电解CuSO 4 溶液：阳极：阴极： 电解反应方程式：电子数

电解池(电解原理及应用习题)

电解池及其应用 一、电解池的工作原理 1电解：在直流电的作用下，在两电极上分别发生和的过程叫做电解。 2电解池:把转化为能的装置叫,也叫。 3.电解池中的基本关系： 阳极：与电源相连，电子，发生反应，元素化合价 ①电极 阴极：与电源相连，电子，发生反应，元素化合价 ②闭合回路：电子从流出，经过、，流入 电解池内：阳离子从移动向，阴离子从移动向。 阴阳离子的定向移动形成电流。 4.电解池的构成条件： （1）（2） （3）（4） 5.电解池中离子的放电顺序： 物质在电解池的阴、阳两极得失电子发生发生氧化还原反应的过程叫放电。 阴极（阳离子放电顺序）： Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阳极： ①为活性电极如金属单质（除Pt、Au）等时，则阳极材料自身优先放电。 ②为惰性电极(石墨、Pt等)时，阴离子的放电顺序： S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根（如NO3-、SO42-、CO32-等）>F- 常见惰性电极电解电解质溶液类型 ①H2SO4阴极阳极 总化学方程式 ②NaOH阴极阳极 总化学方程式 ③KNO3阴极阳极 总化学方程式 ○4HCl阴极阳极 总化学方程式 ⑤CuCl2阴极阳极 总化学方程式 ⑥NaCl阴极阳极 总化学方程式 ⑦CuSO4阴极阳极 总化学方程式

二、电解原理的应用 1、氯碱工业：电解饱和食盐水 2、电镀 阳极：；阴极：；电解质溶液： 3、精炼铜 阳极：；阴极：；电解质溶液： 4、电冶金 活泼金属，如钾、钙、钠、镁、铝的冶炼 钠的冶炼： 镁的冶炼： 铝的冶炼： 1．某学生欲完成反应2HCl＋2Ag===2AgCl↓＋H2↑而设计了下列四个实验，你认为可行的是() 2．用惰性电极电解下列溶液一段时间后，再加入一定量的另一种物质（括号内），溶液能恢复到与原溶液完全一样的是………………………………………………………（）A. CuCl2 (CuSO4) B．NaOH (NaOH) C．NaCl (HCl) D．CuSO4(Cu(OH)2) 3．pH＝a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH>a，则该电解质可能是………………………………………………………………………（）A.NaOH B.H2SO4 C.AgNO3 D.Na2SO4 4．在H2O中加入等物质的量的Ag+、Na+、Ba2+、NO3ˉ SO42ˉ、Clˉ，该溶液放在惰性电极的电解槽中通电片刻后，氧化产物与还原产物的质量比是…………………（）A．1∶8 B．8∶1 C．35.5 ∶108 D．108∶35.5 5．用惰性电极电解M（NO3）x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L氧气（标准状况），则M的相对原子质量为…………………………………………（） A．22.4ax b B． 11.2ax b C． 5.6ax b D． 2.5ax b 6．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是……………………………………（）A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液p H不变 B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小 C．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2 D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1 7. 以铁为阳极、铜为阴极，对足量NaOH溶液进行电解，一段时间后得到2molFe（OH）3沉淀，此时消耗水的物质的量共为 A.2mol B.3mol C.4mol D. 5mol 8．用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.4 mol 氧化铜后恰好恢复至电解前的浓度。则电解过程中转移电子的物质的量是() A．1.6 mol B．1.2 mol C．0.8 mol D．0.4 mol

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电解的原理 【学习目标】 1、了解电解池的工作原理； 2、初步掌握一般电解反应产物的判断方法。 【要点梳理】 要点一、电解原理 1．定义：使电流通过电解质溶液（或熔融的电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解。 2．装置特点：电能转化为化学能。 3．形成条件：（1）与电源两个电极相连；（2）电解质溶液（或熔融的电解质）；（3）形成闭合回路。 4．阴阳极的判断及反应原理（以电解熔融NaCl 、CuCl 2溶液为例） 对电解质溶液（或熔融态电解质）通电时，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，电解质的阳离子移 向阴极得电子发生还原反应；电解质的阴离子移向阳极失电子（有的是组成阳极的金属原子失去电子）发生氧化反应，电子从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源的正极。这样，电流就依靠电解质溶液（或熔融态电解质） 里阴、阳离子的定向移动而通过溶液（或熔融态电解质），所以电解质溶液（或熔融态电解质）的导电过程，就是电 解质溶液（或熔融态电解质）的电解过程。 【高清课堂：电解原理#电解反应类型】 要点二、电解类型 1．只有电解质参加的反应（电解CuCl 2溶液） 阳极： 2Cl －－ 2e－＝ Cl 2↑（氧化反应）阴极： Cu2++2e －＝Cu （还原反应） 总反应： CuCl 2 电解 Cu+Cl 2↑ 2．只有水参加的反应（电解稀硫酸） －－ 阳极： 4OH --4e =2H 2 O+O2 阴极： 2H ++2e =H2 电解 总反应： 2H2O2H 2 +O 2

3．水和电解质均参加的反应（电解饱和食盐水） － 阴极： 2H － 阳极： 2Cl --2e =Cl 2 + +2e =H 2 总反应： 2NaCl+2H 2O 电解 +2NaOH H 2 +Cl 2 4．电极参加的反应 阳极反应： Cu-2e－=Cu2+ 阴极反应： 2H +-2e －=H 2 电解 Cu2++H 2 总反应： Cu+2H + 要点三、电解时电极反应式的书写 1．看电极。 主要是看阳极是何类型的电极，若为活性电极，电极本身被氧化发生氧化反应。阴极一般不参与电极反应。 2．看离子。 搞清电解质溶液中存在哪些阴离子、阳离子，根据放电顺序书写电极反应式。 3．水溶液中始终有H+和 OH －，放电顺序中H+、OH －之后的离子一般不参与电极反应。 例如：电解 CuSO4 （ aq）的电极反应分析： 如图所示：（ 1）看电极。石墨作阳极，Fe 作阴极，所以两电极都不反应。 （ 2）看离子。 阳离子放电顺序：Cu2+＞ H +，故 Cu2+ － +2e ＝Cu －＞ SO42－，故 4OH －－ 4e－＝ 2H 2 2 ↑阴离子放电顺序： OH O+O 总方程式为： 2+ 电解 +或 2CuSO 电解 2Cu +2H 2O 4+2H 2O Cu+O 2↑ +2HSO4 2Cu+O 2↑ +4H 要点诠释：书写电极反应式的步骤一般分为四步： （1）列物质、标得失； （2）选离子、配电荷； （3）配个数、巧用水； （4）两式加、验总式。 要点四、电解时电极产物的判断

电解池工作原理

第4课 电能转化为化学能——电解 【引入】电能与化学能之间的转化具有重要的实用价值，通过将电能转化为化学能，可以使许多在通常条件下不能发生的反应得以进行，这对于化工生产，金属冶炼，实验室研究以及人们的日常生活都具有十分重要的意义。 回顾知识： 1.电解水的装置是初中最早接触的电解池，回忆并书写电解水的反应，标出电子转移情况。 2.电解饱和食盐水：2NaCl+2H 2O === 2NaOH+H 2↑+Cl 2↑ 演示实验：电解饱和食盐水 实验步骤： 1、向已将石墨电极连接到直流电源上的装置中注入饱和氯化钠溶液 2、打开电源（观察现象） 3、过一段时间，将湿润的淀粉碘化钾试纸放到与电源正极相连的导管口处（观察现象） 4、向与电源负极相连那端滴加酚酞试液（观察现象） 分析实验现象，得出结论： 1、两极均产生气泡 2、淀粉碘化钾试纸变蓝 验证了氯气的生成 3、滴加酚酞，溶液变红 验证了NaOH 的生成，同时推出氢气的产生 思考： 1. 通电前，氯化钠溶液中有哪些离子？这些离子的运动情况怎样？ 2. 通电时，外电路上的电流方向、电子方向怎样？两极的带电情况如何？ 3. 通电后，氯化钠溶液中阳离子和阴离子的运动情况怎样？ 4. 两极表面发生什么反应？ 原理分析： 1.通电前，氯化钠溶液中有( Na +、Cl -、H +、OH - ) 作无规则自由运动。 2、通电后，在电场作用下，自由移动的阴阳离子改作有规则定向运动。 3、与电源负极相连的电极称为阴极，带有负电荷，( 阳离子 ) 移向这个电极且在这个电极上 得 电子，被还原。 4、与电源正极相连的电极称为阳极，带有正电荷，( 阴离子 ) 移向这个电极且将电子转移给这个电极，自身被氧化。 电解原理工作示意图 通电时，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，在电极的作用下，电解质溶液（或熔融的电解质）中的阴阳离子定向移动形成内电路，阳离子在阴极上得到电子，发生还原反应；阴离子在阳极上失去电子，发生氧化反应，电子沿导线流入直流电源的正极，这就是电解的原理。 思考整理:1、什么是电解？ 2、什么是电解池？ 3、组成电解池需要那些条件？ 4、如何书写电极反应式？ 一、电解的原理 1、电解的概念： 让直流电通过电解质溶液或熔融的电解质，在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫电解。 电解时，电源向反应体系提供电量，电能转化为化学能而“储存”在反应产物中。 2、电解池： （1）电解池的概念：将电能转化为化学能的装置叫做电解池。 石 墨 电极 石墨 电极 氯化钠溶液 通电

电解池原理及其应用

专题二十一电解原理及其应用 考点解读 高考对电解原理常从以下几个方面去考察 1 理解电解原理，能判断原电池、电解池、电镀池的电极名称和书写电极反应式 2能根据电解池的电极变化，判断金属活泼性强弱，电极材料，电解质的种类 3能判断酸、碱、盐的水溶液在电解时，PH变化趋势 4电解原理在氯碱工业、电镀、金属的冶炼和精炼等方面的重要应用 考点知识的梳理 1电解池的工作原理 分析电解氯化铜溶液、熔融氯化钠过程 思考1阴阳两极的判断 2电极反应 电解氯化铜溶液阴极___________ 阳极______________ 总反应_____________________________ 电解熔融氯化钠阴极___________ 阳极______________ 总反应_____________________________ 2 电解的知识规律 （1）定义：使电流通过电解质溶液或熔融的电解质在两极上发生氧化还原反应的过程（2）能量变化：借助于电流引起氧化还原反应。把电能转化为化学能 （3）构成电解质的条件 ①直流电源②两个电极其中与电源正极相连的电极叫做阳极③电解质溶液 其中与电源负极相连的电极叫做阴极或电解质熔融态（4）电极反应 阴极：得到电子发生还原反应 阳极：失去电子发生氧化反应 （5）电子流向：由直流电源的负极流到电解池的阴极再电解池的阳极流回电源的正极（6）电流的流向：和电子的流向正好相反 （7）离子迁移方向：阳离子向阴极，阴离子向阳极。 注意：①电解是最强的氧化还原手段，许多非自发的氧化还原反应在电解条件下得以发生 ②电解质溶液的导电过程就是电解质被电解的过程 3电极反应类型和判断 （1）电极类型：金属活动顺序表银之前的金属作电极时，金属本身作为阳极，参与阳极反应，称为金属电极或活性电极，银以后的电极或非金属作电极时称为惰性电极（Pt,s石墨电极） (2) 阴、阳两极的判断 阳极：与电源正极相连、氧化反应、阴离子移动的方向、电极溶解或产生氧气、氯气阴极：与电源负极相连、还原反应、阳离子移动的方向、析出氢气或金属 4电解时电极产物的判断 阳极活性电极：电极材料失去电子 惰性电极（Pt Au 石墨）：溶液中阴离子失去电子的顺序___________________ 阴极在水溶中只考虑H+之后的阳离子得到电子的顺序 _______________________________________________________ 5电解原理的应用

电解池原理(人教版)

电解池原理 知识梳理 1．原电池和电解池的比较： 装置原电池电解池实例 原理 形成条件①电极：两种不同的导体相连； ②电解质溶液：能与电极反应。 ①电源； ②电极（惰性或非惰性）； ③电解质（水溶液或熔化态）。 反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应 电极名称由电极本身性质决定： 正极：材料性质较不活泼的电极； 负极：材料性质较活泼的电极。 由外电源决定： 阳极：连电源的正极； 阴极：连电源的负极； 电极反应负极：Zn-2e-=Zn2+ （氧化反应） 正极：2H++2e-=H2↑（还原反应） 阴极：Cu2+ +2e- = Cu （还原反应） 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑ （氧化反应） 电子流向电流方向能量转化 应用①抗金属的电化腐蚀； ②实用电池。 ①电解食盐水（氯碱工业）；②电镀（镀 铜）；③电冶（冶炼Na、Mg、Al）；④ 精炼（精铜）。 4．电解反应中反应物的判断——放电顺序 ⑴阴极A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。

B.阳离子得电子顺序 — 金属活动顺序表的反表：K +

电解池教学设计

电解池教学设计 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）

电解原理教学设计 一、电解原理 1．电解质溶液的导电 我们知道，金属导电时，是金属内部的自由电子发生的定向移动，而电解质溶液的导电与金属导电不同。 通电前电解质溶液中阴、阳离子在溶液中自由地移动；通电后在电场的作用下，这些自由移动的离子改作定向移动，带负电荷的阴离子由于静电作用向阳极移动，带正电荷的阳离子则向阴极移动，并在两极上发生氧化还原反应。我们把： 借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转化为化学能的装置叫电解池。 电解池中与直流电源负极相连的电极叫阴极，与直流电源正极相连的电极叫阳极。 物质能否导电是由其内部能否形成定向移动的自由电荷所决定的，对金属就是自由电子，而对电解质溶液就是自由移动的阴阳离子。 2．电解 （1）概念： 使电流流过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解。 （2）电子流动的方向： 电子从外接直流电源的负极流出，经导线到达电解池的阴极，电解池溶液中的阳离子移向阴极，并在阴极获得电子而被还原，发生还原反应；与此同时，电解池溶液中的阴离子移向阳极，并在阳极上失去电子（也可能是阳极很活泼而本

身失去电子）而被氧化，发生氧化反应。这样，电子又从电解池的阳极流出，沿导线而流回外接直流电源的正极。 （3）电极反应的类型： 阳极反应为氧化反应，阴极反应为还原反应，故而阴极处于被保护的状态，而阳极则有可能被腐蚀。 3、电极名称的进一步理解 ⑴在原电池中，称正极、负极，其中负极流出电子 ⑵在电解池中，称阳极、阴极，其中阴极流入电子 ⑶电解池的阳极与原电池的正极相连，电解池的阴极与原电池的负极相连 4、电极反应式与电解方程式的书写 书写电极反应，首先要搞清楚电极材料，然后分析溶液中离子情况，再根据阴、阳极放电的规律，得出相应的结论。 电解过程总反应方程式叫电解方程式(指电解时总的化学方程式或离子方程式)。要正确书写电解方程式，首先要正确写出电极反应式，然后分析参加电极反应的离子来自何种物质，这样才能正确写出反应物、生成物，配平且在等号上方注明“电解”或“通电”。 书写的具体步骤： ⑴先查阳极电极材料和确定溶液中的离子种类 如用C电极电解CuSO 4溶液：溶液中有CuSO 4 =Cu2++SO 4 2—；H 2 O H++OH-。 溶液中存在Cu2+、H+、OH—、SO 4 2—共4种离子。 ⑵由放电顺序确定放电产物和电极反应 C电极为惰性电极，不参加反应。

电解池知识点归纳

电解池 第1课时 电解原理 学习目标 1、理解电解原理,初步掌握一般电解反应两极反应物、产物的判断方法,能写出电极反应式和电解化学方程式。 知识归纳 1、电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程,叫做电解。其实质是电解质溶液导电的过程。 电解池：把电能转化为化学能的装置,叫做电解池。 2、电极：（与电极材料无关）阳极：与电源的正极相连,发生氧化反应； 阴极：与电源的负极相连，发生还原反应。 3、构成条件：“三电一回路”①直流电源；②阴、阳电极；③电解质溶液或熔融电解质；④形成闭合回路。 4、(1)影响离子放电能力的因素：①离子得失电子的能力；②离子的浓度。 (2)离子的放电顺序：（物质在电解池的阴、阳两极发生反应的过程叫放电） 阴极:氧化性强的离子先得电子 Ag +>Hg 2+>Fe 3+>Cu 2+>H +(酸溶液)>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H +(水溶液)>Al 3+>Mg 2+>Na +>Ca 2+>K + 阳极：阳极金属或还原性强的离子先失电子 活性电极>S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->N>S>F - 5、分析总结书写电解池电极反应的一般思路? 6、原电池和电解池的区别 负较活泼金属阳与电源正极相连正不活泼金属或非金属导体阴与电源负极相连三个①活动性不同的两个电极①两个电极原电池 电解池 一个概念将化学能转变为电能的装置将电能转变为化学能的装置两个电极 极—失电子—发生氧化反应 极—失电子—发生氧化反应 极 —得电子—发生还原反应极 —得电子—发生还原反应流向 电子 负极→外电路→正极阳极→外电路→阴极电流正极→外电路→负极阴极→外电路→阳极离子 阳离子→正极，阴离子→负极阳离子→阴极，阴离子→阳极 四个条件②电解质溶液③闭合电路 ④自发进行的氧化还原反应 ②电解质溶液③闭合电路④外加直流电源 相同点 氧化还原反应

专题七 原电池、电解池原理及应用

原电池、电解池原理及应用 一、电解原理： 1、定义：电解是在作用下，电解质在上分别发生的过程 电解质导电的实质是 电解池由、以及组成 溶液的装置图，回答下列问题： 2、画出用惰性电极电解CuSO 4 与电源_____极相连的电极是阳极，发生_____反应，写出电极 反应式__________________________，电解时溶液中______ 离子向阴极移动，写出电解总反应的离子方程式： __________________________________________________. 3、放电顺序： （1）用惰性材料作电极时，阴离子在极放电，常见阴离子的放电顺序是 。阳离子在极上放电，常见的阳离子的放电顺序是 （2）阳极材料是活性电极（除 _____、_____之外的金属）时，阳极本身优先失电子被氧化。 相对原子质量：H：1 O：16 Na：23 Cl：35.5 Cu：64 一、选择题（在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1．电化学在日常生活中有广泛的应用，下列说法或做法正确的是（）A．2011年5月13日，广西桂林因局部暴雨遭遇洪水，洪水浸泡的铁门生锈是因为发生化学腐蚀 B．白铁皮（铁镀锌）表面有划损时，不能阻止铁被腐蚀 C．废弃的干电池不能随意丢弃，但可以土埋处理 D．不能将铁制自来水管与铜制水龙头连接 2．中国人民银行定于2011年4月15日发行中国京剧脸谱彩色金银纪念币，其中银纪念币材料为铜芯镀银，依据你所掌握的电镀原理，你认为银纪念币制作时，铜芯应做（） A．阴极B．阳极C．正极D．负极 3．某同学利用苹果可以制作水果原电池，如右图所示。下列说法正确的是（） A．电流计指针偏转时，说明发生了氧化还原反应 B．苹果汁中无电解质 C．两个电极的材料可以相同 D．水果电池工作时氧化反应和还原反应在同一处进行

电解池及其工作原理

电解池及其工作原理 一、选择题(本题包括4小题,每题6分,共24分) 1.(2020·牡丹江模拟)我国青年学者孙旭平及其领衔团队,近日成功利用Mo2N纳米催化剂在0.1 mol·L-1盐酸溶液中进行电催化固氮,装置如图所示,在一定电压下具有较高的产氨速率。下列判断错误的是 ( ) A.Mo2N/GCE电极为阴极 B.溶液中H+通过隔膜向Mo2N/GCE电极区迁移 C.Mo 2N/GCE电极区反应式为N2+6H++6e-2NH3 D.为提高溶液的导电性,可在石墨电极区加入适量的盐酸 【解析】选D。根据装置图,该装置具有外加电源,装置为电解池装置,左侧电极N2→NH3,N的化合价降低,根据电解原理,Mo2N/GCE为阴极,石墨为阳极,阴极反应式为N 2+6H++6e-2NH3,阳极反应式为2H2O-4e-O2↑+4H+。根据上述分析,A说法正确;阳极反应式为2H 2O-4e-O2↑+4H+,H+通过隔膜向Mo2N/GCE电极区迁移,B 说法正确;根据图象,Mo2N/GCE电极上N2→NH3,该电极反应式为 N 2+6H++6e-2NH3,C说法正确;石墨电极区加入适量盐酸,Cl-在石墨电极上放电,产生Cl2,污染环境,D说法错误。 2.(2019·哈尔滨模拟)利用如图所示装置可制取H2,两个电极均为惰性电极,c为阴离子交换膜。下列叙述正确的是( )

A.a为电源的正极 B.工作时,OH-向左室迁移 C.右室电极反应为C 2H5OH+H2O-4e-CH3COO-+5H+ D.生成H2和CH3COONa 的物质的量之比为2∶1 【解析】选D。根据图知,Pt电极上有氢气生成,说明Pt电极上得电子发生还原反应,为阴极,则Pd为阳极,连接阴极的电极为电源负极,所以a为负极、b为正极,故A错误;Pt为阴极、Pd为阳极,电解时,电解质溶液中OH-向阳极移动,则工作时,OH-向右室迁移,故B错误;右室中电解质溶液呈碱性,所以不能有H+生成,乙醇失电子和OH-反应生成CH3COO-和水,电极反应式为C2H5OH+5OH--4e- CH3COO-+4H2O,故C错误;生成1 mol氢气转移2 mol电子,生成1 mol CH3COONa 转移4 mol电子,所以生成H2和CH3COONa的物质的量之比为2∶1,故D正确。 3.(2020·成都模拟)双极膜(BP)是阴、阳复合膜,在直流电的作用下,阴、阳复合膜层间的H2O解离成H+和OH-,作为H+和OH-离子源。利用双极膜电渗析法电解食盐水可获得淡水、NaOH和HCl,其工作原理如图所示,M、N为离子交换膜。下列说法错误的是 ( ) A.阴极室发生的反应为2H++2e-H 2↑