电解池复习学案

电解池复习学案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
高三化学一轮复习导学案
课题电解课型复习课时1
主备人 ###教研组
长###编号
考纲要求1.理解电解池的构成、工作原理。

2.能书写电极反应和总反应方程式。

一电解原理
1．电解
(1)定义：使通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在两极引起氧化还原反应的过程。

在此过程中，能转化为能。

(2)特点：①电解是不可逆的；②电解质导电一定发生化学变化。

2．电解池
(1)概念：电解池是把能转化为能的装置。

(2)电解池的构成条件
①。

②。

③。

(3)电极名称及电极反应式
(4)电解池中电子和离子的移动方向
①电子：从电源极流出后，流向电解池极；从电解池的极流向电源的极。

②离子：阳离子移向电解池的极，阴离子移向电解池的极。

3．电解产物的判断及有关反应式的书写
阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。

离子的放电顺序取决于离子本身的性质即离子得失电子的能力，另外也与离子的浓度及电极材料有关。

(1)阴极：阴极上放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。

氧化性强的先放电，放电顺序：
(2)阳极：若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应。

若是惰性电极作阳极，则仅是溶液中的阴离子放电，常见离子的放电顺序是:
4．惰性电极电解电解质溶液的四种类型
(1)电解水型
(2)电解电解质型
2
(水溶液)方程式物质质浓
度
pH复原
活泼金属
的无氧酸
盐(如
NaCl)
【问题2】要使电解后的NaCl溶液复原，滴加盐酸可以吗为什么
(4)放O
2
生酸型
电解质(水溶液)电极方程式
电解
物质
总化学方程式电解
质
浓度
溶液
pH
溶液
复原
不活泼金属的含氧酸盐(如
CuSO
4)
阳极：
阴极：
【问题3】要使电解后的CuSO4溶液复原，加入Cu(OH)2固体可以吗为什么加入CuCO3为什么也可复原？
【问题4】若用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后，需加入98 g Cu(OH)2固体，才能使电解质溶液复原，则这段时间，整个电路中转移的电子数为多少？
【自主巩固】判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

(1)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现。

( )
(2)电解CuCl
2
溶液，阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色。

( )
(3)电解盐酸、硫酸等溶液，H＋放电，溶液的pH逐渐增大。

( )
(4)电解时，电解液中阳离子移向阳极，发生还原反应。

( )
(5)电解NaOH溶液的本质是电解水，溶液的pH保持不变。

( )
(6)电解质溶液导电过程中都发生氧化还原反应。

( )
【课堂探究】
一电极反应式、电解总反应式的书写
【例1】．[2016·广东揭阳二模]如图为EFC剑桥法用固体二氧化钛(TiO2)生产海锦钛的装置示意图，其原理是在较低的阴极电位下，TiO2(阴极)中的氧解离进入熔融盐，阴极最后只剩下纯钛。

下列说法中正确的是()
A．阳极的电极反应式为：2Cl－－2e－===Cl
2
↑B．通电后，O2－、Cl－均向阴极移动
C．阴极的电极反应式为TiO
2
＋4e－===Ti＋2O2－D．石墨电极的质量不发生变化
【例2】．按要求书写有关的电极反应式及总反应式。

(1)以惰性电极电解FeCl
2和HCl的混合物可制备FeCl
3
和H
2。

阳极反应式：_____________________；阴极反应式：
__________________________；
总反应离子方程式：____________________________________。

(2)以铝材为阳极，在H
2SO
4
溶液中电解，铝材表面可形成氧化膜。

阳极反应式：_________________________；阴极反应式：
_______________________；
总化学方程式：________________________________________。

(3)用惰性电极电解NaCl和CuSO
4
的混合溶液，电解过程中两极均有两种产物产生，判断阴、阳两极的产物并根据电解的先后顺序写出电极反应方程式。

①阳极产物：____________；电极反应：________________________。

②阴极产物：____________________；电极反应：
____________________________。

(4)以稀硫酸为电解质溶液，利用太阳能电池将CO
2
转化为乙烯的工作原理如下图所示，则N极上的电极反应式为______________；该电解池中所发生的总反应的化学方程式为__________________。

二、电解原理和电解规律的考查
【例3】．[2017·兰州一中高三测试]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．NaBr、CuCl
2、Ba(OH)
2
B．NaOH、H
2
SO
4
、CuSO
4
C.KOH、HNO
3
、Na
2
SO
4
D．NaCl、
Cu(NO
3)
2
、MgSO
4
【例4】．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()
A．AgNO
3CuCl
2
Cu(NO
3
)
2
B．KCl Na
2
SO
4
CuSO
4
C．CaCl
2
KOH NaNO
3
D．HCl
HNO
3K
2 SO
4
【当堂检测】
1.（2017卷2—11）用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为混合溶液。

下列叙述错误的是（）A．待加工铝质工件为阳极 B．可选用不锈钢网作为阴极
C．阴极的电极反应式为： D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
2.(2015·四川卷)用右图所示装置除去含有CN-、Cl-废水中的CN-时，控制溶液pH为9~10，阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是()
A．用石墨作阳极，铁作阴极
B．阳极的电极反应式： Cl-+2OH--2e-ClO-+H2O
C．阴极的电极反应式： 2H2O+2e-H2↑+2OH-
D．除去CN-的反应： 2CN-+5ClO-+2H+N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O
3．铝是应用广泛的金属。

以铝土矿（主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质）为原料制备铝的一种工艺流程如下：
注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。

（1）“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为 ________________________________。

（2）向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH____(填“增大”、“不变”或“减小”)。

（3）“电解Ⅰ”是电解熔融 Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是___________
（4）“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示．
阳极的电极反应式为_____________________，阴极产生的物质A的化学式为_______。

（5）铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。

在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是
________________________________________________.。