第三节电解池导学案

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CuCl2溶液
C
C

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第三节 电解池学案（第一课时）
编写：张学平 审核：高三化学备课组 2011年8月21日 班级 姓名
【自学目标】

1、 理解电解的基本原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法；2、掌握电解、电解池及形成条件；
3、理解离子放电顺序，能正确书写电解池的电极反应和总反应方程式。
【自学重点】：
正确书写电解池的电极反应和总反应方程式。

【自学难点】：
离子放电实质

【自学过程】：一、电解原理
试验探究：如右图所示：在盛CuCl2溶液溶液的烧杯中插入两根石墨棒作电极，，把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直
流电源正极相连的电极附近，接通直流电源观察现象。
与电源正极相连的电极叫 极，与电源负极相连的电极叫 极。
给CuCl2溶液通电产生的现象：
阴极上 ，经检验该物质是 。
阳极上： ，湿润的碘化钾淀粉试纸 ，经检验该物质是 。
两支电极上发生的反应为：
阳极： 。反应类型： 反应。
阴极： 。反应类型： 反应。
总反应式： 。

实验原理分析：CuCl2溶液能导电是因为存在 ，通电后这些自由移动的离子，
在电场作用下作 移动，带负电的氯离子向 极移动，在阳极，氯离子失去电子被 为
氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出；带正电的铜离子向 极移动，在阴极铜离子获得
电子被 成铜原子，覆盖在阴极上。
（一）电解：使电流通过 溶液而在阴、阳两极引起 的过程。
（二）电解池：将 能转化为 能的装置。
1、构成电解池的条件：
① ； ② ；
③ ； ④ 。
2、原电池与电解池的比较
装置类别 原电池 电解池

举例（图）

电极名称
反应类型
能量转变
反应是否自
发进行
3、放电顺序
阴极上：由于阴极上要 电子，不管阴极材料是金属还是石墨，此时都不能得电子，因此只能是溶液

中的 得电子。阳离子氧化性越强就越 得电子。因此阴极上氧化性强的离子 得电子。
金属越不活泼，对应阳离子氧化性越 ，越 得电子。
由此根据金属活动顺序表，分析下列离子得电子能力的强弱：
金属活动顺序表 。
Ag+ Hg2+ Fe3+ Cu2+ H+(酸) Pb2+ Sn2+ Fe2+ Zn2+ Al3＋ Mg2+ Na+ Ca2+ K+ 。
其中 、 、 、 、 、 等活泼金属阳离子在水溶液中电解时不得电子。
小结：质量增加，或有氢气产生的电极一定是 极。
阳极上：电解池中阳极上要 电子，而 与溶液中的 都可失电子，因此阳极上的电极反应
与 有关。由于一般的 比阴离子更容易失去电子，因此如果用一般的金属材料做阳极，电解时阳
极上是 失去电子。而阳极如果用石墨或金属铂（Pt）等难失电子的物质做惰性电极时，则是溶液中 失
去电子。阴离子还原性越强就越 失去电子。
根据非金属性的强弱，离子失电子能力的强弱顺序为：
S2－ I－ Br－ Cl－ OH－（水或碱） 最高价含氧酸根离子 F－。
【课堂练习】用惰性电极电解下列电解质溶液，请你分析下列问题（注意得失电子的顺序）
1、CuCl2阴极： 阳极
总方程式： 电解质浓度 ，pH
电解对象： ，要把电解质溶液复原，加 。
2、 HCl:
阴极： 阳极
总方程式： 电解质浓度 ，pH
电解对象： ，要把电解质溶液复原，加 。
小结：经过总方程式发现以上两个电解池反应的电解对象都是 ，这一类电解反应称
为电解电解质型。
3、NaCl阴极： 阳极
总方程式： 电解质浓度 ，pH
电解对象： ，要把电解质溶液复原，加 。
小结：经过总方程式发现该电解池反应的电解对象是 ，这一类电解反应称为放H2生碱型。
4、CuSO4阴极： 阳极
总方程式： 电解质浓度
总方程式： 电解质浓度 ，pH
电解对象： ，要把电解质溶液复原，加 。
小结：经过总方程式发现该电解池反应的电解对象是 ，这一类电解反应称为放O2生酸型。
5、 NaOH:
阴极： 阳极
总方程式： 电解质浓度 ，pH
6、 H2SO4:
阴极： 阳极
总方程式： 电解质浓度 ，pH
7、 Na2SO4:
阴极： 阳极
总方程式： 电解质浓度 ，pH
小结：经过总方程式发现以上三个电解池反应的电解对象都是 ，要把电解质溶液复原，加 。
这一类电解反应称为电解水型。
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【巩固练习】 1、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（ ） A. KI B. AgNO3 C. BaCl2 D. H2SO4 2、将两个铂电极插入4CuSOmL500溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重g064.0（设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积的变化）。此时溶液中氢离子浓度约为（ ） A. 13Lmol104 B. 13Lmol102 C. 13Lmol101 D. 17Lmol101 3、甲、乙两个电解池均以Pt为电极且互相串联。甲池盛有AgNO3溶液，乙池盛有一定量的某盐溶液，通电一段时间后，测得甲池阴极质量增加2.16g，乙池电极析出0.64g金属，则乙池中溶质可能是 （ ） A. CuSO4 B. MgSO4 C. Al（NO3）3 D. Na2SO4 4、将铁片和银片用导线联接插入硫酸铜溶液中，当线路中有0.2mol的电子发生转移时，负极的质量变化是（ ） A. 增加0.8g B. 增加6.4g C. 减轻5.6g D. 增加5.6g 5、1L0.1mol/LAgNO3溶液在以Ag作阳极，Fe作阴极的电解槽中电解，当阴极增重2.16g时。下列判断（设电解按理论进行，溶液不蒸发） 正确的是（ ） A. 溶液的浓度变为0.08mol/L B. 阳极上产生112mLO2（标准状况） C. 转移的电子数是1.204×1022个 D. 反应中有0.01mol的Ag被氧化 6、以铁为阳极、铜为阴极，对足量的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 7、右下图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是（ ） 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； 8、在1LK2SO4和CuSO4的混合溶液中，c(SO42-)=2.0 mol·L-1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L（标准状况）气体，则原溶液中K+的物质的量浓度为（ ） A. 2.0 mol·L-1 B. 1.5 mol·L-1 C. 1.0 mol·L-1 D. 0.5 mol·L-1 9、用两支惰性电极插入500mL AgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时（电解时阴极没有氢气放出，且电解液在前后体积变化可以忽略），电极上析出的质量大约是（ ） A. 27mg B. 54 mg C. 108 mg D. 216 mg 10、用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液，若保持温度不变，则一段时间后 （ ） A．溶液的pH变大 B．c(Na+)与c (CO32-)的比值变大 C．溶液浓度变大，有晶体析出 D．溶液浓度不变，有晶体析出 11、 电解含下列离子的水溶液，若阴极析出相等质量的金属，则消耗的电量最多的是 （ ） A．Ag+ B．Cu2+ C．Na+ D．Mg2+ 12、用铂电极电解CuSO4溶液，当铜离子浓度降至一半时，停止通电，若使CuSO4溶液恢复原浓度、原体积，应加入
的适当物质是 （ ）
A．CuSO4 B.CuSO4·5H2O C.CuO D.Cu(OH)2
13、如下图所示，下列叙述正确的是 （ ）

A. Y为阴极，发生还原反应 B. X为正极，发生氧化反应
C. Y与滤纸接触处有氧气生成 D. X为滤纸接触处变红
14、下面有关电化学的图示，完全正确的是 （ ）

15、用Pt电极电解含有2Cu和3X均为0.1 mol的溶液，阴极析出金属的质量m（g）与溶液中通过电子的物质的
量n（mol）关系如图，则离子的氧化能力由大到小排列正确的是 （ ）
A. HXCu32
B. 23CuXH
C. 23CuHX
D. 32XHCu

16、右图为以惰性电极进行电解：
（1）写出B、C、D各电极上的电极反应式和总反应方程式：
A：________________________________，
B：________________________________，
总反应方程式：________________________；
C：________________________________，
D：________________________________，
总反应方程式：___________________________；
（2）在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量比为__________________。