電解原理導學案

2022-11-29 10:57:05 字數 3706 閱讀 6087

電能轉化為化學能——電解

(第一課時)

教學目標:

1.了解電解池的工作原理。

2.能寫出電極反應和電解總反應方程式。

命題形式:

五判斷:判斷池型電解池和原電池,判斷電極陽極和陰極,判斷電子流動方向,判斷電極上析出產物,判斷電極附近或整個溶液的酸鹼性。

二寫:寫電極反應式和總反應方程式。

基礎回顧

電解原理:

1.電解定義

在作用下,電解質在兩個電極上分別發生和的過程。

2.能量轉化形式轉化為

3.電解池

(1)構成條件

①有與相連的兩個固體電極。(可以相同,也可以不同)

(2)電極名稱及電極反應(如圖)

(3)電子和離子移動方向

①電子:從電源流向電解池的 ;從電解池的流向電源的

②離子:陽離子移向電解池的陰離子移向電解池的

例1、如下圖所示,銅片和鋅片用導線連線後插入番茄裡,鋅片是( )

a.陽極 b.正極 c.陰極 d.負極

思考:兩池相連,如何判斷是電解池還是原電池?

例2、關於下列裝置,下列有關說法正確的是

a.電解時電子從電源負極→導線→鉛極→鋁極→導線→電源正極

b.在電解過程中,h+向陽極移動,so向陰極移動

c.電解過程陽極周圍溶液的ph下降

d.電解的總反應為2al+6h+2al3++3h2↑

本節考點

考點一:電極產物的判斷

(1)陽極產物的判斷

首先看電極,如果是活性電極(金屬活動性順序中cu、ag及其以前的金屬),則電極材料失電子,電極被溶解,溶液中的陰離子不能失電子。

如果是惰性電極(pt、au、石墨),則要再看溶液中離子的失電子能力,此時根據陰離子放電順序加以判斷。

陰離子放電順序:s2->i->br->cl->oh->含氧酸根(so、no等)>f-

(2)陰極產物的判斷

直接根據陽離子放電順序進行判斷,陽離子放電順序:

ag+>hg2+>fe3+>cu2+>h+>pb2+>sn2+>fe2+>zn2+>al3+>mg2+>na+>ca2+>k+

練習:寫出溶液中各離子放電時的電極反應式

例3.某學生設計了乙個「黑筆寫紅字」的趣味實驗。濾紙先用氯化鈉、無色酚酞的混合液浸濕,然後平鋪在一塊鉑片上,接通電源後,用鉛筆在濾紙上寫字,會出現紅色字跡。

據此下列敘述正確的是( )

a、鉛筆端作陽極,發生還原反應

b、鉑片端作陰極,發生氧化反應

c、鉛筆端有少量的氯氣產生

d、a點是負極,b點是正極

例4、 某同學按如圖所示的裝置進行電解實驗。下列說法正確的是(  )

a.電解過程中,銅電極上有h2產生

b.電解初期,總反應方程式為cu+h2so4cuso4+h2↑

c.長時間電解後,石墨電極的質量不會增加

d.整個電解過程中,h+的濃度不斷增大

考點二:電極反應式和電解總反應式的書寫

(1)由圖示裝置書寫

例5、下圖為efc劍橋法用固體二氧化鈦(tio2)生產海綿鈦的裝置示意圖,其原理是在較低的陰極電位下,tio2(陰極)中的氧解離進入熔鹽,陰極最後只剩下純鈦。寫出各電極的電極反應式:

陰極陽極

石墨電極的質量_____會發生變化(填是或否)

(2)由題目給定的總反應式書寫

例6、(2009·安徽理綜) cu2o是一種半導體材料,基於綠色化學理念設計的製取.cu2o的電解池示意圖如下,電解總反應:2cu+h2ocu2o+h2↑,寫出各電極的電極反應式:

陰極陽極

注意:書寫電極反應式時,還要注意電極產物與電解質中的離子是否能共存。

(3)可充電電池電極反應式的書寫

例7、(11全國新課標卷)鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池,放電時的總反應為:

fe+ni2o3+3h2o=fe(oh)2+2ni(oh)2下列有關該電池的說法不正確的是( )

a.電池的電解液為鹼性溶液,正極為ni2o3、負極為fe

b.電池放電時,負極反應為fe+2oh--2e-=fe(oh)2

c.電池充電過程中,陰極附近溶液的ph降低

d.電池充電時,陽極反應為2ni(oh)2+2oh--2e-=ni2o3+3h2o

(4)資訊題電極反應式的書寫

例8、(09山東)mno2的生產方法之一是以石墨為電極,電解酸化的mnso4溶液。陰極的電極反應式是陽極的電極反應式是若電解電路中通過2mol電子,mno2的理論產量為

歸納總結:

總結在這四種情況下電極反應式的書寫方法:

(1(2

(3(4

小結:學習電解原理,建議記住以下口訣:

分電極(與電源正極相連的是陽極;與電源負極相連的是陰極)

析溶液(分析電解質溶液中所含的離子有哪些)

判流向(判斷電子流動方向和離子移動方向)

斷微粒(確定在兩極上發生反應的各是什麼微粒)

書極式(書寫電極反應式,注意要使得失電子守恆)

寫方程(書寫電解質電解的化學方程式或離子方程式,並標明條件「通電」)

鞏固練習:

(2010·全國理綜ⅱ)右圖是乙個用鉑絲作電極,電解稀的mgso4溶液的裝置,電解液中加有中性紅指示劑,此時溶液呈紅色。(指示劑的ph變色範圍:6.

8~8.0,酸色—紅色,鹼色—黃色)

回答下列問題:

(1)下列關於電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是________(填編號);①a管溶液由紅變黃 ②b管溶液由紅變黃 ③a管溶液不變色 ④b管溶液不變色

(2)寫出a管中發生反應的反應式

(3)寫出b管中發生反應的反應式

(4)檢驗a管中氣體的方法是

(5)檢驗b管中氣體的方法是

(6)電解一段時間後,切斷電源,將電解液倒入燒杯內觀察到的現象是

課後練習

例3. (2023年全國ⅱ)右圖為直流電源電解稀na2so4水溶液的裝置。通電後在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊試液,下列實驗現象中正確的是d

a. 逸出氣體的體積a電極的小於b電極的

b. 一電極逸出無味氣體,另一電極逸出刺激性氣味氣體

c. a電極附近呈紅色,b電極附近出現藍色

d. a電極附近呈藍色,b電極附近出現紅色

,練習3、(2023年全國)關於電解nacl 水溶液,下列敘述正確的是

a、電解時在陽極得到氯氣,在陰極得到金屬鈉

b、若在陽極附近的溶液中滴入ki溶液,溶液呈棕色

c、若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液,溶液呈棕色

d、電解一段時間後,將全部電解液轉移到燒杯中,充分攪拌後,溶液呈中性

1.(2023年上海)取一張用飽和nacl溶液浸濕的ph試紙,兩根鉛筆芯作電極,接通直接電源,一段時間後,發現a電極與試紙接觸處出現乙個雙色同心圓,內圓為白色,外圈呈淺紅色。則下列說法錯誤的是

(  )

a.b電極是陰極

b.a電極與電源的正極相連線

c.電解過程中,水是氧化劑

d.b電極附近溶液的ph變小

【解析】 根據題意,a電極應產生cl2,為陽極,與電源正極相連,則b為陰極。d項中b電極上h+放電,附近oh-濃度增大,ph變大。

【答案】 d

11(12年安徽).某興趣小組設計如下微型實驗裝置。實驗時,先斷開k2,閉合k1,兩極均有氣泡產生;一段時間後,斷開k1,閉合k2,發現電流發a指標偏轉。

下列有關描述正確的是

a.斷開k2,閉合k1時,總反應的離子方程式為:

2cl- + 2h+ cl2↑+h2↑

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