高中化学人教版化学反应原理第四章电化学基础第三节电解池 高质作品

第三节电解池【实验】在形管中注入溶液，插入两根石墨棒做电极，如图，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（阳极）附近。接通直流电源，观察形管内的现象和试纸颜色的变化。实验现象：（1）通电前，溶液中存在的阳离子有__________，阴离子有__________，这些离子来自于__________和__________。（2）通电时，阳离子移向__________，阴离子移向__________。在阳极的离子是__________发生__________反应，在阴极的离子是__________，发生__________反应，生成__________和__________。电极反应方程式为：阳极：____________________阴极：____________________电解溶液的总方程式为______________________________实验结论：电解质通电前在水溶液中自由移动的阴、阳离子作__________运动；在外电源的作用下（直流电），改作__________移动而导电。在导电的同时，在阳、阴两极发生氧化—还原反应，即被电解，电离是__________的前题。一、电解原理1．__________________________________________________叫电解。2．电解池：3．构成电解池的条件：①②电极③④4．电解池电极反应规律（1）阴极：__________电子，__________反应①电极本身不参加反应 ②一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子（2）阳极：__________电子，__________反应①若为金属（非惰性）电极，电极失电子 ②若为惰性电极，电解质溶液中阴离子“争”失电子（3）离子放电顺序阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。多种阳离子或多种阴离子分别移向阴阳极时，优先放电的是__________或__________能力强的离子。阳离子在阴极上放电顺序是：阴离子在阳极上放电顺序是：（4）电子流向：5．电解质溶液导电的实质电解质溶液导电的过程，就是__________的过程，就是在阴阳两极发生____________________的过程。总结：电解质溶液的电解规律（惰性电极）（1）（2）（3）（4）例1．在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（）A．原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应；B．原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应；C．原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应；D．原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应；例2．从、、、、、离子中，选出恰当的离子组成一种电解质，将电解质溶液按下列要求进行电解（均是惰性电极）：（1）电解时电解质含量减小，水量不变，则所采用的电解质是____________________（2）电解时电解质的质量保持不变，水量减小，则所采用的电解质是____________________（3）电解时电解质和水的质量都发生变化，则所采用的电解质是____________________例3．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，则该电解质可能是（）A． B． C． D．二、电解原理的应用1．氯碱工业：2．电镀：3．精炼铜4．电解法冶炼金属（1）金属冶炼的本质：________________________________________冶炼金属有哪些方法（2）例4．金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量、、、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）（）A．阳极发生还原反应，其电极反应式：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和D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有和例5．是一种不溶于水的白色固体，它可由反应：而得到。现以石墨为阴极，以为阳极电解溶液，通电前向电解质溶液中加入少量酚酞和淀粉溶液。电解开始不久阴极区溶液呈红色，而阳极区溶液呈蓝色，对这个现象的正确解释是（）①阴极：，使 ②阳极：，遇淀粉变蓝 ③阳极：，显蓝色 ④阳极：，碘遇淀粉变蓝A．①② B．①③ C．①④ D．③④例6．某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（）A．为正极，为负极；和B．为负极，为正极；和C．为刚极，为阴极；和D．为阴极，为阳极；和例7．在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒，可以上下搅动液体，装置如图。接通电源，阳极周围的液体呈现棕色，且颜色由浅变深，阴极上有气泡生成。停止通电，取出电极，用搅棒上下剧烈搅动。静置后液体又分成两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色。根据上述实验回答：（1）阳极上的电极反应式为____________________。（2）阴极上的电极反应式为____________________。（3）原生层液体是____________________。（4）原下层液体是____________________。（5）搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是：________________________________________。（6）要检验上层液体中含有的金属离子，其方法是：_______________，现象是：_________________。例8．工业上处理含的酸性工业废水用以下方法：①往工业废水中加入适量的，搅拌均匀；②用为电极进行电解，经过一段时间有利沉淀产生；③过滤回收沉淀，废水达到排放标准。试回答：（1）电解时的电极反应：阳极：____________________阴极：（2）写出转变成的离子反应方程式：__________________________________________________；（3）电解过程中、沉淀是怎样产生的？__________________________________________________；总结：类别性质原电池电解池电镀池定义装置举例反应特征装置特征电极名称电极反应类型电子流动方向电流方向溶液中带电粒子的运功能量变化【探究活动】：应用电化学原理设计原电池和电解池所应用电化学原理确定电极和电解质溶液书写电极反应绘制装置图【课堂练习】1．某同学为了使反应能进行，设计了下列四个实验，如下图所示，你认为可行的方案是（）2．请尝试利用所给仪器、用品：培养皿、滤纸、滴管、铁丝、铝丝、导线、干电池（2节）、溶液、酚酞试剂等设计原电池或电解池以产生如下现象，并且绘制相应装置图。①铁丝附近的电