能写出电解池的电极反应式和总反应方程式课件

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示1.了解电解池的工作原理。2.能写出电解池的电极反应式和总反应方程式。1.电解池、电镀池的名称判断及电极反应式的书写。2.根据电解池的电极变化判断金属的活动性强弱。3.有关电解产物的判断与计算。4.电解原理在工业生产中的应用。一、电解原理1．如图为以惰性电极进行电解：(1)写出A、B、C、D各电极的名称及电极方程式：A为________极，________________________；B为________极，________________________；C为________极，________________________；D为________极，________________________。(2)在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量之比为____。答案：(1)阴Cu2＋＋2e－===Cu阳2Cl－－2e－===Cl2↑阴4Ag＋＋4e－===4Ag阳4OH－－4e－===O2↑＋2H2O(2)2∶2∶4∶11．电解(1)定义：使电流通过电解质溶液或熔融的电解质而在

引起

反应的过程。(2)特点：①电解是不可逆的；②电解质导电一定发生

变化。2．电解池把电能转化为

能的装置。3．电解池的组成和工作原理(用惰性电极电解CuSO4溶液)(1)电极名称与电极反应：与电源正极相连的为

，发生氧化反应，电极反应式：

；与电源负极相连的为

，发生

反应，电极反应式：

。阴、阳两极氧化还原化学化学阳极4OH－－4e－===O2↑＋2H2O阴极还原2Cu2＋＋4e－===2Cu二、电解原理的应用2．回答下列问题(1)氯碱工业用石墨和铁作电极时，石墨应作_____极，铁作____极；若食盐水中滴有酚酞，通电后______极附近溶液变红色。(2)若在铁上镀铜，应用______作阳极，______作阴极，电镀液可选用________溶液。(3)粗铜的电解精炼，粗铜作________极，电路中通过2NA个电子时，阳极质量减轻________(等于，不等于)64g(Cu的摩尔质量按64g·mol－1计)阴极质量增加________g。答案：(1)阳阴阴(2)铜铁CuSO4(3)阳不等于643．电解冶炼钠(电解熔融NaCl)(1)电极反应：阳极：

，阴极：

。(2)总反应方程式：

。(3)应用：冶炼

等活泼金属。2Cl－－2e－===Cl2↑2Na＋＋2e－===2NaNa、Mg、Al电极产物的判断

[特别提醒]

(1)Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋只有在熔化状态下放电。(2)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。(3)在水溶液中，含氧酸根和活泼金属离子一般不放电，而是OH－和H＋放电。

(2009年高考安徽理综)Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图所示，电解总反应为：2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。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0.1molCu2O生成[思路点拨]

(1)分析电解总反应，判断阴、阳极。(2)根据放电顺序，确定电极反应及产物。(3)据电子守恒进行计算。[听课记录]

从反应中得知Cu在通电时失电子，在阳极放电，发生氧化反应，另一电极(石墨)作阴极，发生还原反应，2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，相应的CuCu2O，转移0.1mol电子生成0.05molCu2O，故B、C、D项均错。【答案】

A1．(2008年高考全国Ⅱ理综)右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置，通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液，下列实验现象中正确的是(

)A．逸出气体的体积：a电极的小于b电极的B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色解析：电解Na2SO4溶液时发生的反应为：a为阴极：4H＋＋4e－===2H2↑b为阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2OA、B不正确。a极周围由于H＋放电溶液呈碱性，石蕊显蓝色，b极周围由于OH－放电溶液呈酸性，石蕊显红色。答案：D电解规律及计算

1．以惰性电极电解电解质溶液的规律[特别提醒]当电解过程中电解的是水和电解质时，电极反应式中出现的是H＋或OH－放电，但在书写总反应式时要将反应物中的H＋或OH－均换成水，在生成物中出现的是碱或酸，同时使阴极、阳极反应式得失电子数目相同，将两个电极反应式相加，即得到总反应的化学方程式。3．有关电化学的计算电解池中有关量的计算或判断主要包括以下几方面：根据直流电源提供的电量求产物的量(析出固体的质量、产生气体的体积等)、溶液的pH、相对原子质量或某元素的化合价、化学式等。解题依据是得失电子守恒，有如下解题方法：(1)根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。(2)根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式计算。(3)根据关系式计算：根据得失电子守恒关系，在已知量与未知量之间，建立计算所需的关系式：4e－～4Ag～2Cu～2Cl2～2H2～O2～4H＋～4OH－[特别提醒]电解过程中产生的H＋或OH－，其物质的量等于转移电子的物质的量。

(2009年高考全国Ⅰ理综)下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。(1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：①电源的N端为________极；②电极b上发生的电极反应为___________；③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：______；④电极c的质量变化是________g；⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：甲溶液________________________；乙溶液________________________；丙溶液________________________；(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？__________。[听课记录]

(1)①乙中c电极质量增加，说明c处发生的反应为：Cu2＋＋2e－===Cu，c电极应为阴极，则M为负极，N为正极。②甲中放的是NaOH溶液，电解时实质上是电解水，b电极上发生的电极反应为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。而要求算出b电极上产生的气体体积，就必须先根据丙中K2SO4浓度的变化计算出转移电子的数目。设丙中电解水的质量为xg，由电解前后溶质质量相等可得：100×10%＝(100－x)×10.47%，x＝4.5g，所以整个反应转移了0.5mol电子，根据电极方程式可计算出b电极放出的O2为0.125mol，其体积为2.8L，c电极上析出的铜为0.25mol，其质量为16g。⑤甲中电解的是水，NaOH浓度增大；乙中水电离出来的OH－放电，H＋浓度增大；丙中电解的也是水，虽然K2SO4浓度变大，但pH不变。(2)铜全部析出时溶液变为H2SO4溶液，电解仍可以进行。④16

⑤碱性增大，因为电解后，水量减少，溶液中NaOH浓度增大酸性增大，因为阳极上OH－生成O2，溶液中H＋离子浓度增加酸碱性大小没有变化，因为K2SO4是强酸强碱盐，浓度增加不影响溶液的酸碱性(2)能继续进行，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应(2)500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)＝6mol·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气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500mL，下列说法正确的是(

)A．原混合溶液c(K＋)为2mol·L－1B．上述电解过程中共转移2mol电子C．电解得到的Cu的物质的量为0.5molD．电解后溶液中c(H＋)为2mol·L－1答案：(1)C

(2)A1．能用电解原理说明的问题是(

)①电解是把电能转化成化学能②电解是把化学能转化成电能③电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化④不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现⑤任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生A．①②③④

B．②③⑤C．③④

D．①③④⑤解析：从能量角度看，电解是把电能转化成化学能的过程，故①对②错。电解质溶液的导电过程，必然伴随着两个电极上氧化、还原反应的发生，同时生成新的物质，故③、⑤对。某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理供给电能也可以实现，故④对。所以D选项符合题意。答案：D答案：B3．氯碱工业的基本原理就是电解饱和食盐水。下列关于实验室电解饱和食盐水的说法中正确的是(

)A．可以选用石墨棒作为阴、阳极材料，但阳极材料也可以用铁棒B．用湿润的淀粉KI试纸靠近阴极区域，试纸变蓝C．电解过程中，在阳极区域溶液中滴加品红，品红褪色D．实验结束后，将溶液搅拌，然后用pH试纸检验，溶液呈中性解析：电解时阳极不能选用活泼的金属材料，故A错；电解时阴极产物为还原产物，故B错；电解时阳极产物为氧化产物，电解饱和食盐水的阳极产物为氯气，故C正确；电解饱和食盐水除生有氢气和氯气外，在阴极还有NaOH产生，所以电解实验结束后，搅拌溶液，溶液中有NaOH，显碱性，故D错。答案：C答案：BC5．将两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解，当电解液的pH由6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)。(1)写出电极反应式，阳极：_____________，阴极：____________