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《高中化學(xué)電解原理(基礎(chǔ))知識講解學(xué)案新人教版選修4》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、電解原理【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、了解電解池的工作原理;2、初步掌握一般電解反應(yīng)產(chǎn)物的判斷方法。【要點梳理】要點一、電解原理1.定義:使電流通過電解質(zhì)溶液(或熔融的電解質(zhì))而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程叫電解。2.裝置特點:電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。3.形成條件:(1)與電源兩個電極相連;(2)電解質(zhì)溶液(或熔融的電解質(zhì));(3)形成閉合回路。4.陰陽極的判斷及反應(yīng)原理(以電解熔融NaCl>CuCl2溶液為例)與電源正極相連I陰離子移向-陽極-發(fā)生氧化反應(yīng)陽離子移向-陰極-發(fā)生還原反應(yīng)f與電源負(fù)極相連【高清課堂:電解原理#電解反應(yīng)類型】要點
2、二、電解反應(yīng)類型1.只有電解質(zhì)參加的反應(yīng)(電解CuCL溶液)CuCl2陽極:2C1_—2e~=Cl2t(氧化反應(yīng))陰極:Cu2+2e~=Cu(還原反應(yīng))巾解總反應(yīng):CuCl2^=Cu+Cl2t2.只有水參加的反應(yīng)(電解稀硫酸)h2so4陽極:40H「-4e一二2H2O+O2陰極:2H^2e~=H2總反應(yīng):2山0^^2氏23.水和電解質(zhì)均參加的反應(yīng)(電解飽和食鹽水)OH~fT-Cl-Na+_z陽極:2Cl-2e~=Cl2陰極:2II'+2e一二出NaCl中解總反應(yīng):2NaCl+2H20^^H24.電極參加的反應(yīng)要點詮釋:書寫電極反
3、應(yīng)式的步驟一般分為四步:陽極反應(yīng):Cu-2e一二Cu"陰極反應(yīng):2H-2e_=H2總反應(yīng):Cu+2H電解Cut比要點三、電解時電極反應(yīng)式的書寫1.看電極。主要是看陽極是何類型的電極,若為活性電極,電極本身被氧化發(fā)生氧化反應(yīng)。陰極一般不參與電極反應(yīng)。2.看離子。搞清電解質(zhì)溶液中存在哪些陰離子、陽離子,根據(jù)放電順序書寫電極反應(yīng)式。3.水溶液中始終有I「和01廠,放電順序中III0H一之后的離子一般不參與電極反應(yīng)。例如:電解CuSOq(aq)的電極反應(yīng)分析:如圖所示:(1)看電極。石墨作陽極,F(xiàn)c作陰極,所以兩電極都不反應(yīng)。(2)看離
4、子。陽離子放電順序:Cu2+>II+,故Cu2++2e_=Cu陰離子放電順序:0H~>S0i2-,故40H~-4e_=2H20+021總方程式為:巾巾2Cu2++2H20=^=2Cu+02t+4『或2CuS0i+2H20^^Cu+02t+2氏S0“(1)列物質(zhì)、標(biāo)得失;(2)選離子、配電荷;(3)配個數(shù)、巧用水;(4)兩式加、驗總式?!镜湫屠}】類型一、電化學(xué)中電極及電極反應(yīng)的判斷例1蓄電池在放電時起原電池的作用,在充電時起電解池的作用。下面是愛迪生蓄電池分別在充電和放電時發(fā)生的反應(yīng):Fe+NiO2+2H2O?^^Fe(OH)2
5、4-Ni(OH)2下列有關(guān)愛迪生蓄電池的推斷錯誤的是:A.放電時,F(xiàn)e是負(fù)極,WO?是正極B.蓄電池的電極可以浸入某屮酸性電解質(zhì)溶液屮C.充電時,陰極上的電極反應(yīng)為:Fe(0H)2+2e_=Fe+20H~D.放電時,電解質(zhì)溶液中的陰離子向正極方向移動【答案】B、Do【解析】蓄電池放電時起原電池作用,原電池的負(fù)極是較活潑的金屬,A正確。放電時,F(xiàn)e是原電池的負(fù)極,Fe失電子被氧化成F/離子。由于負(fù)極一一Fe的附近聚集較多的F$離子,電解質(zhì)溶液中的陰離子向負(fù)極移動,D不正確。充電時蓄電池起電解池作用,充電時電源的負(fù)極應(yīng)與蓄電池的負(fù)極
6、(Fe,此時作為電解池的陰極)相連接,發(fā)生還原反應(yīng):Fe(0H)2+2e-=Fe+20H_oC正確。該蓄電池的放電和充電時的電極反應(yīng)分別是:放電:負(fù)極Fe-2e■+20H"=Fe(OH)2正極Ni0z+2e_+2H20=Ni(OH)2+20H_充電:陰極Fe(0II)2+2e_=Fe+20H_陽極Ni(0H)2-2e+20H~=Ni02+2H20可見反應(yīng)是在堿性溶液中進(jìn)行的,B不止確。舉一反三:【變式1】右圖為直流電源電解稀N/SOi水溶液的裝置,通電后在石墨電極a和b附近分廠一―別滴加石蕊溶液,下列實驗現(xiàn)象正確的是()A.逸出
7、氣體的體積:a電極的小于b電極的B.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電極附近呈藍(lán)色0.a電極附近呈藍(lán)色,b電極附近呈紅色【答案】D【解析]Na2S0i=2Na++S0r,也0亍二屮+0茁,S0廠和0H移向b電極,Na一和F移向a電極,在b電極上:40H~-4e_=2H2O+O2f,在a電極上:4H++4J=2H2f,所以a電極產(chǎn)生的氣體體積大于b電極;兩種氣體均為無色無味的氣體;由于a電極上I廣放電,所以a電極附近的c(0H-)>c(H'),滴加石蕊試液a電極附近變藍(lán)色,同理,b電極附近變紅色
8、?!靖咔逭n堂:電解原理#例3】【變式2】如下圖裝置,A、B屮電極為多孔的惰性電極;C、D為夾在濕的濾紙條上的鉗夾;電源有冬b兩極。/KOH溶液BK2若在A、B屮充滿KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽屮。切斷K”閉合&、金通直流電,貝L(1)標(biāo)出電源的正、負(fù)極,8