浙江省临海市第六中学高二化学《电解池的工作原理与应用》导学案

【教学目标】1.知道电解池的形成条件，正确叙述电解原理2.能正确判断电解池的阴、阳极3.能正确书写电极反应式和电解反应方程式【重点】理解电解原理和电解的规律【难点】理解电解原理（本质）【基础知识梳理】【知识回顾】1、电解质是指在_____________能够导电的化合物。2、电离是指电解质在_____________或__________状态下离解成____________的过程。3、原电池是_____________的装置。4、构成原电池的条件是【交流与讨论】教材P18①通电前，熔融态NaCl存在哪些离子？这些离子运动情况如何？②通电后，阴阳离子向哪个方向移动？③离子定向移动到电极表面后发生什么反应？④外电路上电子是如何流动的？一、电解池的工作原理1电解：在直流电的作用下，在两电极上分别发生和的过程叫做电解。2电解池：把转化为能的装置叫电解池。3.电解池中的基本关系：阳极：①电极阴极：②闭合回路（电子、离子移动方向）电解池内：定向移动到阴极（得电子被还原），定向移动到阳极（失电子被氧化）。阴阳离子的定向移动形成电流。阳极：电子，发生反应③电极反应式阴极：电子，发生反应教材P19——活动与探究现象：阴极：阳极：结论（写电极反应）阴极：反应阳极：反应总反应4．电解池中离子的放电顺序：物质在电解池的阴、阳两极发生得失电子的过程叫放电。（1）阴极（阳离子放电顺序）：Ag+Hg2+Cu2+H+Pb2+……（2）阳极：①为惰性电极(石墨、铂、金)时，阴离子的放电顺序：S2－I－Br－Cl－OH－含氧酸根②为活性电极(如Cu等)时，则阳极材料自身优先放电。【练一练】：①书写以石墨作电极电解硝酸银溶液的电极反应式及总反应方程式阳极：阴极：总反应②用惰性电极电解饱和食盐水阳极：阴极：总反应5.常见惰性电极电解电解质溶液类型[来源:ks5u.comZ_X_X_K]（1）电解水型（用电极反应式表示）①含氧酸（H2SO4）阴极阳极总②可溶性强碱(NaOH)阴极阳极总③活泼金属含氧酸盐(KNO3)阴极阳极总（2）电解电解质型①无氧酸（HCl）阴极阳极总②金属无氧酸盐（CuCl2）阴极阳极总（3）放氢气生碱型（活泼金属无氧酸盐NaCl）阴极阳极总(4)放氧气生酸型(不活泼金属含氧酸盐CuSO4)阴极阳极总【课后巩固练习】1．下列物质中，导电性最差的是……………………………………………………（）A.熔融氢氧化钠B.石墨棒C.盐酸溶液D.固态氢氧化钾[来源:学&科&网Z&X&X&K]2．用惰性电极电解下列溶液一段时间后，再加入一定量的另一种物质（括号内），溶液能恢复到与原溶液完全一样的是………………………………………………………（）A.CuCl2(CuSO4)B．NaOH(NaOH)C．NaCl(HCl)D．CuSO4(Cu(OH)2)3．pH＝a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pHa，则该电解质可能是………………………………………………………………………（）A.NaOHB.H2SO4C.AgNO3D.Na2SO44．用铂作电极电解下列溶液，当消耗相同电量时，在阴极上有金属析出且溶液的pH下降的是……………………………………………………………………………………（）A．KClB．CuCl2C．CuSO4D．HCl5．下列描述中，不符合生产实际的是…………………………………………………（）6．在H2O中加入等物质的量的Ag+、Na+、Ba2+、NO3ˉSO42ˉ、Clˉ，该溶液放在惰性电极的电解槽中通电片刻后，氧化产物与还原产物的质量比是…………………（）A．1∶8B．8∶1C．35.5∶108D．108∶35.57．用惰性电极电解M（NO3）x的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生bL氧气（标准状况），则M的相对原子质量为…………………………………………（）A．22.4axbB．11.2axbC．5.6axbD．2.5axb8．关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是………………………………………（）A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B．若在阳极附近的溶液中滴入KI试液，溶液呈棕色C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性9．右图是电解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，氯离子浓度不变D.电解过程中，d电极质量增加10．在外界提供相同电量的条件，Cu2+或Ag+分别按Cu2++2eˉ→Cu或Ag++eˉ→Ag在电极上放电，若析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为…………………………………………………………………………………（）A．1.62gB.6.48gC.3.24gD.12.96g11．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是……………………………………（）A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小C．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶112．将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氯化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为………………………………………（）A.1∶2∶3B.3∶2∶1C.6∶3∶1D.6∶3∶213、采用惰性电极从NO3－、SO42－、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl－等离子中，选出适当的离子组成电解质，对其溶液进行电解：（1）两极分别放出H2和O2时，电解质的化学式可能为；（2）若阴极析出金属，阳极放出O2，电解质的化学式可能是；（3）两极分别放出气体，且体积比为1：1，电解质的化学式可能是。※14、铅蓄电池是常见的化学电源之一，其充电、放电的总反应是：充电放电422PbSO+2HO224Pb+PbO+2HSO(1)铅蓄电池放电时，（填物质名称）在负极发生（氧化、还原）反应。（2）铅蓄电池充电时，应将蓄电池的负极与电源的极连接。15．电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：⑴若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则①电解池中X极上的电极反应式是。在X极附近观察到的现象是。②Y电极上的电极反应式是，检验该电极反应产物的方法是。⑵如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则①X电极的材料是，电极反应式是②Y电极的材料是，电极反应式是电解池的工作原理及应用（二）导学案【教学目标】1.知道电解池的形成条件，正确叙述电解原理2.能正确判断电解池的阴、阳极3.能正确书写电极反应式和电解反应方程式【重点】理解电解原理和电解的规律【难点】理解电解原理（本质）【基础知识梳理】【课前回顾】1.按右图装置进行实验，并回答下列问题⑴判断装置的名称：A池为___________B池为______________⑵锌极为______极，电极反应式为______________铜极为______极，电极反应式为________________石墨棒C1为____极，电极反应式为_____________________石墨棒C2附近发生的实验现象为_________________________⑶当C2极析出224mL气体（标准状态）时，锌的质量变化_________（变大、不变或变小）了_________g，CuSO4溶液的质量_________（增加、不变或减少）_________g。B中OH-浓度____mol/L2．依据放电顺序,采用惰性电极从NO3－、SO42－、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl－等离子中，选出适当的离子组成电解质，对其溶液进行电解：（1）两极分别放出H2和O2时，电解质的化学式可能为（2）若阴极析出金属，阳极放出O2，电解质的化学式可能是（3）两极分别放出气体，且体积比为1：1，电解质的化学式可能是3.依据放电顺序，用惰性电极电解含0.1mol/LCuSO4和0.4mol/LHCl的溶液，并持续通电，请写出电极反应(1)(2)(3)一、电解原理的应用1．电解饱和食盐水(1)电极反应式阳极：[来源:Ks5u.com][来源:学§科§网]阴极：总2．电镀原理在某些金属或非金属材料表面镀上一薄层其他或的过程。(1)原理：应用电解原理在某些金属或非金属材料表面镀上一薄层其他金属或合金的过程.(2)阴极：待镀材料；阳极：镀层金属(3)电镀液：含镀层金属的离子(4)电镀的结果，电镀液的浓度保持不变【教材P21——观察与思考】3．电解精炼铜粗铜中含Ni,Zn以及一些比铜不活泼的金属电极反应式阴极（纯铜）:阳极（粗铜）:阳极泥:相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解槽底,形成阳极泥【思考】（1）溶液中Cu2+浓度如何变化：（2）电解质溶液CuSO4还可以用什么物质代替？4.电冶金（制取金属铝）电解熔融状态的氧化铝阳极：阴极：总反应：二、原电池与电解池比较电解池原电池能量转换离子的迁移方向发生氧化反应的电极发生还原反应的电极相同点(从原理分析)【课后巩固练习】1.用铂电极（惰性）电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是()A、稀NaOH溶液B、HCl溶液C、酸性MgSO4溶液D、酸性AgNO3溶液2.不能用来说明金属X比金属Y还原性强的是……………………………………（）A、把X—Y合金置于潮湿空气中，X先腐蚀B、X原子最外层电子数比Y原子最外层电子数少C、X能从Y的盐溶液中把Y置换出来D、电解X和Y的盐的混合溶液，阴极上先析出Y3．下列关于实验现象的描述不正确的是……………………………………………（）A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B．用锌片做阳极，铁片做做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快4．电解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液,最初一段时间阴极和阳极上分别析出的物质分别是…………………………………………………………………………（）A．H2和Cl2B．Cu和Cl2C．H2和O2D．Cu和O25．用石墨作电极,电解1mol/L下列物质的溶液,溶液的pH保持不变的是……（）A．HClB．NaOHC．Na2SO4D．NaCl6．将两个铂电极插入500mLCuSO4溶液中进行电解,通电一定时间后，某一电极增重0.064g(设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液体积变化)。此时溶液中H+浓度约为………………………………………………………………………………（）A．4×10-3mol/LB．2×10-3mol/LC．1×10-3mol/LD．1×10-7mol/L7．以石墨棒作电极，电解氯化铜溶液，若电解时转移的电子数是3.01×1023，则此时在阴极上析出铜的质量是…………………………………………………………（）A．8gB．16gC．32gD．64g8．镍镉充电电池，电极材料是Cd和NiO(OH)，电解质是KOH，电极反应分别是：Cd+2OH--2e-＝Cd(OH)2；2NiO(OH)+2H2O+2e-＝2Ni(OH)2+2OH-。下列说法不正确的是………………………………………………………………………………………（）A．电池放电时，负极周围溶液的pH不断增大B．电池的总反应是Cd+2NiO(OH)+2H2O＝Cd(OH)2+2Ni(OH)2C．电池充电时，镉元素被还原D．电池充电时，电池的正极和电源的正极相连接9．氢镍电池可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应是；根据此反应式判断，下列叙述中正确的是…………（）A．电池放电时，电池负极周围溶液的