值得拥有——高考一轮复习课题20电解池.doc

知识回顾： 知识点一：电解原理（通过外接电源将电能转变成化学能）1、实验探究：　 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　实验一　　　　　　　　　 实验二　　　　　　　　　　　 实验三　　①实验一：将两根碳棒分别插进装有CuCl2溶液的U型管两端，浸入1分钟后，观察现象。　　实验二：用导线连接两根碳棒后，并接上电流计，再分别插进装有CuCl2溶液的U型管的两端，观察电流计指针是否偏转和两极的变化。　　实验三：在装有CuCl2溶液的U型管两端，插入两根碳棒作电极，并接上电流计，接通12V的直流电源，把湿润淀粉碘化钾试纸放在与直流电源正极相连的电极附近后，观察U型管内两极、溶液颜色、试纸颜色的变化和电流计指针是否偏转。　　②实验现象及分析：实验一、二都无现象，实验三中与电源的负极相连的碳棒上有一层红色的固体析出，说明有铜生成；与电源的正极相连的碳棒上有气泡产生，并有刺激性气味，使湿润的淀粉碘化钾试纸变成了蓝色，说明有氯气生成；电流计指针发生偏转，说明电解质溶液导电；溶液的颜色逐渐变浅，说明Cu2+的浓度逐渐减小。　　③实验注意事项：实验完毕后，把沾有浓NaOH溶液的棉花塞在U型管两端，吸收有害气体　　小结：通过以上三个实验，得出结论：CuCl2溶液通电时发生了化学变化，生成了Cu和Cl2，电流的作用是这种化学变化的直接原因和动力。知识点2：电解池 电解原理 1、电解和电解池：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 CuCl2 Cu＋Cl2↑ 2、电解池的组成： ①有两个电极插入电解质溶液（或熔融状态的电解质）中。②两极连外接直流电源。 3、离子的放电顺序：阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。电解电解质溶液时，在阴阳两极上首先发生放电反应的离子分别是溶液里最容易放电的阳离子和最容易放电的阴离子。 （1）阳极：（还原性强的先放电） 惰性电极（Pt、Au、石墨、钛等）时： S2－I－Br－Cl－OH－（水）NO3－SO42－F－ 活性电极时：电极本身溶解放电。 （2）阴极：（氧化性强的先放电） 无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上的放电顺序是： Ag+Hg2+Cu2+H+（水）Pb2+Fe2+… Na+Ca 2+ K+ 4、电解规律：（惰性电极） （1）电解电解质：阳离子和阴离子放电能力均强于水电离出H+和OH －。如无氧酸和不活泼金属的无氧酸盐。 ①HCl（aq） 阳极（Cl－＞OH－）2Cl――2e－＝Cl2↑ 阴极（H＋）　　　　 2H＋＋2e－＝H2↑ 总方程式　　2HClH2↑＋Cl2↑ ②CuCl2（aq） 阳极（Cl－＞OH－）2Cl――2e－＝Cl2↑ 阴极（Cu2＋＞H＋）　Cu2＋＋2e－＝Cu 总方程式　　CuCl2Cu＋Cl2↑ （2）电解水：阳离子和阴离子放电能力均弱于水电离出H+和OH －。如含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐。 ①H2SO4（aq） 阳极（SO42－＜OH－＝ 4OH――4e－＝2H2O＋O2↑ 阴极（H＋）　　　　　2H＋＋2e－＝H2↑ 总方程式　　　2H2O2H2↑＋O2↑ ②NaOH（aq） 阳极（OH－）4OH――4e－＝2H2O＋O2↑ 阴极：（Na＋＜H＋＝　2H＋＋2e－＝H2↑ 总方程式　　　2H2O2H2↑＋O2↑ ③Na2SO4（aq） 阳极（SO42－＜OH－＝　4OH――4e－＝2H2O＋O2↑ 阴极：（Na＋＜H＋＝2H＋＋2e－＝H2↑ 总方程式　　　2H2O2H2↑＋O2↑ （3）电解水和电解质：阳离子放电能力强于水电离出H+，阴离子放电能力弱于水电离出OH－，如活泼金属的无氧酸盐；阳离子放电能力弱于水电离出H+，阴离子放电能力强于水电离出OH －，如不活泼金属的含氧酸盐。 ①NaCl（aq） 阳极（Cl－＞OH－）2Cl――2e－＝Cl2↑ 阴极：（Na＋＜H＋＝　2H＋＋2e－＝H2↑ 总方程式　2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ ②CuSO4（aq） 阳极（SO42－＜OH－＝　4OH――4e－＝2H2O＋O2↑ 阴极（Cu2＋＞H＋）　Cu2＋＋2e－＝Cu 总方程式 2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑ （4）放氧生酸型：　　电解不活泼金属的含氧酸盐的水溶液时，阳极产生氧气，同时生成H+，阴极析出不活泼金属，电解质和水都参加反应。例：CuSO4、AgNO3、Cu(NO3)2等物质的水溶液。　　2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4　 电解完后加入CuO或CuCO3可使溶液恢复原样（5）放氢生碱型：　　电解活泼金属（K、Ca、Na）的无氧酸