2018-2019学年高中化学 第四章 电化学基础 第三节 第1课时《电解原理》知识点归纳及例题演练 联系客服

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2.用石墨作电极,分别电解下列各物质的溶液: ①CuCl2 ②CuSO4 ③NaCl ④NaNO3 ⑤盐酸 ⑥H2SO4 ⑦KOH

其中只有水被电解的有( )

A.①②⑤ B.②④⑥⑦ C.④⑥⑦ D.③⑤⑥⑦

解析:只有水被电解,即在阴极上H放电(溶液中阳离子是较活泼的金属离子),在阳极上OH放电(溶液中含有含氧酸根离子或F),符合这一要求的是④⑥⑦。

答案:C

-+

主题1:如何判断某一装置是原电池还是电解池?

单一装置中,若有外接的直流电源,且符合电解装置的其他三个条件(两个电极,电解质溶液,闭合回路),则该装置为电解装置 单一装置中,若无外接直流电源,且符合原电源装置的三个条件(两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路),则该装置为原电池装置 若多个装置相互串联,有外接直流电源时,则串联的装置为电解池;若无外接直流电源,则能发生自发氧化还原反应的装置为原电池,其余装置为电解池 主题2:将CuSO4和NaCl按物质的量之比1∶3混合,然后用惰性电极进行电解,请与同学共同探讨电解的过程分为几个阶段?并书写出每一阶段的电极反应式。

第一阶段相当于电解CuCl2溶液 甲 阳极反应式:2Cl-2e===Cl2↑ 阴极反应式:Cu+2e===Cu 乙 第二阶段于电解NaCl溶液

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2+---甲 乙 丙 其中阳极反应式:2Cl-2e===Cl2↑ 阴极反应式:2H+2e===H2↑ 第三阶段相当于电解水 丙 阳极反应式:4OH-4e===2H2O+O2↑ 阴极反应式:4H+4e===2H2↑ +---+---

电解池阴、阳极的判断 [例1]

如图所示,甲是刚浸过NaCl溶液的石蕊试纸,A、B两铜片通过导线连接电源两极,在铜片间的滤纸上滴一滴KMnO4溶液,通电一段时间后,发现A、B间的紫红色圆点向A极移动了一段距离,则与A相连的是电源的________极,可发现滤纸的B极边沿附近有________色出现。

[解析] 当通电一段时间后,A、B间的紫红色圆点向A极移动了,

由于紫红色是MnO4的颜色,即MnO4向A极移动,因阴离子向阳极移动,所以A为电解池的阳极(浸有NaCl溶液的石蕊试纸相当于电解池),则与A相连的是电池的正极,B为阴极。阴极区H放电生成OH,使石蕊试纸变蓝。

[答案] 正 蓝

阴、阳极的判断方法

解决这一类电解有色离子的电解质溶液(特别是含MnO4的溶液)的问题时要牢记:在电解池中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。判断方法归纳如下:

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1.用惰性电极电解浸有Na2SO4溶液的石蕊试纸,若发现A端试纸变蓝,则A端为电解池的阳极还是阴极?

提示:试纸变蓝的原因是A端液体呈碱性,其电极反应式为2H+2e===H2↑,破坏水的电离平衡,使得c(OH)>c(H),即A端为电解池的阴极。

电解池电极产物的判断

[例2] 用惰性电极电解稀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Cl2 B.Cu和Cl2 C.H2和O2 D.Cu和O2

[解析] 由题意知,溶液中存在H、Cu、Na、SO4、NO3、Cl、OH,根据离子的放电顺序:阳离子:Cu>H>Na,阴离子:Cl>OH>SO4、NO3,则阴极:Cu+2e===Cu,阳极:2Cl-2e===Cl2↑。

[答案] B

判断电极产物时的注意事项

+-

-+

+2++2----

2+++--2--2+-

--

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(1)对阳极,首先看阳极材料是否为活性电极,若为活性电极,则阳极材料被溶解;若为惰性电极,则依据阴离子的放电顺序判断谁先放电,且注意溶液中OH的存在。

(2)对阴极,不论阴极材料是什么,均按照阳离子的放电顺序判断谁先放电,且注意溶液中H的存在。

2.若将本题中NaCl改为Na2SO4,

则电解的初始阶段阴极和阳极上析出的物质分别是什么?

提示:若将NaCl改为Na2SO4,则溶液中存在H、Cu、Na、SO4、NO3、OH,离子的放电顺序为,阳离子:Cu>H>Na,阴离子:OH>SO4>NO3,则阴极反应式:Cu+2e

2+

2-

2+

2+

===Cu,阳极反应式:4OH-4e===2H2O+O2↑,故阴极析出Cu,阳极产生O2。

电解后电解质溶液的复原

[例3] (2011·全国高考)用石墨作电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后,欲使电解

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液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的( )

A.CuSO4 B.H2O

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