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电解CuCl2溶液

阳极:

现象____________________________________

电极反应____________________________________（发生________反应）｡

阴极:

（3）电解池中离子放电顺序

阴极：

阳离子在阴极

上的放电顺序（得e-）

Ag+>

Hg2+>

Fe3+>

Cu2+>

H+（指酸电离的）>

Pb2+>

Sn2+>

Fe2+>

Zn2+>

Al3+>

Mg2+>

Na+>

Ca2+>

K+

①是惰性电极时：

阴离子在阳极上的放电顺序（失e-）

S2->

I->

Br->

Cl->

OH->

NO3->

SO42-（等含氧酸根离子）>

F-（SO32-/MnO4->

OH-）

②是活性电极时：

电极本身溶解放电

（4）讨论电解反应的书写

【例】写出电解下列电解质溶液的电极反应方程式和总反应方程式

①NaCl溶液中有哪些离子：

____________________________________

阳:

__________________阴:

__________________

总离子反应：

总化学方程式：

②CuSO4溶液中有哪些离子：

阳:

总离子反应：

总结规律：

电解反应书写的方法

①_________________________________

②_________________________________

③_________________________________

★若H+、OH－是由水电离的，则总反应中需将其变成H2O。

所有总反应的条件均为电解。

讨论探究

（2011全国II卷10）用石墨做电极电解CuSO4溶液。

通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的（）

A．CuSO4B．H2OC．CuOD．CuSO4·

5H2O

解题技巧：

总化学方程式：

原则：

___________________________________

★如果用石墨做电极电解NaOH溶液呢？

加___________

课后阅读《名师一号》80页小结

3、电解原理的应用

（1）氯碱工业

（2）电镀（3）电冶金

[学习体会]

【课堂练习】

1.下列关于右图装置说法正确的是（）

A.该装置是原电池装置

B.电子流向是:

b→cd→a

C.在c极上产生O2,d极上产生Cu

D.当电路中流过2mol电子时,d极上产生64gCu

答案:

B

2.某同学为了使反应2HCl+2Ag═2AgCl↓+H2↑能进行,设计了下列四个实验,如图所示,你认为可行的方案是（）

C

3．下图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时，由快到慢的顺序是（）

A.④>

②>

①>

③B.②>

③>

④

C.④>

①D.③>

④>

①

答案：

A

4.金属镍有广泛的用途,粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是（已知:

氧化性Fe2+<

Ni2+<

Cu2+）（）

A.阳极发生还原反应,其电极反应式为Ni2++2e-═Ni

B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等

C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+

D.电解后,电解槽底部的阳极泥中含有Cu和Pt

D

【课后作业】

（说明：

30分钟题量）§

4-3电解池练习

一、填空简答

1、完成表格

对比记忆

电解池——阳氧

原电池——负氧

电极材料

电极名称

电极反应

能量变换

电子流向

特征

2.某种蓄电池的充放电过程可表示为：

Fe（OH）3+Ni（OH）2

Fe+NiO2+2H2O，该电池充电时，阳极是，电极反应式为。

3．电解原理在化学工业中有广泛应用｡下图表示一个电解池,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｡请回答下列问题:

（1）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极上的电极反应式为___________________________｡在X极附近观察到的现象是________________________｡

②电解池中Y极上的电极反应式为_________________________________｡如何检验Y极产物?

_______________________________________________________｡

（2）如果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_________________｡（说明:

杂质发生的反应不必写出）

二、单项选择题

4．下列关于铜电极的叙述不正确的是（）

A.铜锌原电池中铜是正极B.用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极

C.在镀件上电镀铜时，用金属铜作阳极D.电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极

5.可以将反应Zn+Br2=ZnBr2设计成蓄电池，下列4个电极反应

①Br2+2e－=2Br－②2Br－－2e－=Br2　③Zn–2e－=Zn2+　④Zn2++2e－=Zn

其中表示充电时的阳极反应和放电时的负极反应的分别是（　）

A.②和③　B.②和①C.③和①　　D.④和①

6.如图所示,铜片､锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里,电流表中有电流通过,则下列说法正确的是（）

A.锌片是正极B.两个铜片上都发生还原反应

C.石墨是阴极D.两个番茄都形成原电池

7.能用电解原理说明的问题是（）

①电解是把电能转变成化学能②电解是把化学能转变成电能

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,必须导致氧化还原反应的发生

A.①②③④B.②③⑤C.③④D.①③④⑤

三、双项选择题（9、10两小题为提高题）

8．用铂电极电解下列物质的水溶液，工作一段时间后溶液pH变小的是（）

A.稀硫酸B.Na2SO4C.AgNO3D.KI

9.用铂电极电解x下列溶液一段时间后，再加入一定量的某物质（括号内），能与原来溶液浓度一样的是（）

A.Cu（NO3）2（CuCO3）B.NaOH（NaOH）

C.NaCl（HCl）D.CuSO4（Cu（OH）2）

10．近年来，加“碘”食盐较多的使用了碘酸钾（KIO3），碘酸钾在工业上可用电解法制取。

以石墨和不锈钢为电极，以KI溶液为电解液，在一定条件下电解，反应方程式为：

。

下列有关说法正确的是（）

A.电解时，石墨作阴极，不锈钢作阳极

B.电解时，阳极反应是：

I––6e–+3H2O=IO3–+6H+

C.溶液调节至强酸性，对生产有利

D.电解前后溶液的pH几乎不变

§

4-3电解池练习参考答案

1．略

2．Ni（OH）2；

Ni（OH）2+2OH－－2e－=NiO2+2H2O

3．

（1）①2H++2e-═H2↑，放出气体,溶液变红

②2Cl--2e-═Cl2↑，把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近,试纸变蓝色

（2）①纯铜Cu2++2e-═Cu②粗铜Cu-2e-═Cu2+

4．D5.A6.B7.D8.AC9.AC10．BD

★连接高考　

▲考题错解及分析

1．（2011全国II卷10）用石墨做电极电解CuSO4溶液。

通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的

A．CuSO4B．H2OC．CuOD．CuSO4·

错答：

A、D

原因分析：

不少同学认为电解质是什么，要恢复起始状态就再加入什么电解质，没有掌握到电解的实质。

用石墨做电极电解CuSO4溶液的电解方程式是2CuSO4＋2H2O

2H2SO4＋2Cu＋O2↑，根据缺什么补什么的原则，选项C正确。

除了添加CuO外，添加CuCO3也是可行的。

正确答案：

2．下列叙述正确的是

A．粗铜精炼时，把粗铜接在电源的负极

B．充电时，把铅蓄电池的负极接在外电源的正极

C．镀锡铁破损后铁更易被腐蚀

D．碱性氢氧燃料电池工作时，负极反应为：

A、B、D

本题综合考察了电化学的知识，包括原电池原理、电解池的原理及应用。

粗铜精炼时，粗铜作阳极，应接在电源的正极，A错。

铅蓄电池充电时是电解池，负极接在外电源的负极，B错。

碱性氢氧燃料电池工作时，负极发生氧化反应：

H2-2e-+2OH－

2H2O，D错。

▲疑难问题及解答（说明：

若干问题。

包括：

问题与解答）

1.电解池中电极是不是一定不反应？

解答：

一般来说，惰性电极（活动性在Ag之后）是不参加反应的。

阳极如果不是惰性材料，会优先于溶液中的阴离子首先放电（与失电子能力有关）；

阴极不管是不是惰性材料，都不会参加反应（不会得到电子）。

2.阳离子在阴极放电顺序和金属的活动性刚好相反吗？

阳离子在阴极放电顺序和金属的活动性刚好相反，大部分都是。

因为金属单质的还原性越强，相应离子的氧化性就越弱。

特别注意，Fe单质的相应离子应该理解成Fe2+。

H+>

Fe2+。

▲优秀高考题精选

1．（2011广东高考12）某小组为研究电化学原理，设计如图2装置。

下列叙述不正确的是

A、a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出

B、a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：

Cu2＋+2e－=Cu

C、无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色

D、a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动

解析：

本题考察原电池原理、电解池的原理及其应用。

如果a和b不连接，没有形成闭合回路，则不能构成原电池，Fe直接与Cu2＋反应置换出铜，方程式为：

Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu，A正确；

如果a和b用导线连接，则构成原电池，此时铁作负极，铜作正极，方程式分别为：

Fe－2e－＝Fe2＋、Cu2＋+2e－=Cu，B正确；

有A、B分析可知，选项C是正确的；

如果a和b分别连接直流电源正、负极，则构成电解池，此时Fe作阴极，Cu作阳极，在电解池中阳离子向阴极运动，D错误。

2.（2011北京高考26）

氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示：

（1）溶液A的溶质是；

（2）电解饱和食盐水的离子方程式是；

（3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用；

（4）电解所用的盐水需精制。

去除有影响的Ca2＋、Mg2＋、NH4＋、SO42－[c（SO42－）＞c（Ca2＋）]。

精致流程如下（淡盐水和溶液A来电解池）：

①盐泥a除泥沙外，还含有的物质是。

②过程Ⅰ中将NH4+转化为N2的离子方程式是

③BaSO4的溶解度比BaCO3的小，过程Ⅱ中除去的离子有

④经过程Ⅲ处理，要求盐水中c中剩余Na2SO3的含量小于5mg/L,若盐水b中NaClO的含量是7.45mg/L，则处理10m3盐水b，至多添加10%Na2SO3溶液kg（溶液体积变化忽略不计）。

（1）电解解饱和食盐水，阳离子Na＋和H＋向阴极运动并放电，H＋首先放电，方程式为2H＋＋2e－=H2↑。

由于H＋是水电离出的，所以随着H＋的不断放电，就破坏了阴极周围水的电离平衡，OH－的浓度就逐渐增大，因此溶液A的溶质是NaOH。

阴离子Cl－和OH－向阳极极运动并放电，CI－首先放电，方程式为2Cl－－2e－=Cl2↑。

因此电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl－＋2H2O

2OH－＋H2↑＋Cl2↑。

（2）见解析

（1）

（3）由于阳极上生成氯气，而氯气可溶于水，并发生下列反应Cl2＋H2O

HCl＋HClO，根据平衡移动原理可知增大盐酸的浓度可使平衡向逆反应方向移动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的溢出。

（4）由于溶液中含有Mg2＋，所以用溶液A（即NaOH）调节溶液的pH时，会产生Mg（OH）2沉淀，即盐泥a中还含有Mg（OH）2；

淡盐水中含有氯气，氯气具有强氧化性，可将NH4+氧化为N2，而氯气被还原成Cl－，方程式为2NH4＋＋3Cl2＋8OH－=8H2O＋6Cl－＋N2↑；

沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动，一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。

由于BaSO4的溶解度比BaCO3的小，所以加入BaCO3后，溶液中的SO42－就结合Ba2+生成更难溶的BaSO4沉淀，同时溶液中还存在Ca2+而CaCO3也属于难溶性物质，因此还会生成CaCO3沉淀；

NaClO具有强氧化性，可将Na2SO3氧化成Na2SO4，方程式为Na2SO3+NaClO＝Na2SO4+NaCl。

10m3盐水b中含NaClO的物质的量为

，由方程式可知消耗Na2SO3的质量为1mol×

126g/mol＝126g。

若设需要10%Na2SO3溶液的质量为X，则有

，解得x＝1760g，即至多添加10%Na2SO3溶液1.76kg。

（1）NaOH

（2）2Cl－＋2H2O

2OH－＋H2↑＋Cl2↑

（3）氯气与水反应：

Cl2＋H2O

HCl＋HClO，增大HCl的浓度可使平衡逆向移动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的溢出。

（4）①Mg（OH）2②2NH4＋＋3Cl2＋8OH－=8H2O＋6Cl－＋N2↑

③SO42－、Ca2＋④1.76

设计思路（500字以内）

电解池的内容是高中电化学的重点，有一定的难度，因此在教学的过程中使知识简单化、使学生能够掌握解题技巧从而轻松解题是关键。

这节课的重点内容就是学生掌握电解的原理，能够书写电极反应方程式。

电解池的内容是和工业生产和生活紧密相连的知识，还应该重视知识的应用，使学生能够学以致用。

因此，在整体设计时，考虑了从视频引入。

教学顺序为电解池的构造、工作原理、离子放电顺序、电极方程式的书写。

其中安排有学生实验，电解CuCl2溶液，充分体现学生的探究过程，培养分工合作的意识。

电解池的构造要与原电池的构造形成对比，方便学生理解。

电极方程式的书写安排学生的讨论环节，希望学生能够自己总结出电极方程式书写的注意事项。

在课堂小结之后，有效的联系常考题型，安排随堂检测，以及时巩固本节课的知识。

教学反思（500字以内）

高中化学教学反思是一种在教学实践过程中不断发现、思考、解决问题，对教学行为和教学活动进行批判的、有意识的分析和再认证的过程。

在准备人教版选修4的《电解池》教学过程中，发现学生的学习兴趣是有效学习的根本，而模式化学习是学生掌握基础知识和技能的有效形式。

新课程标准中明确强调“关注学生的学习兴趣和经验，精选终身学习必备的基础知识和技能”。

在教学内容的安排上，主要的上课线索是非常明确的。

学生活动的主体顺序为：

电解池构造条件—电解CuCl2溶液实验—“闭合电路”法理解电解原理—电极反应的书写—知识的检查。

一些细节和设计和处理上，及时的反思和课后的研究，应该充分调动学生的学习积极性和主动性，努力创设宽松和谐的氛围，激发学生的求知欲望。

电解池原理学习的时候，指导学生完成原电池和电解池的对比表格，通过对比学习，通过表格形式呈现的知识，学习就轻松、有效多了。

在记忆方法上，指导学生用“原—负—氧”和“电—阳—氧”的记忆口诀，原电池负极发生氧化反应，电解池阳极发生氧化反应，通过这样的简化记忆，学生也会很清楚原电池是正负极而电解池是阴阳极。

“闭合回路”思想的指导，图像的引入，学生对于电子的转移和溶液中离子的定向运动也就找到了理论依据。