高中化学4.3.2电解池(2)导学案新人教版选修4

【学习目标】掌握电解质溶液中离子的放电次序及电解质溶液的电解规律（惰性电极）【学习要点】电解质溶液中离子的放电次序
【学习过程】
三、电解质溶液中离子的放电次序
只有掌握电解质溶液中离子的放电次序才能正确的写出电极反响方程式。

1. 阴极上：因为阴极上电子，不论阴极资料是金属仍是石墨，此时都不可以得电子，只好
是溶液中的得电子。

阳离子氧化性越强就越得电子。

所以阴极上氧化性强的离子得电子。

金属越不开朗，对应阳离子氧化性越，越得电子。

由此依据金属活动次序表，剖析以下离子得电子能力的强弱：金属活动次序表
Ag+ Cu 2+ H+( 酸) Pb 2+ Fe 2+ Zn 2+ H +( 水) Al 3＋
严格讲：离子的放电能力与其浓度也有必定的关系，如酸溶液中：c[H+( 酸 )]>c[ H +( 水)] ，因此放电能力> 。

但在中学范围内一般不考虑上述金属离子浓度对其放电能力的
影响。

、、、、、等开朗金属阳离子在水溶液中电解时不得
电子。

小结：质量增添，或有氢气产生的电极必定是极。

2. 阳极上：电解池中阳极上电子，而与溶液中的都可失电子，所以阳极上
的电极反响与有关。

因为一般的比阴离子更简单失掉电子，所以假如
用一般的金属资料做阳极，电解时阳极上是失掉电子。

而阳极假如用石墨或金属铂
（ Pt ）等难失电子的物质做惰性电极时，则是溶液中失掉电子。

阴离子复原性越
强就越失掉电子。

经过查资料，剖析以下离子失电子能力的强弱：
S2－ I －Br －Cl －OH －（水或碱）最高价含氧酸根离子 F －。

注意：放电次序这个考点不难，但要仔细，极易犯错。

要能依据放电次序判断阴、阳极产物，假如是惰性电极则直接考虑溶液中离子的放电次序。

假如阳极是较开朗金属（即除金、铂之外的金
属），那必定要能想起：一般的比阴离子更简单失掉电子，所以假如用一般的金属
资料做阳极，电解时阳极上是失掉电子。

四 . 电解质溶液的电解规律
练习： 1、用惰性电极电解以下电解质溶液，请你剖析以下问题（注意得失电子的次序）
①、 CuCl2 : 阴极：阳极
总方程式：电解质浓度， pH
电解对象：，要把电解质溶液复原，加。

②、 HCl: 阴极：阳极
总方程式：电解质浓度， pH
电解对象：，要把电解质溶液复原，加。

小结：经过总方程式发现以上两个电解池反响的电解对象都是，这一类电解反响称为电解电解质型
练习： 2、用惰性电极电解NaCl 溶液，请你剖析以下问题
阴极：阳极
总方程式：电解质浓度， pH
电解对象：，要把电解质溶液复原，加。

小结：经过总方程式发现该电解池反响的电解对象是，这一类电解反响称为放氢生碱型。

练习： 3、用惰性电极电解CuSO4溶液，请你剖析以下问题
阴极：阳极
总方程式：电解质浓度，pH
电解对象：，要把电解质溶液复原，加。

1
小结：经过总方程式发现该电解池反响的电解对象是
，这一类电解反响称为 放氧生酸
型。

练习： 4、用惰性电极电解以下电解质溶液，请你剖析以下问题 ① NaOH: 阴极：
阳极
总方程式： 电解质浓度
，pH
② H 2SO 4: 阴极：
阳极
总方程式： 电解质浓度
， pH
③ Na 2SO 4: 阴极：
阳极
总方程式：
电解质浓度
， pH
小结：经过总方程式发现以上三个电解池反响的电解对象都是
，要把电解质溶
液复原，加 。

这一类电解反响称为
电解水型。

练习 5、用铜电极电解以下电解质溶液，请你剖析以下问题（注意得失电子的次序）
①、 H 2SO 4: 阴极：
阳极
总方程式：
②、 ZnSO 4: 阴极：
阳极 总方程式：
③、 CuSO 4: 阴极：
阳极
总方程式：
【疑点反应】：（经过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来）
【基础达标】
1．工业上电解熔融 NaCl 与电解食盐水都能直接获得的物质是 () A ． NaB ．Cl 2 C ．H 2 D
． NaOH
2．以下各组溶液电解一段时间后，再加入有关物质，溶液能恢复原情况的是
()
电解质溶液 阳极 阴极 加入的物质 A NaCl 溶液 碳 铁 盐酸 B NaOH 溶液 碳 碳 水
C
硫酸铜溶液
铜
碳
硫酸铜
D 硫酸 铁 碳 H 2O
3. 火法炼铜获得的粗铜中含多种杂质( 如锌、金和银等 ) ，其性能远不可以达到电气工业的要求，
工业上常使用电解精华法将粗铜提纯。

在电解精华时()
A ．粗铜接电源负极
B ．纯铜作阳极
C ．杂质都将以单质形式堆积到池底
D ．纯铜片增重 2.56 g ，电路中经过电子为 0.08 mol
4．用惰性电极电解 M(NO 3) x 的水溶液，当阴极上增重 a g 时，在阳极上同时产生 b L 氧气 ( 标准
情况 ) ，进而可知 M 的相对原子质量为 ( )
A.
22.4 ax
B. 11.2 ax
b
b
C.
5.6 ax
D.
2.5 ax
b
b
5．以惰性电极电解
CuSO 溶液，若阳极上产生气体的物质的量为
0.010 0 mol
，则阴极上析出
4
Cu 的质量为 ( )
A ． 0.64 g B
． 1.28 gC ． 2.56 gD ． 5.12 g 6．在冶金工业中，常用电解法获得钠、镁、铝等金属，其原由是 ()
2
A．都是轻金属
B．都是开朗金属
C．成本便宜
D．这些金属的化合物熔点较低
7．欲在金属表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴极。

以下各组中，采用的阳极金属和电镀液均
正确的选项是 ()
A． Ag 和 AgCl 溶液B．Ag和AgNO3溶液
C． Pt 和 Ag2CO3溶液D．Pt和Ag2SO4溶液
8．察看以下几个装置表示图，有关表达正确的选项是()
A．装置①工业上可用于生产金属钠，电解过程中石墨电极产生金属，此法也可用于生产开朗
金属镁、铝等
B．装置②中跟着电解的进行左侧电极会产生红色的铜，而且电流表示数不停变小
C．装置③中的离子互换膜只同意阳离子、阴离子和小分子水经过
D．装置④的待镀铁制品应与电源正极相连
9.如下图，甲、乙为互相串连的两电解池。

(1)甲池若为用电解原理精华铜的装置，则A 电极名
称为 ________极，电极资料是________，电极反响式为________________ ，电解质溶液能够是
________。

(2)乙池中 Fe 极电极反响式为 ________________ ，若在乙池中滴入少许酚酞试液，开始电解一段
时间， Fe 极邻近呈 ________色。

10．铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。

请回答：
3
(1) 工业冶炼铝的化学方程式是
________________________________________________________________________ 。

(2) 铝与氢氧化钾溶液反响的离子方程式是
________________________________________________________________________ 。

(3) 工业级氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质， 可用离子互换膜法电解提纯。

电解槽内装有阳离子互换膜 ( 只同意阳离子经过 ) ，其工作原理如下图。

①该电解槽的阳极反响式是
________________________________________________________________________ 。

②通电开始后，阴极邻近溶液 pH 会增大，请简述原由 ________________________________________________________________________ 。

③除掉杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口 ________( 填写“ A ”或“ B ” ) 导出。

【拓展提升】
11．如下图，若电解
5 min 时，测得铜电极的质量增添
2.16 g 。

试回答：
(1) 电源中 X 极是 __________( 填“正”或“负” ) 极。

(2) 通电 5 min 时， B 中共采集到 224 mL( 标准情况 ) 气体，溶液体积为 200 mL( 电解前后溶液的
体积变化忽视不计 ) ，则通电前 c (CuSO) ＝ ____________。

4
(3) 若 A 中 KCl 溶液的体积也是 200 mL ，电解后溶液中仍有
Cl －
，则电解后溶液的 pH ＝ __________ 。

【参照答案】
4
1． B 2.B 3.D 4.C 5.B 6.B 7.B
8． B 2＋
2＋
9． (1) 阴 精铜
－ 的溶液 4
Cu
＋ 2e
===Cu 含 Cu
( 如 CuSO 溶液 )
(2)2H ＋ ＋ 2e －
===H 2↑ 红
10． (1)2Al
2 3 电解
2
↑
O( 熔融 )=====4Al ＋3O
－
－
＋ 3H 2
↑
(2)2Al ＋ 2OH ＋ 2H 2
－
－
O===2AlO
↑
(3) ① 4OH
－ 4e ===2HO ＋ O
2
＋
－
③ B
② H 放电，促使水的电离， OH 浓度增大
11． (1) 负 (2) 0.025 mol · L －
1 (3)13
2＋
分析 ①要注意电解的阶段性。

如含 Cl －
的溶液中 Cl －
电解完后持续通电会使 －
在
OH 放电， Cu 阴极上被电解完整后 H ＋
又会放电等。

②电极反响式和总反响方程式、电解产物物质的量与得失电子数之间的关系式是电化学计算的主要依照。

(1) 铜极增重，说明银在铜极析出，则铜极为阴极，X 为负极。

(2)C 中铜极增重 2.16 g ，即析出 0.02 mol Ag ，线路中经过 0.02 mol 电子。

由 4e － ～ O ，可知
2
B 中产生的 O 2 只有 0.005 mol ，即 112 mL 。

但 B 中共采集到 224 mL 气体，说明还有 112 mL 是 H 2， 即 Cu 2＋ 所有在阴极放电后， H ＋接着放电产生了 112 mL H 2，则经过 0.01 mol 电子时， Cu 2＋
已被电解 完。

由 2e － ～ Cu ，可知 n (Cu 2＋
) ＝0.005 mol ，则：
4
－ 1
c (CuSO)
＝0.005 mol ÷ 0.2 L ＝0.025 mol · L。

－ 1
(3) 由 4e －
－
－
－
～ 4OH 知， A 中生成 0.02 mol OH ，则： c (OH ) ＝ 0.1 mol · L ， pH ＝ 13。

5。