1.2.4 电解池的工作原理 学案 （含解析） 2024-2025学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

第四课时　电解池的工作原理 学习目标　1.了解电解池的结构，理解电解池的工作原理，知道原电池与电解池的区别。2.理解电解的规律，学会判断电解的产物，学会书写电解的电极反应式和电解总反应式。 一、电解池工作原理 (一)知识梳理 1.电解熔融态氯化钠的原理分析 (1)电解熔融态氯化钠原理图 (2)电解过程 ①通电前 熔融NaCl中存在的微粒有_____、_____，这些微粒做无规则(或自由)运动。 ②通电后 离子移动方向：Na＋移向_____极，Cl－移向_____极。 电极上发生的反应： 阴极反应：_____，发生_____反应； 阳极反应：_____，发生_____反应。 (3)分析结论 熔融的NaCl在_____作用下发生了_____，分解生成了_____和_____。 电解反应：_____。 2.电解和电解池 (1)电解 在直流电的作用下，在两电极上分别发生_____和_____的过程。 (2)电解池 将_____转化为_____的装置。 (3)电解池的电极名称 阴极：与电源_____相连的电极，发生_____反应； 阳极：与电源_____相连的电极，发生_____反应。 (4)电解池的构成条件 ①具有直流电源； ②两个电极(阴极、阳极)； ③电解质溶液或熔融电解质； ④形成闭合回路。 (二)互动探究 电解氯化铜溶液 (如下图)在U形管中注入CuCl2溶液，插入两根石墨棒作电极，把湿润的碘化钾 淀粉试纸放在与直流电源正极相连的电极附近，接通电源。 【问题讨论】 (1)观察到的实验现象有哪些？ _____ _____ _____ (2)能获得哪些实验结论？ _____ _____ _____ (3)分析实验原理并写出在两极上发生的电极反应。 _____ _____ _____ 【探究归纳】 1.电解池的工作原理 接通外界电源后，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，经过阴、阳离子的定向运动形成内电路，再从电解池的阳极释放流出，并沿导线流回电源的正极，如图所示。 2.电解池阴、阳极的判断 3.电解池电极产物的判断 4.酸、碱、盐溶液电解规律(惰性电极) 电解质 及类别 电极反应式 电解 物质 pH 变化 溶液复 原方法 电解水型 含氧酸如 H2SO4 阴极：①酸溶液2H＋＋2e－===H2↑，②盐、碱溶液2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 阳极：①酸、盐溶液2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，②碱溶液4OH－－4e－===O2↑＋2H2O H2O 减小 加入 H2O 强碱如 NaOH 增大 活泼金属 的含氧酸 盐如 Na2SO4 不变 电解电解质型 无氧酸 如HCl 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2H＋＋2e－===H2↑ HCl 增大 通入 HCl 气体 不活泼金 属的无氧 酸盐如 CuCl2 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：Cu2＋＋2e－===Cu CuCl2 － 加入 CuCl2 固体 放H2生碱型 活泼金 属的无 氧酸盐 如NaCl 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ NaCl、 H2O 增大 通入 HCl 气体 放O2生酸型 不活泼金 属的含氧 酸盐如 CuSO4 阳极：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu CuSO4、 H2O 减小 加入 CuO 或 CuCO3 1.下列关于电解池工作原理的说法错误的是(　　) A.电解池是一种将电能转化成化学能的装置 B.电解池中发生的反应是非自发的氧化还原反应 C.电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应 D.与原电池不同，电解池放电时，电极本身不会参加电极反应 2.用石墨电极电解CuCl2溶液(如图)。下列分析正确的是(　　) A.a端是直流电源的负极 B.通电使CuCl2发生电离 C.阳极上发生的反应：Cu2＋＋2e－===Cu D.通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体 3.用石墨作电极，电解碘化钾溶液(含有少量酚酞和淀粉)。下列说法错误的是(　　) A.阴极附近溶液呈红色 B.阴极逸出气体 C.阳极附近溶液呈蓝色 D.溶液的pH减小 4.如图为直流电源电解稀Na2SO4溶液的装置。通电一段时间后，在石墨电极a和b附近分别滴加一滴酚酞溶液。则下列有关说法中正确的是(　　) A.a电极产生H2 B.两极产生的气体均有刺激性气味 ... ...