MSDC.超级经典备战高考 高三化学 高三复习电解池修改版剖析

电解池

高考要求

【2017年高考考试说明原文】

1．了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式．了解常见化学电源的种类及其工作原理．

2．理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施． 3．了解金属腐蚀的化学原理、金属防护的常用方法、防止金属腐蚀的重要意义． 【命题热点简析】

这几年全国及各省市试题对电化学的考查有增加的趋势，许多试题是以新产品、新技术作载体对原电池、电解原理进行考查，属于高起点、低落点类型题．命题时经常针对以下几个问题：一是电极发生什么反应，物质是被氧化，还是被还原；二是电子流动方向及电流方向；三是离子的移动方向．在复习时要尽量搞清上述问题．

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知识框架

使电流通过电解质溶液（或熔融电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程，是最强的氧化还原手段。装置特点电解原理形成条件把电能转化为化学能与电源相连的两个电极电解质溶液或融化的电解质形成闭合回路阴极（接电源负极）电极反应阳极（接电源正极）电解池物质类别电解电解质型电极反应物质类别电解水型电极反应电解规律物质类别放氢生碱性电极反应物质类别放氧生酸型电极反应阴极电解质阳离子放电，阳极氢氧根离子放电生成氧气生成酸阴极放出氢气生成碱，阳极电解质阴离子放电不活泼金属的含氧酸盐，如硫酸铜、硝酸铜活泼金属的无氧酸盐，如氯化钠、氯化钾氢离子得电子生成氢气，氢氧根离子失电子生成氧气电解质分离出的阴、阳离子分别在两极放电含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐不活泼金属的无氧酸盐或无氧酸，如氯化铜、盐酸金属电极或阴离子失去电子发生氧化反应电解质溶液中的阳离子得到电子发生还原反应判断电解池的阴阳极 重难点

板块一、电解池

1．电解原理

（1）电解池的基本概念

1）定义：使电流通过电解质溶液（或熔融电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。

2）装置的特点：电能转化为化学能。

3）形成条件：①与电源相连的两个电极；②电解质溶液（或熔融电解质）；③形成闭合回路。 （2）对于阴、阳极的判断及反应

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① 看电源正、负极。若与电源负极相连，则为阴极。若与电源正极相连，则为阳极。

② 看电极周围元素价态的升降。若价态升高，则为阳极。注意：元素价态的升降的判断很多时候是从各种实验现象(如通过对气体成分的描述来判断)来推测反应产物而得出的。

③ 看电子的流向。若是电子流出的电极，则为阳极。注意：一定不能根据两极活泼性的相对大小判断。

④ 阳极：若为活性电极，则电极本身失电子，发生氧化反应。

阴极：电极本身不反应（不论是惰性电极还是活性电极）。溶液中阳离子在阴极获得电子，发生还

原反应。

2．电解时电极产物的判断（电解时物质放电规律） （1）阳极上失电子的规律（阳极产物的判断）

应首先看电极材料是惰性电极，还是活性电极。如是惰性电极（Pt、Au、石墨），则由溶液中的阴离子失电子，阴离子还原性越强越易失电子，阴离子放电顺序为：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子；如是活性电极（金属活动性顺序表Ag之前），则这些金属首先失去电子进入溶液，此时溶液中其他离子不再失电子。可总结为：

活泼阳极（阳极）>无氧酸根离子>OH->最高价含氧酸根离子>F-

注意：非最高价含氧酸根离子的放电能力一般比OH-要强，如SO32-等。 （2）阴极上得电子的规律（阴极产物的判断）

阴极上只能由溶液中阳离子获得电子，阳离子氧化性越强越易得电子，阳离子放电顺序一般为：

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(盐溶液)

（3）变价的金属

Fe在作阳极发生氧化反应时电极反应为：Fe－2e-=Fe2+

3．电解质溶液电解时（均为惰性电极），pH变化情况，电解液复原所需加入物质及电解类型 电解类型 电解质类型 电解水型 含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如NaOH、H2SO4、K2SO4等） 电解质分解型 无氧酸（除HF外）、不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）的电解，如HCl、CuCl2等 放氢生碱型 放氧生酸型 活泼金属的无氧酸不活泼金属的含氧酸盐溶盐（氟化物除外）溶液的电解，如CuSO4、液的电解，如NaCl、AgNO3等 MgBr2 Page 3 of 11

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阴极：4H++4e=2H2↑ 阴极：Cu2++2e=Cu －电极反阴极：2H++2e=H2↑ －－－-阳极：4OH－4e= 阳极：2Cl－2e应 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑ O2↑+2H2O =Cl2↑ 电解2NaCl+2H2O 电解电解总反应 2H2O2H2↑+O2↑ CuCl2Cu+Cl2↑ 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 阴极产物：酸为H2，阴极产物：碱和H2； 电解产阴极产物：H2； 盐为金属； 阳极产物：卤素等非物 阳极产物：O2 阳极产物：卤素等非金属单质 金属单质 原来酸性的溶液pH如电解无氧酸溶液变小，原来碱性的溶pH变大但不会超过pH变化 液pH变大，强酸（含7；如为盐溶液的电电解液pH显著变大 氧酸）强碱的正盐溶解则视无氧酸根的液pH不变。 情况而定。 加入卤化氢，如电解饱和食盐水，要使电复原 加入H2O 加入物质为原溶质 解质溶液复原需加入HCl 4．电解池电极方程式的书写 －－阴极：2Cu2++4e=Cu 阳极：4OH-－4e-= O2↑+2H2O 电解2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4 阴极产物：析出不活泼金属单质； 阳极产物是该盐对应的含氧酸和氧气 －溶液pH显著变小 不活泼金属的氧化物（金属价态与原盐中相同）。如电解CuSO4溶液，复原需加入CuO。 （1）根据已给出的两个电极方程式，写出总反应方程式：

只要使两个电极反应式得失电子数相等后，再将两式相加，消去相同的化学式即可。 （2）给出总方程式，要求写电极方程式，分为四步（可以与原电池的方法联合记忆）： ① 判物质，标得失。 ② 选离子，配电荷。 ③ 配个数，巧用水。 ④ 两式加，验总式。 （3）差值法书写电极反应式：

阴阳极反应式之和则为总反应的方程式。一般先写出反应的总方程式和较易写出的电极反应式，然后用总方程式减去较易写出的电极反应式得较难写的电极反应式。

（4）根据信息给予的知识（如反应现象或反应装置），写出电极反应方程式 ① 首先要判定是否为电解池。

② 对于电解池，首先要考虑阳极材料，若为惰性电极，溶液中的阴离子被氧化；若为活性电极，则被氧化的是电极本身。

③ 若溶液中阴阳离子有多种，则根据离子放电顺序来判定什么离子先放电，什么离子后放电，并写出电极方程式。

④ 如可以通过实验的现象直接判断出最终的电极产物，则可以根据判断出的反应物和产物先写出总反应方程式，之后利用差值法写出电极反应式。 （5）原电池电极反应式书写的注意：

与原电池的电极反应式书写的注意事项接近。重点是不要忘记考虑电解质的酸碱环境。 5．电解原理的应用

（1）电解饱和食盐水（氯碱工业的原理）

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