2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练62电解池电极方程式书写含解析

如何快速书写电极方程式摘要：高中化学电解原理中电解池这一模块，对于高中生来说比较难理解，特别是电极方程式的书写。

该内容既是重点，又是难点，要求学生掌握，我们可以找到简捷的方法。

用惰性电极电解各种不同的电解质溶液可以归纳以下几条规律：关键字：电极方程式1、电解电解质本身如CuCl2溶液的电解，阳极的书写我们要考虑溶液中的阴离子的放电顺序：SO42-、OH-、Cl-、Br-、I-、S2-从左到右得电子能力由难到易，所以Cl-优先放电：电极方程式：2Cl-Cl2 +2e-。

阴极的书写我们要考虑，溶液中的阴离子的放电顺序：K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+、Sn2+、Pb2+、H+、Cu2+、Ag+、Au+的放电从左往右得电子能力由难到易，所以Cu2+优先放电，电极方程式：Cu2++2e-Cu电极总反应：两个电极配成相同电子后相加即：CuCl2 = Cu+Cl 2符合这种类型的有：Cl-往右的阴离子与H+向右的阳离子结合形成的化合物电解时都符合这条规律。

2、电解时相当于电解水如Na2SO4溶液的电解；阳极的书写我们要考虑，溶液中的阴离子的放电顺序，OH-优先SO42-放电电极方程式:4OH-O2 +2H2O+4e-。

阴极的书写我们要考虑溶液中的阳离子的放电顺序，H+优先Na+放电，电极方程式：2H++2e-H2，电极总反应：两个电极转移电子数相同时，两个电极相加即2H2O= 2H2+O2。

符合这种类型的有：OH-往左的阴离子与也H+往左的阳离子所形成的化合物，电解时都符合这条规律。

3、电解时放氧生酸型如CuSO4溶液的电解：阳极的书写要考虑溶液中的阴离子的放电顺序：OH-优先SO42-放电，电极方程式4OH-O2 +2H2O+4e-阴极的书写要考虑溶液的阳离子的放电顺序，Cu2+优先H+放电，电极方程式:Cu2++2e-Cu。

总电极方程式：电子转移相同时两极相加即：2CuSO4+2H2O=Cu+2H2SO4+O2符合这种类型的有：OH-往左的阴离子与H+往右的阳离子形成的化合物，也可以看成含氧酸根离子与不活泼金属阳离子所形成化合物。

电解池一、电解原理 1.概念(1) 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。

(2) 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。

(3) 当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程 2.电解原理： CuCl 2 ＝Cu 2+＋2Cl －与电源负极相连的电极为阴极： Cu 2+＋2e －=Cu （还原反应） 与电源正极相连的电极为阳极： 2Cl －-2e －=Cl 2↑（氧化反应） CuCl 2Cu＋Cl 2↑3.电解池中的电子的移动方向电源负极 →电解池阴极 →电解液中的阳离子（被还原） 电解池中阴离子（被氧化）→电解池阳极 →电源正极 4. 电极产物的判断 离子的放电顺序阴极：Ag +>Hg 2+>Fe 3+>Cu 2+>H +>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+阳极：M(金属,金铂除外)＞S 2-＞I -＞Br -＞Cl -＞OH －＞含氧酸根5.电极反应式的书写：电子守恒、电荷守恒、原子守恒（特别注意电解质及所处环境）。

6.电解规律用惰性电极电解下列电解质溶液的变化情况 类型电极反应特点实例电解物质电解质溶液的浓度pH 电解质溶液复原NaOH 水 增大 增大 水 H 2SO 4水 增大 减小 水 电解水型 阴极：2H +＋2e -＝H 2↑阳极：4OH -－4e -＝2H 2O+O 2↑Na 2SO 4水 增大 不变 水 HCl 电解质 减小 增大 氯化氢 电解电解质 电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电 CuCl 2电解质 减小 增大 氯化铜 放H 2生碱型 阴极：放出H 2生成碱阳极：电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质增大 氯化氢 放O 2生酸型 阴极：电解质阳离子放电负极：OH -放电生成酸 CuSO 4电解质和水 生成新电解质减小氧化铜二、电解原理的应用1．电镀①电镀即是特殊情况下的电解，一般不必把它当做一个新知识处理。

2022高考化学一轮复习讲义：电化学专题（4）李仕才考点四电解原理1．电解定义在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。

2．能量转化形式电能转化为化学能。

3．电解池(1)构成条件①有与电源相连的两个电极。

②电解质溶液(或熔融盐)。

③形成闭合回路。

(2)电极名称及电极反应式(如图)(3)电子和离子移动方向①电子：从电源负极流向电解池的阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。

②离子：阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极。

4．分析电解过程的思维程序(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。

(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。

(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序阴极：阳离子放电顺序：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。

阳极：活泼电极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子。

注意①阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。

②最常用、最重要的放电顺序是：阳极：Cl－>OH－；阴极：Ag＋>Cu2＋>H＋。

③电解水溶液时，K＋～Al3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。

(4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。

(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。

5．利用思维程序，分析电解过程，总结电解规律(注：电极为惰性电极)1．电解水型规律：H＋、OH－放电，电解质形成的阳离子要么是H＋，要么是放电顺序排在H＋之后的活泼性较强的金属对应的阳离子；阴离子要么是OH－，要么是放电顺序排在OH－之后的含氧酸根等。

电解原理的应用一、单选题（共16题）1．湿法炼锌时，用于进行电解的电解液是含有Fe2+、Fe3+、Cu2+、Cl-等杂质离子的硫酸锌溶液，必须除去。

除去电解液中Cl- 的最佳试剂是A．Ag2SO4B．AgNO3C．Pb(NO3)2D．HNO32．用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为3∶1的CuSO4溶液和NaCl溶液的混合溶液，不可能发生的反应是A．2Cu2++2H2O通电2Cu+4H++O2↑B．Cu2++2Cl˗通电Cu+Cl2↑C．2Cl˗+2H2O通电2OH˗+H2↑+Cl2↑D．2H2O通电2H2↑+O2↑3．关于下列各装置图的叙述错误的是A．用图①装置精炼铜，b极为精铜，电解质溶液为CuSO4 溶液B．图②装置盐桥中KCl的K+ 移向乙烧杯C．图③装置中钢闸门应与外接电源的负极相连，称之为“牺牲阳极的阴极保护法”D．图④两个装置中通过导线的电子数相同时，消耗负极材料的物质的量不同4．关于化学与生活、化学与生产，下列说法正确的是A ．NH 3(g)+HCl(g)=NH 4Cl(s)低温下能自发进行，说明该反应的ΔH>0B ．镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈C ．工业电解精炼铜用粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO 4溶液作电解质溶液，相同时间段内阴极和阳极的质量变化相等D ．为了延缓海水中钢闸门的腐蚀，常将钢闸门与直流电源的负极相连，该方法为牺牲阳极的阴极保护法5．下图所示在稀H 2SO 4中利用电化学方法将CO 2同时转化为CO 、甲烷、乙烯等产物的原理，下列说法错误的是A ．该转化过程中的能量转化方式为电能转化为化学能B ．一段时间后，Cu 极区溶液质量不变C ．铜极上产生乙烯的电极反应式为22422CO 12H 12e C H 4H O +-++=+D ．若阴极只生成0.17molCO 和0.33molHCOOH ，则电路中转移电子的物质的量为1mol 6．氧化石墨烯的结构片段如图所示。

《电解原理及运用》李仕才（考试时间：45分钟满分：100分）一、单项选择题：本题包括10小题，每小题5分，共50分。

1. 若某池(电解池或原电池)的总反应离子方程式是Cu＋2H＋===Cu2＋＋H2↑，关于此池的有关说法正确的是A．该池只能是电解池，且金属铜为该电解池的阳极B．该池只能是原电池，且电解质溶液为硝酸C．该池可能是原电池，也可能是电解池D．该池只能是电解池，电解质溶液可以是硫酸铜答案A解析：铜与H＋不反应，因而不可能是原电池，只能是电解池。

在该电解池中，铜失去电子被氧化，因而铜作电解池的阳极，A正确，B、C错误；D 选项中若电解质溶液是硫酸铜溶液，则相当于电镀铜，与题给离子方程式不符，故D错误。

2．某溶液中含有Cu2＋、Fe2＋、Al3＋、Cl－、NO－3，且浓度均为0.1 mol/L，用石墨作电极进行电解时，肯定得不到的产物是( )A．Cl2B．AlC．Cu D．H2答案B解析：阴极上Al3＋、Fe2＋的放电能力弱于H＋，而Cu2＋的放电能力比水电离出的H＋的放电能力强，阳极上Cl－放电能力强于OH－。

3．埋在地下的钢管常用如图所示的方法加以爱护，使其免受腐蚀。

关于此方法，以下说法正确的是( )A．金属棒X的材料可能为铜 B．金属棒X的材料可能为钠C．钢管四周土壤的pH可能会上升 D．这类方法属于外加电流的阴极爱护法答案C解析：金属棒X的材料若为铜，则易腐蚀钢管，A项错误；钠为活泼金属，易发生反应，B项错误；钢管吸氧发生还原反应，产生OH－，四周土壤的pH可能会上升，C项正确；该安装没有外接电源，不属于外加电流的阴极爱护法，D项错误。

4．用石墨作电极电解CuSO4溶液。

通电一段时间后CuSO4未充分电解，欲使电解液恢复到起始形状，应向溶液中加入适量的( )A．CuSO4B．H2OC．CuO D．CuSO4·5H2O答案C解析：本题考查了电解规律和电解质溶液的复原。

用石墨作电极电解硫酸铜溶液，阳极反应式为：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，阴极反应式为：Cu2＋＋2e－===Cu，即阳极冒出氧气，阴极析出铜，通电一段时间后要想使电解液恢复原状，应加入氧化铜固体。

电极反应式书写【易错分析】1。

从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。

而两个电极相加即得总的反应方程式。

所以对于一个陌生的原电池，只要知道总的反应方程式和其中的一个电极反应式，就可写出另一个电极反应式.在同一个原电池中，负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数，所以在书写电极反应式时，要注意电荷守恒。

这样可避免在有关计算时产生错误或误差，也可避免由电极反应式写总反应方程式或由总方程式改写电极反应式时所带来的失误.如果是在碱性溶液中，则不可能有H+出现,同样在酸性溶液中，也不能出现OH－。

由于CH4、CH3OH等燃料电池在碱性溶液中，碳元素是以CO32－离子形式存在的，故不是放出CO2。

2。

分析电解池问题的一般程序为:找电源(或现象）→判两极→写电极反应式→得总反应式.①连电源正极的为阳极，阳极上发生氧化反应;连电源负极的为阴极,阴极上发生还原反应，两电极反应式之和即为电池总反应式。

②电极材料：惰性电极指Pt、Au、石墨;活性电极指除Pt、Au、石墨外的金属材料.【错题纠正】例题1、（1）与MnO2—Zn电池类似,K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为，该电池总反应的离子方程式为______________.(2）尿素[CO(NH2)2]在高温条件下与NO反应转化成三种无毒气体，该反应的化学方程式为。

可将该反应设计成碱性燃料电池除去烟气中的氮氧化物，该燃料电池负极的电极反应式是，正极的电极反应式是。

【解析】(1）K2FeO4—Zn组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，Fe O42−中+6价铁元素被还原为Fe（OH）3中+3价铁元素,其电极反应式为Fe O42−+3e-+4H2O Fe(OH）3↓+5OH—。

（2）由反应物的组成元素，可判断生成的三种无毒气体是N2、CO2、H2O，化学方程式为2CO（NH2)2+6NO 5N2+2CO2+4H2O。

电解池电极反应式和总反应方程式的书写1．一种脱除废水中NH＋4的电化学装置如图所示，下列说法正确的是( )A．该装置将化学能转变为电能B．该装置工作时，Cl－向阴极移动C．NH＋4在阴极上被还原为N2，阴极周围溶液的pH增大D．阳极的电极反应式为Cl－＋H2O－2e－===ClO－＋2H＋1.选D。

该装置为电解池，工作时将电能转变为化学能，故A错误；电解池中阴离子向阳极移动，故B错误；用电解法处理含有NH＋4的废水，阴极上是水电离出的氢离子得电子发生还原反应：2H2O ＋2e－===H2↑＋2OH－，阳极的电极反应式为Cl－＋H2O－2e－===ClO－＋2H＋，ClO－再将NH＋4氧化为N2，故C错误，D正确。

2．(2019·高考全国卷Ⅰ，T12)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2＋/MV＋在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。

下列说法错误的是( )A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2＋2MV2＋===2H＋＋2MV＋C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动2.选B。

由题图和题意知，电池总反应是3H 2＋N2===2NH3。

该合成氨反应在常温下进行，并形成原电池产生电能，反应不需要高温、高压和催化剂，A项正确；观察题图知，左边电极发生氧化反应MV＋－e－===MV2＋，为负极，不是阴极，B项错误；正极区N2在固氮酶作用下发生还原反应生成NH3，C项正确；电池工作时，H＋通过交换膜，由左侧(负极区)向右侧(正极区)迁移，D项正确。

3.如图为用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图，其原理是在较低的阴极电位下，TiO2(阴极)中的氧解离进入熔盐，阴极最后只剩下纯钛。

下列说法中正确的是( )A．阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑B．阴极的电极反应式为TiO2＋4e－===Ti＋2O2－C．通电后，O2－、Cl－均向阴极移动D．石墨电极的质量不发生变化3.选B。

电解原理的实验探究一、单选题（共17题） 1．下列说法不正确．．．的是 A ．233FeCl Fe(OH)NaHCO 、、均可通过化合反应生成 B ．用惰性电极分别电解24H SO NaOH 、溶液，均为电解水C ．将22Cl SO 、气体分别通人紫色石蕊试液中，均出现溶液先变红后褪色D ．将铁片和铝片置于冷的浓硝酸中均发生钝化2．用如图装置完成电解实验，对实验现象的解释或推测合理的是（ ）A ．a 处的试纸变红B ．b 电极是正极C ．a 处发生的电极反应：2Fe 2e e =F -+-D ．b 处发生的电极反应：22Cl 2e Cl =---↑3．某电解池内盛有Cu(NO 3)2溶液，插入两根电极，接通直流电源后，欲达到如下要求：(1)阳极质量不变；(2)阴极质量增加；(3)电解液pH 减小，则应选用的电极是 A ．阴阳两极都用石墨 B ．铜作阳极铁作阴极 C ．铁作阳极铜作阴极 D ．铂作阴极铜作阳极4．某化工厂充分利用工业废气中的CO 、CO 2，将氯代烃、氯碱工业和甲醇联合生产，减少了环境污染，具体流程如图。

下列叙述错误的是A．理论上每生成1molCH3OH，可得到1molC2H4Cl2B．过程Ⅳ中的反应是C2H4+2CuCl2=C2H4Cl2+2CuClC．在联合生产过程中CuCl2起催化作用D．为减少副反应的发生，过程II中的装置需使用阳离子交换膜5．图a、b、c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验的微观示意图(X、Y均表示石墨电极，且与直流电源连接方式相同，表示水分子)。

下列说法正确的是A．Y电极为阳极B．能导电的装置中，Y电极产物不相同C．NaCl是电解质，三种状态下都能导电D．图b说明通电后发生了电离6．某课外小组同学为探究氨氮废水的处理方法，以0.005mol/L(NH4)2SO4溶液模拟氨氮废水，设计了以下实验有关叙述正确的是A．实验1由于氨氮浓度未显著变化，装置未发生电解反应B．实验2中的氨氮浓度降低是由于生成的氯气氧化了NH+4C．氨氮浓度降低时溶液酸性减弱D．湿润有色布条褪色是由于Cl2的漂白性7．受新冠病毒疫情的影响，某市使用了大量漂白粉进行消毒，产生了大量污水(含Cl-)，利用ECT电解水处理器处理上述污水的简化模型图如图，通电后让水垢在阴极表面析出，并采用智能清扫系统去除阴极表面的水垢；让阳极产生游离氯、臭氧等继续杀灭病毒，并防止微生物污染。

电解池中电极方程式书写综合题注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I 卷（选择题）一、单选题（共16题）1．用三室电解槽处理废水中的4NH Cl ，模拟装置(a 为石墨电极﹐b 为铁电极)如图所示。

下列说法错误的是A ．离子交换膜d 是阴离子交换膜B ．b 极的电极反应式为：222H O 4e 4H O -+-=+↑C ．电解一段时间后，阴极室溶液中的pH 增大D ．电解一段时间后，气体甲是混合气体2．科学家利用电化学装置实现了CH 4和CO 2的耦合转化，原理如图。

下列说法错误的是A ．电极A 的电极反应式为：CO 2+2e -=CO+O 2-B ．该装置工作时，固体电解质中O 2-向电极A 移动C ．若一定条件下生成的乙烯和乙烷的体积比为3：1，则消耗的CH 4和CO 2的体积比为8：7D ．电催化CO 2被还原为CO 可以改善温室效应，提供工业原料3．下图所示在稀H 2SO 4中利用电化学方法将CO 2同时转化为CO 、甲烷、乙烯等产物的原理，下列说法错误的是A ．该转化过程中的能量转化方式为电能转化为化学能B ．一段时间后，Cu 极区溶液质量不变C ．铜极上产生乙烯的电极反应式为22422CO 12H 12e C H 4H O +-++=+D ．若阴极只生成0.17molCO 和0.33molHCOOH ，则电路中转移电子的物质的量为1mol4．一种新型的合成氨的方法如图所示．下列说法正确的是A ．反应①中2N 发生了氧化反应B ．反应①和②均属于“氮的固定”C ．反应③为22通电4LiOH 4Li 2H O O ++↑D ．三步循环的总结果为223N +3H 2NH5．下图是一种利用锂电池“固定2CO ”的电化学装置，在催化剂的作用下，该电化学装置放电时可将2CO 转化为C 和23Li CO ，充电时选用合适催化剂，仅使23Li CO 发生氧化反应释放出2CO 和2O 。

电化学—电极反应方程式书写二、电解1．电解CuCl2溶液阳极：_______________________________ 阴极：_______________________________总反应式：_______________________________2．电解精炼铜阳极（粗铜）：_______________________________阴极(纯铜) ：_______________________________ 3．电镀铜阳极（纯铜）：____________________________阴极（待镀金属，如Fe）：_________________________ 4．电解饱和食盐水阳极：_______________________________阴极：_______________________________总反应式：_______________________________5．电解HCl溶液阳极：_______________________________阴极：_______________________________总反应式：_______________________________6．电解NaOH溶液阳极：_______________________________阴极：_______________________________总反应式：_______________________________7．电解H2SO4溶液阳极：_______________________________阴极：_______________________________总反应式：_______________________________8．电解KNO3溶液阳极：_______________________________阴极：_______________________________总反应式：_______________________________9．电解CuSO4溶液阳极：_______________________________阴极：_______________________________总反应式：_______________________________10．电解AgNO3溶液阳极：_______________________________阴极：_______________________________总反应式：_______________________________11．铅蓄电池充电阳极：_____________________________________阴极：_______________________________总反应式：__________________________________________二、电解（答案）1．电解CuCl2溶液阳极：2Cl-─2e-Cl2↑阴极：Cu2+ + 2e-Cu总反应式：2Cl- + Cu2+Cl2↑ + Cu2．电解精炼铜阳极（粗铜）：Cu ─2e-Cu2+阴极(纯铜) ：Cu2+ + 2e-Cu总反应式：3．电镀铜阳极（纯铜）：Cu─2e-Cu2+阴极（待镀金属，如Fe）：Cu2+ + 2e-Cu总反应式：4．电解饱和食盐水阳极：2Cl-─2e-Cl2↑阴极：2H+ + 2e-H2↑总反应式：2Cl- + 2H2O H2↑ + Cl2↑ + 2OH-5．电解HCl溶液阳极：2Cl-─2e-Cl2↑阴极：2H+ + 2e-H2↑总反应式：2Cl- + 2H+Cl2↑ + H2↑6．电解NaOH溶液阳极：4OH-─4e-O2↑ + 2H2O阴极：4H+ + 2e-2H2↑总反应式：2H2O 2H2↑ + O2↑7．电解H2SO4溶液阳极：4OH-─4e-O2↑ + 2H2O阴极：4H+ +4e-2H2↑总反应式：2H2O 2H2↑ + O2↑8．电解KNO3溶液阳极：4OH-─4e-O2↑ + 2H2O阴极：4H+ + 2e-2H2↑总反应式：2H2O 2H2↑ + O2↑9．电解CuSO4溶液阳极：4OH-─4e-O2↑ + 2H2O 或4H2O─4e-O2↑ + 4H+ 阴极：2Cu2+ + 4e-2Cu总反应式：2Cu2+ + 2H2O 2Cu + O2↑ + 4H+10．电解AgNO3溶液阳极：4OH-─4e-O2↑ + 2H2O 或4H2O─4e-O2↑ + 4H+阴极：4Ag+ + 4e-4Ag总反应式：4Ag+ + 2H2O 4Ag + O2↑ + 4H+11．铅蓄电池充电阳极：PbSO4─2e- + 2H2O PbO2 + SO42- + 4H+阴极：PbSO4 + 2e-Pb + SO42-总反应式：2PbSO4 + 2H2O Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO42-。