高考化学一轮复习（第四辑）考点五十五 电解池及电解原理（含解析）

考点十五电解池学问点讲解一. 电解池工作原理及其应用1. 原电池、电解池的判定先分析有无外接电源：有外接电源者为，无外接电源者可能为；然后依据原电池、电解池的形成条件、工作原理分析判定。

2. 电解电极产物的推断：要推断电极反应的产物，必需驾驭离子的放电依次。

推断电极反应的一般规律是：(1) 在阳极上①活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不简单在电极上放电。

②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时，溶液中阴离子的放电依次是：S2- >I- >Br- >Cl- >OH- >含氧酸根>F-(2) 在阴极上：无论是惰性电极还是活性电极都不参加电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。

阳离子在阴极上放电依次是：Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > H+（酸）> Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ > Zn2+ > H+（水）> Al3+ > Mg2+>……3. 用惰性电极进行溶液中的电解时各种变更状况分析典例1（2025届内蒙古赤峰二中高三上学期其次次月考）某化学课外活动小组拟用铅蓄电池进行电絮凝净水的试验探究，设计的试验装置如图所示，下列叙述正确的是A． Y 的电极反应： Pb－2e－ = Pb2+B．铅蓄电池工作时SO42-向 Y 极移动C．电解池的反应仅有2Al+6H2O 2Al(OH)3+3H2D．每消耗 103.5 gPb ，理论上电解池阴极上有0.5 molH2生成【答案】D典例2（2025届内蒙古自治区赤峰其次中学高三上学期其次次月考）某化学课外活动小组拟用铅蓄电池进行电絮凝净水的试验探究，设计的试验装置如图所示，下列叙述正确的是A． Y 的电极反应： Pb－2e－ = Pb2+B．铅蓄电池工作时SO42－向 Y 极移动C．电解池的反应仅有2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑D．每消耗 103.5 gPb ，理论上电解池阴极上有0.5 molH2生成【答案】D二. 电解原理在工业生产中的应用1．电解精炼反应原理(电解精炼铜)阳极(粗铜，含Fe、Zn、C等)：Cu-2e—=Cu2+，阴极(纯铜)：Cu2++2e—=Cu工作一段时间后，溶液中电解质的成分CuSO4、ZnSO4、FeSO4，Cu2+的浓度减小。

【一. 教学内容：电解原理及应用二. 教学目标理解电解原理，驾驭电极反应式的书写及电解原理的应用三. 教学重点、难点电解原理［教学过程］一、电解原理：电解是电流通过电解质溶液而在阴、阳两极发生氧化还原反应的过程；电解池是将电能转化为化学能的装置；构成条件为：必需连接有直流电源，要有电极（阴、阳极），以及电解质溶液或熔融电解质。

在电解过程中与电源正极相连的极称为阳极，在阳极上发生氧化反应；与电源负极相连的极称为阴极，在阴极上发生还原反应；电解质溶液中的阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。

说明：1、电解质溶液的导电过程实质上就是其电解过程。

在电解池中电子流向：电子由电源的负极→电解池的阴极，再由电解质溶液→电解池的阳极→电源正极。

溶液中离子的移动方向：溶液中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。

3、电解池与原电池的推断：有外加电源的装置肯定是电解池，无外加电源的装置肯定是原电池, 多池组合时, 一般是含有活泼金属的池为原电池，其余都是在原电池带动下工作的电解池；若最活泼的电极相同时，则两极间活泼性差别较大的是原电池，其余为电解池。

4、电解池的反应原理：放电：阳离子得到电子或阴离子失去电子。

离子放电的依次取决于离子的本性，也与离子浓度和电极材料有关。

（1）阳极产物的推断先看电极，若是活泼电极（金属活动依次表Ag以前，包含Ag），电极放电，溶液中的阴离子不放电；若是惰性电极（如铂、石墨等），则看溶液中阴离子的失电子实力。

在惰性电极上，阴离子放电依次为：（2）阴极产物的推断：干脆依据阳离子放电依次进行推断，阳离子放电依次为：留意：高价含氧酸根离子一般不放电5、分析电解问题的基本思路：通电前：电解质溶液中含有哪些阴、阳离子（包括水电离出的H＋和OH－）。

通电时：阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，结合放电依次分析谁优先放电。

写电极反应式，并结合题目要求分析电解结果，如两极现象、水的电离平衡移动、离子浓度的改变、pH改变等。

第20讲电解池金属的腐蚀与防护复习目标1.认识电能与化学能相互转化的实际意义及其重要应用。

2.了解电解池的工作原理，认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。

3.了解金属发生电化学腐蚀的本质，知道金属腐蚀的危害，了解防止金属腐蚀的措施。

4.能分析、解释电解池的工作原理，能设计简单的电解池。

考点一电解原理必备知识整理1.电解与电解池(1)电解：使________通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起____________的过程。

(2)电解池：将______直接转化为______的装置。

(3)电解池的构成①有与________相连的两个电极；②________溶液(或________)；③形成________。

2．电解池的工作原理(1)工作原理(2)以惰性电极电解CuCl2溶液为例分析电子和离子的移动方向(惰性电极))3．阴、阳两极上的放电顺序 (1)阴极(与电极材料无关)氧化性强的先放电，放电顺序如下：阳离子放电顺序：Ag ＋＞Fe 3＋＞Cu 2＋＞H ＋(酸)＞Fe 2＋＞Zn 2＋＞H ＋(水)＞Al 3＋＞Mg 2＋。

①若金属阳离子(Fe 3＋除外)放电，则得到相应金属单质；若H ＋放电，则得到H 2。

②放电顺序本质遵循氧化还原反应的优先规律，即得(失)电子能力强的离子先放电。

(2)阳极(与电极材料有关) ①活性电极作阳极(除Au 、Pt 以外的金属)，则活性电极本身失去电子，发生氧化反应。

Cu －2e －===Cu 2＋，Fe －2e －===Fe 2＋。

②惰性电极作阳极(Pt 、Au 、石墨碳棒) 离子的放电顺序如下：4．惰性电极电解电解质溶液的产物判断(图示)示例：用惰性电极电解CuSO 4溶液(放O 2生酸型)阳极反应式：2H 2O －4e －===O 2↑＋4H ＋(或4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑)阴极反应式：2Cu 2＋＋4e －===2Cu电解总反应式：2CuSO 4＋2H 2O=====电解2Cu ＋O 2↑＋2H 2SO 4 微点拨（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。

2025年高考化学一轮复习基础知识讲义—电解原理（新高考通用）【必备知识】1．电解池工作原理能量转化：电能转化为化学能注意电子不下水，离子不上线。

如何区分阴阳极阳极阴极电源连正极连负极离子移向阴离子阳离子反应类型氧化反应还原反应得失电子失去电子得到电子化合价变化升高降低2．电解规律(1)阳极产物的判断①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极)，电极材料失电子，生成金属阳离子。

注意：Fe失电子变成Fe2＋②惰性电极(Pt、Au、石墨)，要依据阴离子的放电顺序加以判断。

阴离子的放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子。

S2－、I－、Br－、Cl－放电，产物分别是S、I2、Br2、Cl2；若OH－放电，则得到H2O和O2。

(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断。

阳离子放电顺序：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Pb2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。

注意①电解水溶液时，Al3＋、Mg2＋、Na＋、K＋不可能在阴极放电。

②若金属阳离子(Fe3＋除外)放电，则得到相应金属单质；若H＋放电，则得到H2。

3．常例分析完成下表(电极为惰性电极)类型实例电极反应式溶液pH变化溶液复原方法电解水型H2SO4阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑阴极：4H＋＋4e－===2H2↑总反应：2H2O=====电解2H2↑＋O2↑减小加水NaOH阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑阴极：4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－总反应：2H2O=====电解2H2↑＋O2↑增大KNO3阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑阴极：4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－总反应：2H2O=====电解2H2↑＋O2↑不变电解电解质型HCl阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：2H＋＋2e－===H2↑总反应：2H＋＋2Cl－=====电解H2↑＋Cl2↑增大通入HCl气体CuCl2阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：Cu2＋＋2e－===Cu总反应：Cu2＋＋2Cl－=====电解Cu＋Cl2↑－加CuCl2固体放氢生碱型NaCl阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－总反应：2Cl－＋2H2O=====电解H2↑＋Cl2↑＋2OH增大通入HCl气体MgCl2阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：2H2O＋Mg2＋＋2e－===H2↑＋Mg(OH)2↓总反应：MgCl2＋2H2O=====电解Cl2↑＋H2↑＋Mg(OH)2↓增大通入HCl气体放氧生AgNO3阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑减小加入酸型阴极：4Ag ＋＋4e －===4Ag总反应：4Ag ＋＋2H 2O=====电解4Ag ＋O 2↑＋4H＋Ag 2O 固体CuSO 4阳极：2H 2O －4e －===O 2↑＋4H＋阴极：2Cu 2＋＋4e －===2Cu总反应：2CuSO 4＋2H 2O=====电解2Cu ＋O 2↑＋2H 2SO 4减小加CuO或CuCO 3注意电解质溶液的复原，应遵循“出什么加什么”(即一般加入阴极产物与阳极产物形成的化合物)的原则。

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。

2021-4-29 20XX年复习资料教学复习资料班级：科目：电解池金属腐蚀与防护【名师预测】从近几提高考试题来看，高考在本专题中主要围绕电解池的工作原理进行命题。

主要表现在：①充电电池充电时的分析；②电解原理在工业生产中的应用；③电解过程的分析及计算。

由于电解原理及其应用的内容是历年高考的常考知识点之一，故预计今后，以选择题的形式考查电解池的工作原理，如电极反应式判断、电解质溶液中的现象及相关计算；以选择题的形式考查金属腐蚀的危害及一些防腐措施；以填空题的形式结合生产和生活考查电极反应式和电池反应式的书写，解释一些化工原理。

【知识精讲】一、体系构建1．电解池2．金属的腐蚀与保护二、电解的原理1.电解和电解池(1)电解：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)电解池：电能转化为化学能的装置。

(3)电解池的构成①有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.电解池的工作原理(1)电极名称及电极反应式(电解CuCl 2溶液为例)总反应式：CuCl 2=====电解Cu ＋Cl 2↑ (2)电子和离子的移动方向①电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极；从电解池的阳极流出后流向电源的正极。

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。

3.阴阳两极上放电顺序(1)阴极：(与电极材料无关)。

氧化性强的先放电，放电顺序：(2)阳极：若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应。

若是惰性电极作阳极，放电顺序为注意 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、最重要的放电顺序为阳极：Cl －>OH －；阴极：Ag ＋>Cu 2＋>H ＋。

③电解水溶液时，K ＋～Al 3＋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.用惰性电极电解电解质溶液的规律类型 实例 电极反应特点或反应式 电解产物 溶液pH 变化 溶液复原 电解水型 含氧酸H 2SO 4 溶液中的H ＋和OH －分别在阴阳两极放电： 阴极：____________阳极：____________ H 2 O 2强碱NaOH活泼金属的含氧酸盐KNO 3电解电解无氧酸(氢氟酸除外)HCl电解质电离的阴阳离子分别在两极放电： H 2 Cl 2质型不活泼金属的无氧酸盐CuCl2阳极：____________Cu Cl2放氢生碱型活泼金属的无氧酸盐NaCl阴极水电离的H＋放电，阳极电解质电离的阴离子放电阴极：___阳极：___放氧生酸性不活泼金属的含氧酸盐AgNO3阳极水电离的OH－放电，阴极电解质的阳离子放电阴极：____________Ag阳极：_____答案4H＋＋4e－===2H2↑4OH－－4e－===2H2O＋O2↑减小增大不变水2Cl－－2e－===Cl2↑增大HCl CuCl2H2(或H2、NaOH) Cl2增大HCl Ag＋＋e－===Ag O2减小Ag2O三、电解原理的应用1.氯碱工业阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)阴极反应式：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)总反应方程式：2NaCl＋2H2O=====电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑2.电镀与电解精炼电镀电解精炼铜示意图电极反应阳极Cu －2e －===Cu 2＋Zn －2e －===Zn 2＋，Cu －2e －===Cu 2＋阴极Cu 2＋＋2e －===Cu Cu 2＋＋2e －===Cu 电解质溶液的浓度变化 CuSO 4溶液的浓度不变CuSO 4溶液的浓度变小3.电冶金电解冶炼 冶炼钠冶炼铝电极反应阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑阴极：2Na ＋＋2e －===2Na阳极：6O 2－－12e －===3O 2↑ 阴极：4Al 3＋＋12e －===4Al 总反应2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑2Al 2O 3(熔融)=====电解4Al ＋3O 2↑四、金属的腐蚀与防护 1.金属腐蚀的本质金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生氧化反应。

电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸，电化学原理及其应用是高中化学重要内容,电化学包括原电池、电解池以及金属的腐蚀与防护。

电化学考查的问题一般为原电池正、负极的判断、电极反应式的书写及电子转移数目、电子或电流的流向、离子在电解质溶液中的移动方向等．考查电化学知识在STS中的应用是目前最受欢迎的一种题型，既能体现化学的实用性，又能体现化学命题的时代性与新颖性，使试题在考查电化学知识的同时，又能较好地考查分析问题、灵活解答问题的能力。

对本部分知识的考查仍以选择题为主，在非选择题中可能与工业生产、环境保护、新科技、新能源知识相结合进行命题。

电化学的命题点侧重于考查对基础知识的综合应用能力，题型既源于教材，又高于教材，对于电解原理及其应用的考查角度多种多样且方式灵活多变。

正确区别原电池、电解池和电镀池的不同，掌握原电池、电解规律的应用及有关电解的方法技巧是必考的内容之一，其知识要点是两个原理（原电池原理、电解原理），一个规律（电解规律），两个应用（原电池原理的应用和电解原理的应用），一类计算（电解的计算）。

电解是将电能转化为化学能的一种重要方法。

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。

把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。

非自发的氧化还原反应在有外接电源时可能被设计为电解池。

电解池装置常由直流电源、两个电极、导线及电解质溶液(或熔融电解质) 形成闭合回路构成，多池相连无外接电源时，两极活泼性差异小的池为电解池。

电解电解质溶液时，在阴阳两极上首先发生放电反应的离子分别是溶液里最容易放电的阳离子和最容易放电的阴离子。

阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。

离子的放电顺序取决于离子本身的性质即离子得失电子的能力，另外也与离子的浓度及电极材料有关。

阴极上放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。

氧化性强的先放电，放电顺序是：若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应。

【尖子生创造营】2024年高考化学总复习高频考点必刷1000题（广东专用）必练15电解池及电化学应用1．(2023·广东高考真题)利用活性石墨电极电解饱和食盐水，进行如图所示实验。

闭合K 1，一段时间后（）A ．U 型管两侧均有气泡冒出，分别是Cl 2和O 2B ．a 处布条褪色，说明Cl 2具有漂白性C ．b 处出现蓝色，说明还原性：Cl －>I －D ．断开K 1，立刻闭合K 2，电流表发生偏转2．(2023·广东高考真题)用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池（下图），可实现大电流催化电解KNO 3溶液制氨。

工作时，H 2O 在双极膜界面处被催化解离成H +和OH -，有利于电解反应顺利进行。

下列说法不正确的是（）A ．电解总反应：KNO 3+3H 2＝NH 3·H 2O+2O 2↑+KOHB ．每生成1mol NH 3·H 2O ，双极膜处有9mol 的H 2O 解离C ．电解过程中，阳极室中KOH 的物质的量不因反应而改变D ．相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率3.(2023·全国高考新课标理综)一种以V 2O 5和Zn 为电极、Zn(CF 3SO 3)2水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。

放电时，Zn 2+可插入V 2O 5层间形成Zn x V 2O 5·nH 2O 。

下列说法错误的是A.放电时V 2O 5为正极B.放电时Zn 2+由负极向正极迁移C.充电总反应：x Zn+V 2O 5+nH 2O=Zn x V 2O 5·n H 2OD.充电阳极反应：Zn x V 2O 5·n H 2O-2xe －=x Zn 2++V 2O 5+nH 2O4．(2022·广东高考真题)以熔融盐为电解液，以含Cu Mg 、和Si 等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al 的再生。

该过程中A ．阴极发生的反应为2+Mg 2e Mg --=B ．阴极上Al 被氧化C ．在电解槽底部产生含Cu 的阳极泥D ．阳极和阴极的质量变化相等5．(2022·广东高考真题)科学家基于Cl 2易溶于CCl 4的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备(如图)。