电解池一轮复习资料

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。

考点五十五电解池及电解原理聚焦与凝萃1．理解电解原理，会推断电解池、电极产物、电极四周溶液pH值及整个溶液pH值的变化；2．正确书写电极反应式。

解读与打通常规考点一、电解池：把电能转变成化学能的装置叫做电解池。

二、电解原理以电解氯化铜溶液为例，装置如下图。

原理分析： CuCl2是强电解质且易溶于水，在水溶液中电离生成Cu2+和Cl-：CuCl2=Cu2++2Cl-。

通电前后溶液里离子移动示意图通电前，Cu2+和Cl-在水里自由地移动着(如图Ⅰ所示)；通电后，这些自由移动着的离子，在电场的作用下，改做定向移动。

依据异性相吸的原理，带负电的氯离子向阳极移动，带正电的铜离子向阴极移动(如图Ⅱ所示)。

在阳极，氯离子失去电子而被氧化成氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出。

在阴极，铜离子获得电子而还原成铜原子，就掩盖在阴极上。

他们的反应可分别表示如下：阳极：2Cl--2e-=Cl2↑ (氧化反应)阴极：Cu2++2e-=Cu (还原反应)电解CuCl2溶液的化学反应方程式为：CuCl 2电解Cu+Cl2↑三、电解池构成：1．电极且分别与电源的正、负极相连：（1）阴极：与电源的负极相连，在阴极上发生还原反应；（2）阳极：与电源的正极相连，在阳极上发生氧化反应。

2．电解质溶液或熔融电解质3．闭合回路4．直流电源隐性考点1．放电挨次（1）阴极放电挨次(即氧化性挨次)Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>(H+)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+（2）阳极放电挨次(即还原性挨次)金属单质(除Pt、Au外)>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制作的电极又叫做惰性电极，理由是它们在一般的通电条件下不发生化学反应。

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。

课时2　电能转化为化学能——电解(时间：45分钟　分值：100分)一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意。

)1．化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是( )。

A．用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑B．氢氧燃料电池的负极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，阳极反应式为Cu－2e－===Cu2＋D．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe－2e－===Fe2＋解析　电池的负极发生的是氧化反应，B不对；粗铜精炼时，纯铜应该连接电源的负极，C错；钢铁发生电化学腐蚀时，铁为负极，D错。

答案　A2．(2014·中山模拟)下图是两套电能与化学能相互转化的装置。

对此两套装置的分析正确的是( )。

A．图1装置中的铁电极发生还原反应B．图2装置反应一段时间后溶液的pH会降低C．两装置中石墨电极上所产生的气体都是H2D．两装置都可用于防止铁被腐蚀解析　图1是原电池，铁发生氧化反应，故A、D错；图2是电解池，被电解的物质是水，硫酸浓度增大，pH下降，B正确；图2中石墨电极是阳极，电极上有O2生成，C错误。

答案　B3．(2013·大连测试)用惰性电极实现如下电解过程，下列说法正确的是( )。

A．电解稀硫酸溶液实质上是电解水，故溶液pH不变B．电解稀氢氧化钠溶液要消耗OH－，故溶液pH减小C．电解硫酸钠溶液，在阴极上发生反应：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1解析　电解稀硫酸实质上是电解水，硫酸的物质的量不变，但溶液体积减小，浓度增大，故溶液pH减小，A错误。

电解稀NaOH溶液，阳极消耗OH－，阴极消耗H＋，实质上是电解水，NaOH溶液浓度增大，故溶液的pH增大，B错误。

电解Na2SO4溶液时，在阳极上发生反应4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，在阴极上发生反应2H＋＋2e－===H2↑，C错误。

课时知能训练一、选择题1．下列叙述正确的是( )A ．在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应B ．用惰性电极电解24溶液，阴、阳两极产物的物质的量之比为1∶2C ．用惰性电极电解饱和溶液，若有1 电子转移，则生成1D ．酸、碱、盐溶液电解后都增大【解析】 原电池的负极与电解池的阳极均发生氧化反应，A 错；电解24溶液，实际是电解水，阴极生成H 2，阳极生成O 2，二者物质的量之比为2∶1，B 错；电解饱和溶液：2＋2H 22＋H 2↑＋2↑，每转移1 电子，则生成1 ，C 对；H 24、、24溶液电解后会分别减小、增大、不变。

【答案】 C2．(2012·山东省试验中学第三次测试)能够使反应＋2H 2()2＋H 2↑发生的是( )A ．铜片作负极，碳棒作正极，氯化钠作电解质溶液B ．铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀C ．用铜片作阴、阳电极，电解硫酸铜溶液D ．用铜片作阴、阳电极，电解硫酸钠溶液【解析】 和H 2O 不反应，该反应必需通过电解才能实现。

【答案】 D3．(2010·海南高考稍改动)利用电解法可将含有、、、等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是( )A ．电解时以精铜作阳极B ．电解时阴极发生氧化反应C ．粗铜连接电源负极，其电极反应是－2e －2＋D ．电解后，电解槽底部会形成含少量、等金属的阳极泥 【答案】 D4．用惰性电极进行下列电解，有关说法正确的是( ) ①电解稀硫酸 ②电解4溶液 ③电解溶液 ④电解溶液 A ．电解进行一段时间后四份溶液的均增大B ．反应②中电解一段时间后，向溶液中加入适量的固体可使溶液复原电解前的状况C ．反应③中阳极消耗－，故溶液浓度变小D ．反应④中阴、阳两极上产物的物质的量之比为2∶1【解析】 依据惰性电极电解规律，可知①为电解水，减小；②为放O 2生酸型，减小，加入可复原电解前状况；③为电解水，增大，溶液浓度增大；④为放H 2生碱型。

高三化学一轮专题复习电解池专题复习教案电解池课前导学案【课标要求】1.能分析、解释电解池的工作原理，能设计简单的电解池。

2.掌握常见离子放电顺序，熟练书写电极反应式、总反应式并能进行相关计算。

3.认识电解在实现物质转化和能量转化中的具体应用，以分析和解决实际问题。

【必备知识】【高考真题】1.（2022·山东·高考真题T13）设计如图装置回收金属钴。

保持细菌所在环境pH 稳定，借助其降解乙酸盐生成2CO ，将废旧锂离子电池的正极材料2LiCoO (s)转化为2+Co ，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。

已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。

下列说法正确的是（ ）A. 装置工作时，甲室溶液pH 逐渐增大B. 装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸C. 乙室电极反应式为-+2+-22LiCoO +2H O+e =Li +Co +4OHD. 若甲室2+Co 减少200mg ，乙室2+Co 增加300mg ，则此时已进行过溶液转移2.（2022·山东·高考真题T15）2-x Cu Se 是一种钠离子电池正极材料，充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示，晶胞内未标出因放电产生的0价Cu 原子。

下列说法正确的是（ ）A. 每个2-x Cu Se 晶胞中2+Cu 个数为xB. 每个2Na Se 晶胞完全转化为2-x Cu Se 晶胞，转移电子数为8C. 每个NaCuSe 晶胞中0价Cu 原子个数为1-xD. 当2x y -Na Cu Se 转化为NaCuSe 时，每转移(1-y)mol 电子，产生(1-x)molCu 原子3.（2023·山东·高考真题T11）利用热再生氨电池可实现4CuSO 电镀废液的浓缩再生。

电池装置如图所示，甲、乙两室均预加相同的4CuSO 电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。

下列说法正确的是（ ）电解原理电解原理应用电冶金电镀氯碱工业金属腐蚀的防护认知模型思维模型电极判断微粒迁移方向及放电顺序电极反应方程式书写：遵循三大守恒解答相关问题电解池A. 甲室Cu 电极为正极B. 隔膜为阳离子膜C. 电池总反应为：()22334Cu 4NH Cu NH ++⎡⎤+=⎣⎦ D. 3NH 扩散到乙室将对电池电动势产生影响4.（2024·湖南·高考真题T10）在KOH 水溶液中，电化学方法合成高能物质4616K C N 时，伴随少量2O 生成，电解原理如图所示，下列说法正确的是 A. 电解时，OH -向Ni 电极移动B. 生成6641C N -的电极反应：613684422C N H 8OH 4e C N 8H O ---+-=+ C. 电解一段时间后，溶液pH 升高D. 每生成21mol H 的同时，生成46160.5mol K C N5.（2024·全国·高考真题T6）科学家使用2δ-MnO 研制了一种2MnO -Zn 可充电电池(如图所示)。