[K12学习]2019高考化学一轮复习讲义 电化学专题(4)电解原理(无答案)
高三化学第一轮复习说课《电化学》
方案设计环节，我们采用独立思考的方式，要 求学生完成设想。主要基于两点。 第一，考虑到这个问题所有学生都可以设计出 一个电解方案，让每个人在过程中启动自己有关的 电化学知识库，应用知识解决问题。同时，很快进 入电化学复习状态； 第二，学生的学习能力和思维方式肯定是有差 异性的，有时可能出现大胆的构思，张扬个性，展 现差异，可以促进交流，激活思维。
五.第一课时教学目标及教学重点、难点
（一）教学目标 1、知识及能力目标： （1）新课标要求学生能从根本上了解化学能与电能之间 发生转化的原因，能正确书写电极反应式和电池反应方程式， 通过对电池效率的探究，掌握半电池、盐桥、内电路、外电 路等概念。构建原电池基础知识主线 （见后图） （2）能运用守恒法解决电化学部分有关计算题。 （3）通过提出问题培养学生独立思考，分析、对比和迁 移知识的能力。 (4)通过学生讨论，培养学生实验设计能力及合作交流能 力。
而第Ⅱ卷中命题会注重应用性和综合性 （1）与生产生活(如金属的腐蚀和防护等)相联系，与 无机推断、实验及化学计算等学科内知识综合； （2）由于氢能源已进入实用阶段，它的重要性不言而 愈，电动车用电池仍是考查的热点 。所以，尤其特别 注意燃料电池和新型电池的正、负极材料分析和电极反 应式的书写。 总之，题型新颖、不偏不怪，只要注意基础知识的落 实，以及能力的训练便可以从容应对。
原电池基础知识主线 2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O 负极反应式 正极反应式 化学能 电能
2Cu – 4e- =2 Cu2+
发生氧化反应 电子流出极
Cu A
O2+4H+ + 4e- = 2H2O
C
发生还原反应 电子流入极
高中化学一轮复习电解原理及应用-精选学习文档
考点40电解原理及应用1．复习重点1．电解原理及其应用，放电顺序，电极反应式的书写及有关计算； 2．氯碱工业。
2．难点聚焦一、理解掌握电解池的构成条件和工作原理1、要判断电解产物是什么，必须理解溶液中离子放电顺序阴极放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。
放电顺序是K +、Ca 2+、Na +、Mg 2+、Al 3+、Zn 2+、Fe 2+(H +)、Cu 2+、Hg 2+、Ag +、Au 3+放电由难到易阳极：若是惰性电极作阳极，溶液中的阴离子放电，放电顺序是 S 2-、I -、Br -、Cl -、OH -、含氧酸根离子(NO 3-、SO 42-、CO 32-)、F -失电子由易到难若是非惰性电极作阳极，则是电极本身失电子。
要明确溶液中阴阳离子的放电顺序，有时还需兼顾到溶液的离子浓度。
如果离子浓度相差十分悬殊的情况下，离子浓度大的有可能先放电。
如理论上H +的放电能力大于Fe 2+、Zn 2+，但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时，由于溶液[Fe 2+]或[Zn 2+]>>[H +]，则先在阴极上放电的是Fe 2+或Zn 2+，因此，阴极上的主要产物则为Fe 和Zn 。
但在水溶液中，Al 3+、Mg 2+、Na +等是不会在阴极上放电的。
2、电解时溶液pH 值的变化规律电解质溶液在电解过程中，有时溶液pH 值会发生变化。
判断电解质溶液的pH 值变化，有时可以从电解产物上去看。
①若电解时阴极上产生H 2，阳极上无O 2产生，电解后溶液pH 值增大；②若阴极上无H 2，阳极上产生O 2，则电解后溶液pH 值减小；③若阴极上有H 2，阳极上有O 2，且222O H V V =，则有三种情况：a 如果原溶液为中性溶液，则电解后pH 值不变；b 如果原溶液是酸溶液，则pH 值变小；c 如果原溶液为碱溶液，则pH 值变大；④若阴极上无H 2，阳极上无O 2产生，电解后溶液的pH 可能也会发生变化。
高考一轮复习-电解原理
2011-8-1
xiashuanglian
5
高考探秘
1．（ 上海卷）取一张用饱和的 ．（08上海卷 取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的 试纸， 溶液浸湿的pH试纸 ．（ 上海卷） 溶液浸湿的 试纸， 两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后， 两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现 a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色， 电极与试纸接触处出现一个双色同心圆， 电极与试纸接触处出现一个双色同心圆 内圈为白色， 外圈呈浅红色。则下列说法错误的是( 外圈呈浅红色。则下列说法错误的是 ) D A．b电极是阴极 ． 电极是阴极 B．a电极与电源的正极相连 ． 电极与电源的正极相连 C．电解过程中水是氧化剂 ． D．b电极附近溶液的 变小 电极附近溶液的pH变小 ． 电极附近溶液的
pH变化有何 pH变化有何 规律？ 规律？
溶液pH 溶液 变化 减小 增大 不变 增l CuO
3
溶液复 原方法
电解 水型
强碱 活泼金属的 含氧酸盐
H2O
电解 溶质型
无氧酸 不活泼金属 的无氧酸盐 活泼金属的 无氧酸盐
电解 溶质和 水型
2011-8-1
不活泼金属的 CuSO4 含氧酸盐
解析： 电极与试纸接触处出现一个双色同心圆 电极与试纸接触处出现一个双色同心圆， 解析 ： a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆 ， 内圈为白 外圈呈浅红色，说明a极负极产生了 极负极产生了Cl 所以a极与电源 色，外圈呈浅红色，说明 极负极产生了 2，所以 极与电源 的正极相连， 为阳极， ， 的正极相连，即a为阳极，电极反应式为：2Cl-－2e-== Cl2↑， 为阳极 电极反应式为： b为阴极 ， 2H2O－4e- ==H2↑+2OH- ， 所以 极附近的 增大 。 为阴极， 所以b极附近的 增大。 极附近的pH增大 为阴极
电解池的原理
一、电解池原理：
电解质中的离子常处于无秩序的运动中，通直流电后,离子作定向运动。
阳离子向阴极移动，在阴极得到电子，被还原；阴离子向阳极移动，在阳极失去电子，被氧化。
在水电解过程中，OH在阳极失去电子,被氧化成氧气放出；H在阴极得到电子，被还原成氢气放出。
所得到的氧气和氢气，即为水电解过程的产品。
电解时，在电极上析出的产物与电解质溶液之间形成电池，其电动势在数值上等于电解质的理论电解电压。
此理论电解电压可由能斯特方程计算式中E0为标准电极电位（R为气体常数，等于8.314J/(K·mol)；T为温度(K)；n为电极反应中得失电子数；F为法拉第常数，等于96500C/mol；α1、α2分别为还原态和氧化态物质的活度。
整个电解过程的理论电解电压为两个电极理论电解电压之差。
二、电解池的简单介绍：
(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电解原理（电解池装置如图）。
阴极：与电源负极相连的电极。
（得电子发生还原反应）。
阳极：与电源正极相连的电极。
（失电子发生氧化反应）。
电解的基本规律
电解后溶液中溶质的质量分数增大，若要恢复 原来的浓度，只需加入一定量的水即可。
6、电解规律(用惰性电极电解时) ⑵、电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的 无氧酸盐溶液时，实质上是电解质本身被电解。 如电解盐酸、CuCl2溶液等时 电解盐酸 阳极： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑ 阴极： 2H+ +2e－＝ H2 ↑ 电解 总反应：2HCl＝＝ Cl2↑ + H2↑ 电解后溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复 原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质(通入一 定量的HCl气体)
纯铜
－
+
粗铜
CuSO4溶液 Fe－2e－＝Fe2+ Cu－2e－＝Cu2+
二、电解原理的应用 2、电镀 ⑴、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层 其它金属或合金的过程。 + － ⑵、电镀池形成条件 镀层金属
镀件
①、镀件作阴极
②、镀层金属作阳极
③、含镀层金属阳离子 的盐溶液作电解液 含镀层金属离子的盐溶液 ⑶、电镀的特点 电镀液的组成及酸碱性保持不变
电解的基本规律
第四单元
第一节 一、电解原理
电解原理及应用
电解原理
1、电解 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极 引起氧化还原反应的过程。 2、电解池： 电能转化为氧化还原反应的化学能
现象： ①电流表指针发生偏转 ②与电源正极相连的电极上 有气泡析出，与电源负极相 连的电极上有红色物质析出 C C
CuCl2溶液
二、海水提镁
1. 富集与分离：使Mg2+沉淀 ——工业上选择Ca(OH)2悬浊液 2. 将Mg(OH)2还原为Mg ——用电解法 MgCl2的熔点低于MgO，所以选MgCl2为电解液 3. 电解熔融的MgCl2
高考电化学知识点——电解原理
高考电化学知识点——电解原理(一)电解原理1. 电解池：把电能转化为化学能的装置，也叫电解槽。
2. 电解：电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程。
3. 放电：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。
4. 电子流向：(电源)负极—(电解池)阴极—(离子定向运动)电解质溶液—(电解池)阳极—(电源)正极。
5. 电极名称及反应阳极：与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应阴极：与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应6. 电解CuCl2溶液的电极反应：阳极：2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)阴极：Cu2++2e-=Cu(还原总反应式：CuCl2=Cu+Cl2 ↑7. 电解本质：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程规律总结：电解反应离子方程式书写：放电顺序：阳离子放电顺序：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+> Al3+ > Mg2+ >Na+ >Ca2+ >K+阴离子的放电顺序：是惰性电极时：S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)> F-是活性电极时：电极本身溶解放电注先要看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属，则阳极反应为电极材料失去电子，变成离子进入溶液;若为惰性材料，则根据阴阳离子的放电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。
电解质水溶液电解产物的规律：类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度分解电解质型电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电HCl 电解质减小CuCl2放H2生成碱型阴极：水放H2生碱阳极：电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质放氧生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：水放O2生酸CuSO4电解质和水生成新电解质电解水型阴极：4H++4e-==2H2 ↑阳极：4OH--4e-==O2↑+ 2H2ONaOH水增大Na2SO4上述四种类型电解质分类：(1)电解水型：含氧酸，强碱，活泼金属含氧酸盐(2)电解电解质型：无氧酸，不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)(3)放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐(4)放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐(二)电解原理的应用1. 电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气(1)电镀应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法(2)电极、电解质溶液的选择：阳极：镀层金属，失去电子，成为离子进入溶液M- ne-==Mn+阴极：待镀金属(镀件)：溶液中的金属离子得到电子，成为金属原子，附着在金属表面Mn+ + ne-==M电解质溶液：含有镀层金属离子的溶液做电镀液镀铜反应原理阳极(纯铜)：Cu-2e-=Cu2+阴极(镀件)：Cu2++2e-=Cu，电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4溶液2. 电镀应用之一：铜的精炼阳极：粗铜;阴极：纯铜电解质溶液：硫酸铜3. 电冶金(1)电冶金：使矿石中的金属阳离子获得电子，从它们的化合物中还原出来用于冶炼活泼金属，如钠、镁、钙、铝(2)电解氯化钠：通电前，氯化钠高温下熔融：NaCl==Na++Cl-通直流电后：阳极：2Na++ 2e-==2Na阴极：2Cl- - 2e-==Cl2↑规律总结：原电池、电解池、电镀池的判断规律(1)若无外接电源，又具备组成原电池的三个条件。
高三化学一轮复习——电解原理
高三化学一轮复习——电解原理
知识梳理
1．电解与电解池
[名师点拨]
在电解池中反应可自发也可不自发，不自发的反应可发生，自发反应进行更快。
2．构成条件
(1)电源或一可作电源的原电池。
(2)形成闭合回路—电极用导线与电源相连后插入电解质溶液中或熔融电解质中。
3．电解池工作原理示意图
[名师点拨]
(1)易错警示
内电路中导电微粒为阴、阳离子，导线、电极上导电微粒为电子。
(2)电子和离子的移动方向(惰性电极)
4．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：
――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――→K ＋、Ca 2＋、Na ＋、Mg 2＋、Al 3＋、Zn 2＋、Fe 2＋、Sn 2＋、Pb 2＋、H ＋、Cu 2＋、Fe 3＋、Ag ＋放电由难到易
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常用放电顺序阴极：Ag ＋>Fe 3＋>Cu 2＋>H ＋。
(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：常用放电顺序阳极：活性电极S 2－>I －>Br －>Cl －>OH － 5．以惰性电极电解的几种类型
注意：电解时溶液酸碱性口诀：氢出碱增，氧出酸增，氢氧失去，“酸”酸、“碱”碱、“中”中。
2019高考化学一轮复习讲义 电化学专题(4)电解原理(无答案)
2019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。
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2019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。
实例
2.电解电解质型
规律：电解质形成的阴、阳离子放电，电解质电离形成的阴、阳离子要么是H＋、OH－，要么是放电顺序排在H＋、OH－之前的对应离子。
实例：
3.电解电解质和水型
规律：放电离子分别是水电离形成的H＋或OH－以及电解质形成的阴离子或阳离子。
实例1 放H2生碱型
实例2 放O2生酸型
1．按要求书写电极反应式和总方程式
(1)用惰性电极电解AgNO3溶液：
阳极反应式；阴极反应式；总反应离子方程式。
(2)用惰性电极电解MgCl2溶液
阳极反应式；阴极反应式；总反应离子方程式。
(3)用铁作电极电解NaCl溶液
阳极反应式；阴极反应式；总反应化学方程式。
(4)用铁作电极电解NaOH溶液
阳极反应式；阴极反应式；总反应离子方程式。
(5)用铜作电极电解盐酸溶液
阳极反应式；阴极反应式；总反应离子方程式。
(6)用Al作电极电解NaOH溶液
阳极反应式；阴极反应式；总反应离子方程式。
(7)以铝材为阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜阳极反应式；阴极反应式；总反应离子方程式。
(8)用Al单质作阳极，石墨作阴极，电解NaHCO3溶液
阳极反应式；阴极反应式；总反应离子方程式。
(9)用惰性电极电解熔融MgCl2
阳极反应式；
阴极反应式；
总反应离子方程式。
2．用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液，电解过程中两极均有两种产物产生，判断阴、阳两极的产物并根据电解的先后顺序写出电极反应方程式。
(1)阳极
产物：；
电极反应：。
(2)阴极
产物：；
电极反应：。
电解池中方程式书写四个常见失分点的规避
1．书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写电解总反应方程式时，弱电解质要写成分子式。
2．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。
3．要确保两极电子转移数目相同，且注明条件“电解”。
4．电解水溶液时，应注意放电顺序中H＋、OH－之后的离子一般不参与放电。
考向二电解原理和电解规律的考查
1．观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是( )
A．装置甲中阳极上析出红色固体
B．装置乙中铜片应与电源负极相连
C．装置丙中外电路电流方向：b极→a极
D．装置丁中阴极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑
2．下列装置的线路接通后，经过一段时间，溶液的pH明显减小的是( )
3．如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。
通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。
下列实验现象描述正确的是( )
A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
B ．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气体
C ．a 电极附近呈红色，b 电极附近呈蓝色
D ．a 电极附近呈蓝色，b 电极附近呈红色
4．纳米级Cu 2O 由于具有优良的催化性能而受到关注。
采用离子交换膜控制电解液中OH －
的浓度制备纳米级Cu 2O 的装置如图所示，发生的反应为：2Cu ＋H 2O=====通电
Cu 2O ＋H 2↑。
下列说法正确的是( )
A ．钛电极发生氧化反应
B ．阳极附近溶液的pH 逐渐增大
C ．离子交换膜应采用阳离子交换膜
D ．阳极反应式是：2Cu ＋2OH －
－2e －
===Cu 2O ＋H 2O
5．(2018·宜昌期末)用图甲装置电解一定量的CuSO 4溶液，M 、N 为惰性电极。
电解过程实验数据如图乙所示。
横轴表示电解过程中转移电子的物质的量，纵轴表示电解过程产生气体的总体积。
下列说法不正确的是( )
A ．A 点所得溶液只需加入一定量的CuO 固体就可恢复到起始状态
B ．电解过程中N 电极表面先有红色物质生成，后有气泡产生
C．Q点时M、N两电极上产生的总气体在相同条件下体积相同
D．若M电极材料换成Cu，则电解过程中CuSO4溶液的浓度不变
6.图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。
下列判断正确的是( )
A．滤纸上c点附近会变红色
B．Cu电极质量减小，Pt电极质量增大
C．Z中溶液的pH先减小，后增大
D．溶液中的SO2－4向Cu电极定向移动
7.实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料，通过以下过程制备ClO2：
(1)电解时的阴极反应式为_________________________________，
阳极反应式为____________________________________，
电解时发生反应的化学方程式为___________________________。
(2)NaClO2溶液与NCl3溶液反应的化学方程式为。