2022届高三化学一轮考点精讲精析考点25电解池原理考点聚焦1.通过电能转变为化学能的探究活动，了解电解池工作原理，能正确书写电解池的阴、阳极的电极反响式及电解反响方程式。2.知道电解在氯碱工业、精炼铜、电镀、电冶金等方面的应用。认识电能转化为化学能的实际意义。知识梳理1．原电池和电解池的比较：装置原电池电解池实例原理形成条件①电极：两种不同的导体相连；②电解质溶液：能与电极反响。①电源；②电极（惰性或非惰性）；③电解质（水溶液或熔化态）。反响类型自发的氧化复原反响非自发的氧化复原反响电极名称由电极本身性质决定：正极：材料性质较不活泼的电极；负极：材料性质较活泼的电极。由外电源决定：阳极：连电源的正极；阴极：连电源的负极；电极反响负极：Zn-2e-=Zn2+（氧化反响）正极：2H++2e-=H2↑（复原反响）阴极：Cu2++2e-=Cu（复原反响）阳极：2Cl--2e-=Cl2↑（氧化反响）电子流向6/6\n电流方向能量转化应用①抗金属的电化腐蚀；②实用电池。①电解食盐水（氯碱工业）；②电镀（镀铜）；③电冶（冶炼Na、Mg、Al）；④精炼（精铜）。4．电解反响中反响物的判断——放电顺序⑴阴极A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。B.阳离子得电子顺序—金属活动顺序表的反表：K+<Ca2+<Na+<Mg2+<Al3+<Zn2+<Fe2+<Sn2+<Pb2+<(H+)<Cu2+<Hg2+<Ag+（阳离子放电顺序与浓度有关，并不绝对）⑵阳极A.阳极材料是惰性电极(C、Pt、Au、Ti等)时：阴离子失电子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞NO3-等含氧酸根离子＞F-B.阳极是活泼电极时：电极本身被氧化，溶液中的离子不放电。5．电解反响方程式的书写步骤：①分析电解质溶液中存在的离子；②分析离子的放电顺序；③确定电极、写出电极反响式；④写出电解方程式。如：⑴电解NaCl溶液：2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH，溶质、溶剂均发生电解反响，PH增大。⑵电解CuSO4溶液：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4溶质、溶剂均发生电解反响，PH减小。⑶电解CuCl2溶液：CuCl2Cu＋Cl2↑电解盐酸：2HClH2↑＋Cl2↑溶剂不变，实际上是电解溶质，PH增大。6/6\n⑷电解稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液：2H2O2H2↑+O2↑，溶质不变，实际上是电解水，PH分别减小、增大、不变。酸、碱、盐的参加增加了溶液导电性,从而加快电解速率（不是起催化作用）。⑸电解熔融NaOH:4NaOH4Na+O2↑+H2O↑⑹用铜电极电解Na2SO4溶液:Cu+2H2OCu(OH)2+H2↑（注意：不是电解水。）图20-18．电解原理的应用A、电解饱和食盐水（氯碱工业）⑴反响原理阳极：阴极：总反响：2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH⑵设备（阳离子交换膜电解槽）①组成：阳极—Ti、阴极—Fe②阳离子交换膜的作用：它只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过。⑶制烧碱生产过程（离子交换膜法）①食盐水的精制：粗盐（含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、等）→参加NaOH溶液→参加BaCl2溶液→参加Na2CO3溶液→过滤→参加盐酸→参加离子交换剂(NaR)②电解生产主要过程（见图20-1）：NaCl从阳极区参加，H2O从阴极区参加。阴极H+放电，破坏了水的电离平衡，使OH-浓度增大，OH-和Na+形成NaOH溶液。B、电解冶炼铝⑴原料：（A）、冰晶石：Na3AlF6=3Na++AlF63-6/6\n（B）、氧化铝：铝土矿NaAlO2Al(OH)3Al2O3⑵原理阳极阴极总反响：4Al3++6O2ˉ4Al+3O2↑⑶设备：电解槽（阳极C、阴极Fe）因为阳极材料不断地与生成的氧气反响：C+O2→CO+CO2，故需定时补充。C、电镀：用电解的方法在金属外表镀上一层金属或合金的过程。⑴镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液必须含有镀层金属的离子。电镀锌原理：阳极Zn－2eˉ=Zn2+阴极Zn2++2eˉ=Zn⑵电镀液的浓度在电镀过程中不发生变化。⑶在电镀控制的条件下，水电离出来的H+和OHˉ一般不起反响。⑷电镀液中加氨水或NaCN的原因：使Zn2+离子浓度很小，镀速慢，镀层才能致密、光亮。D、电解冶炼活泼金属Na、Mg、Al等。E、电解精炼铜：粗铜作阳极，精铜作阴极，电解液含有Cu2+。铜前金属先反响但不析出，铜后金属不反响，形成“阳极泥”。试题枚举【例1】将两个铂电极插入500mLCuSO4溶液中进展电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化)，此时溶液中氢离子浓度约为 A.4×10-3mol/L B.2×10-3mol/L C.1×10-3mol/L D.1×10-7mol/L解析：根据电解规律可知阴极反响:Cu2++2e-=Cu，增重0.064gCu，应是Cu的质量,根据总反响方程式:6/6\n 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4--->4H+ 2×64g 4mol 0.064g x x=0.002mol [H+]==4×10-3mol/L答案：A【例2】某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反响为: Fe+NiO2+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2,以下说法中正确的选项是: A、放电时，负极上发生反响的物质是Fe. B、放电时，正极反响是：NiO2+2e-+2H+=Ni(OH)2 C、充电时，阴极反响是：Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2O D、充电时，阳极附近pH值减小.解析：根据原电池在放电时,负极发生氧化反响,正极发生复原反响,再根据元素化合价变化,可判断该电池负极发生反响的物质为Fe,正极为NiO2,此电池为碱性电池,在书写电极反响和总电池反响方程式时不能出现H+,故放电时的电极反响是:负极:Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2，正极：NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH-。原电池充电时,发生电解反响,此时阴极反响为原电池负极反响的逆反响,阳极反响为原电池正极反响的逆反响,由此可判断正确选项应为A、D。答案：AD【例3】甲、乙两个容器中，分别参加0.1mol/LNaCl溶液与0.1mol/LAgNO3溶液后，以Pt为电极进展电解时，在A、B、C、D各电极上生成物的物质的量之比为:_____________6/6\n 解析：此装置相当于两个电解槽串联到一起,在整个电路中电子转移总数相等.首先判断各极是阳极还是阴极，即电极名称，再分析各极发生的反响.A极(阴极)反响:2H++2e-=H2↑，B极(阳极)反响:2Cl--2e-=Cl2↑；C极(阴极)反响：Ag++e-=Ag；D极(阳极)反响:4OH--4e-=2H2O+O2↑，根据电子守恒法可知,假设整个电路中有4mol电子转移,生成H2、Cl2、Ag、O2的物质的量分别为：2mol、2mol、4mol、1mol因此各电极上生成物的物质的量之比为：2:2:4:1。答案：2:2:4:1【例4】有三个烧杯，分别盛有氯化铜，氯化钾和硝酸银三种溶液；均以Pt作电极，将它们串联在一起电解一定时间，测得电极增重总和2.8克，这时产生的有色气体与无色气体的物质的量之比为 A、4：1 B、1：1 C、4：3 D、3：4解析：串联电路中，相同时间内各电极得或失的电子的物质的量相同，各电极上放出气体的物质的量之比为定值。不必注意电极增重是多少。只要判断出生成何种气体及生成该气体一定物质的量所得失电子的物质的量，就可以通过电子守恒，判断气体体积之比，第一个烧杯中放出Cl2，第二烧杯中放出Cl2和H2，第三烧杯中放出O2。在有1mol电子转移下，分别是0.5mol，0.5mol，0.5mol和0.25mol。所以共放出有色气体0.5+0.5=1(mol)(Cl2)，无色气体0.5+0.25=0.75(mol)(O2和H2)答案：C6/6
