【问题课程】高三化学 第12讲 如何准确的应用电解池阴阳极的放电顺序？

三、问题解决
阴离子会向阳极区定向移动;根据阳极放 电顺序，OH－>含氧酸根离子，在正极 区是OH-失去电子发生氧化反应， 使溶液中c(H+)>c(OH－)
下列叙述正确的是（ ） A．通电后中间隔室的SO42－离子向正极迁移，正极区溶液pH增大 B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
问题课程-高三化学
如何准确的应用电解池阴阳极的放电顺序？
课程介绍
问题描述 相关知识点 问题解决

一、问题描述
1、体现：①不能准确判断电解池的阴阳极②电解池的阴阳极放电 顺序记忆不准确
2、原因：①对电解池原理理解不透彻②缺乏对电解池阴阳极放电 顺序实质的理解
【易混点】电解池的阴阳极放电顺序记忆不准确
当电路中通过1mol电子的电量时，根据整 个闭合回路中电子转移数目相等可知反应
产生氧气的物质的量是 【考察能力】理解电解池的工作原理，能书写电极反应式 n(O2)=1mol÷4=0.25mol
三、问题解决
【答案】B 【解题思路】依据电解池原理，准确应用电解池阴阳极放电顺序是解答本题的关键。A.在电解池中阴离 子会向阳极区定向移动，因此通电后中间隔室的SO42－离子向正极区迁移 ；根据阳极放电顺序，OH－> 含氧酸根离子，所以在正极区是OH-失去电子，发生氧化反应而放电，由于破坏了附近的水的电离平衡， 使溶液中c(H+)>c(OH－)，所以正极区溶液酸性增强，溶液的pH减小，错误；B.阳极区OH－放电，溶液 中产生硫酸，阴极区（放电顺序H＋>Na＋）H＋获得电子，发生还原反应而放电，破坏了附近的水的电 离平衡，使溶液中c(OH－)>c(H+)，所以产生NaOH，因此该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和 H2SO4产品，正确；C.负极区氢离子得到电子，使溶液中c(OH－)增大，所以负极区溶液pH升高，错误； D.当电路中通过1mol电子的电量时，根据整个闭合回路中电子转移数目相等可知反应产生氧气的物质的 量是n(O2)=1mol÷4=0.25mol，错误；故选B。
三、问题解决
2、典型例题：
例2:【2016年高考新课标Ⅰ卷5】【重点解决不会正确判断电解池的阴阳极放电顺序，对应巩固提高4、5、6】 三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的 作用下，两膜中间的Na+和SO42－可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。二、相关知识点
判断方法
阳极
阴极
①电源正负极
与电源正极相连
与电源负极相连
②两极反应类型
发生氧化反应的电极
发生还原反应的电极
电子流出的电极(或电流流入的电 电子流入的电极(或电流流出的电
③电子流向(或电流方向)
极)
极)
④离子流向
阴离子流向的电极
阳离子流向的电极
口诀：阳氧阴还
二、相关知识点
阳极区OH－放电，溶液中产生硫酸，阴 极区（放电顺序H＋>Na＋）H＋获得电子， 发生还原反应而放电，使溶液中 c(OH－)>c(H+)，所以产生NaOH
C．负极反应为2 H2O–4e–=O2+4H+，负极区溶液pH降低
负极区氢离子得到电子，使溶液中 c(OH－)增大，所以负极区溶液pH升高
D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成
二、相关知识点
3、电解池原理
三、问题解决
1、问题解决方案：
（1）判断电解池最直接的方法是找电源，与电源负极相连的是阴极， 与电源正极相连的是阳极；若没有电源提示，则可以根据电子的流向、 电解质中离子的流向、电极上发生氧化（还原）反应判断阳极（阴 极）。
三、问题解决
1、问题解决方案：
（2）阴极上阳离子放电顺序实际上与金属的活动顺序相反，这与元素周期律 也是相对应的；阳极先考虑阳极材料，若是活性金属（Ag之前的金属）作阳 极，按照金属活动顺序依次发生氧化反应；若是惰性电极则考虑阴离子的放 电顺序，按照还原性强弱的顺序排列，因此将阴阳极的放电顺序与氧化性、 还原性顺序结合理解性记忆。
三、问题解决
2、典型例题：
例1: 【2017年新课标II卷11】【重点解决不能准确判断电解池的阴阳极，对应巩固提高1、2、3、5】 用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4 混合溶液。下列叙述错误的是（ ） A．待加工铝质工件为阳极 B．可选用不锈钢网作为阴极 C．阴极的电极反应式为： Al3 3e Al D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
三、问题解决
【疑难点】电极的判断 【考察能力】理解电解池的工作原理，了解电极的判断方法 【答案】C 【解题思路】本题考查电解原理的应用，关键是根据题目信息准确判断出阴阳极。A、根据原理可知，Al要
形成氧化膜，化合价升高失电子，因此铝为阳极，故A说法正确；B、阴极不论用什么材料离子都会在此 得到电子，故可选用不锈钢网作为阴极，，故B说法正确；C、阴极应为阳离子得电子，根据离子放电顺 序应是H＋放电，即2H＋＋2e−=H2↑，故C说法错误；D、根据电解原理，电解时，阴离子移向阳极，故D 说法正确；故选C。
2、电解池的阴阳极放电顺序
阴极：阳离子放电顺序：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。 记忆：氧化性强的阳离子先得电子，先被还原；金属越不活泼，对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。 阳极：活泼电极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子。 记忆：活性金属阳极先放电，离子后放电；还原性强的阴离子先失电子，先被氧化 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。
三、问题解决
3、巩固提高
【基础过关】 【智能拓展】
谢谢