电解池

电解池 金属腐蚀与防护

考点一 电解原理

一、电解时电极产物的判断（电解池）

（1）阴极——阳离子放电 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

+ < Ca 2+ < Na + < Mg 2+ < Al 3+< Zn 2+

A 阳极是活泼金属时：电极本身被氧化溶解，溶液中的阴离子不放电。

B 阳极材料是惰性电极 (

C 、Pt 、Au 、Ti 等)时：

3- > SO 42- > F - 水溶液中只考虑这部分 如：电解CuCl 2溶液

阳极：（放电顺序：Cl - > OH -）： 阴极：（放电顺序：Cu 2+ > H +）

2Cl -—2e -=Cl 2↑（氧化反应） Cu 2++2 e -=Cu （还原反应）

二、写出电解总反应式

在两极转移电子数目相同的前提下，两极反应式相加即可得总反应的化学方程式或离子方程式。 总结归纳：用分析电解过程的思维程序分析电解下列物质的过程，并总结电解规律(用惰性电极电解) 1．电解水型

2．

3．放H2生碱型

电解质(水溶液)

电极

方程式

电解

物质

总化学

方程式

电解质

浓度

溶液

pH

溶液

复原

活泼金属的无氧酸盐(如NaCl) 水

和

盐

生成新

电解质

4.放O2生酸型

电解质(水溶液)

电极

方程式

电解

物质

总化学

方程式

电解质

浓度

溶液

pH

溶液

复原

不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4) 水

和

盐

生成

新电

解质

【例1】判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)任何化学反应都可以设计成电解池反应( )

(2)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程()

(3)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现( )

(4)电解CuCl2溶液，阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色( )

(5)电解盐酸、硫酸等溶液，H＋放电，溶液的pH逐渐增大( )

(6)电解时，电解液中阳离子移向阳极，发生还原反应( )

(7)用惰性电极电解饱和食盐水，溶液的pH不变( )

(8)用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后，加入Cu(OH)2可使电解质溶液恢复到电解前的情况( )

【类型一】电解池的相关知识

【例1】两电极上发生的电极反应为：a极：Fe－2e－===Fe2＋b极：Cu2＋＋2e－===Cu

下列说法中不正确

．．．的是()

A．装置中电解质溶液不一定含有Cu2＋B．该装置不一定是化学能转化为电能

C．a、b可能是同种电极材料D．b极上一定发生还原反应

【例2】(2015·高考福建卷)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如下图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是()

A．该装置将化学能转化为光能和电能

B．该装置工作时，H＋从b极区向a极区迁移

C．每生成1 mol O2，有44 g CO2被还原

D．a电极的反应为3CO2＋18H＋－18e－===C3H8O＋5H2O

【例3】如图是模拟电化学反应的装置图，有关叙述正确的是

A. X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关C置于A处，铁棒表面产生气体

B. X为铜棒，Y为CuSO4溶液，开关C置于B处，铁棒质量将减小，溶液中Cu2+浓度也减

小

C. X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关C置于B处，电子由负极流到铁片，再由铁片通过溶液

流到碳棒，最后流回正极

D. X为锌片，Y为NaCl溶液，开关C置于A处，铁氧化速率增加

【例4】(2016·新课标全国Ⅰ，11)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。下列叙述正确的是

A. 当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成

B. 该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品

C. 负极区的电极反应为2H2O－4e－==O2＋4H＋，负极区溶液pH降低

D. 通电后中间隔室的SO42－离子向正极迁移，正极区溶液pH增大

题型一：阴阳极的判断

【例1】右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。

下列实验现象中正确的是()

A．两极都有气体逸出的体积，逸出气体的体积是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味气体

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

【例2】(2015·四川理综，4)用右图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液pH为9～10，阳极产

生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确的是()

A．用石墨作阳极，铁作阴极

B．阳极的电极反应式：Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O

C．阴极的电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－

D．除去CN－的反应：2CN－＋5ClO－＋2H＋===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O

【例3】利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2，并用阴极排出的溶液吸收NO2。下列说法正确的是

( )

A. b为直流电源的正极

B. 阴极上发生氧化反应为2HSO＋2H ＋＋2e－===S2O＋2H2O

C. 阳极的电极反应式为SO 2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋

D. 电解时，H＋由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室