电解原理及其规律

类型
【例3】
以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水，关于两个电 解池反应的说法正确的是（C ） A．阳极反应式相同 B．电解结束后所得液体的pH相同 C．阴极反应式相同 D．通过相同电量时生成的气体总体积相等（同温同压）
【变式】用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶
液，在电解的过程中，溶液的PH依次为升高，不变，
【例2】某水溶液中含等物质的量的硫酸铜和氯化镁， 惰性电极电解，写出各阶段的电解反应式及化学方程 式。
第一阶段：
阳极：2Cl- -2e- = Cl2↑ 阴极：Cu2+ + 2e- = Cu 总反应：CuCl2 电解 Cl2 ↑+ Cu 第二阶段：
阳极：4OH- - 4e- = 2H2O+O2 ↑ 阴极：4H ++ 4e- = 2H2 ↑ 总反应：2H2O 电解 2H2 ↑+O2 ↑
电能转化为化学能。 3.电解池:
(1)构成条件：直流电源、电解质溶液或熔融电解质、 固体电极材料、形成闭合回路。
(2)工作原理：
阳极移向正极 负极移向阴极
阳极
阴极
2Cl- - 2e- = Cl2
2Na+ +2e- = 2Na
氧化
还原 阴离子移向阳极，
阳离子移向阴极
与电源负极相连的电极为阴极 与电源正极相连的电极为阳极
总结
一、电解原理
二、电解规律
2.(2015·四川卷)用右图所示装置除去含有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
( )D
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↑+2OHD． 除去CN-的反应：
电解—— 第1课 电解原理和规律
年份 2013
2014 2015 2016
1卷
原电池原理
原电池原理
电解池原理的应用
2卷
原电池原理的应用 原电池原理
原电池原理
3卷
原电池原理
2017
电解池原理的应用、 电解池原理的应用 原电池原理的应
金属的腐蚀与防护
用
电解池和原电池是高考中几乎每年必考，试 题题目常考常新，通常联系生产生活、物质 制备等为背景考查。其中电极反应式的书写 ，根据电极变化判断电极材料，电解池、原 电池的判断，综合运用知识解决问题等，是 重点考查内容。
2H2 ↑+O2 ↑
S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-
Ⅰ
Ⅱ
K+、Ca2+、Na+、Mg2+·······H+ Cu2+、Fe3+、
Ag+
Ⅲ
Ⅳ
Ⅱ与Ⅲ区：电解水型（如 Na2SO4）
Ⅰ与Ⅳ区：电解电解质型(如 CuCl2)
Ⅰ与Ⅲ区：放氢生碱型 (如 NaCl)
Ⅱ与Ⅳ区：放氧生酸型（如 CuSO4、AgNO3）
电解是最强有 力的氧化还原
长时间电解：阳极继续消耗，
阴极析出紫红色固体
手段
阳极： Cu - 2e- = Cu2+
阴极：Cu2+ + 2e- = Cu
思考： 为什么阴极会有铜析出？
4.离子放电顺序：
(1)阳极上（氧化反应 Pt、Au、C除外 ）：阴离子放电 顺序
活泼金属作阳极>S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根
【例1】如何实现反应：Cu+H2SO4=CuSO4+H2 画 出简图，写出相应的电极反应。 若长时间电解将会有什么现象？写出相应的电极反应。
阳极： Cu - 2e- = Cu2+
Cu 电 极
硫酸溶液
石 墨
阴极：2H+ + 2e- = H2 ↑
电 极
总反应： Cu+2H+ 通电电解 Cu2+ + H2
阴极：2H++2e- = H2 ↑
阴极：2H++2e- = H2 ↑
总反应：2HCl
通电
==
H2
第三阶段：
↑
+Cl2
↑
总反应： 2NaCl+2H2O
通电
= H2
↑+Cl2
↑+2NaOH
阳极： 4OH- - 4e- = 2H2O+O2 ↑
阴极： 4H ++ 4e- = 2H2 ↑
总反应：
通电
2H2O =
1.（2017卷2—11）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（ C ）
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
(2)阴极上（还原反应）
电极不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子 在阴极上放电顺序是：
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+ > H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+ >H+
Fra Baidu bibliotek
Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
浓度大
上述顺序基本上是金属活动性顺序，越活泼的金属，
其阳离子越难得到电子，但Fe3+氧化性较Cu2+强。
降低的是（ B ）
A．AgNO3 CuCl2 Cu(NO3)2
B．KCl C．CaCl2 D．HCl
Na2SO4 KOH
HNO3
CuSO4 NaNO3 K2SO4
小结： 分析电解反应的一般思路：
判断电解池的阴阳极
明确溶液中存在哪些离子
结合题意中的特殊信息 根据阴阳离子放电顺序及阳极氧化、阴
极还原分析得出产物
1.了解电解池的构成，理解电解原理。
2.掌握常见离子在阴阳两极上的放电顺序，能够准 确判断两极的产物及变化，能够正确书写电极反 应及总反应方程式。
【例1】如何实现反应：Cu+H2SO4=CuSO4+H2 画 出简图，写出相应的电极反应。
构成电解池条件：
直流电源、
Cu 电 极
石 墨
电解质溶液或熔融电解质、
电 固体电极材料、
硫酸溶液
极 形成闭合回路。
电解是最强有 力的氧化还原 手段
阳极： Cu - 2e- = Cu2+
阴极：2H+ + 2e- = H2 ↑ 总反应： Cu+2H+ 通电电解 Cu2+ + H2
一、电解原理
1上.分电别解发定生义—：氧—在化——反—直——应流————电和—流————还作—原—用反—下应——，—电的解过质程在。两个电极 2.能量转化形式:
【过渡训练】
某溶液中含有氯化钠和硝酸两种溶质，他们的物质的
量之比为3:2，用石墨作电极电解该混合溶液时，回答：
(1)根据电极产物，电解过程可分为几个阶段？
(2)电解过程中，溶液的pH如何变化？
(3)电解过程中，阳极产物和阴极产物分别为？
第一阶段：
第二阶段：
阳极：2Cl- - 2e- =Cl2 ↑
阳极：2Cl- -2e- = Cl2 ↑