电解池一轮复习资料
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《电解池》
一、电解原理：
1、电解：
使电流通过电解质溶液或熔融的电解质时在阴阳两极引起 氧化还原反应的过程叫电解。
2、电解池：
把电能转化为化学能的装置，叫电解池
3、电解池的构造：
（1）直流电源。 （2）两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极，与电 源的负极相连的电极叫做阴极。(分惰性电极和活性电极) （3）电解质溶液或熔融态电解质。
用惰性电极进行溶液中的电解时各种变化情况简析
类型 电极反应特点 实例
NaOH
电解 对象
水 水 水 电解质 电解质 电解质 和水 电解质 和水
pH
增大 减小 不变 增大 增大 增大
电解液 复原
水 水 水 氯化氢 氯化铜 氯化氢
电解 水型
阴：4H+ + 4e- = 2H2↑ 阳：4OH--4e-=2H2O+O2↑
三、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。 电极反应式
阳极： 阴极： 总反应： 2Cl - －2e- == Cl2↑ 2H+ + 2e- == H2 ↑ 2NaCl+2H2O
通电
2NaOH +H2 ↑ +Cl2↑
2、电镀 阳极：镀层金属 电镀液：含有镀层金 属的电解质 阴极：待镀金属制品
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因： 甲溶液 碱性增大，水量减少、氢氧化钠浓度增大 ； H+ 乙溶液 酸性增强，水电离出的OH-放电生成氧气和 ； 丙溶液 酸碱性不变化，因为硫酸钾是强酸强碱盐，浓度增大不影响溶液的酸碱性 ； （2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？ 能继续进行，因为硫酸铜溶液已转变为硫酸溶液，反应也就变成水的电解反应 。
3.根据 Cu+2HCl===CuCl2+H2 设计一个电解池，画 出简单装置图，并标明电极材料和电极名称，写出电 极反应式。
Baidu Nhomakorabea
电解
4、（09全国Ⅰ 28 题 15分） 下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛100g5.00%的NaOH溶液、 足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。
3、电冶金 制取金属钠 电解熔融状态的氯化钠。
阳极： 2Cl - －2e- == Cl2↑ 阴极： 2Na+ + 2e- == 2Na 总反应： 2NaCl(熔融)
通电
2Na + Cl2 ↑
（08全国Ⅰ卷）电解100mLc（H+）＝0.30mol/L的下列溶液， 当电路中通过0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是（ A．0.10mol/LAg+ B．0.02mol/L Zn2+ C．0.20mol/L Cu2+ D．0.20mol/L Pb2+ 12.用Pt电极电解含有各0.1molCu2+和X3+的溶液，阴极析出 固体物质的质量m(g)与溶液中通过电子的物质的量n(mol)的关 系见图示。则离子的氧化能力由大到小排列正确的是（ ） A．Cu2+＞X3+＞H+ B．H+＞X3+＞Cu2+ C．X3+＞H+＞Cu2+ D．Cu2+＞H+＞X3+
（1）接通电源，经过一段时间后， 测得丙中K2SO4浓度为10.47%， 乙中c电极质量增加。据此回答问题： 正 ①电源的N端为 极； ②电极b上发生的电极反应为 ； 4OH - 4e = O2↑+ 2H2O ③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：
V=2.8L
；
④电极c的质量变化是
16
g；
）
原电池
电解池
将电能转化成化学能 的装置 ①两电极接直流电源 ②两电极插入电解质溶液 中 ③形成闭合回路 阳极：与电源正极相连 阴极：与电源负极相连
电镀池
应用电解原理在某些金属表 面镀上一层其它金属的装置 ①镀层金属接电源正极， 待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层 金属的离子 名称同电解，但有限制条件。 阳极：必须是镀层金属 阴极：镀件
阴离子：
C D
S2- > Ⅰ- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根
问题二
用惰性电极电解溶液，如何判断阴阳极产物？
根据溶液中离子的氧化性和还原性进行判断。 阳极产物判断:
阳极金属（除Pt、Au）> S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根等
阴极产物的判断：
Ag+ > Hg2+ >Fe3+ > Cu2+ > Zn2+ > H+ > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+ > K+
H2SO4 Na2SO4
分解电 解质型 放 H2 生碱型 放 O2 生酸型
电解质电离出的阴阳离子 分别在两极放电 阴极：H2O放H2生碱 阳极：电解质阴离子放电 阴极：电解质阳离子放电 阳极：H2O放O2生酸
HCl CuCl2 NaCl
CuSO4
减小
CuO或 CuCO3
练习
1、（08全国Ⅱ卷）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附近分别滴加石蕊溶液，下列实验 现象正确的是（ D ）
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 2、（07年全国理综一）以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳 极上产生气体的物质的量为0.0100mol，则阴极上析出Cu 的质量为（ B ） A．0.64g B．1.28g C．2.56g D．5.12g
定 义
形 成 条 件 电 极 名 称 电 极 反 应
将化学能转化成电能 的装置 ①活泼性不同的两电极 ②电解质溶液 ③形成闭合回路 负极：较活泼金属 正极：较不活泼金属 （或能导电的非金属） 负极：氧化反应、金 属失电子 正极：还原反应，溶 液中的阳离子得电子
阳极：氧化反应、溶液中 阳极：金属电极失电子 的阴离子失电子，或电极 阴极：电镀液中的阳离子 金属失电子 得电子 阴极：还原反应，溶液中 的阳离子得电子
铜片 硫酸铜溶 液
待镀件
电镀铜原理
3、电镀应用于铜的电解精炼
电解铜原理演示 电极反应式 阴极（纯铜）: Cu2+ + 2e- = Cu 阳极（粗铜）: Cu - 2e- = Cu2+ (还原反应) (氧化反应)
Zn - 2e- = Zn2+
Ni-2e- = Ni2+
阳极泥: 相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解 槽底,形成阳极泥
与电源正极相连
阴离子移向
阳离子移向
阳极
阴极
发生氧化反应
发生还原反应
与电源负极相连
二、电解池的工作原理：以电解CuCl2溶液为例（石墨 作电极）
思考：
为何当一个电极存在多种可能的 放电离子时，不是大家共同放电， 而是只有一种离子放电？放电能力 与什么因素有关？
阴阳离子的放电顺序：
阳离子：
B Ag+ > Hg2+ >Fe3+ > Cu2+ > （H+ ）> Pb2+ > Fe2+ >Zn2+ > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+ > K+
一、电解原理：
1、电解：
使电流通过电解质溶液或熔融的电解质时在阴阳两极引起 氧化还原反应的过程叫电解。
2、电解池：
把电能转化为化学能的装置，叫电解池
3、电解池的构造：
（1）直流电源。 （2）两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极，与电 源的负极相连的电极叫做阴极。(分惰性电极和活性电极) （3）电解质溶液或熔融态电解质。
用惰性电极进行溶液中的电解时各种变化情况简析
类型 电极反应特点 实例
NaOH
电解 对象
水 水 水 电解质 电解质 电解质 和水 电解质 和水
pH
增大 减小 不变 增大 增大 增大
电解液 复原
水 水 水 氯化氢 氯化铜 氯化氢
电解 水型
阴：4H+ + 4e- = 2H2↑ 阳：4OH--4e-=2H2O+O2↑
三、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。 电极反应式
阳极： 阴极： 总反应： 2Cl - －2e- == Cl2↑ 2H+ + 2e- == H2 ↑ 2NaCl+2H2O
通电
2NaOH +H2 ↑ +Cl2↑
2、电镀 阳极：镀层金属 电镀液：含有镀层金 属的电解质 阴极：待镀金属制品
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因： 甲溶液 碱性增大，水量减少、氢氧化钠浓度增大 ； H+ 乙溶液 酸性增强，水电离出的OH-放电生成氧气和 ； 丙溶液 酸碱性不变化，因为硫酸钾是强酸强碱盐，浓度增大不影响溶液的酸碱性 ； （2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？ 能继续进行，因为硫酸铜溶液已转变为硫酸溶液，反应也就变成水的电解反应 。
3.根据 Cu+2HCl===CuCl2+H2 设计一个电解池，画 出简单装置图，并标明电极材料和电极名称，写出电 极反应式。
Baidu Nhomakorabea
电解
4、（09全国Ⅰ 28 题 15分） 下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛100g5.00%的NaOH溶液、 足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。
3、电冶金 制取金属钠 电解熔融状态的氯化钠。
阳极： 2Cl - －2e- == Cl2↑ 阴极： 2Na+ + 2e- == 2Na 总反应： 2NaCl(熔融)
通电
2Na + Cl2 ↑
（08全国Ⅰ卷）电解100mLc（H+）＝0.30mol/L的下列溶液， 当电路中通过0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是（ A．0.10mol/LAg+ B．0.02mol/L Zn2+ C．0.20mol/L Cu2+ D．0.20mol/L Pb2+ 12.用Pt电极电解含有各0.1molCu2+和X3+的溶液，阴极析出 固体物质的质量m(g)与溶液中通过电子的物质的量n(mol)的关 系见图示。则离子的氧化能力由大到小排列正确的是（ ） A．Cu2+＞X3+＞H+ B．H+＞X3+＞Cu2+ C．X3+＞H+＞Cu2+ D．Cu2+＞H+＞X3+
（1）接通电源，经过一段时间后， 测得丙中K2SO4浓度为10.47%， 乙中c电极质量增加。据此回答问题： 正 ①电源的N端为 极； ②电极b上发生的电极反应为 ； 4OH - 4e = O2↑+ 2H2O ③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：
V=2.8L
；
④电极c的质量变化是
16
g；
）
原电池
电解池
将电能转化成化学能 的装置 ①两电极接直流电源 ②两电极插入电解质溶液 中 ③形成闭合回路 阳极：与电源正极相连 阴极：与电源负极相连
电镀池
应用电解原理在某些金属表 面镀上一层其它金属的装置 ①镀层金属接电源正极， 待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层 金属的离子 名称同电解，但有限制条件。 阳极：必须是镀层金属 阴极：镀件
阴离子：
C D
S2- > Ⅰ- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根
问题二
用惰性电极电解溶液，如何判断阴阳极产物？
根据溶液中离子的氧化性和还原性进行判断。 阳极产物判断:
阳极金属（除Pt、Au）> S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根等
阴极产物的判断：
Ag+ > Hg2+ >Fe3+ > Cu2+ > Zn2+ > H+ > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+ > K+
H2SO4 Na2SO4
分解电 解质型 放 H2 生碱型 放 O2 生酸型
电解质电离出的阴阳离子 分别在两极放电 阴极：H2O放H2生碱 阳极：电解质阴离子放电 阴极：电解质阳离子放电 阳极：H2O放O2生酸
HCl CuCl2 NaCl
CuSO4
减小
CuO或 CuCO3
练习
1、（08全国Ⅱ卷）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附近分别滴加石蕊溶液，下列实验 现象正确的是（ D ）
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 2、（07年全国理综一）以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳 极上产生气体的物质的量为0.0100mol，则阴极上析出Cu 的质量为（ B ） A．0.64g B．1.28g C．2.56g D．5.12g
定 义
形 成 条 件 电 极 名 称 电 极 反 应
将化学能转化成电能 的装置 ①活泼性不同的两电极 ②电解质溶液 ③形成闭合回路 负极：较活泼金属 正极：较不活泼金属 （或能导电的非金属） 负极：氧化反应、金 属失电子 正极：还原反应，溶 液中的阳离子得电子
阳极：氧化反应、溶液中 阳极：金属电极失电子 的阴离子失电子，或电极 阴极：电镀液中的阳离子 金属失电子 得电子 阴极：还原反应，溶液中 的阳离子得电子
铜片 硫酸铜溶 液
待镀件
电镀铜原理
3、电镀应用于铜的电解精炼
电解铜原理演示 电极反应式 阴极（纯铜）: Cu2+ + 2e- = Cu 阳极（粗铜）: Cu - 2e- = Cu2+ (还原反应) (氧化反应)
Zn - 2e- = Zn2+
Ni-2e- = Ni2+
阳极泥: 相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解 槽底,形成阳极泥
与电源正极相连
阴离子移向
阳离子移向
阳极
阴极
发生氧化反应
发生还原反应
与电源负极相连
二、电解池的工作原理：以电解CuCl2溶液为例（石墨 作电极）
思考：
为何当一个电极存在多种可能的 放电离子时，不是大家共同放电， 而是只有一种离子放电？放电能力 与什么因素有关？
阴阳离子的放电顺序：
阳离子：
B Ag+ > Hg2+ >Fe3+ > Cu2+ > （H+ ）> Pb2+ > Fe2+ >Zn2+ > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+ > K+