2019高考化学一轮复习讲义：电化学专题（4）
李仕才
考点四电解原理
1．电解定义
在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
2．能量转化形式
电能转化为化学能。
3．电解池
(1)构成条件
①有与电源相连的两个电极。
②电解质溶液(或熔融盐)。
③形成闭合回路。
(2)电极名称及电极反应式(如图)
(3)电子和离子移动方向
①电子：从电源负极流向电解池的阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。
②离子：阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极。
4．分析电解过程的思维程序
(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。
(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。
(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序
阴极：阳离子放电顺序：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。
阳极：活泼电极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子。
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。
(4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。
(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。
5．利用思维程序，分析电解过程，总结电解规律(注：电极为惰性电极)
1．电解水型
规律：H＋、OH－放电，电解质形成的阳离子要么是H＋，要么是放电顺序排在H＋之后的活泼性较强的金属对应的阳离子；阴离子要么是OH－，要么是放电顺序排在OH－之后的含氧酸根等。
实例
2.电解电解质型
规律：电解质形成的阴、阳离子放电，电解质电离形成的阴、阳离子要么是H＋、OH－，要么是放电顺序排在H＋、OH－之前的对应离子。
实例：
3.电解电解质和水型
规律：放电离子分别是水电离形成的H＋或OH－以及电解质形成的阴离子或阳离子。
实例1 放H2生碱型
实例2 放O2生酸型
1．按要求书写电极反应式和总方程式
(1)用惰性电极电解AgNO3溶液：
阳极反应式；阴极反应式；总反应离子方程式。
(2)用惰性电极电解MgCl2溶液
阳极反应式；阴极反应式；总反应离子方程式。
(3)用铁作电极电解NaCl溶液
阳极反应式；阴极反应式；总反应化学方程式。
(4)用铁作电极电解NaOH溶液
阳极反应式；阴极反应式；总反应离子方程式。
(5)用铜作电极电解盐酸溶液
阳极反应式；阴极反应式；总反应离子方程式。
(6)用Al作电极电解NaOH溶液
阳极反应式；阴极反应式；总反应离子方程式。
(7)以铝材为阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜阳极反应式；阴极反应式；总反应离子方程式。
(8)用Al单质作阳极，石墨作阴极，电解NaHCO3溶液
阳极反应式；阴极反应式；总反应离子方程式。
(9)用惰性电极电解熔融MgCl2
阳极反应式；
阴极反应式；
总反应离子方程式。
2．用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液，电解过程中两极均有两种产物产生，判断阴、阳两极的产物并根据电解的先后顺序写出电极反应方程式。
(1)阳极
产物：；
电极反应：。
(2)阴极
产物：；
电极反应：。
电解池中方程式书写四个常见失分点的规避
1．书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写电解总反应方程式时，弱电解质要写成分子式。
2．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。
3．要确保两极电子转移数目相同，且注明条件“电解”。
4．电解水溶液时，应注意放电顺序中H＋、OH－之后的离子一般不参与放电。
考向二电解原理和电解规律的考查
1．观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是( )
A．装置甲中阳极上析出红色固体
B．装置乙中铜片应与电源负极相连
C．装置丙中外电路电流方向：b极→a极
D．装置丁中阴极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑
2．下列装置的线路接通后，经过一段时间，溶液的pH明显减小的是( )
3．如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。
下列实验现象描述正确的是( )
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
4．纳米级Cu 2O 由于具有优良的催化性能而受到关注。
采用离子交换膜控制电解液中OH －
的浓度制备纳米级Cu 2O 的装置如图所示，发生的反应为：2Cu ＋H 2O=====通电
Cu 2O ＋H 2↑。
下列说法正确的是( )
A ．钛电极发生氧化反应
B ．阳极附近溶液的pH 逐渐增大
C ．离子交换膜应采用阳离子交换膜
D ．阳极反应式是：2Cu ＋2OH －
－2e －
===Cu 2O ＋H 2O
5．(2018·宜昌期末)用图甲装置电解一定量的CuSO 4溶液，M 、N 为惰性电极。
电解过程实验数据如图乙所示。
横轴表示电解过程中转移电子的物质的量，纵轴表示电解过程产生气体的总体积。
下列说法不正确的是( )
A ．A 点所得溶液只需加入一定量的CuO 固体就可恢复到起始状态
B ．电解过程中N 电极表面先有红色物质生成，后有气泡产生
C．Q点时M、N两电极上产生的总气体在相同条件下体积相同
D．若M电极材料换成Cu，则电解过程中CuSO4溶液的浓度不变
6.图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。
下列判断正确的是( )
A．滤纸上c点附近会变红色
B．Cu电极质量减小，Pt电极质量增大
C．Z中溶液的pH先减小，后增大
D．溶液中的SO2－4向Cu电极定向移动
7.实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料，通过以下过程制备ClO2：
(1)电解时的阴极反应式为_________________________________，
阳极反应式为____________________________________，
电解时发生反应的化学方程式为___________________________。
(2)NaClO2溶液与NCl3溶液反应的化学方程式为。