考点19 电解池-备战2023年高考化学一轮复习考点帮（全国通用）

考点19 电解池 电解的原理和应用是历年高考热点，需要掌握其基础知识，达到灵活运用。主要包含金属的精炼、氯碱工业、活泼金属的制取、有关电解产物的判断和计算等内容。必须熟悉微粒在各种电极上的放电次序，这样才能准确地判断出相关的电解产物，然后进行有关的计算。有关电解的计算通常可根据电解方程式或电极反应式列比例求解或是利用各电极、线路中转移的电子数目守恒列等式求解。 预测2023年高考仍会考查电解原理在实际化工生产中的应用，结合物质制备、分离和提纯等知识综合考查，涉及电极反应式的书写、物质的提纯操作以及电极反应产物的判断等。能多角度、动态地分析电解池中发生的反应，掌握好放电顺序，总结好电解规律，对于设题方式多且灵活多变的实物图分析问题，应加以关注。 一、电解池的工作原理 二、电解原理的应用 电解池的工作原理 1．电解和电解池 (1)电解：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)电解池：电能转化为化学能的装置。 (3)电解池的构成 ①有与电源相连的两个电极。 ②电解质溶液(或熔融电解质)。 ③形成闭合回路。 2．电解池的工作原理 (1)电极名称及电极反应式(电解CuCl2溶液为例) 总反应式：CuCl2Cu＋Cl2↑ (2)电子和离子的移动方向 ①电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极；从电解池的阳极流出后流向电源的正极。 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。 3．阴阳两极上放电顺序 (1)阴极：(与电极材料无关)。氧化性强的先放电，放电顺序： (2)阳极：若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应。 若是惰性电极作阳极，放电顺序为 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、最重要的放电顺序为阳极：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．“五类”依据判断电解池电极 判断依据 电极 电极材料 电极反应 电子流向 离子移向 电极现象 阳极 与电源正极相连 氧化反应 流出 阴离子移向 电极溶解或pH减小 阴极 与电源负极相连 还原反应 流入 阳离子移向 电极增重或pH增大 5．电化学综合计算的三种常用方法 (1)根据总反应式计算 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。 (2)根据电子守恒计算 ①用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。 ②用于混合溶液中电解的分阶段计算。 (3)根据关系式计算 根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。 如以通过4 mol e－为桥梁可构建如下关系式： (式中M为金属，n为其离子的化合价数值) 该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。 【小试牛刀】 请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程( ) (2)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现( ) (3)直流电源跟电解池连接后，电子从电源负极流向电解池阳极( ) (4)电解稀硫酸制H2、O2时，可用不活泼的铜做阳极( ) (5)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( ) (6)电解盐酸、硫酸等溶液，H＋放电，溶液的pH均增大( ) (7)电解时，电子的移动方向为：电源负极→阴极→阳极→电源正极( ) (8)电解盐酸、硫酸等溶液，H＋放电，溶液的pH逐渐增大( ) (9)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( ) 答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× (7)×　(8)× 　(9)× 【典例】 例1 用铁棒和铜棒做电极，模拟在铁棒上镀铜，实验装置如图所示，下列判断正确的是( ) A．溶液中阳离子移向b极发生还原反应 B．铜棒的材质必须用纯铜 C．电解一段时间后加Cu(OH)2固体使溶液恢复原来的浓度 D．该实验过程中电解质溶液的pH会不断减小 【答案】A 【解析】A项，电解过程中，a为阳极、b为阴极，溶液中阳离子移向b极发生还原反应生成铜，故A正确；B项，镀时镀层金属作阳极，即b电极常常用纯铜，但也可用混有活泼性大于Cu的金属的铜合金或用混有活泼性小于Ag的金属的铜合金等，故B错误；C项，电镀铜时，铜在阳极失去电子进入溶液中，溶液中的铜离子在阴极得电子生成铜，理论上溶