专题突破23 电解原理及其应用-【尖子生系列】2023-2024学年高二化学同步重难点专题突破（人教版2019选择性必修1）

选择性必修1（人教版2019） 2023-2024学年 第四章 化学反应与电能 电解原理及其应用 突破点1.从微观层面理解电解池 重难归纳 1.电解原理示意图。 e沿导线传递 e沿导线传递 氧化反应 还原反应 B-ne-=B"+ 阳极 极A+ne一A 阴离子移向 电解质溶液 离子移向 ()从电子、离子、电流的移动方向角度理解电解池的工作原理 一幅图理解电子、离子、电流的移动方向 (注意：)电子不能通过电解质溶液。 阳离子 履 电 阴离子 得电子 失电子 稷 ①电子移动方向： 电源负极→电解池阴极； 电解池的阳极一→电源的正极。 ②离子移动方向： 阴 阳离子：移向电解池 极：阴离子：移向电解泄阳极。 ③电流移动方向： 电源的正极→电解池阳极；电解池阴极→电源负极。 (2)从离子的放电先后顺序角度理解电解池的工作原理 Fe:Fe-2e-Fe2+ 活性电极：电极 Cu:Cu-2e Cu2+ 材料失电子，如 阳 Ag:Age—Ag 根据 极电极 惰性电极(Pt、Au、石墨等)：溶液中的阴离 →子失电子。阴离子放电顺序：S2>> Br>CI>OH>含氧酸根离子 溶液中的阳离子得到电子，阳离子放 阴 根据离子 电顺序：Ag+>Fe+>Cu+> 极 的氧化性 H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水) 2.原电池与电解池的比较。 装置 原电池 电解池 类别 使氧化还原反应中电 使电流通过电解质溶液或熔融 原理 子的转移定向移动，从 电解质而在阴、阳两极引起 而形成电流 氧化还原反应的过程 装置 将化学能转化成电能： 将电能转化成化学能 特点 装置类别原电池 电解池 e A 电流表 阴极 阳极 实例 生成 Zn 桥 雪cu 生成C12 Cu CuCl2 ZnSO4溶液CuSO4溶液 溶液 电极名称负极 正极 阴极 阳极 反应类型 氧化反应 还原反应 还原反应 氧化反应 装置类别 原电池 电解池 反应特征 自发的氧化还 原反应（主动 借助电流（被动 由电极本身决定 由外接电源决定 电极判断 正极：流入电子 阳极：与电源正极相连 负极：流出电子 阴极：与电源负极相连 由外接电源负极经导线流入电 电子流向 由负极经导线流入 正极 解池阴极；由电解池阳极经导线 流入外接电源正极 离子移动 阳离子向正极移动 阳离子向阴极移动 阴离子向负极移动 阴离子向阳极移动 典例剖析 电解CuC2溶液的装置如图所示，其中c、d为石墨电极。则下列有关 判断正确的是()。 a A.a为负极、b为正极 直流电源 B.a为阳极、b为阴极 流方向 C.电解过程中，d电极质量增大 D.电解过程中，氯离子浓度不变 答案：C 解析：电流从电源的正极流出，因此a为正极，b为负极，则c为阳极，d为阴 极。电解CuC2溶液电极反应为阳极(c电极)：2C-2e一Cl2↑，阴极(d 电极)：Cu2++2e一Cu,C项正确。 1.Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取C20的电解池示意图（如下 图劉， 电解总反应为2Cu十H0 电解 Cu20十↑。下列说法中正确的是( A.电子的流向：电源负极→石墨电极→Cu→电源正极 直流电源 B.铜电极上的电极方程式为2Cu十H0一2e一Cu20石墨 +2H 浓的强碱性 C.电解后溶液的pH变大 电解质溶液 D.当有0.1mol电子转移时，有0.1 mol Cu20生成 [解析“石墨电极→Cu”是通过溶液中的离子导电，A错；强碱条件下方程式书 写用OH配，B错；反应消耗水，溶液体积变小，pH变大，C正确；由总反应可知： Cu20~2e,故当有0.1mol电子转移时，有0.05 mol Cu20生成，D错。 2.如图所示，X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增大，b极板 处有无色、无臭气体放出。符合这一情况的是下表中的(A)。 X Y 选项 a极板b极板X电极 Z溶液 A 锌 石墨 负极 CuSO4溶液 B 石墨石墨 负极 NaOH溶液 C 银 铁 正极 AgNO3溶液 D 铜 石墨 负极 CuCl2溶液 解析：由题意知，通电后a极板质量增大，说明有金属析出，由 此可知，a极为电解池的阴极，则X为电源负极，B、C两项均 Z溶液 不符合题意；又因为b极放出的是无色、无臭的气体，D项不 符合题意。