考点19 电解池的工作原理-2023-2024学年高二化学核心考点归纳与分层测试（人教版2019选择性必修1）

考点19 电解池的工作原理 【核心考点梳理】 一、电解池的工作原理 1．电解：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。 2．电解池：将电能转化为化学能的装置。 3．电解池的电极名称 阴极：与直流电源负极相连的电极，发生还原反应； 阳极：与直流电源正极相连的电极，发生氧化反应。 4．电解池的构成条件 (1)具有直流电源；(2)两个电极(阴极、阳极)；(3)电解质溶液或熔融电解质；(4)形成闭合回路。 5．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。 6．以惰性电极电解CuCl2溶液 实验现象 实验结论 电流表指针发生偏转 说明电解质溶液导电，形成闭合回路 与负极相连的b极上逐渐覆盖了一层红色物质 析出金属铜 与正极相连的a极上有刺激性气味的气体产生，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝 产生了氯气 实验原理分析： (1)氯化铜溶液中存在的离子有Cu2＋、Cl－、H＋、OH－，通电前这些离子在溶液中作自由运动。 (2)通电时在电场的作用下，溶液中自由运动的离子作定向运动，即Cl－、OH－趋向a极，Cu2＋、H＋趋向b极。 (3)a极电极反应式是2Cl－－2e－===Cl2↑，b极电极反应式是Cu2＋＋2e－===Cu，总反应式是Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑。 二、酸、碱、盐溶液电解规律(惰性电极) 电解质及类别 电极反应式 电解物质 pH变化 溶液复原方法 电解水型 H2SO4含氧酸 阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 阴极：4H＋＋4e－===2H2↑ H2O 减小 加入H2O NaOH强碱 增大 Na2SO4活泼金属的含氧酸盐 不变 电解电解质型 HCl无氧酸 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：2H＋＋2e－===H2↑ HCl 增大 加入HCl CuCl2不活泼金属的无氧酸盐 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：Cu2＋＋2e－===Cu CuCl2 － 加入CuCl2 放H2生碱型 NaCl活泼金属的无氧酸盐 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2H＋＋2e－===H2↑ NaCl、H2O 增大 加入 HCl 放O2生酸型 CuSO4不活泼金属的含氧酸盐 阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu CuSO4、H2O 减小 加入CuO或CuCO3 【核心归纳】 1．(1)金属活动性顺序中银前面的金属(含银)作电极时，由于金属本身可以参与阳极反应，称为金属电极或活性电极(如Zn、Fe、Cu、Ag等)；金属活动性顺序中银以后的金属或非金属作电极时，称为惰性电极，主要有铂(Pt)、石墨等。 (2)电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是靠离子移动导电，即电子不通过电解质溶液。 2．电解池的阴、阳极的判断方法 3．电解时电极产物的判断 【必备知识基础练】 1．（2023上·河北保定·高二河北定兴第三中学校联考期中）(红色)是一种导体材料，基于绿色化学理念设计的制取的电解池示意图如图所示，下列说法正确的是 A．若电源为铅蓄电池，电池工作时，Cu电极应与铅蓄电池的Pb电极相连 B．电池工作时，电解质溶液中的往石墨电极移动 C．电池工作时，每转移电子，此时两电极的质量相差(假设起始时两电极质量相同) D．电池工作时，在石墨电极附近滴入几滴紫色石蕊试液，可观察到该电极附近的溶液变红 2．（2023上·吉林通化·高二校考阶段练习）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：，下列有关该电池的说法不正确的是 A．电池的电解质溶液为碱性溶液，阳离子向正极移动 B．电池放电时，负极反应为 C．电池充电过程中，阴极附近溶液的降低 D．电池充电时，阳极反应为 3．（2023上·北京海淀·高二北理工附中校考期中）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为： 下列叙述不正确的是() A．放电时锌做负极 B．充电时氢氧化铁被氧化 C．充电时阳极附近溶液的碱性减弱 D．放电时每转移3mole-，有2 mol FeO被还原 4．（2023上·河北邯郸·高二校联考阶段练习）保险粉又称连二亚硫酸钠，可用作纺织工业的漂白剂、脱色剂、脱氯剂。工业上用电解溶液得到(如图所示，M、N均为惰性电极)，下列说法正确的是 A．M电极上的电极反应式为 B．为强电解质，为弱电解质 C．b为电源负极，N电极上发生氧化反应 D．该电解池工作时，能量的转化形式为化学能转化为电能 5．（202