02 考点一 电解原理-2025年高考化学一轮复习基础知识讲义（新高考通用）

化学upupup 高考讲义 《专题一 电化学》 02 电解池及金属的电化学腐蚀与防护 【基础知识】电解池及金属的电化学腐蚀与防护 考点一　电解原理 【必备知识】 1． 电解池工作原理 能量转化：电能转化为化学能 注意　电子走线，离子走水。 如何区分阴阳极 阳极 阴极 电源 离子移向 反应类型 得失电子 化合价变化 2． 电解规律 (1)阳极产物的判断 ①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极)，电极材料失电子，生成金属阳离子。 注意：Fe失电子变成 ②惰性电极(Pt、Au、石墨)，要依据阴离子的放电顺序加以判断。 阴离子的放电顺序： ＞ ＞ ＞ ＞ ＞含氧酸根离子。 S2－、I－、Br－、Cl－放电，产物分别是 、 、 、 ；若OH－放电，则得到 和 。 (2)阴极产物的判断 直接根据阳离子放电顺序进行判断。 阳离子放电顺序： 。 注意　 ①电解水溶液时，Al3＋、Mg2＋、Na＋、K＋不可能在阴极放电。 ②若金属阳离子(Fe3＋除外)放电，则得到相应金属单质；若H＋放电，则得到H2。 3． 常例分析 完成下表(电极为惰性电极) 类型 实例 电极反应式 pH变化 复原 电解 水型 H2SO4 阳极： 阴极： 总反应： NaOH 阳极： 阴极： 总反应： KNO3 阳极： 阴极： 总反应： 电解电解质型 HCl 阳极： 阴极 总反应： CuCl2 阳极： 阴极： 总反应： 放氢生碱型 NaCl 阳极： 阴极： 总反应： MgCl2 阳极： 阴极： 总反应： 放氧生酸型 AgNO3 阳极： 阴极： 总反应： CuSO4 阳极： 阴极： 总反应： 【基础练习】 1、用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中，溶液的pH依次为升高、不变、降低的是(　　) A．AgNO3　CuCl2　Cu(NO3)2 B．KCl　Na2SO4　CuSO4 C．CaCl2　KOH　NaNO3 D．HCl　HNO3　K2SO4 2、(2016·全国1)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和S可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是 (　　) A.通电后中间隔室的SO42-离子向正极迁移,正极区溶液pH增大 B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品 C.负极反应为2H2O-4e-O2+4H+,负极区溶液pH降低 D.当电路中通过1 mol电子的电量时,会有0.5 mol的O2生成 3、(2020·山东，13)采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是(　　) A．阳极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ B．电解一段时间后，阳极室的pH未变 C．电解过程中，H＋由a极区向b极区迁移 D．电解一段时间后，a极生成的O2与b极反应的O2等量 4、(2021·全国乙卷，12)沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。 下列叙述错误的是(　　) A．阳极发生将海水中的Cl－氧化生成Cl2的反应 B．管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO C．阴极生成的H2应及时通风稀释安全地排入大气 D．阳极表面形成的Mg(OH)2等积垢需要定期清理 5、(2022·海南，9)一种采用H2O(g)和N2(g)为原料制备NH3(g)的装置示意图如下。 下列有关说法正确的是(　　) A．在b电极上，N2被还原 B．金属Ag可作为a电极的材料 C．改变工作电源电压，反应速率不变 D．电解过程中，固体氧化物电解质中O2－不断减少 6、(2020·全国卷)电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。如图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag＋注入无色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是(　　) A．Ag为阳极