1、【 精品教育资源文库 】 第 2 节 电能转化为化学能 电解 考纲定位 全国卷 5年考情 1.了解电解池的构成、工作原理及应用。 2.能书写电极反应式和总反应方程式。 2017年： 卷 T11； 卷 T11 2016年： 卷 T11； 卷 T11 2015年： 卷 T28(2) 2014年： 卷 T27(4)； 卷 T27(3) 2013年： 卷 T10、 T27(5)(6) 考点 1| 电解的原理及其规律 (对应学生用书第 116页 ) 考纲知识整合 1电解 让 直流电 通过电解质溶液或熔融的电解质，在两个电极上分别发生 氧化反应 和 还原反应的过程。 提 醒：注意电解与电离两概念的联系与
2、区别 联系：电解是在电解质电离的基础上完成的。 区别：电解需外加电源，是化学过程，电离一般在水溶液或熔融状态下完成，为物理过程。 2 电解池及其工作原理 (1)概念：电解池是 将电能转化为化学能 的装置。 (2)构成条件 有与 外接直流电源 相连的两个电极。 电解质溶液 (或 熔融的电解质 )。 形成 闭合回路 。 (3)电解池工作原理 (以电解 CuCl2溶液为例 ) (4)电解池中电子和离子的移动 电子：从电源 负极 流出后，流向电解池 阴极 ；从电解池的 阳极 流向电源的正极。 【 精品教育资源文库 】 离子：阳离 子移向电解池的 阴极 ，阴离子移向电解池的 阳极 。 电流：从电源的
3、正极 流出，流入 阳 极，再通过电解质溶液流入阴极，最后流向 负 极。 (5)两极放电 (氧化或还原 )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：金属 (Au、 Pt除外 )电极 S2 I Br Cl OH 含氧酸根离子。 提醒： 阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液 (或熔融的电解质 )中的阳离子放电。 阳极材料若是金属电极 (Au、 Pt 除外 )，溶液中的阴离子不反应，电极金属失电子被氧化。 3惰性电极的电解规律 (1)电解水型 含氧酸、强碱、活泼金属含氧酸盐 阴极反应式为 4H 4
4、e =2H2 ，阳极反应式为 4OH 4e =2H2O O2 ，总反应方程式为 2H2O=通电 2H2 O2 。 电解度浓度变 大 ， pH可能变大、变小或不变，可加 H2O复原。 (2)电解电解质类型 无氧酸 (如 HCl)，不活泼金属无氧酸盐 (CuCl2)。 电解质浓度变 小 ，加电解质本身复原。 (3)放 H2生碱 型 活泼金属的无氧酸盐 (如 NaCl) 阴极反应式为 2H 2e =H2 ，阳极反应式为 2Cl 2e =Cl2 ，总方程式为 2Cl 2H2O=通电 Cl2 H2 2OH 。 溶液 pH变 大 ，加 HCl(卤化氢 )复原。 (4)放 O2生酸型 不活泼金属的含氧酸盐
5、(如 CuSO4) 阴极反应式为 2Cu2 4e =2Cu，阳极反应式为 4OH 4e =O2 2H2O，总方程式为 2Cu2 2H2O=通电 2Cu O2 4H 。 溶液 pH变 大 ，加 CuO(金属氧化物 )或 CuCO3复原。 应用体验 判断正误 (正确的打 “” ，错误的打 “”) 。 (1)电解质溶液导电与金属导电原理相同，均为化学变化。 ( ) (2)原电池负极与电解池中连接电源负极的阴极均发生氧化反应。 ( ) (3)自发进行的氧化还原反应可设计成原电池，但任何反应均可设计成电解池。 ( ) (4)电解池工作时电子从电源的负极流出，流入阴极通过溶液到阳极，然后从阳极流出，流回电
6、源正极。 ( ) 【 精品教育资源文库 】 (5)氯碱工业电解饱和食盐水的过程中，阴极附 近产生 NaOH。 ( ) (6)惰性电极电解 Na2SO4溶液和 Na2CO3溶液的过程中 pH 均不变。 ( ) (7)惰性电极电解足量 CuSO4溶液，可以加入 Cu(OH)2使溶液复原。 ( ) (8)用 Cu作电极电解盐酸可发生 Cu 2H =通电 Cu2 H2 。 ( ) 【提示】 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 高考命题点突破 命题点 1 电极反应式和电解方程式的书写 1用惰性电极电解 2 molL 1 NaCl 和 1 molL 1 CuSO4的混合溶液，
7、电解过程明显分两个阶段，写出每一阶段的电极反应和总反应式。 【答案】 电解第一阶段：阳极得到 Cl2、阴极得到单质 Cu。电极反应式分别为阳极：2Cl 2e =Cl2 ， 阴极： Cu2 2e =Cu，总反应： 2Cl Cu2 =通电 Cl2 Cu。 电解第二阶段：阳极得到 O2、阴极得到 H2。 电极反应式分别为阳极： 4OH 4e =2H2O O2 ， 阴极： 4H 4e =2H2 ，总反应： 2H2O=通电 2H2 O2 。 2按要求书写方程式。 (1)用惰性电极电解 MgCl2溶液 阳极反应式： _； 阴极反应式： _； 总反应式： _。 (2)用铁作电极电解 NaOH溶液 阳极反应式
8、： _； 阴极反应式： _； 总反应式： _。 (3)用 Ag作电极电解稀盐酸 阳极反应式： _； 阴极反应式： _； 总反应式： _。 (4)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： _； 总反应式： _。 【 精品教育资源文库 】 (5)用 Al作电极电解 NaOH溶液 阳极反应式： _； 阴极反应式： _； 总反应式： _。 【答案】 (1)2Cl 2e =Cl2 2H 2e =H2 Mg2 2Cl 2H2O=通电 Mg(OH)2 Cl2 H2 (2)Fe 2e 2OH =Fe(OH)2 2H 2e =H2 Fe 2H2O=通电 Fe(O
9、H)2 H2 (3)2Ag 2Cl 2e =2AgCl 2H 2e =H2 2Ag 2H 2Cl =通电 2AgCl H2 (4)2Al 6e 3H2O=Al2O3 6H 6H 6e =3H2 2Al 3H2O=通电 Al2O3 3H2 (5)2Al 6e 8OH =2Al(OH)4 6H2O 6e =3H2 6OH (或 6H 6e =3H2) 2Al 6H2O 2OH =通电 2Al(OH)4 3H2 3离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、 Al2Cl7 和 AlCl4 组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。 【导学号： 95160151】 钢制品应接电源的 _极，
10、已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为 _。 若改用 AlCl3水溶液作电解液，则阴极反应式为 _ _。 【解析】 在钢制品上电镀铝，故钢制品应作阴极，与电源的负极相连；因为电镀过程中 “ 不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应 ” ， Al 元素在熔融盐中以 Al2Cl7 和 AlCl4形式存在，则电镀过 程中负极上得到电子的反应是 4Al2Cl7 3e =Al 7AlCl4 ；在水溶液中，得电子能力： H Al3 ，故阴极上发生的反应是 2H 2e =H2 。 【答案】 负 4Al2Cl7 3e =Al 7AlCl4 2H 2e =H2 易错防范 电极反
11、应式和电解方程式应注意下列问题 做到 “ 三看 ” ，正确书写电极反应式 【 精品教育资源文库 】 一看电极材料，若是金属 、 Pt 除外 作阳极，金属 一定被电解 注： Fe 生成 Fe2 。 二看电解质，电解质是否参与电极反应。 , 三看电解质状态，是熔融状态还是水溶液。 规避 “ 三个 ” 失分点 书写电解池中电极反应式时，一般以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式，且注明 “ 通电 ” 条件。 要确保两极电子转移数目相同。 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。 命题点 2 电解原理及其规律 4.图中 X为电源， Y为浸
12、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 ( ) 【导学号： 95160152】 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 SO24 向 Cu 电极定向移动 A 紫红色斑即 MnO4 向 d 端扩散，根据阴离子向阳极移动的原理，可知 d 端为阳极，即 b 为正极， a 为负极， c 为阴极， NaCl 溶液中 H 放电，产生 OH ， c 点附近会变红色， A正确；电解硫酸铜溶液时， Pt 为阳极，溶液中的 OH 放电： 4OH 4e =
13、O2 2H2O， Cu为阴极，溶液中的 Cu2 得电子，生成铜，总反应式为 2CuSO4 2H2O=通电 2Cu O2 2H2SO4， Pt电极附近生成 H ，则 SO24 向 Pt电极移动， B、 D不正确；随着电解的进行， Z中溶液变为硫酸溶液，继续电解则为电解水，硫酸浓度增大， pH 减小， C不正确。 5以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水，关于两个电解池反应的说法正确的是 ( ) 【导学号： 95160153】 A电解结束后，均可以加水恢 复原溶液 B电解结束后所得液体的 pH相同 C阴极反应式相同 D通过相同电量时生成的气体总体积相等 (同温同压 ) C A 项，电解水，减少的为 H2O，可加水复原，电解 NaCl 溶液，减少的可看作为 Cl2和 H2，应加
