第30讲 电解池、电化学腐蚀与防护（解析版）-备战2023年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练
备战 2023 年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练
第30 讲 电解池、电化学腐蚀与防护
【复习目标】
1．理解电解池的构成、工作原理及应用。
2．能书写电极反应和总反应方程式。
3．能根据电子守恒规律，对电解池进行计算。
4．了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
【知识精讲】
考点一 电解原理
1．电解和电解池
(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：电能转化为化学能的装置。
(3)电解池的构成
① 外接电源；②两个电极；③电解质溶液或熔融电解质；④形成闭合回路。
2．电解池的工作原理
(1)以惰性电极电解 CuCl2溶液为例分析
(2)电解过程的三个流向
① 电子流向：电源负极→电解池阴极；电解池的阳极→电源的正极；
② 离子流向：阳离子→电解池的阴极，阴离子→电解池的阳极。
③ 电流方向：电源正极→电解池阳极→电解质溶液→阴极→负极。
3．阴、阳两极上的放电顺序
在阳极上阴离子失去电子发生氧化反应，在阴极上阳离子得到电子发生还原反应的过程叫放电。离子
的放电顺序取决于离子本身的性质即离子得失电子的能力，另外也与离子的浓度及电极材料有关。
(1)阴极：阴极上放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。
阳离子放电顺序为 Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋。(在溶液中 Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋等是
不会在阴极上放电的，但在熔融状态下的物质中会放电)
(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，则仅
是溶液中的阴离子放电，常见阴离子的放电顺序为 S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子>F－。
4．惰性电极电解电解质溶液的四种类型
(1)电解溶剂水
电解质类型 电极反应式及总反应式
电解质
溶液浓度
溶
液
pH
电解质
溶液复原
含氧酸，如 H2SO4阴极：4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH
－
阳极：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
总反应式：2H2O=====2H2↑＋O2↑
增大
减
小
加水
可溶性强碱，如 NaOH
增
大
活泼金属含氧酸盐，如 KNO3
不
变
(2)电解溶质
电解质类型 电极反应式及总反应式 电解质溶液
浓度 溶液 pH
电解质溶液复
原
无氧酸，如 HCl 阴极：2H＋＋2e－===H2↑
阳极：2Cl－－2e－=== Cl2↑
减小 增大 通入 HCl 气体
总反应式：2HCl=====H2↑＋
Cl2↑
不活泼金属无氧酸
盐，如 CuCl2
阴极：Cu2＋＋2e－=== Cu
阳极：2Cl－－2e－=== Cl2↑
总反应式：CuCl2===== Cu＋
Cl2↑
加入 CuCl2固体
(3)电解溶质和溶剂水，生成 H2和碱
电解质(水溶液)电极反应式及总反应式 电解质浓度 溶液 pH 溶液复原
活泼金属的无氧酸盐
(如NaCl)
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
总反应式：
2Cl－＋2H2O=====Cl2↑＋H2↑＋2OH
－
生成新电解
质增大 通入 HCl 气体
(4)电解溶质和溶剂水，生成 O2和酸
电解质(水溶液)电极反应式及总反应式 电解质浓度 溶液 pH 溶液复原
不活泼金属的
含氧酸盐[如CuSO4]
阳极：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu
总反应式：
2Cu2＋＋2H2O=====2Cu＋O2↑＋4H
＋
生成新电解质 减小 加CuO 或CuCO3
【注意】
电解后电解质溶液复原遵循“少什么补什么”原则，如电解 NaCl 溶液少的 H和Cl，通入 HCl 复原，
电解 CuSO4溶液少的是 Cu 和O，补 CuO 复原等。
【例题 1】如图所示，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现 a极板质量增加，b极板处有无色无味的
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