第26讲 电解池的原理（教师版）-【帮课堂】2021-2022学年高二化学同步精品讲义（人教2019选择性必修1）

3.0 cande 2025-05-13 37 4 1.35MB 20 页 3知币
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实验探究——电解 CuCl2溶液
实验操作 实验现象 实验分析
电流表指针发生偏转 电解质溶液导电，形成闭合回路
b极上逐渐覆盖了一层红色物质 析出金属铜，Cu2+ + 2e- === Cu
a极上产生刺激性气味的气体，使湿润的碘化
钾淀粉试纸变蓝
产生了氯气，2Cl- - 2e- === Cl2↑
电解 CuCl2溶液的总反应：CuCl2 ===== Cu + Cl2↑
一、电解、电解池、放电
1．电解：使电流通过电解质溶液（或熔融电解质）而引起氧化还原反应的过程叫做电解。
2．电解池：把电能转化为化学能的装置，叫做电解池，也叫电解槽。
3. 放电：当离子到达电极时，失去/获得电子，发生氧化/还原反 应的过程，称为放电。
二、电解池的基本规律
构成条件 ①直流电源；②两个电极；③闭合回路；④电解质溶液或熔融电解质
电极 阳极 与电源_______相连，发生_______反应
第 26 讲 电解池的原理
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知识精讲
阴极 与电源_______相连，发生_______反应
离子流向 阴离子移向______；阳离子移向______
电子流向 电源____极流向电解池____极；电解池____极流向电源____极
【答案】正极 氧化 负极 还原 阳极 阴极 负 阴 阳 正
三、阴、阳极的放电顺序
1. 阳极放电顺序
（1）若是活性电极做阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应；
（2）若是 Pt、Au、C等惰性电极作阳极，则仅是溶液中的阴离子放电。
即：活泼金属＞S2-＞I -＞Br -＞Cl -＞OH-＞
SO4
2-
等（含氧酸根离子）＞F-。
2. 阴极放电顺序
（1）阴极上放电的总是溶液(或熔融电解质)中的阳离子，与电极材料无关；
（2）氧化性强的离子先放电 ，放电顺序如下：
Ag+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。
四、电极方程式的书写
1. 写出溶液中存在的离子并比较放电顺序
2. 根据氧化还原或题目信息，判断产物并写出电极反应
五、常见电解类型的电解规律
类型 电解质 反应式 溶液 pH 复原方法
电解水型
H2SO4阴极：_________________________
阳极：_________________________
总反应：_______________________
______
______
NaOH ______
Na2SO4______
电解
电解质型 CuCl2
阴极：_________________________
阳极：_________________________
总反应：_______________________
______ ______
放H2
生碱型 NaCl
阴极：_________________________
阳极：_________________________
总反应：_______________________
______ ______
放O2
生酸型 CuSO4
阴极：_________________________
阳极：_________________________
总反应：_______________________
______ ______
【答案】
类型 电解质 反应式 溶液 pH 复原方法
电解水型 H2SO4阴极：4H+ + 4e- === 2H2↑ 变小 加适
阳极：4OH- - 4e- === 2H2O + O2↑
总反应：2H2O ===== 2H2↑+ O2↑ 量水
NaOH 变大
Na2SO4不变
电解
电解质型 CuCl2
阴极：Cu2+ + 2e- === Cu
阳极：2Cl- - 2e- === Cl2↑
总反应：CuCl2 ===== Cu + Cl2↑
变大 加CuCl2
放H2
生碱型 NaCl
阴极：2H+ + 2e- === H2↑
阳极：2Cl- - 2e- === Cl2↑
总反应：2NaCl + 2H2O ===== 2NaOH + H2↑+ Cl2↑
变大 通 HCl 气体
放O2
生酸型 CuSO4
阴极：2Cu2+ + 4e- === 2Cu
阳极：4OH- - 4e- === 2H2O + O2↑
总反应：2CuSO4 + 2H2O ===== 2Cu + 2H2SO4 + O2↑
变小 加 CuO
题型一：放电顺序与放电产物的判断
【变 2】（2019·福建·泉州第十六中学高二月考）采用惰性电极从 、 、Cl-、Cu2+、Ba2+、Ag+、H+
选出适当离子组成的电解质（非熔融态下），并电解，
(1)若两极分别放出 H2和O2，电解质可能为___。
(2)若阴极析出金属，阳极放出 O2，电解质可能为___。
(3)若两极分别放出气体，且体积比为 1：1，电解质可能为___。
(4)若既无 O2也无 H2放出，则电解质可能为___。
【答案】Ba(NO3)2、H2SO4、HNO3 AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4 HCl、BaCl2 CuCl2
【分析】
阴极上阳离子放电顺序为 Ag+>Cu2+>H+>Ba+，阳极上阴离子放电顺序为 Cl->OH->、 ，
根据电极产物判断阴阳极放电的离子，从而确定溶液中的电解质。
【详解】
阴极上阳离子放电顺序为 Ag+>Cu2+>H+>Ba2+，阳极上阴离子放电顺序为 Cl−>OH−>含氧酸根，
(1)当阴极放出 H2，阳极放出 O2时，则阴极 H+放电，阳极 OH−放电，则溶液中的阴离子为硫酸根或硝酸根，
阳离子是 H+或Ba2+，BaSO4为沉淀，所以电解质是 Ba(NO3)2、H2SO4、HNO3；
故答案为 Ba(NO3)2、H2SO4、HNO3；
(2)当阴极析出金属时，阴极为 Cu2+或Ag+放电，阳极放出 O2，阳极为 OH−放电，则溶液中的阴离子为硫酸
根或硝酸根，电解质是 AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4，
故答案为 AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4；
(3)若两极分别放出气体，且体积比为 1：1，则阴极放出 H2，阳极放出 Cl2，阴极为 H+放电，溶液中的阳
离子为 H+或Ba2+，阴离子为 Cl−放电，溶液中的阴离子为 Cl−，所以电解质为 HCl、BaCl2；
对点训练
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