2025屆高考化學總復(fù)習專題六第三單元電解池金屬的腐蝕與防護教案蘇教版

第三單元電解池金屬的腐蝕與防護

■考點1電解原理

［教材基礎(chǔ)一自熱身］

1.電解

使電流通過電解質(zhì)溶液(或熔融的電解質(zhì))而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。在

此過程中.電能轉(zhuǎn)化為化學能c

2.電解池

(1)概念：電解池是把電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置。

(2)電解池的構(gòu)成條件：①有外接電源；②有與電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)相連的兩個電

極；③形成閉合回路。

(3)電極名稱及電極反應(yīng)式(以電解CuCL溶液為例)

電?名尊,同松、.電■名黑.衛(wèi)，

反應(yīng)類■，竺星及施反應(yīng)奏藪.也反應(yīng)

電■反亶式，廿**-2電?及虛式，

Q-2e7

CuCUM

總反應(yīng)方程式：CuCL騏Cu+CLf。

(4)電解池中電子和離子的移動：

①電子：從電源負極流出后,流向電解池陰極;從目解池的陽極流向電源的正極。

②離子：陽離子移向電解池的陰極,陰離子移向電解池的陽極。

3.在惰性電極上離子的放電依次

(1)陰極(與電板材料元昊九

Af*FJ+Ct?+工4H+(?)AP*N?+WK+

得到電予由*蝴0

(2)陽極(身電機材料有關(guān))i

耕仇電?:**一>「-ACT>OH-?僧?子〉匯

三1一?由■—一

［知能深化一掃盲點］

提能點(一)惰性電極電解電解質(zhì)溶液的四種類型

電解質(zhì)電極反應(yīng)式電解質(zhì)溶溶液

類型

類型及總反應(yīng)式液濃度pH

含氧酸，如

+-

電解陰極：4H+4e=2H2\減小

增大

H2SO,

水型陽極：40H~-4e-=2H2Q+02t

可溶性強堿，增大

如NaOH總反應(yīng)式：2H2。里鯉型

活潑金屬

含氧酸鹽，如不變

KNOs

+

陰極：2H+2e-=H21

-

無氧酸，如HC1陽極：2Cr-2e=CLt增大

電解

總反應(yīng)式：t+C12t

電解減小

2+

不活潑金屬無陰極：Cu4-2e-=Cu

質(zhì)型

-

氧酸鹽，如陽極：2Cr-2e=Cl2f增大

CuCl2

總反應(yīng)式：CuC1+Cl2t

+

陰極：2H+2e-=H21

放m

-

活潑金屬無氧陽極:2Cr-2e=Cl2t

生堿—增大

由解

酸鹽，如NaCl總反應(yīng)式：2甌1+2比0二更2頰川十

型

H2+CI2t

陰極：2Cu"+4e一^2Cu

放6不活潑金屬含

陽極：40H--4e_=21W±pJ_

生酸氧酸鹽，如——減小

總反應(yīng)式：2CuSO」+2H?O里量2Cu+

型CuSOi

2HsO1+O2t

［對點練］

1.用惰性電極電解下列各組中的三種電解質(zhì)溶液，在電解的過程中，溶液的pH依次為

上升、不變、降低的是（)

A.AgN(hCuCl2CU(N0.02

B.KC1Na2soiCUSOI

C.CaCl2KOHNaN03

D.IIC1IINO：)K2soi

解析：選BAgNO，、CU（N0B）2、CUSOI等隨電解的進行，有酸產(chǎn)生，溶液pH降低；KC1、

CaCk等隨電解的進行，有堿產(chǎn)生，溶液pH上升；CuCh.HC1電解的電解質(zhì)本身，溶液中CuCl2.

HC1削減,對應(yīng)的不削減,溶液的pH上升;KOH、HN03相當于電解比0,電解質(zhì)濃度增大，對

應(yīng)的堿液堿性更強，酸液酸性更強。

提能點（二）陰、陽極的推斷和電解產(chǎn)物的分析方法

1.陰、陽極的推斷方法

依據(jù)外接電源正極連陽極，負極連陰極

依據(jù)電流方向從陰極流出，從陽極流入

依據(jù)電子流向從陽極流出，從陰極流入

依據(jù)離子流向陰離子移向陽極，陽向子移向陰極

①陽極：電極溶解、逸出0K或極區(qū)變酸性)或C12：②陰極：析出金屬、逸

依據(jù)電極產(chǎn)物

出H式或極區(qū)變堿性)

2.電解產(chǎn)物的分析方法

首先明確陽極材料和溶液中存在的全部離子，然后依據(jù)如下規(guī)律分析推斷。

(1)陽極：①金屬活性電極：電極材料失電了;生成相應(yīng)的金屬陽離子；②情性電極：溶

液中的陰離子失電子，生成相應(yīng)的單質(zhì)或高價化合物(陰離子放電依次：S2->r>Br->Cr>0IF>

含氧酸根離子)。

(2)陰極：溶液中的陽離子得電子，生成相應(yīng)的單質(zhì)或低價化合物(陽離子放電依次：Ag

+>Fe：J+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+)o

［對點練］

2.裝置(I)為鐵銀(Fe-Ni)可充電的堿性電池：Fe+Ni02+2H,0球7Fe(0H)2+

Ni(OH)2；裝置(II)為電解示意圖。當閉合開關(guān)K時，電極Y旁邊溶液先變紅。X、Y電極為惰

性電極。下列說法正確的是()

A.閉合K時，電極X上有無色無味的氣體產(chǎn)生

B.閉合K時，電極X的反應(yīng)式為2C「一2c一=。21

C.閉合K時，電子從電極A流向電極X

D.閉合K時，電極A的反應(yīng)式為NiO2+2e-+2H+=Ni(OH)2

解析：選B閉合K時，電極Y旁邊溶液先變紅，說明Y極小放電產(chǎn)生氫氣，是陰極，

則X極是陽極，放電產(chǎn)生氯氣，電極反應(yīng)式為2C「-2e=C12t,A項錯誤，B項正確；

電極A是正極，電極B是負極，電子從B極流出，C項錯誤；裝置(I)為堿性電池，故A極放

--

電時的電極反應(yīng)式為NiOz+2e+2H,0=Ni(OH)2+2OH,D項錯誤。

［題點全練一過高考］

題點一電極反應(yīng)式、電解方程式的書寫

1.按要求書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式

⑴用惰性電極電解AgNOs溶液：

陽極反應(yīng)式：：

陰極反應(yīng)式：；

總反應(yīng)離子方程式：o

⑵用悟性電極電解MgCk溶液

陽極反應(yīng)式：；

陰極反應(yīng)式：；

總反應(yīng)離子方程式：o

⑶用Fe作電極電解NaCl溶液

陽極反應(yīng)式：；

陰極反應(yīng)式：：

總反應(yīng)化學方程式：。

⑷用Fe作電極電解MaOH溶液

陽極反應(yīng)式：；

陰極反應(yīng)式：：

總反應(yīng)離子方程式：O

⑸用Cu作電極電解鹽酸溶液

陽極反應(yīng)式：；

陰極反應(yīng)式：；

總反應(yīng)離子方程式：___________________________________________________________

(6)用A1作電極電解、aOH溶液

陽極反應(yīng)式：;

陰極反應(yīng)式：；

總反應(yīng)離子方程式：o

(7)以鋁材為陽極，電解HR0#容液，鋁材表面形成氧化膜

陽極反應(yīng)式：；

陰極反應(yīng)式：；

總反應(yīng)離子方程式：o

(8)用A1單質(zhì)作陽極，石墨作陰極，電解NaHCOU容液

陽極反應(yīng)式：；

陰極反應(yīng)式：；

總反應(yīng)離子方程式：o

(9)用惰性電極電解熔融MgCL

陽極反應(yīng)式：；

陰極反應(yīng)式：;

總反應(yīng)離子方程式：____________________________________________________

答案：(1)4OH一一4。一=。2t+2HQ

4Ag*4-4e-=4Ag

由解

4Ag"4-2IL0=4Ag4-02t+4H‘

--+

(2)2Cl-2e=Cl212H+2e-=H21

2一+-由解

Mg+2d+2FL0=^Mg(OH)21+CLt+H2t

-2++

(3)Fe-2e=Fe2H+2e-=H2t

由解

Fe+2H20^^Fe(0H)21+H21

--

(4)Fe-2e+2OH=Fe(OH)2I

-

2H20+2e=H2t+2CH一

由解

Fe+2H2()W^Fe(()H)21+H2t

-2++

(5)Cu-2e=Cu2H+2e-=H2t

Cu+2H遑^CF+H2f

-

(6)2Al-6e_+80H=2A10；+4H20

-f

6H20+6e=3H2t+60H一(或6H+6e-=3H2t)

由角w

2A1+2H20+20H10；+3H21

-+

(7)2Al-6e+3H,0=Al203+6H

+-

6H+6e=3H2t2Al+3^0^fiAl203+3H21

-

(8)2A1+6HC0；r-6e=2Al(OH)3I+6C0,t

+-

6H+6e=3H21

i,由解

2A1+6HCO；4-6H^^2A1(0H)aI+6C0?t+3ILt

-2+-

(9)2Cr-2e=Cl21Mg+2e=Mg

2+

Mg+2Cr=Mg+Cl2t

題點二電解原理和電解規(guī)律的考查

2.關(guān)于用惰性電極電解CuCk溶液試驗的說法錯誤的是()

A.溶液中C「向陽極移動，C/+向陰極移動

B.陽極上發(fā)生還原反應(yīng)，陰極上發(fā)生氧化反應(yīng)

C.陰極反應(yīng)：Cu2++2e-=Cu

D.可以用潮濕的KI-淀粉試紙檢驗陽極產(chǎn)生的氣體為Ch

解析：選B溶液中O/+向陰極移動，C「向陽極移動，A正確:

-

發(fā)生還原反應(yīng)：C1++2e-=Cu,陽極發(fā)生氧化反應(yīng)：2Cr-2e=Cl2t,可以用潮濕的KI-

淀粉試紙檢驗陽極產(chǎn)生的氣體Ck,B錯誤，C、D正確。

3.如圖是一個石墨作電極，電解稀的NaSO,溶液的裝置，通電后在石墨電極A和B旁邊

分別滴加一滴石蕊溶液。下列有關(guān)敘述正確的是（）

A.逸出氣體的體積，A電極的小于B電極的

B.一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體

C.A電極旁邊呈紅色，B電極旁邊呈藍色

I）.電解一段時間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到同一燒杯中，充分攪拌后溶解呈中性

_-+

解析：選DA、B電極反應(yīng)式分別為4H2O+4e==2H2t+40/、2H>0-4e=021-F4H,

相同溫度和壓強下，A電極生成氣體體積大于B電極，A錯誤；陽極上生成M陰極上生成必

。2和也都是無色無味氣體，B錯誤；由電極反應(yīng)式知，A電極旁邊溶液呈堿性，B電極旁邊溶

液呈酸性，則A電極溶液呈藍色，B電極溶液呈紅色，C錯誤；情性電極電解稀的Na2soi溶液,

實際是電解水，將全部電解液轉(zhuǎn)移到同一燒杯中，充分攪拌后溶液呈中性，D正確。

■考點2電解原理的應(yīng)用

［教材基礎(chǔ)一自熱身］

i.電解飽和食鹽水

（1）電極反應(yīng)

陽極：2cl（反應(yīng)類型:氧化反應(yīng)）,

陰極：2H一+2屋=口"（反應(yīng)類型:還原反應(yīng)）。

（2）總反應(yīng)方程式

①化學方程式：2NaCl+2H,0里鯉2NaOH+FLf+C1J。

②離子方程式：2口-+2乩0^^2（）曠+上t+CL1。

（3）應(yīng)用：氯堿工業(yè)制燒堿、氫氣和氯氣

陽極鈦網(wǎng)（涂有鈦、釘?shù)妊趸锿繉樱?/p>

陰極碳鋼網(wǎng)

陽離①只允許陽離子通過，能阻擋陰離子和氣體通過

子交②將電解槽隔成陽極室和陰極室

換膜③既能阻擋由和C12混合爆炸，又能避開C12和NaOH溶液作用生成的

NaClO影響燒堿質(zhì)量

2.電鍍和電解精煉銅

電鍍（鐵制品上鍍Cu）電解精煉銅

粗銅（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au

電極材料鍍層金屬銅

等雜質(zhì)）

Cu—2e-=Cu'+^

陽極

Zn-2e-=Zn2+>

電極反應(yīng)Cu—2e-=Cu'+

Fe-2e-=Fe2+^

Ni-2e~=Ni2+

電極材料待鍍鐵制品精銅

陰極

電極反應(yīng)Cu2+-f-2e-^Cu

電解質(zhì)溶液含c/+的鹽溶液

電解精煉銅時，粗銅匚口的Ag、Au等不反應(yīng)，沉積在電解池底部形成陽極泥

3.電冶金

利用電解熔融鹽（或氧化物）的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。

總方程式陽極、陰極反應(yīng)式

-

陽極：2Cr-2e=Cl2f

冶煉鈉2NaCl（熔融）曼些2岫+。2t

陰極：2Na++2e-=2Na

陽極：2Cr-2e"=Cl21

冶煉鎂MgCb（熔融）星且Mg+Ckt

陰極：幅2++2底=融

陽極：6（）2一一12。一=30川陰

冶煉鋁2Al2。式熔融）里鯉4A1+30?t

極：4A13+4-12e-^4Al

［題點全練一過高考］

題點一電解原理的基本應(yīng)用

1.用電化學法制備LiOH的試驗裝置如圖，采納惰性電極，a口導(dǎo)入LiCl溶液，b口導(dǎo)

入LiOH溶液，下列敘述正確的是（）

A.通電后陽極區(qū)溶液pH增大

B.陰極區(qū)的電極反應(yīng)式為401「一4。一=02t+2IL0

C.當電路中通過1in^l電子的電量時，會有0.25mol的CL生成

D.通電后Li卡通過交換膜向陰極區(qū)遷移，LiOH濃溶液從d口導(dǎo)出

解析：選DA項，左端為陽極，C1一放電生成CL,CL溶于水，生成酸，pH減小，錯誤;

B項,右端是陰極區(qū)得到電子,電極反應(yīng)式為2H2。+2/=20』+出3錯誤；C項，2C「一

2e-=Cl2,通過1mol電子，得到0.5molCk,錯誤；D項，依據(jù)電解原理，陽離子通過陽

離子交換膜，從陽極區(qū)向陰極區(qū)移動，LiOH濃溶液從d口導(dǎo)出，正確。

2.(1)①電鍍時，鑲件與電源的極連接。

②化學鍍的原理是利用化學反應(yīng)生成金屬單質(zhì)沉積在鍍件表面形成鍍層。若用銅鹽進行

化學鍍銅，應(yīng)選用(填“氧化劑”或“還原劑”)與之反應(yīng)。

哂

(2)粗銅的電解精煉如圖所示。在粗銅的電解過程中，粗銅板應(yīng)是圖中電極_______(填

圖中的字母)；在電極d上發(fā)生的電極反應(yīng)式為

;若粗銅中還含有Au、Ag、Fe,它們在電解槽中的存在形式和位置為

(3)以CuSO,溶液為電解質(zhì)溶液進行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉,下

列說法中正確的是O

a.電能全部轉(zhuǎn)化為化學能

b.粗銅接電源止極，發(fā)生氧化反應(yīng)

c.溶液中C-+向陽極移動

d.利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬

(4)離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系。由有機陽離子、Al￡l「和A1C1；組成的離

子液體作電解液時，可在鋼制品上電鍍鋁。鋼制品應(yīng)接電源的極，已知電鍍過程中

不產(chǎn)生其他離子且有機陽離子不參與電極反應(yīng)，陰極電極反應(yīng)式為

若改用A1C13水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為

解析：（1）①電鍍池中，鍍件就是待鍍金屬制品，為陰極，與電源的負極相連；鍍層金屬

為陽極，與電源正極相連。②要把銅從銅鹽中置換出來，Cu"被還原，所以應(yīng)加入還原劑。（2）

粗銅電解精煉時，粗銅作陽極與電源正極相連，所以粗銅板是圖中電極c,d是陰極，發(fā)生的

反應(yīng)是0/++2r=偽，AU、Ag不如銅活潑，以單質(zhì)的形式沉積在c（陽極）下方，F(xiàn)e比銅活

潑，以Fe?+的形式進入電解質(zhì)溶液中。（3）粗銅電解精煉時，電能不行能全部轉(zhuǎn)化為化學能，

a錯誤；粗銅作陽極與電源正極相連，發(fā)生氧化反應(yīng)，b正確；溶液中的C/+向陰極移動，c

錯誤；不活潑金屬Ag、Pt、Au等金屬在陽極沉積，可以回收。（4）在鋼制品上電鍍鋁，故鋼

制品應(yīng)作陰極，與甩源的負極相連；因為電鍍過程中“不產(chǎn)生其他離子且有機陽離子不參與

電極反應(yīng)”，A1元素在熔融鹽中以Al2c「和A1C1；形式存在，則電鍍過程中負極上得到電子

的反應(yīng)是4AbC17+3e-=Al+7AlCl】在水溶液中，得電子實力：父x1計,故陰極上發(fā)生的

反應(yīng)是2卜廣42院=出to

答案：（1）①負②還原劑（2）cCu2++2e-=CuAu、Ag以單質(zhì)的形式沉積在c（陽極）

下方，F(xiàn)e以Fe〉十的形式進入電解質(zhì)溶液中（3）bd（4）負4ALC17+3e-=AH-7AlCir也

題點二電解原理在環(huán)境治理中的應(yīng)用

3.電浮選凝合法是工業(yè)上采納的一種污水處理方法，即保持污水的pH在5.。?6.0之間，

通過電解生成Fe（0H）3膠體，F(xiàn)e（0H）3膠體具有吸附作用，可吸附水中的污物而使其沉淀卜.來,

起到凈水的作用，其原理婦圖所示。下列說法正確的是（）

A.石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.依據(jù)圖示，物質(zhì)A為C02

C.為增加污水的導(dǎo)電實力，可向污水中加入適量乙醉

D.甲烷燃料電池中向空氣?極移動

解析：選BA項，甲烷、空氣燃料電池中，通甲烷的電極是負極，則石墨電極為陰極，

陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，錯誤；B項，通入甲烷的石墨電極作負極，反應(yīng)式為CH,+4C0r-8e-

=5COz+2HO物質(zhì)A為⑩，正確；C項，乙醇是非電解質(zhì)，不能增加導(dǎo)電性，錯誤；D項，

在原電池中，陰離子向負極移動，則甲烷燃料電池中CO「向甲烷一極移動，錯誤。

4.工業(yè)上用電解法處理含銀酸性廢水并得到單質(zhì)Ni的原理如圖所示。

己知：①時2+在弱酸性溶液中發(fā)生水解；

②氧化性：Ni?+（高濃度）>/>Ni"（低濃度）。

下列說法不正確的是（）

--

A.碳棒上發(fā)生的電極反應(yīng)：40H-4e=02t+2H20

B.電解過程中，乙中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度將不斷削減

C.為了提高Ni的產(chǎn)率，電解過程中須要限制廢水pH

【）.若將圖中陽離子膜去掉，將甲、乙兩室合并，則電解反應(yīng)總方程式發(fā)生變更

解析：選BA項，陽極電極反應(yīng)式為40曠一4屋=況0+02t,陰極：Ni2++2e-=Ni,2H

+

+2e-=H2t,正確；B項，由于丙中超+、M不斷削減，C「通過陰離子膜從丙移向乙，甲

中0H不斷削減，Na:通過陽離子膜從甲移向乙，所以乙中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度不斷增大，

錯誤；C項，由于酎的氧化性大于雨2+（低濃度）的氧化性，所以為了提高Ni的產(chǎn)率，電解過

程須要限制廢水的pH,正確：D項，若去掉陽離子膜，在陽極放電生成Ck,反應(yīng)總方程

式發(fā)生變更，正確。

題點三電解原理在物質(zhì)制備中的應(yīng)用

5.（2024?揚州模擬）HEO,可以通過電解NaB（OH）〃溶液的方法制備，其工作原理如圖。

下列敘述錯誤的是（）

A.M室發(fā)生的電極反應(yīng)式為2H4e一=02t+4H+

B.N室中：或<然

c.n膜為陰膜，產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)的化學原理為強酸制弱酸

D.理論上每生成1mol產(chǎn)品，陰極室可生成標準狀況下5.6L氣體

解析：選DA項，M室為陽極室，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2也0—4鼠=（）2t+41廣,

正確；B項，N室為陰極室，溶液中水電離的卜廣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，生成山,促進水的電離,

溶液中0H一濃度增大，即湍<圾，正確；C項，陽極室的「穿過陽膜擴散至產(chǎn)品室，原料室的

B（OH）；穿過陰膜擴散至產(chǎn)品室,二者反應(yīng)生成HaBOs,則II膜為陰膜，正確；D項,每生成Imol

產(chǎn)品，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為1rrol,陰極室生成0.5molH2,其標準狀況下為11.2L氣體，錯誤.

6.二氧化氯（C1OJ為一種黃綠色氣體，是國際上公認的高效、廣譜、快速、平安的殺菌

消毒劑，目前已開發(fā)出用電解法制取CIO2的新工藝。

(1)①如圖所示用石墨做電極，在肯定條件下電解飽和食鹽水制取C102O寫出陽極產(chǎn)生

C102的電極反應(yīng)式為________________________________________________________

②電解一段時間，當陰極產(chǎn)生的氣體體積為112mL(標準狀況)時，停止電解。通過陽離

子交換膜的陽離子的物質(zhì)的量為mol；用平衡移動原理說明陰極區(qū)pH增大的緣由：

(2)C1O2對污水中Fe?*4/卡、+—和CN一等有明顯的去除效果。某工廠污水中含CWamg-L

現(xiàn)用C10,將CN一氧化，只生成兩種氣體，其離子反應(yīng)方程式為

處理100n?這種污水，至少須要CIO?moK

解析：(1)①陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，由題意可知，C廠放電生成C102,由元素守恒可知，有

水參與反應(yīng)，結(jié)合電荷守恒可知，同時生成卜廣，陽極電極反應(yīng)式為C「+2H2—5釬=60"

+411'o②在陰極發(fā)生反應(yīng)：2H*4-2e-=H2t,3的物質(zhì)的量為??。=o005mol,

通過陽離子交換膜的陽離子為+1價離子，故通過交換膜的陽離子的物質(zhì)的量為0.005molX2

=0.01mol,電解中陰極片濃度減小，使得也001「+父的平衡向右移動，溶液的pH增大。

(2)Cl(h將CV氧化，只生成兩種氣體，應(yīng)生成心與C0?同時生成Cl-,反應(yīng)離子方程式為2CIO2

-3-3-

+2CN=N2t+2CO2t+2Cr,100廢水中CN一質(zhì)量=100mXag?m=100ag,則CN

的物質(zhì)的量為"?‘彳7=努111。1,由方程式可知，至少須要C10?的物質(zhì)的量為丁mol。

/bgmo111513

-+

答案：(l)?Cr+2H20-5e=C102t+41I

+-

②0.01在陰極發(fā)生反應(yīng)：2H+2e=H2t,小濃度減小，使得達00l「+H+的平衡

向右移動，0卜「濃度增大，pH增大

-50a

(2)2CK>2+2CN-=N21+20)2t+2C1昔(或3.85a)

1J

考點3多池組合及電化學計算

一、“多池組合”電池類型的推斷方法

1.有外接電源電極類型的推斷方法

有外接電源的各電池均為電解池，若電池陽極材料與電解質(zhì)溶液中的陽離子相同，則該

電池為電鍍池。如：

則甲為電鍍池,乙、丙均為電解池。

2.無外接電源電池類型的推斷方法

(1)干脆推斷

特別直觀明顯的裝置，如燃料電池、鉛蓄電池等在電路中，則其他裝置為電解池。如圖

所示：A為原電池,B為電解池。

(2)依據(jù)電池中的電極材料和電解質(zhì)溶液推斷

砧

原電池一般是兩種活潑性不同的金屬甩極或一種金屬電極和一個碳棒作電極；而電解池

則一般都是兩個惰性電極，如兩個鈉電極或兩個碳棒。原電池中的電極材料和電解質(zhì)溶液之

間能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，電解池的電極材料一般大能和電解質(zhì)溶液自發(fā)反應(yīng)。如圖所

示：B為原電池,A為電解池。

(3)依據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象推斷

總

在某些裝置中依據(jù)電極反應(yīng)或反應(yīng)現(xiàn)象可推斷電極，并由此推斷電池類型。如圖所示：

若C極溶解，D極上析出Cu,B極旁邊溶液變紅，A極上放出黃綠色氣體，則可知乙是原電池,

D是正極，C是負極；甲是電解池,A是恒極，B是陰極。B、D極發(fā)生還原反應(yīng)，A、C極發(fā)生

氧化反應(yīng)。

［對點練］

1.某同學組裝了如圖所示的電化學裝置，電極I為A1,其他均為Cu,下列說法正確的

是()

A.電流方向：電極段?電極1

B.電極I發(fā)生還原反應(yīng)

C.電極H漸漸溶解

【).電極【II的電極反應(yīng)：Cu2++2e-=Cu

解析：選A帶鹽橋的①、②裝置構(gòu)成原電池，I為負極，II為正極，裝置③為電解池。

A項，電子移動方向：電極I-③-*電極IV,電流方向與電子移動方向相反，正確；B項，原

電池負極在工作中發(fā)生氧化反應(yīng)，錯誤；C項，原電池正極上發(fā)生還原反應(yīng)，Ci?+在電極II上

得電子，生成Cu,該電極質(zhì)量漸漸增大，錯誤；D項，電解池中陽極為活性電極時，電極本

身被氧化，生成的離子進入溶液中，因為電極II為正極，因此電極III為電解池的陽極，其電

極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2+,錯誤。

2.用鉛蓄電池電解AgNOa、Na2sO3的溶液，a、b、c、d電極材料均為石墨。已知鉛蓄電

放由

池的總反應(yīng)為Pb(s)+PbQ;(s)+2H2S0l(aq)黃12Pbs=(s)+2比0(1),通電時a電極質(zhì)量

增加，下列說法正確的是()

A.電路中通過1mol電子時，Y電極質(zhì)量增加48g

+-

B.放電時鉛蓄電池負極的電極反應(yīng)式為Pb02(s)+4H(aq)+SOt(aq)+2e=PbSO((s)

+2H20(l)

C.c、cl電極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為1:2

D.X極為負極

解析：選Aa極質(zhì)量增加，即析出了Ag,a為陰極，則Y為負極，X為正極，I)項錯；

B項，所寫電極反應(yīng)式為正極的電極反應(yīng)式；C項，c為陰極放出上，d為陽極放出Os物質(zhì)

的量之比為2：1。

3.某愛好小組的同學用如圖所示裝置探討有關(guān)電化學的問題。當閉合該裝置的電鍵時，

視察到電流計的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。

請回答下列問題：

⑴甲池為________(填“原電池”“電解池”或“可鍍池”),通入CHQH電極的電極反

應(yīng)式為O

(2)乙池中A(石墨)電極的名稱為________(填“正極”“負極”“陰極”或“陽極”)，

總反應(yīng)式為。

(3)當乙池中B極質(zhì)量增加5.40g時，甲池中理論上消耗的體積為niL(標準狀

況下)，丙池中_______極析出________g銅。

(4)若丙中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，電鍵閉合一段時間后，甲中溶液的pH將

________(填“增大”“減小”或“不變”)；丙中溶液的pH將(填“增大”“減小”

或“不變”)。

解析：(1)甲池為原電池，通入CHQH的電極為負極，電極反應(yīng)式為CHQH—6e.+80H一

=COrI6IL0o(2)乙池為用惰性電極電解AgNH溶液,其中A作陽極，B作陰極，總反應(yīng)式為

4AgNO；4+2H-.O電解,4Ag+0"+4HN03。(3)依據(jù)各電極上轉(zhuǎn)移的電子相同,得/?(Ag)=4/?(02)

15.4015.40

=2〃(Cu),故/(。2)=：XX22.4L=0.28L=280ml.,///(Cu)=~X'X64g=l.€0g。

4lUoZlUo

⑷若丙中電極不變，將其溶液換成NaCl溶液，依據(jù)丙中總反應(yīng)2NaCl+2Ha里甦2Na()H+H2f

+C121,則溶液pH增大,而甲中總反應(yīng)為2cH30H+302+4K0H=2K2co3+6H2O,溶液pH減小。

-

答案：⑴原電池CH30H-6e+80ir=C0t+6H20(2)陽極4AgN03+21L0電解,4Ag

+O2t+4HN0；((3)280D1.60(4)減小增大

二、電化學計算

1.原則

電化學的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，各電極上轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相等，無論是單一電池還

是串聯(lián)電解池，均可抓住電子守恒計算。

2.關(guān)鍵

(1)電極名稱要區(qū)分清晰.

(2)電極產(chǎn)物要推斷秋確。

(3)各產(chǎn)物間量的關(guān)系遵循電子得失守恒。

3.計算方法

(D依據(jù)電子守恒計算

用于串聯(lián)電路中陰陽兩極產(chǎn)物、正負兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計算，其依據(jù)是電路

中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。

如圖所示：圖中裝置甲是原電池，乙是電解池，若電路中有0.2mol電子轉(zhuǎn)移，則Zn

極溶解6.5g,Cu極上析出H224L(標準狀況),Pt極上析出Cl20.1mol,C極上析出Cu6.4

go甲池中H+被還原,生成ZnSOi,溶液pH變大;乙池是電解CuCL,由于十濃度的減小使

溶液pH微弱增大，電解后再加入適量CuCL固體可使溶液復(fù)原。

楂

(2)依據(jù)總反應(yīng)式計算

先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最終依據(jù)總反應(yīng)式列出比例式計算。

(3)依據(jù)關(guān)系式計算

依據(jù)得失電子守恒定律關(guān)系建立起已知量與未知量之間的橋梁，構(gòu)建計算所需的關(guān)系式。

如以通過4mol1為橋梁可構(gòu)建如下關(guān)系式：

(式中M為金屬，〃為其離子的化合價數(shù)值)

該關(guān)系式具有總覽電化學計算的作用和價值，熟記電極反應(yīng)式，敏捷運用關(guān)系式便能快

速解答常見的電化學計算問題。

［留意］在電化學計算中，還常利用1和后〃(鼠)><鵬乂1.60><107"來計算電

路中通過的電量。

［對點練］

4.500mLNaNOs和Cu(N03)2的混合溶液中c(NQ；)=0.3mol?L,用石墨作電極電解此

溶液，當通電一段時間后，兩極均收集到氣體1.12L(標準狀況下)，假定電解后溶液體積仍

為500mL,下列說法正確的是()

A.原混合溶液中<?(Na*)=0.2mol?L-1

B.電解后溶液中c(M)=0.2mol-L-1

C.上述電解過程中共轉(zhuǎn)移0.4mol電子

I).電解后得到的Cu的物質(zhì)的量為0.1mol

解析：選B陽極離子放電實力：0HQN07,依據(jù)題給信息，陽極肯定是OFT放電，生成

0.05mol0>,轉(zhuǎn)移0.2mol電子;陰極離子放電實力:Ca2+>H+>Na+,所以Cu"先放電，然后

是4放電,陰極生成0.05mol從時，轉(zhuǎn)移0.1mol電子，依據(jù)得失電子守恒知,C產(chǎn)得到0.1

mol電子，/?(Cu2+)=0.05mol,所以原溶液中〃[Cu(N()3)2]=0.05mol,〃(N0；)=0.3nol-L

1X0.5L=0.15mol,/?(NaNO：)=0.05mol。原混合溶液中c(Na，)==0.1mol,L

t°C嗯

U.□L

T，A項錯誤；結(jié)合以上分析及電解總方程式Q12++2H2。里鯉Cu+H/t+0U+2H+可知，生成

0.05molCu、0.05mol0八0.05mol比和0.1mol電解后溶液中cW)="，，=0.2

U.□L

mol-L-1,B項正確，D項錯誤；上述電解過程中共轉(zhuǎn)移0.2mol電子，C項錯誤。

5.1L1mol-Lf的AgN(h溶液在以銀為陽極，鐵為陰極的電解槽中電解，當陰極增重

2.16g時，下列推斷不正詢的是()

A,溶液濃度仍為1mol-L-1

B.陽極上產(chǎn)生112mL0式標準狀況)

C.轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是1,204X1(產(chǎn)

D.反應(yīng)中有0.02mol金屬被氧化

解析：選B該過程是在鐵上鍍銀，電鍍過程中，溶液的濃度不變，A正確；陽極反應(yīng)為

Ag—e-=Ag+,陰極反應(yīng)為Ag++e-=Ag,陽極上無氧氣生成，B錯誤；2.16gAg的物質(zhì)的

量為0.02mol,陽極有0.D2mol銀被氧化，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是1.204X10。CsD均正確。

6.將1L肯定濃度的CuSOi溶液，用a、b兩個石墨電極電解，當a極上產(chǎn)生22.4L(標

準狀況下)氣體時，b極上只有固體析出。然后將a、b兩極反接，接著通直流電，b極上又產(chǎn)

生22.4L(標準狀況下)氣體，溶液質(zhì)量共削減227go

(Da極上產(chǎn)生22.4L(標準狀況下)氣體時，b極增加的質(zhì)量為

(2)原溶液中CuSOi的物質(zhì)的量濃度為。

解析：(D電解方程式：2CuSO,+2H2O=2CU+2H2S0.,+02t。a極即陽極上產(chǎn)生供：m(0"

2241

=”,)——rX32g-mol'=32g,b極即陰極質(zhì)量增加的是生成Cu的質(zhì)量：勿(Cu)=

乙乙.4L,mol

224L

2/7(O2)X.4/(Cu)=2X——2--^X64g-mor'=128g,溶液質(zhì)量削減160go

22.4L,mol

(2)電源反接后，b為陽極，Cu先放電，然后OFT放電，a為陰極，C/+先放電，然后酎

放電。電解過程可分為三個階段：①電鍍銅，此階段溶液質(zhì)量變更A0=O。②電解CuSO,溶

液：

2c+2乩0=￡^2口】+2H2s6+0t

221

2/71(O2)2n\(O2)D\(O2)

此階段，溶液質(zhì)量削減160a@)g。

③電解H2soi溶液，其本質(zhì)是電解水：

2H2。里維2H2+02t

221

2/?2(O2)2n>(0>)m(O2)

此階段，溶液質(zhì)量削減36m(0)g。

八22.4L,

(0)+生(。2)=一).?----r-r=1mol

則有〈