2024年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題08電化學(xué)講含解析

PAGEPAGE1專題08電化學(xué)考向一原電池考綱要求1.了解原電池的工作原理，能寫出常見的電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2.了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。3.理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的緣由，金屬腐蝕的危害、防止金屬腐蝕的措施。命題規(guī)律原電池作為中學(xué)化學(xué)中的基本概念和基礎(chǔ)理論，在高考中占有特別重要的地位，以新型化學(xué)電源為命題背景考查原電池的結(jié)構(gòu)和工作原理的題型是高考的熱點。高考對原電池原理的考查主要有以下幾點：離子運動方向的推斷(特殊留意鹽橋中離子的運動以及離子對于指定交換膜的通過問題)，能量轉(zhuǎn)換類型，正負極的推斷，正負極與反應(yīng)類型的對應(yīng)關(guān)系，電極反應(yīng)式的書寫及推斷，有關(guān)計算問題。須要考生駕馭原電池原理，會運用氧化還原反應(yīng)的概念規(guī)律來分析問題，在平常的學(xué)習(xí)中重視上述幾點的訓(xùn)練。【例1】【2024天津卷】CO2是一種廉價的碳資源，其綜合利用具有重要意義?；卮鹣铝袉栴}：（3）O2協(xié)助的Al～CO2電池工作原理如圖4所示。該電池電容量大，能有效利用CO2，電池反應(yīng)產(chǎn)物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。電池的負極反應(yīng)式：________。電池的正極反應(yīng)式：6O2+6e?6O2?6CO2+6O2?3C2O42?反應(yīng)過程中O2的作用是________。該電池的總反應(yīng)式：________?！敬鸢浮緼l–3e–=Al3+（或2Al–6e–=2Al3+）催化劑2Al+6CO2=Al2(C2O4)3【解析】（3）明顯電池的負極為Al，所以反應(yīng)肯定是Al失電子，該電解質(zhì)為氯化鋁離子液體，所以Al失電子應(yīng)轉(zhuǎn)化為Al3+，方程式為：Al–3e–=Al3+（或2Al–6e–=2Al3+）。依據(jù)電池的正極反應(yīng)，氧氣再第一步被消耗，又在其次步生成，所以氧氣為正極反應(yīng)的催化劑。將方程式加和得到，總反應(yīng)為：2Al+6CO2=Al2(C2O4)3。【例2】【2024年高考新課標Ⅱ卷】Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是（）A．負極反應(yīng)式為Mg-2e-=Mg2+B．正極反應(yīng)式為Ag++e-=AgC．電池放電時Cl-由正極向負極遷移D．負極會發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑【答案】B【解析】試題分析：依據(jù)題意，電池總反應(yīng)式為：Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag，正極反應(yīng)為：2AgCl+2e-=2Cl-+2Ag，負【考點定位】考查原電池的工作原理?！久麕燑c睛】本題以Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池為載體，考查原電池電極反應(yīng)式的書寫，離子的遷移方向等學(xué)問?；瘜W(xué)電源是高考中的熱點，也是難點，學(xué)生要結(jié)合原電池的學(xué)問來推斷試題給出的化學(xué)電源的工作原理，然后結(jié)合化合價的變更推斷正、負極。一、概念和反應(yīng)本質(zhì)原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。二、工作原理原電池中依據(jù)電性關(guān)系：電流方向與電解質(zhì)溶液中陽離子移動方向相同；電子移動方向與電解質(zhì)溶液中陰離子移動方向相同。電子：由負極通過導(dǎo)線移向正極；電流：由正極到負極；電解質(zhì)溶液(熔融電解質(zhì))：陰離子移向負極，陽離子移向正極。以銅鋅原電池為例1.反應(yīng)原理電極名稱負極正極電極材料鋅片銅片電極反應(yīng)Zn－2e－=Zn2＋Cu2＋＋2e－=Cu反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電子流向由Zn沿導(dǎo)線流向Cu鹽橋中離子移向鹽橋含飽和KCl溶液，K＋移向正極，Cl－移向負極鹽橋的作用（1）平衡電荷；（2）避開斷路時發(fā)生化學(xué)腐蝕(隔離作用)2.兩個裝置的比較裝置Ⅰ中還原劑Zn與氧化劑Cu2＋干脆接觸，易造成能量損耗；裝置Ⅱ鹽橋原電池中，還原劑在負極區(qū)，而氧化劑在正極區(qū)，能避開能量損耗。三、構(gòu)成原電池的條件1．要有活動性不同的兩個電極（一種金屬與另一種金屬或石墨或不溶性的金屬氧化物）；2．要有電解質(zhì)溶液；3．兩電極浸入電解質(zhì)溶液且用導(dǎo)線連接或干脆接觸。4.要有能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)發(fā)生四、原電池正、負極的推斷（1）依據(jù)構(gòu)成原電池兩極的電極材料推斷。一般是較活潑的金屬為負極，活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。（2）依據(jù)原電池兩極發(fā)生反應(yīng)的類型推斷。負極發(fā)生氧化反應(yīng)；正極發(fā)生還原反應(yīng)。（3）依據(jù)電子流淌方向或電流方向推斷。電子流淌方向：由負極流向正極；電流方向：由正極流向負極。（4）依據(jù)原電池電解質(zhì)溶液中離子的移動方向推斷。陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。（5）依據(jù)原電池鹽橋中離子的移動方向推斷。陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。五、原電池電極反應(yīng)式的書寫1．一般電極反應(yīng)式的書寫2．困難電極反應(yīng)式的書寫（四）特殊原電池1.燃料電池電極反應(yīng)式的書寫（1）找位置、寫式子：負極反應(yīng)式應(yīng)符合“還原劑－ne－→氧化產(chǎn)物”的形式；正極反應(yīng)式符合“氧化劑＋ne－→還原產(chǎn)物”的形式。燃料中的碳、氫元素及助燃劑氧氣在不同介質(zhì)中放電后的詳細存在形式不同。①酸性介質(zhì)：碳、氫元素分別轉(zhuǎn)化為CO2、H＋；O2轉(zhuǎn)化為H2O。②堿性介質(zhì)：碳、氫元素分別轉(zhuǎn)化為COeq\o\al(2－,3)、H2O；O2轉(zhuǎn)化為OH－。（2）查電荷，添離子：檢查（1）中電極反應(yīng)式的電荷是否守恒，若是在溶液中進行的反應(yīng)，則可通過添加OH－或H＋的方法使電荷守恒，但要留意，在酸性溶液中不添加OH－，在堿性溶液中不添加H＋。若是在熔融態(tài)電解質(zhì)中進行的反應(yīng)，則可添加熔融態(tài)電解質(zhì)中的相應(yīng)離子。（3）查原子，添物質(zhì)：檢查是否符合原子守恒，若是在溶液中進行的反應(yīng)，可添加H2O使原子守恒。（4）對于較困難的電極反應(yīng)，可用總反應(yīng)式減去較簡潔一極的電極反應(yīng)式得到。2．可充電電池原理分析（1）充電時電極的連接：充電的目的是使電池復(fù)原其供電實力，因此負極應(yīng)與電源的負極相連以獲得電子，可簡記為負接負后作陰極，正接正后作陽極。（2）工作時的電極反應(yīng)式：同一電極上的電極反應(yīng)式，在充電與放電時，形式上恰好是相反的；同一電極四周的溶液，充電與放電時pH的變更趨勢也恰好相反。（五）金屬的腐蝕1．金屬腐蝕的實質(zhì)：金屬原子失去電子被氧化而消耗的過程。2．金屬腐蝕分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。3．化學(xué)腐蝕實質(zhì)：金屬和非電解質(zhì)或其它物質(zhì)相接觸干脆發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕。其腐蝕過程沒有電流產(chǎn)生。4．電化學(xué)腐蝕實質(zhì)：不純金屬或合金在電解質(zhì)溶液中發(fā)生原電池反應(yīng)。電化學(xué)腐蝕過程有電流產(chǎn)生。5．腐蝕的常見類型（1）析氫腐蝕在酸性條件下，正極發(fā)生2H++2e-=H2↑反應(yīng)。（2）吸氧腐蝕在極弱酸或中性條件下，正極發(fā)生2H2O+O2+4e-=4OH-反應(yīng)。若負極金屬不與電解質(zhì)溶液發(fā)生干脆的反應(yīng)，則形成吸氧腐蝕的原電池反應(yīng)。如生鐵浸入食鹽水中，會形成很多微小的原電池。6．在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢可用下列原則推斷：電解原理引起的腐蝕>原電池引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護措施的腐蝕?！纠?】【哈爾濱呼蘭區(qū)一中2025屆高三上學(xué)期12月月考】堿性電池具有容量大，放電電流大的特點，因而得到廣泛應(yīng)用。鋅－錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為：Zn＋2MnO2＋2H2O＝Zn(OH)2＋2MnOOH，下列說法錯誤的是（）A．電池工作時，電子由正極通過外電路流向負極B．電池正極的電極反應(yīng)式為：2MnO2＋2H2O＋2e－＝2MnOOH＋2OH－C．電池工作時，鋅失去電子D．外電路中每通過2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上削減6.5g【答案】A【解析】A.電池工作時，電子由負極通過外電路流向正極，A錯誤；B.正極電極反應(yīng)式為總式-負極，可得【趁熱打鐵】【黑龍江雞西十九中2025屆高三上學(xué)期期中】電池總反應(yīng)為Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH)，下列敘述正確的是（）A．該電池的正極為鋅B．該電池反應(yīng)中二氧化錳起催化劑作用C．0.1mol反應(yīng)時，流經(jīng)電解液的電子數(shù)為0.2molD．正極反應(yīng)式為MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH-【答案】D【解析】A.由電池反應(yīng)知，Zn元素化合價由0價變?yōu)?2價，所以Zn失電子作負極，故A錯誤；B.該原電池中二氧化錳參與反應(yīng)且作氧化劑，故B錯誤；C.電子不進入電解質(zhì)溶液，電解質(zhì)溶液是通過離子定向移動形成電流，故C錯誤；D.正極上二氧化錳得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH-，故D正確；答案：D?！纠?】【江西上饒二中2025屆高三上學(xué)期12月考】美國康奈爾高校的探討人員提出的可呼吸二氧化碳電池入選美國2024年十大創(chuàng)新術(shù)。電池的工作原理如圖所示。下列說法不正確的是（）A．該裝置可將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能B．正極的電極反應(yīng)式為2CO2+2e-=C2O42-C．利用該裝置不但可削減CO2的排放，還可利用二氧化碳資源D．該裝置中的兩電極材料均被消耗，需定期補充、更換【答案】D【解析】A．“可呼吸二氧化碳電池”為原電池原理，能夠?qū)⒒瘜W(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，故A正確；B．Al失電子作【趁熱打鐵】【泉州泉港區(qū)一中2025屆高三上學(xué)期其次次月考】最近科學(xué)家利用下列裝置圖勝利地實現(xiàn)了CO2和H2O合成CH4。下列敘述錯誤的是（）A．電池工作時，實現(xiàn)了將太陽能轉(zhuǎn)化為電能B．電路中轉(zhuǎn)移1mol的電子時，有1molH+透過質(zhì)子交換膜從左向右移C．銅電極為正極，電極反應(yīng)式為CO2-8e-+8H+=CH4+2H2OD．為提高該人工光合系統(tǒng)的工作效率，可向裝置中加入少量稀硫酸【答案】C【解析】A項，由圖可知，電池工作時，裝置實現(xiàn)了將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，故A項正確；B項，原電池工作時，陽離子向正極移動，Cu為正極，因此H+透過質(zhì)子交換膜從左向右移動，故B項正確；C項，原電池中正極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，由圖可知碳元素由CO2中+4價降低至CH4中-4價，因此銅電極為正極，電極反應(yīng)式為CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，故C項錯誤；D項，裝置中加入少量稀硫酸可以提高溶液的導(dǎo)電性，提高工作效率，故D項正確。故答案選C。1．不同介質(zhì)中電極反應(yīng)式的書寫技巧和步驟電極反應(yīng)式屬于以離子反應(yīng)表達的氧化還原半反應(yīng)，要遵循離子方程式拆分物質(zhì)的規(guī)則。（1）先寫出電極反應(yīng)式的主要框架(待配平)①酸性電解質(zhì)，主要支配H＋的位置如下負極：還原劑－xe－＋______→氧化產(chǎn)物＋H＋；正極：氧化劑＋xe－＋H＋→還原產(chǎn)物＋______。②非酸性電解質(zhì)(包括堿溶液、熔融鹽及氧化物)，主要支配陰離子的位置如下負極：還原劑－xe－＋陰離子→氧化產(chǎn)物＋______；正極：氧化劑＋xe－＋______→陰離子＋還原產(chǎn)物。（2）依據(jù)化合價變更分別計算氧化劑、還原劑與電子得失的比例。（3）依據(jù)電荷守恒配平離子，最終依據(jù)原子守恒配平其余物質(zhì)。2．燃料電池負極反應(yīng)式書寫新方法：零價法（1）方法說明燃料電池中，燃料在負極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即電池反應(yīng)中燃料作還原劑。假如將還原劑中各元素記為“零價”，而氧化產(chǎn)物中各元素的化合價均已確定，就可以計算出單位燃料被氧化所失去的凈電子數(shù)，從而書寫出負極反應(yīng)式。（2）詳細步驟燃料電池中，由于知道燃料在負極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，假定1mol燃料參與反應(yīng)，先確定失去的凈電子總數(shù)，再由電池所處的化學(xué)環(huán)境及電荷守恒、質(zhì)量守恒，干脆寫出電池負極反應(yīng)式。其書寫規(guī)律因為燃料物質(zhì)種類的不同而有微小差別。下面依據(jù)幾種不同類型的燃料進一步加以說明。（3）應(yīng)用實例①烴類燃料電池，如甲烷燃料電池eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(酸性：CH4－8e－＋2H2O=CO2＋8H＋,堿性：CH4－8e－＋10OH－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O))②含氧有機物燃料電池，如甲醇燃料電池eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(酸性：CH4O－6e－＋H2O=CO2＋6H＋,堿性：CH4O－6e－＋8OH－=COeq\o\al(2－,3)＋6H2O))③肼類燃料電池eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(酸性：N2H4－4e－=N2↑＋4H＋,堿性：N2H4－4e－＋4OH－=N2↑＋4H2O))3．充電電池問題的解答方法（1）分析建模（2）速判電極方程式正誤的推斷方法①查“三對應(yīng)”：一是位置對應(yīng)，即氧化反應(yīng)只能在電解池的陽極或原電池的負極發(fā)生，還原反應(yīng)只能在電解池的陰極或原電池的正極發(fā)生；二是H＋、OH－與介質(zhì)酸堿性的對應(yīng)，即酸性介質(zhì)，電極產(chǎn)物中不應(yīng)有OH－；堿性介質(zhì)，電極產(chǎn)物中不應(yīng)有H＋；三是電極名稱與電化學(xué)裝置類型是否對應(yīng)，即原電池中是正極、負極，電解池中是陰極、陽極。②查“三守恒”：即電極反應(yīng)式是否滿意質(zhì)量守恒、電荷守恒和得失電子守恒。【例】【陜西寶雞中學(xué)2025屆高三上學(xué)期11月模擬】某傳感器工作原理如圖所示。利用該傳感器可以測定空氣中NO、CO、NH3、SO2等有害氣體的含量。下列說法正確的是（）A．傳感器工作中，電子由Pt(Ⅰ)極經(jīng)電流儀傳到Pt(Ⅱ)極B．若M為熔融KOH，X為NH3，Y為N2，則負極的電極反應(yīng)式為2NH3－6e-=N2+6H+C．若M是含O2-的固體電解質(zhì)，X為NO，則正極的電極反應(yīng)式為O2+4e-=2O2-D．若X為CO，M為KOH溶液，則電池總反應(yīng)為2CO+O2=2CO2【答案】C誤區(qū)警示：原電池電極反應(yīng)式的書寫除留意正確推斷正、負極外，還應(yīng)充分考慮介質(zhì)的影響。一般而言，中性溶液中反應(yīng)物不行出現(xiàn)H+和OH一；酸性溶液中反應(yīng)物、生成物不會有OH一；堿性溶液中反應(yīng)物、生成物不會有H+；水溶液中不會出現(xiàn)O2－。特殊要留意的是介質(zhì)還能影響正、負極的變更，如Mg－A1－NaOH原電池中，Mg為正極，Al為負極?？枷蚨娊猓?）考綱要求了解電解池的工作原理，能寫出常見的電極反應(yīng)和電解反應(yīng)方程式；.知道電解在氯堿工業(yè)、精煉銅、電鍍、電冶金等方面的應(yīng)用；相識電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的實際意義。（2）命題規(guī)律電解池是高考的常考考點，近幾年高考對于電解原理的考查方向主要是借助新裝置或生疏產(chǎn)物情景來考查考生對氧化還原反應(yīng)原理的駕馭程度以及學(xué)問遷移實力，前者比如雙膜三室電解裝置，后者比如金屬活性電極生成氧化膜?？忌罁?jù)裝置特點，擅長分析離子運動方向以及電極反應(yīng)，敏捷運用氧化還原反應(yīng)理論進行推斷，并在平常訓(xùn)練中留意加強這方面的實力。【例1】【2024新課標1卷】最近我國科學(xué)家設(shè)計了一種CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)扮裝置，實現(xiàn)對自然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如圖所示，其中電極分別為ZnO@石墨烯（石墨烯包袱的ZnO）和石墨烯，石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為：①EDTA-Fe2+-e-＝EDTA-Fe3+②2EDTA-Fe3++H2S＝2H++S+2EDTA-Fe2+該裝置工作時，下列敘述錯誤的是（）A．陰極的電極反應(yīng)：CO2+2H++2e-＝CO+H2OB．協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)：CO2+H2S＝CO+H2O+SC．石墨烯上的電勢比ZnO@石墨烯上的低D．若采納Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需為酸性【答案】C【解析】分析：該裝置屬于電解池，CO2在ZnO@石墨烯電極上轉(zhuǎn)化為CO，發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，為點睛：精確推斷出陰陽極是解答的關(guān)鍵，留意從元素化合價變更的角度去分析氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，進而得出陰陽極。電勢凹凸的推斷是解答的難點，留意從物理學(xué)的角度借助于陽極與電源的正極相連去分析?！纠?】【2024新課標1卷】焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：（3）制備Na2S2O5也可采納三室膜電解技術(shù)，裝置如圖所示，其中SO2堿汲取液中含有NaHSO3和Na2SO3。陽極的電極反應(yīng)式為_____________。電解后，__________室的NaHSO3濃度增加。將該室溶液進行結(jié)晶脫水，可得到Na2S2O5?！敬鸢浮?H2O－4e－＝4H＋+O2↑a【解析】（3）陽極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，陽極區(qū)是稀硫酸，氫氧根放電，則電極反應(yīng)式為2H2O－4e－一、電解池原理-“五點”突破電解池（1）分清陰、陽極，推斷電解池陰、陽極的“四方法”①依據(jù)所連接的外加電源推斷。與直流電源正極相連的為陽極，與直流電源負極相連的為陰極。②依據(jù)電子流淌方向推斷。電子流淌方向為電源負極流向陰極，陽極流向電源正極。③依據(jù)電解池里電解質(zhì)溶液中離子的移動方向推斷。陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動。④依據(jù)電解池兩極產(chǎn)物推斷。一般狀況下：陰極上的現(xiàn)象是析出金屬(質(zhì)量增加)或有無色氣體(H2)放出；陽極上的現(xiàn)象是有非金屬單質(zhì)生成，呈氣態(tài)的有Cl2、O2或電極質(zhì)量減小(活性電極作陽極)。（2）剖析離子移向，陽離子移向陰極，陰離子移向陽極。（3）書寫電極反應(yīng)式，留意得失電子守恒。（4）留意放電依次，正確推斷產(chǎn)物①陽極產(chǎn)物的推斷首先看電極，假如是活性電極作陽極，則電極材料失電子，電極溶解(留意：鐵作陽極溶解生成Fe2＋，而不是Fe3＋)；假如是惰性電極，則需看溶液中陰離子的失電子實力，陰離子放電依次為S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－(水)。②陰極產(chǎn)物的推斷干脆依據(jù)陽離子的放電依次進行推斷：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)。（5）復(fù)原原態(tài)措施電解后有關(guān)電解質(zhì)溶液復(fù)原原態(tài)的問題應(yīng)當(dāng)用質(zhì)量守恒法分析。一般是加入陽極產(chǎn)物和陰極產(chǎn)物的化合物，但也有特殊狀況，如用惰性電極電解CuSO4溶液，Cu2＋完全放電之前，可加入CuO或CuCO3復(fù)原，而Cu2＋完全放電之后，應(yīng)加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3復(fù)原。二、電解規(guī)律1、用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律（1）電解水型電解質(zhì)(水溶液)電極方程式電解物質(zhì)總化學(xué)方程式電解質(zhì)濃度溶液pH溶液復(fù)原含氧酸(如H2SO4)陽極：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O陰極：4H＋＋4e－=2H2↑H2O2H2OO2↑＋2H2↑增大減小加H2O強堿(如NaOH)增大加H2O活潑金屬的含氧酸鹽(如KNO3、Na2SO4)不變加H2O（2）電解電解質(zhì)型電解質(zhì)(水溶液)電極方程式電解物質(zhì)總化學(xué)方程式電解質(zhì)濃度溶液pH溶液復(fù)原無氧酸(如HCl)，除HF外陽極：2Cl－－2e－=Cl2↑陰極：2H＋＋2e－=H2↑酸2HClH2↑＋Cl2↑減小增大通入HCl氣體不活潑金屬的無氧酸鹽(如CuCl2)，除氟化物外陽極：2Cl－－2e－=Cl2↑陰極：Cu2＋＋2e－=Cu鹽CuCl2Cu＋Cl2↑加CuCl2固體（3）放H2生堿型電解質(zhì)(水溶液)電極方程式電解物質(zhì)總化學(xué)方程式電解質(zhì)濃度溶液pH溶液復(fù)原活潑金屬的無氧酸鹽(如NaCl)陽極：2Cl－－2e=Cl2↑－陰極：2H＋＋2e－=H2↑水和鹽2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－生成新電解質(zhì)增大通入HCl氣體（4）放O2生酸型電解質(zhì)(水溶液)電極方程式電解物質(zhì)總化學(xué)方程式電解質(zhì)濃度溶液pH溶液復(fù)原不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4)陽極：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑陰極：2Cu2＋＋4e－=2Cu水和鹽2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋生成新電解質(zhì)減小加CuO或CuCO32、電解電極反應(yīng)方程式的書寫（1）電解方程式的書寫步驟以寫出用石墨作電極電解CuSO4溶液的電極反應(yīng)式及總的電解方程式為例。第一步：明確溶液中存在哪些離子。陽離子：Cu2＋、H＋；陰離子：OH－、SO42￣。其次步：推斷陰陽兩極旁邊離子種類及離子放電依次。陰極：Cu2＋>H＋；陽極：OH－>SO42￣。第三步：寫電極反應(yīng)式和總的電解方程式。陰極：2Cu2＋＋4e－=2Cu；陽極：2H2O－4e－O2↑＋4H＋。依據(jù)得失電子數(shù)相等，兩極反應(yīng)式相加得總方程式：2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。（2）做到“三看”，正確書寫電極反應(yīng)式①一看電極材料，若是金屬(Au、Pt除外)作陽極，金屬肯定被電解(注Fe生成Fe2＋)。②二看介質(zhì)，介質(zhì)是否參與電極反應(yīng)。③三看電解質(zhì)狀態(tài)，若是熔融狀態(tài)，就是金屬的電冶煉。三、電解的應(yīng)用1、電解飽和食鹽水制取氯氣和燒堿(氯堿工業(yè))（1）氯堿工業(yè)的主要原料是食鹽，由于粗鹽中含有泥沙、Ca2＋、Mg2＋、SO42－等雜質(zhì)離子，對生產(chǎn)設(shè)備造成損壞，影響產(chǎn)品的質(zhì)量，故必需進行精制。①化學(xué)方法a．依次加入沉淀劑BaCl2、Na2CO3、NaOH溶液，每次所加試劑都必需稍稍過量以便使相應(yīng)離子完全沉淀。b．過濾。c．濾液中加鹽酸：調(diào)整溶液pH值為4～6，CO32－＋2H＋=CO2↑＋H2O。②離子交換法：對于上述處理后的溶液，需送入離子交換塔，進一步通過陽離子(Na＋)交換樹脂除去殘存的Ca2＋、Mg2＋，以達到技術(shù)要求。（2）精制的飽和食鹽水中存在著Na+、Cl-、H+、OH-四種離子，用石墨作電極，通電時H+和Cl-優(yōu)先放電，電極反應(yīng)式為陽極：2Cl－－2e－=Cl2↑，陰極：2H＋＋2e－=H2↑總反應(yīng)：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。2、電鍍（1）概念：電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程。（2）形成條件：①電解時，鍍層金屬作陽極；②鍍件作陰極；③含鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液作電鍍液；③用直流電源。（3）特征：①陽極本身放電被氧化；②宏觀上看無新物質(zhì)生成；③電解液的總量、濃度、pH均不變。3、電冶煉電解熔融電解質(zhì)，可煉得活潑金屬。如：電解熔融NaCl時，電極反應(yīng)式為：陽極：2Cl－－2e－=Cl2↑，陰極：2Na＋＋2e－=2Na，總反應(yīng)式為：2NaCl2Na＋Cl2↑。4、電解精煉電解精煉粗銅時，陽極材料是——粗銅，陰極材料是——精銅，電解質(zhì)溶液是CuSO4溶液(或Cu(NO3)2溶液)。長時間電解后，電解質(zhì)溶液必需補充。【例1】【大慶市鐵人中學(xué)2025屆高三上學(xué)期期中】如圖是一個用鉑絲作電極，電解稀的MgSO4溶液的裝置，電解液中加有中性紅指示劑，此時溶液呈紅色。(指示劑的pH變色范圍：6.8～8.0，酸色—紅色，堿色—黃色，Mg(OH)2沉淀的pH＝9)，接通電源一段時間后A管產(chǎn)生白色沉淀，下列敘述不正確的是（）A．電解過程中電極旁邊溶液顏色變更是A管溶液由紅變黃，B管溶液不變色B．A管中發(fā)生的反應(yīng)：2H2O＋2e－＋Mg2＋=H2↑＋Mg(OH)2↓C．檢驗b管中氣體的方法是用拇指堵住管口，取出試管，放開拇指，將帶有火星的木條伸入試管內(nèi)，看到木條復(fù)燃D．電解一段時間后，切斷電源，將電解液倒入燒杯內(nèi)視察到的現(xiàn)象是溶液呈黃色，白色沉淀溶解【答案】D【解析】A、依據(jù)電解原理，A管電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，依據(jù)題中信息，指示劑：堿色為【趁熱打鐵】【福建省師大附中2025屆高三上學(xué)期期中】用如圖裝置電解硫酸鉀溶液制取氫氣，氧氣，硫酸和氫氧化鉀。從起先通電時，收集B和C逸出的氣體。1min后測得B口的氣體體積為C口處的一半，下列說法不正確的是（）A．電源左側(cè)為正極B．電解槽左側(cè)的電極反應(yīng)方程式為2H2O－4e－==O2↑＋4H＋C．D口導(dǎo)出的溶液為KOH溶液，且濃度比剛加入電解槽右側(cè)時的濃度大D．標準狀況下，若1min后從C口處收集到的氣體比B口處收集到的氣體多2.24L，則有0.1NA個SO42-通過陰離子膜【答案】D【解析】依據(jù)題意，電極應(yīng)為惰性電極，左側(cè)電極為陽極，右側(cè)電極為陰極，電極反應(yīng)式為陽極：4OH－－【例2】【山東濰坊2025屆高三上學(xué)期期中】O3是一種常見的綠色氧化劑，可由臭氧發(fā)生器(原理如圖)電解稀硫酸制得。下列說法錯誤的是（）A．電極a為陰極B．a(chǎn)極的電極反應(yīng)為O2+4H++4e-===2H2OC．電解一段時間后b極四周的pH下降D．標準狀況下，當(dāng)有5.6LO2反應(yīng)時，收集到O2和O3混合氣體4.48L，O3的體積分數(shù)為80％【答案】D【解析】本題結(jié)合電解池的新型應(yīng)用，主要考查電解池相關(guān)學(xué)問。電解池左側(cè)通入O2，由此可知，a極發(fā)【趁熱打鐵】【新疆阿克蘇市