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1、第二节电解池课时1课本104页【实验4-2】在U形管中注入质量分数为25%CuCl2溶液，插入两根石墨棒作电极材料，把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电源正极相连的石墨棒(阳极)附近。接通直流电源，观察U形管内的现象和试纸颜色的变化。电解CuCl2溶液eeCu2+H+放电顺序：Cl OH 放电顺序：放电放电：离子得失电子发生氧化还原反应的过程离子得失电子发生氧化还原反应的过程 氧化性强的阳离子先得电子，即先放电；氧化性强的阳离子先得电子，即先放电；还原性强的阴离子先失电子，即先放电。还原性强的阴离子先失电子，即先放电。先：先：CuCu2+2+2e+2e-=Cu=Cu 后：后：2H2H2e2e=H
2、=H2 22H2O2eH22OH 先：先：2Cl2Cl-2e-=Cl-2e-=Cl2 2后：后：4OH4OH4e4eO O2 22H2H2 2O O 2H2O4eO24H先：先：Cu2+2Cl Cu+Cl22H2O2H2O2通电后:：3 3、电解池构成条件、电解池构成条件：两个电极两个电极 电解质溶液（熔融）电解质溶液（熔融）闭合回路闭合回路 直流电源直流电源Cl2+2KI=2KCl+I 4、阴、阳极的判断方法阴极：与电源负极相连，电子流入，阳离子移向阴极，发生还原反应。阳极：与电源正极相连，阴离子移向阳极，发生氧化反应，电子流出。2.阳极（优先考虑电极材料）：发生氧化反应，溶液中的阴离子失电
3、子。1.阴极（与电极材料无关）：发生还原反应，溶液中的阳离子得电子。氧化性强的阳离子先得电子氧化性强的阳离子先得电子氧化性强的阳离子先得电子氧化性强的阳离子先得电子Ag+Fe3+Cu2+H+(酸）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+(水）AlAl3+3+MgMg2+2+NaNa+CaCa2+2+KK+活性电极活性电极SS2-2-II-FeFeFeFe2+2+2+2+BrBr-ClCl-OHOH-含氧酸根（含氧酸根（SOSO4 42-2-、NONO3 3-、COCO3 32-2-）FF-金属活动顺序表倒过来金属活动顺序表倒过来金属活动顺序表倒过来金属活动顺序表倒过来水溶液（含水溶液（含H H+）
4、中不放电）中不放电,熔融状态才得电子放电熔融状态才得电子放电K K K K、CaCaCaCa、NaNaNaNa在水溶液中与直接水反应而不能作电极材料在水溶液中与直接水反应而不能作电极材料在水溶液中与直接水反应而不能作电极材料在水溶液中与直接水反应而不能作电极材料活性电极活性电极:MgMgMgMg、AlAl、Zn、Fe.Cu、AgAgAgAg惰惰性电极性电极:PtPt、C C补充补充1 1：电解质离子放电顺序：电解质离子放电顺序还原性强的阴离子先失电子还原性强的阴离子先失电子还原性强的阴离子先失电子还原性强的阴离子先失电子5、电极反应式书写：看电极找离子分阴阳排顺序写反应1.用惰性电极电解NaO
5、H溶液阳极：_；阴极：_。2.用惰性电极电解H2SO4溶液阳极：_；阴极：_。4H+4e2H24OH-4e-=O2+2H2OH H+NaNaNaNa+4H+4e-=2H2OHOH-SOSO4 42-2-4OH-4e-=O2+2H2O【课堂练习】4H2O4e2H24OH2H2O2H2O2电解总反应:：看电极找离子分阴阳排顺序写反应2H2O4eO24H电解水型3.用惰性电极电解HCl溶液阳极：_；阴极：_。4.用惰性电极电解Na2SO4溶液阳极：_；阴极：_。ClCl-OHOH-2Cl-2e-=Cl22H+2e-=H2H H+NaNaNaNa+4H2O4e2H24OH 【课堂练习】OHOH-SOS
6、O4 42-2-2H2O4eO24H电解电解质型5.用惰性电极电解NaCl溶液阳极：_；阴极：_。6.用惰性电极电解AgNO3溶液阳极：_；阴极：_。放H2生碱型放O2生酸型AgAg+H H+4Ag+4e-=4Ag【课堂练习】ClCl-OHOH-2Cl-2e-=Cl2H H+NaNaNaNa+2H2O2eH22OH OHOH-NONO3 3-2H2O4eO24H阴极阳极氧气铜实例电极反应与总反应浓度pH值复原?CuSO4溶液阳极：OHOH-SOSO4 42-2-2H2O 4e=+O2+4H+阴极：Cu2+H+2Cu2+4e-=2Cu减小加CuOCuCO3CuSO4溶液补充2：电解质溶液复原方法
7、（元素守恒法）看总反应的产物中什么元素脱离溶液(生成固体或气体)，加入阴极、阳极的固、气产物元素的合并的化合物“少什么加什么，少多少加多少少什么加什么，少多少加多少”2CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4电解电解惰性电极电解溶液2Cu+O2=2CuOCuO+H2SO4=CuSO4+H2O CuCO3+H2SO4=CuSO4+CO2+H2O举 例电极反应及总反应物质类别实例 含氧酸H2SO4强碱NaOH活泼金属的含氧酸盐Na2SO4无氧酸HCl不活泼金属的无氧酸盐CuCl2活泼金属的无氧酸盐NaCl不活泼金属的含氧酸盐CuSO4电解水型复原方法PH变化电解类型电解电解质型放氢生碱型放
8、氧生酸型电解质溶液用惰性电极电解的示例电解对象电解质浓度105页课本最后一段这种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叫电解。补充：物质导电：电解质溶液导电的过程就是电解质溶液电解的过程，即阴、阳离子定向移动过程，是化学变化。金属的导电过程是自由电子定向移动的过程，是物理变化。将电能转化成化学能的装置，叫电解池，也称电解槽。上述过程可以看作是外接电源提供的电能，借助电解池将还原剂的电子转移给氧化剂。电解是最强有力的氧化还原手段，使许多在通常条件下不能发生的反应得以发生。CuCl2溶液溶液CC+Cl-OH-Cl-H+Cu2+Cu2+e-e-C锌锌-Zn2Cu2+S
9、O42Zn2+-电解池电解池 原电池原电池1.1.两个电极两个电极2.2.电解质溶液电解质溶液3.3.闭合回路闭合回路4.4.直流电源直流电源电子移动电子移动能量转化能量转化 CuSO4溶液溶液电极名称电极名称阳极、阴极阳极、阴极正极、负极正极、负极电极反应电极反应阳极阳极-氧化反应氧化反应阴极阴极-还原反应还原反应负极负极-氧化反应氧化反应正极正极-还原反应还原反应离子移向离子移向阳离子阳离子-阴极阴极阴离子阴离子-阳极阳极阳离子阳离子-正极正极阴离子阴离子-负极负极负极负极-阴极阴极阳极阳极-正极正极负极-导线-正极电解池和原电池的比较化学能转变为电能电能转变为化学能够成条件够成条件1.1
10、.两个电极，两个电极，2.2.电解质溶液电解质溶液3.3.闭合回路闭合回路4.4.氧化还原反应（自发氧化还原反应（自发）1.判断正误(1)电解是把化学能转化为电能()(2)电解质溶液导电一定发生化学反应()(3)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现()(4)任何溶液被电解时，必须导致氧化还原反应的发生()(5)电解、电离均需要通电才能实现()(6)电解质溶液的导电过程就是该溶液的电解过程()【课堂练习】2.电解CuCl2与NaCl的混合溶液(惰性电极)，阴极上和阳极上最先析出的物质为（）AH2和Cl2BCu和Cl2CH2和O2DCu和O2B【课堂练习】3.惰性电极电解物质的量浓度相
11、同，体积比2：1的硫酸铜和氯化钠的混合溶液，不可能发生的反应是（）A.2Cu2+2H2O 2Cu+O2+4H+电解B.Cu2+2Cl Cu+Cl22H2O2H2O2通电C.D.2Cl+2H2O 2Cu+O2+4H+电解D4.如图所示，通电后A极上析出Ag，则有关叙述正确的是()A.P是电源的正极B.F极上发生的反应为：4OH-4e-=2H2O+O2C.电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电极均参加了反应D.通电后，甲池的PH减小，而乙、丙两池溶液的PH不变B【课堂练习】第二节电解池课时2一、电解的有关计算 1.计算原则计算原则（1）阳极反应失去的电子数阴极反应得到的电子数。）阳极反应
12、失去的电子数阴极反应得到的电子数。（2）串联电路中通过各电解池的电子总数相等。）串联电路中通过各电解池的电子总数相等。（3）直流电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等。）直流电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等。2.计算方法计算方法（1）得失电子守恒法：用于串联电路中阴、阳两极产物的定量计算，）得失电子守恒法：用于串联电路中阴、阳两极产物的定量计算，（2）总反应法：先写出电极反应，再写出总反应，最后根据总反应）总反应法：先写出电极反应，再写出总反应，最后根据总反应列比例式计算列比例式计算（3）关系式法）关系式法根据得失电子守恒关系，在已知量与未知量之间建立根据得失电子守恒关系
13、，在已知量与未知量之间建立计算所需的关系式计算所需的关系式一、电解的有关计算例例1将将1L含有含有0.4mol Cu(NO3)2和和0.4molKCl的水溶液，的水溶液，用惰性电用惰性电极电解一段时间后，在一电极上析出极电解一段时间后，在一电极上析出19.2gCu；此时，在另一电极此时，在另一电极上放出气体的体积在标准状况下为上放出气体的体积在标准状况下为_L（不考虑产生的气体在（不考虑产生的气体在水中的溶解）水中的溶解）阴极：阴极：Cu2+2e2Cu0.6 0.3阳极：阳极：2Cl2eCl20.4 0.4 0.2Cl完全放电，阳极失去的电子小于完全放电，阳极失去的电子小于0.6mol，故阳极
14、上，故阳极上，H2O中中OH也放电。根据得失电子守恒，也放电。根据得失电子守恒，OH失去失去0.2mol电子。电子。2H2O4e4H+O20.2 0.05阳极产生气体共（阳极产生气体共（0.2+0.05）22.4=5.6L5.6一、电解的有关计算例例2500 mL KNO3和和Cu(NO3)2的混合溶液中的混合溶液中c(NO3)0.6 molL1，用石墨做电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到用石墨做电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体气体(标准状况下标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为，假定电解后溶液体积仍为500 mL。（1）原混合溶液中原混合溶液中c(K
15、)为为_ molL1（2）上述电解过程中共转移上述电解过程中共转移_mol电子电子（3）电解得到的电解得到的Cu的物质的量为的物质的量为_ mol（4）电解后溶液中电解后溶液中c(H)为为_molL1阴极：先阴极：先 Cu2+2e2Cu 阳极：阳极：2H2O4e4H+O20.4 0.1 后后 2H+2eH20.2 0.10.2 0.10.4 0.1 例例2500 mL KNO3和和Cu(NO3)2的混合溶液中的混合溶液中c(NO3)0.6 molL1，用石墨做电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到用石墨做电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体气体(标准状况下标准
16、状况下)，假定电解后溶液体积仍为，假定电解后溶液体积仍为500 mL。（1）原混合溶液中原混合溶液中c(K)为为_ molL1（2）上述电解过程中共转移上述电解过程中共转移_mol电子电子（3）电解得到的电解得到的Cu的物质的量为的物质的量为_ mol（4）电解后溶液中电解后溶液中c(H)为为_molL1阴极：先阴极：先 Cu2+2e2Cu 阳极：阳极：2H2O4e4H+O20.4 0.1 后后 2H+2eH20.2 0.10.2 0.1产生的产生的H+减去消耗的减去消耗的H+根据电荷守恒根据电荷守恒0.4 0.1 0.2 法一：阳极产生的法一：阳极产生的0.4mol H+，阴极消耗阴极消耗H
17、+，故剩余，故剩余0.2mol H+法二：电荷守恒法。法二：电荷守恒法。c(K)c(H)c(NO3)0.4 c(K)2c(Cu2)c(NO3)c(K)20.2=0.6一、电解的有关计算例例3.（1）若用惰性电极电解若用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后，需加入溶液一段时间后，需加入8 g CuO固体，固体，才能使电解质溶液复原，则这段时间，整个电路中转移的电子数为才能使电解质溶液复原，则这段时间，整个电路中转移的电子数为_。阳极：阳极：2H2O4e4H+O2阴极：先阴极：先 Cu2+2eCu 后后 2H2O+2e 2OH+H2 如何判断阴极上如何判断阴极上H2O中中H+是否放电？是否放电？若
18、加入若加入Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3则则H+放电，若加入放电，若加入CuO、CuCO3则则H+没没有放电。关键看，是否补充有放电。关键看，是否补充H元素！元素！方法：将所补充物质拆写成原子。根据失去多少原子就补充多少原方法：将所补充物质拆写成原子。根据失去多少原子就补充多少原子的原则计算。子的原则计算。本题中补充本题中补充0.1mol Cu、0.1mol O阳极：阳极：2H2O4e4H+O20.2 0.05阴极：阴极：Cu2+2eCu 0.2 0.1只看阳极或只看阴只看阳极或只看阴极，转移极，转移0.2mol e一、电解的有关计算（2）若用惰性电极电解若用惰性电极电解CuSO4溶液
19、一段时间后，需加入溶液一段时间后，需加入9.8 g Cu(OH)2固体，才能使电解质溶液复原，则这段时间，整个电路中转移的电子固体，才能使电解质溶液复原，则这段时间，整个电路中转移的电子数为数为_。加入加入Cu(OH)2，补充，补充H元素！说明阴极上元素！说明阴极上H2O中中H+放电放电方法：将所补充物质拆写成原子。根据失去多少原子就补充多少原方法：将所补充物质拆写成原子。根据失去多少原子就补充多少原子的原则计算。子的原则计算。本题中补充本题中补充0.1molCu、0.2molO、0.2molH阳极：阳极：2H2O4e4H+O20.4 0.1阴极：阴极：先先 Cu2+2eCu 0.2 0.10
20、.2 0.1看阳极或看阴极，转移看阳极或看阴极，转移0.4mol电子电子后后 2H2O+2e 2OH+H2 一、电解的有关计算（3）若用惰性电极电解若用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后，需加入溶液一段时间后，需加入12.4 g CuCO3固体，才能使电解质溶液复原，则这段时间，整个电路中转移的电子固体，才能使电解质溶液复原，则这段时间，整个电路中转移的电子数为数为_。加入加入CuCO3，没有补充，没有补充H元素，说明阴极上元素，说明阴极上H2O中中H+没有放电没有放电方法：将所补充物质拆写成原子。根据失去多少原子就补充多少原方法：将所补充物质拆写成原子。根据失去多少原子就补充多少原子的原则
21、计算。子的原则计算。CuCO3与电解后溶液中与电解后溶液中H+反应，逸出反应，逸出CO2，实际补充实际补充CuCO3CO2=CuO，即，即0.1molCu、0.1molO阳极：阳极：2H2O4e4H+O20.2 0.05阴极：阴极：Cu2+2eCu 0.2 0.1看阳极或看阴极，转移看阳极或看阴极，转移0.2 mol电子电子二、含“隔膜”的多室电解池模型几种常见的几种常见的“隔膜隔膜”1.阳离子交换膜：阳离子交换膜：对阳离子有选择性透过作用的膜。对阳离子有选择性透过作用的膜。2.阴离子交换膜：阴离子交换膜：对阴离子有选择性透过作用的膜。对阴离子有选择性透过作用的膜。3.质子交换膜：质子交换膜：
22、一般指对一般指对H+有选择性透过作用的膜有选择性透过作用的膜4.“两性离子两性离子”交换膜：交换膜：同时含有阳离子交换基团和阴离子交同时含有阳离子交换基团和阴离子交换基团的离子交换膜。主要用于离子分离和回收溶液中的微换基团的离子交换膜。主要用于离子分离和回收溶液中的微量金属。量金属。5.双极膜：双极膜：一面是阴离子交换膜，另一面是阳离子交换膜一面是阴离子交换膜，另一面是阳离子交换膜二、含“隔膜”的多室电解池模型 多室电解池是利用离子交换膜的选择透过性（只允许某多室电解池是利用离子交换膜的选择透过性（只允许某种带电荷的离子通过）将电解池分为两室、三室、四室等，种带电荷的离子通过）将电解池分为两室
23、、三室、四室等，已达到浓缩、净化、提纯及电化学合成的目的。已达到浓缩、净化、提纯及电化学合成的目的。阳极失电子阳极失电子带有带有正电荷正电荷：阳离子出去或阴离子进来阳离子出去或阴离子进来 阴极得电子阴极得电子带有带有负电荷负电荷：阴离子出去或阳离子进来阴离子出去或阳离子进来例例4.工业上电解工业上电解Na2SO4溶液联合生产硫酸和烧碱的装置如图所示，溶液联合生产硫酸和烧碱的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为的体积比约为2:1，下列说法正确的是（，下列说法正确的是（）A.b电极反应：电极反
24、应：2H2O+4e=O2+4H+B.离子交换膜离子交换膜d为阴离子交换膜为阴离子交换膜C.丙为硫酸，丁为丙为硫酸，丁为NaOHD.a电极连接直流电源的正极作阳极电极连接直流电源的正极作阳极H2 O2原理：阳极原理：阳极OH放电，产生放电，产生O2，剩余，剩余H+，SO42移向阳极，产生移向阳极，产生H2SO4 阴极阴极H+放电，产生放电，产生H2，剩余，剩余OH，Na+移向阴极，产生移向阴极，产生NaOH阴极阴极H2阳极阳极O2H2O失电子产生失电子产生O2B丁为硫酸，丙为丁为硫酸，丙为NaOHa是阴极，与直流电源的负极相连是阴极，与直流电源的负极相连【注意】【注意】利用电解法制备物质时，目标
25、产物不一定是电极反应产物。利用电解法制备物质时，目标产物不一定是电极反应产物。如本题中的目标产物如本题中的目标产物H2SO4并不是阳极产物，而是阳极产物之一的并不是阳极产物，而是阳极产物之一的H+与与SO42结合后的产物。同理，结合后的产物。同理，NaOH也不是阴极的目标产物，而也不是阴极的目标产物，而是阴极产物之一是阴极产物之一OH与与Na+结合后的产物。结合后的产物。例例5.电渗析法在物质制备过程中有广泛应用。以石墨为电极，利用三电渗析法在物质制备过程中有广泛应用。以石墨为电极，利用三室电渗析法制备高氯酸（室电渗析法制备高氯酸（HClO4）的装置如图所示。）的装置如图所示。M为为NaClO
26、4。（1）出口）出口A处得到的产品是处得到的产品是_（2）电解过程中，阴极区溶液的）电解过程中，阴极区溶液的pH_（增大、减小或不变）（增大、减小或不变）（3）若）若C1收集到收集到22.4L（标况）气体，则获得（标况）气体，则获得_mol HClO4。Na+ClO4HClO4C1:2H2O4e=4H+O2膜膜1为阴膜，为阴膜，ClO4移向移向阳极区；阳极区；C2：2H2O+2e=2OH+H2，膜，膜2为阳为阳膜，膜，Na+移向阴极区移向阴极区增大增大1molO2，转移，转移4mole，则阳极产生，则阳极产生4molH+，移向阳极，移向阳极4mol ClO44【注意】【注意】利用电解法制备物质
27、时，目标产利用电解法制备物质时，目标产物不一定是电极反应产物。如本题中的目物不一定是电极反应产物。如本题中的目标产物标产物HClO4并不是阳极产物，而是阳极并不是阳极产物，而是阳极产物之一的产物之一的H+与与ClO4结合后的产物结合后的产物阴极产生阴极产生OH，且迁移，且迁移过来的过来的Na+不影响不影响pH例例6.目前海水淡化可采用双极膜电渗析法，同时获得副产品，其工作目前海水淡化可采用双极膜电渗析法，同时获得副产品，其工作原理如图所示，其中双极膜（原理如图所示，其中双极膜（BP)是阴、阳复合膜，在直流电的作用是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的下，阴、阳膜复合层间的H2O解
28、离成解离成H+和和OH，作为，作为H+和和OH的供应的供应源，源，M、N为离子交换膜。为离子交换膜。解析：解析：X极吸引极吸引H+，故为阴极：，故为阴极：2H+2e=H2；Y极吸引极吸引OH，故为阳极：故为阳极：4OH 4e=2H2O+O2。如图，如图，A室中含有室中含有OH，B室中含有室中含有H+，为保持为保持A室、室、B室中电荷平衡，室中电荷平衡，Na+移向移向A室，室，Cl移向移向B室。因此，室。因此，M为阳膜，为阳膜，A室获得副产品室获得副产品NaOH；N为阴膜，为阴膜，B室获得副产品盐酸。室获得副产品盐酸。ClNa+阴极阴极 阳极阳极例例6.目前海水淡化可采用双极膜电渗析法，同时获得
29、副产品，其工作目前海水淡化可采用双极膜电渗析法，同时获得副产品，其工作原理如图所示，其中双极膜（原理如图所示，其中双极膜（BP)是阴、阳复合膜，在直流电的作用是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成解离成H+和和OH，作为，作为H+和和OH的供应的供应源，源，M、N为离子交换膜。下列说法正确的是（为离子交换膜。下列说法正确的是（）A.X电极为电解池的阴极，其反应式电极为电解池的阴极，其反应式为为2H+2e=H2B.电子流向：电源负极电子流向：电源负极X电极电极电电解质溶液解质溶液Y电极电极电源正极电源正极C.电路中每转移电路中每转移1mol电子，电
30、子，X、Y两两极共得到极共得到16.8L气体（标况）气体（标况）D.M为阳离子交换膜，为阳离子交换膜，A室获得副产品室获得副产品NaOH；若去掉若去掉B室的双极膜，室的双极膜，B室产物不变室产物不变电子不电子不下水下水X：2H+2e=H2Y：4OH 4e=2H2O+O2若去掉若去掉B室的双极膜，则室的双极膜，则Cl会在阳极上失去电子被会在阳极上失去电子被氧化成氧化成Cl2，B室产物由盐酸变为室产物由盐酸变为Cl2H+得电子得电子C0.5molH2+0.25molO2例例7.(2021广东学业水平选择性考试）钴（广东学业水平选择性考试）钴（Co)的合金材料广泛应用于的合金材料广泛应用于航空航天、
31、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是示意图。下列说法正确的是（）A.工作时，工作时，I室和室和II室溶液的室溶液的pH均增大均增大Co为阴极：为阴极：2CO2+4e=2Co石墨为阳极：石墨为阳极：2H2O4e=4H+O2DD.电解总反应：电解总反应：2Co2+2H2O=2Co+O2+4H+电解电解I室室消耗消耗OH，产生，产生H+，但产生的，但产生的H+通过阳膜通过阳膜移向移向II室，故室，故I室室pH不变，不变，II室室pH减小减小B.生成生成1 mol Co，I室溶液质量理论上减少室溶液质量理
32、论上减少16gI室室阳极产生阳极产生0.5molO2，质量，质量16g，同时有，同时有2mol H+移向移向II室室，故减少质量为，故减少质量为18gC.移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变若移除，若移除，Cl在阳极放电生成在阳极放电生成Cl2【注意】【注意】pH值值变化变化问题问题：看题目问什么？看题目问什么？（1）电极附近的电极附近的PH变变化看电极反应消耗或生成，不考虑迁移化看电极反应消耗或生成，不考虑迁移（2）电极区域的溶液电极区域的溶液PH变变化，要综合考虑电极反应和迁移的离子的共同作用。化，要综合考虑电极反应和迁移的离子的共同作用。【注意
33、】【注意】2.某电极区质量增加或减少的问题：既要考虑该电极区生成某电极区质量增加或减少的问题：既要考虑该电极区生成或溢出的物质的质量，又要考虑迁移进来或迁移出去的离子的质量或溢出的物质的质量，又要考虑迁移进来或迁移出去的离子的质量例例8.(2021全国甲卷）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图全国甲卷）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为解离为H+和和OH，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是（）解析解析.石墨电极反应（阳极
34、）：石墨电极反应（阳极）：2Br 2e=Br2 OHCCHO+Br2+H2OHOOCCHO+2HBr，合并为阳极总反应式为合并为阳极总反应式为OHCCHO2e+H2OHOOCCHO+2H+，故故KBr不止起到导电作用，还用来将乙二醛氧化为乙醛酸不止起到导电作用，还用来将乙二醛氧化为乙醛酸乙二醛乙二醛C2H2O2 乙醛酸乙醛酸C2H2O3 乙二酸乙二酸C2H2O4+1 +2 +3铅电极反应（阴极）铅电极反应（阴极）：HOOCCOOH+2e+2H+HOOCCHO+H2O，故故H+移向铅电极，移向铅电极，OH移向石墨电极移向石墨电极总反应总反应：HOOCCOOH+OHCCHO2HOOCCHO 转移电
35、子转移电子2NA 阴极阴极 阳极阳极H+OH例例8.(2021全国甲卷）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图全国甲卷）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为解离为H+和和OH，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是（）A.KBr在上述电化学合成过程中只在上述电化学合成过程中只起电解质的作用起电解质的作用B.双极膜中间层中的双极膜中间层中的H+在外电场作在外电场作用下向铅电极方向迁移用下向铅电极方向迁移C.制得制得2mol乙醛酸，
36、理论上外电路乙醛酸，理论上外电路中迁移了中迁移了1mol电子电子D.阳极上的电极反应式为阳极上的电极反应式为HO C C OH+2H+2eHO C C H+H2O=O OO OBOH三、串联电化学装置三、串联电化学装置（1）电解池串联时，电解池串联时，A电解池的电解池的阳极连接的是阳极连接的是B电解池的阴极，电解池的阴极，B电解池的阳极连接电解池的阳极连接C电解池的阴极，电解池的阴极，以此类推。以此类推。例例.已知已知Cu电极质量增加电极质量增加阴阴阳阳正正负负阴阴阳阳阴阴阳阳1.有外接电源有外接电源（2）电解池并联时，并联线路中总电流等于各支路电流之和。电解池并联时，并联线路中总电流等于各支
37、路电流之和。串联电路中各支路电流相等。串联电路中各支路电流相等。Ag+e=Ag三、串联电化学装置（1）直接判断：非常直观明显的装置，直接判断：非常直观明显的装置，如燃料电池、铅酸蓄电池等为原电池，如燃料电池、铅酸蓄电池等为原电池，则其他装置为电解池。如右图所示则其他装置为电解池。如右图所示A为为_，B为为_。（2）根据装置中的电极材料和电解质溶液判）根据装置中的电极材料和电解质溶液判断：原电池一般是两种活动性差异较大的电断：原电池一般是两种活动性差异较大的电极；而电解池一般是两个惰性电极。且原电极；而电解池一般是两个惰性电极。且原电池中的电极材料一般能和电解质溶液发生自发池中的电极材料一般能和
38、电解质溶液发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能的氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能和电解质溶液反应。如图所示和电解质溶液反应。如图所示B为为_，A为为_。2.无外接电源无外接电源原电池原电池电解池电解池原电池原电池电解池电解池负负正正阴阴阳阳负负正正阴阴阳阳三、串联电化学装置（3）根据电极反应或电极现象判断：在）根据电极反应或电极现象判断：在某些装置中根据电极反应或电极现象可判某些装置中根据电极反应或电极现象可判断电极，并由此判断装置类型。断电极，并由此判断装置类型。如图所示，若如图所示，若C电极溶解，电极溶解，D电极上析出电极上析出Cu，B电极附近溶液变红，电极附近溶液变红，
39、A电极上产生电极上产生黄绿色气体，则可知乙是黄绿色气体，则可知乙是_，C是是_极，极，D是是_极；甲是极；甲是_，A是是_极，极，B是是_极。极。B、D电极上发生电极上发生_反应，反应，A、C电极上发生电极上发生_反应。反应。原电池原电池负负正正电解池电解池阳阳阴阴还原还原氧氧化化D：Cu2+2eCuB：2H2O+2e=2OH+H2A：2Cl2e=Cl2负负正正阴阴阳阳例例9某同学组装了如图所示的电化学装置，电极某同学组装了如图所示的电化学装置，电极为为Al，其他均为，其他均为Cu，则下列说法正确的是，则下列说法正确的是()A电流方向：电极电流方向：电极电极电极B电极电极发生还原反应发生还原反
40、应C电极电极逐渐溶解逐渐溶解D电路中每转移电路中每转移0.2 mol电子，电子，电极电极上析出上析出6.4 g Cu电解池电解池原电池原电池负负正正阳阳阴阴A氧化反应氧化反应电极电极生成生成Cu，质量逐渐增大，质量逐渐增大电极电极反应式为反应式为Cu2e=Cu2，不会析出不会析出Cu例例10.利用如图所示装置电解利用如图所示装置电解AgNO3溶液和饱和溶液和饱和Na2SO4溶液。溶液。（1）通电一段时间，观察到湿润的淀粉）通电一段时间，观察到湿润的淀粉KI试纸的试纸的_(填填“C”或或“D”)端变蓝。端变蓝。（2）装置甲中阳极为）装置甲中阳极为_，阴极的电极反应式为，阴极的电极反应式为_。（3
41、）装置乙中观察到的现象是）装置乙中观察到的现象是_。阳阳阴阴阳阳阴阴阴阴阳阳CPtAg+e=Ag石墨极有气泡产生，石墨极有气泡产生，Cu极周围变极周围变蓝，溶液中出现蓝色沉淀蓝，溶液中出现蓝色沉淀（3）装置乙中装置乙中Cu为阳极为阳极，发生氧化反应生成发生氧化反应生成Cu2，Cu极附近溶液变蓝极附近溶液变蓝，石墨电石墨电极上水放电生成极上水放电生成OH与与Cu2结合生成结合生成Cu(OH)2沉淀沉淀。【注意】【注意】湿润的试纸相当于一个电解池湿润的试纸相当于一个电解池石墨石墨：2H2O+2e=2OH+H2 Cu：Cu 2e=Cu2+例例11.某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问
42、题。当某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的开关时，观察到电流表的指针发生了偏转。闭合该装置的开关时，观察到电流表的指针发生了偏转。请回答下列问题：请回答下列问题：（4）若丙池中电极不变，将）若丙池中电极不变，将CuCl2溶溶液换成液换成NaCl溶液，开关闭合一段时间溶液，开关闭合一段时间后，甲池中溶液的后，甲池中溶液的pH将将_，丙池中溶液的丙池中溶液的pH将将_。（填增大、减小或不变）。（填增大、减小或不变）。（1）甲池为）甲池为_（填原电池或电解池），通入（填原电池或电解池），通入CH3OH的电极的电极的电极的电极反应为反应为_（2）乙池中）乙池中A(石墨
43、）电极的名称为石墨）电极的名称为_，总反应为，总反应为_（3）当乙池中）当乙池中B电极质量增加电极质量增加5.4g时，甲池中理论上消耗时，甲池中理论上消耗O2的体积为的体积为_ mL(标准状况），丙池中标准状况），丙池中_（填（填C或或D）电极析出）电极析出_g 铜。铜。电解池电解池原电池原电池 电解池电解池阳阳阴阴负负正正阴阴阳阳原电池原电池CH3OH6e+8OH=CO32+6H2O阳极阳极4AgNO3+2H2O=4Ag+O2+4HNO3电解电解根据各电极转移电子相等：根据各电极转移电子相等：n(e)=n(Ag)=0.05mol，n(O2)4n(e)，n(Cu)2n(e)280D1.6减小减
44、小 消耗消耗OH增大增大阳极消耗阳极消耗H+，剩余剩余OHCH4O2例例12.如图所示装置，如图所示装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外为外接直流电源的两极。已知：将直流电源接通后，接直流电源的两极。已知：将直流电源接通后，F极附近呈红色。丙极附近呈红色。丙中盛有中盛有AgNO3溶液溶液（1）B极是电源的极是电源的_极极，一段时，一段时间后，甲装置中溶液颜色间后，甲装置中溶液颜色_；丁装置中；丁装置中X极附近的颜色变浅，极附近的颜色变浅，Y极附近的颜色
45、变深，这表明极附近的颜色变深，这表明_，在电场，在电场作用下向作用下向Y极移动。极移动。（2）若甲、乙装置中的若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为应单质的物质的量之比为_负负变浅变浅Fe(OH)3胶粒带正电胶粒带正电Cu2+CuO2 Cu Cl2 H21:2:2:2O24e Cu2e Cl22e H22e F：2H2O+2e=2OH+H2 阳阳阴阴阳阳阴阴阴阴阳阳阳阳阴阴负负正正例例12.如图所示装置，如图所示装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同溶液的体积和浓度都相
46、同(假设通电前后溶液体积不变假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外为外接直流电源的两极。已知：将直流电源接通后，接直流电源的两极。已知：将直流电源接通后，F极附近呈红色。丙极附近呈红色。丙中盛有中盛有AgNO3溶液溶液（3）当乙装置中溶液的当乙装置中溶液的pH是是13时时(此时乙装置中溶液体积为此时乙装置中溶液体积为500 mL)，丙装置中，丙装置中_极极析出银的质量为析出银的质量为_g，甲装置中溶液的，甲装置中溶液的pH _(填变大、变小或不变填变大、变小或不变)。(4)若将若将C电极换为铁，其他装置都电极换为铁，其他装置都不变，则甲装置中发生总反应的离不变，则甲装置中发生总反应的离子方程式是子方程式是_。阳阳阴阴阳阳阴阴阴阴阳阳阳阳阴阴Fe+Cu2+=Fe2+Cu电解电解阳极若为活性金属，则阳极自身失电子阳极若为活性金属，则阳极自身失电子H5.4变小变小（3）乙中产生）乙中产生OH 0.05mol，说明阴极消耗，说明阴极消耗0.05mol H+，即转移电子，即转移电子0.05mol。n(Ag)=0.05108=5.4g甲中阳极甲中阳极消耗消耗OH