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1、第三节电解池金属的电化学腐蚀与防护考点一考点一电电解原理及解原理及规规律律【核心自主排核心自主排查查】1.1.电电解：使解：使电电流通流通过电过电解解质质溶液而在阴、阳两极引起溶液而在阴、阳两极引起_的的过过程。程。氧化氧化还还原反原反应应2.2.电电解池：解池：(1)(1)定定义义：将：将_转变转变成成_的装置。的装置。(2)(2)形成条件：两形成条件：两电电极接极接_；两；两电电极极(一般一般为为惰惰性性电电极极)同同时时插入同一插入同一_溶液；用溶液；用导线导线相互相互连连接接组组成成_回路。回路。电电能能化学能化学能直流直流电电源源电电解解质质闭闭合合(3)(3)工作原理：工作原理：(
2、以惰性以惰性电电极极电电解解CuClCuCl2 2溶液溶液为为例例)阴极阴极还还原反原反应应阳极阳极氧化反氧化反应应(4)(4)电电解池中解池中电电子和离子的移子和离子的移动动。电电子：从子：从电电源的源的_流出后，流向流出后，流向电电解池的解池的_；从从电电解池的解池的_流向流向电电源的正极。源的正极。离子：阳离子移向离子：阳离子移向电电解池的解池的_，阴离子移向，阴离子移向电电解解池的池的_。负负极极阴极阴极阳极阳极阴极阴极阳极阳极3.3.电电极反极反应应：(1)(1)阴极：阴极：电电极本身不反极本身不反应应，溶液中阳离子在阴极得，溶液中阳离子在阴极得电电子子发发生生_反反应应。阳离子放阳
3、离子放电顺电顺序：序：AgAg+HgHg2+2+FeFe3+3+CuCu2+2+HH+PbPb2+2+SnSn2+2+FeFe2+2+ZnZn2+2+AlAl3+3+MgMg2+2+NaNa+CaCa2+2+KK+。还还原原阴极反阴极反应应式式书书写一般遵循以下先后写一般遵循以下先后顺顺序。序。a.a.首先看溶液是否存在首先看溶液是否存在AgAg+，若有，若有则发则发生生_b.b.其次看有无其次看有无FeFe3+3+，若有，若有则发则发生生_c.c.然后看有无然后看有无CuCu2+2+，若有，若有则发则发生生_d.d.最后写：最后写：_AgAg+e+e-=Ag=AgFeFe3+3+e+e-=F
4、e=Fe2+2+CuCu2+2+2e+2e-=Cu=Cu2H2H+2e+2e-=H=H2 2(2)(2)阳极：若阳极：若为为惰性惰性电电极，极，则电则电极本身不反极本身不反应应，溶液中，溶液中的阴离子的阴离子_电电子，子，发发生生_反反应应。阴离子放阴离子放电顺电顺序序(还还原性原性强强弱弱顺顺序序)：S S22II-BrBr-ClCl-OHOH-含氧酸根离子；含氧酸根离子；若若为为活性活性电电极，极，则电则电极本身失去极本身失去电电子，子，发发生氧化反生氧化反应应。失去失去氧化氧化阳极反阳极反应应式式书书写一般遵循以下先后写一般遵循以下先后顺顺序。序。a.a.若若为为金属金属电电极极则发则发
5、生：生：R-neR-ne-=R Rn n+b.b.其次看有无其次看有无S S2-2-，若有，若有则发则发生：生：_c.c.然后看有无然后看有无卤卤素元素的离子，若有素元素的离子，若有则发则发生生2X2X-2e-2e-=X=X2 2(X(X表示表示ClCl、BrBr、I)I)d.d.最后写：最后写：_S S2-2-2e-2e-=S=S4OH4OH-4e-4e-=2H=2H2 2O+OO+O2 24.4.电电解解规规律：律：(1)(1)电电解含氧酸、解含氧酸、强强碱和活碱和活泼泼金属含氧酸金属含氧酸盐盐的水溶液，的水溶液，实际实际上都是上都是电电解解_，即：，即：2H2H2 2O 2HO 2H2
6、2+O+O2 2(2)(2)电电解无氧酸解无氧酸(HF(HF除外除外)、不活、不活泼泼金属无氧酸的水溶金属无氧酸的水溶液，就是液，就是电电解解_。例如：。例如：2HCl H2HCl H2 2+Cl+Cl2 2CuClCuCl2 2 Cu+ClCu+Cl2 2水水溶溶质质本身本身(3)(3)电电解活解活泼泼金属无氧酸金属无氧酸盐盐溶液溶液时时，电电解的解的总总化学方程化学方程式的通式可表示式的通式可表示为为溶溶质质+H+H2 2O HO H2 2+碱碱+卤卤素素单质单质X X2 2(或或S)S)(4)(4)电电解不活解不活泼泼金属含氧酸金属含氧酸盐盐的溶液的溶液时时，电电解的解的总总化学化学方程
7、式的通式可表示方程式的通式可表示为为溶溶质质+H+H2 2O OO O2 2+酸酸+金属金属单质单质【思思维诊维诊断断】(正确的打正确的打“”，错误错误的打的打“”)(1)(1)用用铜铜作作电电极极电电解解CuSOCuSO4 4溶液的方程式溶液的方程式为为2Cu+2H2Cu+2H2 2O 2Cu+OO 2Cu+O2 2+4H+4H+。()提示：提示：。铜作电极电解。铜作电极电解CuSOCuSO4 4溶液时，阳极上溶液时，阳极上CuCu失去失去电子生成电子生成CuCu2+2+，不会得到，不会得到O O2 2。(2)(2)电电解解NaClNaCl溶液得到溶液得到22.4 L H22.4 L H2
8、2(标标准状况准状况)，理，理论论上需上需要要转转移移NA A个个电电子。子。()提示：提示：。电解。电解NaClNaCl溶液的阴极反应：溶液的阴极反应：2H2H+2e+2e-=H H2 2，产生标准状况下，产生标准状况下22.4 L H22.4 L H2 2，可转移，可转移2 2NA A个电子。个电子。(3)(3)电电解解质质溶液通溶液通电电后，后，电电解解质质溶液溶液发发生了生了电电离，阴、离，阴、阳离子分阳离子分别别向两极移向两极移动动。()提示：提示：。电解质在水分子的作用下发生电离无须通。电解质在水分子的作用下发生电离无须通电。电。(4)(4)电电解解质质溶液的溶液的导电过导电过程，
9、就是程，就是电电解解质质溶液的溶液的电电解解过过程。程。()提示：提示：。电解质溶液的导电就是阴、阳离子的定向。电解质溶液的导电就是阴、阳离子的定向移动。移动。(5)(5)若使若使电电解后的解后的CuSOCuSO4 4溶液复原溶液复原(用惰性用惰性电电极极电电解解)，可，可加入加入Cu(OH)Cu(OH)2 2固体。固体。()提示：提示：。若通电一段时间，。若通电一段时间，CuSOCuSO4 4未电解完未电解完(即即CuCu2+2+未未全部放电全部放电)，使溶液复原应加入，使溶液复原应加入CuOCuO，而加入，而加入Cu(OH)Cu(OH)2 2会会使溶液的浓度减小；若使溶液的浓度减小；若Cu
10、Cu2+2+全部放电，又继续通电一段全部放电，又继续通电一段时间时间(此时电解水此时电解水)，要使溶液复原应加入，要使溶液复原应加入Cu(OH)Cu(OH)2 2或或CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3，若只加入，若只加入CuOCuO，此时浓度偏大。，此时浓度偏大。【方法点方法点拨拨】(1)(1)电电极判断的极判断的“五五”方法。方法。注意：只要注意：只要产产生氧气、生氧气、氯氯气的一极一定是阳极。气的一极一定是阳极。判断判断依据依据电极电极材料材料电极电极反应反应电子流向电子流向离子移向离子移向电极电极现象现象阳阳极极与电源正与电源正极相连极相连氧化氧化反应反应流出流出阴离子阴
11、离子移向移向电极溶解电极溶解或不变或不变阴阴极极与电源负与电源负极相连极相连还原还原反应反应流入流入阳离子阳离子移向移向电极增重电极增重或有气体或有气体放出放出电电解解池池(2)(2)电电解解时时溶液溶液pHpH的的变变化化规规律。律。若若电电解解时时阴极上阴极上产产生生H H2 2，阳极上无，阳极上无O O2 2产产生，生，电电解后解后溶液溶液pHpH增大；增大；若阴极上无若阴极上无H H2 2产产生，阳极上生，阳极上产产生生O O2 2，则电则电解后溶液解后溶液pHpH减小；减小；若阴极上有若阴极上有H H2 2产产生，阳极上有生，阳极上有O O2 2产产生，且生，且则则有有“酸更酸，碱更
12、碱，中性就不酸更酸，碱更碱，中性就不变变”，即：，即：a.a.如果原溶液是酸溶液，如果原溶液是酸溶液，则则pHpH变变小；小；b.b.如果原溶液如果原溶液为为碱溶液，碱溶液，则则pHpH变变大；大；c.c.如果原溶液如果原溶液为为中性溶液，中性溶液，则电则电解后解后pHpH不不变变。(3)(3)电电解解质质溶液的复原措施。溶液的复原措施。电电解后的溶液恢复到原状解后的溶液恢复到原状态态，出什么加什么，出什么加什么(即一般加即一般加入阴极入阴极产产物与阳极物与阳极产产物的化合物物的化合物)。如用惰性。如用惰性电电极极电电解解盐盐酸酸(足量足量)一段一段时间时间后，若使溶液复原，后，若使溶液复原，
13、应应通入通入HClHCl气气体而不能加入体而不能加入盐盐酸。酸。【基基础础小小题题快快练练】1.1.下列叙述中不正确的是下列叙述中不正确的是()A.A.电电解池的阳极上解池的阳极上发发生氧化反生氧化反应应，阴极上，阴极上发发生生还还原反原反应应B.B.电电源跟源跟电电解池解池连连接后，接后，电电子从子从电电源源负负极流向极流向电电解池解池阳极阳极C.C.电电解解质质溶液中阴离子向阳极移溶液中阴离子向阳极移动动，阳离子向阴极移，阳离子向阴极移动动D.D.电电解含酚解含酚酞酞的的饱饱和食和食盐盐水水时时，先，先变红变红的一极是阴极的一极是阴极【解析解析】选选B B。电解池的阳极接电源正极，发生氧化
14、反。电解池的阳极接电源正极，发生氧化反应，阴极接电源负极，发生还原反应，应，阴极接电源负极，发生还原反应，A A正确；电子由正确；电子由电源的负极流向电解池的阴极，电源的负极流向电解池的阴极，B B错误；电解质溶液中，错误；电解质溶液中，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，C C正确；电解正确；电解饱和食盐水，饱和食盐水，H H+在阴极放电，得到氢氧化钠溶液和氢在阴极放电，得到氢氧化钠溶液和氢气，阴极先变红，气，阴极先变红，D D正确。正确。2.2.如如图为图为直流直流电电源源电电解稀解稀NaNa2 2SOSO4 4水溶液的装置。通水溶液的装置。通电电后后在
15、石墨在石墨电电极极a a和和b b附近分附近分别别滴加几滴石蕊溶液。下列滴加几滴石蕊溶液。下列实实验现验现象描述正确的是象描述正确的是()A.A.逸出气体的体逸出气体的体积积，a a电电极的小于极的小于b b电电极的极的B.B.一一电电极逸出无味气体，另一极逸出无味气体，另一电电极逸出有刺激性气味极逸出有刺激性气味的气体的气体C.aC.a电电极附近呈极附近呈红红色，色，b b电电极附近呈极附近呈蓝蓝色色D.aD.a电电极附近呈极附近呈蓝蓝色，色，b b电电极附近呈极附近呈红红色色【解析解析】选选D D。b b极极OHOH-放电产生放电产生O O2 2，b b极附近极附近c(Hc(H+)c(OH
16、c(OH-)，石蕊溶液变红。在，石蕊溶液变红。在a a极极H H+放电产生放电产生H H2 2，a a极附近极附近c(OHc(OH-)c(Hc(H+)，石蕊溶液变蓝。所以产生的气体体积，石蕊溶液变蓝。所以产生的气体体积a a电极的大于电极的大于b b电极的，两种气体均为无色无味的气体，电极的，两种气体均为无色无味的气体，A A、B B、C C错误；错误；D D正确。正确。【高考模高考模拟预测拟预测】1.1.下列各下列各组组中，每种中，每种电电解解质质溶液溶液电电解解时时只生成只生成氢氢气和气和氧气的是氧气的是()A.HClA.HCl、CuClCuCl2 2、KOHKOHB.NaOHB.NaOH
17、、AgNOAgNO3 3、H H2 2SOSO4 4C.NaOHC.NaOH、HNOHNO3 3、K K2 2COCO3 3D.NaBrD.NaBr、H H2 2SOSO4 4、Ba(OH)Ba(OH)2 2【解析解析】选选C C。CuClCuCl2 2、AgNOAgNO3 3、NaBrNaBr电解时分别产生电解时分别产生CuCu、AgAg、BrBr2 2单质，单质，A A、B B、D D错误；错误；NaOHNaOH、HNOHNO3 3、K K2 2COCO3 3溶液溶液电解时只生成氢气和氧气，电解时只生成氢气和氧气，C C正确。正确。2.2.用两支惰性用两支惰性电电极插入极插入CuSOCuS
18、O4 4溶液中，通溶液中，通电电电电解，当有解，当有1 11010-3-3molmol的的OHOH-放放电时电时，溶液，溶液显显浅浅蓝蓝色，色，则则下列叙述下列叙述正确的是世正确的是世纪纪金榜金榜导导学号学号30682092(30682092()A.A.阳极上析出阳极上析出3.6 3.6 mLmL O O2 2(标标准状况准状况)B.B.阴极上析出阴极上析出32 mg Cu32 mg CuC.C.阴极上析出阴极上析出11.2 11.2 mLmL H H2 2(标标准状况准状况)D.D.阳极和阴极阳极和阴极质质量都无量都无变变化化【解析解析】选选B B。用惰性电极电解。用惰性电极电解CuSOCu
19、SO4 4溶液时，阴极：溶液时，阴极：2Cu2Cu2+2+4e+4e-=2Cu=2Cu，阳极：，阳极：4OH4OH-4e-4e-=O=O2 2+2H+2H2 2O O。当。当有有1 11010-3-3molmol的的OHOH-放电时，生成标准状况下的放电时，生成标准状况下的O O2 2为为5.6 5.6 mLmL，A A错误；在阴极上析出错误；在阴极上析出32 mg Cu32 mg Cu，阴极质量增，阴极质量增加，加，B B正确；正确；C C、D D错误。错误。【加固加固训练训练】1.1.用惰性用惰性电电极极电电解足量的解足量的AgNOAgNO3 3溶液，下列溶液，下列说说法法错误错误的的是是
20、()A.A.电电解解过过程中阴极程中阴极质质量增加量增加B.B.电电解解过过程中溶液的程中溶液的pHpH不断降低不断降低C.C.向溶液中加入适量的向溶液中加入适量的AgAg2 2O O固体可使溶液恢复到固体可使溶液恢复到电电解解前的状前的状态态D.D.电电解后两极解后两极产产生的气体体生的气体体积积比比为为2121【解析解析】选选D D。电解反应为。电解反应为4AgNO4AgNO3 3+2H+2H2 2O 4Ag+OO 4Ag+O2 2+4HNO+4HNO3 3。阴极上析出。阴极上析出AgAg，阳极上放出，阳极上放出O O2 2，A A正确、正确、D D错错误；由于生成误；由于生成HNOHNO
21、3 3溶液，溶液，pHpH应不断降低，应不断降低，B B正确；加入正确；加入AgAg2 2O O可以使溶液恢复到电解前的状态，可以使溶液恢复到电解前的状态，C C正确。正确。2.2.用惰性用惰性电电极极电电解一定解一定浓浓度度CuSOCuSO4 4溶液，通溶液，通电电一段一段时间时间后，向所得的溶液中加入后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)0.1 mol Cu(OH)2 2后恰好恢复后恰好恢复到到电电解前的解前的浓浓度和度和pHpH。则则下列下列说说法正确的是法正确的是()A.A.电电解解过过程中阴极没有气体生成程中阴极没有气体生成B.B.电电解解过过程中程中转转移的移的电电子的
22、物子的物质质的量的量为为0.4 mol0.4 molC.C.原原CuSOCuSO4 4溶液的溶液的浓浓度度为为0.1 mol0.1 molL L-1-1D.D.电电解解过过程中阳极收集气体体程中阳极收集气体体积为积为1.12 L(1.12 L(标标准状况下准状况下)【解析解析】选选B B。加入。加入0.1 mol Cu(OH)0.1 mol Cu(OH)2 2相当于加入相当于加入0.1 mol 0.1 mol CuOCuO和和0.1 mol H0.1 mol H2 2O O，故，故CuSOCuSO4 4电解完后还电解电解完后还电解了部分水，阴极析出了了部分水，阴极析出了0.1 mol Cu0.
23、1 mol Cu和和0.1 mol H0.1 mol H2 2，A A错错误；析出误；析出0.1 mol Cu0.1 mol Cu转移电子转移电子0.2 mol0.2 mol，析出，析出0.1 mol H0.1 mol H2 2转移电子转移电子0.2 mol0.2 mol，故转移的电子的总物质，故转移的电子的总物质的量为的量为0.4 mol0.4 mol，B B正确；原正确；原CuSOCuSO4 4溶液的物质的量为溶液的物质的量为0.1 mol0.1 mol，不知溶液体积，无法求浓度，不知溶液体积，无法求浓度，C C错误；错误；电解过程中阳极始终产生电解过程中阳极始终产生O O2 2，根据转移
24、的电子的总物，根据转移的电子的总物质的量为质的量为0.4 mol0.4 mol，产生，产生O O2 2体积为体积为2.24 L(2.24 L(标准状况下标准状况下)，D D错误。错误。考点二考点二电电解原理的解原理的应应用用 【核心自主排核心自主排查查】1.1.电电解解饱饱和食和食盐盐水：水：(1)(1)电电极反极反应应及及电电极判断。极判断。阳极：阳极：_(_(_反反应应)；产产生黄生黄绿绿色色气体的一极或使淀粉气体的一极或使淀粉KIKI试纸变试纸变_的一极。的一极。2Cl2Cl-2e-2e-=Cl=Cl2 2氧化氧化蓝蓝阴极：阴极：_(_(_反反应应)；产产生无色气体生无色气体或加入酚或加
25、入酚酞酞先先变红变红的一极。的一极。2H2H+2e+2e-=H=H2 2还还原原(2)(2)总总反反应应方程式。方程式。2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O 2NaOH+HO 2NaOH+H2 2+Cl+Cl2 2离子反离子反应应方程式：方程式：_阳极阳极产产物：物：_阴极阴极产产物：物：_、_(3)(3)应应用：用：氯氯碱工碱工业业制制_、_和和_。2Cl2Cl-+2H+2H2 2O 2OHO 2OH-+H+H2 2+Cl+Cl2 2ClCl2 2NaOHNaOHH H2 2电解电解=烧烧碱碱氯氯气气氢氢气气2.2.电镀电镀：(1)(1)待待镀镀金属作金属作_极，极，镀层镀层金属作金属作
26、_极。极。(2)(2)电电解解质质溶液：溶液：_。(3)(3)电电极反极反应应。阳极：阳极：R-R-nene-=R Rn+n+(R(R表示金属表示金属)；阴极：阴极：R Rn+n+ne+ne-=R=R。阴阴阳阳含含镀层镀层金属离子的金属离子的盐盐溶液溶液(4)(4)特点：特点：_极溶解，极溶解，_极沉极沉积积，电镀电镀液的液的浓浓度度_。阳阳阴阴不不变变3.3.电电解精解精炼铜炼铜：(1)(1)电电极材料：阳极极材料：阳极为为_；阴极阴极为为_。(2)(2)电电解解质质溶液：含溶液：含CuCu2+2+的的盐盐溶液。溶液。粗粗铜铜纯铜纯铜(3)(3)电电极反极反应应。阳极：阳极：Zn-2eZn-
27、2e-=Zn=Zn2+2+、Fe-2eFe-2e-=Fe=Fe2+2+、Ni-2eNi-2e-=Ni=Ni2+2+、_；阴极：阴极：_。Cu-2eCu-2e-=Cu=Cu2+2+CuCu2+2+2e+2e-=Cu=Cu(4)(4)电电解解质质溶液溶液电电解一段解一段时间时间后，溶液中后，溶液中CuCu2+2+的的浓浓度度_。减小减小4.4.电电冶金：利用冶金：利用电电解熔融解熔融盐盐的方法来冶的方法来冶炼炼活活泼泼金属金属NaNa、CaCa、MgMg、AlAl等。等。总反应方程式总反应方程式电极反应式电极反应式冶炼钠冶炼钠_阳极：阳极：_阴极：阴极：_冶炼镁冶炼镁_阳极：阳极：_阴极：阴极：_
28、冶炼铝冶炼铝_阳极：阳极：_阴极：阴极：_2NaCl(2NaCl(熔融熔融)2Na+Cl)2Na+Cl2 2MgClMgCl2 2(熔融熔融)Mg+Cl)Mg+Cl2 22Al2Al2 2O O3 3(熔融熔融)4Al+3O)4Al+3O2 22Cl2Cl-2e-2e-=Cl=Cl2 22Na2Na+2e+2e-=2Na=2Na2Cl2Cl-2e-2e-=Cl=Cl2 2MgMg2+2+2e+2e-=Mg=Mg6O6O2-2-12e-12e-=3O=3O2 24Al4Al3+3+12e+12e-=4Al=4Al电解电解=电解电解=电解电解=【思思维诊维诊断断】(正确的打正确的打“”，错误错误的
29、打的打“”)(1)(1)粗粗铜铜精精炼炼和和电镀铜电镀铜，以硫酸，以硫酸铜为电铜为电解解质质溶液，溶液溶液，溶液中的中的c(Cuc(Cu2+2+)不不变变。()提示：提示：。电镀铜时溶液中的。电镀铜时溶液中的c(Cuc(Cu2+2+)不变，粗铜精炼不变，粗铜精炼时溶液中时溶液中c(Cuc(Cu2+2+)减小。减小。(2)(2)电电解精解精炼铜时炼铜时，以粗，以粗铜铜作阴极，作阴极，纯铜纯铜作阳极。作阳极。()提示：提示：。电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极。电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极。(3)(3)电电解或解或电镀时电镀时，电电极极质质量减少的量减少的电电极必极必为为金属金属电电极极
30、即阴极。即阴极。()提示：提示：。电解或电镀时，电极质量减少的电极必为。电解或电镀时，电极质量减少的电极必为金属电极即阳极；电极质量增加的电极必为阴极，即金属电极即阳极；电极质量增加的电极必为阴极，即溶液中的金属阳离子得电子变成金属吸附在阴极上。溶液中的金属阳离子得电子变成金属吸附在阴极上。(4)(4)氯氯碱工碱工业业中阳离子交中阳离子交换换膜的作用是防止膜的作用是防止H H2 2和和ClCl2 2混合混合爆炸，同爆炸，同时时避免避免ClCl2 2和和NaOHNaOH溶液作用生成溶液作用生成NaClONaClO影响影响烧烧碱碱质质量。量。()提示：提示：。阳离子交换膜只允许阳离子。阳离子交换膜
31、只允许阳离子(Na(Na+)通过，而通过，而阻止阴离子阻止阴离子(ClCl-、OHOH-)和分子和分子(Cl(Cl2 2)通过。通过。(5)(5)工工业业上可以通上可以通过电过电解熔融的解熔融的AlClAlCl3 3、MgOMgO制制备备AlAl、MgMg。()提示：提示：。AlClAlCl3 3是共价化合物，是共价化合物，MgOMgO的熔点高，只能的熔点高，只能用电解熔融的用电解熔融的AlAl2 2O O3 3、MgClMgCl2 2制备制备AlAl、MgMg。(6)(6)电电解解饱饱和食和食盐盐水水时时，两个，两个电电极均不能用金属材料。极均不能用金属材料。()提示：提示：。阴极只起导电作
32、用，所以阴极可以用金属。阴极只起导电作用，所以阴极可以用金属材料。材料。【高考命高考命题题探究探究】【高考母高考母题题示例示例】(电电解解应应用用)(2016)(2016乙卷乙卷)三室式三室式电电渗析法渗析法处处理含理含NaNa2 2SOSO4 4废废水的原理如水的原理如图图所示，采用惰性所示，采用惰性电电极，极，abab、cdcd均均为为离子交离子交换换膜，在直流膜，在直流电场电场的作用的作用下，两膜中下，两膜中间间的的NaNa+和和 可通可通过过离子交离子交换换膜，而两端膜，而两端隔室中离子被阻隔室中离子被阻挡挡不能不能进进入中入中间间隔室。隔室。下列叙述正确的是世下列叙述正确的是世纪纪金
33、榜金榜导导学号学号30682093(30682093()A.A.通通电电后中后中间间隔室的隔室的 离子向正极区迁移，正极区离子向正极区迁移，正极区溶液溶液pHpH增大增大B.B.该该法在法在处处理含理含NaNa2 2SOSO4 4废废水水时时可以得到可以得到NaOHNaOH和和H H2 2SOSO4 4产产品品C.C.负负极反极反应为应为2H2H2 2O-4eO-4e-=O=O2 2+4H+4H+，负负极区溶液极区溶液pHpH降降低低D.D.当当电电路中通路中通过过1 mol1 mol电电子的子的电电量量时时，会有，会有0.5 mol0.5 mol的的O O2 2生成生成【解析解析】选选B B
34、。电解池中阴离子向阳极移动，所以通电。电解池中阴离子向阳极移动，所以通电后中间隔室的后中间隔室的 向正极区迁移，阳极上氢氧根离子向正极区迁移，阳极上氢氧根离子放电产生氧气，溶液中氢离子浓度增大，放电产生氧气，溶液中氢离子浓度增大，pHpH减小，减小，A A项项错误；电解时在负极区生成错误；电解时在负极区生成NaOHNaOH，在正极区生成，在正极区生成H H2 2SOSO4 4，B B项正确；阴极反应是氢离子得到电子生成氢项正确；阴极反应是氢离子得到电子生成氢气，溶液中氢氧根离子浓度增大，气，溶液中氢氧根离子浓度增大，pHpH升高，升高，C C项错误；项错误；当电路中通过当电路中通过1 mol1
35、 mol电子的电量时，会有电子的电量时，会有0.25 mol0.25 mol的的O O2 2生成，生成，D D项错误。项错误。【高考母高考母题变题变式式】(1)(1)正极区的正极区的电电极反极反应应式是式是_，随着随着电电解的解的进进行行NaNa2 2SOSO4 4溶液溶液浓浓度度_(_(填填“增大增大”“”“不不变变”或或“减小减小”)。提示：提示：4OH4OH-4e-4e-=2H=2H2 2O+OO+O2 2减小。通电后减小。通电后OHOH-移向移向阳极，阳极，OHOH-放电产生氧气；由于放电产生氧气；由于NaNa+和和 不断被交不断被交换，分别进入阴极区、阳极区，所以换，分别进入阴极区、
36、阳极区，所以NaNa2 2SOSO4 4浓度减浓度减小。小。(2)ab(2)ab、cdcd分分别为别为_、_(_(填填“阴阴”或或“阳阳”)离子交离子交换换膜。膜。提示：提示：abab是阳离子交换膜、是阳离子交换膜、cdcd是阴离子交换膜。通电是阴离子交换膜。通电后阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，所以后阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，所以abab是阳离是阳离子交换膜、子交换膜、cdcd是阴离子交换膜。是阴离子交换膜。【模模拟拟母母题题示例示例】(电电极反极反应应式式书书写写)(2017)(2017宁波模宁波模拟拟)电电解解NONO制制备备NHNH4 4NONO3 3，其工作原理如，其工作原理如
37、图图所示，下列所示，下列说说法不正法不正确的是世确的是世纪纪金榜金榜导导学号学号30682094(30682094()A.A.电电解池的阳极的解池的阳极的电电极反极反应应式式为为NO-3eNO-3e-+4OH+4OH-=+2H+2H2 2O OB.B.电电解池解池总总反反应应方程式方程式为为8NO+7H8NO+7H2 2O 3NHO 3NH4 4NONO3 3+2HNO+2HNO3 3C.aC.a极上的极上的电电极反极反应应式式为为NO+5eNO+5e-+6H+6H+=+H=+H2 2O OD.D.为为使使电电解解产产物全部物全部转转化化为为NHNH4 4NONO3 3，需，需补补充的物充的物
38、质质A A是是NHNH3 3【解析解析】选选A A。NONO失电子生成失电子生成 ，根据反应后溶液呈，根据反应后溶液呈酸性，电极反应为酸性，电极反应为NO-3eNO-3e-+2H+2H2 2O=+4HO=+4H+，A A错误；错误；根据得失电子守恒，结合阳极、阴极的电极反应式，根据得失电子守恒，结合阳极、阴极的电极反应式，则电解过程总反应的离子方程式为则电解过程总反应的离子方程式为8NO+7H8NO+7H2 2O 5O 5+3 +2H+3 +2H+，B B正确；正确；a a极为阴极，极为阴极，NONO得电子生成得电子生成 ，电极反应为电极反应为NO+5eNO+5e-+6H+6H+=+H=+H2
39、 2O O，C C正确；电解产正确；电解产物物 的物质的量大于的物质的量大于 ，要使产物全部转化为，要使产物全部转化为NHNH4 4NONO3 3，需补充，需补充NHNH3 3，D D正确。正确。【模模拟拟母母题变题变式式】(1)b(1)b极上极上发发生生_(_(填填“氧化氧化”或或“还还原原”)反反应应。提示：提示：氧化。氧化。NONO失电子生成失电子生成 ，b b极为阳极，发生氧极为阳极，发生氧化反应。化反应。(2)(2)电电解解过过程中程中补补充的物充的物质质A A能与能与NONO在加在加热热、催化、催化剂剂存存在下在下发发生反生反应应生成无生成无污污染的气体，写出反染的气体，写出反应应
40、方程式方程式_。提示：提示：4NH4NH3 3+6NO 5N+6NO 5N2 2+6H+6H2 2O O。【探究探究归纳总结归纳总结】1.1.分析分析电电解解过过程的思程的思维维程序：程序：(1)(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电电极极还还是是活性活性电电极。极。(2)(2)再分析再分析电电解解质质水溶液的水溶液的组组成，找全离子并分阴、阳成，找全离子并分阴、阳两两组组(不要忘不要忘记记水溶液中的水溶液中的H H+和和OHOH-)。(3)(3)然后排出阴、阳两极的放然后排出阴、阳两极的放电顺电顺序。序。阴极不管是什么材料，阴极不管是什么材料，电电极
41、本身都不反极本身都不反应应，一定是，一定是溶液溶液(或熔融或熔融电电解解质质)中的阳离子放中的阳离子放电电。最常用、最重要的放最常用、最重要的放电顺电顺序：阳极：序：阳极：S S2-2-II-BrBr-ClCl-OHOH-；阴极：；阴极：AgAg+FeFe3+3+CuCu2+2+HH+。电电解水溶液解水溶液时时，K K+AlAl3+3+不可能在阴极放不可能在阴极放电电，即不可，即不可能用能用电电解水溶液的方法得到解水溶液的方法得到K K、CaCa、NaNa、MgMg、AlAl等金属。等金属。2.2.正确正确书书写写电电极反极反应应式的方法：式的方法：(1)(1)一看一看电电极材料，若是金属极材
42、料，若是金属(Au(Au、PtPt除外除外)作阳极，金作阳极，金属一定被属一定被电电解解(注：注：FeFe生成生成FeFe2+2+)。(2)(2)二看二看电电解解产产物，物，对对于于规规定定产产物的物的电电极反极反应应式，根据式，根据电电子得失子得失书书写写电电极反极反应应式。式。(3)(3)三看介三看介质质，介，介质质是否参与是否参与电电极反极反应应。(4)(4)书书写写总总化学方程式或离子方程式化学方程式或离子方程式时时，弱，弱电电解解质质要写要写成分子式，且一定注明条件成分子式，且一定注明条件“电电解解”。【高考模高考模拟预测拟预测】1.1.为为使反使反应应Ag+2HCl=AgCl+HA
43、g+2HCl=AgCl+H2 2能能够发够发生，下列生，下列设计设计方案正确的是方案正确的是()A.A.用用银银片作片作负负极，石墨极，石墨电电极作正极，极作正极，氯氯化化钠钠溶液溶液为电为电解解质质溶液构成原溶液构成原电电池池B.B.用用银银片作片作电电极，外接直流极，外接直流电电源源电电解硫酸解硫酸铜铜溶液溶液C.C.用用银银片作阳极，片作阳极，铁铁片作阴极，片作阴极，电电解稀解稀盐盐酸酸D.D.用用银银片作阴、阳片作阴、阳电电极，极，电电解硝酸解硝酸银银溶液溶液【解析解析】选选C C。该反应为非自发进行的氧化还原反应，。该反应为非自发进行的氧化还原反应，必须设计为电解池才能发生。阳极为银
44、放电，阴极为必须设计为电解池才能发生。阳极为银放电，阴极为H H+放电，即用银作阳极，电解质溶液为稀盐酸，放电，即用银作阳极，电解质溶液为稀盐酸，C C正确。正确。2.(20172.(2017梧州模梧州模拟拟)用一种阴、阳离子双隔膜三室用一种阴、阳离子双隔膜三室电电解槽解槽处处理理废废水中的水中的 ，模，模拟拟装置如装置如图图所示，下列所示，下列说说法正确的是世法正确的是世纪纪金榜金榜导导学号学号30682095(30682095()A.A.阳极的阳极的电电极反极反应应式式为为Fe-3eFe-3e-=Fe=Fe3+3+B.B.阴极的阴极的电电极反极反应应式式为为4OH4OH-4e-4e-=2H
45、=2H2 2O+OO+O2 2C.C.电电解一段解一段时间时间后，阴极室溶液中的后，阴极室溶液中的pHpH升高升高D.D.电电解一段解一段时间时间后，阴极室溶液中的溶后，阴极室溶液中的溶质质一定是一定是(NH(NH4 4)3 3POPO4 4【解析解析】选选C C。FeFe为阳极，发生反应为阳极，发生反应Fe-2eFe-2e-=Fe=Fe2+2+，A A错误；阴极上错误；阴极上H H+放电生成放电生成H H2 2，电极反应式为，电极反应式为2H2H+2e+2e-=H=H2 2，B B错误；电解时，阴极上错误；电解时，阴极上H H+放电生成放电生成H H2 2，溶，溶液中液中c(OHc(OH-)
46、增大，溶液中增大，溶液中pHpH增大，增大，C C正确；电解时，溶正确；电解时，溶液中液中 向阴极室移动，向阴极室移动，H H+放电生成放电生成H H2 2，溶液中，溶液中OHOH-和和 结合生成电解质结合生成电解质NHNH3 3H H2 2O O，所以阴极室中溶质为，所以阴极室中溶质为NHNH3 3H H2 2O O和和(NH(NH4 4)3 3POPO4 4或或NHNH4 4H H2 2POPO4 4、(NH(NH4 4)2 2HPOHPO4 4，D D错误。错误。【加固加固训练训练】1.1.以石墨以石墨为电为电极，极，电电解解KIKI溶液溶液(含有少量的酚含有少量的酚酞酞和淀粉和淀粉)。
47、下列下列说说法法错误错误的是的是()A.A.阴极附近溶液呈阴极附近溶液呈红红色色B.B.阴极逸出气体阴极逸出气体C.C.阳极附近溶液呈阳极附近溶液呈蓝蓝色色D.D.溶液的溶液的pHpH变变小小【解析解析】选选D D。电解反应为。电解反应为2KI+2H2KI+2H2 2O 2KOH+HO 2KOH+H2 2+I+I2 2(类似于电解饱和食盐水类似于电解饱和食盐水)，阴极产物是，阴极产物是H H2 2和和KOHKOH，阳极产物是阳极产物是I I2 2。由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉，。由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉，所以阳极附近的溶液会变蓝所以阳极附近的溶液会变蓝(淀粉遇碘变蓝淀粉遇碘变蓝)，阴极
48、附，阴极附近的溶液会变红近的溶液会变红(溶液呈碱性溶液呈碱性)，A A、B B、C C正确；由于电正确；由于电解产物有解产物有KOHKOH生成，所以溶液的生成，所以溶液的pHpH逐渐增大，逐渐增大，D D错误。错误。2.2.电电解加工是利用解加工是利用电电解原理使金属在解原理使金属在电电解液中溶解液中溶蚀蚀成成预预定形状的方法。定形状的方法。电电解加工一解加工一铜铜构件的示意构件的示意图图如如图图，阳极阳极铜铜件被溶件被溶蚀蚀，而阴极的，而阴极的质质量和形状都保持不量和形状都保持不变变，则则原始原始电电解液不宜含有大量的解液不宜含有大量的()A.A.B.ClB.Cl-C.NaC.Na+D.Cu
49、D.Cu2+2+【解析解析】选选D D。由题意阴极的质量和形状都保持不变，。由题意阴极的质量和形状都保持不变，可判断阴极没有金属析出，故原电解液不宜含有大量可判断阴极没有金属析出，故原电解液不宜含有大量的的CuCu2+2+。3.(20173.(2017承德模承德模拟拟)酸性酸性废废水中含水中含CrCr2 2 ，采用，采用电电解解法法进进行行处处理。理。电电解解时时采用采用FeFe作阳极，惰性作阳极，惰性电电极作阴极作阴极。已知：极。已知：氧化性：氧化性：CrCr2 2 FeFe3+3+；CrCr2 2 的的还还原原产产物是物是CrCr3+3+；KspspCr(OH)Cr(OH)3 3=6.3=
50、6.31010-31-31。下列。下列说说法正确的是法正确的是()A.A.阳极材料也可以是阳极材料也可以是CuCuB.B.阴极每阴极每产产生生3 mol H3 mol H2 2，则则有有1 mol Cr1 mol Cr2 2 被被还还原原C.C.一段一段时间时间后溶液中后溶液中发发生反生反应应CrCr2 2 +6Fe+6Fe2+2+14H+14H+=2Cr=2Cr3+3+6Fe+6Fe3+3+7H+7H2 2O OD.D.电电解最后解最后阶阶段需要加碱，使溶液中的阳离子段需要加碱，使溶液中的阳离子转转化化为为沉淀沉淀【解析解析】选选C C。阳极材料若是。阳极材料若是CuCu，电解过程生成的，电