2025版新教材高中化學(xué)第4章化學(xué)反應(yīng)與電能第2節(jié)電解池第1課時電解原理二電解規(guī)律學(xué)生用書新人教版選擇性必修1

二、電解規(guī)律1．電極反應(yīng)規(guī)律(1)陰極：無論是惰性電極還是活潑電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。陽離子放電依次：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。(2)陽極：溶液中還原性強的陰離子失去電子被氧化，或者電極材料本身失去電子被氧化而溶入溶液中，其放電依次：活潑金屬陽極>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根離子>F－。[特別提示]①活性電極一般指Pt、Au以外的金屬電極。②電解的離子方程式中，若參與電極反應(yīng)的H＋或OH－是由水電離出來的，用H2O作為反應(yīng)物。2．電解后溶液的復(fù)原規(guī)律用惰性電極電解下列酸、堿、鹽溶液，請?zhí)顚懴卤恚?1)電解H2O型電解質(zhì)H2SO4NaOHNa2SO4陽極反應(yīng)式2H2O－4e－=O2↑＋4H＋4OH－－4e－=O2↑＋2H2O2H2O－4e－=O2↑＋4H＋陰極反應(yīng)式4H＋＋4e－=2H2↑4H2O＋4e－=2H2↑＋4OH－pH變更減小增大不變復(fù)原加入物質(zhì)加入H2O(2)電解電解質(zhì)型電解質(zhì)HClCuCl2陽極反應(yīng)式2Cl－－2e－=Cl2↑陰極反應(yīng)式2H＋＋2e－=H2↑Cu2＋＋2e－=CupH變更增大復(fù)原加入物質(zhì)HClCuCl2(3)電解質(zhì)和水都發(fā)生電解型電解質(zhì)NaClCuSO4陽極反應(yīng)式2Cl－－2e－=Cl2↑2H2O－4e－=O2↑＋4H＋陰極反應(yīng)式2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－2Cu2＋＋4e－=2CupH變更增大減小復(fù)原加入物質(zhì)HClCuO或CuCO3[特別提示]電解后溶液的復(fù)原，從溶液中放出的氣體和生成的沉淀，依據(jù)原子個數(shù)比組成具體物質(zhì)再加入溶液即可。遵循“少什么加什么，少多少加多少”的原則。3．電解池中的守恒規(guī)律(1)基本原理依據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，同一電路中各電極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。(2)解題方法①書寫出各極的電極反應(yīng)式(多種物質(zhì)放電，依據(jù)放電依次書寫各個電極反應(yīng)式)。②同一電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是相等的，利用電子守恒使各電極得失電子數(shù)均相等，在各極反應(yīng)式中建立聯(lián)系。正|誤|判|斷(1)用石墨作電極電解氯化鈉和硫酸銅的混合液，最初一段時間陰極和陽極生成的物質(zhì)分別是銅和氯氣。(√)(2)用石墨作電極電解熔融氯化鈉的陰極反應(yīng)式為Na＋＋e－=Na。(√)(3)用石墨作陰極、銅作陽極電解硫酸銅溶液的陽極反應(yīng)式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋。(×)(4)用石墨作電極電解硝酸銀溶液的離子方程式為4Ag＋＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))4Ag＋4H＋＋O2↑。(√)(5)銅作陽極電解鹽酸的化學(xué)方程式為Cu＋2HCleq\o(=,\s\up7(電解))CuCl2＋H2↑。(√)(6)電解任何物質(zhì)，陽極失電子總數(shù)與陰極得電子總數(shù)相等。(√)(7)用惰性電極電解鹽酸、稀硫酸，H＋放電，溶液的pH慢慢增大。(×)深|度|思|考為了加深對電解規(guī)律的理解，某同學(xué)做了以下探究，要求從H＋、Cu2＋、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－5種離子中兩兩組成電解質(zhì)，按下列要求進行電解：(1)以碳棒為電極，電解過程中電解質(zhì)質(zhì)量削減，水量不變，則接受的電解質(zhì)是HCl、CuCl2。若要復(fù)原到電解前的狀態(tài)，應(yīng)加入的物質(zhì)是HCl、CuCl2。(2)以碳棒為電極，電解過程中電解質(zhì)質(zhì)量不變，水量削減，則接受的電解質(zhì)是Na2SO4、H2SO4。若要復(fù)原到電解前的狀態(tài)，應(yīng)加入的物質(zhì)是H2O。(3)以碳棒為陽極，鐵棒為陰極，電解過程中電解質(zhì)和水量都削減，則電解質(zhì)是CuSO4、NaCl。若要復(fù)原到電解前的狀態(tài)，應(yīng)加入的物質(zhì)是CuO或CuCO3、HCl。應(yīng)|用|體|驗1.用惰性電極電解CuSO4和NaCl的混合溶液，起先時陰極和陽極上分別析出的物質(zhì)是(B)A．H2和Cl2 B．Cu和Cl2C．H2和O2 D．Cu和O2解析：依據(jù)電解原理，陽離子放電依次是Cu2＋>H＋>Na＋，陰離子放電依次是Cl－>OH－>SOeq\o\al(2－,4)，所以起先時陰極反應(yīng)式Cu2＋＋2e－=Cu，陽極反應(yīng)式：2Cl－－2e－=Cl2↑，故選項B正確。2．用石墨作電極完全電解含1mol溶質(zhì)X的溶液后，向溶液中加入確定量的物質(zhì)Y能使電解液復(fù)原到起始狀態(tài)是(D)選項X溶液物質(zhì)YACuCl21molCu(OH)2BKOH1molKOHCNa2SO41molH2SO4DAgNO30.5molAg2O解析：電解氯化銅，在兩極上分別產(chǎn)生金屬銅和氯氣，電解質(zhì)復(fù)原加入氯化銅即可，故A錯誤；電解氫氧化鉀的實質(zhì)是電解水，所以電解質(zhì)復(fù)原加入水即可，故B錯誤；電解硫酸鈉的實質(zhì)是電解水，所以電解質(zhì)復(fù)原加入水即