高考考点突破09 电化学 考点四 电解原理 含解析.docVIP

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【要点解读】

1．电解定义

在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。

2．能量转化形式

电能转化为化学能。

3．电解池

（1）构成条件

①有与电源相连的两个电极。

②两个电极插入电解质溶液(或熔融盐)中。

③形成闭合回路。

（2）电极名称及电极反应式(如图)

（3）电子和离子的移动方向

【特别提醒】电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是依靠离子定向移动形成电流，即电子本身不会通过电解质溶液。

【重难点指数】★★★

【重难点考向一】电极反应、电解反应方程式的书写

【典型例题1】【2015山东理综化学】(15分)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。

（1）利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为__________溶液（填化学式），阳极电极反应式为__________，电解过程中Li+向_____电极迁移（填“A”或“B”）。

【答案】（1）LiOH；2Cl￣—2e￣=Cl2↑；B

【解析】（1）根据示意图，B极区生产H2，同时生成LiOH，则B极区电解液不能是LiCl溶液，如果是LiCl溶液则无法得到纯净的LiOH，则B极区电解液为LiOH溶液；电极A为阳极，阳极区电解液为LiCl溶液，根据放电顺序，阳极上Cl￣失去电子，则阳极电极反应式为：2Cl￣—2e￣=Cl2↑；根据电流方向，电解过程中Li+向B电极迁移。

【考点定位】本题考查了电极原理及应用，包括电极方程式的书写、电解液的判断、离子移动方向的判断；还考查了离子方程式的书写、元素化合价的判断、根据化学计算推测物质的化学式，

【名师点睛】分析电解过程的思维程序

（1）首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。

（2）再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。

（3）然后排出阴、阳两极的放电顺序

阴极：阳离子放电顺序：Ag＋Fe3＋Cu2＋H＋(酸)Fe2＋Zn2＋H＋(水)Al3＋Mg2＋Na＋Ca2＋K＋。

阳极：活泼电极S2－I－Br－Cl－OH－含氧酸根离子。

注意：①阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。②最常用、最重要的放电顺序是：阳极：Cl－OH－；阴极：Ag＋Cu2＋H＋。③电解水溶液时，K＋～Al3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。

（4）分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。

（5）最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。

【重难点考向二】电解原理及规律

【典型例题2】5．【2016年高考新课标Ⅰ卷】三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO42－可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。

下列叙述正确的是（）

A．通电后中间隔室的SO42－离子向正极迁移，正极区溶液pH增大

B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品

C．负极反应为2H2O–4e–=O2+4H+，负极区溶液pH降低

D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成

【答案】B

【考点定位】考查电解原理的应用的知识。

【名师点睛】以惰性电极电解电解质溶液的类型和规律

类型

电极反应特点

实例

电解对象

电解质溶液

浓度

pH

电解质溶液复原

电解

水型

阴：2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑)阳：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(或2H2O－4e－===4H＋＋O2↑)

NaOH

水

增大

增大

加水

H2SO4

水

增大

减小

加水

Na2SO4

水

增大

不变

加水

电解电解质型

电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电

HCl

电解质

减小

增大

通氯化氢

CuCl2

电解质

减小

加氯化铜

放H2生碱型

阴极：H2O放H2生碱阳极：电解质阴离子放电

NaCl

电解质和水

生成新电解质

增大

通氯化氢

放O2生酸型

阳极：H2O放O2生酸阴极：电解质阳离子放电

CuSO4

电解质和水

生成新电解质

减小

加氧化铜或碳酸铜

【趁热打铁】

1．二十一世纪是钛的世纪。在800～1000℃时电解TiO2可制得钛，装置如图所示。下列叙述正确的是（）

A．a为电源的正极

B．石墨电极上发生还原反应

C．阴极发生的反应为TiO2＋4e－=Ti＋2O2－

D．每生成0.1mol钛，转移电子0.2mol

【答案】C

【解析】

试题分析：移向石墨，说明石墨是