2025版高考化学一轮总复习教案第六章化学反应与能量第二十二讲电解池金属的腐蚀与防护考点一电解原理及电解规律

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知识梳理
1．电解和电解池
2．电解池的工作原理(以惰性电极电解CuCl2溶液为例)
(1)电极名称与电极反应
总反应的化学方程式： CuCl2eq \(=====,\s\up7(通电))Cu＋Cl2↑
总反应的离子方程式： Cu2＋＋2Cl－eq \(=====,\s\up7(通电))Cu＋Cl2↑
(2)电子和离子的移动方向
可概括为电子不下水，离子不上线
①电子流向：从电源 负 极流出后，流向电解池的 阴 极；从电解池的 阳 极流出后，流向电源的 正 极。
②离子流向：阳离子移向电解池的 阴 极，阴离子 移向 电解池的 阳 极。
③电流移动方向：电源 正 极→电解池的 阳 极→电解质溶液→电解池的 阴 极→电源 负 极。
[微点归纳] ①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。
②一幅图理解电子、离子、电流的移动方向
3．电解规律
(1)阳极产物的判断
①活性电极(除Au、Pt外的金属)作阳极，则活性电极 失去 电子，发生 氧化 反应。
②惰性电极(Pt、石墨等)作阳极，要依据阴离子的放电顺序判断。阴离子的放电顺序如下：
eq \(――――――――――――――――――――――――――――――――――――――→,\s\up7(S2－、I－、Br－、Cl－、OH－、含氧酸根离子NO\\al(－,3)、SO\\al(2－,4)、CO\\al(2－,3)、F－),\s\d5(放电由易到难))
[微点归纳] (1)利用惰性电极电解时，S2－、I－、Br－、Cl－在阳极放电，所得产物一般为S、I2、Br2、Cl2，而OH－放电则得到O2和H2O。
(2)在水溶液中，含氧酸根(NOeq \\al(－,3)、SOeq \\al(2－,4)、COeq \\al(2－,3)等)、F－一般不放电。
(2)阴极产物的判断
不考虑电极材料，直接根据溶液中阳离子的放电顺序进行判断。阳离子的放电顺序如下：
[微点归纳] (1)阳离子的放电顺序遵循氧化还原反应的“先后规律”，前提条件是各种离子的浓度相差不大。
(2)金属阳离子(除Fe3＋外)放电，一般得到相应的金属单质，H＋放电则得到H2；Fe3＋放电一般转化为Fe2＋。
(3)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。
(4)最常用、最重要的放电顺序是阳极：Cl－>OH－；阴极：Ag＋>Cu2＋>H＋。
(5)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．电解池电极反应式的书写步骤与方法
[微点归纳] (1)书写电解池的电极反应式时，可以用实际放电的离子表示，但书写电解池的总反应时，弱电解质要写成分子式。如用惰性电极电解食盐水时，阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－)；总反应离子方程式为2Cl－＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))2OH－＋H2↑＋Cl2↑。
(2)电解水溶液时，应注意放电顺序，位于H＋、OH－之后的离子一般不参与放电。
(3)Fe3＋在阴极上放电时生成Fe2＋，而不是得到单质Fe。
(4)判断电解产物、书写电极反应式以及分析电解质溶液的变化时首先要注意阳极是活性材料还是惰性材料。
(5)书写电解化学方程式时，应看清是电解电解质的水溶液还是熔融电解质。Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋只有在熔融状态下才放电。
5．判断电解池阴、阳极的常用方法
判断方法
阳极
阴极
与电源连接
与正极相连
与负极相连
闭合回路
导线中
电子流出
电子流入
电解质溶液中
阳离子移离
阳离子移向
阴离子移向
阴离子移离
电极反应
得失电子
失电子
得电子
化合价
升高
降低
反应类型
氧化反应
还原反应
电极质量
减小或不变
增大或不变