2025版新教材高中化学第4章化学反应与电能第2节电解池第1课时电解原理二电解规律学生用书新人教版选择性必修1

二、电解规律1．电极反应规律(1)阴极：无论是惰性电极还是活泼电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子放电依次：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。(2)阳极：溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，或者电极材料本身失去电子被氧化而溶入溶液中，其放电依次：活泼金属阳极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子>F－。[特别提示]①活性电极一般指Pt、Au以外的金属电极。②电解的离子方程式中，若参与电极反应的H＋或OH－是由水电离出来的，用H2O作为反应物。2．电解后溶液的复原规律用惰性电极电解下列酸、碱、盐溶液，请填写下表：(1)电解H2O型电解质H2SO4NaOHNa2SO4阳极反应式2H2O－4e－=O2↑＋4H＋4OH－－4e－=O2↑＋2H2O2H2O－4e－=O2↑＋4H＋阴极反应式4H＋＋4e－=2H2↑4H2O＋4e－=2H2↑＋4OH－pH变更减小增大不变复原加入物质加入H2O(2)电解电解质型电解质HClCuCl2阳极反应式2Cl－－2e－=Cl2↑阴极反应式2H＋＋2e－=H2↑Cu2＋＋2e－=CupH变更增大复原加入物质HClCuCl2(3)电解质和水都发生电解型电解质NaClCuSO4阳极反应式2Cl－－2e－=Cl2↑2H2O－4e－=O2↑＋4H＋阴极反应式2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－2Cu2＋＋4e－=2CupH变更增大减小复原加入物质HClCuO或CuCO3[特别提示]电解后溶液的复原，从溶液中放出的气体和生成的沉淀，依据原子个数比组成具体物质再加入溶液即可。遵循“少什么加什么，少多少加多少”的原则。3．电解池中的守恒规律(1)基本原理依据电子转移守恒，同一电路中各电极转移的电子数相等。(2)解题方法①书写出各极的电极反应式(多种物质放电，依据放电依次书写各个电极反应式)。②同一电路中转移的电子数是相等的，利用电子守恒使各电极得失电子数均相等，在各极反应式中建立联系。正|误|判|断(1)用石墨作电极电解氯化钠和硫酸铜的混合液，最初一段时间阴极和阳极生成的物质分别是铜和氯气。(√)(2)用石墨作电极电解熔融氯化钠的阴极反应式为Na＋＋e－=Na。(√)(3)用石墨作阴极、铜作阳极电解硫酸铜溶液的阳极反应式为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋。(×)(4)用石墨作电极电解硝酸银溶液的离子方程式为4Ag＋＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))4Ag＋4H＋＋O2↑。(√)(5)铜作阳极电解盐酸的化学方程式为Cu＋2HCleq\o(=,\s\up7(电解))CuCl2＋H2↑。(√)(6)电解任何物质，阳极失电子总数与阴极得电子总数相等。(√)(7)用惰性电极电解盐酸、稀硫酸，H＋放电，溶液的pH慢慢增大。(×)深|度|思|考为了加深对电解规律的理解，某同学做了以下探究，要求从H＋、Cu2＋、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－5种离子中两两组成电解质，按下列要求进行电解：(1)以碳棒为电极，电解过程中电解质质量削减，水量不变，则接受的电解质是HCl、CuCl2。若要复原到电解前的状态，应加入的物质是HCl、CuCl2。(2)以碳棒为电极，电解过程中电解质质量不变，水量削减，则接受的电解质是Na2SO4、H2SO4。若要复原到电解前的状态，应加入的物质是H2O。(3)以碳棒为阳极，铁棒为阴极，电解过程中电解质和水量都削减，则电解质是CuSO4、NaCl。若要复原到电解前的状态，应加入的物质是CuO或CuCO3、HCl。应|用|体|验1.用惰性电极电解CuSO4和NaCl的混合溶液，起先时阴极和阳极上分别析出的物质是(B)A．H2和Cl2 B．Cu和Cl2C．H2和O2 D．Cu和O2解析：依据电解原理，阳离子放电依次是Cu2＋>H＋>Na＋，阴离子放电依次是Cl－>OH－>SOeq\o\al(2－,4)，所以起先时阴极反应式Cu2＋＋2e－=Cu，阳极反应式：2Cl－－2e－=Cl2↑，故选项B正确。2．用石墨作电极完全电解含1mol溶质X的溶液后，向溶液中加入确定量的物质Y能使电解液复原到起始状态是(D)选项X溶液物质YACuCl21molCu(OH)2BKOH1molKOHCNa2SO41molH2SO4DAgNO30.5molAg2O解析：电解氯化铜，在两极上分别产生金属铜和氯气，电解质复原加入氯化铜即可，故A错误；电解氢氧化钾的实质是电解水，所以电解质复原加入水即可，故B错误；电解硫酸钠的实质是电解水，所以电解质复原加入水即