第4課第3課時(shí)電解原理

目標(biāo)任務(wù)

課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.能分析、解釋電解池的工作原理，能設(shè)計(jì)1.能從宏觀與微觀相結(jié)合的角度認(rèn)識(shí)電解池的工作原理，分

簡單的電解池。析電極上放電的微粒并書寫電極反應(yīng)式。

2認(rèn).識(shí)電解在實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存能量中的2.利用電解池的理論模型、建立對(duì)電解池裝置系統(tǒng)分析的思

具體應(yīng)用。維模板，并應(yīng)用于實(shí)際問題的解決。

預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)

自主梳理

一、電解氯化銅溶液的實(shí)驗(yàn)探究

i.按如圖所示裝置完成實(shí)驗(yàn)，并填寫下表

—@~i'i^

eg溶液

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論

電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)—

與負(fù)極相連的b極上逐漸覆蓋了一層__________

與正極相連的a極上有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，能使?jié)駶櫟牡饣?/p>

—

鉀淀粉試紙______

2.實(shí)驗(yàn)原理分析

(I)氯化銅溶液中存在的離子有，通電前這些離子在溶液中作自由運(yùn)動(dòng)。

(2)通電時(shí)在電場(chǎng)的作用下，溶液中自由運(yùn)動(dòng)的離子作，即趨向a極，趨向b極。

(3)a極電極反應(yīng)式是,b極電極反應(yīng)式是，總反應(yīng)式是o

⑷結(jié)論：電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程，就是電解質(zhì)溶液的過程。

二、電解和電解池

1.電解的概念

使通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起的過程。

2.電解裝置——電解池

(1)概念：將一能轉(zhuǎn)變?yōu)榈难b置。

Q)構(gòu)成條件

①兩個(gè)電極：陽極——與電源—極連接：陰極——與電源—極連接.

②電解質(zhì)溶液或o

③直流電源。

④構(gòu)成。

(3)工作原理

①電極反應(yīng)類型

陽極f反應(yīng)；陰極f反應(yīng)。

②電子流向：電源極一極；極一電源極。

③電流方向：電源極f極；—極—電源一極。

④離子流向：陽離子一—極；陰離子一—極。

【答案】

一、1.說明電解質(zhì)溶液導(dǎo)電，形成閉合回路紅色物質(zhì)析出金屬銅變藍(lán)產(chǎn)生了氯氣

2.(l)Cu2+xcr.H+>OH"(2)定向運(yùn)動(dòng)Cl-sOH一Cu2+xH+

電解

2+-2+

(3)2Cr-2e"=Cl2tCu+2e=CuCu+2Cr=Cu4-C12t(4)電解

二、1.電流氧化還原反應(yīng)2.⑴電化學(xué)能(2)①正負(fù)②熔融電解質(zhì)④閉合回路。

(3)①氧化還原②負(fù)陰陽正③正陽陰負(fù)④陰陽

預(yù)習(xí)檢測(cè)

1.卜列有關(guān)電解的說法錯(cuò)誤的是

A.與電源正極相連的是陽極B.與電源負(fù)極相連的是陰極

C.在陰極上發(fā)生氧化反應(yīng)D.陰離子向陽極方向移動(dòng)

【答案】C

【解析】A.與電源正極相連的是電解池的陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；

B.與電源負(fù)極相連的是電解池的陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，故B正確；

C.與電源負(fù)極相連的是電解池的陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；

D.電解池中，電解質(zhì)溶液中陰離子向陽極移動(dòng)，故D正確；

故選C

2.下列關(guān)于原電池和電解池的敘述正確的是

A.原電池中失去電子的電極為正極

B.原電池的負(fù)極、電解池的陽極都發(fā)生氧化反應(yīng)

C.原電池的兩極一定是由活動(dòng)性不同的兩種金屬組成的

D.電解時(shí)電解池的陽極一定是陰離子放電

【答案】B

【解析】A.原電池中失電子的電極為負(fù)極，得電子的電極為正極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.原電池負(fù)極、電解池陽極上都是失電子的反應(yīng)，都是發(fā)生氧化反應(yīng)，B項(xiàng)正確;

C.原電池的兩極可能是金屬和導(dǎo)電的非金屬材料?，如石墨，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.電解時(shí)電解池的陰極是陽離子放電，發(fā)生還原反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

答案選B。

3.電解H^SO,溶液的裝置如圖所示，a、b均為惰性電極。下列說法不正確的是

H2s。4溶液

+

A.a極上發(fā)生的反應(yīng)為：2H2O-4e=4H+O2T

B.SO；移向b極

C.轉(zhuǎn)移2moi理論上陽極產(chǎn)生11.2L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）

D.電解總反應(yīng):2H2T+。2T

【答案】B

+

【解析】A.a極為陽極，則陽極上發(fā)生的反應(yīng)為：2H,O-4e-=4H+O2T,故A正確；

B.電解池“異性相吸"，則SO：移向陽極即a極，故B錯(cuò)誤：

C.根據(jù)2Hq-4e-=4H++O2T,轉(zhuǎn)移2moieJ理論上陽極產(chǎn)生0.2mol氧氣，其體積為11.2L氣體（標(biāo)準(zhǔn)

狀況下），故C正確；

電解

D.陽極產(chǎn)生氧氣，陰極產(chǎn)生氫氣，則電解總反應(yīng)：ZHq:~2H2t+O2t,故D正確。

綜上所述，答案為B。

4.用石墨電極電解一定濃度的AgNO,溶液（足量），一段時(shí)間后，要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)原狀，可向溶液中加

入,定質(zhì)量的

A.HNO.B.Agq固體C.AgNO,固體D.蒸儲(chǔ)水

【答案】B

【脩析】用石墨電極電解一定濃度的AgNO,溶液（足策），根據(jù)電極放電順序，陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為

+

2H2O-4e=O2T44H,陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為Ag++e』Ag,析出什么就加什么，因此加入一定質(zhì)軟的

Ag?O固體可使電解質(zhì)溶液恢復(fù)原狀，故B符合題意。

5.下列說法正確的是

A.工業(yè)制鎂電解熔融MgCL時(shí)，陽極的電極反應(yīng)為：2c「-2-=3個(gè)

B.氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)：02+2?0+40-=40丁

C.粗銅精煉時(shí)，與電源正極相連的是純銅，電極反應(yīng)為：Cu-2e-=Cu2*

D.鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極反應(yīng)：Fe—2e、Fe2+

【答案】A

【解析】A.工業(yè)制鎂電解熔融MgChM，陽極是氯離子失去電子變?yōu)槁葰?，其電極反應(yīng)為：2C「—2e-=3個(gè)，

故A正確；

B.氫氧燃料電池，不清楚是酸性還是堿性電池，因此無法寫出具體的電極反應(yīng)式，故B錯(cuò)誤；

C.粗銅精煉時(shí),與電源正極相連的是粗銅,電極反應(yīng)為:Zn-2e-=Cu2*,Fe-2e-=Fe2+,Cu-2e-=Cu2+,故

C錯(cuò)誤;

D.鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的負(fù)極反應(yīng)：Fe-2e-=Fe2*,故D錯(cuò)誤。

綜上所述，答案為A。

6.用石墨作電極，電解lmol/L的下列物質(zhì)的溶液，溶液的pH減小的是

A.NaCIB.NaOHC.Na2s0』D.CuSO4

【答案】D

【解析】A.電解NaCI溶液時(shí)，陽極上Cl-放電，陰極上H+放電，導(dǎo)致溶液中H+濃度減小，溶液的pH增大，

A項(xiàng)不符合；

B.電解NaOH溶液時(shí)，陽極上0H-放電，陰極上“放電，實(shí)際為電解水，導(dǎo)致溶液中0H濃度增大，溶液

的pH增大，B項(xiàng)不符合；

C.電解Na2s。4溶液時(shí)，陽極上0H?放電，陰極上H+放電，實(shí)際為電解水，溶液的pH不變，C項(xiàng)不符合；

D.電解CuSOj溶液時(shí)，陽極上0H-放電，陰極上CF+放電，導(dǎo)致溶液中0H-濃度減小，H+濃度增大，溶液

的pH減小,D項(xiàng)符合；

答案選D。

探究提升

A環(huán)節(jié)一電解原理

【情境材料】

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)電解池裝置及其工作原理，理解電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的現(xiàn)象與應(yīng)用。

2.實(shí)驗(yàn)裝置

3.實(shí)驗(yàn)步驟：在U形管中注入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的Cu02溶液，播入兩根石墨棒作電極，把濕潤的碘化鉀淀

粉試紙放在與直流電源正極相連的石墨棒（與電源正極相連的電極叫陽極）附近。接通直流電源，觀察U形管

內(nèi)的現(xiàn)象和試紙顏色的變化.

4.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

陰極：石墨棒上覆蓋一層紅色固體：

陽極：①有氣泡冒出并聞到刺激性氣味，②濕潤的碘化鉀淀粉試紙變?yōu)樗{(lán)色。

【問題探究】

1.通電前，CuCb溶液中存在的離子有哪些？

2.陽極石墨棒上產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{(lán)，說明產(chǎn)生的氣體是什么？寫出電極反應(yīng)式并

判斷發(fā)生反應(yīng)的類型（氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)）。

3.用極石墨棒上覆蓋了一層紅色固體物質(zhì)，該物質(zhì)是什么？寫出電極反應(yīng)式并判斷發(fā)生反應(yīng)的類型（氧化反

應(yīng)或還原反應(yīng)）。

4.通電后，CuCb溶液中陰、陽離子的遷移方向及電子運(yùn)動(dòng)的方向是什么？寫出電解CuCh溶液的總化學(xué)

方程式。

5.在氯化銅溶液中除了Cu?+和C廠之外還有H+和0H，這兩種離子為什么沒有得到或失去電子？

【答案】

2+

I.CuCh=Cu+2Cr,H20K+OH，故溶液中存在的離子有Cu2+、H\Cl\OH,,

2.說明產(chǎn)生的氣體是Ch;陽極反應(yīng)式為2c「-2e-=C12t，發(fā)生氧化反應(yīng)。

3.該固體物質(zhì)為Cu；陰極反應(yīng)式為CU2++2L=CU,發(fā)生還原反應(yīng)。

4.電解時(shí)，C1（陰離子）向陽極移動(dòng)，CM+（陽離子）向陰極移動(dòng)；電子從電源的負(fù)極流向電解池陰極，從電

解池陽極流回電源的正極，電解總反應(yīng)：CuCL里鰭Cu+Cbf。

5.電解時(shí)，溶液中離子的放電先后順序與離子的氧化性或還原性有關(guān)，氧化性強(qiáng)的陽離子先得電子被還原，

還原性強(qiáng)的陰離子先失電子被氟化。C/+比H+更容易得電子，而C「比OH一更容易失電子，可從氧化性強(qiáng)

弱的角度比較得電子的順序，從逐原性強(qiáng)弱的角度比較失電子的順序。

要點(diǎn)歸納

1.電解池工作原理（以惰性電極電解C11C12溶液為例）

，電子：從電源負(fù)極;：「一

離子：陽離子移向

;流出，流向電解池!:產(chǎn)

,的陰極；從電解池■陰電解池的陰極；陰

，陽極流出，流向電口極崗子移向電解池

:源的正極的陽極

I__________________________.I.1■?■

2.電解池的陰、陽極的判斷方法

(+)近而出而海心

二工二

-一：電子流動(dòng)方向:一

二工二

--?:離子移動(dòng)方向:---

二工二

—：電極反應(yīng)類型I-

⑴電解時(shí)必須使用直流電源，不能使用交流電源。

⑵常見的惰性電極指石墨、鉗(Pt)、金(Au),活性電極是指金屬活動(dòng)性順序中Ag和Ag之前的金屬。

⑶電解過程是化學(xué)變化，而金屬的導(dǎo)電是物理變化；書寫電解總反應(yīng)時(shí)要注明“電解”或“通電”這一反

應(yīng)條件。

(4)原電池裝置和電解池裝置的最大區(qū)別是看有無外接直流電源，有外接直流電源的是電解池。

⑸解答電解類題目時(shí)首先判斷陽極材料，確定是活性電極還是惰性電極，若為活性電極，則弓極材料本身

失去電子生成金屬陽離子，而溶液中所有陰離子不再放電；若為惰性電極，則按電解質(zhì)溶液中陰離子的放

電順序放電。

⑹金屬活動(dòng)性順序中銀前面的金屬(含銀)作電極時(shí)，由于金屬本身可以參與陽極反應(yīng)，稱為金屬電極或活

性電極(如Zn、Fe、Cu、Ag等)；金屬活動(dòng)性順序中銀以后的金屬或非金屬作電極時(shí)，稱為惰性電極，主

要有粕(Pt)、石墨等。

⑺電解時(shí)，在外電路中有電子通過，而在溶液中是靠離子移動(dòng)導(dǎo)電，即電子不通過電解質(zhì)溶液。

|典例精講|

[例1](2022?高二單元測(cè)試)下列敘述正確的是

①電解池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置

②原電池是將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置

③金屬和石墨導(dǎo)電均為物理變化，電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化

④電解池兩個(gè)電極材料可以相同

A.①②③④B.③④C.②③④D.③

【答案】B

【解析】①電解池是將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置，故①錯(cuò)誤；

②原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置，故②錯(cuò)誤：

③金屬和石墨均為自由電子導(dǎo)電，屬于物理變化；電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的實(shí)質(zhì)是電解，屬于化學(xué)變化，故③正

確；

④電解池連接外接電源，兩個(gè)電極材料可以相同也可以不同，故④正確；

選Bo

【例2】（2022秋?上海閔行?高二上海市七寶中學(xué)?？茧A段練習(xí)）觀察如圖裝置，下列說法正確的是

Ck

液體C

A.a、b接電流表，該裝置為原電池

B.a、b接直流電源，該裝置為電解池

C.a、b接直流電源，鐵可能不易被腐蝕

D.a、b接電流表或接直流電源，鐵都可能是負(fù)極

【答案】C

【解析】A、如果液體c為乙醵等非電解質(zhì)，則不符合構(gòu)成原電池的條件，故A錯(cuò)誤；

B、如果液體c為乙醇等非電解質(zhì)，該電路為斷路，不能構(gòu)成電解池，故B錯(cuò)誤；

C、連接直流電源，如果讓鐵作陰極，按照電解原理，鐵不被腐為，故C正確；

D、如果接電流表，構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極，如果接直流電源，構(gòu)成電解池，兩極的名稱為陰陽極，故D錯(cuò)

誤。

【例3】（2023秋?廣西玉林?高二統(tǒng)考期末）如圖是用惰性電極電解足量飽和食鹽水的裝置示意圖，下列有

關(guān)說法不正確的是

①

A.該裝置是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.裝置中出口①處的物質(zhì)是氯氣，出口②處的物質(zhì)是氫氣

C.裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2CT+2Hq蟠3T+H2T+2OH-

D.電解一段時(shí)間后，再加入一定量的鹽酸能使電解后的溶液與原來溶液一樣

【答案】D

【解析】①是電解池的陽極，裝置中出口①處的物質(zhì)是氯氣，②是電解池的陰極，出口②處的物質(zhì)是氫

氣，總反應(yīng)為2c「+2HQ蟠jT+H2T+20H，

A.該裝置是電解裝置，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A正確；

B.①是電解池的陽極，裝置中出口①處的物質(zhì)是氯氣，②是電解池的陰極，出口②處的物質(zhì)是氫氣，

故B正確；

c.裝置中發(fā)生反應(yīng)生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉，離子方程式為2C「十2IL。蟠ChT+ihT-2Oir,故c

正確；

D.從質(zhì)量守恒的角度，電解產(chǎn)生的氫氣和氯氣的總質(zhì)量與兩者反應(yīng)生成的氯化氫一樣，電解一段時(shí)間后,

應(yīng)通入一定量的HC1氣體才能使電解后的溶液與原來溶液一樣，故D錯(cuò)誤；

故選Do

A環(huán)節(jié)二電解規(guī)律及電極反應(yīng)式書寫

【情境材料】

實(shí)驗(yàn)1：將兩根碳棒分別插進(jìn)U形管內(nèi)的CuCh溶液中，如圖①。

實(shí)驗(yàn)2：將兩根碳棒用導(dǎo)線連接后，浸入U(xiǎn)形管內(nèi)的Cud?溶液中，如圖②。

實(shí)驗(yàn)3：將兩根碳棒分別跟直流電源的正極和負(fù)極相連接，浸入U(xiǎn)形管內(nèi)的CuC12溶液中，再接通直流電,

如圖③。過一段時(shí)間后，再把濕澗的碘化鉀淀粉試紙放在與直流電源正極相連的電極附近.

【問題探究】

1.實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3的現(xiàn)象有什么不同？實(shí)驗(yàn)3的兩電極的現(xiàn)象是什么？

2.實(shí)驗(yàn)3中CuCL溶液中通電前離子如何運(yùn)動(dòng)？通電后離子如何運(yùn)動(dòng)？根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和氯化銅溶液的組成

成分以及原有知識(shí)分析推斷兩極生成物的名稱。

3.在氯化銅溶液中除了Cu?+和。一之外還有H+和0H，這兩種離子為什么沒有得或失電子？

4.溶液中有多種離子時(shí)，怎樣判斷電極產(chǎn)物？

【答案】1.實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2中均無明顯現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)3中與直流電源負(fù)極相連的石墨棒上逐漸覆蓋一層紅色

的銅，與直流電源正極相連的石墨棒上有氣泡產(chǎn)生，濕潤的碘化鉀淀粉試紙變成藍(lán)色。

2.通電前，Cu2\。一在溶液中作自由運(yùn)動(dòng)。通電時(shí)，Cu2+和C廠發(fā)生了定向運(yùn)動(dòng)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，與

電源負(fù)極相連的一極有CU生成，與電源正極相連的一極有02生成。

3.電解時(shí)，溶液中離子的放電先后順序弓離子的氧化性或還原性有關(guān)，氧化性強(qiáng)的陽離子先得電子被還原，

還原性強(qiáng)的陰離子先失電子被氧化。CM+比H+更容易得電子，而C1一比OH一更容易失電子。

4.根據(jù)陽離子放電順序判斷陰極產(chǎn)物，根據(jù)電極材料的陰離子放電順序判斷陽極產(chǎn)物。

要點(diǎn)歸納

1.電解產(chǎn)物的判斷

（1）陽極產(chǎn)物的判斷

首先看電極，如果是活性電極（金屬活動(dòng)性順序表Ag以前的金屬），則電極材料失電子，電極溶解，溶

液中的陰離子不能失電子。如果是惰性電極（Pt、Au、石墨），則看溶液中的陰離子的失電子能力。此時(shí)根據(jù)

陰離子放電順序加以判斷（放電順序即為得、失電子能力順序）。

2-

陽極上陰離子的放電順序：S>r>Br>Cr>OH>NO3>S0;>Fo

即：活性陽極（金屬）〉無氧酸根離子>OH">含氧酸根離子

?一、Br；、C「、OH」,||NO?、SO『、COT下一

在溶液中只考慮此部分

注意：在溶液中含氧酸根離子不放電，常指最高價(jià)（中心原子）含氧酸根離子不放電，但非最高價(jià)（中心

原子）含氧酸根高子的放電能力比OH」的強(qiáng)，如SO,、MnOf等。

（2）陰極產(chǎn)物的判斷

陰極陽離子的放電順序

Ag+、國+、時(shí)+、CQ2+、H+II/+、802+產(chǎn)+02+,

水溶液中只考慮此部分濃度很大時(shí)排在H.前面

AF+、Mg2+、：a+6+、K+

一只在熔融巾態(tài)下放電

陽離子的放電順序基本上符合金屬活動(dòng)性順序，在陽離子放電能力由強(qiáng)到弱排列時(shí)，一般將H~的位置

放在C/+之后。但在電鍍條件下，H+的位置放在ZM+之后，F(xiàn)C2\Zn?+與H+順序顛倒，即在水溶液中Fe?

，Zi?’的得電子能力比H-強(qiáng)，可認(rèn)為是由水電離產(chǎn)生的c(H+)很小之故。

2.電解后溶液的變化及恢復(fù)原組成的措施

電解質(zhì)電解

電解

類型電極反應(yīng)特點(diǎn)實(shí)例溶液濃pH質(zhì)溶

對(duì)象

度變化液復(fù)原

增大增大加水

NaOHH2O

陰極：4H+4e-=2H2t

電解

-H2SO4HO增大減小加水

陽極：4OH-4C"=2H2O2

水型

+02t

Na2so

H2O增大不變加水

4

電解

HCl減小增大通HC1

電解質(zhì)電解質(zhì)電離出的陰、陽離子質(zhì)

分解型分別在兩極放電電解

CuCl減小增大加CuCl2

2質(zhì)

陰極：H?O放出H?生成OH電解

放氫生生成新

KC1質(zhì)增大通HC1

堿型電解質(zhì)

陽極：電解質(zhì)陰離子放電和水

電解加CuO

放氧生陰極：電解質(zhì)陽離子放電生成新

CuSO4質(zhì)減小或

酸型陽極:H2。放出02生成H+電解質(zhì)

和水CuCXD^

3.電解池電極反應(yīng)式及電解總反應(yīng)式的書寫步驟

書寫步驟具體操作

判斷兩極陽極：與電源正極相連陰極：與電源負(fù)極相連

判斷反應(yīng)活性電極：電極材料本身失電子

溶液中的較易得電子的陽離子反應(yīng)

微觀粒子惰性電極：溶液中的較易失去電子的陰離子反應(yīng)

書寫電極反應(yīng)活性電極：M—we-=M,,+

Mn++/ie^=M

式情性電極：——mne~=Rm

書寫電解根據(jù)得失電子數(shù)相等，將陰、陽極電極反應(yīng)式相加和?電解總反應(yīng)式，注意若是水電離的H

總方程式+或OPT參與電極反應(yīng)，寫總反應(yīng)式時(shí)要寫成H2O

僅易錯(cuò)攫醒

1.電解池中方程式書寫的3個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)

(1)書寫電解池中電極反應(yīng)式時(shí)，一般以實(shí)際放電的離子表示，但書寫電解反應(yīng)方程式時(shí)，弱目解質(zhì)一定要

寫戊化學(xué)式。

(2)書寫電極反應(yīng)式時(shí)，首先根據(jù)題干要求及信息大膽寫出反應(yīng)物和生成物，然后根據(jù)“陰(極j得(/)陽(極)

失(。一)”加上得、失電子數(shù)目，最后根據(jù)電解質(zhì)溶液酸堿性補(bǔ)上H'、OH一或H2O,依據(jù)電荷守恒定律配平

反應(yīng)式。

(3)要確保兩極得、失電子數(shù)目相等，且電解反應(yīng)方程式注明條件“電解”或“通電”。

2.判斷電解后溶液酸、堿生成的方法

⑴若電解產(chǎn)物只有H2,而無02,則陰極生成堿。

⑵若電解產(chǎn)物只有02,而無H2,則陽極生成酸。

(3)若電解產(chǎn)物既有02,又有H2,且二者物質(zhì)的量之比為1：2,則實(shí)質(zhì)是電解水，陽極生成酸，陰極生成

堿，最終溶液中無酸和堿生成。但溶液濃度可能變大。

3.惰性電極電解電解質(zhì)溶液后要恢復(fù)原電解質(zhì)溶液的濃度，需加適量的某物質(zhì)時(shí)，遵循“少什么加什么，

少多少加多少”的原則，所加物質(zhì)可以是陰極與陽極產(chǎn)物的化合物。

典例精講

【例4】(2023秋?吉林白城?高二校聯(lián)考期，)用惰性電極電解足量的Cu(NO)溶液，下列說法中不正確的

是

A.陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu"十2e'Cu

B.陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH-4e-=2Hq+O2f

C.恰好電解完時(shí)，加入一定量的Cu(NOj?可恢復(fù)到原濃度

D.若有6.4g金屬Cu析出，放出的O?為。.05mol

【答案】C

【解析】A.陰極上，CF+得到電子，生成Cu,發(fā)生的電極反應(yīng)為cM++2e-=Cu,,故A正確；

B.陽極上，0H-失去電子，生成5和水.發(fā)生的電極反應(yīng)為4OFr-4e-=2Hq+O2T.故B正確：

通電

C.電解Cu(NO3)2溶液的化學(xué)方程式為2CU(NO3)2+2H2O-----^Cu-Oz個(gè)+4HNO3,恰好電解完時(shí)應(yīng)加入一定量

的CuO可恢復(fù)到原來的濃度，故C錯(cuò)誤；

D.若有6.4gCu(即O.lmol)析出，轉(zhuǎn)移電子是0.2moL放出的0?為0.05mol,故D正確；

故選Co

【例5】(2021秋?甘肅武威?高二校考期中)用惰性電極電解下列溶液一段時(shí)間后，再加入一定量的某種純

凈物(括號(hào)內(nèi)物質(zhì))，不能使溶液恢復(fù)到原來的成分和濃度的是

A.KCI(HCI)B.AgNO3(HNO3)C.H2so4他0)D.CuSO4(CuO)

【答案】B

【解析】A.電解KCI溶液，氫離子和氯離子放電，則應(yīng)加入HCI恢復(fù)原樣，此時(shí)加入括號(hào)內(nèi)物質(zhì)，能使溶

液恢復(fù)到原來的成分和濃度，A錯(cuò)誤；

B.電解AgNCh溶液，銀離子和氫氧根離子放電，應(yīng)加入氧化銀恢復(fù)原樣，此時(shí)加入括號(hào)內(nèi)物質(zhì)，不能使溶

液恢復(fù)到原來的成分和濃度，B正確；

C.電解硫酸溶液，氫離子和氫氧根離子放電。則加入水能恢復(fù)原樣，此時(shí)加入括號(hào)內(nèi)物質(zhì)，能使溶液恢復(fù)

到原來的成分和濃度，C錯(cuò)誤；

D.電解CUSO4溶液，銅離子和氫氧根離子放電，則一段時(shí)間內(nèi)應(yīng)加入氧化銅能恢復(fù)原樣，此時(shí)加入括號(hào)內(nèi)

物質(zhì)，能使溶液恢復(fù)到原來的成分和濃度，D錯(cuò)誤；

故選Bo

課堂總結(jié)

宜流電源、電極材料

電解池構(gòu)成條件離子導(dǎo)體、電子導(dǎo)體

電

解閉合回路

原電極判斷

理

原理離子移動(dòng)方向、放電順序

電極反應(yīng)的書寫

強(qiáng)化訓(xùn)練探究

一、單選題

1.(2022?高二單元測(cè)試)下列有關(guān)電化學(xué)的說法正確的是

A.原電池的金屬負(fù)極質(zhì)量一定減小B.待充電電池的負(fù)極應(yīng)與電源正極相連

C.電解池的電解質(zhì)溶液質(zhì)量一定減小D,原電池工作時(shí)在溶液中電流由負(fù)極到正極

【答案】D

【解析】A.原電池放電時(shí)，負(fù)極質(zhì)量可能增大、可能不變也可能減小，如鉛蓄電池中負(fù)極電極反應(yīng)式為

Pb-2e+S0f=PbS02，負(fù)極質(zhì)量增加，燃料電池中負(fù)極材料質(zhì)量不變，故A錯(cuò)誤；

B.蓄電池充電時(shí)，其負(fù)極應(yīng)與電源的負(fù)極相連，正極與電源的正極相連，故B錯(cuò)誤；

C.電解池的電解質(zhì)溶液質(zhì)量可能不變，如精煉銅，電解質(zhì)溶液CuSCU的質(zhì)量不變，故C錯(cuò)誤；

D.原電池工作時(shí)，外電路中電流是從正極經(jīng)過導(dǎo)線到負(fù)極，電池內(nèi)部電流從負(fù)極經(jīng)溶液到正極，故D正確;

故選:故

2.（2022秋?廣東茂名?高二統(tǒng)考期末）下列各項(xiàng)裝置中，工作一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液的成分及濃度均未改變

【解析】A.有外接電源的屬于電解池，陽極上鋅失電子，形成鋅離子進(jìn)入溶液，陰極上銅離子得電子，析

出銅，則溶液中硫酸銅濃度減小，硫酸鋅濃度由無到有，且逐漸增大，A錯(cuò)誤；

B.有外接電源的屬丁電解池，陽極上氫氧根離子放電，陰極上水中的氫離子放電，實(shí)際上是電解水導(dǎo)致溶

液中溶液的體積減小，溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，則濃度增大，B錯(cuò)誤；

C.有外接電源的屬于電解池，陽極上氯離子放電，陰極上氫離子放電，實(shí)際上是電解HCI,所以溶液中溶

質(zhì)的物質(zhì)的量減小，濃度也減小，C錯(cuò)誤；

D.有外接電源的屬于電解池，又屬于電鍍池，陽極上銅失電子，陰極上銅離子得電子，所以溶液中溶質(zhì)的

物質(zhì)的量不變，濃度也不變，D正確；

故選Do

3.。022?高二課時(shí)練習(xí)）如圖所示，在一定電壓下用惰性電極電解由等物質(zhì)的量濃度的FeCL、HCI組成的

混合溶液,已知在此電壓下，陰、陽離子根據(jù)放電順序都可能在陽極放電，下列分析正確的是

I--

ch

A.Ci電極處溶液首先變棕黃色

B.反應(yīng)一段時(shí)間后，往溶液中加一定量的鹽酸可復(fù)原

C.C2電極上可依次發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe2+e=Fe3+、2C1-2e=Cl2個(gè)

D.當(dāng)Ci電極上有2g物質(zhì)生成時(shí)，就會(huì)有2NA個(gè)電子通過溶液發(fā)生轉(zhuǎn)移

【答案】C

【解析】A.Ci電極與電池的負(fù)極連接，做陰極，溶液中的H?在陰極放電，因此Ci處的溶液有氣泡放出，

不會(huì)變成棕黃色，A錯(cuò)誤；

B.反應(yīng)一段時(shí)間后由于Cz處Fe2+失電子，此時(shí)溶液中Fe2+含量逐漸減少，只加入鹽酸不能將溶液復(fù)原，B

錯(cuò)誤；

C.C2電極與電源的正極相連，做陽極，F(xiàn)e2+的還原性強(qiáng)于CI-,則依次發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe2~e-=Fe3+、

2cl-21=02個(gè),C正確;

D.電子只能通過導(dǎo)線傳遞，不能通過溶液傳遞，D錯(cuò)誤；

故選C。

4.（2022春?四川成都）〔圖a、b、c分別為氯化鈉在不同狀態(tài)下的導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)的微觀示意圖（X、Y均表示石墨

電極，且與直流電源連接方式相同，&表示水分子）。下列說法正確的是

A.Y電極為陽極

B.能導(dǎo)電的裝置中，Y電極產(chǎn)物不相同

C.NaCI是電解質(zhì)，三種狀態(tài)式都能導(dǎo)電

D.圖b說明通電后發(fā)生了電離

【答案】B

【解析】A.氯離子半徑大于鈉離子，則圖中黑球代表的離子是C1，b圖中陰離子向X極移動(dòng)，失電子生成

氯氣，則X為陽極，接電源正極，Y電極為陰極，與電源負(fù)極相連，故A錯(cuò)誤；

B.be中存在自由移動(dòng)的離子，為能導(dǎo)電的裝置，Y是陰極，圖b中是Na+得電子生成Na單質(zhì)，圖c中是水

電離的H?得電子生成出，產(chǎn)物不司，故B正確；

C.NaCI是電解質(zhì)，NaCI在晶體狀態(tài)時(shí)離子不能自由移動(dòng)，不導(dǎo)電，即圖a不導(dǎo)電，故C錯(cuò)誤；

D.圖b說明通電后，電離出的離子發(fā)生了定向移動(dòng)，電解質(zhì)的電離不需要通電，只需要熔融狀態(tài)或溶于水，

故D錯(cuò)誤：

本題答案丸

5.（2023春?云南保山?高二校考期末）|某電解池內(nèi)盛有Cu（NO3）2溶液，插入兩根電極，接通直流電源后，欲

達(dá)到如下要求：（1）陽極質(zhì)量不變；（2）陰極質(zhì)量增加；（3）電解液3H減小，則應(yīng)選用的電極是

A.陰陽兩極都用石墨

B.銅作陽極鐵作陰極

C.鐵作陽極銅作陰極

D.粕作陰極銅作陽極

【答案】A

【解析】（1）陽極質(zhì)量不變，則陽極為惰性電極；（2）陰極質(zhì)量增加，則溶液中的CW+得電子生成Cu,附著在

陰極表面；（3）電解液pH減小，則表明水失電子生成。2和H+。

A.陰陽兩極都用石墨,則電解時(shí)，陽極水失電子生成。2和H+,陰極生成Cu,A符合題意;

B.銅作陽極鐵作陰極，陽極Cu失電子生成Ci?+進(jìn)入溶液，陽極質(zhì)量減輕，B不符合題意:

C.鐵作陽極銅作陰極，陽極鐵失電子生成Fe2+進(jìn)入溶液，陽極質(zhì)量減輕，C不符合題意；

D.鉗作陰極銅作陽極，陽極銅失電子生成CF+進(jìn)入溶液，陽極質(zhì)量減輕，D不符合題意；

故選Ac

6.C2023春?遼寧朝陽?高二校聯(lián)考階段練習(xí)）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)謎料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉

原理，裝置如圖所示。其中乙裝置中X為陽離子交換膜。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是

A.通入02的Pt極為正極,該電極反應(yīng)式為O2-4e-+2H2O=4CH-

B.乙裝置中鐵電極為陰極，電極反應(yīng)式為2H2O+2e=H2個(gè)+20H-

C.反應(yīng)一段時(shí)間后，乙裝置中在鐵電極區(qū)生成氫氧化鈉溶液

D.反應(yīng)一段時(shí)間后，丙裝置中硫酸銅溶液濃度可能減小

【答案】A

【解析】A.甲裝置為燃料電池，通0?的Pt極為正極，電解質(zhì)為K0H,電極反應(yīng)式為

O2+4e+2H2O=4OH\A項(xiàng)錯(cuò)誤;

B.通CH4的Pt極為負(fù)極，即Fe耳極為陰極，電極反應(yīng)式為2Hq+2e-^==H2T+2OH\B項(xiàng)正確；

C.根據(jù)B項(xiàng)的分析及X為陽離子交換膜，允許Na?通過知，反應(yīng)一段時(shí)間后，乙裝置中鐵電極區(qū)生成NaOH

溶液，C項(xiàng)正確；

D.根據(jù)上述分析，精銅作陰極，電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=~=Cu,粗銅作陽極，電極反應(yīng)式為

Cu-2e-=Cu2+,但粗銅中含有比Cu活潑的金屬，這些金屬先失電子，使CuSO,溶液的濃度減小，D項(xiàng)

正確.

故選A。

7.（2023?全國?高二假期作業(yè)）科研團(tuán)隊(duì)開創(chuàng)了海水原位直接電解制氫的全新技術(shù)（如圖所示）。該研究的關(guān)

健點(diǎn)是利用海水側(cè)和電解質(zhì)（KOH）側(cè)的水蒸氣壓力差使海水自發(fā)蒸發(fā)，并以蒸汽形式通過透氣膜擴(kuò)散到電

解質(zhì)側(cè)重新液化，即“液-氣?液”水遷移機(jī)制，為電解提供淡水。下列敘述錯(cuò)誤的是

:海水

（雪盆）j濃KOH溶液：濃KOH溶液：（含鹽）

■

透氣Ifia離子交換膜b透氣

A.直接電解海水存在陽極易腐蝕問題

B.液態(tài)水、陰離子分別不能追過膜a、膜b

C.鉛酸蓄電池做電源時(shí)，Pb電極與N電極相連

D.電解過程中，陰極區(qū)溶液pH可能不變

【答案】B

【解析】由圖可知，在電解過程中M極OH?放電失去電子生成。2,N極H2O得到電子生成H2,則M為陽極，

電極方程式為：4OH-4e-=O2t+2H2O,N為陰極，電極方程式為：2H2O+2e-H2t+2OH-,陽極區(qū)。什濃度減

小，為保證KOH濃度較高形成水蒸氣壓力差，陰極產(chǎn)生的OH需要經(jīng)過離子交換膜b進(jìn)入陽極，膜b為陰

離子交換膜。

A.海洋環(huán)境中的鹽度、溫度、溶解氧等因素會(huì)影響金屬材料的叱學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致其受到腐蝕，直接電解海水

存在陽極易腐蝕問題，故A,正確；

B.由題意可知，海水自發(fā)蒸發(fā)，并以蒸汽形式通過透氣膜擴(kuò)散到電解質(zhì)側(cè)重新液化，液態(tài)水不能通過膜a,

膜b為陰離子交換膜，陰離子能通過膜b,故B錯(cuò)誤；

C.鉛酸蓄電池做電源時(shí)，Pb為負(fù)極，應(yīng)該與陰極N電極相連，故C正確；

D.電解過程中，陰極區(qū)電極方程式為2H2O+2e=H2個(gè)+2OH-,生成的OH進(jìn)入陽極區(qū)，陰極區(qū)溶液pH可能不

變，故D正確；

故選Bo

8.（2023春?廣東汕頭?高二金山中學(xué)?？计谥校┮匀廴邴}（CaCI?、NaCl）為電解液，以石墨為陽極，電解TR

和SiO?獲取電池材料TiSi,下列說法正確的是

A.陽極上SiO?被還原B.陰極發(fā)生的反應(yīng)為2c「-2e-=C12T

C.電解時(shí)，陽離子向陽極移動(dòng)D.理論上每生成ImolTiSi電路中轉(zhuǎn)移8moi電子

【答案】D

【解析】A.石墨為陽極，電解池陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯(cuò)誤；

B.TiO?和SM為電池陰極，發(fā)生還原反應(yīng),反應(yīng)方程式為TR+SiOz+geWiSi+dO',B錯(cuò)誤;

C.電解時(shí)陽離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽極移動(dòng)，C錯(cuò)誤；

D.由陰極電極反應(yīng)式可知，每生成ImolTiSi,電路中轉(zhuǎn)移8mc，l電子，D正確;

故選Do

9.(2022秋?廣西?高二玉林市第一中學(xué)校考期末)的混合溶液，當(dāng)

通電一段時(shí)間后，兩極均收集到2.24L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，假定電解后溶液體積仍為500mL,下列說法正確

的是

A.陽極析出O.lmoICu

B.上述電解過程中共轉(zhuǎn)移0.2mol電子

C.往電解后得到的溶液加入O.lmolCuO可恢復(fù)原來的濃度

D.電解后溶液中c(H.)為O.Amol-L1

【答案】D

【解析】石墨做電極，陽極的電極反應(yīng)為：2H2O-4e=O2+4H,,陰極的電極反應(yīng)先后為：C『+2e=Cu,

2H2O+2e=2OH+H2T,根據(jù)兩極均收集到2.24L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)即生成了O.lmolHz和O.lmNCh,可知電

解過程中轉(zhuǎn)移0.4mol電子,同時(shí)陰極析出O.lmolCUo

A.據(jù)分析陰極析出O.lmoICu,故A錯(cuò)誤；

B.據(jù)分析上述電解過程中共轉(zhuǎn)移0.4mol電子，故B錯(cuò)誤；

C.電據(jù)分析解過程中既析出了O.lmoICu又牛.成了0.1molH2^l0.1molO2,需要往電解后得到的溶液加入

O.lmoICu(OH%可恢復(fù)原來的濃度，故C錯(cuò)誤；

D.電解過程中轉(zhuǎn)移0.4mol電子，根據(jù)陽極反應(yīng)可知生成0.4molH*陰極消耗0.2molH，,電解后溶液體枳

仍為500mL,則電解后溶液中c(H+)為0.4moMA故D正確；

故選D。

10.(2022春?四川成都?高二成都外國語學(xué)校校考階段練習(xí))工業(yè)上利用電滲析法制取次磷酸鉆[CO(H2PO2)2]

的原理如圖所示：

--------------------------------------------------------

膜I膜II膜IH摸IV膜vN

氫

氧

稀

化

硫

鈉

酸

溶

液

IINaH、P。、溶液I

產(chǎn)品室緩沖室1原料室緩沖室2

己知：CO(H2Po2)2溶液在強(qiáng)堿性條件下通過自身催化發(fā)生氧化還原反應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)化學(xué)鍍鉆。下列說法正確的

是

A.a為電源的負(fù)極

B.陽極的電極反應(yīng)：Co-2e+2H2PO；=Co(H2Po2)2

C.膜團(tuán)為陽離子交換膜，膜(3為陰離子交換膜

2+

D.Co(H2Po2)2溶液化學(xué)鍍鉆過程中可能發(fā)生：CO+H2PO；+3OH=Co+HPO+2H2O

【答案】D

【解析】利用電滲析法制取次磷酸鉆[Co(H2Po2)2],根據(jù)圖示，hbPO；由原料室進(jìn)入產(chǎn)品室、Co2+由M電極

透過膜團(tuán)進(jìn)入產(chǎn)品室，cm和H2PO2生成Co(H2Po2)2。

A.M電極生成C02+,M是陽極，a為電源的正極，故A錯(cuò)誤；

B.Co在陽極失電子生成Co2+,陽極的電極反應(yīng):Co-2e=Co2+,故B錯(cuò)誤;

C.3+由M電極透過膜團(tuán)進(jìn)入產(chǎn)品室，膜團(tuán)為陽離子交換膜，Na+透過膜團(tuán)進(jìn)入緩沖室2,膜團(tuán)為陽離子交換膜，

故C錯(cuò)誤；

D.Co(H2Po2)2溶液在強(qiáng)堿性條件下通過自身催化發(fā)生氧化還原反應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)化學(xué)鍍鉆，根據(jù)氧化還原反應(yīng)

2+

規(guī)律，Co(H2Po2)2溶液化學(xué)鍍鉆過程中可能發(fā)生CO+H2PO2+3OH-=Co+HPO+2H2O,故D正確；

選Do

11.小023秋?河北邯鄲?高二統(tǒng)考期末)用鈉電極電解下列溶液，當(dāng)耗電量相同時(shí)，陰極和陽極上同時(shí)都有

氣體產(chǎn)生，且溶液的pH下降的是

A.H2SO4B.CuSO4C.Ca(OH),D.KC1

【答案】A

【解析】A.用鉗電極電解硫酸，田當(dāng)于電解水，陰極和陽極上同時(shí)都有氣體產(chǎn)生，硫酸濃度增大，溶液pH

降低，故A符合題意；

B.用伯電極電解硫酸銅溶液，生成銅、氧氣和硫酸，反應(yīng)生成酸，溶液pH降低，但陰極無氣體產(chǎn)生，故

B不符合題意；

C.用的電極電解Ca(OH)2溶液，生成氫氣、氧氣，陰極和陽極.卜.同時(shí)都有氣體產(chǎn)生，消耗水.則溶液pH

升高，故C不符合題意；

D.用伯電極電解氯化鉀溶液，生成氫氧化鉀和氫氣、氯氣，反應(yīng)生成堿，溶液pH值升高，故D不符合題

意；

故選Ac

12.(2023春?陜西渭南?高二統(tǒng)考期末)用酸性氫氧燃料