《電解池的原理》精品教案

S知識(shí)導(dǎo)航

放電順序廳物的判斷

電極方程式的書寫

電解池中的計(jì)算

電解池的基本原理

電解池的分段電解

電解質(zhì)溶液的復(fù)原

原電池與電解池臺(tái)聯(lián)

般知識(shí)精講

實(shí)驗(yàn)探究——電解CUC12溶液

實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)分析

電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電，形成閉合

回路

石墨-￡石墨b極上逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì)析出金屬銅，Cu2++2e'=Cu

仆極）J：『（a極）

a極上產(chǎn)生刺激性氣味的氣體，使?jié)癞a(chǎn)生了氯氣，2C1-2e-=CL

潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)t

CuCL溶液

電解CuC12溶液的總反應(yīng)：CuCl2=Cu+Cl21

一、電解、電解池、放電

I.電解：使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液（或熔融電解質(zhì)）而引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程叫做電解。

2.電解池：把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，叫做電解池，也叫電解槽。

3.放電：當(dāng)離子到達(dá)電極時(shí)，失去/獲得電子，發(fā)生氧化/還原反■應(yīng)的過(guò)程，稱為放電。

二、電解池的基本規(guī)律

①直流電源：②兩個(gè)電極：③閉合回路：④電解質(zhì)溶液或熔

構(gòu)成條件

融電解質(zhì)

電陽(yáng)與電源_______相連，發(fā)生_______反應(yīng)瞿石墨_

極極

陰

與電源________相連，發(fā)生________反應(yīng)

極

離子流向陰離子移向_______:陽(yáng)離子移向_______

電源極流向電解池極：電解池極流向電源

電子流向

極

【答案】正極氧化負(fù)極還原陽(yáng)極陰極負(fù)陰陽(yáng)正

三、陰、陽(yáng)極的放電順序

I.陽(yáng)極放電順序

(1)若是活性電極做陽(yáng)極，則活性電極苜先失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；.

(2)若是Pt、Au、C等惰性電極作陽(yáng)極，則僅是溶液中的陰離子放電。

即：活潑金屬>s2->r>B「>cr>OH>so彳等(含氧酸根離子)>F。

2.陰極放電順序

(1)陰極上放電的總是溶液(或熔融電解質(zhì))中的陽(yáng)離子，與電極材料無(wú)關(guān);

(2)氧化性強(qiáng)的離子先放電■,放電順序如下：

Ag+>Cu2+>H，>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K\

四、電極方程式的書寫

1.寫出溶液中存在的離子并比較放電順序

2.根據(jù)氧化還原或題目信息，判斷產(chǎn)物并寫出電極反應(yīng).

五、常見電解類型的電解規(guī)律.

類型電解質(zhì)反應(yīng)式溶液pH復(fù)原方法

H2s04陰極：_______________________________

電解水—

NaOH陽(yáng)極：_______________________________

型—

總反應(yīng)：_____________________________

Na2SO4

電解陰極：_______________________________

電解質(zhì)陽(yáng)極：_______________________________

CuCh——

型總反應(yīng)：_____________________________

陰極：_______________________________

放H2

NaCl陽(yáng)極：_______________________________

生堿型——

總反應(yīng)：_____________________________

陰極：_______________________________

放02

CuS04陽(yáng)極：_______________________________

生酸型——

總反應(yīng)：_____________________________

【答案】

類型電解質(zhì)反應(yīng)式溶液pH亞原方法

電解水H2s04陰極：4H++4e-=2H2T變小加適

型NaOH陽(yáng)極：4OH--4e=2H2O+02T變大量水

Na2so4總反應(yīng)：2H20=2H2廿02T不變

2+

電解陰極：Cu+2c=Cu

電解質(zhì)CuClz陽(yáng)極：2CI--2e=Ch?變大加CuCh

i甬由

型總反應(yīng)：CuC12==Cu+Cl2T

陰極：2H++2e-=H2t

放H2陽(yáng)極：2CI--2e-=Cl2f通HC1氣

NaCl變大

生堿型總反應(yīng)：2NaCl+2H2。=蟹=2NaOH+H2t+體

Cht

陰極：2CF++4c=2cli

放。2陽(yáng)極：40H-4e=2H2O+02T

C11SO4變小力口CuO

生酸型通申

總反應(yīng)：2CUSO4+2H2O=====2CU+2H2SO4

+O2T

U對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練

杳題型一：放電順序與放電產(chǎn)物的判斷

【變2】(2019?福建?泉州第十六中學(xué)高二月考)采用惰性電極從N。；、SO：，ChCu2\

Ba2\Ag+、H+選出適當(dāng)離子組成的電解質(zhì)(非熔融態(tài)下)，并電解，?

(D若兩極分別放出H2和02，電解質(zhì)可能為一O

(2)若陰極析出金屬，陽(yáng)極放出02,電解質(zhì)可能為一。

(3)若兩極分別放出氣體，且體積比為1：1,電解質(zhì)可能為

(4)若既無(wú)02也無(wú)H2放出，則電解質(zhì)可能為—o

【答案】Ba(NO3)2、H2so八HNChAgNCh、Cu(NCh)2、CuS04HCkBaChCuCh

【分析】

陰極上陽(yáng)離子放電順序?yàn)锳g+>Cu2+>H+>Ba+,陽(yáng)極上陰原子放電順序?yàn)镃l>0H>SO：、NO-

根據(jù)電極產(chǎn)物判斷陰陽(yáng)極放電的離子，從而確定溶液中n勺電解質(zhì)。

【詳解】

陰極上陽(yáng)離子放電順序?yàn)锳g+>Cu2+>H+>Ba2+,陽(yáng)極上陰寓子放電順序?yàn)镃1>OH>含氧酸根,

(1)當(dāng)陰極放出H?,陽(yáng)極放出02時(shí)，則陰極H+放電，陽(yáng)極0H-放電，則溶液中的陰離子為

硫酸根或硝酸根，陽(yáng)離子是H+或Ba?+,BaSCh為沉淀，所以電解質(zhì)是Ba(NCh)2、H2sOj、

HNOj；

故答案為Ba(NCh)2、H2s04、HNO3；

(2)當(dāng)陰極析出金屬時(shí)，陰極為CM+或Ag+放電，陽(yáng)極放出02,陽(yáng)極為0H-放電，則溶液中

的陰離子為硫酸根或硝酸根，電解質(zhì)是AgNCh、CU(N0S)2、CuSO4,

故答案為AgNCh、Cu(N0a)2、CuSO4；

⑶若兩極分別放出氣體，且體積比為1：1,則陰極放出H2,陽(yáng)極放出Ch,陰極為H+放電，

溶液中的陽(yáng)離子為H+或Ba2+，陰離子為C「放電，溶液中的陰離子為所以電解質(zhì)為HC1、

BaCh：

故答案為HC1、BaCh；

(4)電解過(guò)程中既無(wú)02也無(wú)H2放出，則陰極上析出金屬，陰極為Cu2+或Ag+放電，陽(yáng)極上

產(chǎn)生氯氣，陰離子為Q-放電，AgG為沉淀，則電解質(zhì)應(yīng)為CuCb；

故答案為C11CI2。

【點(diǎn)睛】

電解池中陰陽(yáng)極放電順序的判斷方法：

(1)陰極：陰極上放電的總是溶液中的陽(yáng)離子，與電極材料無(wú)關(guān)。金屬活動(dòng)性順序表中越排

在后面的，其離子的氧化性越強(qiáng)，越易得到電子(注意Fe"在Cu2+后面)而放電，其放電順序

為：K+<Ca2+<Na+<AF+〈(水中)H+<Zn2+<Fe2+<Sn4+<Pb2+<H+<Cu2+<Fe3+<Ag\

(2)陽(yáng)極：若為活性電極做陽(yáng)極，則活性電極首先失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；若為惰性電極做

陽(yáng)極，則僅是溶液中的陰離子放電，其常見的放電順序?yàn)椋篎Y含氧酸根離子<OHYQ<Br

<r<s2o

如木題中溶液中的陽(yáng)離子有H+和Na+,陰極上H+優(yōu)先放電，得電子得到氫氣，氫離子來(lái)自

水，則同時(shí)生成氫氧化鈉；溶液中的陰離子有。和OH,陽(yáng)極上C「優(yōu)先放電，失電子得到

氯氣。

杳題型二：電極方程式的書寫

【例3】(2021?寧夏?銀川市第六中學(xué)高二月考)用情性電極電解下列溶液

(1)電解KNO3溶液陽(yáng)極反應(yīng)___________

(2)電解CuC12溶液陰極反應(yīng)___________

(3)電解氫氧化鈉溶液的總反應(yīng)___________

(4)電解CuSCU與NaQ混合溶液開始時(shí)陽(yáng)極反應(yīng),陰極反應(yīng)

【答案】

(1)4OHye=ChT+2H2。或2H2O-4e=O2T+4H+

(2)Cu2++2e=Cu

通電

(3)2H20^=021+2H2T

(4)2Cr-2e-C12tCu2++2e=Cu

【解析】

⑴

惰性電極電解硝酸銀溶液時(shí)，陽(yáng)極為水電離出的氫氧根放電生成氧氣，電極方程式為

4OH-4e-O2t+2H2O或2H2O-4e-O2t+4H+；

(2)

惰性電極電解CuCh溶液對(duì)，陰極銅離子放電生成銅單質(zhì)，電極方程式為Cu2++2e=Cu；

⑶

惰性電極電解NaOH溶液時(shí)，陽(yáng)極氫氧根放電生成氫氣，陰極水電離出的氫離子放電生成

通電

1:

氨氣，實(shí)質(zhì)上是電解水，總反應(yīng)為2H2。----O2T+2H2t；

(4)

惰性電極電解CuSO4與NaCI混合溶液開始時(shí)陽(yáng)極氯離子放電生成氯氣：2Cl--2e=Cb3陰

極為銅離子放電生成銅單質(zhì)：Cu2++2e-=Cuo

@題型三：電解池中的計(jì)算

【例4】(2019?陜西?渭南市三賢中學(xué)高二期中)如圖所示的A、B兩個(gè)電解池中的電極均為

鉗，在A池中加入().05molL7的CuCL溶液，B池中力口入0.1mol.L-的AgNCh溶液，進(jìn)行

電解。a、b、c、d四個(gè)電極上所析出的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比是

---------1Hl----------

AB

A.2：2：4：1B.1：1：2：1

C.2：1：1：1D.2：1：2：1

【答案】A

【詳解】

a為陰極，銅離子得到電子生成銅，電極反應(yīng)為Cu2++2e?二Cu；b為陽(yáng)極，氯離子失去電子生

成氯氣.電極反應(yīng)為2C|--2e-=CLT：c為陰極,銀離子得到電子生成銀.電極反應(yīng)為Ag++e-=Ag：

<1為陽(yáng)極，氫氯根禽子失去電子生成氧氣，電極反應(yīng)為40H--4e-=O2T+2H20；根據(jù)電子守恒，

四種物質(zhì)的物質(zhì)的量關(guān)系為2:2:4:1。

故選A。

【點(diǎn)睛】

掌握申聯(lián)電路中電流相同，所以通過(guò)電子物質(zhì)的量相等。

育題型四：電解池的基本原理

【例6】(2021?陜西金臺(tái)?高二期末》在如圖所示的裝置中，若通直流電5min時(shí)，銅電極質(zhì)

量增■加2.16g。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

ABC

(1)Y電極為直流電源的極。

(2)B中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為Q

(3)C中pH變化：(填“增大”、“減小”或"不變”)。

(4)A中反應(yīng)的方程式為o若A中KC1溶液f勺體積是200mL,電解后，溶液的

pH為(設(shè)電解前后溶液體積不變)。

電解

［答案】正極2H2O-4e=O2f+4H+不變2KCI+2H2O=Cht+H2t+2KOH13

【分析】

用通直流電5min時(shí)，銅電極質(zhì)量增加2.16g,則Cu電極為陰極，閃此X為電源的負(fù)極，Y

電極為直流甩源的正極。A為用惰性電極電解氯化鉀溶液，生成氯氣、氫氣和氫氧化鉀；B

為用惰性電極電解硫酸銅溶液，生成銅Cu、Ch和H2so4；C中的Ag電極為陽(yáng)極，銀本身

放電，據(jù)此分析解答。

【詳解】

(1)銅電極的質(zhì)量增加，發(fā)生的反應(yīng)為Ag++c=Ag,則Cu電極為陰極，Ag為陽(yáng)極，因此Y

為直流電源的正極，X為直流電源的負(fù)極，故答案為：正；

(2)B中的陽(yáng)極上OH-放電，電極反應(yīng)式為4OH-4e=2H2O+O2T(或2H2O-4e=O2f+4H+),故答

+

案為：4OH--4e=2H2O+O2T(或2H2O-4e-=O2t+4H)；

(3)C中的Ag電極為陽(yáng)極，銀本身放電，故電極反應(yīng)為：Ag-c=Ag+,C中陰極反應(yīng)為

Ag++e=Ag,因此溶液pH不變，故答案為：不變；

電解

(4)A為電解KC1溶液，生成KOH、CL和H2,電解的方程式為2C1-2H2。=

蟹

CLT+H2T+2OH(或2KC1+2H2。CLT+H2T+2K0H)；通電5min時(shí),銅電極的反應(yīng)式為

2.16g

Ag++e—Ag,〃(Ag)=------=0.02mol,電路中通過(guò)0.02mol電子。A中放出0.01molH：,

IOog/mol

0.02mol

溶液中生成0.02molKOH,c(OH)==0.1mol?L",貝ljc(H+)=I。/mol?L",因此pH=-lg

0.2L

c(H+)=13,故答案為：2KO+2H20=C12T+H2T+2KOH(或2C1+2H20=。2廿氏1+20千)；

13。

【點(diǎn)睛】

明確Cu電極的質(zhì)量增加是解答本題的突破口。本題的易錯(cuò)點(diǎn)為(4),要注意溶液pH的計(jì)算

方法的理解和應(yīng)用。

⑥題型五：電解池的分段電解

【變9-2](2021?黑龍江實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二期中)400mLKN03和Cu(NO3)2的混合■溶液中c(NO

；)=0.6moll」，用石墨作電極電解此溶液，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400mL,下列說(shuō)法正確的是

A.原混合溶液中c(K+)為0.1molL-'

B.上述電解過(guò)程中共轉(zhuǎn)移0.2mol電子

C.電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.05mol

D.電解后溶液中c(H+)為0.2mol-L-1

【答案】A

【分析】

電解硝酸鉀和硝酸銅混合溶液時(shí)，陽(yáng)極上氫氧根離子放電生成氧氣：4OH-4e=2H2O+O2t,

陰極上先銅離子放電生成銅單質(zhì)：Cu^+2c=Cu,當(dāng)銅離子完全析出時(shí)，氫離子放電生成氫

+

氣：2H+2e=H2t,兩極均收集到2.24L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，氣體的物質(zhì)的量是0.1mol,每

生成Imol氧氣轉(zhuǎn)移4mol電子，每生成Imol氫氣轉(zhuǎn)移2moi電子，每生成Imol銅轉(zhuǎn)移2moi

電子，所以根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得銅的物質(zhì)的量是O.lmcl：則銅離子的物質(zhì)的量濃度

=0.1mol/0.4L=0.25mol/L,根據(jù)電荷守恒得鉀離子濃度=0.6i】iol/L-0.25moi/Lx2=0.1mol/L,據(jù)

此分析解答。

【詳解】

A.據(jù)分析可知原混合溶液中c（K+）為0.1mo卜L/，A正確：

B.上述電解過(guò)程中共轉(zhuǎn)移0.4mol電子，B錯(cuò)誤；

C.電解得到的Cu的物質(zhì)的最為0.1mol,C錯(cuò)誤；

D.當(dāng)電解硝酸銅時(shí)溶液中生成H+,當(dāng)電解硝酸鉀溶液時(shí)，實(shí)際上是電解水，所以電解后

H+的物質(zhì)的最為氧氣的4倍，c（H-）=Q1^*X4=lmol.LLD錯(cuò)誤；

0.4L

故答案選A。

杳題型六：電解質(zhì)溶液的復(fù)原

【變10-2】（2020?江西南昌?高二期中）用惰性電極電解疏酸銅溶液，整個(gè)過(guò)程轉(zhuǎn)移電子的

物質(zhì)的量與產(chǎn)生氣體總體積的關(guān)系如圖所示（氣體體積均在相同狀況下測(cè)定）。欲使溶液恢，

復(fù)到起始狀態(tài)，向溶液中加入（）

A.0.1molCuOB.0.1molCuCO?

C.0.075molCU(OH)2D.0.05molCii2(OH)2CO3

【答案】D

【分析】

電解CuSCU溶液時(shí)，開始發(fā)生反應(yīng)：2CuSCU+2H2cLgg2Cu+O2f+2H2so4,?段時(shí)間后,

氣體體積增大，說(shuō)明發(fā)生反應(yīng)：2H2O^M=2H2t+O2to結(jié)合圖象數(shù)據(jù)分析解答。

【詳解】

電解CuSCh溶液時(shí)，開始發(fā)生反應(yīng)：2CuSO4+2H2O=^=2Cu+O2T+2H2so4,一段時(shí)間后，

轉(zhuǎn)移相同電子時(shí)得到氣體體積增大，說(shuō)明發(fā)生反應(yīng)：2HQ電解2H2廿023由圖可知，第一

階段析出Cu為第必=0.1mol,放出的氧氣為0.05moL則需要加入O.lmolCuO,第二階段

消耗的水為一—=0.05moh因此恢復(fù)為電解前的濃度需要加入O.lmoICuO和0.05molH20..

由于C11CO3反應(yīng)生成二氧化碳，0.1molC11CO3相當(dāng)于加入0.1molCuO,不能恢夏為電解前

的濃度;Cu（OH）2可以改寫為CuO?H2O,0.075molCu9H）2相當(dāng)于加入0.075molCuO和

0.075molH2O,也不能恢復(fù)為電解前的濃度；Cu2（OH）2c。3可以改寫為2CuO-H2O-CO2,

0.05molCu2（0H）2cO3等效為加入O.lmoICuO、O.OSmolFhO,溶液可恢復(fù)為電解前的濃度,

故選D。

8題型七：原電池與電解池串聯(lián)

【例II](2021?福建三明?高二期中)液體燃料電池相比于氣■體燃料電池具有體積小等優(yōu)點(diǎn)。

一種以液態(tài)朋(N2H4)為燃料的電池裝置如圖甲所示，該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，

KOH溶液作為電解質(zhì)溶液。以該燃料電池為電源電解足量飽和CuCb溶液的裝置如圖乙所

示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.甲中b電極為正極

B.理論上當(dāng)燃料電池消耗015moi02時(shí)，乙中c電極增重19.2g

C.a電極的電極反應(yīng)式為：N2H4-4e+4OH-=N2+4H2O

D.燃料電池甲中OH-通過(guò)陰離子交換膜向a電極方向移動(dòng)

【答案】B

【分析】

甲為燃料電池，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則左側(cè)a電極為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：

N2H4+4OH-4e=N2t+4H2O,正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，右側(cè)b電極為正極，電極反

應(yīng)式為：O2+2H2O+4e=4OH-,乙為電解池，與a電極相連的d電極為陰極，銅離子得電子

發(fā)生還原反應(yīng)，與b電極用連的c電極為陽(yáng)極，氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，結(jié)合離子的移

動(dòng)方向、轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等分析解答。

【詳解】

A.根據(jù)以上分析，甲中b電極稱為正極，故A正確；

B.乙為電解池，與a電極相連的d電極為陰極，銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)析出銅，根據(jù)轉(zhuǎn)

移電子數(shù)相等，當(dāng)燃料電池消耗0.15moK)2時(shí)，乙中d電極增重0.15x2x64=19.2g,故B錯(cuò)誤：

C.根據(jù)分析可知甲為燃料電池，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則左側(cè)a電極為負(fù)極，

電極反應(yīng)式為：N2H4+4OH--4e-=N2t+4H2O,故C正確；

D.原電池中陰離子移向負(fù)極，故OH-通過(guò)陰離子交換膜向a電極方向移動(dòng)，故D正確；

故答案為B。

?提分特訓(xùn)

[題I](2021?全國(guó)?高二)用惰性電極電解稀H2so八CU(NO3)2、NaCl的混合液,最初一段

時(shí)間陰極■和陽(yáng)極上析出的物質(zhì)分別是

A.Fh和ChB.Fh和O2C.Cu和CbD.Cu和O2

【答案】C

【詳解】

稀H2s04、CU(NO3)2、NaCl的混合液，陽(yáng)離子的放電順序：Cu2+>H+>Na+,陰離子的放電

順序：C1>OH>酸根離子，因此用惰性電極電解稀H2so4、CU(NO3)2、NaCl的混合液，陽(yáng)

極C「先失電子生成C3陰極CuZ十先得電子生成Cu,即最初一段時(shí)間陰極和陽(yáng)極上析出的

物質(zhì)分別是Cu和。2,C滿足題意；

答案選C。

【題2】（2021?山東?高二期末）如圖所示電解池【和II中，a、b、c、d均為伯電極，在電解

過(guò)程中b電極有氣體逸出.d電極質(zhì)量增大。符合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一項(xiàng)是

~1,11——

*LMlId

X溶液J了溶泡

電解池I電解池口

XY

AAgNOaNa2cO3

BCU(NO3)2Pb(NO3)2

CFeSO4A12(SO4)3

DMgSO4C11SO4

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【分析】

首先，根據(jù)電源正負(fù)極可知a、c為陽(yáng)極，b、d為陰極，然后再根據(jù)惰性電極電解時(shí)離子的

放電順序，陽(yáng)離子放電順序：

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H>（指酸電離的）,Pb2+>SM+>Fe2+>Zn2+>A13+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

陰離子的放電順序

是惰性電極時(shí)：s?->r>Dr>cr>on>NOy>SO^-（含氧酸根離了）

是活性電極時(shí)：電極本身溶解放電，即可判斷。

【詳解】

A.X溶液為AgNCh時(shí)，b極為陰極，根據(jù)放電順序可知，是Ag+放電生成固體銀，不產(chǎn)生

氣體，A錯(cuò)誤；

B.X溶液為Cu（NO3）2時(shí)，b極為陰極，根據(jù)放電順序可知，是Cu2+放電生成固體銅，不產(chǎn)

生氣體，B錯(cuò)誤；

C.Y溶液為A12（SOJ）3時(shí)，d極為陰極，根據(jù)放電順序可知，H+放電產(chǎn)生氫氣，電極質(zhì)量不

增加，c錯(cuò)誤；

D.X溶液為MgSCh時(shí)，b極為陰極，根據(jù)放電順序可知，H+放電產(chǎn)生氫氣，Y溶液為CuSO4

時(shí)，d極為陰極，根據(jù)放電順序可知，是CM+放電生成固體銅，電極質(zhì)量增加，D正確；

【點(diǎn)睛】

電解時(shí)陰陽(yáng)離子的放電順序的準(zhǔn)確記憶是解決這種題目的關(guān)鍵。

【題3】（2021?河南南陽(yáng)?高二期中）用惰性電極電解下列各組中的三種溶液，電解過(guò)程中，

溶液中pH依次為減小、不變、增大的是

A.HC1、HNO3、K2s04B.AgNOj、CuCh>Cu（NO3）2

C.CaCl2,KOH,NaNChD.CuSO4,Na2so4、KC1

【答案】D

【詳解】

A.電解HC1生成氯氣和氫氣，電解本身，電解HNO3時(shí)生成氫氣和氧氣，即電解水型的,

電解KZSOJ時(shí)，時(shí)生成氫氣和氧氣，即電解水型的，溶液的pH依次為升高，降低，不變,

故A錯(cuò)誤；

B.電解AgNCh會(huì)生成硝酸、銀和氧氣，溶液的pH降低；氯化銅溶液呈酸性，電解CuCb

會(huì)生成銅和氯氣，電解后濃度減小，銅離子水解程度減弱，溶液的pH增大；電解Cu（NCh）

2時(shí)會(huì)生成銅、硝酸和氧氣，溶液的pH降低，故B錯(cuò)誤；

C.甩解CaCb時(shí)生成氫氧化鈣、氯氣和氫氣，電解KOH時(shí)生成氫氣和氧氣，即電解水型

的，電解NaNO?時(shí)，生成氫氣和氧氣，即電解水型的，溶液的pH依次為升高，升高，不變，

故C錯(cuò)誤；

D.電解CuSO,時(shí)，生成銅和氯氣以及硫酸，電解Na2sCM生成氫氣和僦氣，即電解水型的，

電解KC1時(shí)會(huì)生成氫氣、氯氣單質(zhì)和氫氧化鉀，溶液中c（H+）依次為升高，不變，降低,

pH依次為減小、不變、增大，故D正確；

故選：Do

【題4】（2020.云南.會(huì)澤縣笫一中學(xué)校高二期末）用石墨電極完成下列電解實(shí)驗(yàn)。?

實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

a處試紙變藍(lán)；

鐵絲

b處變紅，局部褪色：

A4d&

C處無(wú)明顯變化；

d處試紙變藍(lán)

氧化鈉溶液潤(rùn)濕的pH試紙

下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或推測(cè)不合掌的是

A.a為電解池的陰極B.b處有氯氣生成，且與水反應(yīng)生成了鹽酸

和次氯酸

C.c處發(fā)生了反應(yīng)：Fe-3e-=Fe3+D.d處：2H2O+2-=H2T+20FT

【答案】C

【詳解】

A.a處試紙變藍(lán)，為陰極，生成0出,電極方程式為2H2O+2e=H2T+2OH,故A正確；

B.b處變紅，局部褪色，是因?yàn)镃b+H2O=HCI+HQO,HCI的酸性使溶液變紅，HQO的漂

白性使局部褪色，故B正確；

C.Fe為c陽(yáng)極，處發(fā)生了反應(yīng)：Fe-2e-=Fe2+,故C錯(cuò)誤；

D.d處試紙變藍(lán)，為陰極，生成0出，電極方程式為2H2O+2e=H2T+2OH,故D正確；

答案為C。

【點(diǎn)睛】

注意把握電極的判斷以及電極反應(yīng)，為解答該題的關(guān)鍵，實(shí)驗(yàn)中a、d處試紙變藍(lán)，說(shuō)明生

成OH,為電解池的陰極，b處變紅，局部褪色，為電解池的陽(yáng)極，生成氯氣，c處無(wú)明顯

變化，鐵絲左側(cè)為陽(yáng)極，右側(cè)為陰極。

【題5】（2021?黑龍江?哈師大附中高一期末）在lOOmLH2sCh和CuS04的混合液中，用石

墨作電極進(jìn)行電解，兩極上均收集到2.24L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），則原混合液中Ci）2+的物質(zhì)的

量濃度為

A.0.1mol-L-1B.0.2molL-1C.1molL-1D.2molL-'

【答案】C

【詳解】

電解0.1LH2s04和CuSO4的混合溶液，陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)為：4OH->2H2O+O2t+4c,陰極上

發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cu2++2e—Cu,2H++2e-H2T，兩極均收集到2.24L（標(biāo)況）氣體，即均生

成O.lmol的氣體，陽(yáng)極生成O.lmol氧氣說(shuō)明轉(zhuǎn)移了0.4mol電子，而陰極.上生成的O.lmolFh

只得到了0.2mol電子，所以剩余0.2mol電子由銅離子獲得，且溶液中有O.lmol銅離子，據(jù)

c=￡得到銅離?子的濃度為：^=lmol/L,故選C。

【題6】（2021.寧夏?固原一中高三月考）用圖甲裝置電解一定量的CuSO4溶液，M、N為惰

性電極。電解過(guò)程實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖乙所示。橫軸表示電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，縱軸表

示電?解過(guò)程產(chǎn)生氣體的總體積。下列說(shuō)法不正確的是

A.P點(diǎn)所得溶液只需加入一定量的CuO固體就可恢復(fù)到起始狀態(tài)

B.電解過(guò)程中N電極表面始終有紅色物質(zhì)生成，無(wú)氣泡產(chǎn)生

C.P-Q電解過(guò)程為電解水，N極產(chǎn)生H2,M極產(chǎn)生Ch

D.若M電極材料換成Cu,則電解過(guò)程中CuSCh溶液的濃度不變

【答案】B

【詳解】

A.CuSCh溶液中含有的陽(yáng)離子是：Cu2\H+,陰離子是OH，SO；,惰性材料作電極，

OH的放電順序大于SO：,OIT放電，即陽(yáng)極電極反應(yīng)式為4OH-4e2H。Cu2

斗放電順序大于H+,0）2+先放電，即陰極電極反應(yīng)式為CIF++2L=CU,P點(diǎn)后，氣體體積

突然增加，說(shuō)明P點(diǎn)CM+消耗完全，所以此過(guò)程中陽(yáng)極產(chǎn)物為02,陰極產(chǎn)物為Cu,所以只

需加入一定量的CuO固體就可恢復(fù)到起始狀態(tài)，A正確；

B.N極接電源的負(fù)極，N極作陰極，根據(jù)選項(xiàng)A的分析，先有紅色銅析出，然后出現(xiàn)氣體，

B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)A選項(xiàng)可知P點(diǎn)時(shí)十完全反應(yīng)，所以P-Q電解過(guò)程中，陽(yáng)極反應(yīng)為40H一一4e-

=2+0+023陰極反應(yīng)為2H++2e-=H23實(shí)質(zhì)上就是電解水，N極即陰極產(chǎn)生氫氣，M極

即陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣，C正確；

D.若M電極換成Cu作日極，陽(yáng)極上發(fā)生Cu—2e=Cu2+,陰極反應(yīng)式Cu2++2eNCu,因

此電解過(guò)程中CuSCU溶液的濃度不變，D正確；

綜上所述答案為B。

【題7】（2018?黑龍江?伊莫區(qū)第二中學(xué)高二期末）如圖所示，A、B、C三個(gè)裝置的燒杯中分

別盛有足最的CuCL溶液,

(DA.B、C三個(gè)裝置中屬于電解池的是一°

(2)A池中211是一極，Cu極的電極反應(yīng)式為一。

(3)B池中Pt棒上的電極反應(yīng)為B池中的總反應(yīng)化學(xué)方程式為

(4)C池中Cu極電極反應(yīng)式為

蟹

【答案】BC負(fù)Cu2++2e=Cu2Cr-2c=C12tCuChCu+ChTCu-2e-Cu2+

【詳解】

⑴A中有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)：Zn+CuC12=ZnCh+Cu,所以為原電池，B、C均有外接電源，

為電解池；

(2)A池中總反應(yīng)為Zn+CuCL=ZnCL+Cu,所以Zn電極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極；Cu電

極上銅離子得電子牛成Cu,電極反應(yīng)式為Cu2++2e=Cu：

(3)B中Pt電極與電源的正極相連為陽(yáng)極，溶液中氯離子在陽(yáng)極失電子被氧化，電極反應(yīng)式

為2Cl--2e-=ChT；B中C電極為陰極，銅離子得電子被還原生成銅單質(zhì)，所以總反應(yīng)為CuCh

電解

^Cu+Cht；

(4)C中銅電極與電源正極相連為陽(yáng)極，銅失電子被氧化成銅離子，電極反應(yīng)式為Cu-2e=Cu2+o

【題9】(2021?福建?三明一中高二開學(xué)考試)回答下列問(wèn)題

(1)請(qǐng)你將反應(yīng)Cu+2FeCh=CuCL+2FeC12設(shè)計(jì)成原電池，并回答■下列問(wèn)題：

①該電池的正極材料可以是___________,也可選用等代替。

②畫出你所設(shè)計(jì)的雙液原電池的裝置圖，并標(biāo)注出電極材料和電解質(zhì)溶液。

③寫出電極反應(yīng)式：負(fù)極，正極。

④該電池負(fù)極材料質(zhì)量減重3.2g,則電路中通過(guò)的電子的數(shù)目為o

(2)從NO；、SO：、Na\Cu2\Ag\C卜等離子中選田適當(dāng)?shù)碾x子組成電解質(zhì)，采用惰性

電極對(duì)其溶液進(jìn)行電解。［注意：請(qǐng)?zhí)顚憹M足條件的所有電解質(zhì)的化學(xué)式)

①若兩極分別放出H2和02時(shí)，電解質(zhì)可能為(填化學(xué)式，下同)。

②若陰極析出金屬，陽(yáng)極放出氣體，電解質(zhì)可能為。

③若兩極分別放出氣體，且氣體體積比為1：1時(shí)，電解質(zhì)只能為。

【答案】

(1達(dá)且石墨(?；騊tCu-2e=Cu2+Fe"+e二Fe?-0」N,、或6.02x10門

(2)NaNO,.Na2sO'AgNO；、CuJ、CuSO,、G/(W.)2NaCl

【分析】

(1)

①由Cu+ZFeCyQiJ+ZFcCl?可知，Cu失電子發(fā)生氧化反應(yīng)作負(fù)極、不如Cu活潑的金屬

或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O，F(xiàn)eCb溶液為電解質(zhì)溶液，則該電池的正極材料可以是Ag,也可選

用石墨(C)或Pt；答案為Ag；石墨(C)或Pt。

②由Cu+2FeCh=CuCI」2FeC12可知，Cu作負(fù)極，C棒作正極，電解質(zhì)溶液為FcCh溶液和

CuSO,溶液，用鹽橋相連接成閉合回路，雙液原電池的裝置圖為

答案為

FeCb溶液CuSO,溶液

③由可知,該原電池中,負(fù)極的電極反應(yīng)式為cu-2e=c/,正

極的電極反應(yīng)式為Fe”+e=Fe"；答案為Cu-2ezC/；Fe^+e^Fe24o

3.2g

④該電池負(fù)極材料質(zhì)量減重3.2g,則反應(yīng)的Cu的物質(zhì)的量為“(Cu)7#、=0.05mol,由

負(fù)極的電極反應(yīng)式為Cu-2e=Cu"可知，電路中通過(guò)的電子的數(shù)目為0.05X2XNA=0.1M或

0.05x2x6.02x1023=6.02x1022；答案為O.INA或6.02x102<

(2)

陰極上陽(yáng)離子放電順序?yàn)锳g+>Cu2+>H*>Na+,陽(yáng)極上陰離子放電順序?yàn)镃「>OH>NOS、

SO；

①若兩極分別放出H2和02時(shí)，溶液中的電解質(zhì)不放電，溶液中陽(yáng)離子為Na?，陰離子為NO、、

sob所以電解質(zhì)是NaNO：或Na2sO,中的任意一種；答案為NaNQ、Na2SO4o

②當(dāng)陰極析出金屬，則金屬離子為CV+或Ag+,陽(yáng)極放出氣體時(shí)，陰離子為ChSO：或NO；,

所以電解質(zhì)是CuSO,或AgNOj或C"(NOJ或CuCL中的任意一種：答案為CuSO,、AgNO,、

C〃(NQ)2、eg。

③當(dāng)陰極放出H2,則陰極為水中H+放電，溶液中的陽(yáng)離子為Na+,陽(yáng)極放出。2,陰離子為

CI-放電，滿足氣體體積比為1:1,所以電解質(zhì)為NaCl；答案為NaQ。

M提分作業(yè)

【練1】(2020?全國(guó)?高二課時(shí)練習(xí))用惰性電極電解QISO4和NaCl的混合溶液，開始時(shí)陰

極和陽(yáng)極上分別

析出的物質(zhì)是

A.H?和CbB.CuftChC.H2和O2D.Cu和O2

【答案】B

【詳解】

根據(jù)電解原理，陽(yáng)離子放電順序是Cu2+>H'Na+,陰離子放電順序是C「>OHrSO；,所

以開始時(shí)陰極反應(yīng)式Cu2-+2e-=Cu,陽(yáng)極反應(yīng)式：2Cr-2e-=Cl2T，故選項(xiàng)B正確。

【練2】（2021.全國(guó)?高二課時(shí)練習(xí)）在某電解質(zhì)溶液里，用M和N作電極，通■電一段時(shí)間

后，發(fā)現(xiàn)M極質(zhì)量減小，N極質(zhì)量增大，符合這一情況的是（）

A.電解質(zhì)溶液是稀硫酸B.金屬M(fèi)是陽(yáng)極，金屬N是陰極

C.M和N都是石墨電極D.M是陰極，N是陽(yáng)極

【答案】B

【詳解】

A.電解稀硫酸溶液，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，質(zhì)量會(huì)減少，即M極質(zhì)量減?。宏帢O發(fā)生還原

反應(yīng)放出氫氣，N極質(zhì)量不變，故A不符合題意；

B.由題意可知，M電極溶解，則發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽(yáng)極；N電極質(zhì)量增加，溶液中的金屬

陽(yáng)離子得電子在N電極上析出，發(fā)生還原反應(yīng)，N為陰極，故B符合題意；

C.如果M和N均是石墨電極，M極質(zhì)量不會(huì)減小，故C不符合題意；

D.由題意可知，M電極溶解，則發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽(yáng)極；N電極質(zhì)量增加，溶液中的金屬

陽(yáng)離子得電子在N電極上析出，發(fā)生還原反應(yīng)，N為陰極，故D不符合題意；

答案選B。

【練3】（2019?山西陽(yáng)泉?高二期末）用石墨電極電解稀硫酸的過(guò)程中，溶液pH的變化情況

為

A.逐漸減小B.逐漸增大C.不改變D.先減小，后增大

【答案】A

【詳解】

用石墨電極電解稀硫酸，陽(yáng)極為氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極為氫離子得電子發(fā)生

還原反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)為電解水，所以電解過(guò)程中，硫酸硫酸濃度越來(lái)越大，則溶液pH的變化

情況為逐漸減小，故選：A。

【練4】（2017?貴州凱里?高二期末）用惰性電極電解飽和食鹽水，下列說(shuō)法正確的是

A.電解過(guò)程中，C「向陽(yáng)極方向移動(dòng)，發(fā)生還原反應(yīng)

B.電解一段時(shí)間后，陰極附近溶液川增大

C.電解池中的總反應(yīng)為：2H'+2Cr=H2t+C12t

D.欲使電解池中的溶液恢復(fù)到電解前狀態(tài)，應(yīng)加入適量濃鹽酸

【答案】B

【解析】

試題分析：A.電解過(guò)程中，向陽(yáng)極方向移動(dòng)，發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B.電解一段時(shí)

間后，陰極氫離子放電，產(chǎn)生氫氧根，陰極附近溶液pH增大，B正確：C.電解池中的總反

巾觸

應(yīng)為：2H20+2Cr=H21+CI21+20H-,C錯(cuò)誤;D.欲使電解池中的溶液恢復(fù)到電冊(cè)前狀

態(tài),應(yīng)通入適量氯化氫氣體,I）錯(cuò)誤，答案選R。

考點(diǎn)：考查電解飽和食鹽水的有關(guān)判斷

【練5】(2017.湖北.高二月考)用石墨作電極完全電解含1mol溶質(zhì)X的溶液后，向■溶

液中加入一定量的物質(zhì)Y能使電解液恢復(fù)到起始狀態(tài)是

選項(xiàng)X溶液物質(zhì)Y

ACuC12imolCU(OH>2

BKOH1molKOH

CNa2sO41molH2SO4

DAgNO30.5molAg2O

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【解析】

A.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(cuò)誤

;B.電解氫氧化鉀的實(shí)質(zhì)是電解水，所以電解質(zhì)復(fù)原加入水即可，故B錯(cuò)誤；C.電解硫

酸鈉的實(shí)質(zhì)是電解水，所以電解質(zhì)復(fù)原加入水即可，故C錯(cuò)誤；D.電解硝酸銀兩極上產(chǎn)生

的是金屬銀和氧氣，所以電解質(zhì)復(fù)原加氧化銀即可，電解含山⑹溶質(zhì)硝酸銀的溶液，會(huì)析

出金屬銀ImoL根據(jù)銀元素守恒，所以加入0.5molAg2。后即可復(fù)原，故D正確；故選D。

點(diǎn)睛：理解電解池的工作原理以及電解質(zhì)復(fù)原的方法是解題關(guān)鍵，根據(jù)電解原確定電解后

析出的金屬或是放出的氣體，根據(jù)：出什么加什么，出多少加多少的原理確定電解質(zhì)復(fù)原

加入的物質(zhì)以及量的多少。

【練6】(2021?陜西省黃陵縣中學(xué)高二期末)如圖所示，A、B、C三個(gè)裝置的燒杯中分別盛

有足量的CuCb溶液。

(l)A、B、C三個(gè)裝置中屬于電解池的是o

(2)A池中Zn是_______極，Cu極的電極反應(yīng)式為。

(3)B池中的總反應(yīng)化學(xué)方程式為,若將B池的溶液換成飽和的食鹽水，當(dāng)電路中通

過(guò)Imol電子時(shí)兩極共產(chǎn)生的氣體體積為(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

(4)C池中Cu極電極反應(yīng)式為o

⑸某化學(xué)學(xué)習(xí)小組在學(xué)完原電池后，以Zn+Fe2+=ZM++Fe為電池總反應(yīng)設(shè)計(jì)電池，該電池的

正極反應(yīng)式為。

電解

2+2+2+

【答案】BC負(fù)Cu+2e=CuCuCl2=Cu+CI2T22.4LCu-2e-CuFe+2c=Fe

【詳解】

(l)A沒有外接電源，屬于原電池，BC裝置都有外接電源，所以是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝

置，屬于電解池，

故答案為：BC；

(2)銅、鋅、氯化銅原電池中，鋅作負(fù)極，負(fù)極上鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：

Zn-2e_=Zn2+,銅離子在正極得電子生成Cu單質(zhì)，電極反應(yīng)為：Cu2++2e-Cu,

故答案為:負(fù);Cu2++2e=Cu：

⑶該裝置是電解池，且陽(yáng)極是惰性電極，C連接電源負(fù)極，所以是陰極，陰極上銅離子得電

子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Cu2++2e-=Cu,銷連接電源正極，所以伯在陽(yáng)極，陽(yáng)極

上氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2C1-2C=Cl2t,所以其電池反應(yīng)式為：

電解

CuCh=Cu+C12t，若將B池的溶液換成飽和的食鹽水，則電解的總反應(yīng)為：

電解

2NaCI+2H2O=2NaOH4-H2?+C12?,由反應(yīng)可知轉(zhuǎn)移2moi電子時(shí)生成Imol氫氣和Imol

氯氣，則通過(guò)Imol電子時(shí)兩極共產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量為ImoL標(biāo)況下的體積為22.4L,

電解

故答案為：CuCh=Cu+Chf:22.4L；

（4）該裝置是電解池，銅是陽(yáng)極，陽(yáng)極上銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Cu-2e-=

Cu2\

故答案為：Cu-2e-=Cu2+；

⑸以Zn+Fe2+=ZR+Fc為電池總反應(yīng)設(shè)計(jì)電池，Zn失電子作負(fù)極，F(xiàn)e?+得電子在正極發(fā)生反

應(yīng)，電極反應(yīng)為：Fe2++2e=Fe,故答案為：Fe2++2e=Fe；

【練7】（2021?河北?唐山一中高二期中）某興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝?置研究有關(guān)電化

學(xué)的問(wèn)題。當(dāng)閉合該裝置的電鍵時(shí)。觀察到電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。

KOH溶液AgNCh溶液Cud2溶液

甲池乙池