电解的原理Word格式.docx
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含氧酸盐
无氧酸（氢
氟酸除外）
不活泼金属
质型
的无氧酸盐
实例
电极反应特点或反应式
电解产物
溶液pH变化
溶液复原
H24
＋和OH－分
SO
溶液中的H
NaOH
别在阴阳两极放电：
H2
KNO3
____________
O2
阳极：
HCl
电解质电离的阴阳离子
Cl2
分别在两极放电：
CuCl2
Cu
放氢
活泼金属的
生碱
无氧酸盐
型
放氧
生酸
的含氧酸盐
性
NaCl
AgNO3
阴极水电离的H＋放电，阳极电解质电离的阴离子放电
阳极水电离的OH－放
电，阴极电解质的阳离
子放电
___
Ag阳极：
_____
答案
4H＋＋4e－===2H2↑
4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
减小
增大
不变
水2Cl－－
－
增大HCl
CuCl2H2（或H2、NaOH）Cl2
＋
2e===Cl2↑
Ag
＋e===AgO2
Ag2O
（1）电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程（√）
（2）某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现（√）
（3）直流电源跟电解池连接后，电子从电源负极流向电解池阳极（×
）
（4）电解稀硫酸制H2、O2时，可用不活泼的铜作阳极（×
（5）电解CuCl2溶液，阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色
（×
（6）电解盐酸、硫酸等溶液，
放电，溶液的
pH均增大（×
）
H
1.根据金属活动性顺序表，Cu和稀H2SO4不反应，怎样根据电化学的原理实现Cu和稀H2SO4
反应产生H2?
答案Cu作阳极，C作阴极，稀H2SO4作电解质溶液，通入直流电就可以实现该反应。
反应式为阳极：
Cu－2e－===Cu2＋，阴极：
2H＋＋2e－===H2↑。
Cu＋2H＋
=====Cu2＋
＋H2↑。
2.若用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后，需加入
98gCu（OH）2固体，才能使电解质溶液
复原，则这段时间，整个电路中转移的电子数为
____________。
4NA
解析
方法一：
98gCu（OH）2的物质的量为
1mol，相当于电解了1mol的CuSO4后，又电解
了1mol的水，所以转移的电子数为
2NA＋2NA＝4NA。
方法二：
可以认为整个电路中转移的电子数与
Cu（OH）2的O2－失电子数相等，共4NA。
题组一
电解规律及电极产物的判断
1.用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中，溶液的
pH依次为升高、
不变、降低的是（
A.AgNO3
Cu（NO3）2
B.KClNa2SO4
CuSO4
C.CaCl2
KOH
NaNO3
D.HClHNO3
K2SO4
B
由电解电解质溶液的四种类型可知：
化学物质
pH变化
放O2生酸型
CuSO4、AgNO3、Cu（NO3）2
降低
放H2生碱型
KCl、CaCl2
升高
电解电解质型
NaNO3、Na2SO4、K2SO4
电解H2O型
HNO3
2.（2018天·
津市实验中学高三模拟
）以石墨为电极，电解
KI溶液（含有少量的酚酞和淀粉）。
下
列说法错误的是（
A.阴极附近溶液呈红色
B.阴极逸出气体
C.阳极附近溶液呈蓝色
D.溶液的pH变小
D
KI
以石墨为电极，电解
溶液，发生的反应为
2KI＋2H2O=====2KOH＋H2↑＋I2（类似
于电解饱和食盐水
），阴极产物是
H2和KOH，阳极产物是I2。
由于溶液中含有少量的酚酞和
淀粉，所以阳极附近的溶液会变蓝
（淀粉遇碘变蓝），阴极附近的溶液会变红（溶液呈碱性），A、
B、C正确；
由于电解产物有
KOH生成，所以溶液的
pH逐渐增大，D错误。
3.用石墨作电极，电解稀Na2SO4溶液的装置如图所示，通电后在石墨电极A和B附近分别
滴加一滴石蕊溶液。
下列有关叙述正确的是（）
A.逸出气体的体积：
A电极＜B电极
B.一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体
C.A电极附近呈红色，B电极附近呈蓝色
D.电解一段时间后，将全部电解液转移到同一烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
答案D
解析SO24－、OH－移向B电极，在B电极OH－放电，产生O2，B电极附近c（H＋）＞c（OH－），石蕊溶液变红，Na＋、H＋移向A电极，在A电极H＋放电产生H2，A电极附近c（OH－）＞c（H＋），
石蕊溶液变蓝，C项错误、D项正确；
A电极产生的气体体积大于B电极，A项错误；
两种
气体均为无色无味的气体，B项错误。
题组二电子守恒在电化学计算中的应用
4.（2018宜·
昌调研）以铅蓄电池为电源，石墨为电极电解CuSO4溶液，装置如下图。
若一段时
间后Y电极上有6.4g红色物质析出，停止电解。
下列说法正确的是（）
A.a为铅蓄电池的负极
B.电解过程中SO24－向右侧移动
C.电解结束时，左侧溶液质量增重8g
D.铅蓄电池工作时，正极电极反应式为：
PbSO4＋2e－===Pb＋SO24－
C
Y极有Cu析出，发生还原反应，
Y极为阴极，故b为负极，a为正极，A错误；
过程中阴离子向阳极移动，
B错误；
阴极反应式为
－－
Cu2
＋2e===Cu，阳极反应式为4OH
－4e
===O2↑＋2H2O，当有6.4gCu析出时，转移0.2mole－，左侧生成1.6gO2，同时有0.1mol
（9.6g）SO42－进入左侧，则左侧质量净增加
9.6g－1.6g＝8g，C正确；
铅蓄电池的负极是
Pb，
正极是PbO2，正极反应式为PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42－===PbSO4＋2H2O，D错误。
5.500mLKNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中
－1
c（NO3）＝0.6mol·
L
，用石墨作电极电解此溶液，
当通电一段时间后，两极均收集到2.24L气体（标准状况下），假定电解后溶液体积仍为500mL，
下列说法正确的是（
1
A.原混合溶液中c（K
）为0.2molL·
B.上述电解过程中共转移
0.2mol电子
C.电解得到的Cu的物质的量为0.05mol
D.电解后溶液中c（H
A
石墨作电极电解
KNO3和Cu（NO3）2的混合溶液，阳极反应式为
4OH－－4e－===2H2O＋
O2↑，阴极先后发生两个反应：
Cu2
＋2e===Cu，2H
＋2e===H2↑。
从收集到O2为2.24L
可推知上述电解过程中共转移0.4mol
电子，而在生成2.24LH2的过程中转移
0.2mol电子，
所以Cu2＋共得到0.4
mol－0.2mol＝0.2mol电子，电解前
Cu2＋的物质的量和电解得到的
的物质的量都为
0.1mol。
电解前后分别有以下守恒关系：
c（K
）＋2c（Cu2
）＝c（NO3），c（K）
＋c（H）＝c（NO3），不难算出：
电解前
c（K）＝0.2mol
L·
1，电解后c（H）＝0.4molL·
1。
电化学综合计算的三种常用方法
（1）根据总反应式计算
先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。
（2）根据电子守恒计算
①用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中
转移的电子数相等。
②用于混合溶液中电解的分阶段计算。
（3）根据关系式计算
根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。
如以通过4mole－为桥梁可构建如下关系式：
～2Cl2（Br2、I2）～O2
～2H2～2Cu～4Ag～
4
4e
M
n
阳极产物
阴极产物
（式中M为金属，n为其离子的化合价数值）
该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解
答常见的电化学计算问题。
题组三电极反应式的书写与判断
6.按要求书写电极反应式和总反应方程式：
（1）用惰性电极电解MgCl2溶液
阳极反应式：
______________________________________________________________；
阴极反应式：
总反应离子方程式：
________________________________________________________。
（2）用Al作电极电解NaOH溶液
（3）以铝材为阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜
总反应方程式：
____________________________________________________________。
（4）离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。
由有机阳离子、
Al2Cl7－和AlCl4－组成的离子液
体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。
钢制品应接电源的
________极，已知电镀过程中不产
生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极反应式为
____________________________。
若改用AlCl
3水溶液作电解液，则阴极产物为
________。
（1）2Cl－－2e－===Cl2↑
Mg2＋＋2H2O＋2e
－===H2↑＋Mg（OH）2↓
Mg2＋＋2Cl－＋
2H2O=====Mg（OH）2↓＋Cl2↑＋H2↑
＋8OH
↑＋6OH
（2）2Al－6e
===2AlO2＋4H2O
6H2O＋6e===3H2
（或6H
6e===3H2↑）
2Al＋2H2O＋2OH－=====2AlO2－＋3H2↑
＋3H2O===Al2O3＋
6H
（3）2Al－6e
6e===3H2↑
2Al＋3H2O=====Al2O3＋3H2↑
（4）负
H2
4Al2Cl7
＋3e
===Al＋7AlCl4
（4）电镀时，镀件作阴极，即钢制品作阴极，接电源负极，根据阴极生成
Al可知反应
式为
4Al2Cl7－＋3e－===Al＋7AlCl4－。
若改用
AlCl3水溶液作电解液，阴极反应为
2H＋＋2e－
===H2↑，产物为H2。
7.整合有效信息书写电极反应
（1）硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。
由硫化氢获得硫单质有多种方法。
将用烧碱吸收
H2S后所得的溶液加入如图所示的电解池的阳极区进行电解。
电解过程中阳极
区发生如下反应：
2－
S
－2e===S
（n－1）S＋S
===Sn
①写出电解时阴极的电极反应式：
____________________________________________。
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成
（2）电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图所示，为使电解产物全部转化为
NH4NO3，需补
充物质A，A是____________，说明理由：
____________________________________。
2OH
＋2H
（1）①2H2O＋2e===H2↑＋
②Sn
===（n－1）S↓＋H2S↑
（2）NH3
根据总反应：
8NO＋7H2O=====3NH4NO3＋2HNO3，电解产生的HNO3多，应补充
NH3
（1）①电解时，阴极区溶液中的阳离子放电，即水溶液中的
H＋放电生成H2。
②由题给
反应可知，阳极区生成了
Sn2－，Sn2－可以理解为（n－1）S＋S2－，加入稀硫酸生成S单质和H2S
气体。
（2）根据电解NO制备NH4NO3
的工作原理示意图知：
3NO＋15e－＋18H＋
＋20H
，总反应式为8NO＋
===3NH4＋3H2O，阳极反应式为
5NO－15e＋10H2O===5NO3
HNO3全部转化为NH4NO3，应补充NH3。
7H2O=====3NH4NO3＋2HNO3，为了使电解产生的
做到“三看”，正确书写电极反应式
（1）一看电极材料，若是金属
（Au、Pt除外）作阳极，金属一定被电解
2＋
而不是
（注：
Fe生成Fe
生成Fe3＋）。
（2）二看介质，介质是否参与电极反应。
（3）三看电解质状态，若是熔融状态，就是金属的电冶炼。
考点二电解原理的应用
1.氯碱工业
2Cl－－2e－===Cl2↑（氧化反应）
＋－
2H＋2e===H2↑（还原反应）
2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
2.电镀与电解精炼
电镀电解精炼铜
示意图
阳极
===Cu2
Cu－2e
Zn－2e===Zn2
，Cu－2e
电极反应
Cu2＋＋2e－===Cu
2＋＋
2e－===Cu
阴极
电解质溶液的浓度变化
CuSO4溶液的浓度不变
CuSO4溶液的浓度变小
3.电冶金
电解冶炼
冶炼钠
冶炼铝
2Cl－－2e－===Cl2↑
6O2－－12e－===3O2↑
2Na＋＋2e－===2Na
4Al3＋＋12e－===4Al
总反应
2NaCl（熔融）=====2Na＋Cl2↑
2Al2O3（熔融）=====4Al＋3O2↑
（1）在镀件上电镀铜时，也可以用惰性材料作阳极，用硫酸铜溶液作电解液（√）
（2）电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料（×
（3）电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c（Cu2＋）均保持不变（×
（4）电解冶炼镁、铝通常电解
MgCl2和Al2O3，也可以电解
MgO和AlCl3（×
（5）电解精炼时，阳极泥可以作为提炼贵重金属的原料（√）
（6）用Zn作阳极，Fe作阴极，ZnCl2作电解质溶液，由于放电顺序
H＋>
Zn2＋，不可能在铁上
镀锌（×
电解原理的常规应用
1.金属镍有广泛的用途，粗镍中含有
Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制得高纯度的镍。
下列叙述中正确的是（已知：
氧化性
Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋）（
A.阳极发生还原反应，其电极反应式为
Ni2＋＋2e－===Ni
B.电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等
C.电解后，溶液中存在的阳离子只有
Fe2＋和Zn2＋
D.电解后，电解槽底部的阳极泥中有
Cu和Pt
电解时，阳极Zn、Fe、Ni失去电子，发生氧化反应，A项错误；
因氧化性
Ni2＋＞Fe2＋
＞Zn2＋，故阴极反应式为
Ni2＋＋2e－===Ni，可见，阳极质量减少是因为
Zn、Fe、Ni溶解，
而阴极质量增加是因为
Ni析出，B项错误；
电解后溶液中的
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