文档内容
电解原理
重难点 题型 分值
1. 理解电解原理，能判断电解池、电镀池的电极名
称和书写电极反应式
重点
2. 掌握电解池中阴、阳极的放电顺序，电极反应式
选择题 2-4分
的书写及有关计算
难点 能判断电解池的电极名称和书写电极反应式
一、CuCl 溶液的电解实验
2
1. 实验操作
如图所示，在U形管中注入CuCl 溶液，插入两根石墨棒电极，把湿润的 KI淀粉试纸
2
放在与直流电源正极相连的电极（阳极）附近。接通直流电源。
第1页2. 实验现象
阴极石墨棒上逐渐覆盖一层红色物质，阳极石墨棒上有气泡逸出，并可闻到刺激性的
气味，同时看到湿润的KI淀粉试纸变蓝色。
3. 原理分析
（1）通电前，CuCl 溶液中存在的离子有 Cu 2 ＋ 、 Cl － 、 H ＋ 、 OH － 。
2
（2）工作原理
①总反应：CuCl Cu＋Cl↑。
2 2
②电流方向：电源正极→阳极→阴极→电源负极。
③电子流向：阳极→电源正极，电源负极→阴极。
4. 实验结论
CuCl 溶液导电的过程就是CuCl 电解的过程，就是在阴、阳两极发生氧化还原反应的
2 2
过程。
【问题探究】
在氯化铜溶液中除了Cu2＋和Cl－之外还有H＋和OH－，这两种离子为什么没有得到或
失去电子？
提示：电解时，溶液中离子的放电先后顺序与离子的氧化性或还原性有关，氧化性强
的阳离子先得电子被还原，还原性强的阴离子先失电子被氧化。Cu2＋比H＋更容易得电子，
而Cl－比OH－更容易失电子，可从氧化性强弱的角度比较得电子的顺序，从还原性强弱的
角度比较失电子的顺序。
二、电解池
1. 电解的概念：使电流通过电解质溶液（或熔融的电解质）而在阴、阳两极引起氧化还
原反应的过程。在此过程中，电能转化为化学能。
第2页2. 电解池概念：把电能转化为化学能的装置，叫做电解池，也叫电解槽。
3. 电解池构成条件：
①直流电源 ②两个电极 ③电解质溶液或熔融态溶液 ④形成闭合回路
4. 电极类型与电极反应
（1）阳极：与直流电源正极相连的电极叫阳极。阳极上活性电极本身或电解质溶液及
熔融电解质中还原性强的阴离子失去电子，发生氧化反应。
（2）阴极：与直流电源负极相连的电极叫阴极。阴极上电解质溶液或熔融电解质中氧
化性强的阳离子得到电子，发生还原反应。
【注意】电解时必须使用直流电源，不能使用交流电源。
【求甚解】活性电极与惰性电极
根据材料不同将电极分为活性电极和惰性电极。活性电极指还原性较强的材料，一般
指金属活动性顺序中Ag和Ag之前的金属，既可以导电，又可以参与电极反应；惰性电极
指石墨、铂（Pt）、金（Au）等材料，仅能导电，不参与电极反应。
5. 电解池中电子、电流和离子的移动
（1）电子流向：电子从外加电源的负极流出，流入电解池的阴极，从电解池的阳极流
回外加电源正极。
【注意】电子只在外电路中定向移动，不能向溶液中移动。
（2）电流流向：与电子流向相反
（3）离子迁移：阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。
【求甚解】电解质溶液导电过程的实质
电解质溶液通电时，在外电路中有电子通过，而溶液中是依靠离子的定向移动形成电
流。因此电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程。
6. 电解时电极产物的判断
（1）阳极产物的判断
①先看电极，如果是活性金属电极（金属活动性顺序表中排在Ag之前，包括Ag），
比如Fe、Cu等金属，则电极材料失去电子，电极溶解，生成对应的金属阳离子，阴离子
不放电。
②如果是惰性电极（Au、Pt、石墨等），则按溶液中阴离子放电顺序依次放电。溶液
中的阴离子失电子，生成对应的非金属单质或高价化合物，阴离子放电顺序： S2－>I－>Br－
>Cl－>OH－>含氧酸根离子。由于水溶液中一定含有OH－，所以在水溶液中，最高价含氧酸
根离子没有放电机会。
所以总结放电顺序为：活性金属电极 ﹥ S2- ＞ I- ﹥ Br- ﹥ Cl- ﹥ OH- ﹥ 含氧酸根离
子。需要注意的是有些含氧酸根离子的放电能力比 OH-强，如SO 2-等，但元素最高价含氧
3
酸的酸根离子的放电能力都比OH-弱。
第3页（2）阴极产物的判断
阴极一般是溶液中的阳离子放电，直接根据阳离子放电顺产进行判断，溶液中的阳离
子得电子生成对应的单质或低价化合物。
阳离子的放电顺序：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（指酸电离的）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+
（指水电离的）>较活泼金属阳离子（Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+）。
【注意事项】①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）中阳离子放电
②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等金属单质
③电解水溶液时，Pb2+、Sn2+、Fe2+、Zn2+浓度较大时在H+之前放电
【知识拓展】电解池中电极名称的判断与电极反应式的书写
（1）电极名称的判断
①根据电源的正、负极判断：与电源负极相连的电极是电解池的阴极；与电源正极相
连的电极是电解池的阳极。
②根据电极现象判断：通常情况下，在电解池中，某一电极若不断溶解或质量不断减
小，则该电极上发生氧化反应，为阳极；某一电极质量不断增大，则该电极上发生还原反
应，为阴极。
③根据反应类型判断：失去电子发生氧化反应的是阳极；得到电子发生还原反应的是
阴极。
④根据电极产物判断：如果电极上析出氯气或氧气，该电极一定是阳极：如果电极上
产生氢气，该电极一定是阴极。
⑤根据电解质溶液中离子的移动方向判断：阳离子向阴极移动，阴离子向阳核移动。
（2）电极反应式的书写
第4页【注意】随着溶液中微粒的物质的量或浓度增大，其放电顺序会发生改变。
书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总反应时，弱电解质
要写成化学式。如用惰性电极电解NaOH溶液，阳极发生氧化反应，电极反应式为4OH--
4e- ＝ 2HO+O↑，阴极发生还原反应，电极反应式为 4H++4e-＝2H↑，总反应为 2HO
2 2 2 2
2H↑+O ↑
2 2
常见元素或物质 H C O Al
2
AlO- （ 强
2
碱性条件 HO CO2- OH-
2 3
碱）
酸性条件 H+ CO HO Al3+
2 2
【总结提升】分析电解问题的基本思路
（1）首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活性电极。
（2）分析通电前溶液中含有哪些阴、阳离子（包括水电离出的H+和OH-）。
（3）根据通电后阴离子移向阳极、阳离子移向阴极，结合放电顺序分析谁先在电极上
放电。
（4）判断电极产物，正确书写电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。
（5）结合题目要求分析电解时的各种变化情况，如两极现象、水的电离平衡移动、离
子浓度的变化、pH变化等。
例题1 如图为直流电源电解稀硫酸钠溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别
滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是（ ）
A. a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
B. a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
C. 逸出气体的体积，a极的小于b极的
第5页D. 一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体
【答案】B
【解析】a极为阴极，HO电离出的H+放电，促进HO的电离平衡向右移动，c
2 2
（OH-）增大，石蕊溶液变蓝色，b极为阳极，HO电离出的OH-放电，c（H+）增大，石
2
蕊溶液变红色，A项不正确，B项正确；a极产生H，b极产生O，H 的体积是O 体积的
2 2 2 2
2倍，故C、D项不正确。
例题2 电解CuCl 和NaCl的混合溶液，最初一段时间阴极和阳极上分别析出的物质
2
是（ ）
A. H 和Cl B. Cu和Cl
2 2 2
C. H 和O D. Cu和O
2 2 2
【答案】B
【解析】阴极放电顺序：Cu2＋＞H＋＞Na＋，故为Cu2＋放电：Cu2＋＋2e－＝Cu。阳极放
电顺序：Cl－＞OH－，故为Cl－放电：2Cl－－2e－＝Cl↑。
2
2−
例题3 用石墨棒作电极，在Na＋、Cu2＋、Cl－、SO4 等离子中选出适当离子组成电
解质，电解其溶液，写出符合条件的一种电解质的化学式：
（1）当阴极放出H，阳极放出O 时，电解质是________。
2 2
（2）当阴极析出金属，阳极放出O 时，电解质是________。
2
（3）当阴极放出H，阳极放出Cl 时，电解质是________。
2 2
（4）通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极放出的气体的物质的量
之比为4∶2∶1时，电解质的化学式是________________。
【答案】（1）NaSO （2）CuSO （3）NaCl （4）CuSO
2 4 4 4
【解析】（1）阴极有H 生成，阳极有O 生成，实质为电解水，故电解质是活泼金属
2 2
的含氧酸盐，即NaSO 。
2 4
（2）实质为放氧气生酸型，即电解质为不活泼金属的含氧酸盐，即CuSO 。
4
（3）实质为放氢气生碱型（或电解盐酸，此处无H＋不合理），即电解质为活泼金属
的无氧酸盐，即NaCl。
（4）由阳极生成气体和转移电子的物质的量之比为 1∶4，知阳极产生气体为O ，1
2
mol O 转移4 mol e－，金属与电子的物质的量之比为1∶2，故金属为＋2价，即Cu2＋，即
2
为CuSO 。
4
第6页（答题时间：40分钟）
一、选择题
1. 下列说法不正确的是（ ）
A. 不能自发进行的氧化还原反应，一般可以通过电解实现
B. 电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化
C. 电解池和原电池中均发生氧化还原反应
D. 电解、电离、原电池均需要通电
2. 用惰性电极电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H 和O 的是（ ）
2 2
①稀NaOH溶液 ②HCl溶液 ③酸性MgSO 溶液 ④酸性AgNO 溶液
4 3
A. ①③ B. ①② C. ③④ D. ②④
3. 用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解液的 pH下降的是
（ ）
①CuSO ②BaCl ③AgNO ④HSO
4 2 3 2 4
A. ①② B. ①③ C. ①④ D. ②④
*4. 如图是电解CuCl 溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是（
2
）
A. a为负极，b为正极
B. a为阳极，b为阴极
C. 电解过程中，d电极质量增加
D. 电解过程中，氯离子浓度不变
5. 关于铅蓄电池的说法正确的是（ ）
2−
A. 在放电时，正极发生的反应是Pb（s）＋SO4 （aq）＝PbSO （s）＋2e－
4
B. 在放电时，该电池的负极材料是铅板
C. 在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小
2−
D. 在充电时，阳极发生的反应是 PbSO （s）＋2e－＝Pb（s）＋SO4 （aq）
4
二、非选择题
第7页*6. 由于Fe（OH） 极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐与烧碱反应制得白色纯净的
2
Fe（OH） 沉淀，应用如图所示电解实验可制得白色的纯净的Fe（OH） 沉淀，两电极的
2 2
材料分别为石墨和铁。
（1）a电极材料应为________，b电极的电极反应式为____________。
（2）电解液c可以是（ ）
A. 纯水 B. NaCl溶液 C. NaOH溶液 D. CuCl 溶液
2
（3）d为苯，其作用为____________________________________________，在加入苯
之前，对c溶液应如何简单处理____________________________。
（4）为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是（ ）
A. 改用稀硫酸作电解液
B. 适当增大电源的电压
C. 适当减小两电极间的距离
D. 适当降低电解液的浓度
第8页1.【答案】D
【解析】电离不需要通电，而是溶于水或熔融状态下发生的；原电池也不需要通电。
2.【答案】A
【解析】阴极和阳极主要产物是H 和O 说明溶液中H＋和OH－分别在阴极、阳极放电。
2 2
①中NaOH溶液和③中酸性MgSO 溶液均是H＋和OH－放电；②中HCl溶液，阴极是H＋放
4
电产生H，阳极是Cl－放电，生成Cl；④中AgNO 溶液中Ag＋和OH－放电分别生成Ag和
2 2 3
O。
2
3.【答案】B
【解析】阴极质量增加，说明溶液中含有不活泼金属的阳离子；电解液的 pH下降，
说明在阳极上是OH－离子放电，而金属离子相应的阴离子应是含氧酸的酸根，故本题的答
案应为不活泼金属的含氧酸盐，选B。
4.【答案】C
【解析】根据图示电流方向，先确定a是电源正极，b是电源负极；则c是电解池的阳
极，电极反应为2Cl－－2e－＝Cl↑，溶液中氯离子不断减少；d是电解池的阴极，电极反应
2
为Cu2＋＋2e－＝Cu，d电极质量不断增加。
5.【答案】B
2−
【解析】A项中电池放电时正极应发生还原反应，电极反应为PbO ＋4H＋＋SO4 ＋2e－
2
＝PbSO ＋2HO；C项中电池充电时硫酸的浓度应不断增大；D项中电池充电阳极应发生
4 2
氧化反应。
6.【答案】（1）Fe 2H＋＋2e－＝H↑ （2）BC
2
（3）隔绝空气，防止生成的Fe（OH） 被氧化成Fe（OH） 加热c，除去溶解的O
2 3 2
（4）BC
【解析】（1）为制得纯净的Fe（OH） ，则阳极Fe放电生成Fe2＋，则a极材料为
2
Fe，b电极为阴极应为H＋放电，电极反应式为2H＋＋2e－＝H↑。
2
（2）A项纯水不导电，B、C项H＋放电，D项Cu2＋放电。
（4）在较短时间内看到白色沉淀需增大反应速率，B、C可行。改用稀硫酸不能生成
沉淀，降低电解液的浓度减慢反应速率。
第9页电解原理的应用
重难点 题型 分值
1. 通过对氯碱工业、电镀、电解精炼铜、电冶金等
原理的分析，认识电能与化学能之间的能量转化。
重点
2. 建立电解应用问题的分析思维模型和电解相关计
选择题 2-4分
算的思维模型，加深对电解原理的理解和应用。
通过对氯碱工业、电镀、电解精炼铜、电冶金等原理
难点
的分析，认识电能与化学能之间的能量转化。
一、电解饱和食盐水制取烧碱、氯气和氢气
工业上习惯把电解饱和食盐水叫做氯碱工业。
1. 电解饱和食盐水原理
（1）电极反应式
阳极：2Cl－－2e－＝Cl↑；
2
阴极：2H＋＋2e－＝H↑，因H＋放电，导致水的电离平衡HO＝H＋＋OH－向右移动，致
2 2
第10页使生成NaOH。
（2）电解的总反应式
化学方程式：2NaCl＋2HO H↑＋Cl↑＋2NaOH；
2 2 2
离子方程式：2Cl－＋2HO H↑＋Cl↑＋2OH－；
2 2 2
【求甚解】
①用惰性电极电解饱和食盐水一段时间，电解后的混合液能使红色布条褪色的原因是
电解饱和食盐水时阴极区生成NaOH，阳极区生成Cl，二者发生反应Cl+2NaOH ＝ NaCl
2 2
+ NaClO + H O，NaClO具有漂白性。
2
②阳极区Cl-放电生成Cl，生成的Cl 部分溶于水会使阳极区溶液呈酸性。
2 2
【注意】这样电解制备的产品不纯，Cl 接触NaOH溶液会反应。
2
反应方程式：Cl +2 NaOH ＝NaCl + NaClO + H O
2 2
同时生成物H 和Cl 混合会有危险
2 2
提示：混合遇火或强光能反应
【想一想】如何不让生成物H 和Cl 混合呢？
2 2
利用离子交换膜法制备烧碱、氯气和氢气
2. 离子交换膜法制烧碱
在实际生产中，电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气，必须把阳极室和阴极室用离子
交换膜隔开，这样既可以防止氢气和氯气混合发生爆炸，又可以防止Cl 与溶液中的NaOH
2
反应，使产品不纯。
装置：
阳极：石墨
阴极：石墨
阴极室产物： NaOH、 H
2
阳极室产物： Cl
2
阳离子交换膜：只允许阳离子通过（氯离子、氢氧根离子和气体不能通过），阻止阴
第11页离子和气体通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室。
阳离子交换膜只允许Na+通过，这样既能防止阴极产生的H 和阳极产生的Cl 相混合而
2 2
引起爆炸，又能避免Cl 和NaOH溶液反应而影响烧碱的质量。
2
二、电镀
1. 电镀的概念：电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。
其目的是使金属增强抗腐蚀能力，增加美观和表面硬度。
2. 电镀池的组成：待镀金属制品作阴极，镀层金属作阳极，含有镀层金属离子的溶液作
电解质溶液（即电镀液）。
3. 电镀的原理
电镀时，在直流电源的作用下，阳极金属失电子，溶解在溶液中成为阳离子，移向阴
极；溶液中该金属离子在阴极获得电子被还原为金属，覆盖在待镀金属上。
4. 实例（在铁件上镀铜）
钢铁是人们最常用的金属，但钢铁有个致命的缺点，就是容易被腐蚀，防止钢铁腐蚀
的一种常用方法就是在其表面镀上其他耐腐蚀的金属，如锌、铜镍等。
5. 电镀过程
电镀时，杜建连在电源的负极作阴极，镀层金属阳离子在镀件上获得电子还原成金属，
覆盖在镀件表面。镀层金属连在电源的正极作阳极，发生氧化反应成为阳离子进入溶液。
如：铁件镀铜。
阴极材料：待镀的金属制品Fe
电极反应式：Cu2＋＋2e－＝Cu
阳极材料：Cu
电极反应式：Cu－2e－＝Cu2＋
电解质溶液：含有镀层金属离子的溶液，如CuSO 溶液。
4
可观察到的现象是铁件表面镀一层红色的铜，铜片不断溶解。
【想一想】若要给铁叉镀锌，电解池a极选用什么材料？电解液选择何种溶液？
a极选用锌，电解液用ZnSO。
4
【注意】阳极不断被消耗直至消失，阴极不断有金属镀层析出，两极的质量变化值相
第12页等，电镀液的组成基本不发生变化。
【划重点】电镀的特点
“一多、一少、不变”。一多是指阴极上有镀层金属沉积，一少是指阳极上有镀层金
属溶解，一不变是指电解质溶液的浓度不变。
【巧记】电镀规律口诀
镀层阳极待镀阴，镀层离子溶液跟；我与电解共原理，浓度不变要牢记。
三、电解精炼铜
【思考与交流】当电解CuCl 溶液时，改用铜做电极，此时，阴极和阳极的反应还是
2
和用石墨电极一样吗？
阳极电极：Cu 离子：OH- Cl-
阴极电极：Cu 离子：H+ Cu2+
目的：利用电解原理精制铜。
1. 装置与原理
阳极材料用粗铜，阴极材料用纯铜，电解质溶液用硫酸酸化的硫酸铜溶液。
实验装置 反应原理
阳极（粗铜）：
Zn－2e－＝Zn2+
Fe－2e－＝Fe2+
Ni－2e－＝Ni2+
Cu－2e－＝Cu2+ （主要）
粗铜中含有杂质（Zn、Fe、Ni、Ag、Au
阴极（纯铜）： Cu2+ +2e－＝Cu
等），比铜活泼的金属（Zn、Fe、Ni）只溶
【注意】氧化性较弱的Zn2+ Fe2+ Ni2+等留在
解，不析出；比铜不活泼的金属（Ag、
电解液中。
Au）不溶解
粗铜中比铜活泼的金属Zn、Fe等失去电子，产生的阳离子残留在溶液中；比铜不活泼
的金属Ag、Au等以金属单质的形式沉积在电解槽的底部，形成阳极泥；粗铜中的铜在纯
铜上析出。
第13页2. 电解特点
一多两少。一多指阴极上有Cu沉积，两少是指阳极上有Fe、Zn 、Ni、Cu溶解，阳
极质量减少，同时溶液中Cu2+的浓度逐渐减小。
【思考】精炼铜时，电解液中的Cu2＋浓度是否会发生改变？
由于在阳极溶解的金属有Zn、Fe、Ni、Ag、Cu等，而阴极上只有Cu析出，根据得失
电子守恒可知，阳极产生的Cu2+数目小于阴极得电子变成单质铜的Cu2+数目，所以电解液
中Cu2+的浓度减小
【注意】电镀铜与电解精炼铜的区别
电镀铜时，溶液中Cu2+始终恒定，而在电解精炼铜中，由于阳极上溶解的金属为Fe、
Zn 、Ni、Cu等，而在阴极上只有Cu析出，根据电子守恒，溶解的Cu的量小于析出的Cu
的量，所以溶液中Cu2+的浓度逐渐减小。
电解结束后，阳极泥中含有Ag、Au等，电解质溶液中的金属阳离子有Zn2+ 、Fe2+ 、
Ni2+ 、Cu2+等，阴极得到精铜。
三、电冶金
1. 金属冶炼的原理：使矿石中的金属离子获得电子，从它们的化合物中还原出来。如
Mn＋＋ne－＝M。
2. 适用范围：电解法用于冶炼较活泼的金属如：K、Ca、Na、Mg、Al等，但不能电解
其盐溶液，应电解其熔融态。
3. 电解法制取常见金属
① 电解熔融氯化钠制取金属钠
阳极反应：2Cl－－2e－＝Cl↑；阴极反应：2Na＋＋2e－＝2Na；
2
总反应：2NaCl（熔融） 2Na＋Cl↑。
2
② 电解熔融MgCl 制取金属 M g
2
阳极反应：2Cl－－2e－＝Cl↑；阴极反应：Mg2＋＋2e－＝Mg；
2
总反应： MgC l （熔融） Mg+Cl ↑
2 2
③ 电解熔融Al O 制取金属 A l
2 3
阳极反应：6O－－12e－＝3O↑；阴极反应：4Al3＋＋12e－＝4 Al；
2 2
总反应： 2A l O（熔融） 4Al+3O ↑ ；
2 3 2
【易错】电解MgCl 冶炼金属Mg，而不电解 MgO ，因 MgO 的熔点很高；电解 Al O
2 2 3
冶炼金属 A l ，而不电解 AlC l ，因为 AlC l 是共价化合物，其在熔融状态下不导电。
3 3
【拓展提升】关于电解的计算方法
（1）根据电子守恒法计算
第14页用于串联电路，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
路上转移的电子数相等。
（2）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比例式计算。
（3）根据关系式计算
借得失电子守恒定律关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。
（式中M为金属，n为其离子的化合价）
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，灵活运用这个关系式
便能快速解决常见的电化学计算问题。
【即时练】把两支惰性电极插入500 mL AgNO 溶液中，通电电解。当电解液的pH从
3
6.0变为3.0时（设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略），
电极上应析出银的质量是（ ）
A. 27 mg B. 54 mg
C. 108 mg D. 216 mg
【答案】B
【解析】由得失电子守恒知，e－～OH－～H＋～Ag，所以n（Ag）＝n（H＋）。AgNO
3
溶液电解后产生酸，产生的H＋的物质的量可由pH差来计算：pH从6.0变为3.0，即c（H
＋）≈10－3 mol·L－1，所以n（Ag）＝n（H＋）＝10－3 mol·L－1×0.5 L＝5×10－4 mol，m
（Ag）＝n（Ag）×M＝5×10－4 mol×108 g·mol－1＝0.054 g＝54 mg。
例题1 下列关于电解氯化钠水溶液（铁作阴极、石墨作阳极）的叙述正确的是（
）
A. 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色
B. 若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕黄色
C. 电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
D. 电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
【答案】B
第15页【解析】电解食盐水时发生的反应：
阳极：2Cl－－2e－＝Cl↑
2
阴极：2H＋＋2e－＝H↑
2
总反应：2NaCl＋2HO 2NaOH＋H↑＋Cl↑
2 2 2
对照分析选项，C错误；阳极附近的溶液中会溶有少量的Cl ，滴加KI溶液后发生反
2
应：Cl ＋2I－＝I ＋2Cl－，溶液呈棕黄色，B正确；阴极附近产生大量的OH－，滴加酚酞后
2 2
变红色，A错误；电解后生成NaOH，溶液呈碱性，D错误。
例题2 用惰性电极电解FeSO 溶液制备高纯铁的原理如下图所示。下列说法错误的
4
是（ ）
A. 阳极主要发生反应：Fe2+ - e-＝ Fe3+
B.可用高纯铁作阴极
C. 电解中的SO 2-由右向左通过阴离子交换膜
4
D. 电解法制备高纯铁总反应：3Fe2+ Fe + 2Fe2+
【答案】C
【解析】A项，根据图中信息可知，在阳极亚铁离子失电子生成铁离子，发生的电极
反应式为Fe2+-e-＝Fe3+，选项A正确；B项，可用高纯铁作阴极，阴极上亚铁离子得电子生
成铁单质，选项B正确；C项，电解池中阴离子定向移动到阳极，故SO 2-由左向右通过阴
4
离子交换膜，选项C错误；D项，由电解法制备高纯铁时阳极反应式为2Fe2+-2e-＝ 2Fe3+，
阴极反应式为Fe2+ + 2e-＝ Fe，总反应为3Fe2+ Fe+2Fe3+，选项D正确。
例题3 将两支惰性电极插入CuSO 溶液中，通电电解。
4
（1）当有1.0×10－3 mol的OH－放电时，溶液显浅蓝色，则在阴极上析出铜的质量是
。
（2）若溶液的体积为1 L，忽略溶液体积变化，在标准状况下放出5.6 mL O 时，溶液
2
的pH是 。
【答案】（1）0.032 g （2）3
第16页【解析】（1）用惰性电极电解CuSO 溶液时，电极反应式为阴极：2Cu2＋＋4e－＝
4
2Cu，阳极：4OH－－4e－＝O↑＋2HO。当有1.0×10－3 mol的OH－放电时，生成标准状况
2 2
下的O 为5.6 mL，此时转移电子为1.0×10－3 mol，则在阴极上析出Cu：0.032 g。
2
（2）阳极：4OH－－4e－＝2HO＋O↑
2 2
4 mol 1 mol
5.6×10−3L
n
22.4L⋅mol−1
n＝1.0×10－3 mol，消耗1.0×10－3 mol OH－，生成1.0×10－3 mol H＋，
1.0×10−3mol
1L
则c（H＋）＝ ＝1.0×10－3 mol·L－1，
pH＝－lg c（H＋）＝－lg（1.0×10－3）＝3。
（答题时间：40分钟）
一、选择题
1. 在铁制品上镀一层一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是（ ）
A. 锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子
B. 铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子
C. 铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子
D. 锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有亚铁离子
2. 利用电解法可将含有 Fe、Zn、Ag、Au 等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是
（ ）
A. 电解时以纯铜作阳极
B. 电解时阳极发生还原反应
C. 纯铜连接电源负极，其电极反应式是
Cu－2e－＝Cu2＋
D. 电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Au等金属的阳极泥
*3. 在100 mL H SO 和CuSO 的混合液中，用石墨作电极进行电解，两极上均收集到
2 4 4
2.24 L气体（标准状况），则原混合液中，Cu2＋的物质的量浓度为（ ）
A. 1 mol·L－1 B. 2 mol·L－1 C. 3 mol·L－1 D. 4 mol·L－1
4. 下列金属只能用电解法冶炼获得的是（ ）
A. Na B. Cu C. Fe D. Au
5. 下列描述中，不符合生产实际的是（ ）
A. 电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极
第17页B. 电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极
C. 电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极
D. 在镀件上电镀锌，用锌作阳极
*6. 某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Zn，其他电极均为Cu，则下列说法
正确的是（ ）
A. 电子移动：电极Ⅰ→电极Ⅳ→电极Ⅲ→电极Ⅱ
B. 电极Ⅰ发生还原反应
C. 电极Ⅳ逐渐溶解
D. 电极Ⅲ的电极反应：Cu－2e－＝Cu2＋
*7. 如图所示的A、B两个电解池中的电极均为铂，在A池中加入0.05 mol·L－1的CuCl
2
溶液，B池中加入0.1 mol·L－1的AgNO 溶液，进行电解。a、b、c、d四个电极上所析出的
3
物质的物质的量之比是（ ）
A. 2∶2∶4∶1
B. 1∶1∶2∶1
C. 2∶1∶1∶1
D. 2∶1∶2∶1
二、非选择题
*8. 用惰性电极电解0.1 L M（NO ） 的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产
3 x
生 b L（标准状况）O ，从而可知 M 的相对原子质量是 ，溶液的 pH 是
2
（均用含有a、b、x的代数式表示）。
第18页1.【答案】A
【解析】电镀原理是镀层金属作阳极，镀件作阴极，含有镀层金属阳离子的电解质溶
液作电镀液。
2.【答案】D
【解析】电解法精炼金属铜时，粗铜作阳极，失去电子逐渐溶解，Cu2＋得到电子后析
出，附着在阴极上，故纯铜作阴极；在电解池中，阴极接电源的负极，发生还原反应，阳
极接电源的正极，发生氧化反应，A、B、C错误；越活泼的金属越易失去电子，故比铜活
泼的Fe、Zn先失去电子，变成Fe2＋、Zn2＋进入溶液，然后是铜失去电子，变成Cu2＋进入
溶液，因Ag、Au等金属不如铜活泼，故在铜溶解后便沉淀在电解槽底部成为阳极泥，D
正确。
3.【答案】A
【解析】分析电解HSO 、CuSO 的混合液时阴、阳两极的电极反应可知，两极产生
2 4 4
的气体分别为H 、O 各0.1 mol，O 是由OH－失去0.4 mol电子而得到，H 是由H＋得到
2 2 2 2
0.2 mol 电子而生成。由电子得失守恒知，还有0.2 mol电子是Cu2＋得到的，故Cu2＋的物质
0.1mol
的量是0.1 mol，则Cu2＋的物质的量浓度为
100×10−3L
＝1 mol·L－1。
4.【答案】A
【解析】Cu、Fe用热还原法获取，Au用富集获取；2NaCl（熔融） 2Na＋Cl↑。
2
5.【答案】A
【解析】A项不符合，用C作阳极；B项符合，粗Cu作阳极，纯铜作阴极；C项符合，
用涂镍碳钢网作阴极；D项符合，镀件作阴极，Zn作阳极。
6.【答案】D
【解析】左池为原电池，右池为电解池。A项，电子不能通过电解质溶液，即不能实
现电极Ⅳ→电极Ⅲ；B项，电极Ⅰ发生氧化反应：Zn－2e－＝Zn2＋；C项，电极Ⅳ：Cu2＋＋
2e－＝Cu。
7.【答案】A
【解析】由电解规律可知：a、c为阴极，b、d为阳极。a极上析出Cu，b极上析出
1
2
Cl ，c极上析出Ag，d极上析出O 。由电子守恒可得出：2e－～Cu～Cl ～2Ag～ O ，所
2 2 2 2
以a、b、c、d四个电极上所析出物质的物质的量之比为2∶2∶4∶1。
ag bL
8.【解析】由于阴、阳两极转移电子的数目相同，则有
M
·x＝
22.4L⋅mol−1
×4，或由
b a 5.6ax
22.4 M b
关系式xO ～4M得 ∶ ＝x∶4，均可解出M＝ g·mol－1。又由O ～4H＋可知：
2 2
第19页b 25 25b
22.4 14 14
c（H＋）＝4× mol÷0.1 L＝ b mol·L－1，则pH＝－lg 。
5.6ax 25b
b 14
【答案】 －lg
第20页
