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第 26 讲 电解池的原理
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小杨老师 15521324728 侵权必究
知识精讲
小杨老师 15521324728 侵权必究
实验探究——电解CuCl 溶液
2
实验操作 实验现象 实验分析
电流表指针发生偏转 电解质溶液导电，形成闭合回路
b极上逐渐覆盖了一层红色物质 析出金属铜，Cu2+ + 2e-=== Cu
a极上产生刺激性气味的气体，使湿润的碘化 产生了氯气 ，2Cl- - 2e- ===
钾淀粉试纸变蓝 Cl↑
2
电解CuCl 2 溶液的总反应：CuCl 2 ===== Cu + Cl 2 ↑
【原理分析】
1. CuCl 电离：CuCl === Cu2+ + 2Cl- HO电离：HO ⇌ H+ + OH-
2 2 2 2
2. 溶液中存在的离子Cu2+、Cl-、H+、OH- 自由移动。通电后，在电场的作用下，离子作定向移动，即
Cu2+、H+移向a极，Cl-、OH- 移向b极。
3. a极反应式：Cu2+ + 2e-=== Cu，b极反应：2Cl- - 2e- === Cl↑
2 杨sir化学，侵权必究
总反应：CuCl ===== Cu + Cl↑或Cu2+ + 2Cl- ===== Cu + Cl↑
2 2 2
一、电解、电解池、放电
1．电解：使电流通过电解质溶液（或熔融电解质）而引起氧化还原反应的过程叫做电解。
2．电解池：把电能转化为化学能的装置，叫做电解池，也叫电解槽。3. 放电：当离子到达电极时，失去/获得电子，发生氧化/还原反应的过程，称为放电。
二、电解池的基本规律
构成条件 ①直流电源；②两个电极；③闭合回路；④电解质溶液或熔融电解质
阳极 与电源_______相连，发生_______反应
电极
阴极 与电源_______相连，发生_______反应
离子流向 阴离子移向______；阳离子移向______
电子流向 电源____极流向电解池____极；电解池____极流向电源____极
三、阴、阳极的放电顺序
1. 阳极放电顺序
（1）若是活性电极做阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应；
（2）若是 Pt、Au、C等惰性电极作阳极，则仅是溶液中的阴离子放电。
即：活泼金属＞S2-＞I-＞Br -＞Cl-＞OH-＞SO2-等（含氧酸根离子）＞F-。
4 杨sir化学，侵权必究
2. 阴极放电顺序
（1）阴极上放电的总是溶液(或熔融电解质)中的阳离子，与电极材料无关；
（2）氧化性强的离子先放电，放电顺序如下：
Ag+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。
3. 放电后的产物
阳极 阴极
反应物 活泼金属 S2- I- Br- Cl- OH- 金属阳离子 H+
产物 金属离子 S I Br Cl O 金属 H
2 2 2 2 2
四、电极方程式的书写
1. 写出溶液中存在的离子并比较放电顺序
2. 根据氧化还原或题目信息，判断产物并写出电极反应
举个例子——用惰性电极电解氯化钾溶液
杨sir化学，侵权必究
阴极：K+＜H+ 阳极：Cl-＞OH-
阴极：2H+ + 2e- === H↑或2HO + 2e- === H↑+ 2OH- 阳极：2Cl- - 2e- === Cl ↑
2 2 2 2
总反应：2KCl + 2HO ===== 2KOH + H↑+ Cl↑
2 2 2
五、常见电解类型的电解规律
类型 电解质 反应式 溶液pH 复原方法
H 2 SO 4 阴极：_________________________ ______
电解水型 ______
NaOH ______NaSO ______
2 4
阳极：_________________________
总阴反极应：：________________________________________________
电解
CuCl 阳极：_________________________ ______ ______
2
电解质型
总反应：_______________________
阴极：_________________________
放H
2
NaCl 阳极：_________________________ ______ ______
生碱型
总反应：_______________________
阴极：_________________________
放O
2
CuSO 阳极：_________________________ ______ ______
4
生酸型
总反应：_______________________
思考与交流：上述各种电解类型中，阴极、阳极附近的pH如何变化？
对点训练
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题型一：放电顺序与放电产物的判断
杨sir化学，侵权必究
【例1】电解CuCl 与NaCl的混合溶液(惰性电极)，阴极上和阳极上最先析出的物质为
2
A．H 和Cl B．Cu和Cl C．H 和O D．Cu和O
2 2 2 2 2 2
【变1】用惰性电极电解等物质的量NaSO 、AgNO、KCl的混合液，最先从阴极和阳极上析出的物质分
2 4 3
别是
A．H 和Cl B．Ag和Cl C．H 和O D．Ag和O
2 2 2 2 2 2
【变2】采用惰性电极从 、 、Cl-、Cu2+、Ba2+、Ag+、H+选出适当离子组成的电解质（非熔融态
下），并电解，
(1)若两极分别放出H 和O，电解质可能为___。
2 2
(2)若阴极析出金属，阳极放出O，电解质可能为___。
2
(3)若两极分别放出气体，且体积比为1：1，电解质可能为___。
杨sir化学，侵权必究
(4)若既无O 也无H 放出，则电解质可能为___。
2 2
题型二：电极方程式的书写
杨sir化学，侵权必究
【例3】用情性电极电解下列溶液
（1）电解KNO 溶液阳极反应___________
3
（2）电解CuCl 溶液阴极反应___________
2（3）电解氢氧化钠溶液的总反应___________
（4）电解CuSO 与NaCl混合溶液开始时阳极反应___________，阴极反应___________
4
题型三：电解池中的计算
杨sir化学，侵权必究
【例4】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 溶液，B池中
2
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物质的物质的量之比是
3
A．2∶2∶4∶1 B．1∶1∶2∶1
C．2∶1∶1∶1 D．2∶1∶2∶1
题型四：电解池的基本原理
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【例6】在如图所示的装置中，若通直流电5min时，铜电极质量增加2.16g。请回答下列问题：
(1)Y电极为直流电源的___________极。
(2)B中阳极的电极反应式为___________。
(3)C中pH变化：___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)A中反应的方程式为___________。若A中KCl溶液的体积是200mL，电解后，溶液的pH为
___________(设电解前后溶液体积不变)。
【变7】在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺
方案(原理如图)，下列说法不正确的是A．电源a端为负极
B．Fe3+对总反应起催化作用
C．阳极发生的电极反应式为2HCl-2e-=2H++Cl
2
D．电路中转移1mol电子，需要消耗11.2LO (标准状况)
2
题型五：电解池的分段电解
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【例9】用石墨电极电解50mLCuSO 的溶液，两极上均收集到4.48L气体(标准状况)，则原混合液中Cu2＋
4
物质的量浓度为
A．1mol·L－1 B．2 mol·L－1 C．3mol·L－1 D．4 mol·L－1
【变9-3】如图所示的装置，通电一段时间后，测得甲池中某电极质量增加2.16g，乙池中某电极 上析出
6.4g某金属，下列说法正确的是
A．甲池是b极上析出金属银，乙池是c极上析出某金属
B．甲池是a极上析出金属银，乙池是d极上析出某金属
C．某盐溶液可能是CuSO 溶液
4
D．某盐溶液可能是Mg(NO) 溶液
3 2 杨sir化学，侵权必究
题型六：电解质溶液的复原
杨sir化学，侵权必究
【变10-2】用惰性电极电解硫酸铜溶液，整个过程转移电子的物质的量与产生气体总体积的关系如图所示
(气体体积均在相同状况下测定)。欲使溶液恢复到起始状态，向溶液中加入( )
A．0.1 mol CuO B．0.1 mol CuCO
3
C．0.075 mol Cu(OH) D．0.05 mol Cu (OH) CO
2 2 2 3题型七：原电池与电解池串联
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【变11-1】已知某锂离子电池的总反应为LiC+Li CoO C+LiCoO，锂硫电池的总反应为2Li+S LiS
x 1-x 2 2 2
有关上述两种电池说法正确的是
A．锂离子电池放电时，Li+向负极迁移
B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应
C．两种电池的负极材料相同
D．图中表示用锂离子电池给锂硫电池充电
提分特训
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【题1】用惰性电极电解稀HSO 、Cu(NO )、NaCl的混合液，最初一段时间阴极和阳极上析出的物质分
2 4 3 2
别是
A．H 和Cl B．H 和O C．Cu和Cl D．Cu和O
2 2 2 2 2 2
【题2】如图所示电解池Ⅰ和Ⅱ中，a、b、c、d均为铂电极，在电解过程中b电极有气体逸出，d电极质量
增大。符合上述实验结果的一项是
X Y
A AgNO NaCO
3 2 3
B Cu(NO) Pb(NO)
3 2 3 2
C FeSO Al(SO)
4 2 4 3D MgSO CuSO
4 4
A．A B．B C．C D．D
杨sir化学，侵权必究
【题3】用惰性电极电解下列各组中的三种溶液，电解过程中，溶液中pH依次为减小、不变、增大的是
A．HCl、HNO、KSO B．AgNO、CuCl 、 Cu(NO )
3 2 4 3 2 3 2
C．CaCl 、 KOH、NaNO D．CuSO 、NaSO 、KCl
2 3 4 2 4
【题5】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2.24 L气体(标准
2 4 4
状况下)，则原混合液中Cu2＋的物质的量浓度为
A．0.1 mol·L-1 B．0.2 mol·L-1 C．1 mol·L-1 D．2 mol·L-1
【题7】如图所示，A、B、C三个装置的烧杯中分别盛有足量的CuCl 溶液。
2
(1)A、B、C三个装置中属于电解池的是__。
(2)A池中Zn是__极，Cu极的电极反应式为__。
(3)B池中Pt棒上的电极反应为__。B池中的总反应化学方程式为__。
(4)C池中Cu极电极反应式为__。
【题9】回答下列问题
（1）请你将反应 设计成原电池，并回答下列问题：
①该电池的正极材料可以是___________，也可选用___________等代替。
②画出你所设计的双液原电池的装置图，并标注出电极材料和电解质溶液。___________
③写出电极反应式：负极___________，正极___________。
④该电池负极材料质量减重3.2g，则电路中通过的电子的数目为___________。
（2）从 、 、Na+、Cu2+、Ag+、Cl-等离子中选出适当的离子组成电解质，采用惰性电极对其溶液
进行电解。(注意：请填写满足条件的所有电解质的化学式)
①若两极分别放出H 和O 时，电解质可能为___________(填化学式，下同)。
2 2 杨sir化学，侵权必究
②若阴极析出金属，阳极放出气体，电解质可能为___________。
③若两极分别放出气体，且气体体积比为1∶1时，电解质只能为___________。提分作业
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【练1】用惰性电极电解CuSO 和NaCl 的混合溶液，开始时阴极和阳极上分别
4
析出的物质是
A．H 和Cl B．Cu和Cl C．H 和O D．Cu和O
2 2 2 2 2 2
【练2】在某电解质溶液里，用M和N作电极，通电一段时间后，发现M极质量减小，N极质量增大，符
合这一情况的是（ ）
A．电解质溶液是稀硫酸 B．金属M是阳极，金属N是阴极
C．M和N都是石墨电极 D．M是阴极，N是阳极
【练3】用石墨电极电解稀硫酸的过程中，溶液pH的变化情况为
A．逐渐减小 B．逐渐增大 C．不改变 D．先减小，后增大
【练4】用惰性电极电解饱和食盐水，下列说法正确的是
A．电解过程中， Cl－向阳极方向移动，发生还原反应
B．电解一段时间后，阴极附近溶液pH增大
C．电解池中的总反应为：2H++2Cl－＝H↑+Cl↑
2 2
D．欲使电解池中的溶液恢复到电解前状态，应加入适量浓盐酸
【练5】用石墨作电极完全电解含1 mol溶质X的溶液后，向溶液中加入一定量的物质Y能使电解
液恢复到起始状态是
选项 X溶液 物质Y
A CuCl 1 mol Cu(OH)
2 2
B KOH 1 mol KOH
C NaSO 1 mol HSO
2 4 2 4
D AgNO 0.5 mol AgO
3 2
A．A B．B C．C D．D
杨sir化学，侵权必究
【练6】如图所示，A、B、C三个装置的烧杯中分别盛有足量的CuCl 溶液。
2(1)A、B、C三个装置中属于电解池的是_______。
(2)A池中Zn是_______极，Cu极的电极反应式为_______。
(3)B池中的总反应化学方程式为_______，若将B池的溶液换成饱和的食盐水，当电路中通过1mol电子时
两极共产生的气体体积为_______(标准状况)。
杨sir化学，侵权必究
(4)C池中Cu极电极反应式为_______。
(5)某化学学习小组在学完原电池后，以Zn+Fe2+=Zn2++Fe为电池总反应设计电池，该电池的正极反应式为
_______。
【练7】某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时。观察到电流
表的指针发生了偏转。
请回答下列问题：
（1）甲池为___________(填“原电池”、“电解池”或“电镀池”)，通入 电极的电极反应式为
___________。
（2）乙池中A(石墨)电极的名称为___________(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)。总反应的离子方程
式为___________。
（3）当乙池中B极质量增加21.6g时，甲池中理论上消耗 的体积为___________mL(标准状况下)，丙池
中___________极析出___________g铜。
杨sir化学，侵权必究
（4）若丙池中电极不变，将其溶液换成 溶液，电键闭合一段时向后。甲中溶液的pH将
___________(填“增大”“减小”或“不变”)；丙中溶液的pH将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。倒卖拉黑，关注更新免费领取，淘宝唯一每月更新店铺:知二教育
