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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
【答案】正极 氧化 负极 还原 阳极 阴极 负 阴 阳 正
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
HSO 阴极：_________________________ ______
2 4
电解水型 NaOH 阳极：_________________________ ______ ______
NaSO 总反应：_______________________ ______
2 4阴极：_________________________
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
小杨老师 15521324728 侵权必究
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
【答案】B
【详解】
电解时，溶液中Cu2＋、H＋、Na＋移向阴极，Cu2＋先放电得到Cu；Cl-、OH-移向阳极，Cl-先放电得到Cl，
2
阴极上和阳极上最先析出的物质分别为Cu和Cl；
2
故选：B。
【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
【答案】C
【详解】
用等物质的量的NaSO 、AgNO、KCl的混合液中，首先生成AgCl沉淀，实际电解NaSO 和KNO，相
2 4 3 2 4 3
当于电解水，两极分别生成H 和O，故选C。
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
【答案】Ba(NO )、HSO 、HNO AgNO、Cu(NO )、CuSO HCl、BaCl CuCl
3 2 2 4 3 3 3 2 4 2 2【分析】
阴极上阳离子放电顺序为Ag+>Cu2+>H+>Ba+，阳极上阴离子放电顺序为Cl->OH-> 、 ，
根据电极产物判断阴阳极放电的离子，从而确定溶液中的电解质。
【详解】
阴极上阳离子放电顺序为Ag+>Cu2+>H+>Ba2+，阳极上阴离子放电顺序为Cl−>OH−>含氧酸根，
(1)当阴极放出H，阳极放出O 时，则阴极H+放电，阳极OH−放电，则溶液中的阴离子为硫酸根或硝酸根，
2 2
阳离子是H+或Ba2+，BaSO 为沉淀，所以电解质是Ba(NO )、HSO 、HNO；
4 3 2 2 4 3
故答案为Ba(NO )、HSO 、HNO；
3 2 2 4 3
(2)当阴极析出金属时，阴极为Cu2+或Ag+放电，阳极放出O，阳极为OH−放电，则溶液中的阴离子为硫酸
2
根或硝酸根，电解质是AgNO、Cu(NO )、CuSO ，
3 3 2 4
故答案为AgNO、Cu(NO )、CuSO ；
3 3 2 4
(3)若两极分别放出气体，且体积比为1：1，则阴极放出H，阳极放出Cl，阴极为H+放电，溶液中的阳
2 2
离子为H+或Ba2+，阴离子为Cl−放电，溶液中的阴离子为Cl−，所以电解质为HCl、BaCl ；
2
故答案为HCl、BaCl ；
2
(4)电解过程中既无O 也无H 放出，则阴极上析出金属，阴极为Cu2+或Ag+放电，阳极上产生氯气，阴离
2 2
子为Cl−放电，AgCl为沉淀，则电解质应为CuCl ；
2
故答案为CuCl 。
2
【点睛】
电解池中阴阳极放电顺序的判断方法：
(1)阴极：阴极上放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。金属活动性顺序表中越排在后面的，其
离子的氧化性越强，越易得到电子(注意Fe3+在Cu2+后面)而放电，其放电顺序为：K+ Ca2+ Na+ Al3+ (水
中）H+ Zn2+ Fe2+ Sn4+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Ag+。
(2)阳极：若为活性电极做阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应；若为惰性电极做阳极，则仅是
溶液中的阴离子放电，其常见的放电顺序为：F- 含氧酸根离子 OH- Cl- Br- I- S2-。
如本题中溶液中的阳离子有H+和Na+，阴极上H+优先放电，得电子得到氢气，氢离子来自水，则同时生成
氢氧化钠；溶液中的阴离子有Cl-和OH-，阳极上Cl-优先放电，失电子得到氯气。
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
【答案】
（1）4OH--4e-=O ↑+2H O或2HO-4e-=O ↑+4H+
2 2 2 2
（2）Cu2++2e-=Cu（3）2HO O↑+2H ↑
2 2 2
（4） 2Cl--2e-=Cl↑ Cu2++2e-=Cu
2
【解析】
（1）
惰性电极电解硝酸银溶液时，阳极为水电离出的氢氧根放电生成氧气，电极方程式为4OH--4e-=O ↑+2H O
2 2
或2HO-4e-=O ↑+4H+；
2 2
（2）
惰性电极电解CuCl 溶液时，阴极铜离子放电生成铜单质，电极方程式为Cu2++2e-=Cu；
2
（3）
惰性电极电解NaOH溶液时，阳极氢氧根放电生成氢气，阴极水电离出的氢离子放电生成氢气，实质上是
电解水，总反应为2HO O↑+2H ↑；
2 2 2
（4）
惰性电极电解CuSO 与NaCl混合溶液开始时阳极氯离子放电生成氯气：2Cl--2e-=Cl↑，阴极为铜离子放电
4 2
生成铜单质：Cu2++2e-=Cu。
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
【答案】A
【详解】
a为阴极，铜离子得到电子生成铜，电极反应为Cu2++2e-=Cu；b为阳极，氯离子失去电子生成氯气，电极
反应为2Cl--2e-=Cl↑；c为阴极，银离子得到电子生成银，电极反应为Ag++e-=Ag；d为阳极，氢氧根离子
2
失去电子生成氧气，电极反应为4OH- -4e-=O ↑+2H O；根据电子守恒，四种物质的物质的量关系为
2 2
2:2:4:1。
故选A。
【点睛】掌握串联电路中电流相同，所以通过电子物质的量相等。
题型四：电解池的基本原理
杨sir化学，侵权必究
【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)。
【答案】正极 2HO-4e-=O ↑+4H+ 不变 2KCl+2H O Cl↑+H ↑+2KOH 13
2 2 2 2 2
【分析】
用通直流电5min时，铜电极质量增加2.16g，则Cu电极为阴极，因此X为电源的负极，Y电极为直流电
源的正极。A为用惰性电极电解氯化钾溶液，生成氯气、氢气和氢氧化钾；B为用惰性电极电解硫酸铜溶
液，生成铜Cu、O 和HSO ；C中的Ag电极为阳极，银本身放电，据此分析解答。
2 2 4
【详解】
(1)铜电极的质量增加，发生的反应为Ag++e-═Ag，则Cu电极为阴极，Ag为阳极，因此Y为直流电源的正
极，X为直流电源的负极，故答案为：正；
(2)B中的阳极上OH-放电，电极反应式为4OH--4e-═2H O+O↑(或2HO-4e-=O ↑+4H+)，故答案为：4OH--4e-
2 2 2 2
═2H O+O↑(或2HO-4e-=O ↑+4H+)；
2 2 2 2
(3) C中的Ag电极为阳极，银本身放电，故电极反应为：Ag-e-═Ag+，C中阴极反应为Ag++e-═Ag，因此溶
液pH不变，故答案为：不变；
(4)A为电解KCl溶液，生成KOH、Cl 和H，电解的方程式为2Cl-+2H O Cl↑+H ↑+2OH-(或
2 2 2 2 2
2KCl+2H O Cl↑+H ↑+2KOH)；通电5 min时，铜电极的反应式为Ag++e-═Ag，n(Ag)=
2 2 2=0.02mol，电路中通过0.02 mol电子。A中放出0.01 mol H，溶液中生成0.02 mol KOH，c(OH-)=
2
=0.1 mol•L-1，则c(H+)=10-13 mol•L-1，因此pH=-lg c(H+)=13，故答案为：2KCl+2H O
2
Cl↑+H ↑+2KOH(或2Cl-+2H O Cl↑+H ↑+2OH-)；13。
2 2 2 2 2
【点睛】
明确Cu电极的质量增加是解答本题的突破口。本题的易错点为(4)，要注意溶液pH的计算方法的理解和应
用。
【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
【答案】D
【详解】
A．根据图示，a端， 发生还原反应，所以a端为电源负极，故A正确；
B．根据图示， 、 ，a端总反应为 ，
所以Fe3+对总反应起催化作用，故B正确；
C．根据图示，阳极发生的电极反应式为2HCl-2e-=2H++Cl，故C正确；
2
D．阴极反应为 ，电路中转移1mol电子，根据电子守恒，需要消耗5.6LO (标准状
2
况)，故D错误；
选D。
题型五：电解池的分段电解
杨sir化学，侵权必究【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
【答案】D
【详解】
电解50mLCuSO 的溶液，阳极发生的反应为：4OH--4e-=2H O+O ↑，阴极上发生的电极反应
4 2 2
为：Cu2++2e-=Cu，2H++2e-→H ↑，两极均收集到4.48L（标准状况）气体，即均生成0.2mol
2
的气体，阳极生成0.2mol氧气说明转移了0.8mol电子，而阴极上生成的0.2molH 只得到了
2
0.4mol电子，所以剩余0.4mol电子由铜离子获得，则溶液中有0.2mol铜离子，据c= 得到
铜离子的浓度为： =4mol/L。答案选D。
【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
【答案】C
【分析】
甲池中a极与电源负极相连为阴极，电极上银离子得电子析出银单质，b电极为阳极，水电离出的氢氧根
放电产生氧气，同时产生氢离子；乙池中c为阴极，d为阳极，乙池电极析出6.4g金属，金属应在c极析
出，说明乙池中含有氧化性比氢离子强的金属阳离子。
【详解】
A．甲池a极上析出金属银，乙池c极上析出某金属，故A错误；
B．甲池a极上析出金属银，乙池c极上析出某金属，故B错误；
C．乙池电极析出6.4g金属，说明乙池中含有氧化性比氢离子强的金属阳离子，Cu2+氧化性强于氢离子，
会先于氢离子放电，则某盐溶液可能是CuSO 溶液，故C正确；
4
D．Mg2+氧化性较弱，电解时在溶液中不能得电子析出金属，所以某盐溶液不能是Mg(NO) 溶液，故D错
3 2
误；故答案为C。
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
【答案】D
【分析】
电解CuSO 溶液时，开始发生反应：2CuSO +2H O 2Cu+O ↑+2H SO ，一段时间后，气体体积增大，
4 4 2 2 2 4
说明发生反应：2HO 2H↑+O ↑。结合图象数据分析解答。
2 2 2
【详解】
电解CuSO 溶液时，开始发生反应：2CuSO +2H O 2Cu+O ↑+2H SO ，一段时间后，转移相同电子时
4 4 2 2 2 4
得到气体体积增大，说明发生反应：2HO 2H↑+O ↑。由图可知，第一阶段析出Cu为
2 2 2
=0.1mol，放出的氧气为0.05mol，则需要加入0.1molCuO，第二阶段消耗的水为 =0.05mol，因此恢
复为电解前的浓度需要加入0.1molCuO和0.05molHO。由于CuCO 反应生成二氧化碳，0.1 mol CuCO 相
2 3 3
当于加入0.1 mol CuO，不能恢复为电解前的浓度；Cu(OH) 可以改写为CuO·HO，0.075 mol Cu(OH) 相
2 2 2
当于加入0.075 mol CuO和0.075 molH O，也不能恢复为电解前的浓度；Cu (OH) CO 可以改写为
2 2 2 3
2CuO·HO·CO，0.05 mol Cu (OH) CO 等效为加入0.1molCuO、0.05molHO，溶液可恢复为电解前的浓
2 2 2 2 3 2
度，故选D。
题型七：原电池与电解池串联
杨sir化学，侵权必究
【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
【答案】B
【详解】
A．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，在原电池中阳离子向负电荷较多的正极移动，则
锂离子电池放电时，Li+向正极迁移，A错误；
B．锂硫电池充电时，锂电极与外接电源的负极相连，锂电极上Li+得电子发生还原反应产生Li单质，B正
确；
C．图中表示锂硫电池给锂离子电池充电，右边电极材料是Li和S，锂负极，硫为正极。左边电极材料是
C和LiCoO ，两种电池的负极材料不相同，C错误；
2
D．图中表示锂硫电池给锂离子电池充电，D错误；
故合理选项是B。
提分特训
小杨老师 15521324728 侵权必究
【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
【答案】C
【详解】
稀HSO 、Cu(NO )、NaCl的混合液，阳离子的放电顺序：Cu2+＞H+＞Na+，阴离子的放电顺序：Cl-＞OH-
2 4 3 2
＞酸根离子，因此用惰性电极电解稀HSO 、Cu(NO )、NaCl的混合液，阳极Cl-先失电子生成Cl，阴极
2 4 3 2 2
Cu2+先得电子生成Cu，即最初一段时间阴极和阳极上析出的物质分别是Cu和Cl，C满足题意；
2
答案选C。
【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 3
D MgSO CuSO
4 4
A．A B．B C．C D．D
杨sir化学，侵权必究
【答案】D
【分析】
首先，根据电源正负极可知a、c为阳极，b、d为阴极，然后再根据惰性电极电解时离子的放电顺序，阳
离子放电顺序：
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
阴离子的放电顺序
是惰性电极时：S2->I->Br->Cl->OH-> > (含氧酸根离子)
是活性电极时：电极本身溶解放电，即可判断。
【详解】
A．X溶液为AgNO 时，b极为阴极，根据放电顺序可知，是Ag+放电生成固体银，不产生气体，A错误；
3
B．X溶液为Cu(NO ) 时，b极为阴极，根据放电顺序可知，是Cu2+放电生成固体铜，不产生气体，B错误；
3 2
C．Y溶液为Al (SO ) 时，d极为阴极，根据放电顺序可知，H+放电产生氢气，电极质量不增加，C错误；
2 4 3
D．X溶液为MgSO 时，b极为阴极，根据放电顺序可知，H+放电产生氢气，Y溶液为CuSO 时，d极为阴
4 4
极，根据放电顺序可知，是Cu2+放电生成固体铜，电极质量增加，D正确；
【点睛】
电解时阴阳离子的放电顺序的准确记忆是解决这种题目的关键。
【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
【答案】D
【详解】
A．电解HCl生成氯气和氢气，电解本身，电解HNO 时生成氢气和氧气，即电解水型的，电解KSO 时，
3 2 4
时生成氢气和氧气，即电解水型的，溶液的pH依次为升高，降低，不变，故A错误；B．电解AgNO 会生成硝酸、银和氧气，溶液的pH降低；氯化铜溶液呈酸性，电解CuCl 会生成铜和氯气，
3 2
电解后浓度减小，铜离子水解程度减弱，溶液的pH增大；电解Cu（NO ） 时会生成铜、硝酸和氧气，溶
3 2
液的pH降低，故B错误；
C．电解CaCl 时生成氢氧化钙、氯气和氢气，电解KOH时生成氢气和氧气，即电解水型的，电解NaNO
2 3
时，生成氢气和氧气，即电解水型的，溶液的pH依次为升高，升高，不变，故C错误；
D．电解CuSO 时，生成铜和氧气以及硫酸，电解NaSO 生成氢气和氧气，即电解水型的，电解KCl时会
4 2 4
生成氢气、氯气单质和氢氧化钾，溶液中c（H+）依次为升高，不变，降低，pH依次为减小、不变、增大，
故D正确；
故选：D。
【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
【答案】C
【详解】
电解0.1LH SO 和CuSO 的混合溶液，阳极发生的反应为：4OH-→2HO+O↑+4e-，阴极上发生的电极反应
2 4 4 2 2
为：Cu2++2e-→Cu，2H++2e-→H↑，两极均收集到2.24L(标况)气体，即均生成0.1mol的气体，阳极生成
2
0.1mol氧气说明转移了0.4mol电子，而阴极上生成的0.1molH 只得到了0.2mol电子，所以剩余0.2mol电
2
子由铜离子获得，且溶液中有0.1mol铜离子，据c= 得到铜离子的浓度为： =1mol/L，故选C。
【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__。
【答案】BC 负 Cu2++2e-=Cu 2Cl--2e-=Cl↑ CuCl Cu+Cl ↑ Cu-2e-=Cu2+
2 2 2
【详解】
(1)A中有自发的氧化还原反应：Zn+CuCl =ZnCl +Cu，所以为原电池，B、C均有外接电源，为电解池；
2 2
(2)A池中总反应为Zn+CuCl =ZnCl +Cu，所以Zn电极失电子发生氧化反应为负极；Cu电极上铜离子得电
2 2
子生成Cu，电极反应式为Cu2++2e-=Cu；
(3)B中Pt电极与电源的正极相连为阳极，溶液中氯离子在阳极失电子被氧化，电极反应式为2Cl--2e-=Cl↑；B中C电极为阴极，铜离子得电子被还原生成铜单质，所以总反应为CuCl Cu+Cl ↑；
2 2 2
(4)C中铜电极与电源正极相连为阳极，铜失电子被氧化成铜离子，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+。
【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___________。
【答案】
（1） Ag 石墨(C)或Pt
或
（2） 、 、 、 、 NaCl
【分析】
（1）
①由 可知，Cu失电子发生氧化反应作负极、不如Cu活泼的金属或导电的非金属
作正极，FeCl 溶液为电解质溶液，则该电池的正极材料可以是Ag，也可选用石墨(C)或Pt；答案为Ag；
3
石墨(C)或Pt。
②由 可知，Cu作负极，C棒作正极，电解质溶液为FeCl 溶液和CuSO 溶液，用
3 4盐桥相连接成闭合回路，双液原电池的装置图为 ；答案为
。
③由 可知，该原电池中，负极的电极反应式为 ，正极的电极反应式
为 ；答案为 ； 。
④该电池负极材料质量减重3.2g，则反应的Cu的物质的量为n(Cu)= =0.05mol，由负极的电极反
应式为 可知，电路中通过的电子的数目为0.05×2×N ＝0.1N 或0.05×2×6.02×1023＝6.02×1022；
A A
答案为0.1N 或6.02×1022。
A
（2）
阴极上阳离子放电顺序为Ag+＞Cu2+＞H+＞Na+，阳极上阴离子放电顺序为Cl-＞OH-＞ 、
①若两极分别放出H 和O 时，溶液中的电解质不放电，溶液中阳离子为Na+，阴离子为 、 ，所
2 2
以电解质是 或 中的任意一种；答案为 、 。
②当阴极析出金属，则金属离子为Cu2+或Ag+，阳极放出气体时，阴离子为Cl-、 或 ，所以电解质
是 或 或 或 中的任意一种；答案为 、 、 、 。
③当阴极放出H，则阴极为水中H+放电，溶液中的阳离子为Na+，阳极放出Cl，阴离子为Cl-放电，满足
2 2
气体体积比为1:1，所以电解质为NaCl；答案为NaCl。提分作业
小杨老师 15521324728 侵权必究
【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
【答案】B
【详解】
根据电解原理，阳离子放电顺序是Cu2＋>H＋>Na＋，阴离子放电顺序是Cl－>OH－>SO ，所以开始时阴极
反应式Cu2＋＋2e－=Cu，阳极反应式：2Cl－－2e－=Cl↑，故选项B正确。
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
【答案】B
【详解】
A．电解稀硫酸溶液，阳极发生氧化反应，质量会减少，即M极质量减小；阴极发生还原反应放出氢气，
N极质量不变，故A不符合题意；
B．由题意可知，M电极溶解，则发生氧化反应，为阳极；N电极质量增加，溶液中的金属阳离子得电子
在N电极上析出，发生还原反应，N为阴极，故B符合题意；
C．如果M和N均是石墨电极，M极质量不会减小，故C不符合题意；
D．由题意可知，M电极溶解，则发生氧化反应，为阳极；N电极质量增加，溶液中的金属阳离子得电子
在N电极上析出，发生还原反应，N为阴极，故D不符合题意；
答案选B。
【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
【答案】A
【详解】
用石墨电极电解稀硫酸，阳极为氢氧根离子失电子发生氧化反应，阴极为氢离子得电子发生还原反应，其
实质为电解水，所以电解过程中，硫酸硫酸浓度越来越大，则溶液pH的变化情况为逐渐减小，故选：A。
【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
【答案】B【解析】
试题分析：A．电解过程中， Cl－向阳极方向移动，发生氧化反应，A错误；B．电解一段时间后，阴极氢
电解
离子放电，产生氢氧根，阴极附近溶液pH增大，B正确；C．电解池中的总反应为：2HO+2Cl－
2
H↑+Cl↑+2OH－，C错误；D．欲使电解池中的溶液恢复到电解前状态，应通入适量氯化氢气体，D错误，
2 2
答案选B。
考点：考查电解饱和食盐水的有关判断
【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
【答案】D
【解析】
A．电解氯化铜，在两极上分别产生金属铜和氯气，电解质复原加入氯化铜即可，故A错误；B．电解氢
氧化钾的实质是电解水，所以电解质复原加入水即可，故B错误；C．电解硫酸钠的实质是电解水，所以
电解质复原加入水即可，故C错误；D．电解硝酸银两极上产生的是金属银和氧气，所以电解质复原加氧
化银即可，电解含1mol溶质硝酸银的溶液，会析出金属银1mol，根据银元素守恒，所以加入0.5mol Ag O
2
后即可复原，故D正确；故选D。
点睛：理解电解池的工作原理以及电解质复原的方法是解题关键，根据电解原确定电解后析出的金属或是
放出的气体，根据：出什么加什么，出多少加多少的原理确定电解质复原加入的物质以及量的多少。
【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_______。
【答案】BC 负 Cu2++2e-=Cu CuCl Cu+Cl ↑ 22.4L Cu-2e-=Cu2+ Fe2++2e-=Fe
2 2
【详解】
(1)A没有外接电源，属于原电池，BC装置都有外接电源，所以是把电能转化为化学能的装置，属于电解
池，
故答案为：BC；
(2)铜、锌、氯化铜原电池中，锌作负极，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn−2e−＝Zn2＋，
铜离子在正极得电子生成Cu单质，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，
故答案为：负；Cu2++2e-=Cu；
(3)该装置是电解池，且阳极是惰性电极，C连接电源负极，所以是阴极，阴极上铜离子得电子发生还原反
应，电极反应式为：Cu2＋＋2e−＝Cu，铂连接电源正极，所以铂在阳极，阳极上氯离子失电子发生氧化反
应，电极反应式为：2Cl−−2e−＝Cl↑，所以其电池反应式为：CuCl Cu+Cl ↑，若将B池的溶液换成饱
2 2 2
和的食盐水，则电解的总反应为： ，由反应可知转移2mol电子时生
成1mol氢气和1mol氯气，则通过1mol电子时两极共产生的气体的物质的量为1mol，标况下的体积为
22.4L，故答案为：CuCl Cu+Cl ↑；22.4L；
2 2
(4)该装置是电解池，铜是阳极，阳极上铜失电子发生氧化反应，电极反应式为：Cu−2e−＝Cu2＋，
故答案为：Cu−2e−＝Cu2＋；
(5)以Zn+Fe2+=Zn2++Fe为电池总反应设计电池，Zn失电子作负极，Fe2+得电子在正极发生反应，电极反应
为：Fe2++2e-=Fe，故答案为：Fe2++2e-=Fe；
【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”)。
【答案】
（1） 原电池
（2） 阳极
（3） 1120 D 6.4
（4） 减小 不变
【分析】
由图可知，甲池为燃料电池，通入甲醇的的Pt电极为负极，碱性条件下，甲醇在负极失去电子发生氧化反
应生成碳酸根离子和水，通入氧气的Pt电极为正极，碱性条件下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成
氢氧根离子；乙池为电解池，A电极为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气，B电极
为阴极，银离子在阴极得到电子发生还原反应生成银；丙池为电解池，C电极为阳极，氯离子在阳极失去
电子发生氧化反应生成氯气，D电极为阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜。
（1）
由分析可知，甲池为原电池；通入甲醇的的Pt电极为负极，碱性条件下，甲醇在负极失去电子发生氧化反
应生成碳酸根离子和水，电极反应式为 ；
（2）
乙池为电解池，A电极为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气，B电极为阴极，银离
子在阴极得到电子发生还原反应生成银，总反应的离子方程式为 ；
（3）
21.6g银的物质的量为 ，由得失电子数目守恒可知，甲池中理论上消耗氧气的体积为0.2mol× ×22.4L/mol×1000=1120mL，丙池中D极析出铜的质量为0.2mol× ×64g/mol=6.4g；
（4）
若丙池中电极不变，将其溶液换成 溶液，电键闭合一段时间后，甲池中的总反应为
2CHOH+3O +4OH-=2CO +6H O，反应中消耗氢氧根离子，溶液的pH将减小；丙池中电解 溶液
3 2 2
的方程式为 ，丙中溶液的pH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
