1、第三节第三节 电解池电解池 第第 1 课时课时 电解原理电解原理 核心素养发展目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观和微观的角度理解电解池中电子的移 动、阴阳离子的移动、阴阳两极上的反应及其变化、电流形成的过程和原理。2.证据推理与 模型认知：建立对电解过程的系统分析认识的思维模型，理解电解的规律，会判断电解的产 物，会书写电解的电极反应式和总反应式。 一、电解原理 1电解氯化铜溶液实验探究 (1)按下图所示装置完成实验，并填写下表。 实验现象 实验结论 电流表指针发生偏转 说明电解质溶液导电，形成闭合回路 与负极相连的 b 极上逐渐覆盖了一层红色物质 析出金属铜 与正极相连的 a 极上有刺激性
2、气味的气体产生， 能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝 产生了氯气 (2)实验原理分析 氯化铜溶液中存在的离子有 Cu2 、Cl、H、OH，通电前这些离子在溶液中作自由运动。 通电时在电场的作用下，溶液中的离子作定向运动，即 Cl 、OH趋向 a 极，Cu2、H趋 向 b 极。 a 极电极反应式是 2Cl 2e=Cl 2，b 极电极反应式是 Cu 22e=Cu，总反应式是 CuCl2= 电解 CuCl2。 结论：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程。 2电解和电解池 (1)电解：使电流通过电解质溶液或熔融电解质而在两个电极上引起氧化还原反应的过程。 (2)电解池：在外加电源的作用下，将电能转
3、化为化学能的装置。 (3)电解池的电极名称 阴极：与电源负极相连的电极，发生还原反应； 阳极：与电源正极相连的电极，发生氧化反应。 (4)电解池的构成条件： 具有直流电源；两个电极(阴极、阳极)；电解质溶液或熔融电解质；形成闭合回路。 (5)电子和离子移动方向 电子：从电源负极流向电解池的阴极，从电解池的阳极流向电源的正极。 离子：阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极。 电解质溶液导电与金属导电的不同 (1)电解质溶液导电实际上是电解过程，发生氧化还原反应，是化学变化。 (2)金属导电是因为在电场作用下，自由电子发生定向移动，是物理变化。 相关链接 (1)电解池工作原理 电解时必须使
4、用直流电源，不能使用交流电源。 电解质的水溶液或熔融电解质均可被电解，因为它们均可电离出自由移动的阴、阳离子。 电解过程中，电能转化为化学能而储存在电解产物中，转化过程中遵循能量守恒定律。 电解质溶液(或熔融电解质)的导电过程，就是电解质溶液(或熔融电解质)的电解过程，是化 学变化，而金属的导电是利用其物理性质。 电解法是一种强氧化还原手段，可以完成非自发的氧化还原反应。 (2)原电池与电解池的比较 装置类别 原电池 电解池 原理 使氧化还原反应中电子的转移 做定向移动，从而形成电流 使电流通过电解质溶液或熔融 电解质而在阴、阳两极引起氧 化还原反应的过程 装置特点 将化学能转化成电能 将电能
5、转化成化学能 实例 电极名称 负极 正极 阴极 阳极 反应类型 氧化反应 还原反应 还原反应 氧化反应 反应特征 自发的氧化还原反应(主动) 借助电流(被动) 电极判断 由电极本身决定 正极：流入电子 负极：流出电子 由外电源决定 阳极：连电源正极 阴极：连电源负极 电子流向 负极外电路正极 电解池阳极电源正极电源 负极电解池阴极 离子移动 阳离子向正极移动 阴离子向负极移动 阳离子向阴极移动 阴离子向阳极移动 例 1 如下图所示装置中，属于电解池的是( ) 答案 C 解析 根据电解池的构成条件进行判断：装置 A、B、D 中无直流电源，装置 D 中不能形成 闭合回路，A、B、D 不属于电解池。
6、 考点 电解及其装置(电解池) 题点 电解池的构成与识别 例 2 如图是电解氯化铜溶液的装置， 其中 c、 d 为石墨电极， 则下列有关判断正确的是( ) Aa 为负极，b 为正极 Ba 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 答案 C 解析 由图示电流方向可知，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 2，溶液中氯离子不断减少；d 是电解池的阴极，电极反应为 Cu 22e =Cu，d 电极质量不断增加。 考点 电解及其装置(电解池) 题点 电解池的电极判断 方法点拨电解池阴极和阳极的判断依据 相关链接
7、电解池中电极名称判断的几种方法 (1)根据外接电源的正、负极判断：电源正极连接的是阳极，电源负极连接的是阴极。 (2)根据电极质量变化判断：如果电极质量减轻，该电极一定是阳极；如果质量增加，该电极 一定是阴极。 (3)根据电极产物判断：如果电极上析出 Cl2或 O2，该电极一定是阳极；如果电极上产生 H2， 该电极一定是阴极。 (4)根据溶液颜色变化判断：如果电解某中性溶液(如 NaCl 溶液、Na2SO4溶液)时，某电极附 近溶液能使酚酞变红色，则该电极为阴极(H 放电，OH的浓度变大)。 (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，阴离子向阳极移动。 (6)根据电极反应式判
8、断：发生氧化反应的电极是阳极，发生还原反应的电极是阴极。 二、酸、碱、盐溶液的电解规律 1电极反应规律 (1)阴极：无论是惰性电极还是活泼电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。 阳离子放电顺序：Ag Cu2HPb2Fe2Zn2 (2)阳极：溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，或者电极材料本身失去电子被氧化而溶 入溶液中。其放电顺序：活泼金属阳极S2 IClOH含氧酸根。 2酸、碱、盐溶液电解规律(惰性电极) 用惰性电极电解下列酸、碱、盐溶液，请填写下表： (1)电解水型 电解质 H2SO4 NaOH Na2SO4 阳极反应式 4OH 4e=O 22H2O 阴极反应式 4H 4e=
9、2H 2 pH 变化 减小 增大 不变 复原加入物质 加入 H2O (2)电解电解质型 电解质 HCl CuCl2 阳极反应式 2Cl 2e=Cl 2 阴极反应式 2H 2e=H 2 Cu2 2e=Cu pH 变化 增大 复原加入物质 加入 HCl 加入 CuCl2 (3)电解质和水都发生电解型 电解质 NaCl CuSO4 阳极反应式 2Cl 2e=Cl 2 4OH 4e=O 22H2O 阴极反应式 2H 2e=H 2 2Cu2 4e=2Cu pH 变化 增大 减小 复原加入物质 加入 HCl 加入 CuO 或 CuCO3 例 3 判断正误(正确的打“”，错误的打“”) (1)用石墨作阳极、
10、铁作阴极分别电解稀硫酸和硫酸钠溶液时，它们阴极和阳极的产物都相同 ( ) (2)用石墨作电极电解氯化钠和硫酸铜的混合液，最初一段时间阴极和阳极生成的物质分别是 铜和氯气( ) (3)用石墨作电极电解熔融氯化钠的阴极反应式为 Na e=Na( ) (4)用石墨作阴极、 铜作阳极电解硫酸铜溶液的阳极反应式为 4OH 4e=O 22H2O( ) (5)用石墨作电极电解硝酸银溶液的离子方程式为 4Ag 2H 2O= 电解 4Ag4H O 2( ) (6)铜作阳极电解盐酸的化学方程式为 Cu2HCl= 电解 CuCl2H2( ) 考点 酸、碱、盐溶液的电解规律 题点 电解结果的分析与判断 判断电极产物注
11、意事项 (1)先看阳极材料，若为活性电极，则阳极材料被溶解；若为惰性电极，则根据阴离子的放电 顺序判断谁先放电，且注意溶液中 OH 的存在。 (2)不论阴极是什么材料，都按照阳离子放电顺序判断谁先放电，并注意溶液中 H 的存在。 (3)注意电解物质的状态，是电解质溶液还是熔融电解质。 例 4 (2018 蚌埠第二中学期中)用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的 另一种物质(中括号内)，溶液能与原来溶液完全一样的是( ) ANaCl盐酸 BNaOHH2O CCuCl2HCl DCuSO4Cu(OH)2 答案 B 解析 电解 NaCl 溶液时，阳极氯离子放电生成氯气，阴极氢离子得到电
12、子生成氢气，所以 应加 HCl 让电解质溶液复原，A 错误；电解 NaOH 溶液时，阳极产生氧气，阴极产生氢气， 所以应加水让电解质溶液复原，B 正确；电解 CuCl2溶液时，阳极氯离子放电生成氯气，阴 极析出铜，所以应加氯化铜让电解质溶液复原，C 错误；电解硫酸铜时，阳极产生氧气，阴 极产生金属铜，所以应加 CuO 或 CuCO3让电解质溶液复原，加入氢氧化铜会多加入水，D 错误。 考点 酸、碱、盐溶液的电解规律 题点 电解后电解质的复原 方法点拨 电解后要使电解质溶液复原，须加入适量的某物质，该物质一般是阳极产物和阴极产物的化 合物。即“出来什么、加入什么”。 相关链接 (1)水溶液中，K
13、 、Na、Mg2、Al3等离子不可能在阴极放电，即用电解相应水溶液的方法 不可能得到 K、Na、Mg、Al 等活泼金属。 (2)电解池的阴极不管是惰性电极(Pt、石墨)还是活性电极，都是电解质溶液(或熔融电解质) 中的阳离子放电，电极本身不可能溶解。 (3)若阴极为 H 放电，则阴极区 c(OH)增大；若阳极为 OH放电，则阳极区 c(H)增大；若 阴极为 H 放电， 同时阳极为 OH放电， 相当于电解水， 电解质溶液浓度增大(饱和溶液例外)。 (4)电解质溶液恢复原状的方法：少什么加什么，少多少加多少。 1下列关于电解池工作原理的说法中，错误的是( ) A电解池是一种将电能转化成化学能的装置
14、 B电解池中发生的反应是非自发的氧化还原反应 C电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应 D与原电池不同，电解池放电时，电极本身不会参加电极反应 答案 D 考点 电解及其装置(电解池) 题点 电解相关概念的辨析 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 CM 和 N 是石墨电极 DM 是阴极，N 是阳极 答案 B 解析 由题意可知，M 极溶解，发生氧化反应，为阳极；N 极质量增加，有金属单质析出， 发生还原反应，为阴极。 考点 电解及其装置(电解
15、池) 题点 电解池的电极判断 3用石墨作电极，电解碘化钾溶液(含有少量酚酞和淀粉)。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 减小 答案 D 解析 用石墨作电极， 电解碘化钾溶液类似于电解氯化钠溶液， 阳极反应式为 2I 2e=I 2， 阳极附近溶液变蓝色；阴极反应式为 2H 2e=H 2，阴极有氢气逸出，附近溶液氢氧根 浓度增大呈碱性，溶液变红色。 考点 酸、碱、盐溶液的电解规律 题点 电解结果的分析与判断 4用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为 31 的硫酸铜和氯化钠的混合溶液，不可 能发生的反应有( ) A2Cu2 2H 2O
16、= 电解 2Cu4H O 2 BCu2 2Cl= 电解 CuCl2 C2Cl 2H 2O= 电解 2OH H 2Cl2 D2H2O= 电解 2H2O2 答案 C 解析 设混合溶液的体积为 4 L，物质的量浓度均为 1 mol L 1，溶液中硫酸铜和氯化钠的物 质的量分别为 3 mol 和 1 mol，根据转移电子守恒，第一阶段：阳极上氯离子放电，阴极上 铜离子放电，电解的方程式是 Cu2 2Cl= 电解 CuCl2，氯离子完全反应时，剩余铜离子 2.5 mol；第二阶段：阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，电解的方程式是 2Cu2 2H2O= 电解 2Cu4H O 2；第三阶段：阳极上氢氧
17、根离子放电，阴极上氢离子放电，电解 的方程式是 2H2O= 电解 2H2O2。 考点 酸、碱、盐溶液的电解规律 题点 电解结果的分析与判断 5用石墨作阳极、铁棒作阴极电解熔融的氯化钠，下列说法正确的是( ) A石墨电极周围有大量的钠离子 B铁棒质量增加 C电子通过熔融电解质流向铁棒 D阴极发生氧化反应 答案 B 解析 氯离子移向阳极，发生氧化反应：2Cl 2e=Cl 2；钠离子移向阴极，发生还原反 应：2Na 2e=2Na。 考点 酸、碱、盐溶液的电解规律 题点 电解规律的综合应用 6用石墨作电极，在 Na 、Cu2、Cl、SO2 4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
18、一种电解质的化学式： (1)当阴极放出 H2，阳极放出 O2时，电解质是_。 (2)当阴极析出金属，阳极放出 O2时，电解质是_。 (3)当阴极放出 H2，阳极放出 Cl2时，电解质是_。 (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 421 时，电解质是_。 答案 (1)Na2SO4 (2)CuSO4 (3)NaCl (4)CuSO4 解析 惰性电极电解电解质溶液的类型有电解水型、电解电解质型、放氢气生碱型和放氧气 生酸型。再根据阴、阳离子在电极的放电顺序判断。 (1)实质为电解水，故电解质是活泼金属的含氧酸盐，即 Na2SO4。 (2)实质为放氧气生酸
19、型，即电解质为不活泼金属的含氧酸盐，即 CuSO4。 (3)实质为放氢气生碱型，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 14，知阳极产生气体为 O2,1 mol O2转移 4 mol e ，金属与电子的物质的量之比为 12，故金属为2 价，即 Cu2，即为 CuSO 4。 考点 酸、碱、盐溶液的电解规律 题点 由电解产物判断相应的电解质 题组一 电解及其装置(电解池) 1关于下图所示两个装置的叙述正确的是( ) A装置名称：是原电池，是电解池 B硫酸浓度变化：增大，减小 C电极反应式：中阳极：4OH 4e=2H 2OO2，中正极：Zn2e
20、=Zn2 D离子移动方向：中 H 向阴极方向移动，中 H向负极方向移动 答案 B 解析 为电解池，电解水，阳极反应式为 4OH 4e=2H 2OO2，硫酸的浓度增大； 为原电池，溶液中的氢离子移向正极，正极反应式为 2H 2e=H 2，硫酸的浓度减小。 考点 电解及其装置(电解池) 题点 电解池的构成与识别 2有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是( ) A甲中负极反应式为 2H 2e=H 2 B乙中阳极反应式为 Ag e=Ag C丙中 H 向碳棒方向移动 D丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体 答案 C 解析 由图知，甲、丙为原电池，甲中 Zn 为负极，负极反应式为 Zn2e =Zn2，A 错
21、； 丙中 Fe 为负极，C 为正极，H 向正极移动，C 对；乙、丁为电解池，乙中 Ag 作阳极，本身 失电子，B 错；丁中放电顺序：I Cl，开始时产生 I 2，D 错。 考点 电解及其装置(电解池) 题点 电解池的构成与识别 3.如图装置中发生反应的离子方程式为 Zn2H =Zn2H 2，下列说法错误的是( ) Aa、b 不可能是同种材料的电极 B该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸 C该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸 D该装置可看作是铜锌原电池，电解质溶液是稀硫酸 答案 A 解析 若该装置为电解池，则 a、b 两电极的材料可以都为 Zn，A 项错误；在保证阳极为 Zn 时，该电解池
22、的电解质溶液可以为稀盐酸，B 项正确；在保证其中一电极的材料为 Zn 时， 用活泼性比锌弱的材料作另一电极，该原电池的电解质溶液为稀盐酸或稀硫酸都可以，C、D 项正确。 考点 电解及其装置(电解池) 题点 电解池的构成与识别 4某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在图中，下列有关分析 完全正确的是( ) 选项 A B C D a 电极 阳极 阴极 阳极 阴极 d 电极 正极 正极 负极 负极 Q 离子 阳离子 阳离子 阴离子 阴离子 答案 B 解析 根据题图知，该装置有外接电源，所以属于电解池，根据电子流向知，c 是负极，d 是正极， a 是阴极， b 是阳极，电解时，电
23、解质溶液中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动， 则 Q 是阳离子，P 是阴离子，故 B 正确。 考点 电解及其装置(电解池) 题点 电解池的电极判断 题组二 电解规律及其应用 5用惰性电极电解稀 H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl 的混合液，最初一段时间阴极和阳极上析出 的物质分别是( ) AH2和 Cl2 BCu 和 Cl2 CH2和 O2 DCu 和 O2 答案 B 解析 由题意知，溶液中存在 H 、Cu2、Na、SO2 4、NO 3、Cl 、OH，根据离子的放电 顺序，阳离子为 Cu2 HNa，阴离子为 ClOHSO2 4、NO 3，则最初一段时间，阴极 Cu2 2e=Cu，阳极 2
24、Cl2e=Cl 2。 考点 酸、碱、盐溶液的电解规律 题点 电解结果的分析与判断 6 用石墨作电极， 电解 1 mol L 1 下列物质的溶液， 则电解前后溶液的 pH 保持不变的是( ) A硫酸 B氢氧化钠 C硫酸钠 D氯化钠 答案 C 解析 用惰性电极电解硫酸、氢氧化钠溶液、硫酸钠溶液实质是电解水，浓度增大，硫酸溶 液的 pH 减小，氢氧化钠溶液的 pH 增大，硫酸钠溶液的 pH 不变；电解氯化钠溶液时生成氢 氧化钠，溶液的 pH 增大。 考点 酸、碱、盐溶液的电解规律 题点 电解结果的分析与判断 7.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
25、蕊溶液。下列实验现象中正确的是( ) Aa 电极附近呈红色，b 电极附近呈蓝色 Ba 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 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，H2O 电离出的 H 放电，促进 H 2O 的电离平衡向右移动，c(OH )增大， 石蕊溶液变蓝色；b 极为阳极，H2O 电离出的 OH 放电，c(H)增大，石蕊溶液变红色，A 项 不正确，B 项正确。a 极产生 H2，b 极产生 O2，H2的体积是 O2体积的 2 倍，故 C、D 项不 正确。 考点 酸、碱、盐溶液的电解规律 题点 电解结果的分析与判断
26、 8用铂电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，在电解后的电解液中加适量水，就能使溶液 浓度恢复到电解前浓度的是( ) ANaCl BNa2CO3 CCuSO4 DK2S 答案 B 解析 电解 NaCl 溶液时阳极和阴极分别为 Cl 和 H放电，相当于电解 HCl，恢复原浓度需 通入适量 HCl 气体，A 项错误；电解 Na2CO3溶液时阳极和阴极分别为 OH 和 H放电，相当 于电解水，恢复原浓度需加入适量 H2O，B 项正确；电解 CuSO4溶液时阳极和阴极分别为 OH 和 Cu2放电，恢复原浓度需加入适量 CuO 或 CuCO 3，C 项错误；电解 K2S 溶液时阳极 和阴极分别为 S2 和
27、 H放电，恢复原浓度需通入适量 H 2S 气体，D 项错误。 考点 酸、碱、盐溶液的电解规律 题点 电解后电解质的复原 题组三 电解的相关综合 9下列有关用惰性电极电解 AgNO3溶液一段时间后的说法，正确的是( ) A电解过程中阳极的质量不断增加 B电解过程中溶液的 pH 不断升高 C此时向溶液中加入适量的 Ag2O 固体可使溶液恢复到电解前的状况 D电解后两极产生的气体体积比为 21 答案 C 解析 用惰性电极电解 AgNO3溶液，总的电解反应式为 4AgNO32H2O= 电解 4AgO2 4HNO3，阴极上析出 Ag，阳极上放出 O2，A、D 错误；由于生成 HNO3，溶液的 pH 降低
28、， B 错误；要使溶液恢复到电解前的状况要加入的物质应是 4AgO2，即 Ag2O，C 正确。 考点 电解的相关综合 题点 电解规律的综合应用 10(2018 云南民族大学附中期末)利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收 SO2，并用 阴极排出的溶液吸收 NO2。下列说法正确的是( ) Ab 为直流电源的正极 B将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交换膜，电极反应式不变 C阳极的电极反应式为 SO22H2O2e =SO2 44H D电解时，H 由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室 答案 C 解析 二氧化硫被氧化为硫酸根离子，所以二氧化硫所在的区为阳极区，阳极与电源正极相 连，则 b 为电源负极，故
29、 A 错误；将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交换膜，电极反应式 发生改变，故 B 错误；阳极的电极反应式为 SO22H2O2e =SO2 44H ，故 C 正确；电 解时，阳离子移向阴极，所以 H 由阳极室通过阳离子交换膜到阴极室，故 D 错误。 11载人空间站的生态系统中，要求分离人呼出的二氧化碳，同时需要提供氧气。某电化学 装置利用太阳能转化的电能可以实现上述要求，同时还有燃料一氧化碳生成，该电化学装置 中得电子的电极发生的反应是 2CO24e 2H 2O=2CO4OH 。下列判断错误的是( ) A上述电化学装置相当于电解池 B上述装置进行的总反应为 2CO2=2COO2 C反应结束后该电
30、化学装置中的电解质溶液碱性增强 D失电子的电极发生的反应是 4OH 4e=2H 2OO2 答案 C 解析 该电池是利用电能转化为化学能，符合电解池原理，所以题述电化学装置相当于电解 池，故 A 正确；该电池中，阴极的电极反应式为 2CO24e 2H 2O=2CO4OH ，阳极上 OH 失电子生成氧气，得失电子数相同条件下，将两个电极反应式相加即得电池总反应式： 2CO2=2COO2，故 B 正确；阴极反应生成的 OH 在阳极完全反应，电池总反应为 2CO2=2COO2，所以反应结束后该电化学装置中的电解质溶液的碱性不变，故 C 错误； 阳极上 OH 失电子生成氧气供给呼吸，电极反应式为 4OH
31、4e=2H 2OO2，故 D 正确。 考点 电解的相关综合 题点 电解规律的综合应用 12如图是 CO2经电催化还原为 CH4的装置示意图。下列说法不正确的是( ) A该过程是电能转化为化学能的过程 B铜电极的电极反应式为 CO28HCO 38e =CH 48CO 2 32H2O C一段时间后，池中 n(KHCO3)不变 D一段时间后，池中溶液的 pH 一定下降 答案 C 解析 该装置连接有电源，则该过程是电能转化为化学能的过程，A 项正确；二氧化碳转化 为甲烷的反应过程中，碳元素的化合价降低，在铜电极上发生还原反应，电极反应式为 CO2 8HCO 38e =CH 48CO 2 32H2O，B
32、 项正确；由于池溶液中的碳酸氢根离子被消耗， 故一段时间后，碳酸氢钾的物质的量减少，C 项错误；池中的铜电极为阴极，发生还原反 应，池中的铂电极为阳极，发生氧化反应，电极反应式为 4OH 4e=O 22H2O，该过 程中有 H 生成，故溶液的 pH 降低，D 项正确。 考点 电解的相关综合 题点 电解池的多池互联 13如图所示装置为在直流电源的作用下电解 CuSO4溶液的装置，其中 A、B 为石墨电极， a、b 为电源的两极，当接通电源，通电一段时间后，将 B 电极取出，洗干净并干燥后称量， 其质量增加了 3.2 g，则： (1)a 电极为电源的_极。 (2)写出电极反应式：A 极_， B 极
33、_。 (3)若使反应后的溶液恢复到原来状态，则应该加入_，加入_ g。 答案 (1)正 (2)4OH 4e=O 22H2O 2Cu 24e=2Cu (3)CuO 4.0 考点 电解的相关综合 题点 电解规律的综合应用 14如图 X 是直流电源。Y 池中 c、d 为石墨棒，Z 池中 e、f 是质量相同的铜棒。接通电路 后，发现 d 附近显红色。 (1)b 为电源的_极(填“正”“负”“阴”或“阳”，下同)。 Z 池中 e 为_极。 连接 Y、Z 池线路，电子流动的方向是 d_e(用“”或“”填空)。 (2)写出 c 极上反应的电极反应式：_ _。 写出 Y 池中总反应的化学方程式：_ _。 写出
34、 Z 池中 e 极上反应的电极反应式：_ _。 答案 (1)负 阳 (2)2Cl 2e=Cl 2 2NaCl2H2O= 电解 2NaOHH2Cl2 Cu2e =Cu2 解析 d 极附近显红色，说明 d 为阴极，电极反应式为 2H 2e=H 2，c 为阳极，电极 反应式为 2Cl 2e=Cl 2，Y 池电解 NaCl 溶液的总反应方程式为 2NaCl2H2O= 电解 2NaOHCl2H2；直流电源中 a 为正极，b 为负极，Z 池中 f 为阴极，e 为阳极，电极 反应式分别为 Cu2 2e=Cu、Cu2e=Cu2，电子流动方向由 ed。 考点 电解的相关综合 题点 电解池的多池互联 15A、B、
35、C 为三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示： 阳离子 Na 、K、Cu2 阴离子 SO2 4、OH 图 1 所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的 A 溶液、足量的 B 溶液、足量的 C 溶液，电极均为石墨电极。 接通电源，经过一段时间后，测得乙中 c 电极质量增加。常温下各烧杯中溶液的 pH 与电解 时间 t 的关系如图 2 所示。据此回答下列问题： (1)M 为 电 源 的 _( 填 “ 正 ” 或 “ 负 ”) 极 ， 电 极 b 上 发 生 的 电 极 反 应 为 _。 (2)写出乙烧杯中的电池反应方程式：_ _。 (3)如果电解过程中 B 溶液中的金属离子全部析出
36、，此时电解能否继续进行，为什么？ _ _。 (4) 若 经 过 这 一 段 时 间 后 ， 要 使 丙 恢 复 到 原 来 的 状 态 ， 需 要 进 行 的 操 作 是 _。 答案 (1)负 4OH 4e=2H 2OO2 (2)2CuSO42H2O= 电解 2CuO22H2SO4 (3)能，因为硫酸铜溶液已转变为硫酸溶液，反应变为电解水的反应 (4)向丙烧杯中加入一定量水 解析 (1)乙中 c 电极质量增加， 则 c 处发生的电极反应为 Cu2 2e=Cu， 即 c 电极为阴极， 由此可推出 b 为阳极，a 为阴极，M 为负极，N 为正极。而 Cu2 只能和 SO2 4结合，可以确定 B 为硫酸铜；由常温下各烧杯中溶液的 pH 与电解时间 t 的关系图，可以确定 A 为 KOH 或 NaOH，C 为 Na2SO4或 K2SO4。甲中为 KOH 或 NaOH 溶液，相当于电解 H2O，阳极 b 处为 阴离子 OH 放电，即 4OH4e=2H 2OO2。(2)乙烧杯中是电解 CuSO4溶液，电池反 应方程式为 2CuSO42H2O= 电解 2CuO22H2SO4。(3)乙中铜全部析出后，电解质变为 H2SO4，所以电解反应仍能继续进行。 考点 电解的相关综合 题点 电解规律的综合应用
