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1二 电 解 池 电解原理1、电解和电解池：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽CuCl2 Cu＋Cl 2↑2、电解池的组成：①有两个电极插入电解质溶液（或熔融状态的电解质）中②两极连外接直流电源3、离子的放电顺序：阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电电解电解质溶液时，在阴阳两极上首先发生放电反应的离子分别是溶液里最容易放电的阳离子和最容易放电的阴离子1）阳极：（还原性强的先放电）惰性电极（Pt、Au、石墨、钛等）时：S2－ >I－ >Br－ >Cl－ >OH－ （水） >NO3－ >SO42－ >F－活性电极时：电极本身溶解放电2）阴极：（氧化性强的先放电）无论是惰性电极还是活性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在阴极上的放电顺序是：Ag+>Hg2+>Cu2+>H+（水）>Pb 2+>Fe2+>… >Na+>Ca 2+ > K+ 4、电解规律：（惰性电极）（1）电解电解质：阳离子和阴离子放电能力均强于水电离出 H+和 OH － 如无氧酸和不活泼金属的无氧酸盐①HCl（aq）阳极（Cl － ＞OH － ）2Cl ― ―2e － ＝Cl 2↑阴极（H ＋ ）　　　　 2H ＋ ＋2e － ＝H 2↑总方程式　　2HCl电 解 H2↑＋Cl 2↑②CuCl 2（aq）阳极（Cl － ＞OH － ）2Cl ― ―2e － ＝Cl 2↑阴极（Cu 2＋ ＞H ＋ ）　Cu 2＋ ＋ 2e－ ＝Cu总方程式　　CuCl 2电 解 Cu＋Cl 2↑（2）电解水：阳离子和阴离子放电能力均弱于水电离出 H+和 OH － 。

如含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐①H 2SO4（aq）阳极（SO 42－ ＜OH － ＝ 4OH― ―4e － ＝2H 2O＋O 2↑阴极（H ＋ ）　　　　　2H ＋ ＋2e － ＝H 2↑总方程式　　　2H 2O电 解 2H2↑＋O 2↑②NaOH（aq）阳极（OH － ）4OH ― ―4e － ＝2H 2O＋O 2↑阴极：（Na ＋ ＜H ＋ ＝　2H ＋ ＋2e － ＝H 2↑2总方程式　　　2H 2O电 解 2H2↑＋O 2↑③Na 2SO4（aq）阳极（SO 42－ ＜OH － ＝　4OH ― ―4e － ＝2H 2O＋O 2↑阴极：（Na ＋ ＜H ＋ ＝2H ＋ ＋2e － ＝H 2↑总方程式　　　2H 2O电 解 2H2↑＋O 2↑（3）电解水和电解质：阳离子放电能力强于水电离出 H+，阴离子放电能力弱于水电离出 OH－ ，如活泼金属的无氧酸盐；阳离子放电能力弱于水电离出 H+，阴离子放电能力强于水电离出 OH － ，如不活泼金属的含氧酸盐①NaCl（aq）阳极（Cl － ＞OH － ）2Cl ― ―2e － ＝Cl 2↑阴极：（Na ＋ ＜H ＋ ＝　2H ＋ ＋2e － ＝H 2↑总方程式　2NaCl＋2H 2O电 解 2NaOH＋H 2↑＋Cl 2↑②CuSO 4（aq）阳极（SO 42－ ＜OH － ＝　4OH ― ―4e － ＝2H 2O＋O 2↑阴极（Cu 2＋ ＞H ＋ ）　Cu 2＋ ＋ 2e－ ＝Cu总方程式 2CuSO4＋2H 2O电 解 2Cu＋2H 2SO4＋O 2↑【归纳总结】（1）电解的四种类型（惰性电极）：典型例题分析3例 1、下图中 x、y 分别是直流电源的两极，通电后发现 a 极板质量增加，b 极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是（ ）a 极板 b 极板 x 电极 Z 溶液A 锌 石墨 负极 CuSO4B 石墨 石墨 负极 NaOHC 银 铁 正极 AgNO3D 铜 石墨 负极 CuCl2分析：通电后 a 极板增重，表明溶液中金属阳离子在 a 极板上放电，发生还原反应析出了金属单质，因此可确定 a 极板是电解池的阴极，与它相连接的直流电源的 x 极是负极。

选项 C 中 x 极为正极，故 C 不正确A 中电解液为 CuSO4 溶液，阴极 a 板上析出 Cu 而增重，阳极 b 板上由于 OH－ 离子放电而放出无色无臭的 O2，故 A 正确B 中电解液为NaOH 溶液，通电后阴极 a 上应放出 H2，a 极板不会增重，故 B 不正确D 中电解液为CuCl2 溶液，阴极 a 板上因析出 Cu 而增重，但阳板 b 板上因 Cl－ 离子放电，放出黄绿色有刺激性气味的 Cl2，故 D 不正确答案为 A例 2、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压高铁电池的总反应为 3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn（OH）2+2Fe（OH） 3+4KOH下列叙述不正确的是A、放电时负极反应为：Zn－ 2e— +2OH—= Zn（OH） 2B、充电时阳极反应为：Fe（ OH） 3－3e — + 5 OH— = FeO 4+ 4H2OC、放电时每转移 3 mol 电子，正极有 1mol K2FeO4 被氧化D、放电时正极附近溶液的碱性增强分析：A 是关于负极反应式的判断，判断的要点是：抓住总方程式中“放电”是原电池、 “充电”是电解池的规律，再分析清楚价态的变化趋势，从而快速准确的判断，A 是正确的。

B 是充电时的阳极方程式，首先判断应该从右向左，再判断阳极应该是失去电子，就应该是元素化合价升高的元素所在的化合物参加反应，然后注重电子、电荷以及元素三个守恒，B 正确；C 主要是分析原总方程式即可，应该是 1mol K2FeO4 被还原，而不是氧化D 选项中关于放电时正极附近的溶液状况，主要是分析正极参加反应的物质以及其电极反应式即可，本答案是正确的答案选 C例 3、通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为+1 价）溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比 n（硝酸银）︰n（硝酸亚汞）=2︰ 1，则下列表述正确的是（ ）A、在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比 n（Ag ） ︰n（Hg）=2︰1B、在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等C、硝酸亚汞的分子式为 HgNO3 D、硝酸亚汞的分子式为 Hg2（NO 3） 2分析：通以相等的电量即是通过相同的电子数，银和亚汞都是+1 价，因此，得到的单质银和汞的物质的量也应相等；又因电解的 n（硝酸银）︰n（硝酸亚汞）=2︰1，硝酸银的化学式为 AgNO3，故硝酸亚汞的化学式不可能为 HgNO3，只能为 Hg2（NO 3） 2。

答案为4D例 4、下图中电极 a、b 分别为 Ag 电极和 Pt 电极，电极 c、d 都是石墨电极通电一段时间后，只在 c、d 两极上共收集到 336mL（标准状态）气体回答：（1）直流电源中，M 为 极2）Pt 电极上生成的物质是 ，其质量为 g3）电源输出的电子，其物质的量与电极 b、c、d 分别生成的物质的物质的量之比为：2∶ ∶ ∶ 4）AgNO 3 溶液的浓度（填增大、减小或不变下同） ，AgNO 3 溶液的 pH，H 2SO4 溶液的浓度 ，H 2SO4 溶液的 pH 5）若 H2SO4 溶液的质量分数由 5.00%变为 5.02%，则原有 5.00%的 H2SO4 溶液为多少 g分析：电解 5.00%的稀 H2SO4，实际上是电解其中的水因此在该电解池的阴极产生H2，阳极产生 O2，且 V（H 2）：V （O 2）=2：1据此可确定 d 极为阴极，则电源的 N 极为负极，M 极为正极在 336mL 气体中，V（H 2）=2/3×336ml=224ml，为0.01mol，V（O 2）=1/3 ×336ml=112ml，为 0.005mol说明电路上有 0.02mol 电子，因此在b 极（Pt、阴极）产生：0.02×108=2.16g，即 0.02mol 的 Ag。

则 n（e） ∶n（Ag ） ∶n（O 2） ∶n（H 2）= 0.02∶0.02∶0.005∶0.01=4：4： 1：2由 Ag（阳）电极、Pt （阴）电极和 AgNO3 溶液组成的电镀池，在通电一定时间后，在 Pt 电极上放电所消耗溶液中Ag+离子的物质的量，等于 Ag 电极被还原给溶液补充的 Ag+离子的物质的量，因此[AgNO 3]不变，溶液的 pH 也不变电解 5.00%的 H2SO4 溶液，由于其中的水发生电解，因此 [H2SO4]增大，由于[H +]增大，故溶液的 pH 减小设原 5.00%的 H2SO4 溶液为 xg，电解时消耗水 0.01×18 = 0.18g，则：0.18x5.%.0，解得： x5.18g答案：（1）正（2）Ag、2.16 （3）2∶1/2∶1；（4）不变、不变、增大、减小；（5）45.182）电解质溶液浓度复原：加入物质与电解产物的反应必须符合电解方程式生成物的化学计量数3）电解时 pH 的变化：电极区域：阴极 H+放电产生 H2，破坏水的电离平衡云集 OH－ ，阴极区域 pH 变大；阳极 OH－ 放电产生 O2，破坏水的电离平衡云集 H+，阳极区域 pH 变小。

电解质溶液：电解过程中，既产生 H2，又产生 O2，则原溶液呈酸性的 pH 变小，原溶液呈碱性的 pH 变大，原溶液呈中性的 pH 不变（浓度变大） ；电解过程中，无 H2 和 O2 产生，pH 几乎不变如电解 CuCl2 溶液（CuCl 2 溶液由于 Cu2+水解显酸性） ，一旦 CuCl2 全部电解完，pH 值会变大，成中性溶液电解过程中，只产生 H2，pH 变大电解过程中，只产生 O2，pH 变小4）电极方程式的书写：①先看电极；②再将溶液中的离子放电顺序排队，依次放电；③注意要遵循电荷守恒，电子得失的数目要相等5（二）电解原理的应用1、铜的电解精炼2、阳极（粗铜棒）：Cu－2e － ＝Cu 2＋阴极（精铜棒）：Cu 2＋ ＋ 2e－ ＝Cu 电解质溶液：含铜离子的可溶性电解质分析：因为粗铜中含有金、银、锌、铁、镍等杂质，电解时，比铜活泼的锌、铁、镍会在阳极放电形成阳离子进入溶液中，Zn－2e － = Zn2+ 、Fe－2e － = Fe2+ 、Ni－2e － =Ni2+， Fe2+、Zn 2+、Ni 2+不会在阴极析出，最终留存溶液中，所以电解质溶液的浓度、质量、pH 均会改变。

还原性比铜差的银、金等不能失去电子，它们以单质的形式沉积在电解槽溶液中，成为阳极泥阳极泥可再用于提炼金、银等贵重金属2、电镀阳极（镀层金属）：Cu－2e － ＝Cu 2＋ 阴极（镀件）：Cu 2＋ ＋2e － ＝Cu电镀液：含镀层金属的电解质分析：因为由得失电子数目守恒可知，阳极放电形成的 Cu2＋ 离子和阴极 Cu2＋ 离子放电的量相等，所以电解质溶液的浓度、质量、pH 均不会改变1）电镀是电解的应用电镀是以镀层金属为阳极，待镀金属制品为阴极，含镀层金属离子为电镀液2）电镀过程的特点：牺牲阳极；电镀液的浓度（严格说是镀层金属离子的浓度）保持不变；在电镀的条件下，水电离产生的 H+、OH —一般不放电电解饱和食盐水——氯碱工业氯碱工业所得的 NaOH、Cl 2 、H 2 都是重要的化工生产原料，进一步加工可得多种化工产品，涉及多种化工行业，如：有机合成、医药、农药、造纸、纺织等，与人们的生活息息相关6阳极：石墨或金属钛　2Cl― ― 2e＝Cl 2↑阴极：铁网　　　　　2H ＋ ＋ 2e＝H 2↑电解质溶液：饱和食盐水总方程式：2NaCl＋2H 2O电 解 2NaOH＋H 2↑＋Cl 2↑分析：在饱和食盐水中接通直流电源后，溶液中带负电的 OH—和 Cl—向阳极移动，由于 Cl—比 OH—容易失去电子，在阳极被氧化成氯原子，氯原子结合成氯分子放出；溶液中带正电的。