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第二节　电解池
第一课时　电解原理
1.下列关于电解池工作原理的说法错误的是（　　）
A.电解池是一种将电能转化成化学能的装置
B.电解池中发生的反应一般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，电解池工作时，电极本身不会参加电极反应
2.下列装置能构成电解池的是（　　）
3.以石墨为电极，电解含有少量酚酞和淀粉的NaI溶液。下列说法错误的是（　　）
A.电解后溶液pH变小
B.阴极附近产生OH－使溶液呈红色
C.阳极附近溶液呈蓝色
D.阴极电极反应：2H2O＋2e－H2↑＋2OH－
4.用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（　　）
A.电解氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小
B.电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液pH不变
C.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1
D.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2
5.用惰性电极电解下列各组中的三种溶液，电解过程中，溶液的pH变化依次为减小、不变、增大的是（不考虑气体的溶解及盐的水解）（　　）
A.HCl、HNO3、K2SO4
B.AgNO3、CuCl2、Cu（NO3）2
C.CaCl2、KOH、NaNO3
D.CuSO4、Na2SO4、KCl
6.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电极上有气体逸出，d电极质量增大。符合上述实验结果的一项是（　　）
选项 X Y
A AgNO3 Na2CO3
B Cu（NO3）2 Pb（NO3）2
C FeSO4 Al2（SO4）3
D MgSO4 CuSO4
7.如图用石墨作电极的电解池中，放入某足量蓝色溶液500 mL进行电解，观察到A电极表面有红色固体生成，B电极有无色气体生成；通电一段时间后，取出A电极，洗涤、干燥、称量，A电极增重1.6 g。下列说法错误的是（　　）
A.图中B电极同电源正极相连
B.该蓝色溶液可能是CuSO4或CuCl2溶液
C.电解后溶液的酸性增强
D.要使电解后溶液完全恢复到电解前的状态，则可加入2 g CuO
8.甲、乙两同学，均用惰性电极电解相同浓度的硫酸铜溶液，各通电一段时间后，甲、乙分别向所得的溶液中加入0.1 mol CuO和0.1 mol Cu（OH）2，都恰好使溶液恢复到电解前的浓度。则甲、乙在电解过程中转移的电子的物质的量之比为（　　）
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶3 D.1∶4
9.某同学使用石墨电极，在不同电压（x）下电解pH＝1、0.1 mol·L－1的FeCl2溶液，实验记录如下（a、b代表电压数值）
序号 电压/V 阳极现象 检验阳极产物
Ⅰ x＞a 电极附近出现黄色，有气泡产生 有Fe3＋、有Cl2
Ⅱ a＞x≥b 电极附近出现黄色，无气泡产生 有Fe3＋、无Cl2
Ⅲ b＞x≥0 无明显变化 无Fe3＋、无Cl2
下列说法中，不正确的是（　　）
A.Ⅰ中阳极附近的溶液可使KI淀粉试纸变蓝
B.由Ⅱ中阳极现象不能说明该电压下Cl－在阳极是否放电
C.Ⅱ中出现黄色可能是因为Fe2＋有还原性，在阳极放电产生Fe3＋
D.增加pH＝1、0.1 mol·L－1的NaCl溶液作对照实验，进一步验证Cl－在阳极是否放电
10.如图甲所示的电解池中，Pt电极位于所含Cu（NO3）2和AgNO3均为0.05 mol·L－1的电解液中，图乙是该电解过程中转移电子数与阴极质量的变化关系图。下列说法错误的是（　　）
A.过程Ⅰ，在阴极上析出金属银
B.过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，溶液的pH均降低
C.过程Ⅱ，阳极上有氧气放出
D.过程Ⅱ析出固体的质量是过程Ⅰ析出固体的质量的2倍
11.用如图所示的装置进行电解，通电一会儿，发现湿润的淀粉-KI试纸的C端变为蓝色。
（1）E为电源的　　　　极，F为电源的　　　　极。
（2）A中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）在B中观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）D端的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
12.A、B、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 S、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，b电极上发生的电极反应为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）写出乙烧杯中电解的总化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
第一课时　电解原理
1.D　如果阳极是活性电极，电极本身失去电子，发生氧化反应。
2.D　电解池是将电能转化为化学能的装置，必须有外接电源，同时有闭合电路，A装置没有形成闭合电路，B装置和C装置没有外接电源，D装置满足电解池的结构。
3.A　以石墨为电极，电解NaI溶液，阳极上I－失电子生成I2，电极反应式为2I－－2e－I2，因此阳极附近溶液呈蓝色，C正确；阴极上水电离出的氢离子得电子，电极反应式为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，使滴有酚酞的溶液呈红色，B、D正确；以石墨为电极，电解NaI溶液时，生成氢氧化钠溶液，溶液的pH变大，A错误。
4.C　电解稀氢氧化钠溶液，实质上是电解水，所以c（OH－）增大，溶液的pH变大，A错误；电解稀硫酸，实质上是电解水，所以c（H＋）增大，溶液的pH变小，B错误；电解硫酸钠溶液，实质上是电解水，阳极生成氧气，阴极生成氢气，则阴极和阳极析出产物的物质的量之比为2∶1，D错误。
5.D　电解HCl溶液为电解电解质型，电解HNO3溶液、K2SO4溶液为电解水型，溶液的pH变化依次为增大、减小、不变，A不符合题意；电解AgNO3溶液生成硝酸、银和氧气，溶液的pH减小，电解CuCl2溶液为电解电解质型，CuCl2溶液浓度减小，溶液的pH不变，电解Cu（NO3）2溶液生成铜、硝酸和氧气，溶液的pH减小，B不符合题意；电解CaCl2溶液生成氢氧化钙、氯气和氢气，电解KOH溶液、NaNO3溶液为电解水型，溶液的pH变化依次为增大、增大、不变，C不符合题意；电解CuSO4溶液生成铜、氧气和硫酸，电解Na2SO4溶液为电解水型，电解KCl溶液生成氢气、氯气和氢氧化钾，溶液的pH变化依次为减小、不变、增大，D符合题意。
6.D　A项，X为AgNO3、Y为Na2CO3时，根据离子的放电顺序可知，b电极上Ag＋放电生成固体银，d电极上水放电生成H2和OH－，错误；B项，X为Cu（NO3）2、Y为Pb（NO3）2时，根据离子的放电顺序可知，b电极上Cu2＋放电生成固体铜，d电极上Pb2＋放电生成固体铅，错误；C项，X为FeSO4、Y为Al2（SO4）3时，根据离子的放电顺序可知，b电极上Fe2＋放电生成固体铁，d电极上水放电生成氢气和OH－，错误；D项，X为MgSO4、Y为CuSO4时，根据离子的放电顺序可知，b电极上水放电生成氢气和OH－，d电极上Cu2＋放电生成固体铜，电极质量增大，正确。
7.B　A电极表面有红色固体生成，说明A电极为阴极，电极反应为Cu2＋＋2e－Cu；B电极有无色气体生成，说明B电极为阳极，电极反应为2H2O－4e－4H＋＋O2↑。B电极为电解池阳极，与电池正极相连，A正确；根据阴离子放电顺序可知，硝酸根离子在OH－后放电，Cl－在OH－前放电，因此，蓝色溶液不能为CuCl2溶液，B错误；B电极的电极反应为2H2O－4e－4H＋＋O2↑，电解过程中生成H＋，使H＋浓度增大，即电解后溶液的酸性增强，C正确。
8.B　甲向所得溶液中加入0.1 mol CuO后恢复到电解前的浓度，可知发生反应
2H2O＋2CuSO42Cu＋O2↑＋2H2SO4　转移电子
2 mol 4 mol
0.1 mol 0.2 mol
故转移电子的总物质的量为0.2 mol；Cu（OH）2从组成上可看成CuO·H2O，乙向所得溶液中加入0.1 mol Cu（OH）2后恰好恢复到电解前的浓度，即电解了0.1 mol硫酸铜，并电解了0.1 mol H2O，由电解的总反应式可知，
2H2O＋2CuSO42Cu＋O2↑＋2H2SO4　转移电子
2 mol 4 mol
0.1 mol 0.2 mol
2H2O2H2↑＋O2↑　转移电子
2 mol 4 mol
0.1 mol 0.2 mol
所以电解过程中共转移电子的物质的量为0.2 mol＋0.2 mol＝0.4 mol，则甲、乙在电解过程中转移的电子的物质的量之比为0.2 mol∶0.4 mol＝1∶2，B正确。
9.D　A项，Ⅰ中阳极生成了Fe3＋、Cl2，均能够将碘化钾氧化为碘单质，使淀粉变蓝，正确；B项，Ⅱ中未检测出Cl2，可能是因为Cl－在阳极生成的Cl2具有氧化性，能氧化Fe2＋生成Fe3＋使溶液变黄色，从而无Cl2放出，因此该电压下Cl－在阳极是否放电仍需验证，正确；C项，由Ⅱ推测，Fe3＋产生的原因可能是Fe2＋在阳极放电，元素化合价升高，Fe2＋具有还原性，正确；D项，电解pH＝1的0.1 mol·L－1 FeCl2溶液，增加电解pH＝1的NaCl溶液作对照试验，探究Cl－是否放电，需要在浓度相同的条件下进行，所以氯化钠溶液的浓度应为0.2 mol·L－1，错误。
10.D　过程Ⅰ发生反应：4Ag＋＋2H2O4Ag＋O2↑＋4H＋，过程Ⅱ发生反应：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋，过程Ⅲ发生反应：2H2O2H2↑＋O2↑。因为氧化性：Ag＋＞Cu2＋，故在阴极上Ag＋先放电，析出金属银，A项正确；过程Ⅰ、Ⅱ发生的电解反应中均有H＋生成，溶液中c（H＋）增大，pH降低；过程Ⅲ发生的电解反应是电解水，溶液中c（H＋）增大，pH降低，B项正确；过程Ⅱ中阳极的电极反应为2H2O－4e－O2↑＋4H＋，C项正确；过程Ⅱ析出的Cu和过程Ⅰ析出的Ag的物质的量相同，则析出Cu与Ag的质量比为64∶108，D项错误。
11.（1）负　正　（2）4AgNO3＋2H2O4Ag＋4HNO3＋O2↑　（3）铜片溶解，石墨电极上有气体生成，溶液中有蓝色沉淀生成　（4）2H2O＋2e－H2↑＋2OH－
解析：本题实质上是三个电解装置串联，电源中E为负极，F为正极。A中，Pt为阳极，Fe为阴极，电解AgNO3溶液；B中，Cu为阳极，电极反应式为Cu－2e－Cu2＋，石墨为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，溶液中有氢氧化铜蓝色沉淀生成；D端为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－。
12.（1）负　4OH－－4e－2H2O＋O2↑
（2）2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4
（3）能，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，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电极为阳极，a电极为阴极，M为电源的负极，N为电源的正极。乙溶液中含Cu2＋，而Cu2＋只能和S结合，可以确定B为CuSO4；由题图2可以确定A为KOH或NaOH，C为Na2SO4或K2SO4；甲中为KOH或NaOH溶液，相当于电解水，阳极b处OH－放电，电极反应式为4OH－－4e－2H2O＋O2↑。（2）乙烧杯中电解的是CuSO4溶液，电解的总化学方程式为2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。（3）乙中铜全部析出后，电解质变为H2SO4，所以电解仍能继续进行。
4 / 4第二节　电解池
第一课时　电解原理
课程 标准 1.能分析、解释电解池的工作原理，能设计简单的电解池。 2.认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用
分点突破（一）　电解原理
[实验]
实验现象 实验结论
与负极相连的石墨棒上逐渐覆盖了一层红色物质
与正极相连的石墨棒上有刺激性气味的气体产生，能使湿润的碘化钾淀粉试纸　　
【交流讨论】
1.通电前，CuCl2溶液中存在的离子有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
2.通电后，Cl－向　　　　极移动，写出阳极电极反应：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，发生反应的类型是　　　　（填“氧化反应”或“还原反应”）。
3.通电后，Cu2＋向　　　　极移动，写出阴极电极反应：　　　　　　　　　　　　　　　，发生反应的类型是　　　　（填“氧化反应”或“还原反应”）。
4.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？
1.电解
使电流通过电解质溶液（或熔融电解质）而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。
2.电解装置——电解池
（1）定义：将电能转化为化学能的装置。
（2）构成条件
①两个电极：阳极——与电源正极连接；
阴极——与电源负极连接。
②电解质溶液或熔融电解质。
③直流电源。
④构成闭合回路。
3.电解池的工作原理
1.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
2.如图是电解CuCl2溶液的装置示意图，其中c、d为石墨电极。则下列有关判断正确的是（　　）
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
分点突破（二）　电极产物的判断
　为探究电解的放电规律及电极产物，进行如下实验：
序号 阳极材料 阴极材料 电解质 阳极产物 阴极产物
① 石墨 石墨 0.1 mol·L－1 CuCl2溶液 Cl2 Cu
② 石墨 石墨 0.1 mol·L－1 NaCl溶液 Cl2 H2
③ 石墨 石墨 0.2 mol·L－1 CuSO4溶液 O2 Cu
④ 铜 石墨 0.2 mol·L－1 CuSO4溶液 Cu2＋ Cu
⑤ 石墨 石墨 熔融NaCl Cl2 Na
【交流讨论】
1.对比①②，Cu2＋、Na＋、H＋在阴极的放电顺序是怎样的？
2.根据以上实验，你能否判断S、Cl－、OH－在阳极的放电顺序？
3.对比③和④，你可得出什么结论？
4.用电解法制取金属钠，只能用熔融态NaCl，不能用NaCl水溶液，该观点正确吗？
电解时电极产物的判断
1.用惰性电极电解稀硫酸、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（　　）
A.H2和Cl2 B.H2和O2
C.Cu和Cl2 D.Cu和O2
2.用Pt电极电解含有0.1 mol Cu2＋和0.1 mol X3＋的溶液，阴极析出固体物质的质量m（g）与电路中通过电子的物质的量n（mol）的关系如图所示。则离子的氧化能力由大到小的排列顺序正确的是（　　）
A.Cu2＋＞X3＋＞H＋ B.H＋＞X3＋＞Cu2＋
C.X3＋＞Cu2＋＞H＋ D.Cu2＋＞H＋＞X3＋
分点突破（三）　电解规律及电极反应的书写
　用惰性电极电解下列酸、碱、盐溶液，回答下列问题。
【交流讨论】
1.若A为Na2SO4溶液，并滴入几滴石蕊试液，阳极反应为　　　　　　　　　　　，阳极区溶液显　　　　色，阴极反应为　　　　　　　　　　　　，阴极区溶液显　　　　色，总反应为　　　　　　　　　　　　　；电解后搅拌溶液，溶液显　　　　色，为使溶液复原，应补加　　　　。
2.若A为CuSO4溶液：
（1）电解时阳极生成　　　　，阴极生成　　　　，电解一段时间后，加入　　　　可使溶液复原。
（2）若加入0.1 mol CuO可使溶液复原，则电解过程中转移的电子为　　　　mol。
（3）若CuSO4完全消耗后，继续通电，溶液还可以被电解吗？原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
3.为了加深对电解规律的理解，某同学做了以下探究，要求从H＋、Cu2＋、Na＋、S、Cl－ 5种离子中两两组成电解质，按下列要求进行电解：
（1）以碳棒为电极，电解过程中电解质质量减少，水量不变，则采用的电解质是　　　　。若要恢复到电解前的状态，应加入的物质是　　　　　　　。
（2）以碳棒为电极，电解过程中电解质质量不变，水量减少，则采用的电解质是　　　　。若要恢复到电解前的状态，应加入的物质是　　　　　　　。
（3）以碳棒为阳极，铁棒为阴极，电解过程中电解质和水量都减少，则电解质是　　　　。若要恢复到电解前的状态，应加入的物质是　　　　　　　　　　　。
酸、碱、盐溶液的电解规律
类型 电极反应特点 实例 电解对象 电解质溶液浓度变化 pH 电解质溶液复原
电解水型 阴极：2H2O＋2e－H2↑＋2OH－ 阳极：4OH－－4e－2H2O＋O2↑ NaOH H2O 增大 增大 加水
阴极：2H＋＋2e－H2↑ 阳极：2H2O－4e－4H＋＋O2↑ H2SO4 H2O 增大 减小 加水
阴极：2H2O＋2e－H2↑＋2OH－ 阳极：2H2O－4e－4H＋＋O2↑ Na2SO4 H2O 增大 不变 加水
电解质分解型 电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电 HCl 电解质 减小 增大 通HCl
CuCl2 电解质 减小 — 加CuCl2
放氢生碱型 阴极：H2O放出H2生成OH－ 阳极：电解质阴离子放电 KCl 电解质和水 生成新电解质 增大 通HCl
放氧生酸型 阴极：电解质阳离子放电 阳极：H2O放出O2生成H＋ CuSO4 电解质和水 生成新电解质 减小 加CuO或 CuCO3
1.用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液，电解一段时间后，再加入W，能使溶液恢复到电解前的状态，符合题意的一组是（　　）
组号 X Y Z W
A C Fe NaCl H2O
B Pt Cu CuSO4 CuSO4溶液
C C C H2SO4 H2O
D Ag Fe AgNO3 AgNO3晶体
2.在如图所示的装置中，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（　　）
选项 a极板 b极板 x电极 z溶液
A 锌 石墨 负极 CuSO4
B 石墨 石墨 负极 NaOH
C 银 铁 正极 AgNO3
D 铜 石墨 负极 CuCl2
电解电极反应的书写（归纳与论证）
【典例】　含有氰化物的废水危害极大，能毒杀各种鱼类和水生物。c（CN－）在0.01～0.04 mg·L－1时，就有强烈的毒杀作用。
用如图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液pH为9～10，阳极产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体。
（1）若用石墨和铁作电极材料，哪者为阳极？哪者为阴极？
（2）写出阳极、阴极的电极反应。
（3）写出除去CN－的离子反应方程式。
【规律方法】
1.做到“三看”，正确书写电极反应
（1）一看电极材料，若是金属（Au、Pt除外）作阳极，金属一定失去电子（注：Fe生成Fe2＋）。
（2）二看介质，介质是否参与电极反应。
（3）三看是否有特殊信息（如题目信息），若电解目的是制取氧化铝，则阳极产物不能是Al3＋。
2.电解池中电极反应书写的3个关键点
（1）书写电解池中电极反应时，一般以实际放电的离子表示，但书写总电解反应时，弱电解质一定要写成化学式。
（2）电极反应的书写首先根据题干要求及信息大胆写出反应物和生成物，然后根据“阴（极）得（e－）阳（极）失（e－）”加上得失电子数目，最后根据电解质溶液酸碱性补上H＋、OH－或H2O，依据电荷守恒配平。
（3）要确保两极得失电子数目相等，且总反应注明条件“电解”。
【迁移应用】
1.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（　　）
A.a为直流电源的负极
B.阴极的电极反应式为2HS＋2H＋＋e－S2＋2H2O
C.阳极的电极反应式为SO2＋2H2O－2e－S＋4H＋
D.电解时，H＋由阴极室通过阳离子交换膜转移到阳极室
2.以石墨、铜为电极，电解K2MnO4溶液制备KMnO4溶液，装置如图所示。
（1）电解过程中，Cu极附近电解质溶液的pH　　　（填“升高”“降低”或“不变”）。阳极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）铜极、石墨极能否互换并简述理由：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
1.下面列出了用惰性电极电解不同物质的电极反应式，其中错误的是（　　）
A.电解饱和食盐水　阴极：Na＋＋e－Na
B.电解Na2SO4溶液　阳极：2H2O－4e－O2↑＋4H＋
C.电解熔融NaCl　阴极：Na＋＋e－Na
D.电解NaOH溶液　阳极：4OH－－4e－2H2O＋O2↑
2.下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是（　　）
A.HCl、CuCl2、Ba（OH）2
B.NaOH、CuSO4、H2SO4
C.NaOH、H2SO4、Ba（OH）2
D.NaBr、H2SO4、Ba（OH）2
3.用惰性电极电解足量的下列溶液，一段时间后，再加入一定量的另一种物质（方括号内），不能使溶液与原来溶液一样的是（　　）
A.CuCl2[CuCl2]
B.NaOH[H2O]
C.NaCl[HCl]
D.CuSO4[Cu（OH）2]
4.如图所示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极附近显红色。
（1）①b为电源的　　　　　　极（填“正”“负”“阴”或“阳”，下同）；
②Z池中e为　　　　极；
③连接Y、Z池线路，电子流动的方向是d　　　　e（用“→”或“←”填空）。
（2）①写出c极的电极反应式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
②写出Y池中总反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
③写出e极的电极反应式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
第一课时　电解原理
【基础知识·准落实】
分点突破（一）
探究活动
析出金属铜　变蓝　产生了氯气
交流讨论
1.提示：CuCl2Cu2＋＋2Cl－，H2OH＋＋OH－，故溶液中存在的离子有Cu2＋、H＋、Cl－、OH－。
2.提示：阳　2Cl－－2e－Cl2↑　氧化反应
3.提示：阴　Cu2＋＋2e－Cu　还原反应
4.提示：Cu2＋比H＋更易得到电子，故H＋没有得到电子；Cl－比OH－更易失去电子，故OH－没有失去电子。
自主练习
1.B　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，电解质溶液中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则Q离子是阳离子，P离子是阴离子，B正确。
2.C　根据电流方向可判断出a为正极，b为负极，c为阳极，d为阴极，A、B项错误；电解CuCl2溶液的过程中阳极（c极）的电极反应为2Cl－－2e－Cl2↑，c（Cl－）减小，阴极（d极）的电极反应为Cu2＋＋2e－Cu，析出的Cu附着在d电极上，使d电极质量增加，C项正确，D项错误。
分点突破（二）
探究活动
交流讨论
1.提示：Cu2＋＞H＋＞Na＋，①中阳离子有Cu2＋、H＋，阴极产物是Cu，放电顺序是Cu2＋＞H＋；②中阳离子有Na＋、H＋，阴极产物是H2，放电顺序是H＋＞Na＋，故放电顺序为Cu2＋＞H＋＞Na＋。
2.提示：能。由①可知阴离子放电顺序是Cl－＞OH－，而由③可知阴离子放电顺序是OH－＞S，故三者的放电顺序为Cl－＞OH－＞S。
3.提示：铜作阳极时，铜失去电子发生氧化反应，溶液中的OH－不再放电。
4.提示：正确。由⑤可知电解熔融NaCl可得金属钠，由②知在水溶液中，放电顺序为H＋＞Na＋，故电解NaCl溶液得不到金属钠。
自主练习
1.C　稀硫酸、Cu（NO3）2、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－＞酸根离子，因此用惰性电极电解稀硫酸、Cu（NO3）2、NaCl的混合液，阳极Cl－先失电子生成Cl2，阴极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Cl2，选C。
2.C　氧化性：Cu2＋＞H＋，由图可知，反应开始转移0.1 mol电子时，没有固体析出，可确定是0.1 mol X3＋在阴极得到电子转化为0.1 mol X2＋；而后有固体物质析出，则是铜离子得到0.2 mol电子生成0.1 mol铜，即析出的铜的质量为6.4 g，铜离子反应完全后，氢离子得到电子生成氢气，没有固体生成；因此三种离子的氧化性顺序为X3＋＞Cu2＋＞H＋，C项正确。
分点突破（三）
探究活动
交流讨论
1.提示：2H2O－4e－O2↑＋4H＋　红　2H2O＋2e－H2↑＋2OH－　蓝　2H2O2H2↑＋O2↑　紫　H2O
2.提示：（1）O2和H2SO4　Cu　CuO或CuCO3
（2）0.2
（3）可以，因为CuSO4溶液完全反应后生成H2SO4溶液，通电可以继续被电解
3.（1）HCl、CuCl2　HCl、CuCl2　（2）Na2SO4、H2SO4　H2O　（3）CuSO4、NaCl　CuO或CuCO3、HCl
解析：（1）以碳棒为电极，电解过程中电解质质量减少，水量不变，则阳离子只能为H＋、Cu2＋，阴离子只能是Cl－，其电解质是HCl、CuCl2。
（2）实质上是电解水，H＋、OH－分别在两极上放电，其电解质是Na2SO4、H2SO4。
（3）若电解质是CuSO4，2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑，若恢复到原状态，可加入CuO，也可加入CuCO3；若电解质是NaCl，2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，要恢复到原状态可通入HCl。
自主练习
1.C　复原溶液，A应通HCl，B应加CuO或CuCO3，C应加H2O，D不需要加任何物质。
2.A　本题突破口是“a极板质量增加”，据此判断a极一定是阴极，则b极一定是阳极。A是电解CuSO4溶液，符合题意；B的实质是电解水，两极都产生气体，不符合题意；C的阳极是银，是活性电极，x极应该为负极，不符合题意；D的阳极生成氯气，氯气是有刺激性气味的气体，不符合题意。
【关键能力·细培养】
【典例】　提示：（1）石墨为阳极，铁为阴极。若铁作阳极，铁失去电子生成Fe2＋，则CN－无法除去，故铁只能作阴极。
（2）阳极：Cl－＋2OH－－2e－ClO－＋H2O，
阴极：2H2O＋2e－H2↑＋2OH－。
阳极Cl－放电生成ClO－，氯元素的化合价升高，故在阳极发生氧化反应；阳离子在电解池的阴极得到电子发生还原反应，在碱性条件下，H2O放电生成H2和OH－。
（3）由于溶液是碱性条件，故除去CN－发生的反应为2CN－＋5ClO－＋H2ON2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋2OH－。
迁移应用
1.C　SO2在与a电极连接的电极上失去电子，被氧化生成S，所以阳极与电源正极a电极连接，A错误；a为正极，b为负极，所以阴极得电子发生还原反应，电极反应式为2HS＋2H＋＋2e－S2＋2H2O，B错误；SO2在阳极失去电子，被氧化产生S，阳极的电极反应式为SO2＋2H2O－2e－S＋4H＋，C正确；阳离子交换膜只允许阳离子通过，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转移到阴极室，D错误。
2.（1）升高　Mn－e－Mn
（2）不能互换，因为互换后铜为阳极，铜失去电子，发生氧化反应，得到Cu2＋
解析：（1）Cu为阴极，阴极上水被还原生成氢气和OH－，pH升高。阳极上Mn被氧化成Mn，电极反应式为Mn－e－Mn。（2）不能互换，因为互换后铜为阳极，铜失去电子得到Cu2＋，不能制备高锰酸钾。
【教学效果·勤检测】
1.A　A项中电解饱和食盐水时，阴极应是H2O放电生成H2和OH－。
2.C　电解HCl、CuCl2溶液就是电解电解质本身，电解NaBr、CuSO4溶液时，电解质、水均被电解，分别属于放氢生碱型、放氧生酸型。
3.D　电解足量的CuSO4溶液，两极生成Cu和O2，故加入一定量的CuO或CuCO3可使溶液复原。
4.（1）①负　②阳　③←　（2）①2Cl－－2e－Cl2↑　
②2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑　③Cu－2e－Cu2＋
解析：d极附近显红色，说明d为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－2OH－＋H2↑，c为阳极，电极反应式为2Cl－－2e－Cl2↑，Y池电解NaCl溶液的总反应的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑；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、Cu－2e－Cu2＋，电子流动方向为e→d。
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第一课时　电解原理
课程 标准 1.能分析、解释电解池的工作原理，能设计简单的电解池。
2.认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用
目 录
1、基础知识·准落实
2、关键能力·细培养
3、教学效果·勤检测
4、学科素养·稳提升
基础知识·准落实
1
梳理归纳 高效学习
分点突破（一）　电解原理
[实验]
实验现象 实验结论
与负极相连的石墨棒上逐渐覆盖了一层红色物质

与正极相连的石墨棒上有刺激性气味的气体产生，能
使湿润的碘化钾淀粉试纸

析出金属
铜　
变蓝　
产生了氯
气　
【交流讨论】
1. 通电前，CuCl2溶液中存在的离子有 　　。
提示：CuCl2 Cu2＋＋2Cl－，H2O H＋＋OH－，故溶液中存在的
离子有Cu2＋、H＋、Cl－、OH－。
2. 通电后，Cl－向 　　极移动，写出阳极电极反应： 　　，发生反应
的类型是 　　（填“氧化反应”或“还原反应”）。
提示：阳　2Cl－－2e－ Cl2↑　氧化反应
3. 通电后，Cu2＋向 　　极移动，写出阴极电极反应： 　　，发生反应
的类型是 　　（填“氧化反应”或“还原反应”）。
提示：阴　Cu2＋＋2e－ Cu　还原反应
4. 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：Cu2＋比H＋更易得到电子，故H＋没有得到电子；Cl－比OH－
更易失去电子，故OH－没有失去电子。
1. 电解
使电流通过电解质溶液（或熔融电解质）而在阳极、阴极引起氧化
还原反应的过程。
2. 电解装置——电解池
（1）定义：将电能转化为化学能的装置。
（2）构成条件
①两个电极：阳极——与电源正极连接；阴极——与电源负极连接。
②电解质溶液或熔融电解质。③直流电源。④构成闭合回路。
3. 电解池的工作原理
1. 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
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，
电解质溶液中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则Q离子是
阳离子，P离子是阴离子，B正确。
2. 如图是电解CuCl2溶液的装置示意图，其中c、d为石墨电极。则下列
有关判断正确的是（　　）
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
解析： 　根据电流方向可判断出a为正极，b为负极，c为阳极，d
为阴极，A、B项错误；电解CuCl2溶液的过程中阳极（c极）的电极
反应为2Cl－－2e－ Cl2↑， c （Cl－）减小，阴极（d极）的电极
反应为Cu2＋＋2e－ Cu，析出的Cu附着在d电极上，使d电极质量
增加，C项正确，D项错误。
分点突破（二）　电极产物的判断
　为探究电解的放电规律及电极产物，进行如下实验：
序号 阳极材料 阴极材料 电解质 阳极产物 阴极产物
① 石墨 石墨 0.1 mol·L－1 CuCl2溶液 Cl2 Cu
② 石墨 石墨 0.1 mol·L－1 NaCl溶液 Cl2 H2
③ 石墨 石墨 0.2 mol·L－1 CuSO4溶液 O2 Cu
④ 铜 石墨 0.2 mol·L－1 CuSO4溶液 Cu2＋ Cu
⑤ 石墨 石墨 熔融NaCl Cl2 Na
【交流讨论】
1. 对比①②，Cu2＋、Na＋、H＋在阴极的放电顺序是怎样的？
提示：Cu2＋＞H＋＞Na＋，①中阳离子有Cu2＋、H＋，阴极产物是
Cu，放电顺序是Cu2＋＞H＋；②中阳离子有Na＋、H＋，阴极产物是
H2，放电顺序是H＋＞Na＋，故放电顺序为Cu2＋＞H＋＞Na＋。
2. 根据以上实验，你能否判断S 、Cl－、OH－在阳极的放电顺序？
提示：能。由①可知阴离子放电顺序是Cl－＞OH－，而由③可知阴
离子放电顺序是OH－＞S ，故三者的放电顺序为Cl－＞OH－＞S
。
3. 对比③和④，你可得出什么结论？
提示：铜作阳极时，铜失去电子发生氧化反应，溶液中的OH－不再
放电。
4. 用电解法制取金属钠，只能用熔融态NaCl，不能用NaCl水溶液，该
观点正确吗？
提示：正确。由⑤可知电解熔融NaCl可得金属钠，由②知在水溶液
中，放电顺序为H＋＞Na＋，故电解NaCl溶液得不到金属钠。
电解时电极产物的判断
1. 用惰性电极电解稀硫酸、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（　　）
A. H2和Cl2 B. H2和O2
C. Cu和Cl2 D. Cu和O2
解析： 　稀硫酸、Cu（NO3）2、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－＞酸根离
子，因此用惰性电极电解稀硫酸、Cu（NO3）2、NaCl的混合液，阳
极Cl－先失电子生成Cl2，阴极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Cl2，选C。
2. 用Pt电极电解含有0.1 mol Cu2＋和0.1 mol X3＋的溶液，阴极析出固体
物质的质量 m （g）与电路中通过电子的物质的量 n （mol）的关系
如图所示。则离子的氧化能力由大到小的排列顺序正确的是
（　　）
A. Cu2＋＞X3＋＞H＋
B. H＋＞X3＋＞Cu2＋
C. X3＋＞Cu2＋＞H＋
D. Cu2＋＞H＋＞X3＋
解析： 　氧化性：Cu2＋＞H＋，由图可知，反应开始转移0.1 mol电
子时，没有固体析出，可确定是0.1 mol X3＋在阴极得到电子转化为
0.1 mol X2＋；而后有固体物质析出，则是铜离子得到0.2 mol电子生
成0.1 mol铜，即析出的铜的质量为6.4 g，铜离子反应完全后，氢离
子得到电子生成氢气，没有固体生成；因此三种离子的氧化性顺序
为X3＋＞Cu2＋＞H＋，C项正确。
分点突破（三）　电解规律及电极反应的书写
　用惰性电极电解下列酸、碱、盐溶液，回答下列问题。
1. 若A为Na2SO4溶液，并滴入几滴石蕊试液，阳极反应为 　　，阳极
区溶液显 　　色，阴极反应为 　　，阴极区溶液显 　　色，总反应
为 　　；电解后搅拌溶液，溶液显 　　色，为使溶液复原，应补
加 　　。
提示：2H2O－4e－ O2↑＋4H＋　红　2H2O＋2e－ H2↑＋2OH
－　蓝　2H2O 2H2↑＋O2↑　紫　H2O
【交流讨论】
2. 若A为CuSO4溶液：
（1）电解时阳极生成 　　，阴极生成 　　，电解一段时间后，加
入 　　可使溶液复原。
提示： O2和H2SO4　Cu　CuO或CuCO3
（2）若加入0.1 mol CuO可使溶液复原，则电解过程中转移的电子
为 　　mol。
提示：0.2
（3）若CuSO4完全消耗后，继续通电，溶液还可以被电解吗？原因
是 　　　　。
提示：可以，因为CuSO4溶液完全反应后生成H2SO4溶液，通
电可以继续被电解
3. 为了加深对电解规律的理解，某同学做了以下探究，要求从H＋、
Cu2＋、Na＋、S 、Cl－ 5种离子中两两组成电解质，按下列要求
进行电解：
（1）以碳棒为电极，电解过程中电解质质量减少，水量不变，则
采用的电解质是 。若要恢复到电解前的状态，应
加入的物质是 。
解析：以碳棒为电极，电解过程中电解质质量减少，水量不
变，则阳离子只能为H＋、Cu2＋，阴离子只能是Cl－，其电解
质是HCl、CuCl2。
HCl、CuCl2　
HCl、CuCl2　
（2）以碳棒为电极，电解过程中电解质质量不变，水量减少，则采
用的电解质是 。若要恢复到电解前的状态，应
加入的物质是 。
解析：实质上是电解水，H＋、OH－分别在两极上放电，其电解
质是Na2SO4、H2SO4。
Na2SO4、H2SO4　
H2O　
（3）以碳棒为阳极，铁棒为阴极，电解过程中电解质和水量都减
少，则电解质是 。若要恢复到电解前的状态，应
加入的物质是 。
解析：若电解质是CuSO4，2CuSO4＋2H2O 2H2SO4＋2Cu
＋O2↑，若恢复到原状态，可加入CuO，也可加入CuCO3；若电
解质是NaCl，2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，要恢复
到原状态可通入HCl。
CuSO4、NaCl　
CuO或CuCO3、HCl　
酸、碱、盐溶液的电解规律
类型 电极反应特点 实例 电解 对象 电解质溶液浓度变化 pH 电解质溶液复原
电
解
水
型 NaOH H2O 增大 增
大 加水
H2SO4 H2O 增大 减
小 加水
Na2SO4 H2O 增大 不
变 加水
类型 电极反应特点 实例 电解 对象 电解质 溶液浓 度变化 pH 电解质溶液复原
电解
质分
解型 电解质电离出的阴、阳离
子分别在两极放电 HCl 电解
质 减小 增
大 通HCl
CuCl2 电解质 减小 — 加
CuCl2
放氢生碱型 阴极：H2O放出H2生成OH
－ 阳极：电解质阴离子放电 KCl 电解质和水 生成 新电 解质 增
大 通HCl
放氧生酸型 阴极：电解质阳离子放电 阳极：H2O放出O2生成H＋ CuSO4 电解质和水 生成 新电 解质 减
小 加CuO
或CuCO3
1. 用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液，电解一段时间后，再加入W，能
使溶液恢复到电解前的状态，符合题意的一组是（　　）
组号 X Y Z W
A C Fe NaCl H2O
B Pt Cu CuSO4 CuSO4溶液
C C C H2SO4 H2O
D Ag Fe AgNO3 AgNO3晶体
解析： 　复原溶液，A应通HCl，B应加CuO或CuCO3，C应加
H2O，D不需要加任何物质。
2. 在如图所示的装置中，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
（　　）
选项 a极板 b极板 x电极 z溶液
A 锌 石墨 负极 CuSO4
B 石墨 石墨 负极 NaOH
C 银 铁 正极 AgNO3
D 铜 石墨 负极 CuCl2
解析： 　本题突破口是“a极板质量增加”，据此判断a极一定是
阴极，则b极一定是阳极。A是电解CuSO4溶液，符合题意；B的实
质是电解水，两极都产生气体，不符合题意；C的阳极是银，是活
性电极，x极应该为负极，不符合题意；D的阳极生成氯气，氯气是
有刺激性气味的气体，不符合题意。
关键能力·细培养
2
互动探究 深化认知
电解电极反应的书写（归纳与论证）
【典例】　含有氰化物的废水危害极大，能毒杀各种鱼类和水生物。
c （CN－）在0.01～0.04 mg·L－1时，就有强烈的毒杀作用。
用如图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液pH为
9～10，阳极产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体。
（1）若用石墨和铁作电极材料，哪者为阳极？哪者为阴极？
提示：石墨为阳极，铁为阴极。若铁作阳极，铁失去电子生成
Fe2＋，则CN－无法除去，故铁只能作阴极。
（2）写出阳极、阴极的电极反应。
提示：阳极：Cl－＋2OH－－2e－ ClO－＋H2O，
阴极：2H2O＋2e－ H2↑＋2OH－。
阳极Cl－放电生成ClO－，氯元素的化合价升高，故在阳极发生
氧化反应；阳离子在电解池的阴极得到电子发生还原反应，在
碱性条件下，H2O放电生成H2和OH－。
（3）写出除去CN－的离子反应方程式。
提示：由于溶液是碱性条件，故除去CN－发生的反应为2CN－＋
5ClO－＋H2O N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋2OH－。
1. 做到“三看”，正确书写电极反应
（1）一看电极材料，若是金属（Au、Pt除外）作阳极，金属一定
失去电子（注：Fe生成Fe2＋）。
（2）二看介质，介质是否参与电极反应。
（3）三看是否有特殊信息（如题目信息），若电解目的是制取氧
化铝，则阳极产物不能是Al3＋。
【规律方法】
2. 电解池中电极反应书写的3个关键点
（1）书写电解池中电极反应时，一般以实际放电的离子表示，但
书写总电解反应时，弱电解质一定要写成化学式。
（2）电极反应的书写首先根据题干要求及信息大胆写出反应物和
生成物，然后根据“阴（极）得（e－）阳（极）失（e－）”
加上得失电子数目，最后根据电解质溶液酸碱性补上H＋、OH
－或H2O，依据电荷守恒配平。
（3）要确保两极得失电子数目相等，且总反应注明条件“电
解”。
【迁移应用】
1. 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（　　）
A. a为直流电源的负极
D. 电解时，H＋由阴极室通过阳离子交换膜转移到阳极室
解析： 　SO2在与a电极连接的电极上失去电子，被氧化生成S
，所以阳极与电源正极a电极连接，A错误；a为正极，b为负
极，所以阴极得电子发生还原反应，电极反应式为2HS ＋2H＋＋
2e－ S2 ＋2H2O，B错误；SO2在阳极失去电子，被氧化产生
S ，阳极的电极反应式为SO2＋2H2O－2e－ S ＋4H＋，C
正确；阳离子交换膜只允许阳离子通过，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转移到阴极室，D错误。
2. 以石墨、铜为电极，电解K2MnO4溶液制备KMnO4溶液，装置如图所示。
（1）电解过程中，Cu极附近电解质溶液的pH
（填“升高”“降低”或“不变”）。
阳极的电极反应式为 。
解析： Cu为阴极，阴极上水被还原生成氢气和OH－，pH升
高。阳极上Mn 被氧化成Mn ，电极反应式为Mn －e
－ Mn 。
升高　
Mn －
e－ Mn 　
（2）铜极、石墨极能否互换并简述理由：
。
解析：不能互换，因为互换后铜为阳极，铜失去电子得到Cu2
＋，不能制备高锰酸钾。
不能互换，因为互换后铜
为阳极，铜失去电子，发生氧化反应，得到Cu2＋　
教学效果·勤检测
3
强化技能 查缺补漏
1. 下面列出了用惰性电极电解不同物质的电极反应式，其中错误的是
（　　）
解析： 　A项中电解饱和食盐水时，阴极应是H2O放电生成H2和
OH－。
2. 下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是（　　）
A. HCl、CuCl2、Ba（OH）2
B. NaOH、CuSO4、H2SO4
C. NaOH、H2SO4、Ba（OH）2
D. NaBr、H2SO4、Ba（OH）2
解析： 　电解HCl、CuCl2溶液就是电解电解质本身，电解NaBr、
CuSO4溶液时，电解质、水均被电解，分别属于放氢生碱型、放氧
生酸型。
3. 用惰性电极电解足量的下列溶液，一段时间后，再加入一定量的另
一种物质（方括号内），不能使溶液与原来溶液一样的是（　　）
A. CuCl2[CuCl2] B. NaOH[H2O]
C. NaCl[HCl] D. CuSO4[Cu（OH）2]
解析： 　电解足量的CuSO4溶液，两极生成Cu和O2，故加入一定
量的CuO或CuCO3可使溶液复原。
4. 如图所示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极附近显红色。
（1）①b为电源的 极（填“正”“负”
“阴”或“阳”，下同）；
②Z池中e为 极；
负　
阳　
③连接Y、Z池线路，电子流动的方向是d e（用“→”或
“←”填空）。
←　
（2）①写出c极的电极反应式： ；
②写出Y池中总反应的化学方程式：
；
③写出e极的电极反应式： 。
2Cl－－2e－ Cl2↑　
2NaCl＋
2H2O　 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑　
Cu－2e－ Cu2＋　
解析：d极附近显红色，说明d为阴极，电极反应式为2H2O＋
2e－ 2OH－＋H2↑，c为阳极，电极反应式为2Cl－－2e－
Cl2↑，Y池电解NaCl溶液的总反应的化学方程式为2NaCl
＋2H2O 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑；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、Cu－2e－ Cu2＋，电子流动方向为e→d。
学科素养·稳提升
4
内化知识 知能升华
1. 下列关于电解池工作原理的说法错误的是（　　）
A. 电解池是一种将电能转化成化学能的装置
B. 电解池中发生的反应一般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，电解池工作时，电极本身不会参加电极反应
解析： 　如果阳极是活性电极，电极本身失去电子，发生氧化
反应。
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2. 下列装置能构成电解池的是（　　）
解析： 　电解池是将电能转化为化学能的装置，必须有外接电
源，同时有闭合电路，A装置没有形成闭合电路，B装置和C装置没
有外接电源，D装置满足电解池的结构。
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3. 以石墨为电极，电解含有少量酚酞和淀粉的NaI溶液。下列说法错
误的是（　　）
A. 电解后溶液pH变小
B. 阴极附近产生OH－使溶液呈红色
C. 阳极附近溶液呈蓝色
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解析： 　以石墨为电极，电解NaI溶液，阳极上I－失电子生成I2，
电极反应式为2I－－2e－ I2，因此阳极附近溶液呈蓝色，C正
确；阴极上水电离出的氢离子得电子，电极反应式为2H2O＋2e－
H2↑＋2OH－，使滴有酚酞的溶液呈红色，B、D正确；以石墨
为电极，电解NaI溶液时，生成氢氧化钠溶液，溶液的pH变大，A
错误。
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4. 用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（　　）
A. 电解氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小
B. 电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液pH不变
C. 电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为
1∶1
D. 电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为
1∶2
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解析： 　电解稀氢氧化钠溶液，实质上是电解水，所以 c （OH
－）增大，溶液的pH变大，A错误；电解稀硫酸，实质上是电解
水，所以 c （H＋）增大，溶液的pH变小，B错误；电解硫酸钠溶
液，实质上是电解水，阳极生成氧气，阴极生成氢气，则阴极和阳
极析出产物的物质的量之比为2∶1，D错误。
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5. 用惰性电极电解下列各组中的三种溶液，电解过程中，溶液的pH变
化依次为减小、不变、增大的是（不考虑气体的溶解及盐的水解）
（　　）
A. HCl、HNO3、K2SO4
B. AgNO3、CuCl2、Cu（NO3）2
C. CaCl2、KOH、NaNO3
D. CuSO4、Na2SO4、KCl
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解析： 　电解HCl溶液为电解电解质型，电解HNO3溶液、K2SO4
溶液为电解水型，溶液的pH变化依次为增大、减小、不变，A不符
合题意；电解AgNO3溶液生成硝酸、银和氧气，溶液的pH减小，电
解CuCl2溶液为电解电解质型，CuCl2溶液浓度减小，溶液的pH不
变，电解Cu（NO3）2溶液生成铜、硝酸和氧气，溶液的pH减小，B
不符合题意；电解CaCl2溶液生成氢氧化钙、氯气和氢气，电解
KOH溶液、NaNO3溶液为电解水型，溶液的pH变化依次为增大、增
大、不变，C不符合题意；电解CuSO4溶液生成铜、氧气和硫酸，
电解Na2SO4溶液为电解水型，电解KCl溶液生成氢气、氯气和氢氧
化钾，溶液的pH变化依次为减小、不变、增大，D符合题意。
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6. 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
极上有气体逸出，d电极质量增大。符合上述实验结果的一项是（　）
选项 X Y
A AgNO3 Na2CO3
B Cu（NO3）2 Pb（NO3）2
C FeSO4 Al2（SO4）3
D MgSO4 CuSO4
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解析： 　A项，X为AgNO3、Y为Na2CO3时，根据离子的放电顺序
可知，b电极上Ag＋放电生成固体银，d电极上水放电生成H2和OH
－，错误；B项，X为Cu（NO3）2、Y为Pb（NO3）2时，根据离子的
放电顺序可知，b电极上Cu2＋放电生成固体铜，d电极上Pb2＋放电生
成固体铅，错误；C项，X为FeSO4、Y为Al2（SO4）3时，根据离子
的放电顺序可知，b电极上Fe2＋放电生成固体铁，d电极上水放电生
成氢气和OH－，错误；D项，X为MgSO4、Y为CuSO4时，根据离子
的放电顺序可知，b电极上水放电生成氢气和OH－，d电极上Cu2＋放
电生成固体铜，电极质量增大，正确。
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7. 如图用石墨作电极的电解池中，放入某足量蓝色溶液500 mL进行电
解，观察到A电极表面有红色固体生成，B电极有无色气体生成；通
电一段时间后，取出A电极，洗涤、干燥、称量，A电极增重1.6
g。下列说法错误的是（　　）
A. 图中B电极同电源正极相连
B. 该蓝色溶液可能是CuSO4或CuCl2溶液
C. 电解后溶液的酸性增强
D. 要使电解后溶液完全恢复到电解前的状态，则可加入2 g
CuO
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解析： 　A电极表面有红色固体生成，说明A电极为阴极，电
极反应为Cu2＋＋2e－ Cu；B电极有无色气体生成，说明B
电极为阳极，电极反应为2H2O－4e－ 4H＋＋O2↑。B电极为
电解池阳极，与电池正极相连，A正确；根据阴离子放电顺序可
知，硝酸根离子在OH－后放电，Cl－在OH－前放电，因此，蓝色
溶液不能为CuCl2溶液，B错误；B电极的电极反应为2H2O－4e－
4H＋＋O2↑，电解过程中生成H＋，使H＋浓度增大，即电解
后溶液的酸性增强，C正确。
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8. 甲、乙两同学，均用惰性电极电解相同浓度的硫酸铜溶液，各通电
一段时间后，甲、乙分别向所得的溶液中加入0.1 mol CuO和0.1 mol
Cu（OH）2，都恰好使溶液恢复到电解前的浓度。则甲、乙在电解
过程中转移的电子的物质的量之比为（　　）
A. 1∶1 B. 1∶2 C. 1∶3 D. 1∶4
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解析： 　甲向所得溶液中加入0.1 mol CuO后恢复到电解前的浓
度，可知发生反应
2H2O＋2CuSO4 2Cu＋O2↑＋2H2SO4　转移电子
2 mol 4 mol
0.1 mol 0.2 mol
故转移电子的总物质的量为0.2 mol；Cu（OH）2从组成上可看成
CuO·H2O，乙向所得溶液中加入0.1 mol Cu（OH）2后恰好恢复到电
解前的浓度，即电解了0.1 mol硫酸铜，并电解了0.1 mol H2O，由电
解的总反应式可知，
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2H2O＋2CuSO4 2Cu＋O2↑＋2H2SO4　转移电子
2 mol 4 mol
0.1 mol 0.2 mol
2H2O 2H2↑＋O2↑　转移电子
2 mol 4 mol
0.1 mol 0.2 mol
所以电解过程中共转移电子的物质的量为0.2 mol＋0.2 mol＝0.4 mol，
则甲、乙在电解过程中转移的电子的物质的量之比为0.2 mol∶0.4 mol
＝1∶2，B正确。
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9. 某同学使用石墨电极，在不同电压（ x ）下电解pH＝1、0.1 mol·L－
1的FeCl2溶液，实验记录如下（ a 、 b 代表电压数值）
序号 电压/V 阳极现象 检验阳极产物
Ⅰ x ＞ a 电极附近出现黄色，有气泡产生 有Fe3＋、有Cl2
Ⅱ a ＞ x ≥ b 电极附近出现黄色，无气泡产生 有Fe3＋、无Cl2
Ⅲ b ＞ x
≥0 无明显变化 无Fe3＋、无Cl2
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下列说法中，不正确的是（　　）
A. Ⅰ中阳极附近的溶液可使KI淀粉试纸变蓝
B. 由Ⅱ中阳极现象不能说明该电压下Cl－在阳极是否放电
C. Ⅱ中出现黄色可能是因为Fe2＋有还原性，在阳极放电产生Fe3＋
D. 增加pH＝1、0.1 mol·L－1的NaCl溶液作对照实验，进一步验证Cl－
在阳极是否放电
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解析： 　A项，Ⅰ中阳极生成了Fe3＋、Cl2，均能够将碘化钾氧化为
碘单质，使淀粉变蓝，正确；B项，Ⅱ中未检测出Cl2，可能是因为
Cl－在阳极生成的Cl2具有氧化性，能氧化Fe2＋生成Fe3＋使溶液变黄
色，从而无Cl2放出，因此该电压下Cl－在阳极是否放电仍需验证，
正确；C项，由Ⅱ推测，Fe3＋产生的原因可能是Fe2＋在阳极放电，元
素化合价升高，Fe2＋具有还原性，正确；D项，电解pH＝1的0.1
mol·L－1 FeCl2溶液，增加电解pH＝1的NaCl溶液作对照试验，探究
Cl－是否放电，需要在浓度相同的条件下进行，所以氯化钠溶液的
浓度应为0.2 mol·L－1，错误。
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10. 如图甲所示的电解池中，Pt电极位于所含Cu（NO3）2和AgNO3均
为0.05 mol·L－1的电解液中，图乙是该电解过程中转移电子数与阴
极质量的变化关系图。下列说法错误的是（　　）
　
A. 过程Ⅰ，在阴极上析出金属银
B. 过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，溶液的pH均降低
C. 过程Ⅱ，阳极上有氧气放出
D. 过程Ⅱ析出固体的质量是过程Ⅰ析出固体的质量的2倍
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解析： 　过程Ⅰ发生反应：4Ag＋＋2H2O 4Ag＋O2↑＋4H＋，过
程Ⅱ发生反应：2Cu2＋＋2H2O 2Cu＋O2↑＋4H＋，过程Ⅲ发生反
应：2H2O 2H2↑＋O2↑。因为氧化性：Ag＋＞Cu2＋，故在阴极上
Ag＋先放电，析出金属银，A项正确；过程Ⅰ、Ⅱ发生的电解反应中
均有H＋生成，溶液中 c （H＋）增大，pH降低；过程Ⅲ发生的电解
反应是电解水，溶液中 c （H＋）增大，pH降低，B项正确；过程Ⅱ
中阳极的电极反应为2H2O－4e－ O2↑＋4H＋，C项正确；过程Ⅱ
析出的Cu和过程Ⅰ析出的Ag的物质的量相同，则析出Cu与Ag的质
量比为64∶108，D项错误。
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11. 用如图所示的装置进行电解，通电一会儿，发现湿润的淀粉-KI试
纸的C端变为蓝色。
（1）E为电源的 极，F为电源的 极。
负　
正　
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（2）A中发生反应的化学方程式为
。
（3）在B中观察到的现象是
。
4AgNO3＋2H2O　 4Ag＋
4HNO3＋O2↑　
铜片溶解，石墨电极上有气体生成，
溶液中有蓝色沉淀生成　
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（4）D端的电极反应式为 。
解析：本题实质上是三个电解装置串联，电源中E为负极，F
为正极。A中，Pt为阳极，Fe为阴极，电解AgNO3溶液；B
中，Cu为阳极，电极反应式为Cu－2e－ Cu2＋，石墨为阴
极，电极反应式为2H2O＋2e－ H2↑＋2OH－，溶液中有氢
氧化铜蓝色沉淀生成；D端为阴极，电极反应式为2H2O＋2e
－ H2↑＋2OH－。
2H2O＋2e－ H2↑＋2OH－　
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12. A、B、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
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：
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（1）M为电源的 （填“正”或“负”）极，b电极上发生的电
极反应为 。
解析：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电极为阳极，a电
极为阴极，M为电源的负极，N为电源的正极。乙溶液中含
Cu2＋，而Cu2＋只能和S 结合，可以确定B为CuSO4；由题
图2可以确定A为KOH或NaOH，C为Na2SO4或K2SO4；甲中
为KOH或NaOH溶液，相当于电解水，阳极b处OH－放电，电
极反应式为4OH－－4e－ 2H2O＋O2↑。
负　
4OH－－4e－ 2H2O＋O2↑　
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（2）写出乙烧杯中电解的总化学方程式：
。
（3）如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继
续进行，为什么？
。
解析：乙烧杯中电解的是CuSO4溶液，电解的总化学方程式为
2CuSO4＋2H2O 2Cu＋O2↑＋2H2SO4。
2CuSO4＋2H2O　 2Cu
＋O2↑＋2H2SO4　
能，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，变
为电解水的反应　
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（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 。
解析：乙中铜全部析出后，电解质变为H2SO4，所以电解仍能继
续进行。
向丙烧杯中加入一定量水　
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感谢欣赏
THE END

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