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第1课时　电解的原理
　　
1.某同学欲完成反应：2HCl＋2Ag2AgCl＋H2↑，设计了下列四个实验，你认为可行的是（　　）
2.用指定材料作阳极和阴极来电解一定物质的量浓度的溶液甲，然后加入物质乙能使溶液复原。则合适的组合是（　　）
选项 阳极 阴极 溶液甲 物质乙
A Pt Pt NaOH NaOH固体
B 铜 铁 CuSO4 CuO
C C Pt NaCl 盐酸
D Pt Pt H2SO4 H2O
3.用铂作电极电解某种溶液，通电一段时间后，溶液的酸性增强，并且在阳极得到0.56 L气体，阴极得到1.12 L气体（两种气体均在相同条件下测定）。由此可知溶液可能是（　　）
A.稀盐酸 B.KNO3溶液
C.CuSO4溶液 D.稀硫酸
4.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
5.用惰性电极电解足量的Cu（NO3）2溶液，下列说法中不正确的是（　　）
A.阴极发生的电极反应为Cu2＋＋2e－Cu
B.阳极发生的电极反应为2H2O－4e－4H＋＋O2↑
C.若有6.4 g金属Cu析出，放出O2的物质的量为0.05 mol
D.恰好电解完时，加入一定量的Cu（NO3）2，溶液可恢复到原来的状态
6.如图所示，两电极上发生的电极反应为a极：Cu2＋＋2e－Cu；b极：Fe－2e－Fe2＋。下列说法不正确的是（　　）
A.该装置的电解质溶液中一定含有Cu2＋
B.该装置一定是将化学能转化为电能
C.a、b可能是同种电极材料
D.a极上一定发生还原反应
7.如图所示，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极板处有无色无味的气体放出，符合这一情况的是（　　）
选项 a极板 b极板 X电极 Z
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
8.将如图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是（　　）
A.Zn电极上发生还原反应
B.片刻后盐桥中的Cl－向乙装置中移动
C.片刻后在a点滴加酚酞观察到滤纸变红色
D.片刻后在b点滴加淀粉-KI溶液观察到滤纸无变化
9.按图甲装置进行实验，若图乙中横坐标x表示通过电极的电子的物质的量。下列叙述正确的是（　　）
A.F表示反应生成Cu的物质的量
B.E表示反应实际消耗H2O的物质的量
C.E表示反应生成O2的物质的量
D.F表示反应生成H2SO4的物质的量
10.把溶质的物质的量均为0.2 mol的CuSO4溶液和NaCl溶液用惰性电极进行电解，如图所示，当阴极有6.72 L气体产生时，阳极产生气体的体积为（气体的体积均已折算为标准状况下的体积）（　　）
A.3.36 L B.4.48 L
C.6.72 L D.11.2 L
11.某小组为研究电化学原理，设计甲、乙、丙三种装置（C1、C2、C3均为石墨）。下列叙述不正确的是（　　）
A.甲装置中是将化学能转化为电能，乙、丙装置中是将电能转化为化学能
B.C1、C2分别是阳极、阴极，锌片、铁片上都发生氧化反应
C.C1上和C3上放出的气体相同，铜片和铁片上放出的气体也相同
D.甲、丙中氢离子浓度都逐渐减小
12.现用Pt电极电解1 L浓度均为0.1 mol·L－1的HCl、CuSO4的混合溶液，装置如图，下列说法正确的是（　　）
A.电解开始时阴极有H2放出
B.电解开始时阳极反应：Cu2＋＋2e－Cu
C.当电路中通过电子的量超过0.1 mol时，此时阴极放电的离子发生了变化
D.整个电解过程中，S不参与电极反应
13.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，铜为　　　　极。
（2）A中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　，溶液酸性　　　　（填“增强”“减弱”或“不变”）。
（3）在B中观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　。
（4）D端的电极反应式为　　　　　　　。
第1课时　电解的原理
1.C　银在金属活动性顺序中位于氢之后，因此Ag不能直接与盐酸反应，可利用电解的方式使反应进行。根据反应关系及装置特点可知，Ag应为阳极。
2.D　Pt作电极电解NaOH溶液时，阴极上生成氢气，阳极上生成氧气，实质上电解的物质是水，则电解后加入适量的水可以使溶液恢复原状，A错误；用Cu作阳极、Fe作阴极电解硫酸铜溶液，实质上是电镀，电解质溶液中溶质及其浓度不变，不需要加入物质，B错误；用C作阳极、Pt作阴极电解氯化钠溶液，阴极上生成氢气、阳极上生成氯气，实质上电解的物质是HCl，要使溶液恢复原状，需要通入适量HCl，C错误；用Pt作电极电解稀硫酸，实质上电解的物质是水，所以加入适量水能使电解后溶液恢复原状，D正确。
3.D　阳极与阴极产生的气体体积之比为＝，相当于电解水，溶液的酸性增强说明电解了含氧酸的水溶液。
4.C　电解硫酸，实则是电解水，溶液体积减小，c（H＋）增大，pH减小，A错误；电解氢氧化钠溶液，实则是电解水，c（OH－）增大，pH增大，B错误；电解硫酸钠，实则是电解水，导致硫酸钠溶液浓度增大，但溶液中氢离子和氢氧根离子浓度不变，所以pH不变，C正确；电解氯化钠溶液，氯离子放电生成Cl2，H2O放电生成H2和OH－，c（OH－）增大，所以溶液中pH增大，D错误。
5.D　用惰性电极电解足量的Cu（NO3）2溶液，阴极的电极反应为Cu2＋＋2e－Cu，阳极的电极反应为2H2O－4e－4H＋＋O2↑，若有6.4 g（即0.1 mol）金属Cu析出，外电路中转移0.2 mol电子，放出O2的物质的量为＝0.05 mol，恰好电解完时，加入一定量的CuO，溶液可恢复到原来的状态，A、B、C正确，D错误。
6.B　该装置既可构成原电池，也可构成电解池。当构成原电池时，a极材料是活动性比铁差的金属或石墨，b极为铁，电解质溶液中含Cu2＋；当构成电解池时，a极作阴极，b极作阳极且必须是铁电极，电解液中含Cu2＋。
7.A　电解硫酸铜溶液，阳极生成氧气，阴极析出铜单质，A正确；电解质溶液中的金属元素钠元素在金属活动性顺序中处于氢元素前边，阴极生成氢气，阳极生成氧气，两极都生成气体，B错误；铁是活泼金属，在阳极失去电子，在b极上得不到气体，C错误；电解氯化铜溶液，阳极生成有色气体氯气，阴极析出铜单质，不符合b极板处有无色无味的气体放出的现象，D错误。
8.C　该装置为原电池装置，Zn为负极，Cu为正极，Zn电极上发生氧化反应，A项错误；原电池中阴离子移向负极，即盐桥中的Cl－向甲装置中移动，B项错误；对于用饱和氯化钠溶液浸取的滤纸，其中a是阴极，发生还原反应：2H2O＋2e－2OH－＋H2↑，c（OH－）不断增大，溶液呈碱性，酚酞遇碱变红色，b是阳极，发生氧化反应：2Cl－－2e－Cl2↑，氯气能使淀粉-KI溶液变蓝色，C项正确，D项错误。
9.B　由题意可知电解总反应为2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑，根据反应中各物质与转移电子的关系：2Cu～2H2O～2H2SO4～O2～4e－可知，E表示反应实际消耗H2O的物质的量或反应生成Cu、H2SO4的物质的量，F表示反应生成O2的物质的量。
10.C　由题意可知，n（CuSO4）＝0.2 mol，n（NaCl）＝0.2 mol，在阴极的离子有Cu2＋、H＋，在阳极的离子有Cl－、OH－。电解分两个阶段：第一阶段，阴极Cu2＋先得到电子被还原，Cu2＋＋2e－Cu，Cu2＋反应完需转移0.4 mol 电子，根据得失电子守恒，此时阳极发生：2Cl－－2e－Cl2↑、2H2O－4e－O2↑＋4H＋；阳极产生的气体为0.1 mol氯气和0.05 mol氧气，气体总的物质的量为0.15 mol；第二阶段，阴极H＋得到电子被还原，阴极反应：2H2O＋2e－2OH－＋H2↑，生成标准状况下6.72 L气体为氢气，即0.3 mol氢气，转移0.6 mol电子，此时阳极反应：2H2O－4e－4H＋＋O2↑，根据得失电子守恒，阳极产生的气体为0.15 mol氧气，两个阶段阳极产生气体的物质的量共0.15 mol＋0.15 mol＝0.3 mol，则在标准状况下的体积为0.3 mol ×22.4 L·mol－1＝6.72 L。
11.B　甲没有外接电源，为原电池，乙、丙有外接电源，为电解池，A项正确；乙中C1、C2分别是电解池的阳极、阴极，甲中锌作负极，锌失去电子发生氧化反应，丙中铁片作阴极，阴极上H＋得到电子发生还原反应，B项错误；C1和C3都是阳极，阳极上氯离子失去电子发生氧化反应而生成氯气，铜片和铁片上都是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，C项正确；甲、丙溶液中，甲中正极和丙中阴极上都是氢离子得到电子生成氢气，随着反应的进行，氢离子浓度都逐渐减小，D项正确。
12.D　依据离子放电顺序可知阴极先放电的是Cu2＋，故阴极开始析出的是Cu，阳极先放电的是Cl－，故阳极开始产生的是Cl2，A、B错误；由阴极电极反应Cu2＋＋2e－Cu，n（Cu2＋）＝0.1 mol，当电路中通过电子的量达到0.2 mol时，此时Cu2＋消耗完毕，之后阴极放电离子变为H＋，C错误；阳极先是Cl－放电，当Cl－消耗完毕，此时H2O电离产生的OH－开始在阳极放电，S不参与电极反应，D正确。
13.（1）负　阳
（2）4AgNO3＋2H2O4Ag＋4HNO3＋O2↑　增强
（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－2OH－＋H2↑
解析：本题实质上是三个电解装置串联，首先判断电源的正、负极，E为负极，F为正极；A是以Pt为阳极、Fe为阴极电解AgNO3溶液的电解池装置。B中Cu为阳极，Cu溶解发生的反应为Cu－2e－Cu2＋，石墨为阴极，发生的电极反应为2H2O＋2e－2OH－＋H2↑，所以溶液中的OH－与溶液中的Cu2＋反应有氢氧化铜蓝色沉淀生成。D端为阴极，发生的电极反应为2H2O＋2e－2OH－＋H2↑。
4 / 4第1课时　电解的原理
学习目标
1.了解电解池的工作原理。 2.能分析、解释电解池的工作原理，能设计简单的电解池。 3.能举例说明化学在解决能源危机中的重要作用，能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响。
知识点一　电解的原理
电解熔融氯化钠实验
1.实验装置
2.实验现象
通电后，在石墨电极周围有　　　　产生，在铁电极上生成　　　　　　。
3.实验分析
（1）通电前：熔融氯化钠中存在的微粒是　　　　、　　　　，离子做无规则自由运动。
（2）通电后离子的运动方向
①阳离子（Na＋）移向　　　　　　　；
②阴离子（Cl－）移向　　　　　　　。
（3）电极上发生的反应
铁电极：　　　　　　　，
石墨电极：　　　　　　　。
4.实验结论
熔融的氯化钠在电流作用下发生了　　　，分解生成了　　　　　。
5.电解
【探究活动】　
　1807年，英国化学家戴维将铂电极插入熔融的氢氧化钾中并接通直流电源时，奇迹发生了，在阴极附近产生一种银白色的金属，随即形成紫色火焰。这就是发现钾元素的主要过程，在当时社会上引起了轰动。
交流讨论
1.通电过程中阴极发生反应的类型是什么？阳极发生反应的类型是什么？
2.若将“熔融的氢氧化钾”换成CuCl2溶液。
（1）通电前溶液中存在哪些离子？
（2）通电后阴、阳离子各向哪个电极移动？
（3）在两极各是什么离子发生反应？产物分别是什么？
【归纳总结】　
1.电解池
（1）概念：将电能转化为化学能的装置。
（2）构成条件
2.电极与电极反应
（1）电极名称
阴极：发生还原反应，与电源的负极相连；
阳极：发生氧化反应，与电源的正极相连。
（2）电极的判断
（3）电极反应：在电极上进行的半反应，它可以表示电极上物质的变化情况和电子的转移情况。
3.电解池工作原理
（1）工作原理。
（2）三个流向
①电子流向：电源负极→阴极，阳极→电源正极；②电流方向：电源正极→阳极，阴极→电源负极；③离子流向：阳离子→阴极，阴离子→阳极。
1.如图是电解熔融NaCl制备金属钠的装置示意图，下列有关判断正确的是（　　）
A.电流从负极流出，流入铁电极
B.石墨电极为正极，发生还原反应
C.Na＋在铁电极上得到电子被还原为钠单质
D.装置中两个电极可以互换
2.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如图中，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
知识点二　用惰性电极电解电解质溶液的规律
电解时放电顺序和电极产物的判断
1.基本思路
2.离子放电顺序
（1）阴离子的放电顺序
（2）阳离子放电顺序
【探究活动】　
　从Na＋、N、S、Cl－、Cu2＋、Ba2＋、H＋、I－中选出适当的离子组成可溶性电解质，用惰性电极（石墨电极）对其溶液进行电解。
交流讨论
1.有下列两组离子：①Cu2＋、Na＋、H＋；②Cl－、I－、S。电解时，移向阳极的离子是哪一组？离子放电的先后顺序是什么？移向阴极的离子是哪一组？离子放电的先后顺序是什么？
2.若两极分别放出H2和O2，则符合条件的电解质有哪些？
3.若阴极析出金属、阳极放出O2，则符合条件的电解质有哪些？
【归纳总结】　
电解规律（惰性电极）
电解质及类别 电极反应 电解物质 pH 变化 溶液复原方法
电解水型 硫酸（含氧酸） 阳极：①酸、盐：2H2O－4e－4H＋＋O2↑ ②碱：4OH－－4e－O2↑＋2H2O 阴极：①酸：4H＋＋4e－2H2↑ ②碱、盐：2H2O＋2e－2OH－＋H2↑ H2O 减小 加入 H2O
NaOH（强碱） 增大
Na2SO4（活泼金属的含氧酸盐） 不变
电解电解 质型 盐酸（无氧酸） 阳极：2Cl－－2e－Cl2↑ 阴极：2H＋＋2e－H2↑ HCl 增大 通入HCl（g）
CuCl2（不活泼金属的无氧酸盐） 阳极：2Cl－－2e－Cl2↑ 阴极：Cu2＋＋2e－Cu CuCl2 — 加入CuCl2（s）
放H2生碱型 NaCl（活泼金属的无氧酸盐） 阳极：2Cl－－2e－Cl2↑ 阴极：2H2O＋2e－H2↑＋2OH－ NaCl、 H2O 增大 通入HCl（g）
放O2生酸型 CuSO4 （不活泼金属的含氧酸盐） 阳极：2H2O－4e－O2↑＋4H＋ 阴极：2Cu2＋＋4e－2Cu CuSO4、 H2O 减小 加入CuO（s）或 CuCO3（s）
名师点拨
　　电解质溶液复原措施：一般加入含阳极产物元素和含阴极产物元素的化合物。
1.用惰性电极进行电解，下列说法正确的是（　　）
A.电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液pH不变
B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小
C.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
D.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
2.用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液，电解一段时间后，再加入一定量的W，能使溶液恢复到电解前的状态，则下列符合题意的一组是（　　）
选项 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
3.如图为以惰性电极进行电解的装置。
（1）写出A、B、C、D各电极上的电极反应和总反应方程式：
A：　　　　　　　，
B：　　　　　　　，
总反应方程式：　　　　　　　；
C：　　　　　　　，
D：　　　　　　　，
总反应方程式：　　　　　　　。
（2）在A、B、C、D各电极上析出的反应产物的物质的量之比为　　　　　　　。
1.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
2.如图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d均为石墨电极，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
3.如图是利用直流电源电解稀Na2SO4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蕊溶液。下列实验现象中正确的是（　　）
A.逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
B.一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体
C.a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
D.a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
4.（2025·河北沧州高二检测）直接电解海水制H2的工作原理如图所示（透气膜只允许水分子通过，Q、R电极均为惰性电极），下列说法正确的是（　　）
A.该装置工作时，能量的转化形式主要为化学能转化为电能
B.该装置工作时，R电极上发生氧化反应，失去电子
C.若外接电源为铅蓄电池，Q电极应与PbO2电极相连
D.该装置工作时，每转移0.2 mol电子，此时产生气体的总体积为2.24 L（标准状况下）
5.根据如图所示装置，回答下列各问题：
（1）甲池为　　　　（填“原电池”或“电解池”）装置。
（2）甲池反应前，两电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差28 g，导线中通过　　mol电子。
（3）实验过程中，甲池左侧烧杯中N的浓度　　　　（填“变大”“变小”或“不变”）。
（4）其他条件不变，若用U形铜棒代替“盐桥”，工作一段时间后取出U形铜棒称量，质量　　　　（填“变大”“变小”或“不变”）。
（5）若乙池中的某盐溶液是足量AgNO3溶液，则乙池中左侧Pt电极的电极反应为 　　　　　　　　　　　，工作一段时间后，若要使乙池溶液恢复原来浓度，可向溶液中加入　　　　　　　（填化学式）。
第1课时　电解的原理
知识点一
2.气泡　银白色金属　3.（1）Na＋　Cl－　（2）①与电源负极相连的铁电极　②与电源正极相连的石墨电极
（3）2Na＋＋2e－2Na　2Cl－－2e－Cl2↑　4.化学变化　钠和氯气　5.电解
探究活动
1.提示：阴极钾元素的化合价降低，发生还原反应，则阳极发生氧化反应。
2.提示：（1）由CuCl2电离出的Cu2＋、Cl－，由H2O电离出的少量H＋、OH－。
（2）Cu2＋、H＋向阴极移动，Cl－、OH－向阳极移动。
（3）Cu2＋、H＋在阴极发生还原反应，由于氧化性：Cu2＋＞H＋，则Cu2＋首先被还原生成铜：Cu2＋＋2e－Cu；Cl－、OH－在阳极发生氧化反应，由于还原性：Cl－＞OH－，则Cl－首先被氧化生成氯气：2Cl－－2e－Cl2↑，即阴极的产物是铜，阳极的产物是氯气。
对点训练
1.C　电流从正极流出，流入石墨电极，A项错误；石墨电极与电源正极相连，为阳极，发生氧化反应，B项错误；铁电极是阴极，Na＋在铁电极上得到电子被还原为钠单质，C项正确；若两个电极互换，则铁电极为阳极，Fe失去电子生成Fe2＋，Cl－不能失去电子，得不到Cl2，一段时间后Fe2＋在阴极得到电子生成Fe，D项错误。
2.B　电子由电源的负极流出，故a是阴极，d是正极，溶液中的阳离子移向阴极。
知识点二
1.电极材料　阴离子　阳离子
探究活动
1.提示：②，I－＞Cl－＞S。
①，Cu2＋＞H＋＞Na＋。
2.提示：HNO3、H2SO4、NaNO3、Na2SO4等。
3.提示：Cu（NO3）2、CuSO4等。
对点训练
1.D　电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液pH变小，A错误；电解稀氢氧化钠溶液，实质上是电解水，故溶液pH增大，B错误；电解硫酸钠溶液相当于电解水，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为2∶1，C错误；电解氯化铜溶液时，阴极上铜离子得到电子生成铜，阳极上氯离子失去电子生成氯气，根据得失电子守恒，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1，D正确。
2.C　A项，阳极为惰性电极，Cl－在阳极放电，阳极反应为2Cl－－2e－Cl2↑，阴极是H＋放电，阴极反应为2H2O＋2e－2OH－＋H2↑，通入HCl（g）能使溶液恢复到原状态，不符合题意；B项，阳极为惰性电极，OH－在阳极放电，阳极反应为2H2O－4e－4H＋＋O2↑，阴极是Cu2＋放电，阴极反应为2Cu2＋＋4e－2Cu，加入CuO（s）能使溶液恢复到原状态，不符合题意；C项，两电极均为惰性电极，阴极是H＋放电，阳极是OH－放电，其实质是电解水，加适量水可使溶液恢复到原状态，符合题意；D项，Ag做阳极，为活性电极，阳极反应为Ag－e－Ag＋，阴极反应为Ag＋＋e－Ag，AgNO3溶液浓度不变，不需要加AgNO3晶体，不符合题意。
3.（1）Cu2＋＋2e－Cu　2Cl－－2e－Cl2↑　CuCl2Cu＋Cl2↑　Ag＋＋e－Ag　2H2O－4e－O2↑＋4H＋　4AgNO3＋2H2O4Ag＋4HNO3＋O2↑
（2）2∶2∶4∶1
解析：A、B、C、D各电极上分别发生如下反应：Cu2＋＋2e－Cu；2Cl－－2e－Cl2↑；Ag＋＋e－Ag；2H2O－4e－O2↑＋4H＋。由得失电子守恒可知在四个电极上析出的物质的物质的量之比为n（Cu）∶n（Cl2）∶n（Ag）∶n（O2）＝2∶2∶4∶1。
【随堂演练】
1.D　用石墨作电极，电解碘化钾溶液类似于电解氯化钠溶液，阳极反应为2I－－2e－I2，阳极附近溶液变蓝色；阴极反应为2H＋＋2e－H2↑，阴极有氢气逸出，附近溶液中氢氧根离子浓度增大呈碱性，溶液变红色。
2.C　电流从电源的正极流出，故a为正极，b为负极，c为阳极，d为阴极。电解时，因Cu2＋移向阴极，在阴极放电析出Cu，故阴极（d电极）质量增加；Cl－移向阳极，在阳极（c电极）放电逸出Cl2，导致溶液中Cl－浓度降低。
3.D　电解Na2SO4溶液时，a电极为阴极，2H2O＋2e－2OH－＋H2↑；b电极为阳极，2H2O－4e－4H＋＋O2↑。a电极周围溶液呈碱性，石蕊遇碱显蓝色，b电极周围溶液呈酸性，石蕊遇酸显红色。
4.C　由图中OH－经过阴离子交换膜由右往左移动可知，Q为阳极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为4OH－－4e－2H2O＋O2↑，则R为阴极，得到电子，发生还原反应，电极反应式为2H2O＋2e－2OH－＋H2↑。该装置为电解池，工作时电能转化为化学能，A项错误；该装置工作时，R极为阴极，发生还原反应，得到电子，B项错误；Q极为阳极，若外接电源为铅蓄电池，Q电极应与PbO2电极（正极）相连，C项正确；该装置工作时，每转移0.2 mol电子，Q极产生0.05 mol氧气，R极产生0.1 mol氢气，共产生气体0.15 mol，标准状况下体积为3.36 L，D项错误。
5.（1）原电池　（2）0.2　（3）变大　（4）不变　
（5）2H2O－4e－4H＋＋O2↑　Ag2O或Ag2CO3
解析：（1）铜与硝酸银溶液是可以自发进行的氧化还原反应，所以甲池为含盐桥的原电池。
（2）甲池的总反应为Cu＋2Ag＋Cu2＋＋2Ag，反应前，两电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差28 g，则：
Cu＋2Ag＋Cu2＋＋2Ag　两极质量差Δm　转移电子
64 g　　 　　　　216 g　　280 g　　　　2 mol
　　　　　　　　 　　　　28 g　　　　　n
有＝，解得n＝0.2 mol，所以导线中通过 0.2 mol 电子。
（3）甲池中铜电极为负极，盐桥中的N移向负极，所以甲池左侧烧杯中N的浓度变大。
（4）其他条件不变，若用U形铜棒代替“盐桥”，甲池右侧烧杯变为原电池，铜是负极，电极反应为Cu－2e－Cu2＋；左侧烧杯变为电解池，左侧烧杯中右边铜棒是阴极，电极反应为Cu2＋＋2e－Cu，所以U形铜棒右侧变细，左侧变粗，总质量不变。
（5）若乙池中的某盐溶液是足量AgNO3溶液，乙池中左侧Pt电极与原电池（甲池）的正极相连是电解池的阳极，电极反应为2H2O－4e－4H＋＋O2↑，乙池中右侧Pt电极是阴极，电极反应是Ag＋＋e－Ag，工作一段时间后，若要使乙池溶液恢复原来浓度，可向溶液中加入Ag2O（或Ag2CO3） 。
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第1课时　电解的原理
1.了解电解池的工作原理。
2.能分析、解释电解池的工作原理，能设计简单的电解池。
3.能举例说明化学在解决能源危机中的重要作用，能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响。
学习目标
目 录
知识点一　电解的原理
知识点二 用惰性电极电解电解质溶液的规律
随堂演练
课时作业
知识点一　
电解的原理
电解熔融氯化钠实验
1. 实验装置
2. 实验现象
通电后，在石墨电极周围有 产生，在铁电极上生成 。
气泡　
银白色金属　
3. 实验分析
（1）通电前：熔融氯化钠中存在的微粒是 、 ，离子做无
规则自由运动。
（2）通电后离子的运动方向
①阳离子（Na＋）移向 ；
②阴离子（Cl－）移向 。
Na＋　
Cl－　
与电源负极相连的铁电极　
与电源正极相连的石墨电极　
（3）电极上发生的反应
铁电极： ，
石墨电极： 。
4. 实验结论
熔融的氯化钠在电流作用下发生了 ，分解生成了 。
2Na＋＋2e－ 2Na　
2Cl－－2e－ Cl2↑　
化学变化　
钠和氯气
5. 电解
【探究活动】　
　1807年，英国化学家戴维将铂电极插入熔融的氢氧化钾中并接通直流电
源时，奇迹发生了，在阴极附近产生一种银白色的金属，随即形成紫色火
焰。这就是发现钾元素的主要过程，在当时社会上引起了轰动。
交流讨论
1. 通电过程中阴极发生反应的类型是什么？阳极发生反应的类型是什么？
提示：阴极钾元素的化合价降低，发生还原反应，则阳极发生氧化反应。
2. 若将“熔融的氢氧化钾”换成CuCl2溶液。
（1）通电前溶液中存在哪些离子？
提示：由CuCl2电离出的Cu2＋、Cl－，由H2O电离出的少量H＋、OH－。
（2）通电后阴、阳离子各向哪个电极移动？
提示：Cu2＋、H＋向阴极移动，Cl－、OH－向阳极移动。
（3）在两极各是什么离子发生反应？产物分别是什么？
提示：Cu2＋、H＋在阴极发生还原反应，由于氧化性：Cu2＋＞H＋，则Cu2＋首先被还原生成铜：Cu2＋＋2e－ Cu；Cl－、OH－在阳极发生氧化反应，由于还原性：Cl－＞OH－，则Cl－首先被氧化生成氯气：2Cl－－2e－ Cl2↑，即阴极的产物是铜，阳极的产物是氯气。
【归纳总结】　
1. 电解池
（1）概念：将电能转化为化学能的装置。
（2）构成条件
2. 电极与电极反应
（1）电极名称
阴极：发生还原反应，与电源的负极相连；
阳极：发生氧化反应，与电源的正极相连。
（3）电极反应：在电极上进行的半反应，它可以表示电极上物质的变化
情况和电子的转移情况。
（2）电极的判断
3. 电解池工作原理
（1）工作原理。
（2）三个流向
①电子流向：电源负极→阴极，阳极→电源正极；②电流方向：电源正极
→阳极，阴极→电源负极；③离子流向：阳离子→阴极，阴离子→阳极。
1. 如图是电解熔融NaCl制备金属钠的装置示意图，下列有关判断正确的是（　　）
A. 电流从负极流出，流入铁电极
B. 石墨电极为正极，发生还原反应
C. Na＋在铁电极上得到电子被还原为钠单质
D. 装置中两个电极可以互换
√
解析：　电流从正极流出，流入石墨电极，A项错误；石墨电极与电源正
极相连，为阳极，发生氧化反应，B项错误；铁电极是阴极，Na＋在铁电
极上得到电子被还原为钠单质，C项正确；若两个电极互换，则铁电极为
阳极，Fe失去电子生成Fe2＋，Cl－不能失去电子，得不到Cl2，一段时间后
Fe2＋在阴极得到电子生成Fe，D项错误。
2. 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如
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：电子由电源的负极流出，故a是阴极，d是正极，溶液中的阳离子移向阴极。
知识点二
用惰性电极电解电解质溶液的规律
电解时放电顺序和电极产物的判断
1. 基本思路
2. 离子放电顺序
（1）阴离子的放电顺序
（2）阳离子放电顺序
【探究活动】　
　从Na＋、N 、S 、Cl－、Cu2＋、Ba2＋、H＋、I－中选出适当的离子
组成可溶性电解质，用惰性电极（石墨电极）对其溶液进行电解。
交流讨论
1. 有下列两组离子：①Cu2＋、Na＋、H＋；②Cl－、I－、S 。电解时，
移向阳极的离子是哪一组？离子放电的先后顺序是什么？移向阴极的离子
是哪一组？离子放电的先后顺序是什么？
提示：②，I－＞Cl－＞S 。
①，Cu2＋＞H＋＞Na＋。
2. 若两极分别放出H2和O2，则符合条件的电解质有哪些？
提示：HNO3、H2SO4、NaNO3、Na2SO4等。
3. 若阴极析出金属、阳极放出O2，则符合条件的电解质有哪些？
提示：Cu（NO3）2、CuSO4等。
【归纳总结】　
电解规律（惰性电极）
电解质及类别 电极反应 电解
物质 pH
变化 溶液
复原方法
电解水
型 硫酸（含氧酸） H2O 减小 加入
H2O
NaOH（强碱） 增大 Na2SO4（活泼金属
的含氧酸盐） 不变 电解质及类别 电极反应 电解
物质 pH
变
化 溶液
复原方法
电解电 解质型 盐酸（无氧酸） HCl 增大 通入
HCl
（g）
CuCl2（不活泼金属
的无氧酸） CuC
l2 — 加入
CuCl2
（s）
电解质及类别 电极反应 电解
物质 pH
变化 溶液
复原方法
放H2生
碱型 NaCl（活泼金属的无氧酸盐） NaC
l、H2O 增大 通入HCl
（g）
放O2生
酸型 CuSO4（不活泼金属的含氧酸盐） CuS
O4、H2O 减
小 加入CuO
（s）或CuCO
3（s）
名师点拨
　　电解质溶液复原措施：一般加入含阳极产物元素和含阴极产物元素的
化合物。
1. 用惰性电极进行电解，下列说法正确的是（　　）
A. 电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液pH不变
B. 电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小
C. 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
D. 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
√
解析：　电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液pH变小，A错误；电解
稀氢氧化钠溶液，实质上是电解水，故溶液pH增大，B错误；电解硫酸钠
溶液相当于电解水，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为2∶1，
C错误；电解氯化铜溶液时，阴极上铜离子得到电子生成铜，阳极上氯离
子失去电子生成氯气，根据得失电子守恒，在阴极上和阳极上析出产物的
物质的量之比为1∶1，D正确。
2. 用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液，电解一段时间后，再加入一定量的
W，能使溶液恢复到电解前的状态，则下列符合题意的一组是（　　）
选项 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：A项，阳极为惰性电极，Cl－在阳极放电，阳极反应为2Cl－－2e－ Cl2↑，阴极是H＋放电，阴极反应为2H2O＋2e－ 2OH－＋H2↑，通入HCl（g）能使溶液恢复到原状态，不符合题意；B项，阳极为惰性电极，OH－在阳极放电，阳极反应为2H2O－4e－ 4H＋＋O2↑，阴极是Cu2＋放电，阴极反应为2Cu2＋＋4e－ 2Cu，加入CuO（s）能使溶液恢复到原状态，不符合题意；C项，两电极均为惰性电极，阴极是H＋放电，阳极是OH－放电，其实质是电解水，加适量水可使溶液恢复到原状态，符合题意；D项，Ag做阳极，为活性电极，阳极反应为Ag－e－ Ag＋，阴极反应为Ag＋＋e－ Ag，AgNO3溶液浓度不变，不需要加AgNO3晶体，不符合题意。
3. 如图为以惰性电极进行电解的装置。
（1）写出A、B、C、D各电极上的电极反应和总反应方程式：


总反应方程式： ；
Cu2＋＋2e－ Cu
2Cl－－2e－ Cl2↑
CuCl2
Cu＋Cl2↑
C： ，
D： ，
总反应方程式： 。
Ag＋＋e－ Ag
2H2O－4e－ O2↑＋4H＋
4AgNO3＋2H2O
4Ag＋4HNO3＋O2↑
（2）在A、B、C、D各电极上析出的反应产物的物质的量之比
为 。
解析：A、B、C、D各电极上分别发生如下反应：Cu2＋＋2e－ Cu；2Cl
－－2e－ Cl2↑；Ag＋＋e－ Ag；2H2O－4e－ O2↑＋4H＋。由得失
电子守恒可知在四个电极上析出的物质的物质的量之比为n（Cu）∶n
（Cl2）∶n（Ag）∶n（O2）＝2∶2∶4∶1。
2∶2∶4∶1
随堂演练
1. 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
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，阳极反应为2I－－2e－ I2，阳极附近溶液变蓝色；阴极反应为2H＋＋2e－ H2↑，阴极有氢气逸出，附近溶液中氢氧根离子浓度增大呈碱性，溶液变红色。
√
2. 如图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d均为石墨电极，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：电流从电源的正极流出，故a为正极，b为负极，c为阳极，d为阴极。电解时，因Cu2＋移向阴极，在阴极放电析出Cu，故阴极（d电极）质量增加；Cl－移向阳极，在阳极（c电极）放电逸出Cl2，导致溶液中Cl－浓度降低。
√
3. 如图是利用直流电源电解稀Na2SO4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蕊溶液。下列实验现象中正确的是（　　）
A. 逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
B. 一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体
C. a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
D. a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
解析：　电解Na2SO4溶液时，a电极为阴极，2H2O＋2e－ 2OH－＋
H2↑；b电极为阳极，2H2O－4e－ 4H＋＋O2↑。a电极周围溶液呈碱性，
石蕊遇碱显蓝色，b电极周围溶液呈酸性，石蕊遇酸显红色。
√
4. （2025·河北沧州高二检测）直接电解海水制H2的工作原理如图所示（透气膜只允许水分子通过，Q、R电极均为惰性电极），下列说法正确的是（　　）
A. 该装置工作时，能量的转化形式主要为化学能转化为电能
B. 该装置工作时，R电极上发生氧化反应，失去电子
C. 若外接电源为铅蓄电池，Q电极应与PbO2电极相连
D. 该装置工作时，每转移0.2 mol电子，此时产生气体的总体积为2.24 L
（标准状况下）
√
解析：　由图中OH－经过阴离子交换膜由右往左移动可知，Q为阳极，
失去电子发生氧化反应，电极反应式为4OH－－4e－ 2H2O＋O2↑，则R
为阴极，得到电子，发生还原反应，电极反应式为2H2O＋2e－ 2OH－
＋H2↑。该装置为电解池，工作时电能转化为化学能，A项错误；该装置工
作时，R极为阴极，发生还原反应，得到电子，B项错误；Q极为阳极，若
外接电源为铅蓄电池，Q电极应与PbO2电极（正极）相连，C项正确；该
装置工作时，每转移0.2 mol电子，Q极产生0.05 mol氧气，R极产生0.1
mol氢气，共产生气体0.15 mol，标准状况下体积为3.36 L，D项错误。
5. 根据如图所示装置，回答下列各问题：
（1）甲池为 （填“原电池”或“电解池”）装置。
解析：铜与硝酸银溶液是可以自发进行的氧化还原反应，所以甲池为含盐桥的原电池。
原电池
（2）甲池反应前，两电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差28 g，
导线中通过 mol电子。
解析：甲池的总反应为Cu＋
2Ag＋ Cu2＋＋2Ag，反应前，
两电极质量相等，一段时间后，两
电极质量相差28 g，则：
Cu＋2Ag＋ Cu2＋＋2Ag　两极
质量差Δm　转移电子
64 g　　 　　　　216 g　　280 g　　　　2 mol
　　　　　　　　 　　　　28 g　　　　　n
有 ＝ ，解得n＝0.2 mol，所以导线中通过 0.2 mol 电子。
0.2
（3）实验过程中，甲池左侧烧杯中N 的浓度 （填“变
大”“变小”或“不变”）。
解析：甲池中铜电极为负极，盐桥中的N 移向负极，所以甲池左
侧烧杯中N 的浓度变大。
变大
（4）其他条件不变，若用U形铜棒代替“盐桥”，工作一段时间后取出U
形铜棒称量，质量 （填“变大”“变小”或“不变”）。
解析：其他条件不变，若用U形铜棒代替“盐桥”，甲池右侧烧杯变为原电池，铜是负极，电极反应为Cu－2e－ Cu2＋；左侧烧杯变为电解池，左侧烧杯中右边铜棒是阴极，电极反应为Cu2＋＋2e－ Cu，所以U形铜棒右侧变细，左侧变粗，总质量不变。
不变

2H2O－4e－ 4H＋＋O2↑
Ag2O或Ag2CO3
解析：若乙池中的某盐溶液是足量AgNO3溶液，乙池中左侧Pt电极与原电池（甲池）的正极相连是电解池的阳极，电极反应为2H2O－4e－ 4H＋＋O2↑，乙池中右侧Pt电极是阴极，电极反应是Ag＋＋e－ Ag，工作一段时间后，若要使乙池溶液恢复原来浓度，可向溶液中加入Ag2O（或Ag2CO3） 。
课时作业
1. 某同学欲完成反应：2HCl＋2Ag 2AgCl＋H2↑，设计了下列四个实
验，你认为可行的是（　　）
解析：银在金属活动性顺序中位于氢之后，因此Ag不能直接与盐酸反应，可利用电解的方式使反应进行。根据反应关系及装置特点可知，Ag应为阳极。
√
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2. 用指定材料作阳极和阴极来电解一定物质的量浓度的溶液甲，然后加入
物质乙能使溶液复原。则合适的组合是（　　）
选项 阳极 阴极 溶液甲 物质乙
A Pt Pt NaOH NaOH固体
B 铜 铁 CuSO4 CuO
C C Pt NaCl 盐酸
D Pt Pt H2SO4 H2O
√
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解析：　Pt作电极电解NaOH溶液时，阴极上生成氢气，阳极上生成氧
气，实质上电解的物质是水，则电解后加入适量的水可以使溶液恢复原
状，A错误；用Cu作阳极、Fe作阴极电解硫酸铜溶液，实质上是电镀，电
解质溶液中溶质及其浓度不变，不需要加入物质，B错误；用C作阳极、Pt
作阴极电解氯化钠溶液，阴极上生成氢气、阳极上生成氯气，实质上电解
的物质是HCl，要使溶液恢复原状，需要通入适量HCl，C错误；用Pt作电
极电解稀硫酸，实质上电解的物质是水，所以加入适量水能使电解后溶液
恢复原状，D正确。
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3. 用铂作电极电解某种溶液，通电一段时间后，溶液的酸性增强，并且在
阳极得到0.56 L气体，阴极得到1.12 L气体（两种气体均在相同条件下测
定）。由此可知溶液可能是（　　）
A. 稀盐酸 B. KNO3溶液
C. CuSO4溶液 D. 稀硫酸
解析：　阳极与阴极产生的气体体积之比为 ＝ ，相当于电解水，
溶液的酸性增强说明电解了含氧酸的水溶液。
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4. 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
解析：　电解硫酸，实则是电解水，溶液体积减小，c（H＋）增大，pH
减小，A错误；电解氢氧化钠溶液，实则是电解水，c（OH－）增大，pH
增大，B错误；电解硫酸钠，实则是电解水，导致硫酸钠溶液浓度增大，
但溶液中氢离子和氢氧根离子浓度不变，所以pH不变，C正确；电解氯化
钠溶液，氯离子放电生成Cl2，H2O放电生成H2和OH－，c（OH－）增大，
所以溶液中pH增大，D错误。
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5. 用惰性电极电解足量的Cu（NO3）2溶液，下列说法中不正确的是（　　）
C. 若有6.4 g金属Cu析出，放出O2的物质的量为0.05 mol
D. 恰好电解完时，加入一定量的Cu（NO3）2，溶液可恢复到原来的状态
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解析：用惰性电极电解足量的Cu（NO3）2溶液，阴极的电极反应为
Cu2＋＋2e－ Cu，阳极的电极反应为2H2O－4e－ 4H＋＋O2↑，若有
6.4 g（即0.1 mol）金属Cu析出，外电路中转移0.2 mol电子，放出O2的物
质的量为 ＝0.05 mol，恰好电解完时，加入一定量的CuO，溶液可恢
复到原来的状态，A、B、C正确，D错误。
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6. 如图所示，两电极上发生的电极反应为a极：Cu2＋＋2e－ Cu；b极：
Fe－2e－ Fe2＋。下列说法不正确的是（　　）
A. 该装置的电解质溶液中一定含有Cu2＋
B. 该装置一定是将化学能转化为电能
C. a、b可能是同种电极材料
D. a极上一定发生还原反应
√
解析：该装置既可构成原电池，也可构成电解池。当构成原电池时，a极材料是活动性比铁差的金属或石墨，b极为铁，电解质溶液中含Cu2＋；当构成电解池时，a极作阴极，b极作阳极且必须是铁电极，电解液中含Cu2＋。
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7. 如图所示，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极板处有无色无味的气体放出，符合这一情况的是（　　）
选项 a极板 b极板 X电极 Z
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
√
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解析：　电解硫酸铜溶液，阳极生成氧气，阴极析出铜单质，A正确；电
解质溶液中的金属元素钠元素在金属活动性顺序中处于氢元素前边，阴极
生成氢气，阳极生成氧气，两极都生成气体，B错误；铁是活泼金属，在
阳极失去电子，在b极上得不到气体，C错误；电解氯化铜溶液，阳极生成
有色气体氯气，阴极析出铜单质，不符合b极板处有无色无味的气体放出
的现象，D错误。
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8. 将如图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是（　　）
A. Zn电极上发生还原反应
B. 片刻后盐桥中的Cl－向乙装置中移动
C. 片刻后在a点滴加酚酞观察到滤纸变红色
D. 片刻后在b点滴加淀粉-KI溶液观察到滤纸无变化
√
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解析：　该装置为原电池装置，Zn为负极，Cu为正极，Zn电极上发生氧
化反应，A项错误；原电池中阴离子移向负极，即盐桥中的Cl－向甲装置中
移动，B项错误；对于用饱和氯化钠溶液浸取的滤纸，其中a是阴极，发生
还原反应：2H2O＋2e－ 2OH－＋H2↑，c（OH－）不断增大，溶液呈碱
性，酚酞遇碱变红色，b是阳极，发生氧化反应：2Cl－－2e－ Cl2↑，氯
气能使淀粉-KI溶液变蓝色，C项正确，D项错误。
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9. 按图甲装置进行实验，若图乙中横坐标x表示通过电极的电子的物质的
量。下列叙述正确的是（　　）
A. F表示反应生成Cu的物质的量
B. E表示反应实际消耗H2O的物质的量
C. E表示反应生成O2的物质的量
D. F表示反应生成H2SO4的物质的量
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解析：　由题意可知电解总反应为2CuSO4＋2H2O 2Cu＋2H2SO4＋
O2↑，根据反应中各物质与转移电子的关系：2Cu～2H2O～2H2SO4～O2～
4e－可知，E表示反应实际消耗H2O的物质的量或反应生成Cu、H2SO4的物
质的量，F表示反应生成O2的物质的量。
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10. 把溶质的物质的量均为0.2 mol的CuSO4溶液和NaCl溶液用惰性电极进
行电解，如图所示，当阴极有6.72 L气体产生时，阳极产生气体的体积为
（气体的体积均已折算为标准状况下的体积）（　　）
A. 3.36 L B. 4.48 L
C. 6.72 L D. 11.2 L
√
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解析：　由题意可知，n（CuSO4）＝0.2 mol，n（NaCl）＝0.2 mol，在阴极的离子有Cu2＋、H＋，在阳极的离子有Cl－、OH－。电解分两个阶段：第一阶段，阴极Cu2＋先得到电子被还原，Cu2＋＋2e－ Cu，Cu2＋反应完需转移0.4 mol 电子，根据得失电子守恒，此时阳极发生：2Cl－－2e－ Cl2↑、2H2O－4e－ O2↑＋4H＋；阳极产生的气体为0.1 mol氯气和0.05 mol氧气，气体总的物质的量为0.15 mol；第二阶段，阴极H＋得到电子被还原，阴极反应：2H2O＋2e－ 2OH－＋H2↑，生成标准状况下6.72 L气体为氢气，即0.3 mol氢气，转移0.6 mol电子，此时阳极反应：2H2O－4e－ 4H＋＋O2↑，根据得失电子守恒，阳极产生的气体为0.15 mol氧气，两个阶段阳极产生气体的物质的量共0.15 mol＋0.15 mol＝0.3 mol，则在标准状况下的体积为0.3 mol ×22.4 L·mol－1＝6.72 L。
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11. 某小组为研究电化学原理，设计甲、乙、丙三种装置（C1、C2、C3均
为石墨）。下列叙述不正确的是（　　）
A. 甲装置中是将化学能转化为电能，乙、丙装置中是将电能转化为化学能
B. C1、C2分别是阳极、阴极，锌片、铁片上都发生氧化反应
C. C1上和C3上放出的气体相同，铜片和铁片上放出的气体也相同
D. 甲、丙中氢离子浓度都逐渐减小
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解析：　甲没有外接电源，为原电池，乙、丙有外接电源，为电解池，A
项正确；乙中C1、C2分别是电解池的阳极、阴极，甲中锌作负极，锌失去
电子发生氧化反应，丙中铁片作阴极，阴极上H＋得到电子发生还原反应，
B项错误；C1和C3都是阳极，阳极上氯离子失去电子发生氧化反应而生成
氯气，铜片和铁片上都是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，C项正
确；甲、丙溶液中，甲中正极和丙中阴极上都是氢离子得到电子生成氢
气，随着反应的进行，氢离子浓度都逐渐减小，D项正确。
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12. 现用Pt电极电解1 L浓度均为0.1 mol·L－1的HCl、CuSO4的混合溶液，
装置如图，下列说法正确的是（　　）
A. 电解开始时阴极有H2放出
C. 当电路中通过电子的量超过0.1 mol时，此时阴极放电
的离子发生了变化
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解析：　依据离子放电顺序可知阴极先放电的是Cu2＋，故阴极开始析出
的是Cu，阳极先放电的是Cl－，故阳极开始产生的是Cl2，A、B错误；由阴
极电极反应Cu2＋＋2e－ Cu，n（Cu2＋）＝0.1 mol，当电路中通过电子
的量达到0.2 mol时，此时Cu2＋消耗完毕，之后阴极放电离子变为H＋，C
错误；阳极先是Cl－放电，当Cl－消耗完毕，此时H2O电离产生的OH－开始
在阳极放电，S 不参与电极反应，D正确。
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13. 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，铜为 极。
负
阳
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（2）A中发生反应的化学方程式为
，溶液酸性 （填“增强”“减弱”或“不变”）。
（3）在B中观察到的现象是
。
4AgNO3＋2H2O　 4Ag＋4HNO3
＋O2↑
增强
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）D端的电极反应式为 。
2H2O＋2e－ 2OH－＋H2↑
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解析：本题实质上是三个电解装置串联，首先判断电源的正、负极，E为
负极，F为正极；A是以Pt为阳极、Fe为阴极电解AgNO3溶液的电解池装
置。B中Cu为阳极，Cu溶解发生的反应为Cu－2e－ Cu2＋，石墨为阴
极，发生的电极反应为2H2O＋2e－ 2OH－＋H2↑，所以溶液中的OH－与
溶液中的Cu2＋反应有氢氧化铜蓝色沉淀生成。D端为阴极，发生的电极反
应为2H2O＋2e－ 2OH－＋H2↑。
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