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第二节　电解池
第1课时　电解原理
[核心素养发展目标]　1.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.建立电解过程的思维模型，理解电解的规律，判断电解的产物，书写电解的电极反应式和总反应式。
一、电解原理
　　在电化学上，把与直流电源正极相连的电极称为阳极，与直流电源负极相连的电极称为阴极。
1.实验探究：电解CuCl2溶液
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
石墨电极b上逐渐覆盖了一层红色物质 析出金属铜
石墨电极a上有刺激性气味的气体产生，该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 产生了氯气
分析上述变化的原理：
(1)通电前，CuCl2溶液中存在的离子有　　　　　　　　　　。
(2)通电后，Cl-向　　　　极移动，写出阳极的电极反应式：　　　　，发生反应的类型为　　　　(填“氧化反应”或“还原反应”)。
(3)通电后，Cu2+向　　　　极移动，写出阴极的电极反应式：　　　　　　　　　　　　　　　，发生反应的类型为　　　　 (填“氧化反应”或“还原反应”)。
(4)总反应的离子方程式为　　　　。
(5)在氯化铜溶液中，H+和OH-这两种离子为什么没有得到或失去电子？
答案　(1)Cu2+、H+、Cl-、OH-
(2)阳　2Cl--2e-===Cl2↑　氧化反应
(3)阴　Cu2++2e-===Cu　还原反应
(4)Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑
(5)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
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)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。
(2)电解池：将电能转化为化学能的装置(也称电解槽)。
(3)电解池的构成条件
3.电解原理
(1)在电解池中与直流电源负极相连的电极是阴极(　　)
(2)电解质溶液的导电实验发生了化学变化(　　)
(3)原电池的负极和电解池的阳极均发生氧化反应(　　)
(4)电解池中电子的流向是负极→阴极→电解质溶液→阳极→正极(　　)
(5)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现(　　)
(6)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程(　　)
答案　(1)√　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√　(6)√
1.如图为用惰性电极电解CuCl2溶液并验证其产物的实验装置，则下列说法不正确的是(　　)
A.电源a极为负极
B.KI-淀粉溶液会变蓝色
C.Cl-向电极Ⅱ区域移动
D.电极Ⅰ上发生的电极反应为Cu-2e-===Cu2+
答案　D
解析　由题图知，电极Ⅱ处生成氯气为阳极，对应的b为电源正极，则a为电源负极，Ⅰ为阴极，电解CuCl2溶液，阴极铜离子放电生成Cu，阳极氯离子放电生成Cl2。
2.如图所示装置中属于电解池的是　　(填序号)。
答案　③⑥
解析　①②⑤无外接直流电源，不能构成电解池；④无电解质溶液或熔融电解质；⑦中蔗糖属于非电解质，不能构成电解池；⑧没有形成闭合回路，不能构成电解池。
二、电解规律
1.放电规律
(1)阳极为惰性电极(如碳棒、Pt、稀土金属材料等)时，离子的放电顺序：
①阳极：溶液中阴离子放电，常见阴离子的放电顺序：>I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。
②阴极：溶液中阳离子放电，常见阳离子的放电顺序：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>……
(2)阳极为活性电极(如Fe、Cu、Ag等)时，电极本身先放电，电极反应式为M-ne-===Mn+。
2.用惰性电极电解电解质溶液的规律
(1)电解水型
电解质 H2SO4 NaOH Na2SO4
阳极反应式 2H2O-4e-===O2↑+ 4H+ 4OH--4e-===O2↑+ 2H2O 2H2O-4e-===O2↑+ 4H+
阴极反应式 2H++2e-===H2↑ 2H2O+2e-===H2↑+2OH-
总反应式 2H2O2H2↑+O2↑
pH变化 减小 增大 不变
复原加入物质 H2O
(2)电解电解质型
电解质 HCl CuCl2
阳极反应式 2Cl--2e-===Cl2↑
阴极反应式 2H++2e-===H2↑ Cu2++2e-===Cu
总反应式 2HClCl2↑+H2↑ CuCl2Cu+Cl2↑
pH变化 增大 -
复原加入物质 HCl 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-===Cl2↑ 2H2O-4e-===O2↑+4H+
阴极反应式 2H2O+2e-===H2↑+ 2OH- Cu2++2e-===Cu
总反应式 2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH 2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑
pH变化 增大 减小
复原加入物质 HCl CuO或CuCO3
1.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
答案　C
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。
2.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(　　)
A.H2和Cl2 B.Cu和Cl2
C.H2和O2 D.Cu和O2
答案　B
解析　由题意知，溶液中存在H+、Cu2+、Na+、S、N、Cl-、OH-。根据离子的放电顺序，阳离子为Cu2+>H+>Na+，阴离子为Cl->OH->S、N，则最初一段时间，阴极：Cu2++2e-===Cu，阳极：2Cl--2e-===Cl2↑。
3.用惰性电极电解下列溶液一段时间后，再加入一定量的某种物质(方括号内物质)，不能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是(　　)
A.AgNO3溶液[AgOH(s)]
B.K2SO4溶液[H2O(l)]
C.KCl溶液[HCl(g)]
D.CuSO4溶液[CuCO3(s)]
答案　A
解析　电解AgNO3溶液，Ag+在阴极放电生成Ag，水电离出的OH-在阳极放电生成O2，结合元素守恒可知，应加入Ag2O使溶液恢复到原来的成分和浓度，A错误；电解K2SO4溶液，水电离出的OH-在阳极放电生成O2，水电离出的H+在阴极放电生成H2，实质为电解水，加入一定量的H2O(l)能使溶液恢复到原来的成分和浓度，B正确；电解KCl溶液，水电离出的H+在阴极放电生成H2，Cl-在阳极放电生成Cl2，结合元素守恒可知，加入一定量的HCl(g)能使溶液恢复到原来的成分和浓度，C正确；电解CuSO4溶液，Cu2+在阴极放电生成Cu，水电离出的OH-在阳极放电生成O2，结合元素守恒可知，应加入一定量的CuO使溶液恢复到原来的成分和浓度，由于CuCO3(s)与硫酸反应生成CuSO4、CO2和H2O，CO2从溶液中逸出，加入一定量的CuCO3(s)也可以使溶液恢复到原来的成分和浓度，D正确。
4.用石墨电极电解含有溶质0.1 mol的CuSO4溶液，在阴、阳两极各收集到2.24 L气体(标准状况下)后停止电解，若要恢复原电解质，溶液需要加入的物质和物质的量分别是　　　　　　、　　　　。
答案　Cu(OH)2　0.1 mol(或CuO、H2O　0.1 mol、0.1 mol)
课时对点练
[分值：100分]
[1~8题，每小题6分]
题组一　电解及其装置(电解池)
1.用石墨电极电解CuCl2溶液(如图所示)。下列分析正确的是(　　)
A.a端是直流电源的负极
B.通电使CuCl2发生电离
C.阳极上发生的反应为Cu2++2e-===Cu
D.通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体
答案　A
解析　通过图中离子的移动方向可判断连接a的为阴极，连接b的为阳极，故a端为直流电源的负极，b端为直流电源的正极，A项正确；CuCl2在水溶液中就能发生电离，而不是通电的结果，B项错误；阳极发生氧化反应，即2Cl--2e-===Cl2↑，在阳极附近可观察到黄绿色气体，阴极发生还原反应，析出Cu，C、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，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，故B正确。
3.关于如图所示的①、②两个装置的叙述，正确的是(　　)
A.①是原电池，②是电解池
B.①中阳极反应：2H2O-4e-===O2↑+4H+，②中正极反应：2H++2e-===H2↑
C.硫酸浓度变化：①减小，②增大
D.离子移动方向：①中H+向阴极移动，②中H+向负极移动
答案　B
解析　装置①右侧石墨电极为阳极，阳极是H2O电离出的OH-放电，阳极的电极反应为2H2O-4e-===O2↑+4H+；装置②中Cu作正极，正极上H+被还原，电极反应为2H++2e-===H2↑，B正确；装置①中相当于电解水，硫酸浓度增大；装置②中消耗H+，硫酸浓度减小，C错误；电解池工作时，阳离子向阴极移动，原电池中阳离子向正极移动，D错误。
4.某同学为了使反应HCl+Ag―→AgCl+H2↑能进行，设计了下列四个实验，如图所示，你认为可行的方案是(　　)
答案　C
解析　Ag与盐酸不能自发反应，所以要使反应HCl+Ag―→AgCl+H2↑能进行，应该设计成电解池，Ag失电子发生氧化反应，Ag作阳极，氢离子得电子发生还原反应，电解质溶液中氢离子放电，则符合条件的是C。
5.(2025·海南，13改编)用电解方法在铝表面转化生成致密氧化膜，实现对铝工件的保护。装置示意如图。电解过程中铝工件表面上有少量气泡逸出。下列说法错误的是(　　)
A.铝工件连接电源正极
B.槽电压越高，氧化膜的形成速率不一定越快
C.电路中每转移3 mol e-，铝工件增重24 g
D.为获得更加致密的氧化膜，工作过程中，应选择适当电流密度
答案　C
解析　由题意可知用电解方法在铝表面转化生成致密氧化膜，铝作阳极接电源正极，电极反应式为2Al-6e-+3H2O===Al2O3+6H+，可能存在副反应：2Al+6H+===2Al3++3H2↑，导致铝工件表面上有少量气泡逸出，石墨作阴极接电源负极，电极反应式为2H++2e-===H2↑；由分析可知铝工件连接电源正极，A正确；并非槽电压越高氧化膜形成速率就越快，过高电压会造成膜层烧蚀等不利影响，B正确；电路中每转移3 mol e-，若铝工件全部生成氧化膜，增重1.5 mol氧原子，质量为24 g，但电解过程中铝工件表面上有少量气泡逸出(H2)，导致部分电量未用于生成氧化膜，故铝工件增重小于24 g，C错误；为获得更加致密的氧化膜，工作过程中，应选择适当电流密度，如果电流密度过小，氧化膜形成速率慢，电流密度过大，可能会导致氧化膜不均匀，D正确。
题组二　电解规律
6.为探究电解过程中离子的放电规律，某研究小组进行下列实验：
序号 阳极 材料 阴极 材料 熔融电解质或 电解质溶液 阳极氧 化产物 阴极还 原产物
① 石墨 石墨 熔融NaCl Cl2 Na
② 石墨 石墨 0.1 mol·L-1NaCl溶液 Cl2 H2
③ 石墨 石墨 0.2 mol·L-1CuSO4溶液 O2 Cu
④ 铜 石墨 0.2 mol·L-1CuSO4溶液 Cu2+ Cu
⑤ 石墨 石墨 0.1 mol·L-1CuCl2溶液 Cl2 Cu
下列说法不正确的是(　　)
A.对比②⑤知，阴极上离子放电顺序：Cu2+>H+>Na+
B.对比③⑤知，阳极上离子放电顺序：Cl->OH->S
C.对比③④知，阳极是铜时，会先于溶液中的离子放电
D.对比①⑤知，电解得到金属只能用熔融态，不能用水溶液
答案　D
解析　据②得H+的氧化性强于Na+，据⑤得Cu2+的氧化性强于H+，阴极上得电子能力强(氧化性强)的离子优先放电，所以对比②⑤可知，阴极上离子放电顺序是Cu2+>H+>Na+，A正确；据③得阳极上离子放电顺序是OH->S，据⑤得阳极上离子放电顺序是Cl->OH-，所以阳极上离子放电顺序是Cl->OH->S，B正确；电解池的阳极若是活性金属电极，则金属电极本身失电子，发生氧化反应，对比③④可知，阳极是铜时，会先于溶液中的离子放电，C正确；电解得到金属不一定只能用熔融态，电解氯化铜溶液可得到金属铜，D错误。
7.(2026·福建高二上阶段练习)用惰性电极进行下列电解，有关说法正确的是(　　)
①电解稀硫酸；②电解熔融NaCl；③电解KOH溶液；④电解Cu(NO3)2溶液
A.电解进行一段时间后四份溶液的pH均增大
B.反应②中阴、阳两极上产物的物质的量之比为2∶1
C.反应③中阳极消耗OH-，故溶液浓度变小
D.反应④中电解溶液一段时间后，颜色变浅，加入一定质量的Cu(OH)2，能够使溶液恢复到原来的成分和浓度
答案　B
解析　电解稀硫酸时，实质是电解水，溶液体积减小，H+浓度增加，pH减小；电解熔融NaCl不涉及pH变化；电解KOH溶液时，实质是电解水，溶液体积减小，KOH浓度增大，pH增大；电解Cu(NO3)2溶液时，阳极生成H+和O2，阴极生成Cu单质，pH减小，因此四份溶液的pH并非均增大，A错误；电解熔融NaCl的反应为2NaCl(熔融)2Na(阴极)+Cl2↑(阳极)，阴极生成2 mol Na，阳极生成1 mol Cl2，物质的量之比为2∶1，B正确；电解Cu(NO3)2溶液的总反应为2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+。加入Cu(OH)2，无法完全恢复到原浓度，应加入CuO，D错误。
8.(2026·山东泰安市直学校联盟联考)用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为1∶3的CuSO4和NaCl的混合溶液，不可能发生的反应式是(　　)
A.2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑
B.Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑
C.2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
D.2H2O2H2↑+O2↑
答案　A
解析　由n(CuSO4)∶n(NaCl)=1∶3得n(Cu2+)∶n(Cl-)=1∶3，根据放电顺序，阴离子为Cl->OH->S，阳离子为Cu2+>H+>Na+，故该电解过程分为三个阶段，第一阶段，电解CuCl2溶液的反应为CuCl2Cu+Cl2↑；第二阶段，电解NaCl溶液的反应为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑；第三阶段，电解H2O的反应为2H2O2H2↑+O2↑；所以2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑反应不可能发生，A错误。
[9~12题，每小题8分]
9.(2026·北京高二上期中)探究电解过程中离子迁移的规律，用石墨电极完成如下实验。
实验
现象
一段时间后，pH试纸上的图案()代表电极的位置
下列分析不正确的是(　　)
A.a处接电源正极
B.pH试纸Ⅰ的图案说明H+的迁移速率比OH-的迁移速率快
C.pH试纸Ⅱ上发生迁移的离子主要是Na+和
D.电极反应产生的H+的物质的量：a处>c处
答案　D
解析　由图a、c处试纸变红，说明溶液显酸性，即a、c电极反应为水失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子：2H2O-4e-===4H++O2↑，a、c电极为阳极；b、d处试纸变蓝，说明溶液显碱性，即b、d电极反应为水得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子：2H2O+2e-===H2↑+2OH-，b、d电极为阴极。a电极为阳极，接电源正极，A正确；pH试纸Ⅰ的红色区域大于蓝色区域，说明H+的迁移速率比OH-的迁移速率快，B正确； pH试纸Ⅱ上变色范围较小，则发生迁移的离子主要是Na+和，离子的定向移动形成电流，C正确；根据电路中得失电子守恒，则电极反应产生的H+的物质的量：a处=c处，D错误。
10.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
答案　B
解析　电解实质是2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，则每通过4 mol e-，生成2 mol Cu、1 mol O2、2 mol H2SO4，消耗2 mol H2O，故B正确。
11.(2026·苏州期中)SO2是产生酸雨的主要污染物，研究SO2等大气污染物的治理具有重要的意义。用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，电解Na2SO3溶液的原理如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A.从C口流出的物质是较浓的硫酸
B.电极b连接外电源的正极
C.当1 mol 透过阴离子交换膜，A处产生H2的体积为22.4 L
D.电极b发生的电极反应式为-2e-+H2O===S+2H+
答案　C
解析　由图中离子移动方向可知，a电极为阴极，b电极为阳极，据此分析判断；阳极区S被氧化为S，生成H2SO4，故C口流出的物质是较浓的硫酸，A正确；电极b为阳极，应连接外电源正极，B正确；1 mol S在阳极失2 mol电子，阴极生成1 mol H2，未说明处于标准状况下，无法计算H2体积，C错误。
12.(2026·河北沧衡名校联盟期中联考)Cu2O是常用的红色着色剂，一种用电解法制备Cu2O的工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.电源a为负极，Cu电极发生还原反应
B.电解过程中，C电极产生H2，电解质溶液pH增大
C.电压过高时，阳极可能会产生刺激性气味的气体，可将NaCl溶液换成Na2SO4溶液
D.制备Cu2O的总反应式为2Cu+H2OCu2O+H2↑
答案　D
解析　电源a为负极，Cu电极为阳极，发生氧化反应，A错误；电解过程中，C电极产生H2，电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-，同时产生的OH-参与反应：2+2OH-===Cu2O↓+6Cl-+H2O，pH不变，B错误；由分析可知，Cl-作为反应中间体，参与了反应，所以不能将NaCl溶液换成Na2SO4溶液，C错误。
13.(20分)如图所示是电解稀盐酸的装置，其中c、d为石墨电极。试回答下列问题：
(1)a电极为　　　　。
(2)c电极为　　　　，电极反应式为　　　　，发生了　　　　反应；d电极为　　　　　，电极反应式为　　　　，发生了　　　　反应。
(3)电解过程中，氢离子向　　　　(填“阴”或“阳”，下同)极移动，氯离子向　　　　极移动。电解总反应式为　　　　。
答案　(1)正极　(2)阳极　2Cl--2e-===Cl2↑　氧化　阴极　2H++2e-===H2↑　还原
(3)阴　阳　2HClH2↑+Cl2↑(共58张PPT)
第四章 第二节
第1课时　电解原理
核心素养 发展目标
1.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.建立电解过程的思维模型，理解电解的规律，判断电解的产物，书写电解的电极反应式和总反应式。
内容索引
课时对点练
一、电解原理
二、电解规律
< 一 >
电解原理
　　在电化学上，把与直流电源正极相连的电极称为_____，与直流电源负极相连的电极称为_____。
阳极
阴极
1.实验探究：电解CuCl2溶液
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_________
石墨电极b上逐渐覆盖了一层_________ ____________
石墨电极a上有___________的气体产生，该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸_____ ___________
闭合回路
红色物质
析出金属铜
刺激性气味
变蓝
产生了氯气
分析上述变化的原理：
(1)通电前，CuCl2溶液中存在的离子有___________
　　　　 。
(2)通电后，Cl-向　　极移动，写出阳极的电极反应式：　 　　，发生反应的类型为_______
______(填“氧化反应”或“还原反应”)。
(3)通电后，Cu2+向　　极移动，写出阴极的电极反应式：　　　　　 　，发生反应的类型为　　　　 (填“氧化反应”或“还原反应”)。
Cu2+、H+、
Cl-、OH-
阳
2Cl--2e-===Cl2↑
氧化
反应
阴
Cu2++2e-===Cu
还原反应
(4)总反应的离子方程式为　　 　 　。
(5)在氯化铜溶液中，H+和OH-这两种离子为什么没有得到或失去电子？
Cu2++2Cl-　　Cu+Cl2↑
答案　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
2.电解和电解池
(1)电解：使电流通过_________________________而在阳极、阴极引起_________反应的过程。
(2)电解池：将_____转化为_______的装置(也称电解槽)。
(3)电解池的构成条件
电解质溶液(或熔融电解质)
氧化还原
电能
化学能
3.电解原理
正极
氧化
阴
负极
还原
阳
(1)在电解池中与直流电源负极相连的电极是阴极
(2)电解质溶液的导电实验发生了化学变化
(3)原电池的负极和电解池的阳极均发生氧化反应
(4)电解池中电子的流向是负极→阴极→电解质溶液→阳极→正极
(5)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现
(6)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程
×
√
√
√
√
√
1.如图为用惰性电极电解CuCl2溶液并验证其产物的实验装置，则下列说法不正确的是
A.电源a极为负极
B.KI-淀粉溶液会变蓝色
C.Cl-向电极Ⅱ区域移动
D.电极Ⅰ上发生的电极反应为Cu-2e-===Cu2+
√
由题图知，电极Ⅱ处生成氯气为阳极，对应的b为电源正极，则a为电源负极，Ⅰ为阴极，电解CuCl2溶液，阴极铜离子放电生成Cu，阳极氯离子放电生成Cl2。
2.如图所示装置中属于电解池的是　　 (填序号)。
③⑥
①②⑤无外接直流电源，不能构成电解池；④无电解质溶液或熔融电解质；⑦中蔗糖属于非电解质，不能构成电解池；⑧没有形成闭合回路，不能构成电解池。
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< 二 >
电解规律
1.放电规律
(1)阳极为惰性电极(如碳棒、Pt、稀土金属材料等)时，离子的放电顺序：
①阳极：溶液中阴离子放电，常见阴离子的放电顺序：>I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。
②阴极：溶液中阳离子放电，常见阳离子的放电顺序：Ag+>Fe3+>Cu2+> H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>……
(2)阳极为活性电极(如Fe、Cu、Ag等)时，电极本身先放电，电极反应式为M-ne-===Mn+。
2.用惰性电极电解电解质溶液的规律
(1)电解水型
电解质 H2SO4 NaOH Na2SO4
阳极反应式 2H2O-4e-===O2↑+ 4H+ ___________________________ 2H2O-4e-=== O2↑+ 4H+
阴极反应式 _______________ 2H2O+2e-===H2↑+2OH-
总反应式 2H2O　　2H2↑+O2↑
pH变化 _____ _____ _____
复原加入物质 ______
4OH--4e-===
O2↑+ 2H2O
2H++2e-===H2↑
减小
增大
不变
H2O
(2)电解电解质型
电解质 HCl CuCl2
阳极反应式 ________________
阴极反应式 ________________ _______________
总反应式 2HCl　　Cl2↑+H2↑ CuCl2　　Cu+Cl2↑
pH变化 _____ -
复原加入物质 _____ ________
2Cl--2e-===Cl2↑
2H++2e-===H2↑
Cu2++2e-===Cu
增大
HCl
CuCl2
(3)电解质和水都发生电解型
电解质 NaCl CuSO4
阳极反应式 ________________ ____________________
阴极反应式 _______________________ _______________
总反应式 2NaCl+2H2O　　H2↑+Cl2↑ +2NaOH 2CuSO4+2H2O　　2Cu+ 2H2SO4+O2↑
pH变化 _____ _____
复原加入物质 _____ ______________
2Cl--2e-===Cl2↑
2H2O-4e-===O2↑+4H+
2H2O+2e-===H2↑+ 2OH-
Cu2++2e-===Cu
增大
减小
HCl
CuO或CuCO3
1.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
√
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。
2.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
A.H2和Cl2 B.Cu和Cl2
C.H2和O2 D.Cu和O2
√
由题意知，溶液中存在H+、Cu2+、Na+、S、N、Cl-、OH-。根据离子的放电顺序，阳离子为Cu2+>H+>Na+，阴离子为Cl->OH->S、N，则最初一段时间，阴极：Cu2++2e-===Cu，阳极：2Cl--2e-=== Cl2↑。
3.用惰性电极电解下列溶液一段时间后，再加入一定量的某种物质(方括号内物质)，不能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是
A.AgNO3溶液[AgOH(s)]
B.K2SO4溶液[H2O(l)]
C.KCl溶液[HCl(g)]
D.CuSO4溶液[CuCO3(s)]
√
电解AgNO3溶液，Ag+在阴极放电生成Ag，水电离出的OH-在阳极放电生成O2，结合元素守恒可知，应加入Ag2O使溶液恢复到原来的成分和浓度，A错误；
电解K2SO4溶液，水电离出的OH-在阳极放电生成O2，水电离出的H+在阴极放电生成H2，实质为电解水，加入一定量的H2O(l)能使溶液恢复到原来的成分和浓度，B正确；
电解KCl溶液，水电离出的H+在阴极放电生成H2，Cl-在阳极放电生成Cl2，结合元素守恒可知，加入一定量的HCl(g)能使溶液恢复到原来的成分和浓度，C正确；
电解CuSO4溶液，Cu2+在阴极放电生成Cu，水电离出的OH-在阳极放电生成O2，结合元素守恒可知，应加入一定量的CuO使溶液恢复到原来的成分和浓度，由于CuCO3(s)与硫酸反应生成CuSO4、CO2和H2O，CO2从溶液中逸出，加入一定量的CuCO3(s)也可以使溶液恢复到原来的成分和浓度，D正确。
4.用石墨电极电解含有溶质0.1 mol的CuSO4溶液，在阴、阳两极各收集到2.24 L气体(标准状况下)后停止电解，若要恢复原电解质，溶液需要加入的物质和物质的量分别是　　　　　、　　　　。
答案　Cu(OH)2　0.1 mol(或CuO、H2O　0.1 mol、0.1 mol)
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< 三 >
课时对点练
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A B B C C D B A
题号 9 10 11 12
答案 D B C D
对一对
答案
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13.
(1)正极　
(2)阳极　2Cl--2e-===Cl2↑　氧化　阴极　2H++2e-===H2↑　还原
(3)阴　阳　2HCl 　H2↑+Cl2↑
答案
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题组一　电解及其装置(电解池)
1.用石墨电极电解CuCl2溶液(如图所示)。下列分析正确的是
A.a端是直流电源的负极
B.通电使CuCl2发生电离
C.阳极上发生的反应为Cu2++2e-===Cu
D.通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体
√
对点训练
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通过图中离子的移动方向可判断连接a的为阴极，连接b的为阳极，故a端为直流电源的负极，b端为直流电源的正极，A项正确；
CuCl2在水溶液中就能发生电离，而不是通电的结果，B项错误；
阳极发生氧化反应，即2Cl--2e-===Cl2↑，在阳极附近可观察到黄绿色气体，阴极发生还原反应，析出Cu，C、D项错误。
答案
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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图中，下列有关分析完全正确的是
答案
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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
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答案
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根据题图知，该装置有外接电源，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，故B正确。
3.关于如图所示的①、②两个装置的叙述，正确的是
A.①是原电池，②是电解池
B.①中阳极反应：2H2O-4e-===O2↑+4H+，
　②中正极反应：2H++2e-===H2↑
C.硫酸浓度变化：①减小，②增大
D.离子移动方向：①中H+向阴极移动，②中H+向负极移动
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答案
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装置①右侧石墨电极为阳极，阳极是H2O电离出的OH-放电，阳极的电极反应为2H2O-4e-===O2↑+4H+；装置②中Cu作正极，正极上H+被还原，电极反应为2H++2e-===H2↑，B正确；
装置①中相当于电解水，硫酸浓度增大；装置②中消耗H+，硫酸浓度减小，C错误；
电解池工作时，阳离子向阴极移动，原电池中阳离子向正极移动，D错误。
4.某同学为了使反应HCl+Ag―→AgCl+H2↑能进行，设计了下列四个实验，如图所示，你认为可行的方案是
答案
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Ag与盐酸不能自发反应，所以要使反应HCl+Ag―→AgCl+H2↑能进行，应该设计成电解池，Ag失电子发生氧化反应，Ag作阳极，氢离子得电子发生还原反应，电解质溶液中氢离子放电，则符合条件的是C。
5.(2025·海南，13改编)用电解方法在铝表面转化生成致密氧化膜，实现对铝工件的保护。装置示意如图。电解过程中铝工件表面上有少量气泡逸出。下列说法错误的是
A.铝工件连接电源正极
B.槽电压越高，氧化膜的形成速率不一定越快
C.电路中每转移3 mol e-，铝工件增重24 g
D.为获得更加致密的氧化膜，工作过程中，应
　选择适当电流密度
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答案
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由题意可知用电解方法在铝表面转化生成致密氧化膜，铝作阳极接电源正极，电极反应式为2Al-6e-+3H2O===Al2O3+6H+，可能存在副反应：2Al+6H+===2Al3++3H2↑，导致铝工件表面上有少量气泡逸出，石墨作阴极接电源负极，电极反应式为2H++2e-===H2↑；由分析可知铝工件连接电源正极，A正确；
并非槽电压越高氧化膜形成速率就越快，过高电压会造成膜层烧蚀等不利影响，B正确；
答案
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电路中每转移3 mol e-，若铝工件全部生成氧化膜，增重1.5 mol氧原子，质量为24 g，但电解过程中铝工件表面上有少量气泡逸出(H2)，导致部分电量未用于生成氧化膜，故铝工件增重小于24 g，C错误；
为获得更加致密的氧化膜，工作过程中，应选择适当电流密度，如果电流密度过小，氧化膜形成速率慢，电流密度过大，可能会导致氧化膜不均匀，D正确。
题组二　电解规律
6.为探究电解过程中离子的放电规律，某研究小组进行下列实验：
答案
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序号 阳极材料 阴极材料 熔融电解质或 电解质溶液 阳极氧 化产物 阴极还
原产物
① 石墨 石墨 熔融NaCl Cl2 Na
② 石墨 石墨 0.1 mol·L-1NaCl溶液 Cl2 H2
③ 石墨 石墨 0.2 mol·L-1CuSO4溶液 O2 Cu
④ 铜 石墨 0.2 mol·L-1CuSO4溶液 Cu2+ Cu
⑤ 石墨 石墨 0.1 mol·L-1CuCl2溶液 Cl2 Cu
下列说法不正确的是
A.对比②⑤知，阴极上离子放电顺序：Cu2+>H+>Na+
B.对比③⑤知，阳极上离子放电顺序：Cl->OH->S
C.对比③④知，阳极是铜时，会先于溶液中的离子放电
D.对比①⑤知，电解得到金属只能用熔融态，不能用水溶液
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答案
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据②得H+的氧化性强于Na+，据⑤得Cu2+的氧化性强于H+，阴极上得电子能力强(氧化性强)的离子优先放电，所以对比②⑤可知，阴极上离子放电顺序是Cu2+>H+>Na+，A正确；
据③得阳极上离子放电顺序是OH->S，据⑤得阳极上离子放电顺序是Cl->OH-，所以阳极上离子放电顺序是Cl->OH->S，B正确；
电解池的阳极若是活性金属电极，则金属电极本身失电子，发生氧化反应，对比③④可知，阳极是铜时，会先于溶液中的离子放电，C正确；
电解得到金属不一定只能用熔融态，电解氯化铜溶液可得到金属铜，D错误。
答案
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7.(2026·福建高二上阶段练习)用惰性电极进行下列电解，有关说法正确的是
①电解稀硫酸；②电解熔融NaCl；③电解KOH溶液；④电解Cu(NO3)2溶液
A.电解进行一段时间后四份溶液的pH均增大
B.反应②中阴、阳两极上产物的物质的量之比为2∶1
C.反应③中阳极消耗OH-，故溶液浓度变小
D.反应④中电解溶液一段时间后，颜色变浅，加入一定质量的Cu(OH)2，
　能够使溶液恢复到原来的成分和浓度
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电解稀硫酸时，实质是电解水，溶液体积减小，H+浓度增加，pH减小；电解熔融NaCl不涉及pH变化；电解KOH溶液时，实质是电解水，溶液体积减小，KOH浓度增大，pH增大；电解Cu(NO3)2溶液时，阳极生成H+和O2，阴极生成Cu单质，pH减小，因此四份溶液的pH并非均增大，A错误；
电解熔融NaCl的反应为2NaCl(熔融) 　 2Na(阴极)+Cl2↑(阳极)，阴极生成2 mol Na，阳极生成1 mol Cl2，物质的量之比为2∶1，B正确；
电解Cu(NO3)2溶液的总反应为2Cu2++2H2O　 2Cu+O2↑+4H+。加入Cu(OH)2，无法完全恢复到原浓度，应加入CuO，D错误。
8.(2026·山东泰安市直学校联盟联考)用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为1∶3的CuSO4和NaCl的混合溶液，不可能发生的反应式是
A.2Cu2++2H2O　　2Cu+4H++O2↑
B.Cu2++2Cl-　　Cu+Cl2↑
C.2Cl-+2H2O　　2OH-+H2↑+Cl2↑
D.2H2O　　2H2↑+O2↑
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由n(CuSO4)∶n(NaCl)=1∶3得n(Cu2+)∶n(Cl-)=1∶3，根据放电顺序，阴离子为Cl->OH->S，阳离子为Cu2+>H+>Na+，故该电解过程分为三个阶段，第一阶段，电解CuCl2溶液的反应为CuCl2 　Cu+Cl2↑；第二阶段，电解NaCl溶液的反应为2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑；第三阶段，电解H2O的反应为2H2O　 2H2↑+O2↑；所以2Cu2++2H2O 　2Cu+
4H++O2↑反应不可能发生，A错误。
9.(2026·北京高二上期中)探究电解过程中离子迁移的规律，用石墨电极完成如下实验。
答案
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综合强化
实验 现象
一段时间后，pH试纸上的图案
( )代表电极的位置

下列分析不正确的是
A.a处接电源正极
B.pH试纸Ⅰ的图案说明H+的迁移速率比OH-的迁移速率快
C.pH试纸Ⅱ上发生迁移的离子主要是Na+和
D.电极反应产生的H+的物质的量：a处>c处
答案
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由图a、c处试纸变红，说明溶液显酸性，即a、c电极反应为水失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子：2H2O-4e-===4H++O2↑，a、c电极为阳极；b、d处试纸变蓝，说明溶液显碱性，即b、d电极反应为水得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子：2H2O+2e-===H2↑+2OH-，b、d电极为阴极。a电极为阳极，接电源正极，A正确；
pH试纸Ⅰ的红色区域大于蓝色区域，说明H+的迁移速率比OH-的迁移速率快，B正确；
答案
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pH试纸Ⅱ上变色范围较小，则发生迁移的离子主要是Na+和，离子的定向移动形成电流，C正确；
根据电路中得失电子守恒，则电极反应产生的H+的物质的量：a处=c处，D错误。
10.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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电解实质是2CuSO4+2H2O　 2Cu+O2↑+2H2SO4，则每通过4 mol e-，生成2 mol Cu、1 mol O2、2 mol H2SO4，消耗2 mol H2O，故B正确。
11.(2026·苏州期中)SO2是产生酸雨的主要污染物，研究SO2等大气污染物的治理具有重要的意义。用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，电解Na2SO3溶液的原理如图所示，下列说法不正确的是
A.从C口流出的物质是较浓的硫酸
B.电极b连接外电源的正极
C.当1 mol 透过阴离子
　交换膜，A处产生H2的体
　积为22.4 L
D.电极b发生的电极反应式为-2e-+H2O===S+2H+
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由图中离子移动方向可知，a电极为阴极，b电极为阳极，据此分析判断；阳极区S被氧化为S，生成H2SO4，故C口流出的物质是较浓的硫酸，A正确；
电极b为阳极，应连接外电源正极，B正确；
1 mol S在阳极失2 mol电子，阴极生成1 mol H2，未说明处于标准状况下，无法计算H2体积，C错误。
12.(2026·河北沧衡名校联盟期中联考)Cu2O是常用的红色着色剂，一种用电解法制备Cu2O的工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.电源a为负极，Cu电极发生还原反应
B.电解过程中，C电极产生H2，电解质溶液pH增大
C.电压过高时，阳极可能会产生刺激性气味的气体，
　可将NaCl溶液换成Na2SO4溶液
D.制备Cu2O的总反应式为2Cu+H2O　　Cu2O+H2↑
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电源a为负极，Cu电极为阳极，发生氧化反应，A错误；
电解过程中，C电极产生H2，电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-，同时产生的OH-参与反应：2+2OH-===Cu2O↓+6Cl-+H2O，pH不变，B错误；
由分析可知，Cl-作为反应中间体，参与了反应，所以不能将NaCl溶液换成Na2SO4溶液，C错误。
13.如图所示是电解稀盐酸的装置，其中c、d为石墨电极。试回答下列问题：
(1)a电极为　　　。
(2)c电极为　　　，电极反应式为　 　　 　，
发生了　　　反应；d电极为　　　，电极反应式为
　　　 ，发生了　　　反应。
(3)电解过程中，氢离子向　　　(填“阴”或“阳”，
下同)极移动，氯离子向　　极移动。电解总反应式为
　　　 　。
答案
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正极
阳极
2Cl--2e-===Cl2↑
氧化
阴极
2H++2e-===H2↑
还原
阴
阳
2HCl　　H2↑+Cl2↑
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