資源簡介

第二節　電解池
第1課時　電解原理
[核心素養發展目標]　1.從宏觀和微觀的角度理解電解池中電子的移動、陰陽離子的移動、陰陽兩極上的反應及其變化、電流形成的過程和原理。2.建立電解過程的思維模型，理解電解的規律，判斷電解的產物，書寫電解的電極反應式和總反應式。
一、電解原理
在電化學上，把與電源正極相連的電極稱為陽極，與電源負極相連的電極稱為陰極。
1．實驗探究：電解CuCl2溶液
實驗現象 實驗結論
電流表指針發生偏轉 說明電解質溶液導電，形成閉合回路
石墨電極b上逐漸覆蓋了一層紅色物質 析出金屬銅
石墨電極a上有刺激性氣味的氣體產生，該氣體能使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍 產生了氯氣
分析上述變化的原理：
(1)通電前，CuCl2溶液中存在的離子有____________________。
(2)通電后，Cl－向________極移動，寫出陽極的電極反應式：__________________________，發生反應的類型為________(填“氧化反應”或“還原反應”)。
(3)通電后，Cu2＋向________極移動，寫出陰極的電極反應式：__________________________，發生反應的類型為________________(填“氧化反應”或“還原反應”)。
(4)在氯化銅溶液中H＋和OH－，這兩種離子為什么沒有得到或失去電子？
答案　(1)Cu2＋、H＋、Cl－、OH－
(2)陽　2Cl－－2e－===Cl2↑　氧化反應
(3)陰　Cu2＋＋2e－===Cu　還原反應
(4)Cu2＋比H＋更易得到電子，故H＋沒有得到電子；Cl－比OH－更容易失去電子，故OH－沒有失去電子
2．電解和電解池
(1)電解：使電流通過電解質溶液(或熔融電解質)而在陽極、陰極引起氧化還原反應的過程。
(2)電解池：將電能轉化為化學能的裝置(也稱電解槽)。
(3)電解池的構成條件
①直流電源，②兩個電極，③電解質溶液或熔融電解質，④形成閉合回路。
3．電解原理
(1)在電解池中與直流電源負極相連的電極是陰極(　　)
(2)電解質溶液的導電實驗發生了化學變化(　　)
(3)原電池的負極和電解池的陽極均發生氧化反應(　　)
(4)電解池中電子的流向是負極→陰極→電解質溶液→陽極→正極(　　)
(5)某些不能自發進行的氧化還原反應，通過電解可以實現(　　)
(6)電解質溶液的導電過程就是電解質溶液被電解的過程(　　)
答案　(1)√　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√　(6)√
1．如圖為用惰性電極電解CuCl2溶液并驗證其產物的實驗裝置，則下列說法不正確的是(　　)
A．電源a極為負極
B．KI-淀粉溶液會變藍色
C．Cl－向電極Ⅱ區域移動
D．電極Ⅰ上發生的電極反應為Cu－2e－===Cu2＋
答案　D
解析　由題圖知，電極Ⅱ處生成氯氣為陽極，對應的b為電源正極；則a為電源負極，Ⅰ為陰極，電解CuCl2溶液，陰極銅離子放電生成Cu，陽極氯離子放電生成Cl2。
2．(2023·福建石獅一中月考)某同學為了使反應HCl＋Ag―→AgCl＋H2↑能進行，設計了下列四個實驗，如圖所示，你認為可行的方案是(　　)
答案　C
3．如圖所示裝置中屬于電解池的是________(填序號)。
答案　③⑥
解析　①②⑤無外接直流電源，不能構成電解池；④無電解質溶液或熔融電解質；⑦中蔗糖屬于非電解質，不能構成電解池；⑧沒有形成閉合回路，不能構成電解池。
二、電解規律
1．放電規律
(1)陽極為惰性電極(如碳棒、Pt、稀土金屬材料等)時，離子的放電順序：
①陽極：溶液中陰離子放電，常見陰離子的放電順序：S2－>I－>Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根離子。
②陰極：溶液中陽離子放電，常見陽離子的放電順序：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>……
(2)陽極為活性電極(如Fe、Cu、Ag等)時，電極本身先放電，電極反應式為M－ne－===Mn＋。
2．用惰性電極電解電解質溶液的規律
(1)電解水型
電解質 H2SO4 NaOH Na2SO4
陽極反應式 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
陰極反應式 2H＋＋2e－===H2↑ 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
pH變化 減小 增大 不變
復原加入物質 H2O
(2)電解電解質型
電解質 HCl CuCl2
陽極反應式 2Cl－－2e－===Cl2↑
陰極反應式 2H＋＋2e－===H2↑ Cu2＋＋2e－===Cu
pH變化 增大 －
復原加入物質 HCl CuCl2
(3)電解質和水都發生電解型
電解質 NaCl CuSO4
陽極反應式 2Cl－－2e－===Cl2↑ 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
陰極反應式 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ Cu2＋＋2e－===Cu
pH變化 增大 減小
復原加入物質 HCl CuO或CuCO3
(一)電極產物的判斷
1．下列各組中，每種電解質溶液電解時只生成氫氣和氧氣的是(　　)
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　電解HCl、CuCl2溶液就是電解電解質本身，電解NaBr、CuSO4溶液時，電解質、水均被電解，分別屬于放氫生堿型、放氧生酸型。
2．用惰性電極電解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，最初一段時間陰極和陽極上析出的物質分別是(　　)
A．H2和Cl2 B．Cu和Cl2
C．H2和O2 D．Cu和O2
答案　B
解析　由題意知，溶液中存在H＋、Cu2＋、Na＋、SO、NO、Cl－、OH－。根據離子的放電順序，陽離子為Cu2＋>H＋>Na＋，陰離子為Cl－>OH－>SO、NO，則最初一段時間，陰極：Cu2＋＋2e－===Cu，陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑。
(二)電解后電解質溶液的復原
3．用惰性電極電解下列溶液一段時間后，再加入一定量的某種物質(方括號內物質)，不能使溶液恢復到原來的成分和濃度的是(　　)
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　電解AgNO3溶液，Ag＋在陰極放電生成Ag，水電離出的OH－在陽極放電生成O2，結合元素守恒可知，應加入Ag2O使溶液恢復到原來的成分和濃度，A錯誤；電解K2SO4溶液，水電離出的OH－在陽極放電生成O2，水電離出的H＋在陰極放電生成H2，實質為電解水，加入一定量的H2O(l)能使溶液恢復到原來的成分和濃度，B正確；電解KCl溶液，水電離出的H＋在陰極放電生成H2，Cl－在陽極放電生成Cl2，結合元素守恒可知，加入一定量的HCl(g)能使溶液恢復到原來的成分和濃度，C正確；電解CuSO4溶液，Cu2＋在陰極放電生成Cu，水電離出的OH－在陽極放電生成O2，結合元素守恒可知，應加入一定量的CuO使溶液恢復到原來的成分和濃度，由于CuCO3(s)與硫酸反應生成CuSO4、CO2和H2O，CO2從溶液中逸出，加入一定量的CuCO3(s)也可以使溶液恢復到原來的成分和濃度，D正確。
4．用石墨電解含有溶質0.1 mol的CuSO4溶液，在陰、陽兩極各收集到2.24 L氣體(標準狀況下)后停止電解，若要恢復原電解質，溶液需要加入的物質和物質的量分別是________、________。
答案　Cu(OH)2　0.1 mol(或CuO、H2O　0.1 mol、0.1 mol)
三、電解池電極反應式的書寫
↓
↓
確定陰極、陽極上的放電物質及放電順序
↓
↓
1．用惰性電極電解物質的量濃度相同、體積比為1∶3的CuSO4和NaCl的混合溶液，可能發生的反應有________(填序號)。
①2Cu2＋＋2H2O 2Cu＋4H＋＋O2↑
②Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑
③2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－
④2H2O2H2↑＋O2↑
答案　②③④
2．用惰性電極電解MgCl2溶液
陽極反應式：___________________________________________________________________；
陰極反應式：__________________________________________________________________；
總反應離子方程式：_____________________________________________________________。
答案　2Cl－－2e－===Cl2↑　2H2O＋2e－＋Mg2＋===H2↑＋Mg(OH)2↓　Mg2＋＋2Cl－＋2H2OMg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑
3．以鋁材為陽極，電解H2SO4溶液，鋁材表面形成氧化膜
陽極反應式：__________________________________________________________________；
陰極反應式：___________________________________________________________________；
總反應方程式：_________________________________________________________________。
答案　2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋　2H＋＋2e－===H2↑　2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑
(選擇題1～9題，每小題5分，10～12題，每小題7分，共66分)
題組一　電解及其裝置(電解池)
1．(2023·寧夏吳忠中學期中)下列關于電解池的說法錯誤的是(　　)
A．電解池是一種將電能轉化成化學能的裝置
B．非自發的氧化還原反應可通過電解實現
C．電解池工作時，陽極發生氧化反應，陰極發生還原反應
D．電解池放電時，電極本身不會參加電極反應
答案　D
解析　電解池中陽極若為活潑金屬，在反應中失去電子而被氧化，D錯誤。
2．某同學將電解池工作時電子、離子流動方向及電極種類等信息表示在圖中，下列有關分析完全正確的是(　　)
選項 A B C D
a電極 陽極 陰極 陽極 陰極
d電極 正極 正極 負極 負極
Q離子 陽離子 陽離子 陰離子 陰離子
答案　B
解析　根據題圖知，該裝置有外接電源，屬于電解池，根據電子流向知，c是負極，d是正極，a是陰極，b是陽極，電解時，電解質溶液中陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，則Q離子是陽離子，P離子是陰離子，故B正確。
3．(2023·安徽宿州期中聯考)關于如圖所示的①、②兩個裝置的敘述，正確的是(　　)
A．①是原電池，②是電解池
B．①中陽極反應：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，
　②中正極反應：2H＋＋2e－===H2↑
C．硫酸濃度變化：①減小，②增大
D．離子移動方向：①中H＋向陰極移動，②中H＋向負極移動
答案　B
解析　裝置①右側石墨電極為陽極，陽極是H2O電離出的OH－放電，陽極的電極反應為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋；裝置②中Cu作正極，正極上H＋被還原，電極反應為2H＋＋2e－===H2↑，B正確；裝置①中相當于電解水，硫酸濃度增大；裝置②中消耗H＋，硫酸濃度減小，C錯誤；電解池工作時，陽離子向陰極移動，原電池中陽離子向正極移動，D錯誤。
4．將一直流電源的正、負極(電極材料為Pt)，用玻璃片分別壓在一張用食鹽水、碘化鉀淀粉溶液和紫色石蕊溶液浸透的濾紙上，經過一段時間后，兩極附近濾紙的顏色分別是(　　)
選項 A B C D
陽極 藍 白 紅 藍
陰極 白 藍 藍 藍
答案　D
解析　陽極上I－優先放電生成I2，使淀粉溶液變藍，陰極上H2O電離出的H＋放電后，使溶液中的c(H＋)5.如圖為直流電源電解稀Na2SO4溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴紫色石蕊溶液。下列實驗現象正確的是(　　)
A．電極a附近呈紅色，電極b附近呈藍色
B．電極a附近呈藍色，電極b附近呈紅色
C．逸出氣體的體積，電極a的小于電極b的
D．一電極逸出無味氣體，另一電極逸出具有刺激性氣味的氣體
答案　B
解析　電極a為陰極，H2O電離出的H＋放電，c(OH－)增大，電極附近溶液變藍色；電極b為陽極，H2O電離出的OH－放電，c(H＋)增大，電極附近溶液變紅色，A項不正確、B項正確；電極a產生H2，電極b產生O2，H2的體積是O2體積的2倍，故C、D項不正確。
6．中國科學家最近開發了一種從空氣中提取水制取H2的新技術，即利用太陽能、風能等綠色能源驅動電解槽裝置吸收空氣中的水分并將獲得的水分解成H2和O2。下列說法正確的是(　　)
A．該裝置工作時僅涉及兩種能量轉化
B．陽極反應式為2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑
C．該裝置獲得H2、O2的物質的量之比為2∶1
D．該裝置工作時陽離子向陽極遷移
答案　C
解析　該裝置工作時涉及風能轉化為電能、太陽能轉化為電能以及電能再轉化為化學能的能量轉化，故A錯誤；陽極水電離出的OH－失去電子轉化為氧氣，電極反應式為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，故B錯誤；該裝置分解水的總方程式為2H2OO2↑＋2H2↑，獲得H2、O2的物質的量之比為2∶1，故C正確；電解池工作時陽離子向陰極遷移，故D錯誤。
題組二　電解規律
7．用石墨作電極，電解1 mol·L－1下列物質的溶液，則電解前后溶液的pH保持不變的是(　　)
A．硫酸 B．氫氧化鈉
C．硫酸鈉 D．氯化鈉
答案　C
解析　用惰性電極電解硫酸、氫氧化鈉溶液、硫酸鈉溶液的實質是電解水，濃度增大，硫酸溶液的pH減小，氫氧化鈉溶液的pH增大，硫酸鈉溶液的pH不變；電解氯化鈉溶液時生成氫氧化鈉，溶液的pH增大。
8．(2023·湖北襄陽一中月考)用惰性電極電解下列溶液(足量)，電解一段時間后加適量水，溶液能恢復至電解前狀態的是(　　)
A．CuCl2溶液 B．AgNO3溶液
C．H2SO4溶液 D．KCl溶液
答案　C
解析　用惰性電極電解CuCl2溶液時，陰極析出Cu，陽極生成Cl2，要使溶液復原應加入適量CuCl2，A錯誤；用惰性電極電解AgNO3溶液時，陰極析出Ag，陽極生成O2，要使溶液復原應加入適量Ag2O，B錯誤；用惰性電極電解H2SO4溶液時，陽極生成O2，陰極生成H2，相當于電解水，要使溶液復原應加入適量水，C正確；用惰性電極電解KCl溶液時，生成KOH、H2、Cl2，要使溶液復原應通入適量HCl氣體，D錯誤。
9.現用鉑電極電解1 L濃度均為0.1 mol·L－1的HCl、CuSO4的混合溶液，裝置如圖所示，下列說法正確的是(　　)
A．電解開始時陰極有H2放出
B．電解開始時陽極上發生：Cu2＋＋2e－===Cu
C．整個電解過程中，SO不參與電極反應
D．當電路中通過電子的量超過0.1 mol時，此時陰極放電的離子發生了變化
答案　C
解析　因為Cu2＋得電子能力強于H＋，所以電解開始時陰極有Cu析出，A錯誤；電解時陽極失電子，B錯誤；SO失電子能力弱于OH－，在水溶液中沒有機會失電子，所以整個電解過程中SO不參與電極反應，C正確；當電路中通過電子的量超過0.2 mol時，Cu2＋在陰極放電完成，此時陰極放電的離子為H＋，D錯誤。
10．按圖甲裝置進行實驗，若圖乙中橫坐標x表示通過電極的電子的物質的量。下列敘述正確的是(　　)
A．F表示反應生成Cu的物質的量
B．E表示反應實際消耗H2O的物質的量
C．E表示反應生成O2的物質的量
D．F表示反應生成H2SO4的物質的量
答案　B
解析　電解實質是2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，則每通過4 mol e－，生成2 mol Cu、1 mol O2、2 mol H2SO4，消耗2 mol H2O，故B正確。
11．某溶液中含有兩種溶質NaCl和H2SO4，它們的物質的量之比為3∶1。用石墨作電極電解該混合溶液時，根據兩極放電離子的來源不同，可明顯分為三個階段。下列敘述不正確的是(　　)
A．陰極自始至終只析出H2
B．陽極先析出Cl2，后析出O2
C．電解的最后階段為電解水
D．溶液的pH不斷增大，最后為7
答案　D
解析　由題意可知n(H＋)∶n(Cl－)＝2∶3，在陰極H＋放電，在陽極先是Cl－放電，然后是H2O電離出的OH－放電；反應開始時，H＋、Cl－在兩極放電，相當于電解HCl；H2SO4電離出的H＋放電完全后，在兩極放電的是由水電離出的H＋和剩余的Cl－，相當于電解NaCl的水溶液；Cl－放電完全后，在兩極放電的是由水電離出的H＋和OH－，相當于電解水；隨著電解的進行，溶液的pH不斷增大，最后溶質是NaOH和Na2SO4，所以溶液的pH不會為7，D符合題意。
12．如圖甲為將Pt電極置于含有Cu2＋和Ag＋均為0.05 mol·L－1的電解液中(陰離子為NO)，乙是甲裝置電解過程中轉移電子數與陰極的質量變化的關系圖。下列說法錯誤的是(　　)
A．過程Ⅰ中陰極上有金屬銀析出
B．過程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液的pH均降低
C．過程Ⅱ中陽極上有氧氣放出
D．過程Ⅱ析出的固體質量是過程Ⅰ的2倍
答案　D
解析　將Pt電極置于含有Cu2＋和Ag＋均為0.05 mol·L－1的電解液中(陰離子為NO)，在陰極上先發生反應：Ag＋＋e－===Ag，銀離子放電完全，設溶液體積是1 L，可以認為產生0.05 mol銀，質量是5.4 g，然后是銅離子放電：Cu2＋＋2e－===Cu，銅離子放電完全，產生0.05 mol Cu，質量為3.2 g，過程Ⅰ，在陰極上有金屬銀析出，A正確；開始階段，在陰極上是金屬陽離子放電，陽極上是H2O電離出的OH－放電，到了后期，相當于電解水，3個過程中溶液的pH均降低，B正確；電解過程中，陽極上始終是H2O電離出的OH－失電子，發生氧化反應，產生氧氣，C正確；由上述分析可知，過程Ⅱ析出的固體質量不是過程Ⅰ的2倍，D錯誤。
13．(20分)如圖所示是電解稀鹽酸的裝置，其中c、d為石墨電極。試回答下列問題：
(1)a電極為________。
(2)c電極為________，電極反應式為_______________________________________________，
發生了________反應；d電極為__________，電極反應式為____________________________，
發生了________反應。
(3)電解過程中，氫離子向________(填“陰”或“陽”，下同)極移動，氯離子向________極移動。電解總反應式為_________________________________________________________。
答案　(1)正極　(2)陽極　2Cl－－2e－===Cl2↑　氧化　陰極　2H＋＋2e－===H2↑　還原
(3)陰　陽　2HClH2↑＋Cl2↑
14．(14分)某小組同學利用如圖裝置對電解氯化銅溶液的實驗進行了研究。
裝置 現象
電解一段時間后，陽極石墨表面產生氣體，陰極石墨上附著紅色物質，溶液由藍色變為綠色
(1)甲認為電解過程中陽極產生的________是溶液變綠的原因，寫出產生該物質的電極反應式：________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
(2)乙改用如圖裝置，在相同條件下電解CuCl2溶液，對溶液變色現象繼續探究。
裝置 現象
電解相同時間后，陽極石墨表面產生氣泡，溶液仍為藍色；陰極石墨上附著紅色物質，溶液由藍色變為綠色
乙通過對現象分析證實了甲的觀點不是溶液變綠的主要原因，乙否定甲的依據是________________________________________________________________________。
(3)乙繼續查閱資料：
ⅰ.電解CuCl2溶液時可能產生[CuCl2]－，[CuCl2]－摻雜Cu2＋后呈黃色；
ⅱ.稀釋含[CuCl2]－的溶液生成CuCl白色沉淀。
據此乙認為：電解過程中，產生的[CuCl2]－摻雜Cu2＋后呈黃色，與CuCl2藍色溶液混合呈綠色。
乙進行如下實驗：
a．取電解后綠色溶液2 mL，加20 mL水稀釋，靜置5分鐘后溶液中產生白色沉淀。
b．另取少量氯化銅晶體和銅粉，向其中加2 mL濃鹽酸，加熱獲得含[CuCl2]－的黃色溶液。
c．冷卻后向上述溶液……
d．取c中2 mL溶液，加20 mL水稀釋，靜置5分鐘后溶液中產生白色沉淀。
①a的目的是_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②寫出b中生成[CuCl2]－的離子方程式：_____________________________________
________________________________________________________________________。
③補充c中必要的操作及現象：_____________________________________________
________________________________________________________________________。
乙據此得出結論：電解時陰極附近生成[CuCl2]－是導致溶液變綠的原因。
答案　(1)Cl2　2Cl－－2e－===Cl2↑
(2)陽極附近溶液仍為藍色
(3)①證明在上述實驗條件下，電解后的綠色溶液中存在[CuCl2]－　②Cu2＋＋4Cl－＋Cu2[CuCl2]－　③加入CuCl2藍色溶液，直至溶液顏色與電解后綠色溶液基本相同
解析　(1)電解過程中陽極發生氧化反應，溶液中的氯離子放電生成氯氣：2Cl－－2e－===Cl2↑，氯氣溶于水，溶液可能呈綠色。(2)陽極生成了氯氣，但陽極附近溶液仍為藍色，說明不是生成氯氣的緣故。(3)①根據信息，取電解后綠色溶液2 mL，加20 mL水稀釋，靜置5分鐘后溶液中產生白色沉淀，說明電解后的綠色溶液中存在[CuCl2]－，故a的目的是證明在上述實驗條件下，電解后的綠色溶液中存在[CuCl2]－。③c的步驟就是證明電解時陰極附近生成[CuCl2]－是導致溶液變綠的原因，因此操作及現象為加入CuCl2藍色溶液，直至溶液顏色與電解后綠色溶液基本相同。第二節　電解池
第1課時　電解原理
[核心素養發展目標]　1.從宏觀和微觀的角度理解電解池中電子的移動、陰陽離子的移動、陰陽兩極上的反應及其變化、電流形成的過程和原理。2.建立電解過程的思維模型，理解電解的規律，判斷電解的產物，書寫電解的電極反應式和總反應式。
一、電解原理
在電化學上，把與電源正極相連的電極稱為______，與電源負極相連的電極稱為______。
1．實驗探究：電解CuCl2溶液
實驗現象 實驗結論
電流表指針發生偏轉 說明電解質溶液導電，形成________
石墨電極b上逐漸覆蓋了一層________
石墨電極a上有__________的氣體產生，該氣體能使濕潤的淀粉碘化鉀試紙________
分析上述變化的原理：
(1)通電前，CuCl2溶液中存在的離子有____________________。
(2)通電后，Cl－向________極移動，寫出陽極的電極反應式：_______________________，發生反應的類型為________(填“氧化反應”或“還原反應”)。
(3)通電后，Cu2＋向________極移動，寫出陰極的電極反應式：_________________________，
發生反應的類型為____________________(填“氧化反應”或“還原反應”)。
(4)在氯化銅溶液中H＋和OH－，這兩種離子為什么沒有得到或失去電子？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
2．電解和電解池
(1)電解：使電流通過________________而在陽極、陰極引起________反應的過程。
(2)電解池：將________轉化為________的裝置(也稱電解槽)。
(3)電解池的構成條件
①直流電源，②兩個電極，③電解質溶液或熔融電解質，④形成閉合回路。
3．電解原理
(1)在電解池中與直流電源負極相連的電極是陰極(　　)
(2)電解質溶液的導電實驗發生了化學變化(　　)
(3)原電池的負極和電解池的陽極均發生氧化反應(　　)
(4)電解池中電子的流向是負極→陰極→電解質溶液→陽極→正極(　　)
(5)某些不能自發進行的氧化還原反應，通過電解可以實現(　　)
(6)電解質溶液的導電過程就是電解質溶液被電解的過程(　　)
1．如圖為用惰性電極電解CuCl2溶液并驗證其產物的實驗裝置，則下列說法不正確的是(　　)
A．電源a極為負極
B．KI 淀粉溶液會變藍色
C．Cl－向電極Ⅱ區域移動
D．電極Ⅰ上發生的電極反應為Cu－2e－===Cu2＋
2．(2023·福建石獅一中月考)某同學為了使反應HCl＋Ag―→AgCl＋H2↑能進行，設計了下列四個實驗，如圖所示，你認為可行的方案是(　　)
3．如圖所示裝置中屬于電解池的是________(填序號)。
二、電解規律
1．放電規律
(1)陽極為惰性電極(如碳棒、Pt、稀土金屬材料等)時，離子的放電順序：
①陽極：溶液中陰離子放電，常見陰離子的放電順序：S2－>I－>Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根離子。
②陰極：溶液中陽離子放電，常見陽離子的放電順序：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>……
(2)陽極為活性電極(如Fe、Cu、Ag等)時，電極本身先放電，電極反應式為M－ne－===Mn＋。
2．用惰性電極電解電解質溶液的規律
(1)電解水型
電解質 H2SO4 NaOH Na2SO4
陽極反應式 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
陰極反應式 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
pH變化
復原加入物質
(2)電解電解質型
電解質 HCl CuCl2
陽極反應式
陰極反應式
pH變化 －
復原加入物質
(3)電解質和水都發生電解型
電解質 NaCl CuSO4
陽極反應式
陰極反應式
pH變化
復原加入物質
(一)電極產物的判斷
1．下列各組中，每種電解質溶液電解時只生成氫氣和氧氣的是(　　)
A．HCl、CuCl2、Ba(OH)2
B．NaOH、CuSO4、H2SO4
C．NaOH、H2SO4、Ba(OH)2
D．NaBr、H2SO4、Ba(OH)2
2．用惰性電極電解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，最初一段時間陰極和陽極上析出的物質分別是(　　)
A．H2和Cl2 B．Cu和Cl2
C．H2和O2 D．Cu和O2
(二)電解后電解質溶液的復原
3．用惰性電極電解下列溶液一段時間后，再加入一定量的某種物質(方括號內物質)，不能使溶液恢復到原來的成分和濃度的是(　　)
A．AgNO3溶液[AgOH(s)]
B．K2SO4溶液[H2O(l)]
C．KCl溶液[HCl(g)]
D．CuSO4溶液[CuCO3(s)]
4．用石墨電解含有溶質0.1 mol的CuSO4溶液，在陰、陽兩極各收集到2.24 L氣體(標準狀況下)后停止電解，若要恢復原電解質，溶液需要加入的物質和物質的量分別是________、________。
三、電解池電極反應式的書寫
↓
↓
↓
↓
1．用惰性電極電解物質的量濃度相同、體積比為1∶3的CuSO4和NaCl的混合溶液，可能發生的反應有________(填序號)。
①2Cu2＋＋2H2O電解,2Cu＋4H＋＋O2↑
②Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑
③2Cl－＋2H2O 電解,H2↑＋Cl2↑＋2OH－
④2H2O電解,2H2↑＋O2↑
2．用惰性電極電解MgCl2溶液
陽極反應式：_________________________________________________________________；
陰極反應式：_________________________________________________________________；
總反應離子方程式：___________________________________________________________。
3．以鋁材為陽極，電解H2SO4溶液，鋁材表面形成氧化膜
陽極反應式：_________________________________________________________________；
陰極反應式：_________________________________________________________________；
總反應方程式：_______________________________________________________________。(共66張PPT)
第四章　第二節
第1課時　電解原理
1.從宏觀和微觀的角度理解電解池中電子的移動、陰陽離子的移動、陰陽兩極
上的反應及其變化、電流形成的過程和原理。
2.建立電解過程的思維模型，理解電解的規律，判斷電解的產物，書寫電解的
電極反應式和總反應式。
核心素養
發展目標
一、電解原理
二、電解規律
三、電解池電極反應式的書寫
課時對點練
內容索引
電解原理
一
在電化學上，把與電源正極相連的電極稱為_____，與電源負極相連的電極稱為_____。
1.實驗探究：電解CuCl2溶液
陽極
陰極
實驗現象 實驗結論
電流表指針發生偏轉 說明電解質溶液導電，形成_________
石墨電極b上逐漸覆蓋了一層_________ ____________
石墨電極a上有___________的氣體產生，該氣體能使濕潤的淀粉碘化鉀試紙_____ ___________
閉合回路
紅色物質
析出金屬銅
刺激性氣味
變藍
產生了氯氣
分析上述變化的原理：
(1)通電前，CuCl2溶液中存在的離子有______________________。
(2)通電后，Cl－向___極移動，寫出陽極的電極反應式：____________
________，發生反應的類型為_________(填“氧化反應”或“還原反應”)。
(3)通電后，Cu2＋向___極移動，寫出陰極的電極反應式：___________
_______，發生反應的類型為_________(填“氧化反應”或“還原反應”)。
(4)在氯化銅溶液中H＋和OH－，這兩種離子為什么沒有得到或失去電子？
Cu2＋、H＋、Cl－、OH－
陽
2Cl－－2e－
===Cl2↑
氧化反應
陰
Cu2＋＋2e－
===Cu
還原反應
答案　Cu2＋比H＋更易得到電子，故H＋沒有得到電子；Cl－比OH－更容易失去電子，故OH－沒有失去電子
2.電解和電解池
(1)電解：使電流通過________________________而在陽極、陰極引起_________反應的過程。
(2)電解池：將______轉化為_______的裝置(也稱電解槽)。
(3)電解池的構成條件
①直流電源，②兩個電極，③電解質溶液或熔融電解質，④形成閉合回路。
電解質溶液(或熔融電解質)
氧化還原
電能
化學能
3.電解原理
正極
氧化
陰
負極
還原
陽
(1)在電解池中與直流電源負極相連的電極是陰極
(2)電解質溶液的導電實驗發生了化學變化
(3)原電池的負極和電解池的陽極均發生氧化反應
(4)電解池中電子的流向是負極→陰極→電解質溶液→陽極→正極
(5)某些不能自發進行的氧化還原反應，通過電解可以實現
(6)電解質溶液的導電過程就是電解質溶液被電解的過程
正誤判斷
×
√
√
√
√
√
1.如圖為用惰性電極電解CuCl2溶液并驗證其產物的實驗裝置，則下列說法不正確的是
A.電源a極為負極
B.KI-淀粉溶液會變藍色
C.Cl－向電極Ⅱ區域移動
D.電極Ⅰ上發生的電極反應為Cu－2e－===Cu2＋
應用體驗
√
由題圖知，電極Ⅱ處生成氯氣為陽極，對應的b為電源正極；則a為電源負極，Ⅰ為陰極，電解CuCl2溶液，陰極銅離子放電生成Cu，陽極氯離子放電生成Cl2。
2.(2023·福建石獅一中月考)某同學為了使反應HCl＋Ag―→AgCl＋H2↑能進行，設計了下列四個實驗，如圖所示，你認為可行的方案是
應用體驗
√
3.如圖所示裝置中屬于電解池的是______(填序號)。
應用體驗
③⑥
①②⑤無外接直流電源，不能構成電解池；④無電解質溶液或熔融電解質；⑦中蔗糖屬于非電解質，不能構成電解池；⑧沒有形成閉合回路，不能構成電解池。
返回
電解規律
二
1.放電規律
(1)陽極為惰性電極(如碳棒、Pt、稀土金屬材料等)時，離子的放電順序：
①陽極：溶液中陰離子放電，常見陰離子的放電順序：S2－>I－>Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根離子。
②陰極：溶液中陽離子放電，常見陽離子的放電順序：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>……
(2)陽極為活性電極(如Fe、Cu、Ag等)時，電極本身先放電，電極反應式為M－ne－===Mn＋。
2.用惰性電極電解電解質溶液的規律
(1)電解水型
電解質 H2SO4 NaOH Na2SO4
陽極反應式 2H2O－4e－=== O2↑＋4H＋ 4OH－－4e－=== O2↑＋2H2O 2H2O－4e－===
O2↑＋4H＋
陰極反應式 ________________ 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
pH變化 _____ _____ _____
復原加入物質 _____
2H＋＋2e－===H2↑
減小
增大
不變
H2O
(2)電解電解質型
電解質 HCl CuCl2
陽極反應式 __________________
陰極反應式 _________________ _________________
pH變化 ______ －
復原加入物質 _____ ______
2Cl－－2e－===Cl2↑
2H＋＋2e－===H2↑
Cu2＋＋2e－===Cu
增大
HCl
CuCl2
(3)電解質和水都發生電解型
電解質 NaCl CuSO4
陽極反應式 __________________ ________________________
陰極反應式 ______________________________ ________________
pH變化 _____ _____
復原加入物質 ____ _____________
2Cl－－2e－===Cl2↑
2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
Cu2＋＋2e－===Cu
增大
減小
HCl
CuO或CuCO3
(一)電極產物的判斷
1.下列各組中，每種電解質溶液電解時只生成氫氣和氧氣的是
A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2
B.NaOH、CuSO4、H2SO4
C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2
D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)2
應用體驗
√
電解HCl、CuCl2溶液就是電解電解質本身，電解NaBr、CuSO4溶液時，電解質、水均被電解，分別屬于放氫生堿型、放氧生酸型。
2.用惰性電極電解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，最初一段時間陰極和陽極上析出的物質分別是
A.H2和Cl2 B.Cu和Cl2
C.H2和O2 D.Cu和O2
應用體驗
√
(二)電解后電解質溶液的復原
3.用惰性電極電解下列溶液一段時間后，再加入一定量的某種物質(方括號內物質)，不能使溶液恢復到原來的成分和濃度的是
A.AgNO3溶液[AgOH(s)]
B.K2SO4溶液[H2O(l)]
C.KCl溶液[HCl(g)]
D.CuSO4溶液[CuCO3(s)]
應用體驗
√
電解AgNO3溶液，Ag＋在陰極放電生成Ag，水電離出的OH－在陽極放電生成O2，結合元素守恒可知，應加入Ag2O使溶液恢復到原來的成分和濃度，A錯誤；
電解K2SO4溶液，水電離出的OH－在陽極放電生成O2，水電離出的H＋在陰極放電生成H2，實質為電解水，加入一定量的H2O(l)能使溶液恢復到原來的成分和濃度，B正確；
電解KCl溶液，水電離出的H＋在陰極放電生成H2，Cl－在陽極放電生成Cl2，結合元素守恒可知，加入一定量的HCl(g)能使溶液恢復到原來的成分和濃度，C正確；
電解CuSO4溶液，Cu2＋在陰極放電生成Cu，水電離出的OH－在陽極放電生成O2，結合元素守恒可知，應加入一定量的CuO使溶液恢復到原來的成分和濃度，由于CuCO3(s)與硫酸反應生成CuSO4、CO2和H2O，CO2從溶液中逸出，加入一定量的CuCO3(s)也可以使溶液恢復到原來的成分和濃度，D正確。
4.用石墨電解含有溶質0.1 mol的CuSO4溶液，在陰、陽兩極各收集到2.24 L氣體(標準狀況下)后停止電解，若要恢復原電解質，溶液需要加入的物質和物質的量分別是_____________________、_____________
___________________。
應用體驗
Cu(OH)2 (或CuO、H2O)
0.1 mol
(或0.1 mol、0.1 mol)
返回
電解池電極反應式的書寫
三
判斷陰、陽極，分析陽極材料是惰性電極還是活性電極
↓
分析電解質溶液或熔融電解質的組成，找全離子并分為陰、陽離子兩組
↓
確定陰極、陽極上的放電物質及放電順序
分析電極反應，判斷電極產物，寫出電極反應式，要遵循原子守恒和電荷守恒
↓
↓
最后寫出總反應方程式
思考交流
1.用惰性電極電解物質的量濃度相同、體積比為1∶3的CuSO4和NaCl的混合溶液，可能發生的反應有________(填序號)。
②③④
思考交流
2.用惰性電極電解MgCl2溶液
陽極反應式：___________________；
陰極反應式：____________________________________；
總反應離子方程式：_______________________________________________。
2Cl－－2e－===Cl2↑
2H2O＋2e－＋Mg2＋===H2↑＋Mg(OH)2↓
思考交流
3.以鋁材為陽極，電解H2SO4溶液，鋁材表面形成氧化膜
陽極反應式：______________________________；
陰極反應式：_________________；
總反應方程式：____________________________。
2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋
2H＋＋2e－===H2↑
返回
課時對點練
1
2
3
4
5
6
7
8
9
題組一　電解及其裝置(電解池)
1.(2023·寧夏吳忠中學期中)下列關于電解池的說法錯誤的是
A.電解池是一種將電能轉化成化學能的裝置
B.非自發的氧化還原反應可通過電解實現
C.電解池工作時，陽極發生氧化反應，陰極發生還原反應
D.電解池放電時，電極本身不會參加電極反應
√
10
11
12
13
14
對點訓練
電解池中陽極若為活潑金屬，在反應中失去電子而被氧化，D錯誤。
選項 A B C D
a電極 陽極 陰極 陽極 陰極
d電極 正極 正極 負極 負極
Q離子 陽離子 陽離子 陰離子 陰離子
2.某同學將電解池工作時電子、離子流動方向及電極種類等信息表示在圖中，下列有關分析完全正確的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
√
對點訓練
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
根據題圖知，該裝置有外接電源，屬于電解池，根據電子流向知，c是負極，d是正極，a是陰極，b是陽極，電解時，電解質溶液中陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，則Q離子是陽離子，P離子是陰離子，故B正確。
3.(2023·安徽宿州期中聯考)關于如圖所示的①、②兩個裝置的敘述，正確的是
A.①是原電池，②是電解池
B.①中陽極反應：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，
②中正極反應：2H＋＋2e－===H2↑
C.硫酸濃度變化：①減小，②增大
D.離子移動方向：①中H＋向陰極移動，②中H＋向負極移動
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
裝置①右側石墨電極為陽極，陽極是H2O電離出的OH－放電，陽極的電極反應為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋；裝置②中Cu作正極，正極上H＋被還原，電極反應為2H＋＋2e－===H2↑，B正確；
裝置①中相當于電解水，硫酸濃度增大；裝置②中消耗H＋，硫酸濃度減小，C錯誤；
電解池工作時，陽離子向陰極移動，原電池中陽離子向正極移動，D錯誤。
選項 A B C D
陽極 藍 白 紅 藍
陰極 白 藍 藍 藍
4.將一直流電源的正、負極(電極材料為Pt)，用玻璃片分別壓在一張用食鹽水、碘化鉀淀粉溶液和紫色石蕊溶液浸透的濾紙上，經過一段時間后，兩極附近濾紙的顏色分別是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
陽極上I－優先放電生成I2，使淀粉溶液變藍，陰極上H2O電離出的H＋放電后，使溶液中的c(H＋)5.如圖為直流電源電解稀Na2SO4溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴紫色石蕊溶液。下列實驗現象正確的是
A.電極a附近呈紅色，電極b附近呈藍色
B.電極a附近呈藍色，電極b附近呈紅色
C.逸出氣體的體積，電極a的小于電極b的
D.一電極逸出無味氣體，另一電極逸出具有刺激性氣味的氣體
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
電極a為陰極，H2O電離出的H＋放電，c(OH－)增大，電極附近溶液變藍色；電極b為陽極，H2O電離出的OH－放電，c(H＋)增大，電極附近溶液變紅色，A項不正確、B項正確；
電極a產生H2，電極b產生O2，H2的體積是O2體積的2倍，故C、D項不正確。
6.中國科學家最近開發了一種從空氣中提取水制取H2的新技術，即利用太陽能、風能等綠色能源驅動電解槽裝置吸收空氣中的水分并將獲得的水分解成H2和O2。下列說法正確的是
A.該裝置工作時僅涉及兩種能量轉化
B.陽極反應式為2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑
C.該裝置獲得H2、O2的物質的量之比為2∶1
D.該裝置工作時陽離子向陽極遷移
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
該裝置工作時涉及風能轉化為電能、太陽能轉化為電能以及電能再轉化為化學能的能量轉化，故A錯誤；
陽極水電離出的OH－失去電子轉化為氧氣，電極反應式為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，故B錯誤；
該裝置分解水的總方程式為2H2O O2↑＋2H2↑，獲得H2、O2的物質的量之比為2∶1，故C正確；
電解池工作時陽離子向陰極遷移，故D錯誤。
題組二　電解規律
7.用石墨作電極，電解1 mol·L－1下列物質的溶液，則電解前后溶液的pH保持不變的是
A.硫酸 B.氫氧化鈉
C.硫酸鈉 D.氯化鈉
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
用惰性電極電解硫酸、氫氧化鈉溶液、硫酸鈉溶液的實質是電解水，濃度增大，硫酸溶液的pH減小，氫氧化鈉溶液的pH增大，硫酸鈉溶液的pH不變；電解氯化鈉溶液時生成氫氧化鈉，溶液的pH增大。
8.(2023·湖北襄陽一中月考)用惰性電極電解下列溶液(足量)，電解一段時間后加適量水，溶液能恢復至電解前狀態的是
A.CuCl2溶液 B.AgNO3溶液
C.H2SO4溶液 D.KCl溶液
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對點訓練
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
用惰性電極電解CuCl2溶液時，陰極析出Cu，陽極生成Cl2，要使溶液復原應加入適量CuCl2，A錯誤；
用惰性電極電解AgNO3溶液時，陰極析出Ag，陽極生成O2，要使溶液復原應加入適量Ag2O，B錯誤；
用惰性電極電解H2SO4溶液時，陽極生成O2，陰極生成H2，相當于電解水，要使溶液復原應加入適量水，C正確；
用惰性電極電解KCl溶液時，生成KOH、H2、Cl2，要使溶液復原應通入適量HCl氣體，D錯誤。
對點訓練
9.現用鉑電極電解1 L濃度均為0.1 mol·L－1的HCl、CuSO4的混合溶液，裝置如圖所示，下列說法正確的是
A.電解開始時陰極有H2放出
B.電解開始時陽極上發生：Cu2＋＋2e－===Cu
C.整個電解過程中， 不參與電極反應
D.當電路中通過電子的量超過0.1 mol時，此時陰極放電的離子發生了變化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
√
對點訓練
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
因為Cu2＋得電子能力強于H＋，所以電解開始時陰極有Cu析出，A錯誤；
電解時陽極失電子，B錯誤；
對點訓練
當電路中通過電子的量超過0.2 mol時，Cu2＋在陰極放電完成，此時陰極放電的離子為H＋，D錯誤。
10.按圖甲裝置進行實驗，若圖乙中橫坐標x表示通過電極的電子的物質的量。下列敘述正確的是
A.F表示反應生成Cu的物質的量
B.E表示反應實際消耗H2O的物質的量
C.E表示反應生成O2的物質的量
D.F表示反應生成H2SO4的物質的量
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
電解實質是2CuSO4＋2H2O 2Cu＋O2↑＋2H2SO4，則每通過4 mol e－，生成2 mol Cu、1 mol O2、2 mol H2SO4，消耗2 mol H2O，故B正確。
綜合強化
11.某溶液中含有兩種溶質NaCl和H2SO4，它們的物質的量之比為3∶1。用石墨作電極電解該混合溶液時，根據兩極放電離子的來源不同，可明顯分為三個階段。下列敘述不正確的是
A.陰極自始至終只析出H2
B.陽極先析出Cl2，后析出O2
C.電解的最后階段為電解水
D.溶液的pH不斷增大，最后為7
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
由題意可知n(H＋)∶n(Cl－)＝2∶3，在陰極H＋放電，在陽極先是Cl－放電，然后是H2O電離出的OH－放電；反應開始時，H＋、Cl－在兩極放電，相當于電解HCl；H2SO4電離出的H＋放電完全后，在兩極放電的是由水電離出的H＋和剩余的Cl－，相當于電解NaCl的水溶液；Cl－放電完全后，在兩極放電的是由水電離出的H＋和OH－，相當于電解水；隨著電解的進行，溶液的pH不斷增大，最后溶質是NaOH和Na2SO4，所以溶液的pH不會為7，D符合題意。
12.如圖甲為將Pt電極置于含有Cu2＋和Ag＋均為0.05 mol·L－1的電解液中(陰離子為 )，乙是甲裝置電解過程中轉移電子數與陰極的質量變化的關系圖。下列說法錯誤的是
A.過程Ⅰ中陰極上有金屬銀析出
B.過程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液的pH均
降低
C.過程Ⅱ中陽極上有氧氣放出
D.過程Ⅱ析出的固體質量是過程Ⅰ的2倍
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
將Pt電極置于含有Cu2＋和Ag＋均為0.05 mol·L－1的電解液中(陰離子為
)，在陰極上先發生反應：Ag＋＋e－===Ag，銀離子放電完全，設溶液體積是1 L，可以認為產生0.05 mol銀，質量是5.4 g，然后是銅離子放電：Cu2＋＋2e－===Cu，銅離子放電完全，產生0.05 mol Cu，質量為3.2 g，過程Ⅰ，在陰極上有金屬銀析出，A正確；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
開始階段，在陰極上是金屬陽離子放電，陽極上是H2O電離出的OH－放電，到了后期，相當于電解水，3個過程中溶液的pH均降低，B正確；
電解過程中，陽極上始終是H2O電離出的OH－失電子，發生氧化反應，產生氧氣，C正確；
由上述分析可知，過程Ⅱ析出的固體質量不是過程Ⅰ的2倍，D錯誤。
13.(20分)如圖所示是電解稀鹽酸的裝置，其中c、d為石墨電極。試回答下列問題：
(1)a電極為_____。
(2)c電極為_____，電極反應式為__________________，
發生了_____反應；d電極為_____，電極反應式為____
_____________，發生了_____反應。
(3)電解過程中，氫離子向___(填“陰”或“陽”，下同)極移動，氯離子
向____極移動。電解總反應式為_______________________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
正極
陽極
2Cl－－2e－===Cl2↑
氧化
陰極
2H＋
＋2e－===H2↑
還原
陰
陽
14.(14分)某小組同學利用如圖裝置對電解氯化銅溶液的實驗進行了研究。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
裝置 現象
電解一段時間后，陽極石墨表面產生氣體，陰極石墨上附著紅色物質，溶液由藍色變為綠色
(1)甲認為電解過程中陽極產生的____是溶液變綠的原因，寫出產生該物質的電極反應式：__________________。
Cl2
2Cl－－2e－===Cl2↑
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
電解過程中陽極發生氧化反應，溶液中的氯離子放電生成氯氣：2Cl－－2e－===Cl2↑，氯氣溶于水，溶液可能呈綠色。
裝置 現象
電解相同時間后，陽極石墨表面產生氣泡，溶液仍為藍色；陰極石墨上附著紅色物質，溶液由藍色變為綠色
(2)乙改用如圖裝置，在相同條件下電解CuCl2溶液，對溶液變色現象繼續探究。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
乙通過對現象分析證實了甲的觀點不是溶液變綠的主要原因，乙否定甲的依據是______________________。
陽極附近溶液仍為藍色
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
陽極生成了氯氣，但陽極附近溶液仍為藍色，說明不是生成氯氣的緣故。
(3)乙繼續查閱資料：
ⅰ.電解CuCl2溶液時可能產生[CuCl2]－，[CuCl2]－摻雜Cu2＋后呈黃色；
ⅱ.稀釋含[CuCl2]－的溶液生成CuCl白色沉淀。
據此乙認為：電解過程中，產生的[CuCl2]－摻雜Cu2＋后呈黃色，與CuCl2藍色溶液混合呈綠色。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
乙進行如下實驗：
a.取電解后綠色溶液2 mL，加20 mL水稀釋，靜置5分鐘后溶液中產生白色沉淀。
b.另取少量氯化銅晶體和銅粉，向其中加2 mL濃鹽酸，加熱獲得含[CuCl2]－的黃色溶液。
c.冷卻后向上述溶液……
d.取c中2 mL溶液，加20 mL水稀釋，靜置5分鐘后溶液中產生白色沉淀。
①a的目的是___________________________________________________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
證明在上述實驗條件下，電解后的綠色溶液中存在[CuCl2]－
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
根據信息，取電解后綠色溶液2 mL，加20 mL水稀釋，靜置5分鐘后溶液中產生白色沉淀，說明電解后的綠色溶液中存在[CuCl2]－，故a的目的是證明在上述實驗條件下，電解后的綠色溶液中存在[CuCl2]－。
②寫出b中生成[CuCl2]－的離子方程式：____________________________
__________。
③補充c中必要的操作及現象：___________________________________
________________________。
乙據此得出結論：電解時陰極附近生成[CuCl2]－是導致溶液變綠的原因。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強化
Cu2＋＋4Cl－＋Cu
2[CuCl2]－
加入CuCl2藍色溶液，直至溶液顏色與電解后綠色溶液基本相同
c的步驟就是證明電解時陰極附近生成[CuCl2]－是導致溶液變綠的原因，因此操作及現象為加入CuCl2藍色溶液，直至溶液顏色與電解后綠色溶液基本相同。
返回

展開更多......

收起↑