高中化学电解池教案与习题(附答案)

第 2 节电能转化为化学能——电解

知识与能力：

1.通过对熔融氯化钠电解体系的分析，使学生掌握电解、电解池概念，清晰地建立起电极

反应的概念并能够正确地判断阴极和阳极；

2.通过运用电解的原理分析食盐水的电解、铜的电解精练，了解这些较复杂体系中所发生

的反应以及电解的实用价值；

3.通过学习电镀的内容，使学生了解具有一定特殊性的、另一种电解原理的应用方法，并

进一步体会电解对人类社会的重要贡献；

4.通过活动探究，提高学生的实验能力和分析能力；

5.从能量的角度理解化学科学的重要性。

过程与方法：

采用问题驱动的方法，经联想质疑中熟知的反应切入提出问题，将学生引入本节学习；

以已知离子在电场中的定向移动为起点，从而分析具体反应中阴阳离子的移向，在渐进的学习中明白电解、电解池，并学会书写电极反应式；在电解原理的应用中，要让学生明白规律是有条件限制的。

情感、态度与价值观：

进一步体会化学的魅力，激发对学习的兴趣；了解方法的重要意义，明白将来实现的重要价值。

教学重点：电解原理、电极反应

教学难点：阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式

课时安排：共 5 课时（新课 3 课时，复习练习 2 课时）

教学过程：

（第一课时）

【联想 ?质疑】已知金属钠与氯气反应的热化学方程式：

2Na(s)+Cl 2=2NaCl(s) △ H= — 822.3kJ?mol—1如果要真个反应反方向进行，则需要外

界提供能量，那么大家想一想我们可以采用什么样的外界能量。

【学生】电能。

【提问】那么这样的反应是什么能转化为什么能？

【学生】电能转化为化学能

【教师】对，电能转化为化学能的一中重要方法就是电解，下面我们就来学习电解。首先我们来以电解熔融NaCl 了解一下电解的原理

【板书】一、电解的原理

【阅读交流】

1）、通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子？这些离子的运动情况怎样？

2）、通电后，外电路上的电流方向怎样？

3）、接通电源后，熔融氯化钠中Na +、Cl -各向那个方向运动？

4）、移到两极表面的Na +、 Cl -将发生什么变化？

e-e-

石墨电极铁电极

Na+

熔融 NaCl Cl -

电解熔融 NaCl

【讲解】在熔融 NaCl 中，存在自由移动的Na+和 Cl -，做杂乱无章的运动。通电后，电子由电源的负极流出，聚集到铁电极上。由于正负电荷相互吸引，Na+要移向铁电极，

做定向移动。 Na+在铁电极上得到电子，Na++ e- = Na，发生还原反应。

电子要流向正极，那么石墨电极上哪来的电子？

【学生】思考，回答

【讲解】对， Cl -要移到石墨电极上，失去电子，2Cl-— 2e- = Cl 2↑，发生氧化反应。为了维持电流， Cl -要不断地失去电子，不断地定向移动到石墨电极上。这样在通电的情

况下 NaCl 就分解成了 Na 和 Cl 2，电能就转化为化学能储存在Na 和 Cl 2里面了。

这个过程就称之为电解。

下面我们看看有关电解的几个概念。

【板书】（一）概念

1、电解：

【讲解】能够发生电解的装置叫电解池

【板书】 2、电解池：

【提问】大家结合电解熔融NaCl 的例子，说说构成电解池的条件有哪些？

【学生】回答

【板书】 3、构成电解池的条件：

（1）外加直流电源

（2）两个固体电极

【讲解】这两个电极分别叫着阴、阳极，我们来看看阴阳极是怎么定义的？

【学生】阅读回答。

【讲解】结合电解熔融 NaCl 的例子讲解。

【板书】阴极：发生还原反应的电极。

与电源“-”相连的电极，判断阴极的方法

得到电子的电极，

阳离子移到的电极。

阳极：发生氧化反应的电极。

与电源“+”相连的电极，判断阳极的方法

失去电子的电极，

阴离子移到的电极。

（3）电解质溶液或熔融电解质

（4）构成闭合的电路

【练习】 1.分析下图，属于电解池的有（③⑥）

2.下列说法正确的是(①④)

①电解是把电能转变成化学能；②电解是化学能转变成电能；

③电解质溶液导电是化学变化；

④任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生；

【过渡】如果随便给你一个电解池，你怎么来判断电极的产物和每个电极上所发生的反应呢？下面我们就来讲讲这个问题。

【板书】（二）电极产物的判断和电极方程式的书写

【讲解】要讲这个问题，首先我们得明白什么是电极反应，大家阅读课本了解一下。【板书】 1、电极反应：

【举例】 2、电解熔融 NaCl

【板书】阴极： 2Na+ +2 e- = 2Na电荷要守恒

阳极： 2Cl -— 2e- = Cl 2↑总方程式： 2Na+ + 2Cl -通电

2Na + Cl 2↑（离子方程式）

2NaCl 通电

2Na + Cl 2↑（化学方程式）

【举例】电解 CuCl 2的电极反应的书写。

e-e-

石墨电极石墨电极

Cu2+

H+

CuCl 2溶液

Cl-

OH-

电解 CuCl 2溶液

【讲解】对于电极方程式的书写有个一般步骤：【板书】（ 1）明确电解液中存在的离子

【提问】 CuCl 2溶液中存在哪些自由移动的离子？

【学生】回答

【过渡】对于阳离子，到底是Cu2+先得到电子，还是H +先得到电子呢？这就涉及到离子的放电顺序的问题了，大家阅读课本，了解以下离子的放电顺序。

【学生】阅读课本。

【板书】（ 2）是哪些离子得失电子

放电顺序：

阴极：阳离子得电子顺序：

+2+3+2++

（酸） >Pb 2+2+2+2++

（水） Al

3+2+

Ag >Hg> Fe>Cu> H>Sn>Fe>Zn> H>Mg>Na +2++

>Ca> K

阳极：阴离子失电子顺序：活性电极﹥阴离子。即：

Cu>Hg >Ag>S 2－ >I － >Br － >Cl － >OH － >（ NO 3－、 SO42－含氧酸根） >F -

【讲解】那么大家根据放电顺序写出该电解的阴阳两极的电极方程式。

【练习】 1.书写用石墨做电极电解硫酸的电极方程式和电解池方程式。

2.用惰性电解Fe2(SO4)3和 Cu(NO 3 )2的混合溶液，写出电解的电极方程式。

【作业】用石墨做电极，电解 H 2SO4溶液 NaSO4溶液 NaOH 溶液 HgCl 2溶液 CuSO4溶液 KI 溶液 ,分别写出电解的电极方程式和总方程式。

为下节课讲电解的几种类型作铺垫！

【板书设计】

一、电解的原理

（一）概念

1、电解：

2、电解池：

3、构成电解池的条件：

（ 1）外加直流电源

（ 2）两个固体电极

阴极：发生还原反应的电极。

与电源“ +相”连的电极，判断阴极的方法

得到电子的电极，

阳离子移到的电极。

阳极：发生氧化反应的电极。

与电源“—”相连的电极，判断阳极的方法

失去电子的电极，

阴离子移到的电极。

（ 3）电解质溶液或熔融电解质

（ 4）构成闭合的电路

（二）电极产物的判断和电极方程式的书写阴极： 2Na+ +2 e- = 2Na

阳极： 2Cl -— 2e- = Cl 2↑

总方程式： 2Na+ + 2Cl -通电

2Na + Cl 2↑（离子方程式）

2NaCl 通电

2Na + Cl 2↑（化学方程式）

（1）明确电解液中存在的离子（2）是哪些离子得失电子

放电顺序：

阴极：阳离子得电子顺序：

+2+3+2++

（酸） >Pb 2+2+2+2++

（水） Al

3+2+

Ag >Hg> Fe >Cu> H>Sn >Fe>Zn> H>Mg>Na

+ >Ca2+> K +

阳极：阴离子失电子顺序：活性电极﹥阴离子。即：

2－－－－－3－2－

Cu>Hg >Ag>S >I >Br >Cl >OH >（ NO、SO4含氧酸根）

【复习提问】

1、什么叫电解？

2、什么叫电解池？

3、判断阴、阳极的方法有哪些？

4. 以石墨作电极分别电解下列溶液，在阴极不能得到氢气的是（ B ）

A. Na 2SO4

B. AgNO 3

C. NaCl

D. NaOH

【讲解】电解的几种类型

（1）电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解水，电解水型；

（2）电解不活泼金属无氧酸盐，实际上是电解电解质本身，分解电解质型；

（3）电解不活泼金属的含氧酸盐，放氧生酸型；

（4）电解活泼金属（ K/Ca/Na ）的无氧酸盐，放氢生碱型；

【板书】二、电解原理的应用

电解的类型：

1.电解水型

2.分解电解质型

3.放氧生酸型

4.放氢生碱型

【过渡】下面我们结合几个例子看看电解原理的应用

（一）电解食盐水

【预习提示】 1、预测电解食盐水的现象是有哪些？

2、电解食盐水的产物是什么？

3、在电解食盐水时，溶液中各离子的移向何极？

4、在电解食盐水的过程中，溶液的PH 值如何变化？

【学生】预习后回答

【视频】电解食盐水

【讲解并板书】现象：

电流流向：电子流向：

阴阳极反应方程式（滴加酚酞红，红色先出现在哪？）：

阴极： 2H +-

阳极： 2Cl

--+2e → H2↑→ Cl 2↑ +2e

总方程式（阴极产物，阳极产物各是什么？）：

总反应式： 2NaCl+2H

2O = 2NaOH+H 2↑ +Cl↑(条件 :通电 )

2

溶液 PH 值变化：

【学生】预习氯碱工业

【讲解】氯碱工业示意图及阳离子交换膜的两个优点。

Cl 2H2

NaCl 浓溶液H2O( 含少量 NaOH)

Na +Na+

NaCl 稀溶液

NaOH 浓溶液

阳离子交换膜

【讲解】在电解过程中，由于阴极区OH浓度变小，水的电离平衡向生成H和OH的方向移动，随着H不断变为氢原子并最终形成氢气逸出，使阴极区溶液中的OH越来越多。用隔膜就可以阻止OH移向阳极，则使氢氧化钠可以在阴极附近的溶液中富集，由阴极溶

液可以得到烧碱。还可以得到另外两种重要的化工产品—氯气和氢气。

【指导学生阅读资料在线】水的电离和离子放电顺序

【强调】离子放电顺序是对在一定条件下，离子并不都能在电极上发生反应。而且所给的离子放电顺序是一定条件下的经验规律，不同的实验条件会存在不同的顺序，规律是有条件限制的。

【阅读】工业电解食盐水制备烧碱

【课堂练习】练习册P131、2、 4、 13

【作业】 P18 1

【板书设计】

二、电解原理的应用

电解的类型：

5.电解水型

6.分解电解质型

7.放氧生酸型

8.放氢生碱型

（一）电解食盐水

现象：电流流向：电子流向：

阴阳极反应方程式（滴加酚酞红，红色先出现在哪？）：

阴极： 2H +-

↑

--+2e → H2阳极： 2Cl→ Cl 2↑ +2e

总方程式（阴极产物，阳极产物各是什么？）：

总反应式： 2NaCl+2H 2O = 2NaOH+H 2↑ +Cl2↑(条件 :通电 )

溶液 PH 值变化：

（第三课时）

【知识回顾】上节课我们学习了哪些知识点？

【学生】

【预习提示】 1、在铜的电解精练中，阴阳极材料各是什么？能不能换成其他的材料？

2、对电解质溶液是有什么要求？

3、阴阳极反应方程式是什么？

4、可以得到什么副产物？【学生】预习后回答

【板书】（二）铜的电解精练

【视频】铜的电解精练

【讲解并板书】现象：电流流向：电子流向：

阴阳极反应方程式：阴极：

2+-

→ Cu

2+-Cu+ 2e阳极： Cu→ Cu＋2e

电解的副产物

（三）电镀

【预习提示】【讲解】一件表面镀有其他金属的制品，我们可以把它的结构大致分为两大部

分：镀件和镀层金属。那么这个镀层金属是这么镀在这个镀件上的呢？这节课我们就来看看

这个问题。

【活动探究】在铁钉上镀铜

【板书】电镀：是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。

注意点 : ①电极：阴极——镀件(待镀金属制品 )阳极——镀层金属或惰性电极

②电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。

【投影小结】电解池、电解精练池、电镀池的比较

电解池电解精练池电镀池

将电能转变成化学能的应用电解原理将不纯的金属

应用电解原理在某些金定义属表面镀上一层其他金装置提纯的装置

属的装置

①两电解接直流电源①不纯金属接电源正极，纯①镀层金属接电源正极，形成条②电极插入电解质溶液的金属接电源负极待镀金属接电源负极件或熔融电解质中②电解质溶液须待提纯金属②电镀液须含有镀层金

③形成闭合回路的离子属的离子

电极名阳极：电源正极相连阳极：不纯金属阳极：镀层金属

称阴极：电源负极相连阴极：纯金属阴极：镀件

电极反阳极：氧化反应

应阴极：还原反应

【投影练习】

1.（ 1） a 、 b 哪一极为正极？

（2）若要给铁叉镀锌， a 极选用什么材料？选择何种溶液？

（3）若要给铁叉镀金， a 极选用什么材料？选择何种溶液？

2.工业上采用 Fe、 C 为电极电解 K2MnO4 溶液制 KMnO4

（1）电解时 ,应以作阴极，电解过程中

阴极附近溶液 pH 将会,

（2）阳极反应式为，

（3）总电解反应式为.

答案 : Fe 增大MnO2—-=MnO—O=2KMnO+2KOH+H

4— e42K MnO +2H2↑

2424

【讲解】

例一：铂电极电解1LCu(NO3)2和 KNO3混合溶液 ,通电一段时间 ,两极均产生 11.2L(S.T.P)气体 .求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量 .

解析：阳极 4OH--4e- =2H2O+O2↑

阴极 Cu2++2e- =Cu↓2H++2e - =H2↑

阳极转移电子的物质的量为: 0.54×= 2mol, 消耗 4OH- 2mol, 即产生 H+ 2mol.

阴极生成 0.5molH2, 消耗 H+ 1mol; 所以溶液中 C(H+)=1mol/L pH=0

生成 H2 转移的电子 :0.52=1mol,×故还有 1mole- 用于还原 Cu2+, 可析出铜为 0.5mol.【练习】 1.用石墨电极电解100mL H2SO4 与 CuSO4 的混合液，通电一段时间后，两极均收集到 2.24L（标况）气体，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（）

A.1mol/L

B.2mol/L

C.3mol/L

D.4mol/L

2.某硝酸盐晶体化学式为M(NO3) x·nH2O ，式量为 242，将 1.21g 该晶体溶于水配成100mL

溶液，用惰性电极进行电解。当有0.01 mol 电子转移时，溶液中金属离子全部析出，此时阴极增重0.32g。求：

①金属 M 的相对原子质量及x、n 值；

②电解溶液的pH（溶液体积仍为100mL ）。

M x++xe-=M

0.005mol0.01mol0.32g

所以： x = 2；Ar(M) = 64；n = 3产生H+为0.01mol，pH=1

3.右图中 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

4.根据金属活动顺序表，Cu 不能发生如下反应：Cu + 2H 2O=Cu(OH) 2↓ + H2↑。但选择恰当电

极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四种电极材料和电解液中，能实现该反应最为恰当的是

A B C D

阳极石墨Cu Cu Cu

阴极石墨石墨Fe Pt

电解液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2 SO4溶液H2O

5.按下图的装置进行电解实验： A 极是铜锌合金， B 极为纯铜，

电解质中含有足量的铜离子。通电一段时间后，若 A 极恰好

全部溶解，此时 B 极质量增加7.68 克，溶液质量增加0.03

克， A 合金中 Cu、 Zn 原子个数比为

A 4︰1

B 3︰1

C 2︰ 1D任意比

【板书设计】

（二）铜的电解精练

现象：电流流向：电子流向：

阴阳极反应方程式：阴极： Cu2+ + 2e-→ Cu阳极： Cu→ Cu 2+＋2e-

电解的副产物

（三）电镀

电镀：是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。

注意点 : ①电极：阴极——镀件(待镀金属制品)阳极——镀层金属或惰性电极

②电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。

三、电解池、电解精练池、电镀池的比较

【作业】 P18 2

【教学反思】

( 第四课时 )

定义：电能转化为化学能

阴阳极的电解的定判断

义阳极：与电源正极相连阴极：与电源负极相连阳极产物的判断

电解时电极产

物的判断

电解

阴极产物的判断

阳极：阴离子的放电顺序

阴极：阳离子的放电顺序

氯碱工业

电解原理的应用

电镀

铜的电解精练

【知识总结】

【典例精析】

【例 1】如右图是电解CuCl 2溶液的装置，其中

c、d 石墨电极，则下列有关判断正确的是（C）

A.a 为负极， b 为正极

B. a 为阳极， b 为阴极电极的放电顺序

C.电解过程中， d 电极质量增加

D.电解过程中， Cl -物质的量浓度不变

【解析】依据电流方向，可推出 a 为电源正极， b 为负极，则 c 是电解池的阳极， Cl －失电子转化为 Cl 2；d 是电解池的阴极，产生 Cu ， d 电极质量会增加。

【例 2】.用石墨电极持续电解下列溶液（电流强度不变），阳极上产生气体的的量可能发生如下图所示变化的是（D）

A.KI 溶液

B.Na 2SO4溶液

C.CuSO4溶液

D.NaCl 溶液

【解析】电解KI 溶液时， I －优先在阳极失去电子生成I 2，起初没有气体放出。电解 Na2SO4溶液相当于电解水，在阳极生成氧气，图象中不可能出现拐点。电解CuSO4溶液时，一直是 OH－在阳极失去电子生成 O2，图象中同样不可能出现拐点。电解NaCl 溶液时， Cl －优先在阳极失去电子生成 Cl 2，当 Cl－消耗完时，转换为OH －放电而生成O2，每转移 1mol 电子，可生成 0.5molCl 2，但只能生成0.25molO 2，也就是说，前半段斜率较大，后半段斜率较小，

与图象完全吻合。

【例 3】 .有 X 、 Y 、 Z、 M 四种金属，已知：X 可以从 Y 的盐溶液中置换出Y；X和Z组成原电池时， Z 为正极； Y 和 Z 的离子共存于电解液中，Y 离子先放电； M 的离子氧化性强

于 Y 的离子。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序是（D）

A.X>Y>Z>M

B.X>Z>M>Y

C.M>Z>X>Y

D.X>Z>Y>M

【解析】 X 可以置换出 Y ，说明金属活动性X>Y ； X 和 Z 作原电池电极时， Z 为正极，说

明金属活动性X>Z ； Y 和 Z 的离子共存， Y 离子先放电，说明金属活动性Z>Y ；M 的离子氧化性强于 Y 的离子，说明金属活动性MZ>Y>M 。

【例 4】.用指定材料做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（ B ）

阳极阴极溶液甲物质乙

A.Pt Pt NaOH NaOH 固体

B.Pt Pt H 2SO4H2O

C.C Pt NaCl盐酸

D.粗铜精铜CuSO4Cu(OH) 2

【解析】电解 NaOH 、 H2 SO4溶液，都是电解水，所以加水就可以复原， A 错误； B 正确；电解 NaCl 溶液后应加入氯化氢使之复原，如果加盐酸，会使NaCl 溶液物质的量浓度减小，

－＋＋－

C 错误；

D 选项，阳极： Cu-2e→Cu 2，阴极 Cu2＋2e

→Cu ，电解质溶液物质的量浓度没变，不用加任何物质。

【例 5】某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液。

通电时，为使Cl 2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电

源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（ B ）

A.a 为正极， b 为负极： NaClO 和 NaCl

B.a 为负极， b 为正极： NaClO 和 NaCl

C.a 为阳极， b 为阴极： HClO 和 NaCl

D.a 为阴极， b 为阳极： HClO 和 NaCl

【解析】用石墨作电极时，在阳极上应是Cl －放电，2Cl－－的＋

－ 2e → Cl ，在阴极上是水电离出H 2

＋＋ 2e－→ H，水电离出的＋消耗后，产生的－与 Cl反应产生－，则消毒液为放电， 2H H OH ClO

22

NaClO 和 NaCl ，如果 Cl 2在上端产生，则Cl 2直接向外排出，不能与下端产生，即 b 为电源的正极，与之相连的碳棒为阳极。

【练习讲评】

【题 1】下图为直流电源电解稀

装置。通电后在石墨电极 a 和 b 附近分别滴加

石蕊溶液。下列实验现象中正确的是（D ）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

－

OH 反应，故Cl 2应在

液的

一滴

气味

气体Na2 SO4溶液

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】电解硫酸钠实质上只电解水。根据阳失氧、阴得还，可知阴极（ a 电极）产生氢气，

阳极（ b 电极）产生氧气，所以 a 电极附近富集着氢氧根离子，使石蕊呈蓝色，

－4H2O+4e

→2H

－－2+

2↑ +4OH ；而 b电极附近发生 2H 2O－ 4e→ O↑+4H 而使石蕊呈红色。

【题2】下列关于电解池中形成的闭合回路的叙述中，正确的是（D）

A.电解池中的闭合回路仅是由电子的定向运动形成的

B.金属导线中，电子从电源的负极流向电解池的阳极，从电解池的阴极流向电源的正极

C.在电解质溶液中，阴离子向阴极运动，阳离子向阳极运动

D.相同时间内，阳离子在阴极上得到的电子与阴离子在阳极上失去的电子数相同

【解析】在电解池中，导线和电极上是由电子的定向移动，而溶液中则靠离子的定向移动，

才使整个电解池形成一个闭合回路；导线中电子的方向与电流方向相反，故电子从电解池的阳极流向电源的正极，从电源的负极流向电解池的阴极；电解质溶液中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动；不论如何，两极上转移的电子数总是相等的。

【题 3】下列叙述中不正确的是（D）

A.电解池的阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应

B.不能自发进行的氧化还原反应可通过电解实现

C.电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应

D.电解饱和食盐水时，阳极得到NaOH 溶液和氢气

【解析】电解饱和食盐水时，在阳极得到氯气，在阴极得到氢气和NaOH 溶液。

【题 4】用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解质溶液的pH 下降的是（ B）

A.CuCl 2溶液

B.AgNO 3溶液

C.BaCl 2溶液

D.H 2SO4溶液

【解析】 4 AgNO 3＋ 2H 2O==4Ag+O 2↑ +4HNO 3阴极产物为Ag ，阳极产物为氧气和氢氧化

Na2SO4水溶

钠。

【题 5】电解溶液时，如果阴极上有 1.6g 铜析出，则阳极上产生气体的体积（标准状况）约

为（ A）

A.0.28L

B.0.56L

C.014L

D.11.2L

【解析】本题首先要判断阳极上产生什么气体，依据阳失氧，阴得还，可推知阳极上产生的气体是氧气，从电子转移的角度可知电子转移0.05mol ，故氧气有 028L 。

1.6g

V(O2)64g mol 122.4L mol 10.28L

2

4

【题 6】用含少量银和锌的粗铜做阳极，纯铜片做阴极，CuSO4溶液做电解液，电解一段时间后，阳极质量减少了x g ，则（ D）

A. 电解液质量增加x g

B.阴极质量增加 x g

C.阴极质量增加 a g ， a>x

D. 阴极质量增加 b g， b

【解析】电极反应式为：

2+－2+－

阳极： Zn→ Zn +2e Cu→ Cu +2e

阴极： Cu2++2e－→ Cu，故阳极失去的质量大于阴极增加的质量，使溶液质量增加，但增加

值小于 x。

【题 7】当用铜做电极电解CuSO4溶液时，在阴极的产物是（ A ）

A. 铜

B. 铜和氧气

C.氧气

D.氢气

【解析】本题相当于在铜上镀铜，与电解质溶液无关，也就是阳极铜减少，阴极铜增加。

【题 8】下列关于电解法精炼粗铜的叙述中不正确的是（C）

A.粗铜极做阳极

B.电解时，阳极发生氧化反应，而阴极发生的反应为Cu2++2e－→ Cu

C.粗铜中所含Ni 、 Fe、Zn等金属杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥

D.电解铜的纯度可达99.95%~99.98%

【解析】Ni 、 Fe、 Zn等金属的金属性比Cu强，在阳极首先是金属性强的金属失电子，故

Ni 、 Fe、 Zn 应变为对应阳离子进入溶液。

【题 9】海水提镁的最后一步是将氯化镁电解获取金属镁，下列有关该电解过程的叙述中，

正确的是 (BC)

A.两个电极必须都用惰性电极

B.阳极必须用惰性电极，阴极可以是惰性电极；也可以是金属电极

C.电解熔融状态的氯化镁

D.电解氯化镁的水溶液

【解析】电解氯化镁获取金属镁，也就是说镁离子需要得到电子，所以必须将其转变为阴阳

离子，如果在水溶液中，水电离的氢离子会优先得电子，因此只能在熔融状态下进行。再根据阴得还，可得该电极上发生的是镁离子得到电子的反应，对于任意电极都没有影响，因为惰性电极和金属电极均无法得到电子。阳失氧，可得此变化应在阳极上发生失电子的反应，

如果该电极使用活性电极的话，会优先失电子，产生出的金属阳离子对后面进行的电解存在

干扰，甚至再次优先得电子变为电镀。

【题10】许多金属都可以通过电解的方法达到精炼的目的。下列有关该方法的叙述中，正

确的是 (A)

A.含杂质的粗金属做阳极，与直流电源的正极相连

B.阴极只要是一种导体即可，与精炼过程无关

C.电解质溶液中除了含有精炼的金属的阳离子之外，绝对不能含有其他金属阳离子

D.在精

炼过程中，电解质溶液的成分不发生任何变化

【解析】阳极要失电子，含杂质的粗金属做阳极，精金属作为阴极，若阴极用其他导体就会

使需要精炼的覆盖在该导体上；粗金属中可能含有一些比较活泼的金属，失电子之后也会到

溶液，电解质溶液的成分可能会增加。

【题 11】在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下设计方案正确的是（ A ）

A. 锌做阳极，镀件做阴极，溶液中含有Zn2+

B.铂做阴极，镀件做阳极，溶液中含有Zn2+

C.锌做阳极，镀件做阴极，溶液中含有

2+ Fe

D.锌做阴极，镀件做阳极，溶液中含有Zn2+

【解析】应用电镀池原理，可知镀件做阴极，镀层做阳极，溶液中含有镀层的金属阳离子。

【题12】标明下列装置中电解池的阴极和阳极，写出电极反应式，并判断分别是氧化反应

还是还原反应。

【解析】三个装置的电极都是惰性电极，因而电极反应都与电极无关，在电解池中，与电源正极相连、发生的电极反应是氧化反应的电极是阳极，与电源负极相连、发生的电极反应是还原的电极

是阴极。根据以上原则就可标明电解池的阴、阳极，写出电极反应的化学方程式，并判断是氧化反应还是还原反应。如 A ：氯离子在阳极失电子，氢离子在阴极得电子；B：银离子在阴极得电子，水电离出的氢氧根离子在阳极失电子；C：溴离子在阳极失电子，水电离出的

氢离子在阴极得电子。

（第五课时）

【题 1】在电解水制取H2和 O2时，为了增强导电性，常常要加入一些电解质，最好选用下

列物质中的（ A ）

A. NaOH

B. HCl

C.NaCl

D.CuSO 4

【解析】因为电解水，所以加入的物质应该不参与电极反应，HCl 、 NaCl中的 Cl -、 CuSO4中的 Cu2+均参与电极反应，而加入NaOH 后仍然是电解水，但由于提供了Na+、OH -导电性明显增强。

【题 2】在水中加入等物质的量的Ag +、 Pb2+、Na+、SO42-、 NO3-、Cl -，该溶液放在用惰性材料做电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物的质量之比为(C)

A.35.5 ： 108

B.16： 207

C.8：1

D.108 ：35.5

【解析】由于Ag +与 Cl -、 Pb2+与 SO42-形成沉淀，电解的是NaNO 3溶液，实质是电解水。【题 3】用铂电极（惰性电极）电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和 O2的是 (AC)

A. 稀 NaOH 溶液

B.HCl 溶液

C.酸性 MgSO 4溶液

D.酸性 AgNO 3溶液

【解析】阴极和阳极的主要产物分别是H 2和 O2时，实质就是电解水。

【题 4】用惰性电极电解M(NO 3)x的水溶液，当阴极上增重 a g 时，在阳极上同时产生 b LO 2（标准状况）。从而可知M 的相对原子质量为（C）

22.4ax11.2ax 5.6ax

D.2.5ax

A. B. C.

b b

b b

【解析】阳极： OH -==2H 2O+O 2↑ +4e-阴极： M x+ +xe-==M 根据两极得失电子数相等，有下列关系：

bL

4ag

x可解得 M=

5.6ax

22.4L mol 1Mg mol 1b

【题 5】在一 U 形管中装入含有紫色石蕊的Na 2SO4溶液，通直流电，一段时间后U 形管内会形成一个倒立的三色“彩虹” ，从左到右的颜色次序是（C）

A. 蓝、紫、红

B. 红、蓝、紫

C.红、紫、蓝

D. 紫、红、蓝

【解析】本题以电解原理为核心命题点，考查电解后溶液的酸碱性与酸碱指示剂的变色关系

等知识点。用惰性电极电解Na2SO4溶液，就等同于电解水，阳极OH -放电，使阳极附近 H+浓度增大，阴极H+放电，使阴极附近OH -的浓度增大。

【题 6】把 25℃时，将两个铂电极插入一定量饱和Na2SO4溶液中进行电解，通电一段时间后，在阴极逸出 a mol 气体，同时有W g Na2 SO4?10H2O 晶体析出。若温度保持不变，剩余

溶液中溶质的质量分数为（C）

A. C.

W W

100% B.

W

100%

W 18a36a

7100W

D.

7100W

%% 161(W 18a)161( W 36a)

【解析】本题首先要明确剩余的溶液仍为饱和溶液，也就是说该题就是求饱和溶液的质量分数，那析出的晶体与被电解的水放在一起也应该为饱和溶液，因而就可以利用数据进行求解。

先求 W g Na?10H

2O 142，溶液的质量为晶体的质量加上

2SO4晶体中溶质的质量即为W

322

被电解掉的水的质量。阴极逸出 a mol 气体，也就是氢气，所以可知被电解的水也为 a mol ，质量为 18 a 。故有答案： C。

【题 8】将两个铂电极插入500mL CuSO 4溶液中进行电解，通电一段时间后，某一电极增重0.64g（设电解使该电极无H 2放出，且不考虑水解和溶液体积变化）。此时溶液中c(H +)浓度约为（ A）

-3-3

C. 1×10-3-7

A.4 × 10 mol?L-1

B. 2 ×10 mol ?L -1mol?L -1 D. 4 ×10 mol ?L-1

【解析】用惰性电极电解CuSO4溶液，电极能增重的只有在阴极。在阴极有0.001molCu 2+得到电子析出0.064g Cu ，在阳极同时有0.002mol OH -失去电子，同时生成0.002mol H +。【题 9】将质量分数为 5.2%的 NaOH 溶液（密度为 1.06g?cm-3） 1 L 用铂电极电解，当溶液

中 NaOH 的质量分数改变了 1.0% 时停止电解，则此时溶液中的关系是（B）

选项NaOH 的质量分数阳极析出物的质量/g 阴极析出物的质量 /g

A 6.2%19152

B 6.2%15219

C 4.2% 1.29.4

D 4.2%9.4 1.2

【解析】本题可巧解，因为用惰性电极电解NaOH 溶液，其实质是电解水，所以溶质的质

量分数肯定增加，排除C、 D；阳失氧，阴得还，则有阳极产物为O2，阴极产物为H 2，阳极析出物的质量大于阴极析出物的质量。

【题 10】用石墨作电极电解 3mol ?L -1 KCl 和 0.5mol ?L -1 Al 2(SO4)3的混合溶液时，下图电解变化的曲线合理的是（ AD ）

【解析】电极为惰性电极，溶液中各离子的放电顺序为：阳离子：H +>Al 3+>K +，阴离子：Cl- >OH ->SO42-。电极反应为：阳极2Cl -→ Cl 2↑ +2e－，阴极 2H ++2e－→ H 2↑，溶液中还伴有

Al 3+-

↓，其中

+-

+3OH==Al(OH) 3H 和OH是由水电离产生的，故电解总反应式为：

2Al 3++6Cl -+6H 2O 通电

2Al(OH) 3↓ +3H 2↑ +3Cl 2↑。恰好 n(Al 3+ ):n(Cl -)=1:3 ，所以电解至二

者消耗完时，溶液为K2SO4溶液，接下来接续电解实际上是电解水，所以pH 值先增大后保持不变且接近于 7，沉淀则从无到最大值。

【题 11】工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水

中加入适量 NaCl ，以铁为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH) 3和 Fe(OH) 3沉淀生成，工业废水中铬元素的含量已低于排放标准。请回答下列问题：

(1) 两极发生反应的电极式为阳极：，阴极：

(2)写出变为的离子方程式：

(3)工业废水由酸性变为碱性的原因是

(4)(填”能”或”不能”)改用石墨电极，原因是

【解析】用铁做电极电解时，阳极：为铁失电子生成亚铁离子，阴极为氢离子得电子生成氢

气。阳极生成的亚铁离子进入溶液中与Cr 2O72-发生氧化还原反应生成铁离子和铬离子，在

电解过程中，H+不断放电以及在溶液中发生的氧化还原反应都要消耗H+，所以H+浓度减小，使得 OH -的浓度增大，从而使得生成铁离子和铬离子全部都产生沉淀。如果不用铁电极，用石墨的话就无法产生亚铁离子继续后面的反应了。

【题12】在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层液体中插入两根石墨电

极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒，可以上下搅动液体，装置如图。接通电源，

阳极周围的液体呈棕色，且颜色由浅变深，阴极上有气泡生成。停止通电，取出电极，用搅

棒上下剧烈搅动。静置后液体又分成两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色。根据上

述实验回答：

（1）阳极上的电极反应式为

（2）阴极上的电极反应式为

（3）原上层液体是

（4）原下层液体是

（5）搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是

（6）要检验上层液体中含有的金属离子，其方法是，现象是

【解析】两种互不相溶的无色液体，电解后上层呈棕色，下层不变色，可肯定上层为电解质

溶液，下层为不溶于水且密度比水大的有机物。因而可确定该有机物为CCl 4溶液。搅拌静置后下层为紫红色，所以可确定该物质为I 2。是由于I2在 CCl4溶液中的溶解度比在水中的大，产生萃取作用。从而可确定本题电解时在阳极是碘离子放电，阴极是氢离子放电。对于配上什么阳离子，这与题6的检验是密切相关的，一般阳离子可选钠离子或钾离子，所以采

用焰色反应来检验。

【题 13】用石墨电极电解100mLH 2SO4与 CuSO4的混合液通电40min 后，两极均收集到 2.24L 气体（标准状况），则原混合液中Cu 2+的物质的量浓度为，通过电解槽的电流强度为。

【解析】本题从两极均收集到 2.24L 气体（标准状况）可知，Cu2+和 H+均有放电且铜离子

2+

优先放电。书写出电极方程式就可求得生成Cu 0.1mol ， Cu的物质的量浓度为1mol/L 。接着再根据 Q=It=nN A e ，最后求出 I。

【题 15】如图 A 为直流电源， B 为浸泡饱和 NaCl 溶液和酚酞溶液的滤纸， C 为电镀槽，接通电路后，发现 B 上的 c 点显红色。请填空：

（1）电源 A 上的 a 为极。

（2）滤纸 B 上发生的总化学方程式为，欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K 点，使 c、 d 两点短路，则电极 e 上发生的反应为，电极f上发生的反应为，槽中盛放的镀液可以是或。

【解析】 B 上 c 点显红色，是由于 2H++2e－→ H2↑破坏了水的电离平衡导致溶液显碱性所致，

故 c 为电解池的阴极，从而确定电源 A 的两极，进而解决本题。