高二化学 第四章 电化学基础(人教版选修4)：重难点八 电解规律

一、电解水
惰性电极电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，其实质是电解水，如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液；电解后溶液中溶质的质量分数增大，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的水即可。

二、电解质本身被电解
惰性电极电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的无氧酸盐溶液，如电解盐酸、CuCl2溶液等；电解后溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的原溶质。

如Pt电极电解盐酸一段时间后，恢复原溶液需通入一定量的HCl气体，注意不能加盐酸。

三、放出氢气生成碱
惰性电极电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水都有一部分被电解，同时生成氢气和碱溶液；如电解NaCl溶液等。

电解后原溶液中原溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的HCl 气体。

四、析出金属放出氧气生成酸
惰性电极电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都有一部分被电解，如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。

电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量CuO或Ag2O。

【重难点点睛】
用惰性电极作阳极电解酸、碱、盐水溶液的规律：
归纳：（1）电解含氧酸、强碱和活泼金属含氧酸盐的水溶液，实际上都是电解水，即：
2H 2O
电解
2H 2↑+O 2↑
（2）电解无氧酸(HF 除外)、不活泼金属无氧酸的水溶液，就是电解溶质本身．例如：
2HCl
电解
H 2↑+Cl 2↑；CuCl 2
电解
Cu+C12↑
（3）电解活泼金属无氧酸盐溶液时，电解的总化学方程式的通式可表示为：溶质
+H 2O
电解
H 2↑+碱+卤素单质X 2(或S)
（4）电解不活泼金属含氧酸盐的溶液时，电解的总化学方程式的通式可表示为：溶质
+H 2O
电解
O 2↑+酸+金属单质
（5）电解时，若只生成H 2，pH 增大．若只生成O 2，则pH 减小．若同时生成H 2和O 2，则分为三
种情况：电解酸的溶液，pH 减小；电解碱的溶液，pH 增大；电解盐的溶液，pH 不变．
【重难点指数】★★★★
【重难点考向一】 电解原理
【例1】用铂电极电解下表中各组物质的稀溶液(如图)一段时间后，甲、乙两池中溶液的pH 均
碱小，且在①和④两极的电极产物的物质的量之比为1：2的是( )
【答案】D
【名师点睛】考查电解池的工作原理，根据电解池的工作原理，先确定电解池的电极名称，然后确定各个电极上发生的电极反应，根据要求：甲、乙两池中溶液的pH均碱小，且在①和
④两极的电极产物的物质的量之比为1：2结合电极反应来找出答案。

【重难点考向二】电解酸、碱、盐水溶液产物及溶液pH变化分析
【例2】用石墨作电极，电解1mol•L-1下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是( ) A．HCl B．CuSO4
C．Na2SO4 D．NaCl
【答案】C
【解析】A．用石墨作电极电解盐酸，电解过程中，阳极：溶液中阴离子OH-、Cl-移向阳极，放电顺序Cl-＞OH-，Cl-放电发生氧化反应，阳极电极反应式：2Cl--2e-═Cl2↑；阴极：溶液中阳离子H+移向阴极放电2H++2e-=H2↑，所以溶液中氢离子浓度逐渐减小，pH值逐渐变大，故A错误；B．用石墨作电极电解CuSO4溶液，电解过程中，阳极：溶液中阴离子OH-、SO42-
移向阳极，氢氧根离子放电发生氧化反应，电极反应式：4OH--4e-═2H2O+O2↑；阴极：溶液中阳离子Cu2+、H+移向阴极发生还原反应，电极反应：2Cu2++4e-═2Cu；所以溶液中氢氧离子浓度逐渐减小，氢离子浓度逐渐增大，pH值逐渐变小，故B错误；C．用石墨作电极电解硫酸钠溶液，溶液中氢离子、氢氧根离子放电，阴极：4H++4e-=2H2 ↑，阳极4OH--4e-═2H2O+O2↑；相当于电解水，导致溶液中硫酸钠的浓度增大，但溶液中氢离子和氢氧根离子的浓度不变，所以溶液的pH值保持不变，故C正确；D．用石墨作电极电解氯化钠溶液时，阴极电极反应式为：2H2O+2e-=H2 ↑+2OH-，阳极上氯离子失电子发生氧化反应，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，同时生成氢氧化钠，所以其电池反应式为：
2NaCl+2H2O 通电
2NaOH+H2↑+Cl2↑，所以溶液中氢离子浓度逐渐减小，pH值逐渐变大，故
D错误；故选C。

【名师点睛】电解时，根据溶液中离子放电顺序判断电解后溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小如何改变，如果电解后溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，溶液呈酸性，如果氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，溶液呈碱性，如果两者相等则溶液呈中性；用石墨作电极电解，溶液中阳离子放电顺序为：K+＜Ca2+＜Na+＜Mg2+＜Al3+＜H+＜Zn2+＜Fe2+＜Sn2+＜Pb2+＜H+＜Cu2+＜Fe3+＜Hg2+＜Ag+；阴离子放电顺序为：S2-＞SO32-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞含氧酸根离子＞F-，据此即可解答。

【重难点考向三】溶液的恢复
【例3】用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质(括号内)，能使溶液完全复原的是( )
A．NaOH(NaOH)
B．CuCl2(CuO)
C．NaCl(HCl)
D．CuSO4(H2O)
【答案】C
【名师点睛】考查电解原理，比较基础，关键是理解离子放电顺序，理解掌握电解四种类型：电解水型、电解电解质型、放氧生酸型、放氢生碱型，满足“电解什么、补什么”的原则
即可。

1．如图所示，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，a极附近溶液显红色。

下列说法中正确的是
A．CuSO4溶液的n(SO42-)保持不变
B．U型管中溶液pH值逐渐变小
C．CuSO4溶液的c(Cu2+)逐渐减小
D．X是正极，Y是负极
【答案】A
2．如下图所示，甲、乙为相互串联的两电解池。

试回答：
（1）乙池中Fe电极为极。

若在乙池中滴入少量酚酞试液，开始电解一段时间后，
铁电极附近呈色。

（2）甲池若为精炼铜(假设粗铜的组成是均匀的，且其中活泼和不活泼的成份均存在)的装置，则电解质溶液可以是；通过一段时间后，A电极增重12.8g，则甲池溶液原溶质的浓度 (填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”)，乙池石墨电极放出的气体在标准状况下的体积为。

【答案】（1）阴红（2）CuSO4溶液或CuCl2溶液减小 4.48L
【解析】
3．近年来，加“碘”食盐较多的使用了碘酸钾(KIO3)，碘酸钾在工业上可用电解法制取。

以石墨和不锈钢为电极，以KI溶液为电解液，在一定条件下电解，反应方程式为：KI+3H2O==KIO3+3H2↑。

下列有关说法正确的是
A．电解时，石墨作阴极，不锈钢作阳极
B．电解时，阳极反应是：I--6e-+3H2O=IO-3+6H+
C．溶液调节至强酸性，对生产有利
D．电解过程中溶液的pH逐渐减小
【答案】B
【解析】电解时I-失电子生成IO3-，不锈钢不能作阳极，A错误；阳极I-失电子生成IO3-，根据电子、电荷守恒、质量守恒配平，B正确；溶液如果调节至强酸性，I-和IO3-在强酸性条件下会生成I2，对生产不利，C错误；电解一段时间，pH不变，D错误。

4．用铂电极电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别为H2和O2的是( ) A．稀NaOH溶液
B．HCl溶液
C．CuSO4溶液
D．AgNO3溶液
【答案】A
【解析】A．惰性电极电解氢氧化钠溶液，实质是电解水，阴极氢离子放电产生氢气，阳极氢氧根放电产生氧气，A正确；B．惰性电极电解盐酸，阳极氯离子放电，产生氯气，阴极是氢离子放电，产生氢气，B错误；C．惰性电极电解硫酸铜溶液，阳极是氢氧根放电，阴极是
铜离子放电，C错误；D．惰性电极电解硝酸银溶液阳极氢氧根放电产生氧气，阴极银离子放电，析出单质银，D错误，答案选A。

5．用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，将所得的混合液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法．其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示，则下列有关说法中不正确的是
A．X为直流电源的负极，Y为直流电源的正极
B．阳极区pH增大
C．图中的b＞a
D．该过程中的产品还有H2SO4
【答案】B。