电解习题

电解物质 电极反应 Na2SO4(ag) 电解对象
浓度 变化
PH 电解质复 变化 原所加物
质
HCl(ag) CuCl2(ag) NaCl(ag) KBr(ag) CuSO4(ag) AgNO3(ag) H2SO4(ag)
NaOH(ag)
用惰性电极电解下列溶液
电解物质 电极反应 电解对象 阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑ Na2SO4(ag) H2O 阴极:2H++2e-=H ↑
析出铜，n(CuSO4)＝n(Cu)＝0.04 mol÷2＝
0.02 mol，则c(CuSO4)＝ ＝0.1 mol/L。

(2)根据极值法可解得：阳极首先逸出的是 Cl2，当氯离子电解完毕后，此时逸出的是 O2，若阳极得到的224 mL气体全为Cl2时， c(Cl－)最大，其值为0.1 mol/L，此时转移电 子的物质的量为0.02 mol；若阳极得到的 224 mL，气体全为O2时，c(Cl－)最小，其值 为0 mol/L，此时转移电子的物质的量为0.04 mol ，由此可求得电解过程中转移电子的物 质的量的范围介于0.02～0.04 mol之间。阴 极上首先析出Cu，当铜离子电解完毕后， 开始有H2逸出，当阴极产生224 mL H2时， 消耗电子的物质的量为0.02 mol，因此铜离

解决电解问题的基本思路模式

(1)通电前：电解质溶液中含有哪些阴、阳离子(包括水电 离出的H＋和OH－)。 (2)通电时：阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，结合放

电顺序分析谁优先放电。

(3)写电极反应式，并结合题目要求分析电解结果，如两 极现象、水的电离平衡移动、离子浓度的变化、pH的变
化等。
减小 减小 CuO 减小 减小 Ag2O 增大 减小 H2O
H2SO4(ag)
NaOH(ag)
阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑ 阴极:2H++2e-=H2↑ 阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑ 阴极:2H++2e-=H2↑
H2O H2O
增大 增大 H2O
1.基本方法 (1)根据电子守恒法计算 用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极 产物、相同电量等类型的计算，其依据是 电路上转移的电子数相等。 (2)根据总反应式中的计量关系进行计算 先写出电极反应式，再写出总反应式或直 接运用总反应式，最后根据总反应式列比 例式计算。

(2)阴极产物的判断 直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳 离子放电顺序与金属活动性顺序相反， 其中Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Fe2＋＞ Zn2＋＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋。 特别提醒 在水溶液中，含氧酸根和活泼金属离子 一般不放电，OH－和H＋放电。

用惰性电极电解下列溶液
电极反应
阳极：氧化反应、 负极：金属失电子， 溶液中的阴离子 发生氧化反应 失电子，或电极 金属失电子 正极：溶液中的阳 离子得电子，发生 阴极：还原反应 还原反应 ，溶液中的阳离 子得电子
练习
原电池1、3、5 电解池6、7
分析下图，哪个是原电池哪个是 电解池。
2．电解时电极产物的判断 (1)阳极产物的判断 首先看电极，如果是活性电极(金属活动 性顺序表Ag以前)，则电极材料失电子， 电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电 子；如是惰性电极(Pt、Au、石墨)，则 要看溶液中离子的失电子能力，此时根 据阴离子放电顺序加以判断。(阴离子放 电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞ 含氧酸根＞F－)

（4）若为计算题，根据两极转移电子数相等进行计算。

【练习】 常温下用惰性电极电解200 mL 一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液，理论上 两极所得气体的体积随时间变化的关系如 图中Ⅰ、Ⅱ所示(以下气体体积已换算成标 准状况下的体积)，根据图中信息回答下列 问题。
(1)通过计算推测： ①原混合溶液中NaCl和CuSO4的物质的量浓 度。 ②t2时所得溶液的pH。 (2)若用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合 溶液200 mL，经过一段时间后两极均得到 224 mL气体，则原混合溶液中的氯离子浓 度的取值范围为________，铜离子浓度的 取值范围为________。

【例】 常温下，电解200 mL物质的量浓 度都是0.2 mol/L NaCl与CuSO4混合溶液， 理论上阴极收集到气体的体积为 896 mL(气 体体积已换算成标准状况下的体积) 试回答： (1)写出阴极、阳极两极的电极反应式。 (2)阳极收集到气体的体积为多少mL?

[答案] (1)阴极：Cu2＋＋2e－＝Cu 2H＋＋ 2e－＝H2↑ 阳极：2Cl－－2e－＝Cl2↑ 4OH－－4e－＝ 2H2O＋O2↑ (2)阴极收集的气体是氢气n＝0.04 mol n(Cu2＋)＝0.04 mol n(Cl2)＝0.02 mol 依据 得失电子守恒得出： n(O2)＝0.03 mol V＝672 mL


[解析] (1)①阳极首先逸出的是Cl2， n(NaCl)＝2n(Cl2)＝2× ＝0.02 mol，
则c(NaCl)＝0.1 mol/L。阳极得到的336 mL 气体中，含0.01 mol Cl2和0.005 mol O2，转
移电子的物质的量为：0.01 mol×2＋0.005
mol×4＝0.04 mol.。此过程中阴极刚好全部

[解析] 调换正负极前后电极反应式如下： 调换前：阳极：4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑ 阴极：2Cu2＋＋4e－＝2Cu 调换后：阳极：2Cu－4e－＝2Cu2＋ (先),4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑(后) 阴极： 2Cu2＋＋4e－＝2Cu 故电路中转移的1.5 mol电子中，只有1 mol 由OH－放电产生，即消耗的n(OH－)＝1 mol，亦即溶液中积累的n(H＋)＝1 mol，则 c(H＋)＝0.5 mol·L－1。 [答案] C
浓度 变化
PH 电解质复 变化 原所加物
质
HCl(ag) CuCl2(ag) NaCl(ag) KBr(ag)
阳极:2Cl--2e-=Cl2↑ 阴极:2H++2e-=H2↑ 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑ 阴极:Cu2++2e-=Cu 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑ 阴极:2H++2e-=H ↑
电解原理及应用
请选择
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原电池反应原理
电解池反应原理
原电池
电解池
电极名称
负极：较活泼金属 正极：较不活泼金 属(或能导电的非金 属)
阳极：与电源正 极相连的极 阴极：与电源负 极相连的极

[答案] (1)①所求两种溶液的物质的量浓度 均为0.1 mol/L。②所得溶液的pH＝1。(2)0 mol/L＜c(Cl－)＜0.1 mol/L 0 mol/L＜c(Cu2 ＋)＜0.05 mol/L
2
增大 不变 H2O 减小 增大 HCl 减小 稍小 CuCl2 HCl HBr
HCl CuCl2
阳极:2Br -2e-=Br
2
NaCl﹑H2O 减小 增大 KCl﹑H2O阴极:2H++ Nhomakorabeae-=H2↑
2
减小 增大
阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑ CuSO4(ag) 阴极:Cu2++2e-=Cu CuSO4﹑H2O 阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑ AgNO3(ag) AgNO3﹑H2O 阴极:Ag++e-=Ag


(3)根据关系式计算

借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的
桥梁，建立所需的关系式。如关系式：O2～4e
－～4H＋～4OH－～4Ag～2Cu。
【例】 用惰性电极电解2 L 1.0 mol·L－1 CuSO4溶液，在电路中通过0.5 mol电子后， 调换正负极继续电解，电路中又通过了1 mol电子，此时溶液中c(H＋)(假设溶液体积 不变)为 ( C ) A．1.5 mol·L－1 B．0.75 mol·L－1 C．0.5 mol·L－1 D．0.25 mol·L－1