例谈惰性电极的电解原理及其判断
电解原理
Fe2+ Zn2+ Al3+ Mg2+ Na+ K+ 得电子能力逐渐减弱
(3)若阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨)，则 放电顺序如下： S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根离子 失电子能力逐渐减弱
4OH- -4e=2H2O+O2↑
2H2O -4e=4H++O2↑
7.电解问题基本思路：（以惰性电极为例） (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－)；
C
A池
C HCl
Pt
Pt
B池
AgNO3
从左到右，四个电极上电解产物的物 质的量之比为 ；若B池中析出5.4g Ag，则A池中放出标况下 L H2。
指出下列装置的名称、电极名称，写出电极 反应式，并表示出电子移动方向。
e e
-
e
-
e +
-
e
-
原电池
－
阳
阴
电解池
Ⅰ
Ⅱ
二、电解原理的应用
1、铜的电解精炼
CuCl2=Cu2++2Cl-； 通电前： H2O H++OH-； 阳极：2Cl--2e- = Cl2↑;（氧化反应） 通电后： 阴极：Cu2++2e- =Cu;（还原反应）
CuCl2== Cu+Cl2↑;
电解
一、电解原理
1.将电能转变为化学能的装置叫做电解池 或电解槽。 2.使电流通过电解质溶液在阴、阳两极上 引起氧化还原反应的过程叫做电解。
电解原理
实验现象：
1.与电源正极相连的碳棒（阳极）有气泡生成， 且有刺激性气味，能使湿润的KI淀粉试纸变 蓝 2.与电源负极相连的碳棒（阴极）上有一层红 色的固体析出
电解原理
7、（2007上海高考16题）
某学生设计了一个 “黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、 无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上， 接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色 字迹。据此，下列叙述正确的是（ ） A 、铅笔端作阳极，发生还原反应 B 、铂片端作阴极，发生氧化反应 C、 铅笔端有少量的氯气产生 D 、a点是负极，b点是正极
阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电
阳极：2Cl- -2e- →Cl2 ↑ 氧化反应 阴极：Cu2++2e- → Cu 还原反应 总式： CuCl2 电解 Cu+Cl2 ↑ （4）分析电解质溶液的变化情况： 氯化铜溶液浓度降低
用惰性（石墨）电极电解氯化钠溶液
阳极 石墨 氯 气 阴极 石墨 氢 气
9、（江苏）某同学按右图所示的装置进行电 解实验。下列说法正确的是( ) A．电解过程中，铜电 极上有H2产生 BC B．电解初期，主反应 方程式为：Cu+H2SO4 电解CuSO +H ↑ 4 2 C．电解一定时间后， 石墨电极上有铜析出 D．整个电解过程中，H＋的浓度不断增大
10、（广东）．三氧化二镍（Ni2O3）可用于 制造高能电池，其电解法制备过程如下：用 NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加放适量硫酸钠 后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条 件下生成ClO－，把二价镍氧化为三价镍。以 下说法正确的是( ) A 可用铁作阳极材料 B 电解过程中阳极附近溶液的pH升高 C 阳极反应方程式为：2Cl-→Cl2 ↑+2eD 1mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路 中通过了1mol电子。
6、将两支惰性电极插入500mL CuSO4溶液中， 接通电源 （1）写出电极反应式： 4OH--4e-=2H2O+O2 阴极： 2Cu2++4e-=2Cu 阳极： （2）经一段时间后，两极均能得到11.2L气 体（标准状况），则原CuSO4溶液的物质的量 浓度是 1mol/L （3）若将经过（3）以后的溶液恢复原来的 浓度，需要向溶液中加入 0.5 mol的 CuO
例谈惰性电极的电解原理及其判断
例谈惰性电极的电解原理及其判断山东省邹平县长山中学 256206 吴桂志一、电解原理规律：用石墨、Pt 、Au 等惰性材料为电极，电解电解质的水溶液时，溶液中有关离子的放电顺序规律为：阴离子的放电顺序：S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->含氧酸根，阳离子的放电顺序：Ag +>Hg 2+>Cu 2+>H +>活泼金属离子。
1、当电解含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐(例如：H 2SO 4、NaOH 、K 2SO 4等)时,实际为电解水，即只有水参与电解反应，而电解质不参与电解反应。
阳极反应式：4OH - - 4e - == O 2↑+ 2H 2O阴极反应式：4H + + 4e - == 2H 2↑总反应方程式：2H 2O 2↑+O 2↑2、当电解无氧酸(除HF 外)、不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)(例如：HCl 、CuCl 2等)时，实际只有电解质参与电解，水不参与电解反应。
阳极反应式：2Cl - - 2e - == Cl 2↑阴极反应式：2H + + 2e - == H 2↑或Cu 2+ +2e -== Cu总反应方程式：HCl H 2 ↑+ Cl 2↑或CuCl 2 Cu + Cl 2↑3、当电解活泼金属的无氧酸盐和不活泼金属的含氧酸盐(例如：NaCl 、CuSO 4等)时，水和电解质均参与电解反应。
阳极反应式：2Cl - - 2e - ==Cl 2↑或4OH - - 4e -==O 2↑+ 2H 2O 阴极反应式：4H + + 4e -==2H 2↑或Cu 2+ +2e -== Cu总反应方程式：2NaCl + 2H 2O 2NaOH + H 2↑+ Cl 2↑或 2CuSO 4 + 2H 2O 2Cu + O 2↑+ 2H 2SO 4二、基本应用 1、判断电解的本质及电解产物电解 电解 电解 电解 电解例1、用惰性电极电解下列各物质的水溶液一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量水，能使溶液完全恢复到电解前浓度的是（）A.AgNO3B. Na2SO4C.CuCl2D.H2SO4解析：从物质的组成来看，电解Na2SO4溶液和H2SO4溶液时，实际为电解水，电解产物分别是氢气和氧气，且物质的量比为2∶1，即当电解一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量水时能使溶液完全恢复到电解前的浓度；而电解AgNO3溶液和CuCl2溶液时，电解产物分别是银、氧气和铜、氯气，当向剩余电解质溶液中加入适量水，不能使溶液完全恢复到电解前浓度，而应分别加入碳酸银和氯化铜。
电能转化为化学能——电解
一、电解原理
[交流研讨]
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
氯钠 气
熔融NaCl
一、电解 1、定义
电解:让直流电通过电解质溶液或熔融 电解质，从而在两个电极上分别发生氧 化反应（阳极）和还原反应（阴极）的 过程。
【随堂练习】
下列说法正确的是( ① ③ ④ ) 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；
复习回顾
2H2O =通电 2H2↑+O2↑
水的电离与电解
H2O
H++OH- →阳极 ↓ 阴 极
4H++4e-→2H2↑
现象：
阳极：有气泡，有
刺激性气味，并能使 阳极
阴极
湿润的KI-淀 粉试纸
变蓝（Cl2)
氯
阴极：碳棒上有一层 气
红色的铜析出
铜
CuCl2溶液
• 阳极：2Cl- - 2 e- = Cl2 ↑ （氧化反应、失去电子）
• 阴极：Cu2+ + 2 e- = Cu （还原反应、得到电子）
电解反应： 电解 CuCl2 ==Cu + Cl2 ↑
练习
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. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOH
2、精炼铜
-+
纯铜
粗铜
电解液
惰性电极电解酸碱盐溶液规律精编WORD版
类型
电极反应特点
实例
电解对象
电解溶液浓度变化
PH
电解质溶液复原
电解水型
阴极：2H++2e-=H2↑
阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑
H2SO4（含氧酸）
H2O
增大
减小
加水
NaOH（强碱）
H2O
增大
增大
加水
Na2SO4（活泼金属含氧酸盐）
H2O
增大
不变
加水
电解质分解型
电解质电离出的阴、阳离子
分别在两极放电
HCl（无氧酸）
电解质
减小
增大
通HCl
CuCl2（不活泼金属
无氧酸盐）
电解质
减小
加CuCl2
放氢生碱型
阴极：H2O放出H2生成碱
阳极：电解质阴离子放电
NaCl（活泼金属
无氧酸盐）
电解质和水
生成新
电解质
增大
通HCl
放氧生酸型
阴极：电解质阳离子放电
阳极： H2O放出O2生成酸
CuSO4（不活泼金属
含氧酸盐）
电解质和水
生成新
电解质
减小的电解规律（惰性电极）
电解原理及其应用 新高考化学 考点详细分析 深入讲解 提升解题能力 化学高考必看 最新版
中性的pH不变;②电解过程中,无H2和O2产生,pH几乎不变;③电解过程 中,只产生H2,溶液中OH-浓度增大,pH变大;④电解过程中,只产生O2,溶 液中H+浓度增大,pH变小。
解题能力提升
命题角度3 “活泼阳极”电解池电解产物的判断 示例3 [2017全国卷Ⅱ,11,6分]用电解氧化法可以在铝制品表面形成 致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。 下列叙述错误的是 A.待加工铝质工件为阳极 B.可选用不锈钢网作为阴极 C.阴极的电极反应式为Al3++3e- Al D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
必备知识通关
2.惰性电极电解电解质溶液的规律
必备知识通关
深度学习·分析解释 电解后电解质溶液的恢复 解决电解质溶液恢复原状的问题,应遵循“缺什么加什么,缺多少加多少” 的原则。一般加入由阴极产物所含元素与阳极产物所含元素组成的化合 物。如用惰性电极电解CuSO4溶液(不考虑电解水),要恢复电解质溶液,可 向电解后的溶液中加入CuO。但不能加入Cu(OH)2,因Cu(OH)2能与生成 的H2SO4反应使溶液中水的量增加。加入物质的物质的量需根据电路中 的得失电子守恒进行计算。
反应式为2H++2e-
H2↑,选项C错误。电解时,电解池中的阴离子向阳
极移动,选项D正确。
答案 C
解题能力提升
考法归纳·迁移创新
“活泼阳极”产物的判断
用金属活动性顺序表中Ag或Ag以前的金属(如Cu、Fe、Al等)作电解池
电解池原理
e阴极
e- 阳
极
H+
OH-
e阳离子得电子，放电 氧化性强的先得电子 Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应) 总反应： CuCl2
电解
阴离子失电子，放电 还原性强的先失电子 2 Cl- - 2e- = Cl2↑ (氧化反应)
惰性电极：石墨、金、铂 活性电极：石墨、金、铂 以外的金属
Cu +Cl2↑
,
Na+、 Cl-、 Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、引入Ba2+
除Ca2+. Ba2+ 适量HCl溶液 调节PH 除 CO32- 、OH-
Na+、 Cl-、
Na+、 Cl-
CO32-
、
OH-
2、电镀（在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法） 阳极：镀层金属 阴极：待镀金属制品 电镀液：含有镀层金 属的电解质 铜片
②当阳极为金属电极(除铂、金)时，金属电极 优先放电。
阳极：还原性强的阴离子先失电子
金属（除Pt、Au） > S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸>F－
金属阳极先放电，离子后放电
电解与电离比较 电 离 电解质溶于水或 受热融化状态 电 解 电解质电离后， 再通直流电
条件 过 程
特点
联系
阴阳离子定向移动， 电解质电离成为自 在两极上失得电子成 由移动的离子例： 为原子或分子。如： 2++2ClCuCl2=Cu 通电 CuCl2==Cu+Cl2↑ 发生氧化还原反应 只产生自由移动 生成了新物质 的离子 电解必须建立在电离的基础上
第13讲-电解原理及其应用(课件)
D．电解总反应：2Co2+＋2H2O
电解
=====
2Co＋O2↑＋4H＋
✔
阳极： 2H2O—4e—＝4H++O2↑
H+
Cl—
阴极： 2Co2＋＋ 4e— ＝ 2Co
总反应：2Co2＋＋2H2O
2Co＋O2↑＋4H＋
（一）物质制备
2.（2020年山东卷）采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。
电解
=====
2OH－＋H2↑＋Cl2↑。
（2）运用电荷守恒配平离子时，要考虑溶液的酸碱性环境。 强酸性环境：用H＋调电荷； 强碱性环境：用OH－调电荷。 其他情况：生成物中加H＋或OH－。
专项训练
1. （2021·河北卷16题节选）CO2在碱性介质中电还原为正丙醇（CH3CH2CH2OH）的电极
步骤3：运用质量守恒配平其他物质的计量数，如H2O等。
特别提醒：
（1）书写电解池的电极反应式时，可以用实际放电的离子表示，但书写电解池的总反应时，H2O要写成分子式。
如用惰性电极电解食盐水时，若考虑阴极实际放电的离子为H＋，阴极反应式可写作2H＋＋2e－＝H2↑，若考虑H＋来
源于H2O，阴极反应式应写作2H2O＋2e－＝H2↑+2OH—。总反应式务必写作2Cl－＋2H2O
2023
知识重构 重温经典 模型建构 名师导学
（一）物质制备
1.（2021年广东卷16题）钴（Co）的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中
电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是（ D ）
A．工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大 ✘
B．生成1 mol Co，Ⅰ室溶液质量理论上减少16 g ✘ C．移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变 ✘
电解池工作原理
CuSO4溶液
NaCl和酚酞溶液
装置
原电池
电解池
实例
铜锌原电池
原理
电解氯化铜
电流通过引起氧化还原反应
发生氧化还原反应，从而形成电流
形成条 电极名称
两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形 电源、电极（惰性或非惰性）、电 成闭合回路、自发发生氧化还原反应 解质（水溶液或熔融态）
由电极本身决定
正极：流入电子 负极：流出电子
练习：完成电解下列溶液的电极反应。 (以石墨为电极电解) 硫酸溶液： 盐酸： NaOH溶液: CuBr2溶液： KCl溶液： CuSO4溶液： Na2SO4溶液：
用铜为阳极，铁丝网为阴极，
电解CuCl2溶液。
阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑ 阴极：4H+ + 4e- = 2H2↑ 总反应：2H2O
重 点
离子放电顺序： 阳极： ①活性材料作阳极时：金属在阳极失电子被氧化 成阳离子进入溶液，阴离子不容易在电极上放电。 ②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中 阴离子的放电顺序（由易到难）是：
S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->NO3 ->SO42-(等含氧酸根离子）>F-
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，
①电极： 阳极——镀层金属 阴极——待镀金属制品 铁 片 铜 片
硫酸铜溶液
②电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。 溶液中CuSO4的浓度保持不变或变小
4、电冶金
制取金属钠 电解熔融状态的氯化钠。 阳极：2Cl - －2e- == Cl2↑ 阴极： 2Na+ + 2e- == 2Na 总反应： 2NaCl(熔融)
电解原理1
BC
高考追踪
1、(2006年黄冈模拟)如图所示，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极板处无 色、无臭气体放出，符合这一情况的是( )
A
2.（2007全国卷1 ）以惰性电极电解 CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的 量为 0.01 mol , 则阴极析出 Cu 的质 量为( ) A．0.64g B．1.28g C．2.56g D．5.12g 【解析】 C :阴极 2Cu2+ +4e- =2Cu
2H2O+O2 ↑ 4H+ + O2 ↑
电极反应
2H2O - 4e- = 阴极： 4Hቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
+
+ 4e- = 2H2 ↑
通电
总反应方程式： 2H2O === 2H2 ↑+O2 ↑ 结论
电解活泼金属的含氧酸盐实质是电解水 电解后溶液的pH不变。
二.电解盐型（阳极为惰性电极）
阳极：2Cl- - 2e-=Cl ↑ 2
B
C :阳极 4OH- -4e- =H2O + O2↑ 2Cu ～4e- ～O2
反馈练习：
(1)下列叙述中不正确的是( ) A．电解池中与电源正极相连的是电解池 的阴极 B．电解池的阳极发生氧化反应，阴极发 生还原反应 C．电解池中电子从电源的负极沿导线流 入电解池的阴极 D．电解池是把电能转化为化学能的装置
A
(2)指出下列装置名称,写出电极名称、电 极反应式
电解池
C :阴极 Cu2+ +2e- =Cu
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
电解原理
电解原理及应用教学重点：电解原理一、电解原理1．电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。
2．电解池的组成：⑴阳极——与电源正极相连阴极——与电源负极相连⑵形成条件:①直流电源②两个电极③电解质溶液(或熔化的电解质)④形成闭合回路3．电解反应类型⑴惰性电极：（电极不参加反应）①只有电解质参加的反应例：电解CuCl2溶液阴极反应：Cu2++2e-=Cu阳极反应：2Cl--2e-=Cl2↑总反应：CuCl2Cu+Cl2↑在电场作用下，CuCl2溶液中阳离子（Cu2+，H+）向阴极移动，阴离子（Cl-，OH-）向阳极移动。
Cu2+得电子能力大于H+，Cl-失电子能力大于OH-。
②只有水参加的反应：例：电解H2SO4溶液阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极：2H++2e-=H2↑总反应：2H2O 2H2↑+O2↑电解H2SO4溶液，相当于电解水，不断电解过程中H+浓度增大，H2SO4浓度增大，溶液pH值减小。
③水和电解质均参加反应。
例：电解NaCl溶液阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑总反应：2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH电解过程中H+得电子，破坏水的电离平衡，H2O H++OH-，水的电离平衡向右移动，溶液pH值增大。
⑵电极参加反应[金属做阳极（除Pt外）]：例：金属作阳极时，金属失电子，而不是阴离子失电子。
在阳极，Cu失电子能力大于SO42-、OH-，因此电极Cu首先失电子：阳极反应：Cu-2e-=Cu2+阴极反应：2H+-2e-=H2↑总反应：Cu+2H+ Cu2++H2↑从总反应看出不活泼的Cu将较活泼H置换出来，不符合金属活动顺序表，因此化学反应能不能发生没有严格界限，不能自发进行的反应，提供能量（如电解）也能进行。
二、电解反应规律：1．当惰性材料做电极时，阴、阳离子放电顺序为：说明：①阴阳离子在两极上放电顺序复杂，与离子性质、溶液浓度、电流强度、电极材料等都有关，不应将放电顺序绝对化，以上仅是一般规律。
酸碱盐溶液电解规律惰性电极
电化学提要1.原电池电极构成：负极: 较活泼金属(电子流出的极)；正极: 较不活泼的金属(或能导电的非金属)(电子流入的极)电极反应：负极: 氧化反应, 一般是金属失电子；正极: 还原反应,溶液中的阳离子得电子或者氧气得电子(吸氧腐蚀)溶液中带电粒子移动：阳离子向正极移动；阴离子向负极移动电解池电极构成：阳极：与电源正极相连的极；阴极：与电源负极相连的极电极反应：阳极: 氧化反应, 溶液中的阴离子失电子, 或电极金属失电子；阴极: 还原反应, 溶液中的阳离子得电子溶液中带电粒子移动：阳离子向阴极移动；阴离子向阳极移动电池的两极是正、负极, 电解的两极则是阴、阳极。
实际上，负极和阳极是起氧化反应的电极; 正极和阴极则是起还原反应的电极。
2. 原电池、电解池、电镀池判定规律若无外接电源，可能是原电池，然后依据原电池的形成条件分析判定，主要思路是“三看”。
先看电极：两极为导体且活泼性不同。
再看溶液：两极插入电解质溶液中。
后看回路：形成闭合回路或两极接触。
若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池。
当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同则为电镀池，其余情况为电解池。
酸、碱、盐溶液电解规律(惰性电极)(1)分解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如NaOH、H2SO4、K2SO4等）的电解。
阴极：4H++4e－=2H2↑ 阳极：4OH－－4e－=O2↑+2H2O总反应：2H2O2H2↑+O2↑阴极产物：H2；阳极产物：O2。
电解质溶液复原加入物质：H2O。
pH变化情况：原来酸性的溶液pH变小，原来碱性的溶液pH变大，强酸（含氧酸）强碱的正盐溶液pH不变。
（2）分解电解质型：无氧酸（除HF外）、不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）的电解，如HCl、CuCl2等。
阴极：Cu2++2e－=Cu 阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑总反应：CuCl2 Cu+Cl2↑阴极产物：酸为H2，盐为金属；阳极产物：卤素等非金属单质。
电解原理
练习：如果要在某铁制品表面镀上一层银，请 你选择合适的电极材料和电镀液，并写出电极 反应方程式。 阴极——某铁制品 阳极——金 阴极：Ag+＋e－＝Ag
《谋行天下》143-145页例题
例：在50mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个电 极，通电电解(不考虑水分蒸发)，则： ⑴若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液溶 质浓度将怎样变化 不变 。 ⑵若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是 Zn －2e－＝Zn2+ ⑶如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电 当电路中有0.04mol电子通过时，阴极增重 1.28 g， 阴极上的电极反应式是 Cu2+ +2e－＝Cu 。
1. Na2SO4溶液、H2SO4溶液、NaOH溶液 2.盐酸、CuCl2溶液 3、AgNO3溶液、CuSO4溶液 4. NaCl溶液
3.电解质溶液用惰性电极电解的规律小结：
举 例 电解 类型 物质类别 含氧酸 强碱 活泼金属的 含氧酸盐 无氧酸 不活泼金属 的无氧酸盐 活泼金属的 无氧酸盐 不活泼金属 的含氧酸盐 电极反应 溶液pH 溶液复 变化 原方法
增大 增大
HCl
CuCl2
NaCl CuSO4
增大 HCl 减小 CuO
7.电极反应书写规律：
• 分析电解质溶液中存在的离子； • 分析阳极电极金属； • 比较阳离子与氢离子氧化性，谁强谁先放 电，阴离子与氢氧根离子还原性（电极失 电子）； • 合并写出化学方程式。
例1：某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质 的量之比为3：1，用石墨做电极电解该混合溶液时，根 据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是 （ ）
《导学与评价》147-148页
条件
惰性电极阳极.PPT-
；
2 开始电解阶段两极产生气体的体积比不符合理论比
值的原因是
；
第三组：电解NaCl
阳极
阴极
氯
氢
气
气
实例 NaCl
电极反应
浓度
复原
PH
阳极: 2Cl-- 2e- = Cl 2↑ 阴极: 2H ++ 2e- = H2 ↑
值
减小
增 大
加 HCl
2NaCl+2H2O 电解2NaOH+H2↑ +Cl2 ↑
问题二：
两极的反应： 阳极Fe-2e-=Fe2+ 阴极2H2O+2e-=2OH-+H2
2、一段时间后，反接电源
两极的现象： 都有大量气泡 两极的反应： 阳极2H 2O-4e-=2H++O 2 阴极4H2O+4e3、指出一种用=途2H：2+4O制H-Fe(OH) 2
第六组：电解H2SO4
铜电极
石墨电极
1、两极的现象：阴极有大量气泡产生，阳极附近溶液出现蓝色
Ⅲ
Ⅳ
Ⅰ与Ⅲ区： 电解本身型 如CuCl2
Ⅰ与Ⅳ区： 放氢生碱型 如NaCl
Ⅱ与Ⅲ区： 放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 Ⅱ与Ⅳ区： 电解水型 如Na2SO4、 H2SO4 、NaOH
问题四
若采用非惰性电极进行电解 则电解情况会不会发生变化？
第五组：电解Na2SO4
铁电极
石墨电极
1、两极的现象： 阳极无明显现象 阴极有气泡
应用二：铜的电解精炼
粗铜（含铁银）电极
精铜电极
电解质溶液为 CuSO4溶液
1、两极的现象：粗铜逐渐溶解，阴极析出紫红色的铜。 两极的反应： 阴极：Cu2++2e-=Cu , 阳极：Cu-2e-=Cu2+
惰性电极电解
惰性电极电解惰性电极电解是一种用电极反应技术来处理液体或固体中溶解物的方法。
它是由立式惰性电极反应器提供催化反应的基础，在反应液中，溶解物被电解为离子，而另一种更稳定的结果是溶解物的还原反应，形成物质。
由于这种电极反应的迅速性，使得惰性电极电解在化工及其他工业应用中越来越受欢迎。
惰性电极电解的基本原理是在惰性电极上形成一个弱的催化反应，从而产生电解或还原反应发生。
具体而言，惰性电极反应器试图建立一个负极位置由电荷中绝缘体组成的电荷孤岛，以便形成一个弱的反应来促进电解或还原反应的发出。
由于惰性电极上的反应本身只能形成小规模反应，所以需要通过进一步的添加物，例如催化剂或其他反应助剂来增强反应效果和速率。
在惰性电极电解的应用方面，它主要用于处理原料水、废水处理及一些其他特殊的液体和固体物质处理。
例如，在原料水中，惰性电极电解可以用来处理氧化物、有机碳氢化物、重金属离子、有机酸等，同时也可以用来除去水体中的有害物质，例如活性氧类物质、致癌物质、有机污染物等。
此外，惰性电极电解也可以用于处理各种特殊的固体物质，例如矿物质、金属、有机物等。
除了应用到废水处理和原料水处理中，惰性电极电解也可用于生物分离和处理的方面。
例如，惰性电极电解可以用来处理沉积物中的细菌、病毒和各种生物细胞，也可以用于研究和分析水体中生物物质及其特性，这种技术称为生物电解。
总之，惰性电极电解具有高效性、环境友好性和结果的可靠性，在化工及其他工业应用中的应用越来越广泛，其中包括原料水处理、废水处理和生物处理等，以及各种其他特殊的液体和固体物质处理。
研究者们正在积极致力于探索新的应用，提高处理效率和降低成本，从而有助于提高工业产品的质量，改善环境质量，促进社会和经济发展。
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例谈惰性电极的电解原理及其判断
山东省邹平县长山中学 256206 吴桂志
一、电解原理规律：
用石墨、Pt 、Au 等惰性材料为电极，电解电解质的水溶液时，溶液中有关离子的放电顺序规律为：
阴离子的放电顺序：S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->含氧酸根，
阳离子的放电顺序：Ag +>Hg 2+>Cu 2+>H +>活泼金属离子。
1、当电解含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐(例如：H 2SO 4、NaOH 、K 2SO 4等)时,实际为电解水，即只有水参与电解反应，而电解质不参与电解反应。
阳极反应式：4OH - - 4e - == O 2↑+ 2H 2O
阴极反应式：4H + + 4e - == 2H 2↑
总反应方程式：2H 2O 2↑+O 2↑
2、当电解无氧酸(除HF 外)、不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)(例如：HCl 、CuCl 2等)时，实际只有电解质参与电解，水不参与电解反应。
阳极反应式：2Cl - - 2e - == Cl 2↑
阴极反应式：2H + + 2e - == H 2↑或Cu 2+ +2e -== Cu
总反应方程式：HCl H 2 ↑+ Cl 2↑或CuCl 2 Cu + Cl 2↑
3、当电解活泼金属的无氧酸盐和不活泼金属的含氧酸盐(例如：NaCl 、CuSO 4等)时，水和电解质均参与电解反应。
阳极反应式：2Cl - - 2e - ==Cl 2↑或4OH - - 4e -==O 2↑+ 2H 2O 阴极反应式：4H + + 4e -==2H 2↑或Cu 2+ +2e -== Cu
总反应方程式：2NaCl + 2H 2O 2NaOH + H 2↑+ Cl 2↑或 2CuSO 4 + 2H 2O 2Cu + O 2↑+ 2H 2SO 4
二、基本应用 1、判断电解的本质及电解产物
电解 电解 电解 电解 电解
例1、用惰性电极电解下列各物质的水溶液一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量水，能使溶液完全恢复到电解前浓度的是（）
A.AgNO3
B. Na2SO4
C.CuCl2
D.H2SO4
解析：从物质的组成来看，电解Na2SO4溶液和H2SO4溶液时，实际为电解水，电解产物分别是氢气和氧气，且物质的量比为2∶1，即当电解一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量水时能使溶液完全恢复到电解前的浓度；而电解AgNO3溶液和CuCl2溶液时，电解产物分别是银、氧气和铜、氯气，当向剩余电解质溶液中加入适量水，不能使溶液完全恢复到电解前浓度，而应分别加入碳酸银和氯化铜。
故答案选择BD。
例2、用铂电极电解CuSO4溶液，当铜离子浓度降至一半时，停止通电，若使CuSO4溶液恢复原浓度、原体积，应加入的适量适当物质是（）
A. CuSO4
B. CuSO4•5H2O
C. CuO
D. Cu(OH)2
解析：用铂电极电解CuSO4溶液，且铜离子浓度降至一半就停止通电时，阳极电解产物是氧气，而阴极电解产物只有金属铜，且物质的量比为1∶2，所以若使CuSO4溶液恢复原浓度、原体积，可以加入的适量的CuO或CuCO3。
故答案选择C。
解答上述类型题目时，要使电解质溶液恢复到原来的状态，选择加入的物质要根据电解产物及其物质的量比进行组合，例如电解产物是铜和氧气，且物质的量比为2∶1，可以组合成物质CuO或CuCO3(在酸溶液中CO 2逸出)。
例3、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作电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物质量比为（）
A.35.5∶108
B.16∶207
C.8∶1
D.108∶35.5
解析：此题具有一定的迷惑性，若按照题目中阴、阳离子的放电顺
序考虑则会误入陷阱，因为溶液中Ag+、Pb2+、Na+、SO42-、NO3-、Cl-的物质的量相等时，其中Ag+与Cl-生成AgCl沉淀，Pb2+与SO42–生成PbSO4沉淀，这时溶液中仅剩余Na+、NO3-，若用惰性电极进行电解，实际为电解水，所以阳极生成的氧化产物和阴极生成的还原产物分别是O2和H2，且物质的量比为1∶2，即质量之比为8∶1。
故答案选择C。
2、判断电解后溶液的PH
例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，电解液的PH下降的是（）
①CuSO4②BaCl2③AgNO3④H2SO4
A. ①②
B. ①③
C. ①④
D.②④
解析：若使阴极质量增加和电解液的PH下降，必须使金属阳离子在阴极得电子生成金属单质并析出，而阳极反应为4OH-- 4e-==O2↑+ 2H2O，溶液中OH-浓度减小。
符合此条件的是电解质为CuSO4和AgNO3。
故答案选择B。
例5、某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3∶1。
用石墨作电极电解该混合溶液时，根据电解产物，可明显分为三个阶段。
下列叙述不正确的是（）
A.阴极自始至终只析出H2
B.阳极先析出Cl2，后析出O2
C.电解最后阶段为电解水
D.溶液PH不断增大，电解后为7
解析：虽然溶液中有两种溶质NaCl和H2SO4，但溶液中能参与电解的离子为仅有Cl-、OH-和H+。
根据阴阳离子的放电顺序和Cl-和H+的物质的量比3∶2，可以将其电解过程分为三个阶段，即第一阶段电解HCl 溶液，电解产物为氢气和氯气；第二阶段电解NaCl溶液，电解产物为氢气、氢氧化钠和氯气；第三阶段电解H2O，电解产物为氢气和氧气。
所
以阴极自始至终只析出H2；阳极先析出Cl2，后析出O2；溶液PH不断增大，且电解后大于7。
故答案选择D。