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第3節　電能轉化為化學能——電解
第1課時　電解的原理
[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.建立對電解過程的系統分析認識的思維模型，會判斷電解的產物，會書寫電解的電極反應式和總反應式。
一、電解的原理
1．電解熔融氯化鈉
(1)電解裝置
(2)分析產生金屬鈉的過程
①通電前
熔融NaCl中存在的微粒有 ，這些微粒做無規則(或自由)運動。
②通電后
離子移動方向：Na＋移向 電極，Cl－移向 電極。
電極上發生的反應：
鐵電極： ，發生 反應；
石墨電極： ，發生 反應。
(3)結論
熔融NaCl在 作用下發生了 ，分解生成了 。
2．電解和電解池
(1)電化學是以 和 之間的相互轉化及轉化過程中的有關規律為主要研究內容的科學。
(2)電解：將直流電通過 在兩個電極上分別發生 反應和 反應的過程。
(3)電解池：將 轉化為 的裝置。
(4)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
4．原電池與電解池的比較
工作原理 電極反應 裝置構成條件
反應類型 能量轉化
原電池 氧化還原反應 能→ 能 負極： 反應 電極反應物、電極材料、離子導體、電子導體
正極： 反應
電解池 能→ 能 陽極： 反應 電極反應物、電極材料、離子導體、電子導體、直流電源
陰極： 反應
(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電源負極→陰極→電解質溶液→陽極→電源正極(　　)
(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(　　)
特別提醒　金屬導電是物理變化；電解質溶液導電是化學變化，就是電解的過程。
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．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＋
陰極反應式 4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－ 4H＋＋4e－===2H2↑
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，溶液中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＋＋2H2O2Cu＋4H＋＋O2↑
②Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑
③2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－
④2H2O2H2↑＋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：__________________________________________________________。
第1課時　電解的原理
一、
1．(2)①Na＋、Cl－　②鐵　石墨　2Na＋＋2e－===2Na　還原　2Cl－－2e－===Cl2↑　氧化
(3)直流電　氧化還原反應　Na和Cl2
2．(1)電能　化學能
(2)熔融電解質或電解質溶液　氧化　還原
(3)電能　化學能
3．正極　氧化　負極　還原　陰　陽
4．化學　電　氧化　還原　電　化學　氧化　還原
正誤判斷
(1)√　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√　(6)√
應用體驗
1．D　2.C
3．③⑥
二、
2．(1)4OH－－4e－===O2↑＋2H2O　4H＋＋4e－===2H2↑
減小　增大　不變　H2O
(2)2Cl－－2e－===Cl2↑　2H＋＋2e－===H2↑　Cu2＋＋2e－===Cu　增大　HCl　CuCl2
(3)2Cl－－2e－===Cl2↑　4OH－－4e－===O2↑＋2H2O　2H＋＋2e－===H2↑　2Cu2＋＋4e－===2Cu　增大　減小　HCl　CuO或CuCO3
應用體驗
1．C　2.B　3.A
4．Cu(OH)2　0.1 mol(或CuO、H2O　0.1 mol、0.1 mol)
三、
思考交流
1．②③④
2．2Cl－－2e－===Cl2↑　2H2O＋2e－＋Mg2＋===H2↑＋Mg(OH)2↓　Mg2＋＋2Cl－＋2H2OMg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑
3．2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋
6H＋＋6e－===3H2↑
2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑(共76張PPT)
第1章　第3節
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第1課時
電解的原理
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.建立對電解過程的系統分析認識的思維模型，會判斷電解的產物，會書寫電解的電極反應式和總反應式。
內容索引
一、電解的原理
二、電解規律
課時對點練
三、電解池電極反應式的書寫
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一
電解的原理
1.電解熔融氯化鈉
(1)電解裝置
(2)分析產生金屬鈉的過程
①通電前
熔融NaCl中存在的微粒有 ，這些微粒做無規則(或自由)運動。
一
電解的原理
Na＋、Cl－
②通電后
離子移動方向：Na＋移向 電極，Cl－移向 電極。
電極上發生的反應：
鐵電極： ，發生 反應；
石墨電極： ，發生 反應。
(3)結論
熔融NaCl在 作用下發生了 ，分解生成了 。
鐵
石墨
2Na＋＋2e－===2Na
還原
2Cl－－2e－===Cl2↑
氧化
直流電
氧化還原反應
Na和Cl2
2.電解和電解池
(1)電化學是以 和 之間的相互轉化及轉化過程中的有關規律為主要研究內容的科學。
(2)電解：將直流電通過 在兩個電極上分別發生
反應和 反應的過程。
(3)電解池：將 轉化為 的裝置。
(4)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。
電能
化學能
熔融電解質或電解質溶液
氧化
還原
電能
化學能
3.電解原理
正極
氧化
負極
還原
陰
陽
4.原電池與電解池的比較
工作原理 電極反應 裝置構成條件
反應類型 能量轉化 原電池 氧化還原反應 能→ 能 負極： 反應 電極反應物、電極材料、離子導體、電子導體
正極： 反應 電解池 能→ 能 陽極： 反應 電極反應物、電極材料、離子導體、電子導體、直流電源
陰極： 反應 化學
電
氧化
還原
電
化學
氧化
還原
(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電源負極→陰極→電解質溶液→陽極→電源正極
(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
×
√
√
√
√
√
特別提醒　金屬導電是物理變化；電解質溶液導電是化學變化，就是電解的過程。
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＋
√
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.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)。
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中乙醇屬于非電解質，不能構成電解池；
⑧沒有形成閉合回路，不能構成電解池。
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電解規律
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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＋。
二
電解規律
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＋ __________________________ 陰極反應式 __________________ 4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－ 4H＋＋4e－===2H2↑
4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
4H＋＋4e－===2H2↑
電解質 H2SO4 NaOH Na2SO4
pH變化 _____ _____ _____
復原加入物質 _____ 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↑
4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
2H＋＋2e－===H2↑
2Cu2＋＋4e－===2Cu
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
√
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
√
(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)]
√
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，溶液中需要加入的物質和物質的量分別是________、_________________________
________________。
Cu(OH)2
0.1 mol(或CuO、H2O
0.1 mol、0.1 mol)
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電解池電極反應式的書寫
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三
三
電解池電極反應式的書寫
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
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
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↓
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：____________________________。
2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋
6H＋＋6e－===3H2↑
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課時對點練
對點訓練
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
√
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。
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對點訓練
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
√
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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。
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對點訓練
3.如圖所示，鐵片、銅片和CuSO4溶液可以構成原電池或電解池，下列說法正確的是
A.構成原電池時，Cu極反應式為Cu－2e－===Cu2＋
B.構成電解池時，Cu極質量可能減少也可能增加
C.構成電解池時，Fe極質量一定減少
D.構成的原電池或電解池在工作時的反應原理一定不同
√
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對點訓練
用導線將兩極直接相連構成原電池，此時發生的反應為Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，Fe作負極，發生的電極反應為Fe－2e－===Fe2＋，Cu作正極，發生的電極反應為Cu2＋＋2e－===Cu，A項錯誤；
若連接直流電源構成電解池，有兩種情況：(1)鐵與電源負極相連作陰極，陰極發生還原反應：Cu2＋＋2e－===Cu，銅與電源正極相連作陽極，陽極發生氧化反應：Cu－2e－===Cu2＋；
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對點訓練
(2)銅與電源負極相連作陰極，陰極發生還原反應：Cu2＋＋2e－===Cu，鐵與電源正極相連作陽極，陽極發生氧化反應：Fe－2e－===Fe2＋，此時的電解總反應為Fe＋Cu2＋
Fe2＋＋Cu，反應的原理和構成原電池時一樣，B項
正確，C、D項錯誤。
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4.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
√
對點訓練
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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。
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對點訓練
5.將一直流電源的正、負極(電極材料均為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
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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＋放電產生OH－，使附近溶液呈堿性，顯藍色，D正確。
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對點訓練
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池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
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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4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，故B錯誤；
電解池工作時陽離子向陰極遷移，故D錯誤。
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對點訓練
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
√
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。
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對點訓練
8.甲、乙兩同學，均用惰性電極電解相同濃度的硫酸銅溶液，各通電一段時間后，甲、乙分別向所得的溶液中加入0.1 mol CuO和0.1 mol Cu(OH)2，都恰好使溶液恢復到電解前的濃度。則甲、乙在電解過程中轉移的電子的物質的量之比為
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶3 D.1∶4
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對點訓練
加入0.1 mol CuO后恢復到電解前的濃度，可知發生反應
2 mol　　　　　　　　 4 mol
0.1 mol　　　　　　　 0.2 mol
故轉移電子的總物質的量為0.2 mol；
Cu(OH)2從組成上可看成CuO·H2O，加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢復到電解前的濃度，即電解了0.1 mol硫酸銅，并電解了0.1 mol H2O，由電解的總反應式可知，
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對點訓練
2 mol　　　　　　　　 4 mol
0.1 mol　　　　　　　 0.2 mol
2 mol　　　　　　　　　　4 mol
0.1 mol　　　　　　　　　 0.2 mol
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對點訓練
所以電解過程中共轉移電子的物質的量為0.2 mol＋0.2 mol＝0.4 mol，則甲、乙在電解過程中轉移的電子的物質的量之比為0.2 mol∶0.4 mol＝1∶2，B正確。
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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反應：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
對點訓練
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對點訓練
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；
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。
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10.已知：M、N為多孔的惰性電極；P、R為兩個鉑電極夾，夾在被混有酚酞的Na2SO4溶液浸濕的濾紙上；a、b為直流電源兩極(裝置如圖)。若在試管中充滿KOH溶液后將其倒立于盛有KOH溶液的水槽中，斷開K1，閉合K2、K3，通直流電，一段時間后實驗裝置如圖所示(整個過程無晶體析出)，下列說法正確的是
對點訓練
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A.M電極上發生還原反應
B.M、N電極上產生的氣體質量之比為1∶2
C.電池工作一段時間后，KOH溶液的pH變大
D.電池工作時，R極濾紙變紅
對點訓練
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對點訓練
M電極為陽極，發生氧化反應，故A錯誤；
電極M產生氧氣，電極N產生氫氣，且物質的量之比為1∶2，故M、N電極上產生的氣體質量之比為(1×32)∶(2×2)＝8∶1，故B錯誤；
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對點訓練
電解KOH溶液，實際為電解水，則KOH溶液的濃度增大，溶液pH變大，故C正確；
電極R為陽極，電極反應為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，則電池工作時，R極處溶液酸性增強，濾紙不變色，故D錯誤。
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11.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
綜合強化
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綜合強化
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
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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；
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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。
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綜合強化
13.某課外小組同學為探究氨氮廢水的處理方法，以0.005 mol·L－1(NH4)2SO4溶液模擬氨氮廢水，設計了以下實驗：
實驗步驟 實驗現象
(1)利用如圖裝置進行電解 一段時間后，檢測陽極附近溶液中氨氮濃度并未顯著變化
(2)在氨氮廢水中加入NaCl溶液，進行電解 陽極產生使濕潤有色布條褪色的氣體，一段時間后，氨氮檢測濃度明顯降低
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綜合強化
下列有關敘述正確的是
A.實驗(1)由于氨氮濃度未顯著變化，裝置未發生電解反應
B.實驗(2)中的氨氮濃度降低是由于生成的氯氣氧化了
C.氨氮濃度降低時溶液酸性減弱
D.濕潤有色布條褪色是由于Cl2的漂白性
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綜合強化
實驗(1)雖然氨氮濃度未顯著變化，但有電解質溶液，電解了水，A錯誤；
實驗(2)陽極產生使有色布條褪色的氣體，為氯氣，同時測得氨氮濃度降低，說明氯氣和 發生了反應，B正確；
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綜合強化
濕潤有色布條褪色是由于Cl2與水反應生成的HClO具有漂白性，氯氣并沒有漂白性，D錯誤。
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綜合強化
14.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。
正極
陽極
2Cl－－2e－===Cl2↑
氧化
陰極
2H＋＋2e－===H2↑
還原
(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_____________________。
陰
陽
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綜合強化
15.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：__________________。
Cl2
2Cl－－2e－===Cl2↑
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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↑。
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綜合強化
(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______________________。
陽極附近溶液仍為藍色
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(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。
乙繼續進行如下實驗：
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。
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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____________________________________________________。
證明在上述實驗條件下，電解后的綠色溶液中存在[CuCl2]－
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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]－。
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綜合強化
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：____________________
_____________________________________。
Cu2＋＋4Cl－
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。
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。
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15作業8　電解的原理
(分值：100分)
(選擇題1～13題，每小題6分，共78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
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
3.如圖所示，鐵片、銅片和CuSO4溶液可以構成原電池或電解池，下列說法正確的是(　　)
A．構成原電池時，Cu極反應式為Cu－2e－===Cu2＋
B．構成電解池時，Cu極質量可能減少也可能增加
C．構成電解池時，Fe極質量一定減少
D．構成的原電池或電解池在工作時的反應原理一定不同
4.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
5．將一直流電源的正、負極(電極材料均為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
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池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
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
8．甲、乙兩同學，均用惰性電極電解相同濃度的硫酸銅溶液，各通電一段時間后，甲、乙分別向所得的溶液中加入0.1 mol CuO和0.1 mol Cu(OH)2，都恰好使溶液恢復到電解前的濃度。則甲、乙在電解過程中轉移的電子的物質的量之比為(　　)
A．1∶1 B．1∶2
C．1∶3 D．1∶4
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反應：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
10．已知：M、N為多孔的惰性電極；P、R為兩個鉑電極夾，夾在被混有酚酞的Na2SO4溶液浸濕的濾紙上；a、b為直流電源兩極(裝置如圖)。若在試管中充滿KOH溶液后將其倒立于盛有KOH溶液的水槽中，斷開K1，閉合K2、K3，通直流電，一段時間后實驗裝置如圖所示(整個過程無晶體析出)，下列說法正確的是(　　)
A．M電極上發生還原反應
B．M、N電極上產生的氣體質量之比為1∶2
C．電池工作一段時間后，KOH溶液的pH變大
D．電池工作時，R極濾紙變紅
11．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
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
13．某課外小組同學為探究氨氮廢水的處理方法，以0.005 mol·L－1(NH4)2SO4溶液模擬氨氮廢水，設計了以下實驗：
實驗步驟 實驗現象
(1)利用如圖裝置進行電解 一段時間后，檢測陽極附近溶液中氨氮濃度并未顯著變化
(2)在氨氮廢水中加入NaCl溶液，進行電解 陽極產生使濕潤有色布條褪色的氣體，一段時間后，氨氮檢測濃度明顯降低
下列有關敘述正確的是(　　)
A．實驗(1)由于氨氮濃度未顯著變化，裝置未發生電解反應
B．實驗(2)中的氨氮濃度降低是由于生成的氯氣氧化了NH
C．氨氮濃度降低時溶液酸性減弱
D．濕潤有色布條褪色是由于Cl2的漂白性
14．(10分，每空1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_______________________________。
15．(12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。
乙繼續進行如下實驗：
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。
作業8　電解的原理
1．D　2.B　3.B　4.B　5.D　6.C　7.C　8.B　9.C　10.C
11．B　12.D
13．B　[實驗(1)雖然氨氮濃度未顯著變化，但有電解質溶液，電解了水，A錯誤；實驗(2)陽極產生使有色布條褪色的氣體，為氯氣，同時測得氨氮濃度降低，說明氯氣和NH發生了反應，B正確；電解生成氯氣的同時陰極H＋放電，而氯氣與NH反應生成H＋：2NH＋3Cl2===N2＋6Cl－＋8H＋，消耗3 mol氯氣，生成8 mol H＋，而生成3 mol氯氣的同時有3 mol氫氣生成，即同時消耗了6 mol H＋，最終還能剩余2 mol H＋，溶液酸性增強，C錯誤；濕潤有色布條褪色是由于Cl2與水反應生成的HClO具有漂白性，氯氣并沒有漂白性，D錯誤。]
14．(1)正極　(2)陽極　2Cl－－2e－===Cl2↑　氧化　陰極　2H＋＋2e－===H2↑　還原
(3)陰　陽　2HClH2↑＋Cl2↑
15．(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↑。(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。

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