202X版高中化学第1章第2节第1课时电解的原理学案（含解析）鲁科版选修4

PAGE第1课时　电解的原理[核心素养发展目标]　1.宏观辨识与微观探析：从宏观和微观的角度理解电解池中电子的移动、阴阳离子的移动、阴阳两极上的反应及其变化、电流形成的过程和原理。2.证据推理与模型认知：建立对电解过程的系统认识的思维模型，理解电解的规律，会判断电解的产物，会书写电解的电极反应式和总反应式。一、电解原理1．电解熔融氯化钠实验(1)实验装置(2)实验现象：通电后，石墨片周围有气泡产生，铁片上生成银白色金属。(3)实验分析①通电前熔融NaCl中存在的微粒有Na＋、Cl－，这些微粒做无规则(或自由)运动。②通电后离子移动方向Na＋移向铁电极，Cl－移向石墨电极。电极上发生的反应：铁电极：2Na＋＋2e－===2Na，发生还原反应；石墨电极：2Cl－－2e－===Cl2↑，发生氧化反应。(4)实验结论熔融的NaCl在直流电作用下发生了氧化还原反应，分解生成了Na和Cl2。2．电解和电解池(1)电解：使电流通过电解质溶液或熔融电解质而在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。(2)电解池：在外加电源的作用下，将电能转化为化学能的装置。(3)电解池的电极名称与电极反应阴极：与电源负极相连的电极，发生还原反应；阳极：与电源正极相连的电极，发生氧化反应。(4)电解池的构成条件：①具有直流电源；②两个电极(阴极、阳极)；③电解质溶液或熔融电解质；④形成闭合回路。(5)电子和离子移动方向①电子：从电源负极流向电解池的阴极，从电解池的阳极流向电源的正极。②离子：阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极。电解质溶液导电与金属导电的区别(1)电解质溶液导电实际上是电解过程，发生氧化还原反应，是化学变化。(2)金属导电是因为在电场作用下，自由电子发生定向移动，是物理变化。例1　如图是电解熔融NaCl制备金属钠的装置示意图，下列有关判断正确的是(　　)A．电流从负极流出，流入铁电极B．石墨电极为正极，发生还原反应C．Na＋在铁电极上得到电子被还原为钠单质D．装置中两个电极可以互换答案　C解析　电子从负极流出，进入铁电极，电流方向与电子流向相反，A项错误；石墨电极连接电源正极为阳极，发生氧化反应，B项错误；铁电极是阴极，Na＋在铁电极上得到电子被还原，C项正确；若两电极互换，则Fe为阳极，失电子生成Fe2＋，Cl－不能失电子，得不到Cl2，一段时间后Fe2＋在阴极得电子生成铁，D项错误。思维启迪——电解法冶炼活泼金属(1)电解熔融MgCl2。阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极：Mg2＋＋2e－===Mg。(2)电解熔融Al2O3。阳极：6O2－－12e－===3O2↑，阴极：4Al3＋＋12e－===4Al。二、酸、碱、盐溶液的电解规律1．电极反应规律(1)阴极：无论是惰性电极还是活泼电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子放电顺序：Ag＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋……(2)阳极：溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，或者电极材料本身失去电子被氧化而溶入溶液中。其放电顺序：活泼金属阳极>S2－>I－>Cl－>OH－>含氧酸根。2．酸、碱、盐溶液电解规律(惰性电极)用惰性电极电解下列酸、碱、盐溶液，请填写下表：(1)电解水型电解质H2SO4NaOHNa2SO4阳极反应式4OH－－4e－===O2↑＋2H2O阴极反应式4H＋＋4e－===2H2↑pH变化减小增大不变复原加入物质加入H2O(2)电解电解质型电解质HClCuCl2阳极反应式2Cl－－2e－===Cl2↑阴极反应式2H＋＋2e－===H2↑Cu2＋＋2e－===CupH变化增大复原加入物质加入HCl加入CuCl2(3)电解质和水都发生电解型电解质NaClCuSO4阳极反应式2Cl－－2e－===Cl2↑4OH－－4e－===O2↑＋2H2O阴极反应式2H＋＋2e－===H2↑2Cu2＋＋4e－===2CupH变化增大减小复原加入物质加入HCl加入CuO或CuCO3分析电解问题的基本方法思路(1)确定电解池的阴、阳两极，判断阳极是惰性电极还是活泼电极。(2)分析通电前溶液中含有哪些阴、阳离子(包括水电离出的H＋和OH－)。(3)通电后阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，判断两极上的放电顺序。(4)确定电极产物，书写电极反应式(注意遵循原子守恒和电荷守恒)。(5)分析电解时的相关变化，如两极现象、水的电离平衡移动、离子浓度的变化、pH变化等。相关链接(1)水溶液中，K＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋等离子不可能在阴极放电，即用电解相应水溶液的方法不可能得到K、Na、Mg、Al等活泼金属。(2)电解池的阴极不管是惰性电极(Pt、石墨)还是活性电极，都是电解质溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电，电极本身不可能溶解。(3)若阴极为H＋放电，则阴极区c(OH－)增大；若阳极为OH－放电，则阳极区c(H＋)增大；若阴极为H＋放电，同时阳极为OH－放电，相当于电解水，电解质溶液浓度增大(饱和溶液例外)。(4)电解质溶液恢复原状的方法：少什么加什么，少多少加多少。例2　判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)用石墨做阳极、铁做阴极分别电解稀硫酸和硫酸钠溶液时，它们阴极和阳极的产物都相同(√)(2)用石墨做电极电解氯化钠和硫酸铜的混合液，最初一段时间阴极和阳极生成的物质分别是铜和氯气(√)(3)用石墨做电极电解熔融氯化钠的阴极反应式为Na＋＋e－===Na(√)(4)用石墨做阴极、铜做阳极电解硫酸铜溶液的阳极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O(×)(5)用石墨做电极电解硝酸银溶液的离子方程式为4Ag＋＋2H2Oeq\o(=====,\s\up7(通电))4Ag＋4H＋＋O2↑(√)(6)铜做阳极电解盐酸的化学方程式为Cu＋2HCleq\o(=====,\s\up7(通电))CuCl2＋H2↑(√)考点　酸、碱、盐溶液的电解规律题点　电解结果的分析与判断易错警示——判断电极产物注意事项(1)先看阳极材料，若为活性电极，则阳极材料被溶解；若为惰性电极，则根据阴离子的放电顺序判断谁先放电，且注意溶液中OH－的存在。(2)不论阴极是什么材料，都按照阳离子放电顺序判断谁先放电，并注意溶液中H＋的存在。(3)注意电解物质的状态，是电解质溶液还是熔融电解质。例3　下图所示为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是(　　)A．逸出气体的体积，a电极小于b电极B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体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电极附近呈红色答案　D解析　用惰性电极电解Na2SO4水溶液时，阴、阳两极发生的电极反应分别为阴极(a)：4H＋＋4e－===2H2↑；阳极(b)：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。由于H＋和OH－都来自水的电离，因此在阴极有OH－生成，在阳极有H＋生成，故遇到石蕊溶液，a极附近溶液显碱性呈蓝色，而b极附近溶液显酸性呈红色。考点　酸、碱、盐溶液的电解规律题点　电解结果的分析与判断思维启迪——酸、碱、盐溶液电解后溶液pH变化分析(1)惰性电极电解酸、碱、盐溶液，电极附近溶液酸碱性变化规律。阳极OH－放电生成O2时，阳极附近溶液显酸性；阴极H＋放电生成H2时，阴极附近溶液显碱性。(2)惰性电极电解酸、碱、盐溶液，电解质溶液pH的变化规律。①H＋放电、OH－不放电时，电解后溶液pH变大。②H＋不放电、OH－放电时，电解后溶液pH变小。③H＋和OH－同时放电时，相当于电解水，电解质溶液浓度增大(饱和溶液例外)，酸性溶液pH变小，碱性溶液pH变大，中性溶液pH不变。例4　(2018·蚌埠第二中学期中)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(中括号内)，溶液能与原来溶液完全一样的是(　　)A．NaCl[盐酸]B．NaOH[H2O]C．CuCl2[HCl]D．CuSO4[Cu(OH)2]答案　B解析　电解NaCl溶液时，阳极氯离子放电生成氯气，阴极氢离子得到电子生成氢气，所以应加HCl让电解质溶液复原，A错误；电解NaOH溶液时，阳极产生氧气，阴极产生氢气，所以应加水让电解质溶液复原，B正确；电解CuCl2溶液时，阳极氯离子放电生成氯气，阴极析出铜，所以应加氯化铜让电解质溶液复原，C错误；电解硫酸铜时，阳极产生氧气，阴极产生金属铜，所以应加CuO或CuCO3让电解质溶液复原，加入氢氧化铜会多加入水，D错误。考点　酸、碱、盐溶液的电解规律题点　电解后电解质的复原方法点拨　电解后要使电解质溶液复原，须加入适量的某物质，该物质一般是阳极产物和阴极产物的化合物。即“出来什么、加入什么”。1．下列关于电解池工作原理的说法中，错误的是(　　)A．电解池是一种将电能转化成化学能的装置B．电解池中发生的反应是非自发的氧化还原反应C．电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应D．与原电池不同，电解池放电时，电极本身不会参加电极反应答案　D考点　电解及其装置(电解池)题点　电解相关概念的辨析2．某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在图中，下列有关分析完全正确的是(　　)选项ABCDa电极阳极阴极阳极阴极d电极正极正极负极负极Q离子阳离子阳离子阴离子阴离子答案　B解析　根据题图知，该装置有外接电源，所以属于电解池，根据电子流向知，c是负极，d是正极，a是阴极，b是阳极，电解时，电解质溶液中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则Q是阳离子，P是阴离子，故B正确。考点　电解及其装置(电解池)题点　电解池的电极判断3．用石墨做电极，电解碘化钾溶液(含有少量酚酞和淀粉)。下列说法错误的是(　　)A．阴极附近溶液呈红色B．阴极逸出气体C．阳极附近溶液呈蓝色D．溶液的pH减小答案　D解析　用石墨做电极，电解碘化钾溶液类似于电解氯化钠溶液，阳极反应式为2I－－2e－===I2，阳极附近溶液变蓝色；阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，阴极有氢气逸出，附近溶液氢氧根离子浓度增大呈碱性，溶液变红色。考点　酸、碱、盐溶液的电解规律题点　电解结果的分析与判断4．下面列出了电解不同物质的电极反应式，其中错误的是(　　)A．用石墨电极电解饱和食盐水　阴极：Na＋＋e－===NaB．用铜电极电解CuSO4溶液　阳极：Cu－2e－===Cu2＋C．用石墨电极电解熔融的NaCl　阴极：Na＋＋e－===NaD．用石墨电极电解NaOH溶液阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O答案　A解析　食盐水中存在Na＋和H＋两种阳离子，根据放电顺序，阴极H＋放电，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，A项错误。考点　电解及其装置(电解池)题点　电解池电极反应式的书写5．(2018·南阳高二期末)用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为3∶1的硫酸铜和氯化钠的混合溶液，不可能发生的反应有(　　)A．2Cu2＋＋2H2Oeq\o(=====,\s\up7(通电))2Cu＋4H＋＋O2↑B．Cu2＋＋2Cl－eq\o(=====,\s\up7(通电))Cu＋Cl2↑C．2Cl－＋2H2Oeq\o(=====,\s\up7(通电))2OH－＋H2↑＋Cl2↑D．2H2Oeq\o(=====,\s\up7(通电))2H2↑＋O2↑答案　C解析　设混合溶液的体积为4L，溶液中硫酸铜和氯化钠的物质的量分别为3mol和1mol，根据转移电子守恒，第一阶段：阳极上氯离子放电，阴极上铜离子放电，电解的方程式是Cu2＋＋2Cl－eq\o(=====,\s\up7(通电))Cu＋Cl2↑，氯离子完全反应时，剩余铜离子2.5mol；第二阶段：阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，电解的方程式是2Cu2＋＋2H2Oeq\o(=====,\s\up7(通电))2Cu＋4H＋＋O2↑；第三阶段：阳极上氢氧根离子放电，阴极上H＋放电，电解的方程式是2H2Oeq\o(=====,\s\up7(通电))2H2↑＋O2↑。考点　酸、碱、盐溶液的电解规律题点　电解结果的分析与判断6．如图X是直流电源。Y池中c、d为石墨棒，Z池中e、f是质量相同的铜棒。接通后，发现d附近显红色。(1)①b为电源的______(填“正”“负”“阴”或“阳”，下同)极。②Z池中e为________极。③连接Y、Z池线路，电子流动的方向是d________(用“→”或“←”填空)e。(2)①写出c极上反应的电极反应式：____________________________________________________________________________________________________________________。②写出Y池中总反应的化学方程式：____________________________________________________________________________________________________________________。③写出Z池中e极上反应的电极反应式：_________________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)①负　②阳　③←(2)①2Cl－－2e－===Cl2↑②2NaCl＋2H2Oeq\o(=====,\s\up7(通电))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑③Cu－2e－===Cu2＋解析　d极附近显红色，说明d为阴极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，c为阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，Y池电解饱和NaCl溶液的总反应方程式为2NaCl＋2H2Oeq\o(=====,\s\up7(通电))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑；直流电源中a为正极，b为负极，Z池中f为阴极，e为阳极，电极反应式分别为Cu2＋＋2e－===Cu、Cu－2e－===Cu2＋，电子流动方向由e→d。考点　电解的相关综合题点　电解池的多池互联题组一　电解及其装置(电解池)1．关于下图所示①②两个装置的叙述正确的是(　　)A．装置名称：①是原电池，②是电解池B．硫酸浓度变化：①增大，②减小C．电极反应式：①中阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，②中正极：Zn－2e－===Zn2＋D．离子移动方向：①中H＋向阴极方向移动，②中H＋向负极方向移动答案　B解析　①为电解池，电解水，阳极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，硫酸的浓度增大；②为原电池，溶液中的氢离子移向正极，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，硫酸的浓度减小。考点　电解及其装置(电解池)题点　电解池的构成与识别2．有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是(　　)A．甲中负极反应式为2H＋＋2e－===H2↑B．乙中阳极反应式为Ag＋＋e－===AgC．丙中H＋向碳棒方向移动D．丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体答案　C解析　由图知，甲、丙为原电池，甲中Zn为负极，负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，A错；丙中Fe为负极，C为正极，H＋向正极移动，C对；乙、丁为电解池，乙中Ag做阳极，本身失电子，B错；丁中放电顺序：I－>Cl－，开始时产生I2，D错。考点　电解及其装置(电解池)题点　电解池的构成与识别3．在某电解质溶液里，用M和N做电极，通电一段时间后，发现M极质量减小，N极质量增大，符合这一情况的是(　　)A．电解质溶液是稀硫酸B．金属M是阳极，金属N是阴极C．M和N是石墨电极D．M是阴极，N是阳极答案　B解析　由题意可知，M极溶解，发生氧化反应，为阳极；N极质量增加，有金属单质析出，发生还原反应，为阴极。考点　电解及其装置(电解池)题点　电解池的电极判断题组二　电解规律及其应用4．用惰性电极电解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，最初一段时间阴极和阳极上析出的物质分别是(　　)A．H2和Cl2B．Cu和Cl2C．H2和O2D．Cu和O2答案　B解析　由题意知，溶液中存在H＋、Cu2＋、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)、Cl－、OH－，根据离子的放电顺序，阳离子为Cu2＋>H＋>Na＋，阴离子为Cl－>OH－>SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)，则最初一段时间，阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑。考点　酸、碱、盐溶液的电解规律题点　电解结果的分析与判断5．用石墨做电极，电解1mol·L－1下列物质的溶液，则电解前后溶液的pH保持不变的是(　　)A．硫酸B．氢氧化钠C．硫酸钠D．氯化钠答案　C解析　用惰性电极电解硫酸溶液、氢氧化钠溶液、硫酸钠溶液实质是电解水，浓度增大，硫酸溶液的pH减小，氢氧化钠溶液的pH增大，硫酸钠溶液的pH不变；电解氯化钠溶液时生成氢氧化钠，溶液的pH增大。考点　酸、碱、盐溶液的电解规律题点　电解结果的分析与判断6．用铂电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，在电解后的电解液中加适量水，就能使溶液浓度恢复到电解前浓度的是(　　)A．NaClB．Na2CO3C．CuSO4D．K2S答案　B解析　电解NaCl溶液时阳极和阴极分别为Cl－和H＋放电，相当于电解HCl，恢复原浓度需通入适量HCl气体，A项错误；电解Na2CO3溶液时阳极和阴极分别为OH－和H＋放电，相当于电解水，恢复原浓度需加入适量H2O，B项正确；电解CuSO4溶液时阳极和阴极分别为OH－和Cu2＋放电，恢复原浓度需加入适量CuO或CuCO3，C项错误；电解K2S溶液时阳极和阴极分别为S2－和H＋放电，恢复原浓度需通入适量H2S气体，D项错误。考点　酸、碱、盐溶液的电解规律题点　电解后电解质的复原7．下列有关用惰性电极电解AgNO3溶液一段时间后的说法，正确的是(　　)A．电解过程中阳极的质量不断增加B．电解过程中溶液的pH不断升高C．此时向溶液中加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复到电解前的状况D．电解后两极产生的气体体积比为2∶1答案　C解析　用惰性电极电解AgNO3溶液，总的电解反应式为4AgNO3＋2H2Oeq\o(=====,\s\up7(通电))4Ag＋O2↑＋4HNO3，阴极上析出Ag，阳极上放出O2，A、D错误；由于生成HNO3，溶液的pH降低，B错误；要使溶液恢复到电解前的状况要加入的物质应是Ag2O固体，C正确。考点　酸、碱、盐溶液的电解规律题点　电解后电解质的复原2溶液。下列分析正确的是(　　)A．a端是直流电源的负极B．通电使CuCl2发生电离C．阳极上发生的反应：Cu2＋＋2e－===CuD．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体答案　A解析　在电解池中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，由Cu2＋和Cl－的移动方向可知，a为负极，b为正极，A项正确；电解质在溶液中的电离是在水分子的作用下进行的，并非通电才发生，B项错误；阳极上发生氧化反应，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，故C、D项均错误。考点　酸、碱、盐溶液的电解规律题点　电解后电解质的复原9．用石墨电极持续电解下列溶液(电流不变)，阳极上产生气体的量可能发生如图所示变化的是(　　)A．KI溶液B．Na2SO4溶液C．CuSO4溶液D．NaCl溶液答案　D解析　电解KI溶液时，I－优先在阳极失去电子生成I2，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，图像中不可能出现拐点；电解CuSO4溶液时，一直是OH－在阳极失去电子生成O2，图像中不可能出现拐点；电解NaCl溶液时，Cl－优先在阳极失去电子生成Cl2，当Cl－消耗完时，转换为OH－放电而生成O222，前半段斜率较大，后半段斜率较小，与图像完全吻合。考点　酸、碱、盐溶液的电解规律题点　电解后电解质的复原10．按图甲装置进行实验，若图乙中横坐标x表示通过电极的电子的物质的量。下列叙述正确的是(　　)A．F表示反应生成Cu的物质的量B．E表示反应实际消耗H2O的物质的量C．E表示反应生成O2的物质的量D．F表示反应生成H2SO4的物质的量答案　B解析　电解实质为2CuSO4＋2H2Oeq\o(=====,\s\up7(通电))2Cu＋O2↑＋2H2SO4，则每通过4mole－，生成2molCu、1molO2，消耗2molH2O，生成2molH2SO4。考点　酸、碱、盐溶液的电解规律题点　电解后电解质的复原题组三　电解的相关综合11．(2018·云南民族大学附中期末)利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2，并用阴极排出的溶液吸收NO2。下列说法正确的是(　　)A．b为直流电源的正极B．将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交换膜，电极反应式不变C．阳极的电极反应式为SO2＋2H2O－2e－===SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋D．电解时，H＋由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室答案　C解析　二氧化硫被氧化为硫酸根离子，所以二氧化硫所在的区为阳极区，阳极与电源正极相连，则b为电源负极，故A错误；将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交换膜，电极反应式发生改变，故B错误；阳极的电极反应式为SO2＋2H2O－2e－===SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，故C正确；电解时，阳离子移向阴极，所以H＋由阳极室通过阳离子交换膜到阴极室，故D错误。考点　电解的相关综合题点　离子交换膜电解池分析12．如图是CO2经电催化还原为CH4的装置示意图。下列说法不正确的是(　　)A．该过程是电能转化为化学能的过程B．铜电极的电极反应式为CO2＋8HCOeq\o\al(－,3)＋8e－===CH4＋8COeq\o\al(2－,3)＋2H2OC．一段时间后，①池中n(KHCO3)不变D．一段时间后，②池中溶液的pH一定下降答案　C解析　该装置连接有电源，则该过程是电能转化为化学能的过程，A项正确；二氧化碳转化为甲烷的反应过程中，碳元素的化合价降低，在铜电极上发生还原反应，电极反应式为CO2＋8HCOeq\o\al(－,3)＋8e－===CH4＋8COeq\o\al(2－,3)＋2H2O，B项正确；由于①池溶液中的碳酸氢根离子被消耗，故一段时间后，碳酸氢钾的物质的量减少，C项错误；①池中的铜电极为阴极，发生还原反应，②池中的铂电极为阳极，发生氧化反应，电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，该过程中有H＋生成，故溶液的pH降低，D项正确。考点　电解的相关综合题点　电解池的多池互联13．从NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、H＋、Cu2＋、Ba2＋、Ag＋、Cl－等离子中选出适当的离子组成电解质，采用惰性电极对其溶液进行电解。(1)两极分别放出H2和O2时，电解质的化学式可能是________________________。(2)若阴极析出金属，阳极放出O2，电解质的化学式可能是___________________________。(3)两极分别放出气体，且体积比为1∶1，电解质的化学式可能是________________________________________________________________________。答案　(1)H2SO4、HNO3、Ba(NO3)2(2)AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4　(3)HCl、BaCl2解析　(1)组为电解水型，即阳极OH－放电，阴极H＋放电。(2)组阳极OH－放电，阴极排在H后的金属阳离子放电。(3)组气体体积比为1∶1，不是电解水型，经分析可得相应答案。考点　酸、碱、盐溶液的电解规律题点　由电解产物判断相应的电解质14．用石墨做电极，在Na＋、Cu2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)等离子中选出适当离子组成电解质，电解其溶液，写出符合条件的一种电解质的化学式：(1)当阴极放出H2，阳极放出O2时，电解质是________。(2)当阴极析出金属，阳极放出O2时，电解质是________。(3)当阴极放出H2，阳极放出Cl2时，电解质是________。(4)通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极放出的气体的物质的量之比为4∶2∶1时，电解质是____________。答案　(1)Na2SO4　(2)CuSO4　(3)NaCl　(4)CuSO4解析　惰性电极电解电解质溶液的类型有电解水型、电解电解质型、放氢气生碱型和放氧气生酸型。再根据阴、阳离子在电极中的放电顺序判断。(1)实质为电解水，故电解质是活泼金属的含氧酸盐，即Na2SO4。(2)实质为放氧气生酸型，即电解质为不活泼金属的含氧酸盐，即CuSO4。(3)实质为放氢气生碱型，即电解质为活泼金属的无氧酸盐，即NaCl。(4)由阳极生成气体和转移电子的物质的量之比为1∶4，知阳极产生气体为O2,1molO2转移4mole－，金属与电子的物质的量之比为1∶2，故金属为＋2价，即Cu2＋，即为CuSO4。考点　酸、碱、盐溶液的电解规律题点　由电解产物判断相应的电解质15．在如图中，甲烧杯中盛有100mL0.50mol·L－1AgNO3溶液，乙烧杯中盛有100mL0.25mol·L－1CuCl2溶液，A、B、C、D均为质量相同的石墨电极，如果电解一段时间后，发现A极比C极重1.9g，则(1)电源E为________极，F为________极。(2)A极的电极反应式为_________________________________________________________，析出物质________mol。(3)B极的电极反应式为__________________________________________________________，析出气体________mL(标准状况)。(4)C极的电极反应式为__________________________________________________________，析出的物质________mol。(5)D极的电极反应式为__________________________________________________________，析出气体________mL(标准状况)。答案　(1)负　正(2)4Ag＋＋4e－===(3)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　140(4)Cu2＋＋2e－===(5)2Cl－－2e－===Cl2↑　280解析　由电解一段时间后A极比C极重，可知A极上有Ag析出，C极上有Cu析出，若A极上析出银的物质的量为n(Ag)，则C极上析出Cu的物质的量为eq\f(1,2)n(Ag)，有关系式108g·mol－1×n(Ag)－64g·mol－1×n(Ag)×eq\f(1,2)＝1.9g，n(Ag)＝0.025mol。由此可知，两电解池内的电解质均是足量的，故两池电极反应式分别为A极：4Ag＋＋4e－===4Ag；B极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；C极：Cu2＋＋2e－===Cu；D极：2Cl－－2e－===Cl2↑。A、C两极析出物质的物质的量分别为0.025mol和0.0125mol；B极析出O2的体积为0.00625mol×L·mol－1＝0.14L＝140mL；D极析出Cl2的物质的量为0.0125mol×22.4L·mol－1＝0.28L＝280mL。考点　电解的相关综合题点　电解规律的综合应用16．下图是一个用铂丝做电极，电解稀硫酸镁溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6.8～8.0，酸性—红色，碱性—黄色)回答下列问题：(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是________(填编号)。①A极附近溶液由红变黄　②B极附近溶液由红变黄③A极附近溶液不变色④B极附近溶液不变色(2)写出A极发生的电极反应式：_____________________________________________________________________________________________________________________。(3)写出B极发生的电极反应式：______________________________________________________________________________________________________________________。(4)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是________________________________________________________________________。答案　(1)①④(2)2H2O＋2e－＋Mg2＋===H2↑＋Mg(OH)2↓(3)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(4)溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)解析　电解硫酸镁溶液，阴极(A极)上H＋放电生成H2，同时c(OH－)增大，生成氢氧化镁，溶液变黄色；阳极(B极)上OH－放电生成氧气，同时c(H＋)增大，生成硫酸，溶液仍保持红色；将电解液倒入烧杯内，则氢氧化镁与硫酸混合而导致沉淀溶解，且溶液恢复红色。考点　电解的相关综合题点　电解规律的综合应用