高中化學(xué) 第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 重難點(diǎn)八 電解規(guī)律（含解析）新人教版選修4

1、重難點(diǎn)八 電解規(guī)律一、電解水惰性電極電解含氧酸、強(qiáng)堿溶液、活潑金屬的含氧酸鹽溶液時(shí)，其實(shí)質(zhì)是電解水，如電解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液；電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，若要恢復(fù)原來的濃度，只需加入一定量的水即可。二、電解質(zhì)本身被電解惰性電極電解無氧酸溶液(氫氟酸除外)、不活潑金屬的無氧酸鹽溶液，如電解鹽酸、CuCl2溶液等；電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，需加入一定量的原溶質(zhì)。如Pt電極電解鹽酸一段時(shí)間后，恢復(fù)原溶液需通入一定量的HCl氣體，注意不能加鹽酸。三、放出氫氣生成堿惰性電極電解活潑金屬的無氧酸鹽溶液時(shí)，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，同時(shí)生

2、成氫氣和堿溶液；如電解NaCl溶液等。電解后原溶液中原溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，需通入一定量的HCl氣體。四、析出金屬放出氧氣生成酸惰性電極電解不活潑金屬的含氧酸鹽時(shí)，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，需加入一定量CuO或Ag2O?！局仉y點(diǎn)點(diǎn)睛】用惰性電極作陽(yáng)極電解酸、堿、鹽水溶液的規(guī)律：物  質(zhì)代表物參加電解的物質(zhì)陰極(區(qū))產(chǎn)物陽(yáng)極(區(qū))產(chǎn)物溶液pH的變化酸含氧酸H2SO4、HNO3H2OH2.O2減小無氧酸(除HF)HClHClH2C12增大堿強(qiáng)堿NaOH、KOHH2

3、OH2O2增大鹽不活潑金屬的無氧酸鹽CuCl2CuCl2CuC12增大(若考慮C12的溶解，則pH減小)活潑金屬的無氧酸鹽NaClNaCl、H2OH2、NaOHC12減小不活潑金屬的含氧酸鹽CuSO4、AgNO3CuSO4、H2OAgNO3、H2OCu；AgO2、H2SO4O2、HNO3增大活潑金屬的含氧酸鹽K2SO4、NaNO3KNO3、Na2SO4H2OH2O2不變歸納：（1）電解含氧酸、強(qiáng)堿和活潑金屬含氧酸鹽的水溶液，實(shí)際上都是電解水，即：2H2O2H2+O2（2）電解無氧酸(HF除外)、不活潑金屬無氧酸的水溶液，就是電解溶質(zhì)本身例如：2HClH2+Cl2；CuCl2 Cu+C12（3）

4、電解活潑金屬無氧酸鹽溶液時(shí)，電解的總化學(xué)方程式的通式可表示為：溶質(zhì)+H2OH2+堿+鹵素單質(zhì)X2(或S)（4）電解不活潑金屬含氧酸鹽的溶液時(shí)，電解的總化學(xué)方程式的通式可表示為：溶質(zhì)+H2OO2+酸+金屬單質(zhì)（5）電解時(shí)，若只生成H2，pH增大若只生成O2，則pH減小若同時(shí)生成H2和O2，則分為三種情況：電解酸的溶液，pH減小；電解堿的溶液，pH增大；電解鹽的溶液，pH不變【重難點(diǎn)指數(shù)】【重難點(diǎn)考向一】 電解原理【例1】用鉑電極電解下表中各組物質(zhì)的稀溶液(如圖)一段時(shí)間后，甲、乙兩池中溶液的pH均堿小，且在和兩極的電極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：2的是()ABCD甲KOHH2SO4Na2SO4CuS

5、O4乙CuSO4AgNO3HClHNO3【答案】D【名師點(diǎn)睛】考查電解池的工作原理，根據(jù)電解池的工作原理，先確定電解池的電極名稱，然后確定各個(gè)電極上發(fā)生的電極反應(yīng)，根據(jù)要求：甲、乙兩池中溶液的pH均堿小，且在和兩極的電極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：2結(jié)合電極反應(yīng)來找出答案?！局仉y點(diǎn)考向二】 電解酸、堿、鹽水溶液產(chǎn)物及溶液pH變化分析【例2】用石墨作電極，電解1molL-1下列物質(zhì)的溶液，溶液的pH保持不變的是()AHCl     BCuSO4 CNa2SO4 DNaCl【答案】C【解析】A用石墨作電極電解鹽酸，電解過程中，陽(yáng)極：溶液中陰離子OH-、Cl-移向陽(yáng)極，放電

6、順序Cl-OH-，Cl-放電發(fā)生氧化反應(yīng)，陽(yáng)極電極反應(yīng)式：2Cl-2e-Cl2；陰極：溶液中陽(yáng)離子H+移向陰極放電2H+2e-=H2，所以溶液中氫離子濃度逐漸減小，pH值逐漸變大，故A錯(cuò)誤；B用石墨作電極電解CuSO4溶液，電解過程中，陽(yáng)極：溶液中陰離子OH-、SO42-移向陽(yáng)極，氫氧根離子放電發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式：4OH-4e-2H2O+O2；陰極：溶液中陽(yáng)離子Cu2+、H+移向陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)：2Cu2+4e-2Cu；所以溶液中氫氧離子濃度逐漸減小，氫離子濃度逐漸增大，pH值逐漸變小，故B錯(cuò)誤；C用石墨作電極電解硫酸鈉溶液，溶液中氫離子、氫氧根離子放電，陰極：4H+4e-=2

7、H2 ，陽(yáng)極4OH-4e-2H2O+O2；相當(dāng)于電解水，導(dǎo)致溶液中硫酸鈉的濃度增大，但溶液中氫離子和氫氧根離子的濃度不變，所以溶液的pH值保持不變，故C正確；D用石墨作電極電解氯化鈉溶液時(shí)，陰極電極反應(yīng)式為：2H2O+2e-=H2 +2OH-，陽(yáng)極上氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2Cl-2e-=Cl2，同時(shí)生成氫氧化鈉，所以其電池反應(yīng)式為：2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2，所以溶液中氫離子濃度逐漸減小，pH值逐漸變大，故D錯(cuò)誤；故選C?！久麕燑c(diǎn)睛】電解時(shí)，根據(jù)溶液中離子放電順序判斷電解后溶液中氫離子濃度和氫氧根離子濃度的相對(duì)大小如何改變，如果電解后溶液中氫離子濃度大于氫氧

8、根離子濃度，溶液呈酸性，如果氫氧根離子濃度大于氫離子濃度，溶液呈堿性，如果兩者相等則溶液呈中性；用石墨作電極電解，溶液中陽(yáng)離子放電順序?yàn)椋篕+Ca2+Na+Mg2+Al3+H+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+H+Cu2+Fe3+Hg2+Ag+；陰離子放電順序?yàn)椋篠2-SO32-I-Br-Cl-OH-含氧酸根離子F-，據(jù)此即可解答?！局仉y點(diǎn)考向三】 溶液的恢復(fù)【例3】用惰性電極電解下列溶液，一段時(shí)間后，再加入一定質(zhì)量的另一種物質(zhì)(括號(hào)內(nèi))，能使溶液完全復(fù)原的是( )ANaOH(NaOH) BCuCl2(CuO) CNaCl(HCl) DCuSO4(H2O)【答案】C【名師點(diǎn)睛】考查電解原理，比較

9、基礎(chǔ)，關(guān)鍵是理解離子放電順序，理解掌握電解四種類型：電解水型、電解電解質(zhì)型、放氧生酸型、放氫生堿型，滿足“電解什么、補(bǔ)什么”的原則即可。1如圖所示，a、b都是惰性電極，通電一段時(shí)間后，a極附近溶液顯紅色。下列說法中正確的是ACuSO4溶液的n(SO42-)保持不變BU型管中溶液pH值逐漸變小CCuSO4溶液的c(Cu2+)逐漸減小DX是正極，Y是負(fù)極【答案】A2如下圖所示，甲、乙為相互串聯(lián)的兩電解池。試回答：（1）乙池中Fe電極為 極。若在乙池中滴入少量酚酞試液，開始電解一段時(shí)間后，鐵電極附近呈 色。（2）甲池若為精煉銅(假設(shè)粗銅的組成是均勻的，且其中活潑和不活潑的成份均存在)的裝置，則電解質(zhì)

10、溶液可以是 ；通過一段時(shí)間后，A電極增重，則甲池溶液原溶質(zhì)的濃度 (填“增大”、“減小”、“不變”或“無法確定”)，乙池石墨電極放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 。【答案】（1）陰 紅 （2）CuSO4溶液或CuCl2溶液 減小 【解析】3近年來，加“碘”食鹽較多的使用了碘酸鉀(KIO3)，碘酸鉀在工業(yè)上可用電解法制取。以石墨和不銹鋼為電極，以KI溶液為電解液，在一定條件下電解，反應(yīng)方程式為：KI+3H2O=KIO3+3H2。下列有關(guān)說法正確的是A電解時(shí)，石墨作陰極，不銹鋼作陽(yáng)極 B電解時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)是：I-6e-+3H2O=IO-3+6H+C溶液調(diào)節(jié)至強(qiáng)酸性，對(duì)生產(chǎn)有利 D電解過程中溶液的pH逐

11、漸減小【答案】B【解析】電解時(shí)I-失電子生成IO3-，不銹鋼不能作陽(yáng)極，A錯(cuò)誤；陽(yáng)極I-失電子生成IO3-，根據(jù)電子、電荷守恒、質(zhì)量守恒配平，B正確；溶液如果調(diào)節(jié)至強(qiáng)酸性，I-和IO3-在強(qiáng)酸性條件下會(huì)生成I2，對(duì)生產(chǎn)不利，C錯(cuò)誤；電解一段時(shí)間，pH不變，D錯(cuò)誤。4用鉑電極電解下列溶液時(shí)，陰極和陽(yáng)極上的主要產(chǎn)物分別為H2和O2的是( )A稀NaOH溶液 BHCl溶液 CCuSO4溶液 DAgNO3溶液【答案】A【解析】A惰性電極電解氫氧化鈉溶液，實(shí)質(zhì)是電解水，陰極氫離子放電產(chǎn)生氫氣，陽(yáng)極氫氧根放電產(chǎn)生氧氣，A正確；B惰性電極電解鹽酸，陽(yáng)極氯離子放電，產(chǎn)生氯氣，陰極是氫離子放電，產(chǎn)生氫氣，B錯(cuò)誤；C惰性電極電解硫酸銅溶液，陽(yáng)極是氫氧根放電，陰極是銅離子放電，C錯(cuò)誤；D惰性電極電解硝酸銀溶液陽(yáng)極氫