4、电子流向：
电源负极→沿导线→阴极→电解溶液中离子的移动→阳极→沿导线→电源正极
二、电解原理应用:
①电解食盐水（氯碱工业）；②电镀（镀铜）；③电冶（冶炼Na、Mg、Al）；④精炼（精铜）。
1、电解饱和食盐水（氯碱工业）
⑴反应原理
阳极（石墨）：
2Cl--2e-==Cl2↑
阴极（铁）：
2H++2e-==H2↑
总反应：
2NaCl+2H2O
H2↑+Cl2↑+2NaOH
⑵设备（阳离子交换膜电解槽）
①组成：
阳极—Ti、阴极—Fe
②阳离子交换膜的作用：
它只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过。
①食盐水的精制：
粗盐（含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等）→加入NaOH溶液→加入BaCl2溶液→加入Na2CO3溶液→过滤→加入盐酸
②电解生产主要过程：
NaCl从阳极区加入，H2O从阴极区加入。
阴极H+放电，破坏了水的电离平衡，使OH-浓度增大，OH-和Na+形成NaOH溶液。
2、电镀：
用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金的过程。
⑴镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液必须含有镀层金属的离子。
电镀锌原理：
阳极Zn－2eˉ=Zn2+
阴极Zn2++2eˉ=Zn
⑵电镀液的浓度在电镀过程中不发生变化。
⑶在电镀控制的条件下，水电离出来的H+和OHˉ一般不起反应。
3、电解冶炼活泼金属Na、Mg、Al等。
4、电解精炼铜：
粗铜作阳极，精铜作阴极，电解液含有Cu2+。
铜前金属先反应但不析出，铜后金属不反应，形成“阳极泥”。
阳极：
阴极
5．电镀铜、精炼铜比较
电镀铜
精炼铜
形成条件
镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液必须含有镀层金属的离子
粗铜金属作阳极，精铜作阴极，CuSO4溶液作电解液
电极反应
阳极Cu－2e-=Cu2+
阴极Cu2++2e-=Cu
阳极：
Zn-2e-=Zn2+
Cu-2e-=Cu2+等
阴极：
Cu2++2e-=Cu
溶液变化
电镀液的浓度不变
溶液中溶质浓度减小
电解、电离和电镀的区别
电解
电离
电镀
条件
受直流电作用
受热或水分子作用
受直流电作用
实质
阴阳离子定向移动，在两极发生氧化还原反应
阴阳离子自由移动，无明显的化学变化
用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金
实例
CuCl2
Cu＋Cl2
CuCl2==Cu2++2Clˉ
阳极Cu－2e-=Cu2+
阴极Cu2++2e-=Cu
关系
先电离后电解，电镀是电解的应用
【例1】如图所示各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是（）
A．④＞②＞①＞③ B．②＞①＞③＞④
C．④＞②＞③＞① D．③＞②＞④＞①答案A
【例2】金属镍有广泛的用途。
粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（）（已知：
氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋）
A．阳极发生还原反应，其电极反应式：
Ni2＋＋2e－＝Ni
B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋
D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt【答案】D
二、电解反应方程式的书写
1分析电极和电解质溶液中存在的离子；
2分析离子的放电顺序；
3确定电极、写出电极反应式；
4写出电解方程式。
（用惰性电极电解）
电解质
溶液
阳极反应式
阴极反应式
总反应方程式
（条件：
电解）
溶液酸碱性变化
CuCl2
2Cl--2e-=Cl2↑
Cu2++2e-=Cu
CuCl2=Cu+Cl2↑
——
HCl
2Cl--2e-=Cl2↑
2H++2e-=H2↑
2HCl=H2↑+Cl2↑
酸性减弱
Na2SO4
4OH--4e-=2H2O+O2↑
2H++2e-=H2↑
2H2O=2H2↑+O2↑
不变
H2SO4
4OH--4e-=2H2O+O2↑
2H++2e-=H2↑
2H2O=2H2↑+O2↑
消耗水，酸性增强
NaOH
4OH--4e-=2H2O+O2↑
2H++2e-=H2↑
2H2O=2H2↑+O2↑
消耗水，碱性增强
NaCl
2Cl--2e-=Cl2↑
2H++2e-=H2↑
2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOH
H+放电，碱性增强
CuSO4
4OH--4e-=2H2O+O2↑
Cu2++2e-=Cu
2CuSO4+2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4
OHˉ放电,酸性增强
三、电解实例及规律
1、用惰性电极电解电解质溶液的规律
①电解水型：
有含氧酸（如H2SO4、HNO3等）、强碱（NaOH、Ba（OH）2等）、活泼金属的含氧酸盐（如K2SO4、NaNO3、Na3PO4）这三类物质。
②电解电解质型：
有无氧酸（除HF外，如HCl、HBr等）、不活泼金属的无氧酸盐（如CuCl2等）。
③电解质和水均被电解：
活泼金属的无氧酸盐（如NaCl等）、不活泼金属的含氧酸（如CuSO4等）。
2、使电解后的溶液恢复原状的方法：
先让析出的产物（气体或沉淀）恰好完全反应，再将其化合物投入电解后的溶液中即可。
如：
①NaCl溶液：
通HCl气体（不能加盐酸）；②AgNO3溶液：
加Ag2O固体（不能加AgOH）；③CuCl2溶液：
加CuCl2固体；④KNO3溶液：
加H2O；⑤CuSO4溶液：
CuO（不能加Cu2O、Cu（OH）2、Cu2（OH）2CO3）等。
【例1】化学在生产和日常生活中有着重要的应用。
下列说法不正确的是
A．明矾水解形成的Al（OH）3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率
C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料
D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁
答案：
D
【例2】【取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现b电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈
为白色，外圈呈浅红色。
则下列说法错误的是（）
A．b电极是阴极B．a电极与电源的正极相连
C．电解过程中水是氧化剂D．b电极附近溶液的pH变小答案：
D
【例3】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【答案】D
【例4】用石墨做电极电解CuSO4溶液。
通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的
A．CuSO4B．H2OC．CuOD．CuSO4·5H2O
【答案】C
四、电解中电极附近溶液pH值的变化。
（1）电极区域A．阴极H+放电产生H2，阴极区域pH变大。
B．阳极OH-放电产生O2，阳极区域pH变小。
（2）电解质溶液中A．电解过程中,既产生H2,又产生O2,则原溶液呈酸性的pH变小,原溶液呈碱性的pH变大,原溶液呈中性的pH不变（浓度变大）。
B．电解过程中,无H2和O2产生,pH几乎不变。
C．电解过程中,只产生H2,pH变大。
D．电解过程中,只产生O2,pH变小。
口诀：
“有氢生成碱，有氧生成酸；都有浓度大,都无浓度小”。
（“浓度大”、“浓度小”是指溶质的浓度）
五、电解的计算特点
有关电解的计算通常是求电解后某产物的质量、气体的体积，某元素的化合价以及溶液的pH、物质的量浓度等。
解答此类题可以根椐电解方程式或电极反应式，应用阴、阳两极得失电子守恒进行有关计算。
【例2】有三个烧杯，分别盛有氯化铜，氯化钾和硝酸银三种溶液；均以Pt作电极，将它们串联在一起电解一定时间，测得电极增重总和2.8克，这时产生的有色气体与无色气体的物质的量之比为
A、4：
1 B、1：
1 C、4：
3 D、3：
4
解析：
，第一个烧杯中放出Cl2，第二烧杯中放出Cl2和H2，第三烧杯中放出O2。
在有1mol电子转移下，分别是0.5mol，0.5mol，0.5mol和0.25mol。
所以共放出有色气体0.5+0.5=1（mol）（Cl2），无色气体0.5+0.25=0.75（mol）（O2和H2）答案：
C
【例3】将两个铂电极插入500mLCuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064g（设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化），此时溶液中氢离子浓度约为
A.4×10-3mol/L B.2×10-3mol/L C.1×10-3mol/L D.1×10-7mol/L
解析：
2CuSO4+2H2O
2Cu+O2↑+2H2SO4--->4H+答案：
A
【例4】甲、乙两个容器中，分别加入0.1mol/LNaCl溶液与0.1mol/LAgNO3溶液后，以Pt为电极进行电解时，在A、B、C、D各电极上生成物的物质的量之比为:
_____________
答案：
2:
2:
4:
1
【例5】500mLKNO3和Cu（N03）2的混合溶液中c（NO3－）＝6.0mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22．4L气体（标准状况），假定电解后溶液体积仍为500mL，下列说法正确的是（）
A．原混合溶液中c（K＋）为4mol·L－1
B．上述电解过程中共转移4mol电子
C．电解得到的Cu的物质的量为0.5mol
D．电解后溶液中c（H＋）为2mol·L－1【答案】B
六、铅蓄电池的充电和放电
充电过程：
电解池
放电过程：
原电池Pb＋PbO2＋2H2SO4
PbSO4＋2H2O，
【例1】关于铅蓄电池的说法正确的是
A．在放电时，正极发生的反应是Pb（s）+SO42—（aq）=PbSO4（s）+2e—
B．在放电时，该电池的负极材料是铅板
C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小
D．在充电时，阳极发生的反应是PbSO4（s）+2e—=Pb（s）+SO42—（aq）答案：
B
【例2】镍镉（Ni—Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。
已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：
Cd+2NiOOH+2H2O
Cd（OH）2+2Ni（OH）2。
有关该电池的说法正确的是
A．充电时阳极反应：
Ni（OH）2－e—+OH-==NiOOH+H2O
B．充电过程是化学能转化为电能的过程
C．放电时负极附近溶液的碱性不变
D．放电时电解质溶液中的OH-向正极移动答案：
A
【例3】化学在生产和日常生活中有着重要的应用。
下列说法不正确的是
A．明矾水解形成的Al（OH）3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率
C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料
D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁
答案：
D
【例4】铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：
Fe+Ni2O3+3H2O=Fe（OH）2+2Ni（OH）2
下列有关该电池的说法不正确的是
A.电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe
B.电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe（OH）2
C.电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低
D.电池充电时，阳极反应为2Ni（OH）2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O
解析：
由放电时的反应可以得出铁做还原剂失去电子，Ni2O3做氧化剂得到电子，因此选项AB均正确；充电可以看作是放电的逆过程，即阴极为原来的负极，所以电池放电时，负极反应为：
Fe+2OH--2e-=Fe（OH）2，所以电池充电过程时阴极反应为Fe（OH）2+2e-=Fe+2OH-，因此电池充电过程中，阴极附近溶液的pH会升高，C不正确；同理分析选项D正确。
答案：
C
【例5】一种充电电池放电时的电极反应为
H2+2OH--2e-=2H2O；NiO（OH）+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-
当
为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是
A.H2O的还原B.NiO（OH）的还原
C.H2的氧化D.NiO（OH）2的氧化[答案]D
电解池练习题
1.在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（）
A．原电池正极和电解池阳极所发生的反应B．原电池正极和电解池阴极所发生的
C．原电池负极和电解池阳极所发生的反应D．原电池负极和电解池阴极所发生的反应
2、关于原电池和电解池的叙述正确的是（）
A．原电池失去电子的电极称为阴极
B．电解池的阳极、原电池的负极都发生氧化反应
C．原电池的两极，一定要由活动性不同的两种金属组成
D．电解时电解池的阳极一定是阴离子放电
3．用石墨作电极，电解1mol·L－1下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是（）
A．HClB．NaOHC．Na2SO4D．NaCl
4．在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下设计方案正确的是（）
A．锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子
B．铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子
C．铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子
D．锌用阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子
5、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。
氢镍电池的总反应式是
。
根据此反应式判断，下列叙述中正确的是：
（）
A．电池放电时，电池负极周围溶液的pH值不断增大
B．电池放电时，镍元素被氧化
C．电池充电时，氢元素被还原D．电池放电时，H2是负极
6．银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为2Ag+Zn（OH）2
Ag2O+Zn+H2O，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是（）
A．AgB．Zn（OH）2C．Ag2OＤ．Zn
7．用惰性电极电解M（NO3）ｘ的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生bL氧气（标准状况），从而可知M的相对原子质量是（）
A.
B.
C.
D.
8．100mL浓度为2mol·L－1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是（）
A.加入适量的6mol·L－1的盐酸B.加入数滴氯化铜溶液
C.加入适量蒸馏水D.加入适量的氯化钠溶液
9．下列关于实验现象的描述不正确的是（）
A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
B.用锌片做阳极，铁片做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌
C.把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快
10．用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解。
当电解液的pH从6.0变为3.0时（设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略），电极上析出银的质量大约是（）
A.27mgB.54mgC.108mgD.216mg
11.氢镍电池是近年来开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。
氢镍电池的总反应式是：
根据此反应式判断，下列叙述中正确的是（ ）
（A）电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大
（B）电池放电时，镍元素被氧化 （C）电池充电时，氢元素被还原
12.右图中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极板处有无色无臭气体放出，合这一情况的是（）
a极板
b极板
x电极
Z溶液
A
锌
石墨
负极
CuSO4
B
石墨
石墨
负极
NaOH
C
银
铁
正极
AgNO3
D
铜
石墨
负极
CuCl2
13.电解原理在化学工业中有广泛应用。
右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
①电解池中X极上的电极反应式为。
在X极附近观察到的实验现象是。
②Y电极上的电极反应式为。
检验该电极反应产物的方法是。
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
①X电极的材料是，电极反应式为。
②Y电极的材料是，电极反应式为。
（说明：
杂质发生的电极反应不必写出）
金属防护
一、选择题
1．分别放置在图所示装置（都盛有0.1mol·L－1的H2SO4溶液）中的四个相同的纯锌片，腐蚀最快的是
2．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是[]
A．2H+＋2e-＝H2 B．Fe2+＋2e-＝Fe
C．2H2O＋O2＋4e-＝4OH- D．Fe3+＋e-＝Fe2+
3．把a、b、c、d四块金属片浸泡在稀H2SO4溶液中，用导线两两相连，可以组成各种原电池，若a、b相连，a为负极；c、d相连时，c为负极；a，c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极，则这四种金属的活动性顺序（由强到弱的顺序）为[]
A．a＞b＞c＞dB．a＞c＞d＞bC．c＞a＞b＞dD．b＞d＞c＞a
4．下列叙述中不正确的是[]
A．金属的电化腐蚀比化学腐蚀普遍B．钢铁在干燥空气里不易腐蚀
C．用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀D．原电池中电子由正极流入负极
5．铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是[]
A．阴极 B．正极 C．阳极 D．负极
6．下列叙述正确的是[]
A．原电池中阳离子向负极移动B．原电池的负极发生氧化反应
C．马口铁（镀锡）的表面一旦破损，铁腐蚀加快
D．白铁（镀锌）的表面一旦破损，铁腐蚀加快
7．据报道，美国正在研究的锌电池可能取代目前广泛使用的铅酸蓄电池，锌电池具有容量大，污染少等优点，电池反应为2Zn＋O2＝2ZnO，原料为锌粒、电解液和空气．下列叙述正确的是[]
A．锌为正极，空气进入负极反应B．负极反应为：
Zn－Ze-＝Zn2+
C．正极发生氧化反应D．电解质溶液肯定不是酸溶液
8．镍镉（Ni－Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充、放电反应应按下式进行：
Cd（OH）2＋2Ni（OH）2====Cd＋2NiO（OH）＋2H2O
由此可知，该电池放电时的负极材料是[]
A．Cd（OH）2B．Ni（OH）2 C．Cd D．NiO（OH）
9．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是[]
A．加热B．不用稀硫酸，改用98%浓硫酸
C．滴加少量CuSO4溶液D．不用铁片，改用铁粉
10．将金属A和金属B分别放入稀H2SO4中均有氢气生成．若将金属A和金属B相连后投入稀H2SO4中发现A被腐蚀；B未被腐蚀．关于B的叙述正确的是[]
A．金属活动性A＞BB．还原性B＞A
C．在后者装置中金属A发生还原反应，金属B发生氧化反应
D．金属B的表面上明显有气泡产生，金属A表面无明显现象
11．在锌片和盐酸的反应中，加入下列试剂，可使生成氢气的速率变慢的是[]
A．硫酸铜晶体B．水C．氯化钡晶体 D．醋酸钾晶体
12．下列叙述中，可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是[]
A．在氧化一还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多
B．同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强
C．甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能
D．将甲、乙作电极组成原电池时，甲是负极
13．随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提上议事日程，其首要原因是[]
A．利用电池外壳的金属材料
B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品
D．回收其中石墨电极
14．某原电池的电池反应为Fe＋2Fe3+＝3Fe2+，与此电池反应不符的原电池是[]
A．铜片、铁片、FeCl3溶液组成的原电池
B．石墨、铁片、Fe（NO3）3溶液组成的原电池
C．铁片、锌片、Fe2（SO4）3溶液组成的原电池
D．银片、铁片、Fe（NO3）3溶液组成的原电池
15．锂电池是新一代的高能电池，它以质轻、高能而受到普遍重视．目前已经研制成功了多种锂电池．某种锂电池的总反应可表示为：
Li＋MnO2＝LiMnO2．若该电池提供5库仑（C）电量（其他损耗忽略不计），则消耗的正极材料的质量约为（相对分子质量和相对原子质量Li：
7，MnO2：
87，电子电量取1.60×10-19C）[]
A．3.5×103gB．7×10-4gC．4.52×10-3g D．4.52×10-2g
二、填空题
16．炒过菜的铁锅未及时洗净（残液中含NaCl），第二天便会因腐蚀出现红褐色锈斑．试回答：
（1）铁锅的锈蚀应属于________，腐蚀的原因是________；
（2）铁锅锈蚀的电极反应式为：
负极________，正极________．正负电极反应产物会继续发生反应，反应的离子方程式或化学方程式为________．
17．19
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