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電源負極陰極，陽極電源正極

電能→化學能

1、要判斷電解產(chǎn)物是什么，必須理解溶液中離子放電順序

陰極放電的總是溶液中的陽離子，與電極材料無關。放電順序是

K⁺、Ca²⁺、Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Fe²⁺(H⁺)、Cu²⁺、Hg²⁺、Ag⁺、Au³⁺

放電由難到易

陽極：若是惰性電極作陽極，溶液中的陰離子放電，放電順序是

S^2-、I^-、Br^-、Cl^-、OH^-、含氧酸根離子(NO₃^-、SO₄^2-、CO₃^2-)、F^-

失電子由易到難

若是非惰性電極作陽極，則是電極本身失電子。

要明確溶液中陰陽離子的放電順序，有時還需兼顧到溶液的離子濃度。如果離子濃度相差十分懸殊的情況下，離子濃度大的有可能先放電。如理論上H⁺的放電能力大于Fe²⁺、Zn²⁺，但在電解濃度大的硫酸亞鐵或硫酸鋅溶液時，由于溶液[Fe²⁺]或[Zn²⁺]>>[H⁺]，則先在陰極上放電的是Fe²⁺或Zn²⁺，因此，陰極上的主要產(chǎn)物則為Fe和Zn。但在水溶液中，Al³⁺、Mg²⁺、Na⁺等是不會在陰極上放電的。

2、電解時溶液pH值的變化規(guī)律

電解質溶液在電解過程中，有時溶液pH值會發(fā)生變化。判斷電解質溶液的pH值變化，有時可以從電解產(chǎn)物上去看。①若電解時陰極上產(chǎn)生H₂，陽極上無O₂產(chǎn)生，電解后溶液pH值增大；②若陰極上無H₂，陽極上產(chǎn)生O₂，則電解后溶液pH值減��；③若陰極上有H₂，陽極上有O₂，且，則有三種情況：a 如果原溶液為中性溶液，則電解后pH值不變；b 如果原溶液是酸溶液，則pH值變��；c 如果原溶液為堿溶液，則pH值變大；④若陰極上無H₂，陽極上無O₂產(chǎn)生，電解后溶液的pH可能也會發(fā)生變化。如電解CuCl₂溶液（CuCl₂溶液由于Cu²⁺水解顯酸性），一旦CuCl₂全部電解完，pH值會變大，成中性溶液。

3、進行有關電化學計算，如計算電極析出產(chǎn)物的質量或質量比，溶液pH值或推斷金屬原子量等時，一定要緊緊抓住陰陽極或正負極等電極反應中得失電子數(shù)相等這一規(guī)律。

電解原理的應用

（1）制取物質：例如用電解飽和食鹽水溶液可制取氫氣、氯氣和燒堿。

（2）電鍍：應用電解原理，在某些金屬或非金屬表面鍍上一薄層其它金屬或合金的過程。電鍍時，鍍件作陰極，鍍層金屬作陽極，選擇含有鍍層金屬陽離子的鹽溶液為電解質溶液。電鍍過程中該金屬陽離子濃度不變。

（3）精煉銅：以精銅作陰極，粗銅作陽極，以硫酸銅為電解質溶液，陽極粗銅溶解，陰極析出銅，溶液中Cu²⁺濃度減小

（4）電冶活潑金屬：電解熔融狀態(tài)的Al₂O₃、MgCl₂、NaCl可得到金屬單質。

3．例題精講

例1某學生試圖用電解法根據(jù)電極上析出物質的質量來驗證阿伏加德羅常數(shù)值，其實驗方案的要點為：

①用直流電電解氯化銅溶液，所用儀器如圖24―1。

②強度為I A，通電時間為t s后，精確測得某電極上析出的銅的質量為m g。

圖24―1

試回答：

(1)這些儀器的正確連接順序為(用圖中標注儀器接線柱的英文字母表示，下同)

E接____________，C接____________，____________接F。

實驗線路中的電流方向為________→_______→________→C→________→________

(2)寫出B電極上發(fā)生反應的離子方程式____________，G試管中淀粉KI溶液變化的現(xiàn)象為____________，相應的離子方程式是____________。

(3)為精確測定電極上析出銅的質量，所必需的實驗步驟的先后順序是____________。

①稱量電解前電極質量 ②刮下電解后電極上的銅并清洗 ③用蒸餾水清洗電解后電極 ④低溫烘干電極后稱量 ⑤低溫烘干刮下的銅后稱量 ⑥再次低溫烘干后稱量至恒重

(4)已知電子的電量為1.6×10^－¹⁹C。試列出阿伏加德羅常數(shù)的計算表達式：N_A=____________。

命題意圖：考查學生對電解原理的理解及完成電解實驗的能力。

知識依托：電解原理。

錯解分析：電解CuCl₂(aq)發(fā)生如下反應：

Cu²^＋＋2Cl^－Cu＋Cl₂↑

Cl₂有毒，須作處理，裝置中G，作用即此，如果不注意觀察，忽略了或猜不透G的作用，就會得出錯誤的答案。不能排除②⑤干擾，也會得出錯誤答案。

解題思路：(1)B電極上應產(chǎn)生Cl₂：

2Cl^－－2e^－====Cl₂↑

B極上流出電子，電子進入直流電源的正極，即F極，由此可得儀器連接順序及電流方向。

(2)B中產(chǎn)生Cl₂，Cl₂進入G中與KI反應，有I₂生成，I₂使淀粉變藍色。

(3)鍍在A電極上的Cu是沒必要刮下的，也無法刮干凈，還能將A電極材料刮下，故②⑤兩步須排除在外。

(4)由電學知識，可求電量Q：

Q=I A×t s=It C

由此可求出通過的電子個數(shù)：

N(e^－)=

其物質的量為：

n(e^－)=

而電子個數(shù)與Cu的關系為：

Cu²^＋＋2e^－====Cu

根據(jù)生成Cu m g得：

=×

N_A可求。

答案：(1)D A B F B A D E

(2)2Cl^－－2e^－====Cl₂↑ 變藍色 Cl₂＋2I^－====2Cl^－＋I₂↓

(3)①③④⑥

(4)N_A=mol^－¹

例2.用Pt電極電解AgF(aq)，電流強度為a A，通電時間為t min，陰極增重m g，陽極上生成標準狀況下的純凈氣體V L，以q C表示一個電子的電量，M_r表示Ag的相對原子質量，則阿伏加德羅常數(shù)N_A可表示為( )

A.mol^－¹B.mol^－¹

C. D.以上答案都不對

.解析：若認為逸出氣體是F₂，則會誤選A；若粗心未把t min轉化為60t s進行計算，則會誤選B；若忽視單位則會誤選C。正確答案應是：mol^－¹

例3.用圖24―2所示的裝置進行電解。通電一會兒，發(fā)現(xiàn)濕潤的淀粉KI試紙的C端變?yōu)樗{色。則：

圖24―2

(1)A中發(fā)生反應的化學方程式為__________________。

(2)在B中觀察到的現(xiàn)象是________、________、________。

(3)室溫下，若從電解開始到時間t s，A、B裝置中共收集到標準狀況下的氣體0.168 L，若電解過程中無其他副反應發(fā)生，經(jīng)測定電解后A中溶液體積恰為1000 mL，則A溶液的pH為______。

解析：可以認為線路中串聯(lián)了3個電解池。當選定一個為研究對象時，另外的2個可看作是線路或是電阻。

先選定濕潤的淀粉KI試紙為研究對象。由于C端變?yōu)樗{色，可知C端有I₂生成：

2I^－－2e^－====I₂

I₂使淀粉變藍色。該反應是在電解池的陽極發(fā)生的反應，由此可以斷定外接電源的E端為負極，F(xiàn)端為正極。

(1)(2)選A(或B)為研究對象，可忽略B(或A)和淀粉KI試紙的存在。

(3)由題意可得如下關系式：

4H^＋~O₂＋2H₂

根據(jù)氣體的體積可求出n(H^＋)、c(H^＋)及pH。

答案：(1)4AgNO₃4Ag＋O₂↑＋4HNO₃

(2)石墨極有氣泡產(chǎn)生 Cu極周圍變藍色溶液中有藍色沉淀生成

(3)2

例4.將羧酸的堿金屬鹽電解可得烴類化合物。例如：

2CH₃COOK＋H₂OCH₃―CH₃↑＋2CO₂↑＋H₂↑＋2KOH

(陽) (陽) (陰) (陰)

據(jù)下列衍變關系回答問題：

濃 H₂SO₄

(1)寫出電極反應式

陽極，陰極。

(2)寫出下列反應方程式

A→B：，B→C：。

(3)D和B在不同條件下反應會生成三種不同的E，試寫出它們的結構簡式、

、。

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