高中化学 | 电解规律

一、电解质溶液中离子的放电顺序

离子的放电顺序与金属或非金属的活泼性有关，金属越活泼，其阳离子在电极上得电子被还原就越困难；非金属越活泼，其阴离子在电极上失电子被氧化也越困难（符合正易逆难规律）。离子的放电顺序可归纳为：

阳离子在阴极的放电（即离子的氧化性）顺序：

阴离子在阳极的放电（即离子的还原性）顺序：

含氧酸根离子

 

二、用惰性电极电解电解质溶液的反应规律及溶液的变化

惰性电极的材料通常是石墨（C）或铂（Pt），因其性质非常稳定，很难失去电子，因此本身不参与电极反应。如何准确地写出用惰性电极电解电解质溶液时的反应方程式并判断溶液的变化呢？可以按离子的放电顺序将所有的阴、阳离子分为四个部分：

这样很容易得出以下规律：

电解质	电解类型	电极反应特点	实例	电解物质	电解质溶液浓度	pH变化	电解质溶液复原
I、IV离子组成	电解水型	阴极： 阳极：	NaOH	水	增大	增大	水
			H2SO4	水	增大	减小	水
			Na2SO4	水	增大	不变	水
II、III离子组成	电解电解质型	电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电	HCl	电解质	减小	增大	HCl
			CuCl2	电解质	减小	—	CuCl2
I、III离子组成	放H2生碱型	阴极：H2O放H2生碱 阳极：电解质阴离子放电	NaCl	电解质和水	生成新电解质	增大	HCl
II、IV离子组成	放O2生酸型	阴极：电解质阳离子放电 阳极：H2O放O2生酸	CuSO4	电解质和水	生成新电解质	减小	CuO

实际上I、IV中的离子（除、）在水溶液中一般不考虑放电，因为水电离出的、的放电能力比它们强。溶液的复原就按溶液“少啥补啥”，如用惰性电极电解溶液时两极分别产生、，则Ag与O的物质的量之比为2：1，所以加入可使溶液复原。

 

三、电解池的阳极为非惰性材料时的电极反应情况

非惰性材料的金属阳极比电解质溶液中的阴离子容易放电，所以易失去电子被氧化而溶解，此时溶液中的阴离子不放电。具体的应用有：电镀和金属的精练。如铜的电解精练，以精铜作阴极，粗铜作阳极，硫酸铜溶液作电解液，其电极反应为：

阳极：进入溶液

阴极：沉积在铜片上

作为杂质的较活泼的金属氧化后留在电解液中，比铜不活泼的金属杂质则形成阳极泥。

 

例1、用石墨（C）作电极，电解下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是（    ）

A. 

B. 

C. 

D. 

解析：KOH溶液的电解属于电解水型，其浓度会增大，导致增大，pH增大。HCl溶液的电解属于电解电解质型：阳极：，阴极：，总反应方程式：，导致减小，pH增大。NaCl溶液的电解是放H₂生碱型：阳极：，阴极：，总反应方程式：，pH增大。Na₂SO₄溶液的电解属于电解水型，其溶液本来呈中性，电解后溶液的pH保持不变。选D项。

 

例2、用石墨作电极电解的溶液，当的浓度变为时，停止电解，向溶液中加入下列何种物质可使溶液恢复原状（    ）

A. 

B. 

C. 

D. 

解析：电解时，阳极：，阴极：，总反应方程式：。由总反应可得溶液中每生成，则减少和，要使溶液恢复原状应加入，反应为，加入则会生成更多的水，溶液变稀而不能恢复。也可按溶液“少啥补啥”原则：每析出，会放出，Cu与O的物质的量之比为1：1，所以加入CuO可使溶液恢复原状。选C项。

 

例3、的溶液在以Ag作阳极，Al作阴极的电解槽中电解，当阴极上增重1.08g时，下列判断正确的是（    ）

A. 溶液的浓度变为

B. 反应中有的Ag被氧化

C. 转移的电子数约为个

D. 阳极上产生（标准状况）

解析：该装置为电镀池，其电极反应为：

阳极：

阴极：

由此可知：电镀的过程中电解质溶液的浓度不变，阳极也不产生，电子转移数为，个，且有的Ag失电子。选B项。