电解时电极产物的判断

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电解质溶液导电的过程就是在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。电解的有关放电、电解质溶液的变化、电极产物、pH变化等规律，在同学们的学习过程中，往往难以理解并掌握这些变化的本质。在教学过程中，本人认为以下归纳值得同学借鉴：

一、阳极产物的判断

首先看电极，如果是活泼电极（金属活动顺序表Ag以前），则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极（Pt、Au、石墨），则要再看溶液中的离子的失电子能力，还原性强的阴离子在阳极先发生氧化反应。此时根据阴离子放电顺序加以判断，阴离子放电顺序：

S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根。

二、阴极产物的判断

直接根据阳离子放电顺序进行判断，氧化性强的阳离子在阴极上发生还原反应，阳离子放电顺序：

Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+

三、用惰性电极进行溶液中的电解时各种变化情况简析

1．电解水型

电极反应特点：

阴极：2H＋＋2e－＝H2

阳极：4OH－4e－＝2H2O＋O2

例1，用惰性电极分别电解下列各物质水溶液一段时间后，向剩余电解质溶液加入适量水能使溶液恢复到电解前浓度的是（）。

A、AgNO3B、Na2SO4C、CuCl2D、H2SO4

解析：既然电解一段时间后，向剩余溶液中加水，就能使溶液恢复到电解前的浓度，说明电解过程中消耗的是水，那么在两个电极上放电的离子分别是H+和OH－，那么溶液中的阳离子放电能力都只能小于H+，同理，溶液中阴离子放电能力也只能小于OH－，常见物质有强碱、含氧酸和强碱对应的含氧酸盐。

答案：BD。

2．放O2生酸型

电极反应特点：

阴极：电解质阳离子放电。

阳极：H2O放O2生酸。

例2，用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解液的pH下降的是（ ）。

A、CuSO4B、AgNO3 C、BaCl2 D、H2SO4

解析：阴极质量增加，说明溶液中含有不活泼金属的阳离子，

电解液的pH下降，说明在阳极上是OH－离子放电而使溶液中［H+］增大，溶液中的阴离子应该是含氧酸根离子。

答案：AB。

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、4×10－3 mol/L B、2×10－3 mol/L

C、1×10－3 mol/L D、1×10－7mol/L

解析：根据电解反应关系式：Cu―2H＋可知，每生成64g铜将同时生成2 molH+。

故，［H＋］＝＝4×10－3 mol/L。

答案：A。

3．放H2生碱型

电极反应特点：

阴极：H2O放O2生碱。

阳极：电解质阴离子放电。

例4，在实验室中电解500ml某0.03 mol/L的NaCl溶液，通电一段时间后溶液的pH值从7增加到12时（设电解时溶液的体积变化忽略不计），阴极产生 ml气体（标况），溶液中NaCl的浓度为 mol/L。

解析：2 NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2＋Cl2

pH从7增加到12，生成的NaOH为0.01×0.5～10-7×0.5≈5×10－3mol，由电子守恒关系可知如下关系：2NaOH～H2，所以V（H2）＝5×10－3×0.5×22.4＝5.6×10－2L＝56ml，剩余NaCl的浓度为：

c（NaCl）=（0.03×0.5－5×10－3）/0.5＝0.02 mol/L。

4．分解电解质型

电极反应特点：电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电。

例5，右图（略）是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是（ ）。

A、a为负极，b为正极。

B、a为阳极，b为阴极。

C、电解过程中，d电极质量增加。

D、电解过程中，氯离子浓度不变。

解析：a为电源的正极，b为负极，电源不讲阴阳极，故A和B项均错；装置为电解CuCl2，显然D项错。

答案：C。