轻松解电解

【摘要】本文针对怎样解决高考中高频出现的电解题目，围绕以下五个方面做了一定的探究：一、电解首先要构成电解池的条件，二、判断阴阳极，三、阴阳离子分别在阳极和阴极失得电子的顺序，四、电极反应的书写，五、电解的计算。

【关键词】电解 电解池 阴阳极 电极反应

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）08-0176-01

近几年来电解池的题目在高考中高频出现，这个知识点也是一个难点，要学好它并轻松解题并不是一件容易的事，下面是我根据多年教学经验做一阐释并轻松解题。

一、电解首先要构成电解池，构成电解池有构成电解池的条件：

（1）外加直流电源

（2）两个固体电极

（3）电解质溶液或熔融电解质

（4）行成闭合的电路

二、有了这四个条件后就可判断阴阳极

（1）与正极相连的是阳极，与负极相连的是阴极

（2）阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应

（3）阳极得到电子，阴极失去电子

（4）阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动

可用口诀帮助记忆：升失被氧还原剂，降得被还氧化剂。意思是：化合价升高，失去电子，被氧化发生氧化反应，本身作为还原剂。化合价降低，得到电子，被还原，发生还原反应，本身做为氧化剂。

阳氧阴还。意思是：阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。

三、阴阳离子分别在阳极和阴极失得电子的顺序

（1）阴极：阳离子得电子顺序：

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

（2）阳极：阴离子失电子顺序：活性电极阴离子。即：

K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>H>Cu>Hg >Ag>S2->SO32->I->Br->Cl->OH->（ NO3-、SO42-含氧酸根）>F-

可用口诀帮助记忆：钾钙钠镁铝锌铁锡铅氢铜汞银

硫硫碘铁溴氯氢氧根含氧酸根

四、电极反应的书写

（一）原则

阳极：失电子，发生氧化反应（一般是溶液中阴离子在阳极上失电子也可能是阳极材料本身失去电子）。

阴极：得电子，发生还原反应（一般是溶液中阳离子在阴极上得电子）。

（二）具体分类判断

1.阳极为惰性电极（C，Pt）这类电解池的电极反应式的书写只考虑电解质溶液中的所有阴阳离子的放电，电极本身不参与放电高中阶段阴离子主要掌握S2-，I-，Br-，Cl-，OH-的放电顺序，阳离子主要掌握Ag+，Cu2+， H+的放电顺序。

2.阳极为活性电极（如Fe、Cu、Ag等）这类电解池的阳极反应为活泼性电极本身失去电子生成相应的阳离子，阴极反应为电解质溶液中的阳离子得到电子生成相应的物质。

（三）书写要点

1.首先分析电解质水溶液的组成，找全离子并分为阴、阳两组。

2.然后分别对阴、阳离子排出放电顺序，写出两极上的电极反应式，在书写时要遵循原子守恒和电荷守恒。

3.最后合并两个电极反应式得出电解反应的总的化学方程式或离子方程式。

注意：①书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。例如在酸性电解质溶液中不能出现氢氧根，在碱性电解质溶液中不能出现氢离子。

②要确保两极电子转移数目相同，且注明条件“电解”。

（四）书写过程

1.以电解NaCl溶液为例（电极为惰性电极）

阴极：Na+ H+ 2H++2e-■ H2

阳极：Cl- OH- 2Cl- ■ Cl2+2e-

总反应：2NaCl+2H2O ■ 2NaOH+H2+Cl2 （条件：通电）

解析：（1）阳极的书写要考虑溶液中的阴离子 的放电顺序，Cl-优先OH-放电，阴极的书写要考虑溶液中的阳离子的放电顺序，H+优先Na+放电。总电极式的书写要注意，转移电子相同后，我们还要考虑这些离子来自于何种物质才能相加，并非直接将两种化合物相加，如上面的2HCl ■ Cl2 + H2 就显然是错误的。

（2）Cl-放电后剩下OH-，H+放电后生成H2， 那么这种反应类型就是放氢生碱型。

（3）要使溶液恢复原来状态，应该加何种物质，我们很快判断出符合放氢生碱型，出来H2和Cl2且要将其生成碱中和掉，故加HCl即可。

（4）因为是放氢生碱型，所以溶液碱性增强pH增大，若在溶液中滴加酚酞试液则溶液显红色，而且红色先在阴极出现。

2.再以CuSO4溶液的电解为例（电极为惰性电极）

阴极：Cu2+ H+ Cu2++2e-■ Cu

阳极：OH- SO42- 4OH-■ O2+2H2O+4e-

总反应：2CuSO4+2H2O■Cu+2H2SO4+O2

3.以铜的电解精炼为例（非惰性电极）

阴极：Cu2+ H+ Cu2++2e-■ Cu

阳极：OH- SO42- 粗Cu Cu ■ Cu2++2e-

zn ■ zn2++2e-

Fe ■ Fe2++2e-

解析：阴阳极离子要考虑放电顺序还要考虑阳极材料是否是活泼电极，如果是那么阳极是材料失电子。

五、电解的计算

例1 将一定浓度的硫酸铜溶液用惰性电极电解一段时间后，从其中一个电极上收集到448mL（标准状况）气体，为了使电解后的溶液恢复到起始浓度，应向电解后的溶液中加入（ ）。

A. 3.29g氢氧化铜 B. 3.2g氧化铜

C. 6.4g硫酸铜 D. 2.56g铜

解析：电解液的复原措施，电解时的总反应为2CuSO4+2H2O=2Cu+2H2SO4+O2 ，电解时析出铜并放出氧气，其物质的量之比为2：1，两者都离开了溶液体系。要使溶液恢复到起始浓度，应向电解后的溶液中加入铜和氧气，其物质的量之比也要为2：1，相当于加入氧化铜，在所给的四个选项中，只有B项符合。故答案为B。

参考文献：

[1]化学反应原理 山东科学技术出版社 王明召

[2]高中化学 1.2《电能转化为化学能―电解》教案