?第二節(jié)　電解池
第1課時　電解原理
[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]　1.宏觀辨識與微觀探析：從宏觀和微觀的角度理解電解池中電子的移動、陰陽離子的移動、陰陽兩極上的反應(yīng)及其變化、電流形成的過程和原理。2.證據(jù)推理與模型認知：建立對電解過程的系統(tǒng)分析認識的思維模型，理解電解的規(guī)律，會判斷電解的產(chǎn)物，會書寫電解的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。
一、電解原理
1．實驗探究：電解CuCl2溶液
(1)按下圖所示裝置完成實驗，并填寫下表。

實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
原因分析
電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
說明電解質(zhì)溶液導(dǎo)電，形成閉合回路
電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的過程就是被電解的過程
與負極相連的b極上逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì)
析出金屬銅
陰極：Cu2＋＋2e－===Cu(還原反應(yīng))
與正極相連的a極上有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{
產(chǎn)生了氯氣
陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反應(yīng))

2.電解和電解池
(1)電解：使電流通過電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))而在陽極、陰極引起氧化還原反應(yīng)的過程。
(2)電解池：將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置(也稱電解槽)。
(3)電解池的構(gòu)成條件
①直流電源；②兩個電極；③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；④形成閉合回路。



3．電解原理


(1)電解池的兩個電極必須是兩個活動性不同的電極(×)
(2)在電解池中與外接電源負極相連的電極是陰極(√)
(3)電解池中，電子從陽極流入電源正極(√)
(4)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電實驗發(fā)生化學(xué)變化(√)
(5)電解池的陽極發(fā)生還原反應(yīng)(×)

1．如下圖所示裝置中屬于電解池的是________(填序號)。


答案?、邰?br /> 解析　根據(jù)電解池的構(gòu)成條件逐個判斷。①②⑤無外接直流電源，不能構(gòu)成電解池；④無電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；⑦中蔗糖屬于非電解質(zhì)，不能構(gòu)成電解池；⑧沒有形成閉合回路，不能構(gòu)成電解池。
2．如圖所示是電解稀鹽酸的裝置，其中c、d為石墨電極。試回答下列問題：

(1)a電極為________，b電極為________。
(2)c電極為________，電極反應(yīng)式為________________________，發(fā)生了________反應(yīng)。
d電極為________，電極反應(yīng)式為________________________，發(fā)生了________反應(yīng)。
(3)電解過程中，氫離子向____(填“陰”或“陽”，下同)極移動，氯離子向____極移動。電解總方程式為：________________________。
答案　(1)正極　負極　(2)陽極　2Cl－－2e－===Cl2↑　氧化　陰極　2H＋＋2e－===H2↑　還原　(3)陰　陽　2HClH2↑＋Cl2↑

電解池陰極和陽極的判斷依據(jù)

二、電解規(guī)律
1．電解池的分析方法與規(guī)律
(1)判斷陰、陽極，分析陽極材料是惰性電極還是活潑電極。
(2)分析電解質(zhì)水溶液的全部離子并分為陰、陽兩組。
(3)根據(jù)放電順序?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式
①陰極(與電極材料無關(guān))：

②陽極(與電極材料有關(guān))：

(4)總化學(xué)方程式或離子方程式
書寫反應(yīng)的總離子方程式時，要注意：若參與電極反應(yīng)的H＋(或OH－)是由水電離出來的，應(yīng)用水的分子式表示。
提醒　①“活潑電極”一般指Pt、Au以外的金屬。
②最常用的放電順序：陽極：活潑金屬＞Cl－＞OH－；陰極：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋。
2．電解后溶液的復(fù)原規(guī)律
用惰性電極電解下列酸、堿、鹽溶液，請?zhí)顚懴卤恚?br /> (1)電解H2O型
電解質(zhì)
H2SO4
NaOH
Na2SO4
陽極反應(yīng)式
4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
陰極反應(yīng)式
4H＋＋4e－===2H2↑
pH變化
減小
增大
不變
復(fù)原加入物質(zhì)
加入H2O

(2)電解電解質(zhì)型
電解質(zhì)
HCl
CuCl2
陽極反應(yīng)式
2Cl－－2e－===Cl2↑
陰極反應(yīng)式
2H＋＋2e－===H2↑
Cu2＋＋2e－===Cu
pH變化
增大

復(fù)原加入物質(zhì)
加入HCl
加入CuCl2

(3)電解質(zhì)和水都發(fā)生電解型
電解質(zhì)
NaCl
CuSO4
陽極反應(yīng)式
2Cl－－2e－===Cl2↑
2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
陰極反應(yīng)式
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
2Cu2＋＋4e－===2Cu
pH變化
增大
減小
復(fù)原加入物質(zhì)
加入HCl
加入CuO或CuCO3

特別提醒　電解后溶液的復(fù)原，從溶液中放出的氣體和生成的沉淀，按照原子個數(shù)比組成具體物質(zhì)再加入溶液即可。遵循“少什么加什么，少多少加多少”的原則。

(1)用石墨作電極電解氯化鈉和硫酸銅的混合液，最初一段時間陰極和陽極生成的物質(zhì)分別是銅和氯氣(√)
(2)用石墨作電極電解熔融氯化鈉的陰極反應(yīng)式為Na＋＋e－===Na(√)
(3)用石墨作陰極、銅作陽極電解硫酸銅溶液的陽極反應(yīng)式為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O(×)
(4)用石墨作電極電解硝酸銀溶液的離子方程式為4Ag＋＋2H2O4Ag＋4H＋＋O2↑(√)
(5)銅作陽極電解鹽酸的化學(xué)方程式為Cu＋2HClCuCl2＋H2↑(√)

1．為了加深對電解規(guī)律的理解，某同學(xué)做了以下探究，要求從H＋、Cu2＋、Na＋、SO、Cl－ 5種離子中兩兩恰當(dāng)?shù)慕M成電解質(zhì)，按下列要求進行電解：
(1)以碳棒為電極，電解過程中電解質(zhì)質(zhì)量減少，水量不變，則采用的電解質(zhì)是____________。若要恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，應(yīng)加入的物質(zhì)是____________。
(2)以碳棒為電極，電解過程中電解質(zhì)質(zhì)量不變，水量減少，則采用的電解質(zhì)是____________。若要恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，應(yīng)加入的物質(zhì)是__________。
(3)以碳棒為陽極，鐵棒為陰極，電解過程中電解質(zhì)和水量都減少，則電解質(zhì)是____________。若要恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，應(yīng)加入的物質(zhì)是____________。
答案　(1)HCl、CuCl2　HCl、CuCl2
(2)Na2SO4、H2SO4　H2O
(3)CuSO4、NaCl　CuO或CuCO3、HCl
解析　(1)以碳棒為電極，電解過程中電解質(zhì)質(zhì)量減少，水量不變，則陽離子只能為H＋、Cu2＋，陰離子只能是Cl－，其電解質(zhì)是HCl、CuCl2。
(2)實質(zhì)上是電解水，H＋、OH－分別在兩極上放電，因此，其電解質(zhì)是Na2SO4、H2SO4。
(3)電解質(zhì)是CuSO4,2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑，若恢復(fù)到原狀態(tài)，可加入CuO，也可加入CuCO3。電解質(zhì)是NaCl,2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，要恢復(fù)到原狀態(tài)可通入HCl。
2．如圖所示的電解池中，a、b、c、d都是石墨電極，通電一段時間后，a、b、c、d各電極反應(yīng)式分別是：a：________________，b：__________________，c：__________________，d：________________，并計算各電極生成的氣體或固體的物質(zhì)的量之比是________。

答案　Cu2＋＋2e－===Cu　2Cl－－2e－===Cl2↑　4Ag＋＋4e－===4Ag　2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
2∶2∶4∶1
解析　依據(jù)電解池分析方法，各電極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)均相等，設(shè)為a mol，各電極反應(yīng)式：
a：Cu2＋＋2e－===Cu
a
b：2Cl－－2e－===Cl2↑
a
c：2Ag＋＋2e－===2Ag
a a
d：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
a
則：n(Cu)∶n(Cl2)∶n(Ag)∶n(O2)＝2∶2∶4∶1。



書寫電極反應(yīng)式的方法
以電解Cu(NO3)2溶液為例：

隨堂演練　知識落實
1．以石墨為電極，電解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列說法錯誤的是(　　)
A．陰極附近溶液呈紅色
B．陰極逸出氣體
C．陽極附近溶液呈藍色
D．溶液的pH變小
答案　D
解析　以石墨為電極電解KI溶液類似于電解NaCl溶液，陽極反應(yīng)式為2I－－2e－===I2，陰極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。陰極逸出氫氣，且陰極附近溶液(含酚酞)顯堿性而呈紅色，A、B項都正確；陽極生成I2，使陽極附近溶液(含淀粉)變藍，C項正確；由于電解生成了OH－，故溶液的pH變大，D項錯誤。
2．如圖中X、Y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加，b極板處有無色無味氣體放出。符合這一情況的是表中的(　　)

選項
a極板
b極板
X電極
Z溶液
A
鋅
石墨
負極
CuSO4
B
石墨
石墨
負極
NaOH
C
銀
鐵
正極
AgNO3
D
銅
石墨
負極
CuCl2

答案　A
解析　由a極板質(zhì)量增加知，溶液中陽離子在a極板處析出，則a為陰極，X為負極，因B中a極板處不析出金屬、C中X為正極可知B、C均錯誤；又由b極板處有無色無味氣體放出可知D錯誤。
3．用石墨作電極電解0.1 mol·L－1的CuSO4溶液，當(dāng)有0.4 mol電子通過電路時，發(fā)現(xiàn)陰極增重6.4 g，則要使電解后的溶液恢復(fù)到電解前狀態(tài)，則可向電解后的溶液中加入(　　)
A．0.1 mol Cu(OH)2
B．0.1 mol CuO
C．0.2 mol CuO
D．0.1 mol CuO和0.2 mol H2O
答案　A
解析　該過程轉(zhuǎn)移0.4 mol電子，則陽極應(yīng)該生成0.1 mol氧氣，理論上陰極應(yīng)該生成0.2 mol銅，但實際上陰極生成的銅為＝0.1 mol，故銅離子不足，陰極生成0.1 mol銅后，氫離子繼續(xù)放電，生成氫氣0.1 mol。因此應(yīng)該補充0.1 mol CuO和0.1 mol H2O，或補充0.1 mol Cu(OH)2，A項正確。
4．用如圖所示的裝置進行電解。通電后發(fā)現(xiàn)濕潤的淀粉-KI試紙的C端變?yōu)樗{色。

(1)E為電源的____極，F(xiàn)為電源的____極。
(2)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________________。
(3)在B中觀察到的現(xiàn)象是_______________________________________________________。
(4)D端的電極反應(yīng)式為__________________________________________________________。
答案　(1)負　正
(2)4AgNO3＋2H2O4Ag＋4HNO3＋O2↑
(3)銅片溶解，石墨電極上有氣體生成，溶液中有藍色沉淀生成
(4)2H＋＋2e－===H2↑
解析　本題實質(zhì)上是三個電解裝置串聯(lián)，由題中信息可知C為陽極、D為陰極，則E為負極，F(xiàn)為正極。A中是以Pt為陽極、Fe為陰極電解AgNO3溶液。B中Cu為陽極，發(fā)生的反應(yīng)為Cu－2e－===Cu2＋，石墨為陰極，發(fā)生的反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，由于水電離出的H＋放電，所以溶液中的c(OH－)增大，故溶液中有氫氧化銅藍色沉淀生成。D端為陰極，發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。


題組一　電解及其裝置(電解池)
1．關(guān)于下圖所示①②兩個裝置的敘述正確的是(　　)

A．裝置名稱：①是原電池，②是電解池
B．硫酸濃度變化：①增大，②減小
C．電極反應(yīng)式：①中陽極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，②中正極：Zn－2e－===Zn2＋
D．離子移動方向：①中H＋向陰極方向移動，②中H＋向負極方向移動
答案　B
解析　①為電解池，電解水，陽極反應(yīng)式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，硫酸的濃度增大；②為原電池，溶液中的氫離子移向正極，正極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑，硫酸的濃度減小。
2．用石墨作電極電解CuSO4溶液。通電一段時間后，欲使電解液恢復(fù)到起始狀態(tài)，應(yīng)向溶液中加入適量的(　　)
A．CuSO4 B．H2O
C．CuO D．CuSO4·5H2O
答案　C
解析　用石墨電極電解CuSO4溶液，發(fā)生反應(yīng)：2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑，電解質(zhì)溶液的恢復(fù)依據(jù)“出什么，加什么”的原則，應(yīng)向溶液中加入適量的CuO，C項正確。
3．(2019·湖北公安三中高二上質(zhì)量檢測)若某電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化裝置(電解池或原電池)中發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式是Cu＋2H＋===Cu2＋＋H2↑，則下列關(guān)于該裝置的有關(guān)說法中正確的是(　　)
A．該裝置可能是原電池，也可能是電解池
B．該裝置只能是電解池，且金屬銅為該電解池的陽極
C．該裝置只能是原電池，且電解質(zhì)溶液為硝酸
D．該裝置只能是原電池，電解質(zhì)溶液不可能是鹽酸
答案　B
解析　銅和鹽酸或稀硫酸不能自發(fā)地進行氧化還原反應(yīng)，銅和硝酸能自發(fā)地進行氧化還原反應(yīng)，但生成的氣體是氮氧化物而不是氫氣，所以該反應(yīng)只能是電解池反應(yīng)而不是原電池反應(yīng)，該裝置只能構(gòu)成電解池不能構(gòu)成原電池；該電解池中，銅作陽極，陽極上銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以該電解池的陽極必須是銅電極，故答案選B。
4．如圖所示是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)判斷正確的是(　　)

A．a(chǎn)為負極、b為正極
B．a(chǎn)為陽極、b為陰極
C．電解過程中，d電極質(zhì)量增加
D．電解過程中，氯離子濃度不變
答案　C
解析　電流從電源的正極流出，因此a為正極，b為負極，則c為陽極，d為陰極。電解CuCl2溶液電極反應(yīng)為陽極(c電極)：2Cl－－2e－===Cl2↑，陰極(d電極)：Cu2＋＋2e－===Cu，故C項正確。
5．(2019·運城高二檢測)將一直流電源的正、負極(電極材料為Pt)，用玻璃片分別壓在一張用食鹽水、碘化鉀、淀粉溶液和石蕊溶液浸透的濾紙上，經(jīng)過一段時間后，兩極附近濾紙的顏色分別是(　　)

A
B
C
D
陽極
藍
白
紅
藍
陰極
白
藍
藍
藍

答案　D
解析　陽極據(jù)放電順序發(fā)生的電極反應(yīng)為2I－－2e－===I2，I2遇淀粉變藍。陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，使石蕊溶液變藍。
題組二　電解規(guī)律及其應(yīng)用
6．用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度相同、體積比為3∶1的硫酸銅和氯化鈉的混合溶液，不可能發(fā)生的反應(yīng)有(　　)
A．2Cu2＋＋2H2O2Cu＋4H＋＋O2↑
B．Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑
C．2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑
D．2H2O2H2↑＋O2↑
答案　C
解析　設(shè)混合溶液的體積為4 L，物質(zhì)的量濃度均為1 mol·L－1，溶液中硫酸銅和氯化鈉的物質(zhì)的量分別為3 mol 和1 mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒，第一階段：陽極上氯離子放電，陰極上銅離子放電，電解的方程式是Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑，氯離子完全反應(yīng)時，剩余銅離子2.5 mol；第二階段：陽極上氫氧根離子放電，陰極上銅離子放電，電解的方程式是2Cu2＋＋2H2O2Cu＋4H＋＋O2↑；第三階段：陽極上氫氧根離子放電，陰極上氫離子放電，電解的方程式是2H2O2H2↑＋O2↑。
7．用石墨作電極，電解1 mol·L－1下列物質(zhì)的溶液，則電解前后溶液的pH保持不變的是(　　)
A．硫酸 B．氫氧化鈉 C．硫酸鈉 D．氯化鈉
答案　C
解析　用惰性電極電解硫酸、氫氧化鈉溶液、硫酸鈉溶液實質(zhì)是電解水，濃度增大，硫酸溶液的pH減小，氫氧化鈉溶液的pH增大，硫酸鈉溶液的pH不變；電解氯化鈉溶液時生成氫氧化鈉，溶液的pH增大。
8.如圖為直流電源電解稀硫酸鈉溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列實驗現(xiàn)象中正確的是(　　)

A．a(chǎn)電極附近呈紅色，b電極附近呈藍色
B．a(chǎn)電極附近呈藍色，b電極附近呈紅色
C．逸出氣體的體積，a極的小于b極的
D．一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體
答案　B
解析　a極為陰極，H2O電離出的H＋放電，促進H2O的電離平衡向右移動，c(OH－)增大，石蕊溶液變藍色；b極為陽極，H2O電離出的OH－放電，c(H＋)增大，石蕊溶液變紅色，A項不正確，B項正確；a極產(chǎn)生H2，b極產(chǎn)生O2，H2的體積是O2體積的2倍，故C、D項不正確。
9．(2019·鄭州二中高二上學(xué)期第一次月考)用陽極X和陰極Y電解Z的水溶液，電解一段時間后，再加入W，能使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，符合題意的一組是(　　)
組號
X
Y
Z
W
A
C
Fe
NaCl
H2O
B
Pt
Cu
CuSO4
CuSO4溶液
C
C
C
H2SO4
H2O
D
Ag
Fe
AgNO3
AgNO3晶體

答案　C
解析　據(jù)加入電解反應(yīng)方程式生成陰、陽極產(chǎn)物化合后的物質(zhì)，可復(fù)原溶液知，A應(yīng)通HCl，B加CuO，C加H2O，D不需加任何物質(zhì)。
10．(2020·南京期末)利用如圖所示裝置(電極均為惰性電極)可吸收SO2，并用陰極排出的溶液吸收NO2。下列說法正確的是(　　)

A．b為直流電源的正極
B．將裝置中的陽離子交換膜換成陰離子交換膜，電極反應(yīng)式不變
C．陽極的電極反應(yīng)式為SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋
D．電解時，H＋由陰極室通過陽離子交換膜到陽極室
答案　C
解析　二氧化硫被氧化為硫酸根離子，所以二氧化硫所在的區(qū)為陽極區(qū)，陽極與電源正極相連，則b為電源負極，故A錯誤；將裝置中的陽離子交換膜換成陰離子交換膜，電極反應(yīng)式發(fā)生改變，故B錯誤；陽極的電極反應(yīng)式為SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋，故C正確；電解時，陽離子移向陰極，所以H＋由陽極室通過陽離子交換膜到陰極室，故D錯誤。
11．載人空間站的生態(tài)系統(tǒng)中，要求分離人呼出的二氧化碳，同時需要提供氧氣。某電化學(xué)裝置利用太陽能轉(zhuǎn)化的電能可以實現(xiàn)上述要求，同時還有燃料一氧化碳生成，該電化學(xué)裝置中得電子的電極發(fā)生的反應(yīng)是2CO2＋4e－＋2H2O===2CO＋4OH－。下列判斷錯誤的是(　　)
A．上述電化學(xué)裝置相當(dāng)于電解池
B．上述裝置進行的總反應(yīng)為2CO2===2CO＋O2
C．反應(yīng)結(jié)束后該電化學(xué)裝置中的電解質(zhì)溶液堿性增強
D．失電子的電極發(fā)生的反應(yīng)是4OH－－4e－===2H2O＋O2
答案　C
解析　該電化學(xué)裝置是利用電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，符合電解池原理，所以題述電化學(xué)裝置相當(dāng)于電解池，故A正確；該電池中，陰極的電極反應(yīng)式為2CO2＋4e－＋2H2O===2CO＋4OH－，陽極上OH－失電子生成氧氣，得失電子數(shù)相同條件下，將兩個電極反應(yīng)式相加即得電解池總反應(yīng)式：2CO2===2CO＋O2，故B正確；陰極反應(yīng)生成的OH－在陽極完全反應(yīng)，電解池總反應(yīng)為2CO2===2CO＋O2，所以反應(yīng)結(jié)束后該電化學(xué)裝置中的電解質(zhì)溶液的堿性不變，故C錯誤；陽極上OH－失電子生成氧氣供給呼吸，電極反應(yīng)式為4OH－－4e－===2H2O＋O2，故D正確。
12．如圖是CO2經(jīng)電催化還原為CH4的裝置示意圖。下列說法不正確的是(　　)

A．該過程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程
B．銅電極的電極反應(yīng)式為CO2＋8HCO＋8e－===CH4＋8CO＋2H2O
C．一段時間后，①池中n(KHCO3)不變
D．一段時間后，②池中溶液的pH一定下降
答案　C
解析　該裝置連接有電源，則該過程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程，A項正確；二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷的反應(yīng)過程中，碳元素的化合價降低，在銅電極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CO2＋8HCO＋8e－===CH4＋8CO＋2H2O，B項正確；由于①池溶液中的碳酸氫根離子被消耗，故一段時間后，碳酸氫鉀的物質(zhì)的量減少，C項錯誤；①池中的銅電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，②池中的鉑電極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為4OH－－4e－===O2＋2H2O，該過程中有H＋生成，故溶液的pH降低，D項正確。

13．如圖所示裝置為在直流電源的作用下電解CuSO4溶液的裝置，其中A、B為石墨電極，a、b為電源的兩極，當(dāng)接通電源，通電一段時間后，將B電極取出，洗干凈并干燥后稱量，其質(zhì)量增加了3.2 g，則：

(1)a電極為電源的________極。
(2)寫出電極反應(yīng)式：A極___________________________________，
B極________________________________________________________________________。
(3)若使反應(yīng)后的溶液恢復(fù)到原來狀態(tài)，則應(yīng)該加入________，加入________ g。
答案　(1)正　(2)2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
2Cu2＋＋4e－===2Cu　(3)CuO　4.0
14．如圖X是直流電源。Y池中c、d為石墨棒，Z池中e、f是質(zhì)量相同的銅棒。接通電路后，發(fā)現(xiàn)d附近顯紅色。

(1)①b為電源的________極(填“正”“負”“陰”或“陽”，下同)。
②Z池中e為________極。
③連接Y、Z池線路，電子流動的方向是d________e(用“→”或“←”填空)。
(2)①寫出c極上反應(yīng)的電極反應(yīng)式：_______________________________________________。
②寫出Y池中總反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________________________。
③寫出Z池中e極上反應(yīng)的電極反應(yīng)式：___________________________________________。
答案　(1)①負?、陉枴、邸?br /> (2)①2Cl－－2e－===Cl2↑
②2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
③Cu－2e－===Cu2＋
解析　d極附近顯紅色，說明d為陰極，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑，c為陽極，電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑，Y池電解NaCl溶液的總反應(yīng)方程式為2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑；直流電源中a為正極，b為負極，Z池中f為陰極，e為陽極，電極反應(yīng)式分別為Cu2＋＋2e－===Cu、Cu－2e－===Cu2＋，電子流動方向由e→d。
15．A、B、C為三種強電解質(zhì)，它們在水中電離出的離子如下表所示：
陽離子
Na＋、K＋、Cu2＋
陰離子
SO、OH－

圖1所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，電極均為石墨電極。

接通電源，經(jīng)過一段時間后，測得乙中c電極質(zhì)量增加。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間t的關(guān)系如圖2所示。據(jù)此回答下列問題：
(1)M為電源的______(填“正”或“負”)極，電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為________________。
(2)寫出乙燒杯中的反應(yīng)方程式：________________________________________________。
(3)如果電解過程中B溶液中的金屬離子全部析出，此時電解能否繼續(xù)進行，為什么？
________________________________________________________________________。
(4)若經(jīng)過這一段時間后，要使丙恢復(fù)到原來的狀態(tài)，需要進行的操作是__________________
_______________________________________________________________________________。
答案　(1)負　4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
(2)2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4
(3)能，因為硫酸銅溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩崛芤海磻?yīng)變?yōu)殡娊馑姆磻?yīng)
(4)向丙燒杯中加入一定量水
解析　(1)乙中c電極質(zhì)量增加，則c處發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu，即c電極為陰極，由此可推出b為陽極，a為陰極，M為負極，N為正極。而Cu2＋只能和SO結(jié)合，可以確定B為硫酸銅；由常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間t的關(guān)系圖，可以確定A為KOH或NaOH，C為Na2SO4或K2SO4。甲中為KOH或NaOH溶液，相當(dāng)于電解H2O，陽極b處為陰離子OH－放電，即4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。(2)乙燒杯中是電解CuSO4溶液，反應(yīng)方程式為2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。(3)乙中銅全部析出后，電解質(zhì)變?yōu)镠2SO4，所以電解反應(yīng)仍能繼續(xù)進行。

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第二節(jié) 電解池

版本： 人教版 (2019)

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