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电解反应的反应原理电解反应是指在电解质溶液中，通过外加电压，使正负电荷离子在电场力作用下向电极移动，从而在电极上发生氧化还原反应的过程。
电解反应是电化学的重要基础，也是许多工业生产和实验室研究中不可或缺的一部分。
在电解反应中，正极发生还原反应，负极发生氧化反应。
在电解质溶液中，正离子向负极移动，负离子向正极移动。
正极上发生还原反应，负极上发生氧化反应。
电解反应的反应原理可以用下面的实验来说明，将两个电极（通常是铂电极）插入电解质溶液中，然后加上外加电压。
在外加电压的作用下，电解质溶液中的离子开始向电极移动。
正极上的离子接受电子，发生还原反应；负极上的离子失去电子，发生氧化反应。
这样，电解质溶液中的离子就发生了氧化还原反应。
电解反应的反应原理可以用化学方程式来表示。
以电解水为例，电解水的化学方程式为：2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)。
在这个化学方程式中，电解水在外加电压的作用下，发生了氧化还原反应，最终生成了氢气和氧气。
除了电解水，许多其他物质也可以发生电解反应。
例如，氯化钠在电解质溶液中可以发生以下反应：2NaCl(l) → 2Na(s) + Cl2(g)。
这个反应是工业上生产氯气和金属钠的重要方法之一。
在实际应用中，电解反应被广泛应用于金属的电镀、电解制氢、电解制氧、电解制氯等工业生产过程中。
此外，电解反应也在实验室研究中发挥着重要作用，例如用电解法制备金属、制备氧气、氢气等。
总之，电解反应是通过外加电压使电解质溶液中的离子发生氧化还原反应的过程。
电解反应的反应原理可以用化学方程式来表示，也可以通过实验来加以证实。
电解反应在工业生产和实验室研究中具有重要的应用价值，对于推动化学工业的发展和促进科学研究具有重要意义。
01. 电解质与非电解质概念辨析一、知识梳理1、概念电解质与非电解质电解质：在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物。
非电解质：在水溶液中和熔化状态下都不能导电的化合物。
强电解质与弱电解质强电解质：在水溶液里全部电离成离子的电解质。
弱电解质：在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质。
强电解质：强酸，强碱，大多数盐。
如HCl、NaOH、NaCl、BaSO4电解质：化合物弱电解质：弱酸，弱碱，水。
如H2CO3、NH3·H2O、H2O 非电解质：非金属氧化物，大部分有机物。
如SO2、CO2、C6H12O62、注意：①电解质、非电解质都是化合物，且电解质属于离子化合物或共价化合物；非电解质属于共价化合物②SO2、NH3、CO2等属于非电解质③强电解质不等于易溶于水的化合物（如BaSO4不溶于水，但溶于水的BaSO4全部电离，故BaSO4为强电解质），因此电解质的强弱与导电性、溶解性没有必然联系。
二、典例分析例题1、下列物质属于强电解质的是（）A．NaCl固体B．盐酸C．CH3COOH D．Cl2考点：强电解质和弱电解质的概念．分析：电解质必须是化合物．强电解质是在水溶液中能完全电离的电解质．包括强酸、强碱、活泼金属氧化物和大部分盐，弱电解质是在水溶液中不能完全电离的电解质，包括弱酸、弱碱、水等．根据定义即可解答．解答：A．NaCl固体属于盐，在水溶液中可以完全电离变成钠离子和氯离子，能导电，属于强电解质，故A正确；B．盐酸是氯化氢的水溶液，是混合物，所以既不是电解质，也不是非电解质，故B错误；C．醋酸是化合物，在水溶液中是部分电离的电解质，CH3COOH CH3COO－+H+，属于弱电解质，故C错误；D．氯气是单质，它既不是电解质也不是非电解质，故D错误；故选A．点评：本题考查了强电解质的判断，抓住强电解质是在水溶液中能完全电离是解答本题的关键，题目难度不大，平时学习注意概念的辨析、基础知识的积累．三、实战演练1、下列电解质中，哪些是强电解质？哪些是弱电解质？①NaCl ②NaOH ③NH3·H2O ④CH3COOH ⑤BaSO4⑥AgCl ⑦Na2O ⑧K2O ⑨H2O ⑩HCl。
（二）电解原理1、电解和电解池：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起（）反应的过程叫做电解。
把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。
2、电解池的组成：①有两个电极插入电解质溶液（或熔融状态的电解质）中。
②两极连外接直流电源。
【归纳比较3、离子的放电顺序：阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
电解电解质溶液时，在阴阳两极上首先发生放电反应的离子分别是溶液里最容易放电的阳离子和最容易放电的阴离子。
（1）阳极：（）性强的先放电惰性电极（Pt、Au、石墨、钛等）时：S2－ I－ Br－ Cl－ OH－（水） NO3－ SO42－ F－活性电极时：电极本身溶解放电。
（2）阴极：（）强的先放电无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。
阳离子在阴极上的放电顺序是：Ag+ Hg2+ Cu2+ H+（水） Pb2+ Fe2+… Na+ Ca 2+ K+4、电解规律：（惰性电极）【归纳总结】（1）电解的四种类型（惰性电极）：（2）电解质溶液浓度复原：加入物质与电解产物的反应必须符合电解方程式生成物的化学计量数。
（3）电解时pH的变化：电极区域：阴极H+放电产生H2，破坏水的电离平衡云集OH－，阴极区域pH变大；阳极OH－放电产生O2，破坏水的电离平衡云集H+，阳极区域pH变小。
电解质溶液：电解过程中，既产生H2，又产生O2，则原溶液呈酸性的pH变（），原溶液呈碱性的pH变（），原溶液呈中性的pH（）；电解过程中，无H2和O2产生，pH变化很小（几乎不变）。
如电解CuCl2溶液（CuCl2溶液由于Cu2+水解显酸性），一旦CuCl2全部电解完，pH值会变大，成中性溶液。
电解过程中，只产生H2，pH变（）。
电解过程中，只产生O2，pH变（）。
（4）电极方程式的书写：①先看电极；②再将溶液中的离子放电顺序排队，依次放电；③注意要遵循电荷守恒，电子得失的数目要相等。
例1、下图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是（）a极板b极板x电极Z溶液A 锌石墨负极CuSO4B 石墨石墨负极NaOHC 银铁正极AgNO3D 铜石墨负极CuCl2例2、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。
高铁电池的总反应为 3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH下列叙述不正确的是A、放电时负极反应为：Zn－2e—+2OH—= Zn（OH）2B、充电时阳极反应为：Fe（OH）3－3e— + 5 OH— = FeO24+ 4H2OC、放电时每转移3 mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化D、放电时正极附近溶液的碱性增强例6、下图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。
通电一段时间后，只在c、d两极上共收集到336mL（标准状态），且V（d）：V（c）=2：1。
回答：（1）直流电源中，M为极。
（2）Pt电极上生成的物质是，其质量为 g。
（3）电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为：2∶∶∶。
（4）AgNO3溶液的浓度（填增大、减小或不变。
下同），AgNO3溶液的pH ，H2SO4溶液的浓度，H2SO4溶液的pH 。
（5）若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的H2SO4溶液为多少g。
答案：（1）正（2）Ag、2.16（3）2∶1/2∶1；（4）不变、不变、增大、减小；（5）45.18。
用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质（括号内），溶液能与原来溶液一样的是（）A CuCl2（）B NaOH ( NaOH)C NaCl（盐酸）D CuSO4(CuO)【模拟试题】1、下列叙述中错误的是A、电解池的阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应；B、原电池跟电解池连接后，电子从电池负极流向电解池阳极；C、电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应；D、电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢气。
2、国外最新研制的溴—锌蓄电池的基本结构是用碳棒作两极，电解质是溴化锌溶液。
现有四个电极反应：①Zn－2e－＝Zn2＋②Zn2＋＋2e－＝Zn ③Br2＋2e－＝2Br－④2Br－－2e＝Br2。
那么充电时的阳极反应和放电时的负极反应分别是（）A、④①B、②③C、③①D、②④3、用惰性电极电解下列各溶液，经一段时间后，溶液的浓度增大，而溶液pH值保持不变的是（）A、CuCl2溶液B、NaCl溶液C、H2SO4溶液D、Na2SO4溶液4. 用惰性电极电解1L足量KCl的溶液，若通过n mol电子的电量，则溶液的pH与n的关系是（设电解前后溶液的体积不变）A、pH=nB、pH=－lgnC、pH=14－lgnD、pH=lgn+145、在盛有饱和Na2CO3溶液的烧杯中插入惰性电极进行电解，若温度始终不变，则通电一段时间后，下列说法中不正确的是（）A、溶液的pH值不变B、溶液中Na2CO3的物质的量不变C、Na2CO3溶液的浓度不变，水解程度不变D、溶液中水分子数与23CO的比值将变小6、CuI是一种不溶于水的白色固体，它可以由反应：2Cu2＋+4I―==2CuI↓+I2而得到。
现以石墨为阴极，以Cu 为阳极电解KI溶液，通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。
电解开始不久，阴极区溶液呈红色，而阳极区溶液呈蓝色。
对阳极区溶液呈蓝色的正确解释是（）A、2I―－2e－==I2碘遇淀粉变蓝B、Cu－2e－==Cu2＋ Cu2＋显蓝色C、2Cu+4I－－4e－==2CuI↓+I2碘遇淀粉变蓝D、4OH―–4e－==2H2O+O2 O2将I－氧化为I2，碘遇淀粉变蓝7、若某装置中发生如下反应，Cu+2H+======Cu2++H2↑，关于该装置的有关说法正确的是（）A、该装置一定为原电池B、该装置可能为电解池C、若为原电池，Cu为正极D、电解质溶液可能是硝酸溶液8、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。
锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn（s）+2MnO2（s）+H2O（l）==Zn（OH）2（s）+Mn2O3（s）下列说法错误的是（）A、电池工作时，锌失去电子B、电池正极的电极反应式为：2MnO2（s）+H2O（1）+2e—=Mn2O3（s）+2OH—（aq）C、电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D、外电路中每通过O.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g18、工业上处理含Cr2O72－的酸性工业废水用以下方法：①往工业废水中加入适量的NaCl，搅拌均匀；②用Fe 为电极进行电解，经过一段时间有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀产生；③过滤回收沉淀，废水达到排放标准。
试回答：（1）电解时的电极反应：阳极：阴极：（2）写出Cr2O72－转变成Cr3+的离子反应方程式：；（3）电解过程中Cr（OH）3、Fe（OH）3沉淀是怎样产生的？。
（二）电解原理的应用1、铜的电解精炼阳极（粗铜棒）：Cu－2e－＝Cu2＋阴极（精铜棒）：Cu2＋＋2e－＝Cu电解质溶液：含铜离子的可溶性电解质分析：因为粗铜中含有金、银、锌、铁、镍等杂质，电解时，比铜活泼的锌、铁、镍会在（）放电形成（）进入溶液中，Zn－2e－= Zn2+ 、Fe－2e－= Fe2+ 、Ni－2e－=Ni2+，Fe2+、Zn2+、Ni2+不会在阴极析出，最终留存溶液中，所以电解质溶液的浓度、质量、pH均会改变。
还原性比铜差的银、金等不能失去电子，它们以单质的形式沉积在电解槽溶液中，成为阳极泥。
阳极泥可再用于提炼金、银等贵重金属。
2、电镀阳极（镀层金属）：Cu－2e－＝Cu2＋阴极（镀件）：Cu2＋＋2e－＝Cu电镀液：含镀层金属的电解质分析：因为由得失电子数目守恒可知，阳极放电形成的Cu2＋离子和阴极Cu2＋离子放电的量相等，所以电解质溶液的浓度、质量、pH均不会改变。
（1）电镀是电解的应用。
电镀是以镀层金属为阳极，待镀金属制品为阴极，含镀层金属离子为电镀液。
（2）电镀过程的特点：牺牲阳极；电镀液的浓度（严格说是镀层金属离子的浓度）保持不变；在电镀的条件下，水电离产生的H+、OH—一般不放电。
【小结】原电池、电解池、电镀池的比较：3、电解饱和食盐水——氯碱工业氯碱工业所得的NaOH、Cl 2、H2都是重要的化工生产原料，进一步加工可得多种化工产品，涉及多种化工行业，如：有机合成、医药、农药、造纸、纺织等，与人们的生活息息相关。
分析：在饱和食盐水中接通直流电源后，溶液中带负电的OH—和Cl—向阳极移动，由于Cl—比OH—容易失去电子，在阳极被氧化成氯原子，氯原子结合成氯分子放出；溶液中带正电的Na+和H+向阴极移动，由于H+比Na+容易失去电子，在阴极被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子放出；在（）极上得到NaOH。
（1）饱和食盐水的精制：原因：除去NaCl中的MｇCl2、Na2SO4等杂质，防止生成氢氧化镁沉淀影响溶液的导电性，防止氯化钠中混有硫酸钠影响烧碱的质量。
试剂加入的顺序：先加过量的BaCl2和过量的NaOH（顺序可换），再加入过量的Na2CO3，过滤，加盐酸调节pH 为7。
（2）隔膜的作用：防止氢气和氯气混合发生爆炸；防止氯气和氢氧化钠反应影响烧碱的质量。
4、电解法冶炼活泼金属：分析：在金属活动顺序表中K 、Ca 、Na 、Mg 、Al 等金属的还原性很强，这些金属都很容易失电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，只能用电解其化合物熔融状态方法来冶炼。
注意：电解熔融NaCl 和饱和NaCl 溶液的区别；不能用MgO 替代MgCl 2的原因；不能用AlCl 3替代Al 2O 3的原因。
例3、下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是（ ）例4、某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl 2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（ ）A 、a 为正极，b 为负极；NaClO 和NaClB 、a 为负极，b 为正极；NaClO 和NaClC 、a 为阳极，b 为阴极；HClO 和NaClD 、a 为阴极，b 为阳极；HClO 和NaCl例5、通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为+1价）溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n （硝酸银）︰n （硝酸亚汞）=2︰1，则下列表述正确的是（ ）A 、在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n （Ag ）︰n （Hg ）=2︰1B 、在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等C 、硝酸亚汞的分子式为HgNO 3D 、硝酸亚汞的分子式为Hg 2（NO 3）29、某溶液中含有两种溶质NaCl 和H 2SO 4，它们的物质的量之比为3:1。
