电解池电极名称判断及电极反应式书写
1．电解池阴、阳极的判断
（1）由电源的正、负极判断：与电源负极相连的是电解池的阴极；与电源正极相连的是电解池的阳极。
（2）由电极现象确定：通常情况下，在电解池中某一电极若不断溶解或质量不断减少，则该电极发生氧化反应，为阳极；某一电极质量不断增加或电极质量不变，则该电极发生还原反应，为阴极。
（3）由反应类型判断：失去电子发生氧化反应的是阳极；得到电子发生还原反应的是阴极。
2．电解产物的判断
（1）阳极产物的判断
首先看电极，若是活性电极(一般是除Au、Pt外的金属)，则电极材料本身失电子，电极被溶解形成阳离子进入溶液；若是惰性电极(如石墨、铂、金等)，则根据溶液中阴离子放电顺序加以判断。
阳极放电顺序：
金属(一般是除Au、Pt外)>S2−>I−>Br−>Cl−>OH−>含氧酸根>F−。
（2）阴极产物的判断
直接根据溶液中阳离子放电顺序加以判断。阳离子放电顺序：
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
3．电解池中电极反应式的书写
书写电解池中电极反应时，要以实际放电的离子表示，但书写总反应时，弱电解质要写成分子式。如用惰性电极电解NaOH溶液，阳极发生氧化反应，电极反应为 4OH--4e-2H2O+O2↑，阴极发生还原反应，电极反应为 4H++4e-2H2↑，总反应为 2H2O2H2↑+O2↑。
如表所示的几种常见元素或物质，在酸性或碱性介质中发生反应后的具体存在形态有所不同，务必记住。
常见元素或物质
H
C
O2
Al
碱性条件
H2O
OH-
(强碱)
酸性条件
H+
CO2
H2O
Al3+
题型一 电解池中阴阳极判断
如图，X、Y分别是直流电源的两极，通电后，a极质量增加，b极处有无色无臭气体放出。符合这一情况的是
选项
a极板
b极板
X电极
Z
A
锌
石墨
负极
CuSO4
B
石墨
石墨
负极
NaOH
C
银
铁
正极
AgNO3
D
铜
石墨
负极
CuCl2
【答案】A
离子的放电顺序
（1）阳极：活泼金属作阳极(金属活动性顺序中Ag以前的金属)材料，则阳极金属失电子变成对应的阳离子进入溶液(Fe变成Fe2+)，电解质溶液中的阴离子不放电。阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨)材料，应是溶液中的阴离子失电子，其放电顺序如下：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根(含氧酸根在水溶液中不放电)。
（2）阴极：阳离子的放电顺序为Ag+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+，活泼金属阳离子如(K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+)在水溶液中不放电，H+放电。
1．如图所示，E是用CuCl2溶液和品红试液的混合液润湿的滤纸，甲和乙是石墨电极，通电后发现乙附近滤纸变为无色，则下列判断正确的是
A.b是阳极，a是阴极 B.a是正极，b是负极
C.乙是正极，甲是负极 D.乙是阳极，甲是阴极
【答案】D
2．如图所示，A、B、C三个装置的三个烧杯中分别盛有足量的CuCl2溶液。
（1）A、B、C三个装置中属于原电池的是 (填字母，下同)，属于电解池的是 。
（2）A装置中Zn是 极，Cu极发生 反应。
（3）B装置中C是 极，发生 反应，电极反应为 。
（4）C装置中Cu是 极，发生 反应，电极反应为 ，反应过程中，溶液浓度 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】（1）A BC （2）负 还原
（3）阴 还原 Cu2++2e-Cu
（4）阳 氧化 Cu-2e-Cu2+ 不变
题型二 电解池中电极反应式的书写
下列指定电极的电极反应式书写不正确的是
A.铜锌原电池(稀硫酸作电解质溶液)的负极：Zn-2e-Zn2+
B.电解精炼铜的电解池阴极：Cu-2e-Cu2+
C.电解CuCl2溶液的电解池阳极：2Cl--2e-Cl2↑
D.电解熔融氧化铝的电解池阴极：Al3++3e-Al
【答案】B
【解析】电解精炼铜时，在阴极上Cu2+发生还原反应生成Cu，电极反应式为Cu2++2e-Cu，B项错误。
储备常见的电解类型，熟练书写这些电极反应式和总反应式。
类型
电解质特点
实例
电极反应
电解方程式
电解
对象
电解质溶液的变化
电解质溶液复原的方法
阴极
阳极
电解
水型
含氧酸
H2SO4
4H++4e−2H2↑
4OH−−4e− 2H2O+O2↑
2H2O
2H2↑+O2↑
水
浓度增大
加水
可溶性强碱
NaOH
活泼金属含氧酸盐
KNO3
电解电
解质型
无氧酸
HCl
2H++2e−H2↑
2Cl−−2e−Cl2↑
2HCl
H2↑+Cl2↑
电解质
浓度减小
加HCl
不活泼金属无氧酸盐
CuCl2
Cu2++2e−Cu
2Cl−−2e−
Cl2↑
CuCl2
Cu+Cl2↑
加CuCl2
放H2
生碱型
活泼金属无氧酸盐
NaCl
2H++2e−H2↑
2Cl−−2e−Cl2↑
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
电解质
和水
生成新
电解质
加HCl
放O2
生酸型
不活泼金属含氧酸盐
CuSO4
Cu2++2e−Cu
4OH−−4e−
2H2O+O2↑
2CuSO4+2H2O2Cu+
2H2SO4+O2↑
电解质
和水
生成新
电解质
加CuO
1．用如图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时，控制溶液pH为9~10，阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确的是
A.用石墨作阳极，铁作阴极
B.阳极的电极反应式：Cl-+2OH--2e-ClO-+H2O
C.阴极的电极反应式：2H2O+2e-H2↑+2OH-
D.除去CN-的反应：2CN-+5ClO-+2H+N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O
【答案】D
【备注】正确提取题目中给出的有用信息是解答本题的关键，本题的有用信息有“含CN-、Cl-”、“pH为9~10”、“ClO-将CN-氧化”、“无污染的气体”等。
2．请按要求回答下列问题。
（1）根据如图回答①②：
①打开K2，合并K1。A电极可观察到的现象是 ；B极的电极反应为 。
②打开K1，合并K2。A电极可观察到的现象是 ；B极的电极反应为 。
（2）根据如图回答③④：
③将较纯净的硫酸铜溶液放入如图所示的装置中进行电解，石墨电极上的电极反应式为 ，电解反应的离子方程式为 。
④实验完成后，铜电极增重a g，石墨电极产生标准状况下的气体体积为 L。
【答案】（1）①锌不断溶解 Cu2++2e-Cu ②锌镀上一层红色的铜 Cu-2e-Cu2+
（2）③ 4OH--4e-2H2O+O2↑ 2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+ ④ 0.175a
题型三 电解池中守恒运算
用石墨电极电解1 L含硝酸铜和氯化钠各 0.1 mol的混合溶液，当阳极上生成2.24 L(标准状况)气体时，假设溶液的体积不变，下列说法正确的是
A.电解过程中溶液中有蓝色沉淀生成 B.阴极也产生2.24 L(标准状况)气体
C.阴极增重6.4 g D.所得溶液的pH大于7
【答案】C
【解析】（1）根据离子放电顺序写出电解反应方程式;（2）利用电子守恒进行相关计算。含硝酸铜和氯化钠各0.1 mol的混合溶液中，各离子的物质的量分别为Cu2+ 0.1 mol、Na+ 0.1 mol、Cl- 0.1 mol、N 0.2 mol。阳极Cl-先放电：2Cl--2e-Cl2↑，由于Cl-仅0.1 mol，故电子转移了0.1 mol，标准状况下放出Cl2 0.05 mol，即1.12 L。据题意知阳极生成2.24 L(标准状况)气体，故OH-继续放电：4OH--4e-2H2O+O2↑，放出O2的体积为 2.24 L-1.12 L=1.12 L，此时电子转移了0.2 mol，消耗OH- 0.2 mol，即在电解过程中共转移0.3 mol电子。阴极上发生还原反应：Cu2++2e-Cu，A、B项错误;因溶液中含Cu2+ 0.1 mol，故阴极析出铜6.4 g，C项正确;此时消耗了0.2 mol 电子，还有0.1 mol电子由H+消耗：2H++2e-H2↑，需H+ 0.1 mol，故消耗OH-的物质的量大于消耗H+的物质的量，所得溶液的pH小于7，D项错误。
原电池和电解池的相关计算包括两极产物的定量计算，溶液pH的计算、根据电量求产物的量与根据产物的量求电量等的计算。不论哪类计算，均可概括为下列三种：
1.根据电子守恒法计算：用于串联电路，阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。
2.根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算。
3.根据关系式计算：根据得失电子守恒建立已知量与未知量之间的桥梁，列出计算所需的关系式。
例如，通过4 mol e-为基准可构建电极产物之间的关系式如下：
1．用惰性电极电解200 mL一定浓度的硫酸铜溶液，实验装置如图所示，如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH，电解过程中转移的电子数为
A．0.2 mol B．0.4 mol C．0.6 mol D．0.8 mol
【答案】B
2．电化学在日常生活中用途广泛，图①是镁-次氯酸钠燃料电池的示意图，电池总反应为Mg+ClO-+H2OCl-+Mg(OH)2↓，图②是处理含Cr2的工业废水的装置示意图，下列说法正确的是
图① 图②
A.图②中Cr2向惰性电极移动，与该极附近的OH-结合转化成Cr(OH)3
B.图②中若有0.084 g阳极材料参与反应，则阴极会有33.6 mL的气体产生
C.图①中发生的还原反应是Mg2++ClO-+H2O+2e-Cl-+Mg(OH)2↓
D.若图①中3.6 g镁溶解产生的电量用以图②中的废水处理，则理论上可产生10.7 g氢氧化铁沉淀
【答案】C
3．如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯分别盛放100 g 5%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10%的K2SO4溶液，电极均为石墨。
（1）接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4的浓度为10.47%，乙中电极c的质量增加。
①电源的N端为 极；
②电极b上发生的电极反应为 ；
③电极b上生成的气体在标准状况下的体积为 ；
④电极c的质量的变化量为 g。
（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解 (填“能”或“不能”)继续进行，原因是 。
【答案】（1）①正 ② 4OH--4e-2H2O+O2↑ ③ 2.8 L ④ 16
（2）能 铜全部析出后，电解质溶液转变为硫酸，反应也就变为水的电解反应
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