电解产物的判断方法和电解对溶液ph值的变化的规律

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1、电解产物的判断方法和电解对溶液pH值的变化的规律广州市铁一中学吴磊一、掌握电解反应产物及电解时溶液pH值的变化规律1、要判断电解产物是什么，必须理解溶液中离子放电顺序：阴极放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。放电顺序是：K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+(H+)、Cu2+、Hg2+、Ag+、Au3+放电由难到易—1—阳极：若是惰性电极作阳极，溶液中的阴离子放电，放电顺序是：S2-、I-、Br-、Cl-、OH-、含氧酸根离子(NO3-、SO42-、CO32-)、F-失电子由易到难若是非惰性电极作阳极，则是电极本身

2、失电子。要明确溶液中阴阳离子的放电顺序，有时还需兼顾到溶液的离子浓度。如果离子浓度相差十分悬殊的情况下，离子浓度大的有可能先放电。如理论上H+的放电能力大于Fe2+、Zn2+，但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时，由于溶液[Fe2+]或[Zn2+]>>[H+]，则先在阴极上放电的是Fe2+或Zn2+，因此，阴极上的主要产物则为Fe和Zn。但在水溶液中，Al3+、Mg2+、Na+等是不会在阴极上放电的。2．电解对溶液PH值的影响：（1）电解后整个溶液的PH值变化由总反应及溶液浓度的变化来决定，可分为以下几种情况：若消耗H+或生成OH－，溶液的p

3、H值增大；若消耗OH－或生成H+，溶液的pH值减小。若电解水，PH值的变化由原溶液的PH值来决定。类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度溶液pH值使电解质溶液复原电解水型阴：2H++2e－ ＝H2↑↓阳：4OH－ –4e－＝2H2O+O2↑NaOH（碱性）H2SO4（酸性NA2SO4（中性）水增大增大减小不变加H2O电解溶质型电解质电离出的阴阳离子分别在两极上放电HClCuCl2电解质电解质减小不考虑增大加HCl加CuCl2放H2生碱型阴：H2O放H2生碱阳：电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质增大加HCl放O2生酸型阴：电解质阳离子

4、放电阳：H2O放O2生酸CuSO4AgNO3电解质和水生成新电解质减小加CuO（2）电解后电极附近溶液的pH值变化：若阳极周围生成O2，则消耗OH－，PH值减小；若阴极周围生成H2，则消耗H+，PH值增大。6二、例题分析例1、以石墨棒为电极电解硝酸铜水溶液，写出电解反应的离子方程式和化学方程式：解析：Cu(NO3)2水溶液由Cu(NO3)2和H2O两种物质组成，其中含有NO3-、OH-两种阴离子和Cu2+、H+在两种阳离子。NO3-、OH-在阳极上得电子的先后顺序是OH-〉NO3-，Cu2+和H+在阴极上得电子的先后顺序是Cu2+〉H+。溶液中

5、的OH-来自难电离的水，电极反应式为：阳极：2H2O-4e-=O2↑+4H+阴极：2Cu2++4e-=2Cu将两个电极反应式相加，得电解Cu(NO3)2水溶液的离子方程式和化学方程式：2Cu2++2H2O电解2Cu+O2↑+4H+2Cu(NO3)2+2H2O电解2Cu+O2↑+4HNO3点拨：以惰性电极电解电解质水溶液，分析电解反应的一般步骤：（1）分析电解质水溶液的组成，找全离子并分为阴、阳离子两类：（2）分别对阴阳离子排出放电和得电子顺序，写出两极上得电极反应式：（3）合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。例2、右图中x

6、、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)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解析：通电后a极板增重，表明溶液中金属阳离子在a极板上放电，发生还原反应析出了金属单质，因此可确定a极板是电解池的阴极，与它相连接的直流电源的x极是负极。选项C中x极为正极，故C不正确。A中电解液为CuSO4溶液，阴极a板上析出Cu而增重，阳极b板上由于OH－离子放电而放出无色无臭的O2，故A正确。B中电解液为NaOH溶液，通电后阴极a

7、上应放出H2，a极板不会增重，故B不正确。D中电解液为CuCl2溶液，阴极a板上因析出Cu而增重，但阳板b板上因Cl－离子放电，放出黄绿色有刺激性气味的Cl2，故D不正确。例3：右图中电极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，在c、d两极上共收集到336mL（标准状态）气体。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∶6∶∶。（4）AgNO3溶液的浓度（填增大、减小或不变。下同），AgNO3溶液的p

8、H，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g。解析