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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pH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 HCl CuCl2 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：电解质阳离子放电 阳：H2O放O2生酸 CuSO4 AgNO3 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OH－，PH值减小； 若阴极周围生成H2，则消耗H+，PH值增大。 二、例题分析 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： 2 Cu2+ +2 H2O 电解 2Cu + O2 ↑ +4H+ 2 Cu(NO3)2 +2 H2O 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： 分析电解质水溶液的组成，找全离子并分为阴、阳离子两类： 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： 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、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 CuSO4 B 石墨 石墨 负极 NaOH C 银 铁 正极 AgNO3 D 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