點(diǎn)擊電解典型易錯(cuò)題

同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)的過程中，難免會(huì)做錯(cuò)一些題目。那么，產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因是什么呢？如何防止出現(xiàn)這些錯(cuò)誤呢？本文結(jié)合電解相關(guān)的典型易錯(cuò)題，分析錯(cuò)解的原因，直到解題思路，闡述正確的解題思想方法。希望同學(xué)們閱讀此文后，能舉一反三，觸類旁通，在今后的解題中避免出相類似的失誤。

【例1】下列有關(guān)電解硝酸鉀溶液的敘述正確的是（ ）

A. NO3-向陽極移動(dòng)，K+向陰極移動(dòng)，分別在兩極放電

B. OH-向陽極移動(dòng)，陽極附近的溶液呈堿性

C. 陰極上H+放電，陰極附近的溶液呈堿性

D. 隨著電解的進(jìn)行，溶液的pH減小

誤解：選C，認(rèn)為OH-向陽極移動(dòng)，陽極附近的溶液呈堿性。

正解： NO3-、OH-向陽極移動(dòng)，由于放電能力OH->NO3-，陽極反應(yīng)為4OH--4e-=2H2O+O2↑，促使陽極附近水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，富集下來的H+使得陽極附近的溶液呈酸性；K+、H+向陰極移動(dòng)，由于放電能力H+ >K+，陰極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑，促使陰極附近水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，富集下來的OH-使得陰極附近的溶液呈堿性。電解硝酸鉀溶液實(shí)為電解水，由于KNO3溶液呈中性，因此溶液的pH不變。因此只有C選項(xiàng)正確。

【例2】如圖1所示，X、Y分別為直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a極質(zhì)量增加，b極板處有無色無臭氣體放出，符合這一條件的是（ ）

誤解：選C或多選D。

誤解原因：選C是未能依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷電機(jī)的類型；多選D的原因有兩種，一是未注意題中要求b極板處放出的是無色無臭氣體，二是對(duì)OH-、Cl-放電順序掌握的不準(zhǔn)確，誤認(rèn)為OH-先放電，在b極板處放出O2。

正解：a極質(zhì)量增加，說明溶液中金屬陽離子發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生單質(zhì)在a極板析出，此極為陰極，可推出X應(yīng)為電源負(fù)極，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于放電能力H+ >Na+，2H++2e-=H2↑，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于放電能力Cl-> OH-，2Cl--2e-=Cl2↑，Cl2為黃綠色有刺激性氣味氣體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案為A。

點(diǎn)評(píng)：電解時(shí)，若電極質(zhì)量增加，該電極一定是陰極，因?yàn)橐欢ㄊ墙饘訇栯x子在該電極上的電子被還原；若電極質(zhì)量減小，該電極一定為陽極，且電極材料一定為金屬，因?yàn)槭墙饘賳钨|(zhì)失去電子被氧化。

【例3】在25℃時(shí)，將兩個(gè)銅電極插入硫酸鈉的飽和溶液中進(jìn)行電解，通電一段時(shí)間后，陰極上逸出amol氣體，同時(shí)有wg Na2SO4·10H2O晶體析出，若溫度不變，則剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（ ）

A. ×100%

B. ×100%

C. ×100%

D. ×100%

誤解：認(rèn)為電解硫酸鈉溶液，實(shí)為電解水，反應(yīng)為2H2O2H2↑+ O2↑。當(dāng)陰極上逸出amol氣體（氫氣）時(shí)，消耗水的物質(zhì)的量為amol，其質(zhì)量為18ag。又析出的wg Na2SO4·10H2O晶體中含Na2SO4的質(zhì)量為=g，相當(dāng)于把g Na2SO4溶于水得到（w+18a）g飽和硫酸鈉溶液，從而誤選D。

誤解原因：于審題時(shí)未注意到電極為“銅”電極，而銅是活性電極，陽極反應(yīng)為：Cu-2e-=2Cu2+，即該裝置電解的實(shí)質(zhì)是電解水。

正解：由于陽極為“銅”電極，兩極反應(yīng)分別為：陽極：Cu-2e-=2Cu2+，陰極：2H++2e-=H2↑，總反應(yīng)為Cu+2H2OCu（OH）2↓+ H2↑。當(dāng)陰極上逸出amol氣體（氫氣）時(shí)，消耗水的物質(zhì)的量為2amol，其質(zhì)量為36ag。在析出的wg Na2SO4·10H2O晶體中含Na2SO4的質(zhì)量為=g，相當(dāng)于把g Na2SO4溶于水得到（w+36a）g飽和硫酸鈉溶液。正確答案為C。

【例4】用鉑電極電解CuSO4溶液，當(dāng)Cu2+濃度降低至原來的一半時(shí)停止通電，若加入適量的下面物質(zhì)，能使溶液恢復(fù)成原來濃度的是（ ）

A. CuSO4 B. CuO

C. Cu（OH）2 D. CuCO3

誤解：選B或少選D。

誤解原因：用惰性電極電解CuSO4溶液，陽極：4OH--4e-=2H2O+O2↑，陰極：2Cu2++2e-=Cu，因此要恢復(fù)成原來濃度應(yīng)加入Cu（OH）2。少選D的原因是未認(rèn)識(shí)到向H2SO4溶液中加入適量的CuCO3[可將CuCO3理解為CuO·CO2]的效果與加入適量的CuO相同。

正解：用惰性電極電解CuSO4溶液反應(yīng)的方程式2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+ O2↑，析出Cu，放出O2，二者的物質(zhì)的量比為2∶1，脫離溶液的相當(dāng)于CuO，因此要使溶液恢復(fù)成原來濃度應(yīng)加入CuO；又向H2SO4溶液中加入適量的CuCO3[理解為CuO·CO2]的效果與加入適量的CuO相同。因此答案為BD。

點(diǎn)評(píng)：在電解過程中，兩極析出某些物質(zhì)（固體或氣體）的量，加入與脫離反應(yīng)體系物質(zhì)相當(dāng)?shù)幕衔锛纯墒谷芤簭?fù)原，即（出啥加啥，以化合物形式加入。

【例5】用惰性電極電解一定濃度的CuSO4溶液，通電一段時(shí)間后，向所得的溶液中加入0.1molCu（OH）2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH。則電解過程中共轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為（ ）

A. 0.4mol B. 0.5 mol

C. 0.2 mol D. 0.6 mol

誤解：電解后加入0.1molCu（OH）2后恰好電解質(zhì)溶液恢復(fù)，由電解反應(yīng)的方程式2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+ O2↑，認(rèn)為在陰極只有0.1Cu2+ mol放電，轉(zhuǎn)移了0.2 mol電子，選擇C。

誤解原因：忽視了加Cu（OH）2與加CuO的區(qū)別。

正解：電解CuSO4溶液，如果CuSO4足量，電解一段時(shí)間后，使到電解前的濃度和pH溶液恢復(fù)到電解前的濃度和pH的方法應(yīng)該是加入CuO。而本題加入的是0.1mol Cu（OH）2，相當(dāng)于比加入0.1molCuO多加了0.1molH2O[可將Cu（OH）2理解為CuO·H2O]，說明在陽極放電的是0.1molCu2+和0.1molH+，因此共轉(zhuǎn)移了0.4 mol電子，正確選項(xiàng)為A。

【例6】向水中加入等物質(zhì)的量的Ag+、Pb2+、Na+、SO42-、NO3-、Cl-。將該溶液用惰性電極電解片刻，則氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為（ ）

A. 35.5∶108 B. 16∶207

C. 8∶1 D. 108∶35.5

誤解：依據(jù)放電順序認(rèn)為兩極反應(yīng)分別為，陽極：2Cl--2e-=Cl2↑，陰極：Ag++e-=Ag，依據(jù)兩極通過電子的量相等，有Cl2——2Ag，兩級(jí)產(chǎn)物質(zhì)量比為35.5∶108，錯(cuò)選A或D。

誤解原因：疏漏了離子之間的反應(yīng)。

正解：由于離子之間會(huì)發(fā)生沉淀反應(yīng)Ag++Cl-=AgCl↓，Pb2++SO42-=PbSO4↓，電解質(zhì)溶液實(shí)際上是硝酸鈉溶液，電解時(shí)，實(shí)質(zhì)上是電解水。答案為C。

【例7】甲、乙兩個(gè)電解池均為Pt電極且相互串聯(lián)，甲池中盛有AgNO3溶液，乙池中盛有 一定量的某鹽溶液，通電一段時(shí)間后，測(cè)得甲池中電極質(zhì)量增加2.16g，乙池中電極上析出0.24g金屬。則乙池中的溶質(zhì)可能是（ ）

A. CuSO4 B. MgSO4

C. Al（NO3）3 D. Na2SO4

誤解：甲池陽極：Ag++e-=Ag，由甲池中電極質(zhì)量增加2.16g，推知轉(zhuǎn)移了0.02mol電子。設(shè)乙池中金屬離子化合價(jià)為+x，根據(jù)電子守恒，乙池中電極上析出的0.24g金屬的物質(zhì)的量為0.02/x，所以該金屬的相對(duì)原子質(zhì)量為12x，當(dāng)x=1時(shí)，為答案。x=2時(shí)，選B。x=3時(shí)，無答案。因此誤選B。

誤解原因：忽視了離子的放電順序。

正解：由于電解的是鹽溶液，根據(jù)放電順序：Cu2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+，可知電解鹽溶液時(shí)，析出的金屬一定不是Na、Mg、Al，因此選A。

例8. CuI是一種不溶于水的白色固體，它可由反應(yīng)2Cu2++4I-=2CuI↓+I2而得到。現(xiàn)以石墨為陰極，銅為陽極電解KI溶液（加有少量酚酞和淀粉溶液）。電解開始不久，陰極區(qū)溶液呈紅色，而陽極區(qū)溶液呈現(xiàn)藍(lán)色。對(duì)這個(gè)現(xiàn)象的正確解釋是（ ）

①陰極電極反應(yīng)：2H++2e-=H2↑，使溶液中c（OH-）> c（H+）

②陽極電極反應(yīng)：Cu-2e-=2Cu2+，Cu2+顯藍(lán)色

③陽極電極反應(yīng)：2Cu-4e-+4I-=2CuI↓+I2，I2遇淀粉變藍(lán)

④陽極電極反應(yīng)：2I--2e-=I2，I2遇淀粉變藍(lán)

A. ①② B. ①③

C. ①④ D. ②④

誤解：選A或C。

誤解原因：選A是未充分利用題給信息，沒有考慮Cu2+與I-不能共存。選C是未注意陽極為金屬電極材料。

正解：陽極電極材料為金屬Cu，Cu放電，由題給信息知Cu2+與I-不能共存，故陽極電極反應(yīng)為2Cu-4e-+4I-=2CuI↓+I2，生成的I2遇淀粉變藍(lán)。陰極為水電離出的H+放電，2H++2e-=H2↑，使陰極附近水的電離平衡正動(dòng)，溶液中c（OH-）> c（H+），陰極區(qū)溶液顯堿性，酚酞變紅。正確選項(xiàng)為B。

（作者單位：河北省遷安一中）

責(zé)任編校 李平安