化學

大一輪復習第九章第40講電解原理及應用復習目標1.理解電解池的構成、工作原理，能書寫電極反應式和總反應方程式。2.掌握氯堿工業(yè)、電解精煉、電鍍、電冶金等的反應原理。考點一電解池及工作原理考點二電解原理的應用課時精練練真題

明考向內容索引考點一電解池及工作原理1.電解與電解池整合必備知識電解質溶液(或熔融電解質)氧化還原反應電化學直流電源電解質熔融電解質閉合回路2.構建電解池模型(以電解CuCl2溶液為例)3.電解規(guī)律4.用惰性電極電解不同類型電解質溶液(1)電解水型實例電極反應式及總反應式電解質溶液濃度復原方法H2SO4陰極：2H++2e-===H2↑陽極：2H2O-4e-===4H++O2↑總反應式：2H2O

2H2↑+O2↑____________增大加水(2)電解電解質型實例電極反應式及總反應式電解質溶液濃度復原方法HCl陰極：2H++2e-===H2↑陽極：2Cl--2e-===Cl2↑總反應式：2HCl

H2↑+Cl2↑_______________CuCl2陰極：Cu2++2e-===Cu陽極：2Cl--2e-===Cl2↑總反應式：CuCl2

Cu+Cl2↑____________減小通入HCl加CuCl2固體(3)電解質和水均參與電解型實例電極反應式及總反應式電解質溶液濃度復原方法NaCl、KCl(放H2生堿)陽極：2Cl--2e-===Cl2↑陰極：2H2O+2e-===H2↑+2OH-總反應式：2Cl-+2H2O

Cl2↑+H2↑+2OH-減小并生成新電解質________CuSO4、Cu(NO3)2(放O2生酸)陽極：2H2O-4e-===4H++O2↑陰極：Cu2++2e-===Cu總反應式：2Cu2++2H2O

2Cu+O2↑+4H+______________________________減小并生成新電解質通入HCl加CuO一、電解過程分析與溶液復原1.(2024·黃石高三一模)利用電解原理，可將氨轉化為高純氫氣，其裝置如圖所示。下列說法正確的是A.b為電解池陰極B.電解后左側電極室KOH溶液pH減小C.電解過程中陰離子通過交換膜從右向左遷移D.陽極電極反應式為2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O√提升關鍵能力根據(jù)圖示可知：在a電極上，H2O電離產生的H+得到電子被還原為H2，則a電極為陰極；在b電極上NH3失去電子產生N2，因此b電極為陽極，A錯誤；電解時，在a電極上發(fā)生反應：2H2O+2e-===H2+2OH-，反應消耗水產生OH-，因此電解后左側電極室KOH溶液濃度增大，則溶液pH會增大，B錯誤；電解時，a為陰極，電極反應式為2H2O+2e-===H2+2OH-，b為陽極，電極反應式為2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O，反應消耗OH-，產生H2O，電解過程中左側c(OH-)增大，右側c(OH-)減小，為維持電池持續(xù)工作，則溶液中OH-會通過陰離子交換膜從左向右遷移，C錯誤、D正確。2.以惰性電極電解100mL0.05mol·L-1CuSO4溶液。(1)陽極產生56mL(標準狀況下)氣體時，所得溶液的pH為

(不考慮溶液體積變化)，要使溶液恢復到電解前的狀態(tài)，可加入

g的_________________物質。

10.4(或0.62)CuO(或CuCO3)陽極生成56

mL(標準狀況)即0.002

5

mol

O2，依據(jù)總反應式：2CuSO4+2H2O

2Cu+O2↑+2H2SO4，溶液中生成0.01

mol

H+，c(H+)=0.1

mol·L-1，pH=1；電解生成0.002

5

mol

O2

和0.005

mol

Cu，故要使溶液復原可加0.005

mol

CuO，質量為0.4

g，或加0.005

mol

CuCO3，質量為0.62

g。(2)繼續(xù)通電電解，此時被電解的物質為

，若加入0.005molCu(OH)2可使溶液復原，則電路中轉移的電子為

mol。

水(或H2O)0.02繼續(xù)通電電解，電解質溶液為H2SO4溶液，故實際被電解的物質為H2O；加入

0.005

mol

Cu(OH)2可使溶液復原，相當于加入0.005

mol

CuO和0.005

mol

H2O，故轉移電子為(0.005×2+0.005×2)mol=0.02

mol。(3)通電一段時間，加入0.0025molCu2(OH)2CO3可使溶液復原，則電路中轉移的電子為

mol。

Cu2(OH)2CO3相當于2CuO·H2O·CO2，故轉移的電子為0.005

mol×2+0.002

5

mol×2=0.015

mol。0.015分析電解過程的思維流程二、電極反應式的書寫3.按要求書寫電極反應式和總反應式：(1)用惰性電極電解MgCl2溶液陽極反應式：

；

陰極反應式：

；

總反應離子方程式：

。

2Cl--2e-===Cl2↑Mg2++2H2O+2e-===H2↑+Mg(OH)2↓Mg2++2Cl-+2H2O

Mg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑(2)以鋁材為陽極，電解H2SO4溶液，鋁材表面形成氧化膜陽極反應式：

；

陰極反應式：

；

總反應方程式：

。

(3)電解MnSO4溶液可制備MnO2，其陽極的電極反應式為_____________

。

2Al-6e-+3H2O===Al2O3+6H+2H++2e-===H2↑2Al+3H2O

Al2O3+3H2↑Mn2++2H2O－2e-===MnO2↓+4H+4.電解Na2CO3溶液原理如圖所示：陽極的電極反應式為

，陰極產生的物質A的化學式為

。

H2

電解池電極反應式的書寫(1)用惰性電極電解，分析溶液中的陰、陽離子：陽離子向陰極移動，分析陽離子在陰極上得電子的順序；陰離子向陽極移動，分析陰離子在陽極上失電子的順序。(2)金屬被腐蝕溶解的作陽極，被保護不被腐蝕的作陰極。(3)在寫電極反應式時，要考慮電解質溶液的酸堿性、離子交換膜、甚至反應的區(qū)域等對電極產物的影響。返回考點二電解原理的應用1.氯堿工業(yè)習慣上把電解飽和食鹽水的工業(yè)生產叫做氯堿工業(yè)。(1)反應原理陽極：2Cl--2e-===Cl2↑(

反應)。陰極：2H2O+2e-===H2↑+2OH-(

反應)?？偡磻幕瘜W方程式：___________________________________。總反應的離子方程式：_________________________________。注意電解所用的食鹽要精制。整合必備知識氧化還原2NaCl+2H2O

2NaOH+H2↑+Cl2↑2Cl-+2H2O

2OH-+H2↑+Cl2↑(2)離子交換膜法的生產過程加入或流出的物質a、b、c、d分別是

、___________________、

、

；X、Y分別是

、

。氯堿工業(yè)產品還可用于制備含氯消毒劑和鹽酸。精制飽和NaCl溶液H2O(含少量NaOH)淡鹽水NaOH溶液Cl2H2(3)陽離子交換膜的作用阻止

進入陽極室與Cl2發(fā)生副反應：2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O，阻止陽極產生的Cl2和陰極產生的H2混合發(fā)生爆炸。OH-2.電鍍、電解精煉(1)電鍍①概念：利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的加工工藝。②目的：增強金屬的抗腐蝕能力，增加表面硬度和美觀。鍍層金屬鍍件含有鍍層金屬離子Cu-2e-===Cu2+Cu2++2e-===Cu(2)電解精煉粗銅純銅硫酸銅溶液Cu-2e-===Cu2+、Zn-2e-===Zn2+、Ni-2e-===Ni2+Cu2++2e-===Cu銀、金等金屬不放電形成

，在陰極只有Cu2+放電，鋅、鐵、鎳較活潑的金屬陽離子殘留在

中，故能夠將雜質除去。電解過程中，Cu2+的濃度

。陽極泥電解質溶液有所下降3.電冶金利用電解熔融鹽或氧化物的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。冶煉鈉2NaCl(熔融)

2Na+Cl2↑陽極：2Cl--2e-===Cl2↑陰極：Na++e-===Na冶煉鎂MgCl2(熔融)

Mg+Cl2↑陽極：2Cl--2e-===Cl2↑陰極：Mg2++2e-===Mg冶煉鋁2Al2O3(熔融)

4Al+3O2↑陽極：2O2--4e-===O2↑陰極：Al3++3e-===Al一、氯堿工業(yè)1.(2023·浙江6月選考，13)氯堿工業(yè)能耗大，通過如圖改進的設計可大幅度降低能耗，下列說法不正確的是A.電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應B.電極B的電極反應式為：2H2O+2e-===H2↑

+2OH-C.應選用陽離子交換膜，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液D.改進設計中通過提高電極B上反應物的氧化性來降低電解電壓，減少

能耗提升關鍵能力√電極A是氯離子變?yōu)槁葰?，化合價升高，失去電子，是電解池陽極，因此電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應，故A正確；電極B為陰極，通入的氧氣得到電子，其電極反應式為2H2O+4e-+O2===4OH-，故B錯誤；右室生成氫氧根離子，應選用陽離子交換膜，左室的鈉離子進入到右室，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液，故C正確；改進設計中增大了氧氣的量，提高了電極B處的氧化性，從而降低電解電壓，減少能耗，故D正確。2.工業(yè)上利用電解食鹽溶液制取鹽酸和氫氧化鈉的裝置如圖所示。圖中的雙極膜中間層中的H2O解離為H+和OH-。下列有關說法錯誤的是A.N表示陰離子交換膜B.甲室流出的為氫氧化鈉溶液C.電解總反應：NaCl+H2O

NaOH

+HClD.相比現(xiàn)有氯堿工業(yè)制取氫氧化鈉，該方法更環(huán)保√由圖可知，左邊石墨電極為陰極，右邊石墨電極為陽極，Na+由乙室向甲室遷移，OH-由雙極膜向甲室遷移，甲室流出的為氫氧化鈉溶液，M為陽離子交換膜，氯離子由乙室向丙室遷移，氫離子由雙極膜向丙室遷移，丙室流出的是鹽酸，N為陰離子交換膜，A、B項正確；電解總反應為2H2O

2H2↑+O2↑，C項錯誤；相比現(xiàn)有氯堿工業(yè)制取氫氧化鈉，該方法無氯氣產生，更環(huán)保，D項正確。二、電解精煉、電鍍3.金屬鎳有廣泛的用途，粗鎳中含有Fe、Zn、Cu、Pt等雜質，可用電解法制得高純度的鎳。下列敘述正確的是(已知氧化性：Fe2+<Ni2+<Cu2+)A.陽極發(fā)生還原反應，其電極反應式為Ni2++2e-===NiB.電解過程中，陽極質量的減少量與陰極質量的增加量相等C.電解后，溶液中存在的陽離子只有Fe2+和Zn2+D.電解后，電解槽底部的陽極泥中有Cu和Pt√電解時，陽極Zn、Fe、Ni失去電子，發(fā)生氧化反應，A項錯誤；因氧化性：Ni2+>Fe2+>Zn2+，故陰極的電極反應式為Ni2++2e-===Ni，陽極質量減少是因為Zn、Fe、Ni溶解，而陰極質量增加是因為Ni析出，二者質量不相等，B項錯誤；電解后溶液中的陽離子除Fe2+和Zn2+外，還有Ni2+和H+，C項錯誤。4.(2024·黃岡高三模擬)工業(yè)上用PbSiF6、H2SiF6混合溶液作電解液，用電解法實現(xiàn)粗鉛(主要雜質為Cu、Ag、Fe、Zn，雜質總質量分數(shù)約為4%)提純，裝置示意圖如圖所示，M極附近析出金屬單質。下列說法錯誤的是A.M極與電源的負極相連B.電子由M極流出，經(jīng)電源流回N極C.N極發(fā)生的電極反應之一為Pb-2e-===Pb2+D.工作一段時間后，溶液中c(Pb2+)減小√M極附近析出金屬單質，M極為陰極，與電源的負極相連，A正確；M極為陰極，N極為陽極，電子由陽極流出，經(jīng)電源流回陰極，B錯誤；陽極上溶解的金屬有Pb、Fe、Zn，陰極上析出的金屬只有Pb，兩極上得失電子守恒，故工作一段時間后，溶液中c(Pb2+)減小，D正確。三、電冶金5.電解熔融氯化鈉和氯化鈣混合物制備金屬鈉的裝置如圖所示。陽極A為石墨，陰極為鐵環(huán)K，兩極用隔膜D隔開。氯氣從陽極上方的抽氣罩H抽出，液態(tài)金屬鈉經(jīng)鐵管F流入收集器G。下列敘述正確的是A.氯化鈣的作用是做助熔劑，降低氯化鈉的熔點B.金屬鈉的密度大于熔融混合鹽的密度，

電解得到的鈉在下層C.隔膜D為陽離子交換膜，防止生成的氯

氣和鈉重新生成氯化鈉D.電解時陰極的電極反應為Na++e-===Na，發(fā)生氧化反應，陰極上可能有

少量的鈣單質生成√本裝置的目的是制備金屬Na，可以聯(lián)想電解鋁工業(yè)中的助熔劑冰晶石，則加入氯化鈣的目的為做助熔劑，A正確；由圖可知，金屬鈉在上部收集，所以鈉的密度小于熔融混合鹽的密度，B不正確；由圖可知，Cl-通過隔膜D移至陽極A放電產生Cl2，所以隔膜D應該為陰離子交換膜，C不正確；陰極發(fā)生的是還原反應，D不正確。6.研究發(fā)現(xiàn)，可以用石墨作陽極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2?CaO作電解質，利用圖示裝置獲得金屬鈣，并以鈣為還原劑還原二氧化鈦制備金屬鈦。下列說法正確的是A.將熔融CaF2?CaO換成Ca(NO3)2溶液也可以達到相

同目的B.陽極的電極反應式為C+2O2--4e-===CO2↑C.在制備金屬鈦前后，整套裝置中CaO的總量減少D.陰極的電極反應式為Ca-2e-===Ca2+√由圖可知，石墨為陽極，其電極反應式為C+2O2--4e-===CO2↑，鈦網(wǎng)是陰極，其電極反應式為Ca2++2e-===Ca。將熔融CaF2?CaO換成Ca(NO3)2溶液，陰極上H+放電，無法得到金屬Ca；鈣還原二氧化鈦的化學方程式為2Ca+TiO2===Ti+2CaO，制備金屬鈦前后，CaO的總量不變。返回LIANZHENTI

MINGKAOXIANG練真題明考向1.(2023·湖北，10)我國科學家設計如圖所示的電解池，實現(xiàn)了海水直接制備氫氣技術的綠色化。該裝置工作時陽極無Cl2生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為xmol·h-1。下列說法錯誤的是A.b電極反應式為2H2O+2e-===H2↑+2OH-B.離子交換膜為陰離子交換膜C.電解時海水中動能高的水分子可穿過

PTFE膜D.海水為電解池補水的速率為2xmol·h-1√b電極為陰極，發(fā)生還原反應，電極反應為2H2O+2e-===H2↑+2OH-，故A正確；該裝置工作時陽極無Cl2生成且KOH濃度不變，陽極發(fā)生的電極反應為4OH--4e-===O2↑+2H2O，為保持OH-濃度不變，則陰極產生的OH-要通過離子交換膜進入陽極室，即離子交換膜應為陰離子交換膜，故B正確；電解時電解槽中不斷有水被消耗，海水中的動能高的水可穿過PTFE膜，為電解池補水，故C正確；由電解總反應可知，每生成1

mol

H2要消耗1

mol

H2O，生成H2的速率為x

mol·h-1，則補水的速率也應是x

mol·h-1，故D錯誤。2.(2024·廣東，16)一種基于氯堿工藝的新型電解池(如圖)，可用于濕法冶鐵的研究。電解過程中，下列說法不正確的是A.陽極反應：2Cl--2e-===Cl2↑B.陰極區(qū)溶液中OH-濃度逐漸升高C.理論上每消耗1molFe2O3，陽極室溶

液減少213gD.理論上每消耗1molFe2O3，陰極室物質最多增加138g√左側電極為陰極，發(fā)生還原反應，F(xiàn)e2O3在堿性條件下轉化為Fe，電極反應為Fe2O3+6e-+3H2O===2Fe+6OH-，右側電極為陽極，Cl-放電產生氯氣，電極反應為2Cl—2e-===Cl2↑，中間為陽離子交換膜，Na+由陽極向陰極移動，A、B正確；理論上每消耗1

mol

Fe2O3，轉移6

mol電子，產生3

mol

Cl2，同時有6

mol

Na+由陽極轉移至陰極，則陽極室溶液減少3×71

g+6×23

g=351

g，陰極室物質最多增加6×23

g=138

g，C錯誤、D正確。3.(2022·北京，13)利用如圖裝置進行鐵上電鍍銅的實驗探究。序號電解質溶液實驗現(xiàn)象①0.1mol·L-1CuSO4+少量H2SO4陰極表面有無色氣體，一段時間后陰極表面有紅色固體，氣體減少。經(jīng)檢驗電解液中有Fe2+②0.1mol·L-1CuSO4+過量氨水陰極表面未觀察到氣體，一段時間后陰極表面有致密紅色固體。經(jīng)檢驗電解液中無Fe元素下列說法不正確的是A.①中氣體減少，推測是由于溶液中c(H+)減少，

且Cu覆蓋鐵電極，阻礙H+與鐵接觸B.①中檢測到Fe2+，推測可能發(fā)生反應：Fe+2H+

===Fe2++H2↑、Fe+Cu2+===Fe2++CuC.隨陰極析出Cu，推測②中溶液c(Cu2+)減少，Cu2++4NH3

[Cu(NH3)4]2+

平衡逆移D.②中Cu2+生成[Cu(NH3)4]2+，使得c(Cu2+)比①中溶液的小，Cu緩慢析出，

鍍層更致密√實驗①中，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應，當溶液中氫離子濃度減小，放電生成的銅覆蓋在鐵電極上，阻礙氫離子與鐵接觸，導致產生的氣體減少，可能發(fā)生的反應為Fe+2H+===Fe2++H2↑、Fe+Cu2+===Fe2++Cu，故A、B正確；四氨合銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應生成銅，隨陰極析出銅，四氨合銅離子濃度減小，Cu2++4NH3

[Cu(NH3)4]2+平衡向正反應方向移動，故C錯誤。

√

返回KESHIJINGLIAN課時精練對一對答案12345678910111213141516題號12345678答案CBCBDBCD題號9101112

13

14答案BBBDD

D答案1234567891011121314151615.(1)<

(2)O2+4e-+2H2O===4OH-

(3)H2

116.

1.下列有關電解的說法正確的是A.惰性電極電解硝酸銀溶液不可能在電極上生成銀，因為銀可以溶于硝酸B.25℃，惰性電極電解氫氧化鈉溶液，溶液pH不變，因為實質是電解水C.惰性電極電解足量硫酸銅溶液一段時間，加入氧化銅固體可使電解質

恢復到電解前D.惰性電極電解淀粉碘化鉀溶液，可看到陰極區(qū)域溶液變藍12345678910111213141516答案√12345678910111213141516答案惰性電極電解硝酸銀溶液，在陰極和陽極上分別析出金屬銀和氧氣，Ag不能溶解，A錯誤；惰性電極電解氫氧化鈉溶液，實質是電解水，溶液堿性增強，pH增大，B錯誤；電解總反應式為2H2O+2CuSO4

2Cu+O2↑+2H2SO4，相當于析出CuO，加入氧化銅固體可使電解質恢復到電解前，C正確；陰極發(fā)生還原反應，水電離的H+放電生成氫氣，陽極發(fā)生氧化反應，碘離子放電生成碘單質，則陽極區(qū)域溶液變藍，D錯誤。2.分別以ZrO2、石墨為電極，以熔融CaCl2為電解質，采用熔鹽電脫氧法電解制備金屬Zr。下列說法不正確的是A.石墨電極接電源正極B.陰極有O2生成C.O2-向石墨電極遷移D.Zr4+優(yōu)先于Ca2+在陰極被還原√12345678910111213141516答案12345678910111213141516答案石墨電極為陽極，接電源正極，A正確；在陰極發(fā)生反應：ZrO2+4e-===Zr+2O2-，沒有O2生成，B不正確；電池工作時，陰離子向陽極移動，則O2-向石墨電極遷移，C正確；Zr4+的氧化性大于Ca2+，則Zr4+優(yōu)先于Ca2+在陰極被還原，D正確。3.用如圖所示裝置(X、Y是直流電源的兩極)分別進行下列各組實驗，則下表中各項所列對應關系均正確的是12345678910111213141516答案選項X極實驗前U形管中液體通電后現(xiàn)象及結論A正極Na2SO4溶液U形管兩端滴入酚酞后，a管中呈紅色B正極AgNO3溶液b管中電極反應式是4OH--4e-===O2↑+2H2OC負極CuCl2溶液b管中有氣體逸出D負極NaOH溶液溶液pH降低√12345678910111213141516電解Na2SO4溶液時，陽極上是H2O電離出的OH-發(fā)生失電子的氧化反應，a管中溶液酸性增強，酸遇酚酞不變色，即a管中溶液呈無色，A錯誤；電解AgNO3溶液時，陰極上是Ag+發(fā)生得電子的還原反應，即b管中電極反應是析出金屬Ag的反應，B錯誤；電解CuCl2溶液時，陽極上是Cl-發(fā)生失電子的氧化反應，即b管中Cl-放電，產生Cl2，C正確；電解NaOH溶液時，實際上電解的是水，導致NaOH溶液的濃度增大，堿性增強，pH升高，D錯誤。答案4.關于下列裝置分析正確的是A.裝置甲中陽極上析出紅色物質B.若開始階段裝置甲兩極質量相同，電流表

中通過0.1mol電子，則兩極質量差為3.2gC.若裝置乙通電一段時間后，撤去直流電源，電流表指針可能偏轉D.可以將裝置乙中的銅片更換為鋅片制成鍍鋅鐵√12345678910111213141516答案12345678910111213141516答案由圖可知，裝置甲為電解池，右端石墨為陽極，氯離子發(fā)生氧化反應生成氯氣，故A錯誤；裝置甲左端析出銅單質，轉移0.1

mol電子，會生成3.2

g銅單質，右端無固體析出，兩極質量差為3.2

g，故B正確；由圖可知，裝置乙為電鍍池，陽極電極反應式為Cu-2e-===Cu2+，陰極電極反應式為Cu2++2e-===Cu，所以電解池工作一段時間后，鐵表面鍍上一層銅，撤去直流電源無法形成原電池，電流表指針不會偏轉，故C錯誤；12345678910111213141516答案將銅片更換為鋅片，陽極的電極反應式為Zn-2e-===Zn2+，氧化性：Zn2+<Cu2+，放電順序Cu2+優(yōu)先，故無法實現(xiàn)鐵上鍍鋅，故D錯誤。5.(2024·荊州統(tǒng)考一模)電解法制備Cu2O的裝置如圖所示，已知生成Cu2O的反應為Cu2Cl2+2OH-===Cu2O+H2O+2Cl-，下列說法錯誤的是A.鉑電極連接電源的負極B.離子交換膜為陰離子交換膜C.銅電極反應為2Cu-2e-+2Cl-===Cu2Cl2D.制備7.2gCu2O，陰極區(qū)溶液質量減少0.1g√12345678910111213141516答案12345678910111213141516答案由題意可知，銅電極為電解池的陽極，在氯離子作用下，銅在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成Cu2Cl2，電極反應式為2Cu-2e-+2Cl-===Cu2Cl2，鉑電極為陰極，水分子在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣

6.(2024·甘肅，7)某固體電解池工作原理如圖所示，下列說法錯誤的是A.電極1的多孔結構能增大與水蒸氣的接觸面積B.電極2是陰極，發(fā)生還原反應：O2+4e-===2O2-C.工作時O2-從多孔電極1遷移到多孔電極2D.理論上電源提供2mole-能分解1molH2O√12345678910111213141516答案12345678910111213141516答案電極1上H2O(g)得電子發(fā)生還原反應生成H2(g)，電極1為陰極，電極反應為H2O+2e-===H2+O2-，電極1的多孔結構能增大電極的表面積，增大與水蒸氣的接觸面積，A項正確；電極2上O2-失電子發(fā)生氧化反應生成O2(g)，電極2為陽極，電極反應為2O2--4e-===O2，B項錯誤；電解池工作時，陰離子向陽極移動，即O2-從電極1遷移到電極2，C項正確；電解總反應為2H2O(g)

2H2(g)+O2(g)，分解2

mol

H2O轉移4

mol電子，則理論上電源提供2

mol電子能分解1

mol

H2O，D項正確。12345678910111213141516答案7.(2023·浙江1月選考，11)在熔融鹽體系中，通過電解TiO2和SiO2獲得電池材料(TiSi)，電解裝置如圖，下列說法正確的是A.石墨電極為陰極，發(fā)生氧化反應B.電極A的電極反應：8H++TiO2+SiO2+8e-===

TiSi+4H2OC.該體系中，石墨優(yōu)先于Cl-參與反應D.電解時，陽離子向石墨電極移動√12345678910111213141516答案由圖可知，石墨優(yōu)先于Cl-參與反應，在外加電源下，石墨電極上C轉化為CO，失電子發(fā)生氧化反應，為陽極，與電源正極相連，則電極A作陰極，TiO2和SiO2得到電子產生電池材料(TiSi)，電極反應為TiO2+SiO2+8e-===TiSi+4O2-。8.氨是生產化肥、藥品、精細化學品和塑料等必要的原料，在電化學合成氨的方法中，鋰介導的氮氣還原反應(Li?NRR)是一種有吸引力且已驗證的電化學合成氨途徑。如圖是其中一種電合成氨裝置，下列說法錯誤的是A.電極A的電勢高于電極BB.由圖可知該裝置反應前后，理論上

乙醇的濃度不變C.陰極電極反應式為N2+2Li++4H++6e-===2LiNH2D.理論上若電解液傳導6molH+，最多生成標準狀況下33.6LNH3√12345678910111213141516答案12345678910111213141516答案由圖可知，通入氫氣的電極A為陽極，氫氣在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氫離子，氫離子與EtO-反應生成EtOH，EtOH解離生成氫離子和EtO-，通入氮氣的電極B為陰極，鋰離子在陰極得到電子生成鋰，鋰與氮氣和EtOH解離出的氫離子反應生成氨基鋰，氨基鋰與氫離子反應生成鋰離子和氨氣，則陰極的電極反應式為N2+2Li++4H++6e-===2LiNH2，電解的總反應方程式為N2+3H2

2NH3。由分析可知，通入氫氣的電極A為陽極，通入氮氣的電極B為陰極，則電極A的電勢高于電極B，故A正確；12345678910111213141516答案由電解的總反應方程式可知該裝置反應前后，理論上乙醇的濃度不變，故B正確；陰極的電極反應式為N2+2Li++4H++6e-===2LiNH2，故C正確；由陰極的電極反應式可知4

mol氫離子參與放電生成2

mol氨基鋰，2

mol氨基鋰與2

mol氫離子反應生成2

mol氨氣，則理論上若電解液傳導6

mol氫離子，生成標準狀況下氨氣的體積為2

mol×22.4

L·mol-1=44.8

L，故D錯誤。9.(2025·武漢模擬)石河子大學化學化工學院陳龍教授團隊開發(fā)催化電極實現(xiàn)甲醇制氫，如圖所示，下列敘述錯誤的是A.電極a與電源的負極連接B.每生成2.24L(標準狀況)氣體X時轉移

0.4mol電子C.電極b的反應式為CH3OH+5OH--4e-===HCOO-+4H2OD.電解總反應為CH3OH+OH-===HCOO-+2H2↑√12345678910111213141516答案12345678910111213141516答案電極b上CH3OH失去電子變?yōu)镠COO-，電極b為陽極，電極反應式為CH3OH+5OH--4e-===HCOO-+4H2O，電極a為陰極，水得到電子變?yōu)镠2，電極反應式為2H2O+2e-===H2↑+2OH-。電極a為陰極，與電源負極連接，故A正確；2.24

L(標準狀況)氣體物質的量為0.1

mol，根據(jù)電極反應式2H2O+2e-===H2↑+2OH-可知，轉移電子的物質的量為0.2

mol，故B錯誤；由陰、陽極電極反應式可知總反應式為CH3OH+OH-===HCOO-+2H2↑，故D正確。

√12345678910111213141516答案12345678910111213141516答案m電極上H2O、Cl-發(fā)生失電子的氧化反應轉化成·OH、Cl2，m電極為電解池的陽極，n電極為電解池的陰極，n電極上O2發(fā)生得電子的還原反應轉化成·OH，A項正確；混合溶液呈酸性，故n電極的電極反應為O2+2e-+2H+===2·OH，B項錯誤；

12345678910111213141516答案結合圖示可知，相比于傳統(tǒng)的二維電極反應系統(tǒng)，三維電極的電極比表面積增大，粒子間距小，提高了電流效率，粒子電極表面會生成許多強氧化性物質，氧化效率高，D項正確。11.(2024·黃石高三調研)汞陰極法電解飽和食鹽水制取NaOH的原理如圖所示。下列說法正確的是A.電解室中可使用銅棒做陽極B.電解室中汞陰極的反應為Na++e-

===NaC.解汞室中的反應為吸熱反應D.兩室聯(lián)合生產的總反應為2NaCl

2Na+Cl2↑√12345678910111213141516答案12345678910111213141516答案由原理圖可知，電解室內陽極反應為2Cl--2e-===Cl2↑，陰極反應為Na++e-===Na；解汞室內發(fā)生的反應為2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。電解室中若使用銅棒做陽極，則發(fā)生反應：Cu-2e-===Cu2+，因此不可使用銅棒做陽極，A錯誤；解汞室中鈉與水的反應為放熱反應，C錯誤；根據(jù)分析，電解室內總反應為2NaCl

2Na+Cl2↑，D錯誤。

√12345678910111213141516答案12345678910111213141516答案

√12345678910111213141516答案12345678910111213141516答案

圖乙中電極c是原電池負極，電極d是正極，因此電極d的電勢高于電極c，C錯誤；12345678910111213141516答案圖乙中電極c的電極反應為AlLi-e-===Al+Li+，因此當電路轉移2

mol電子時，理論上電極c質量減少2

mol×7

g·mol-1=14

g，D正確。12345678910111213141516答案14.鈉離子電池具有充電速度快和低溫環(huán)境性能優(yōu)越的特點，其電極材料的導電聚合物中摻雜磺酸基可增強其電化學活性，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是A.c連接d時，Na+透過隔膜進入電極A室B.c連接d時，電源a極的電勢比b極低C.c連接e時，每轉移1mole-，兩電極質

量變化相差23gD.c連接e時，A的電極反應為√12345678910111213141516答案c連接e時，裝置為原電池，電極B為負極，嵌在石墨中的Na失電子變?yōu)镹a+，進入右側電極室后，通過隔膜遷移至左側電極室形成磺酸鹽；c連接d時，裝置是電解池，電極B接外電源負極作陰極，電極A為陽極，Na+通過隔膜遷移至右側電極B室，A錯誤；c連接d時為電解池，a極為外電源正極，電勢高于b極，B錯誤；c連接e時為原電池，每轉移1

mol

e-，電極B有1

mol

Na失電子變?yōu)镹a+并遷移至電極A，電