第5課時(shí)必備知識(shí)----電解原理及應(yīng)用

［基本規(guī)律］①電解池的工作原理；②利用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律;

知識(shí)清單③電解質(zhì)溶液的復(fù)原規(guī)律

［重要應(yīng)用］①電解飽和食鹽水；②電鍍；③電冶金

知識(shí)點(diǎn)1電解池的構(gòu)成及工作原理

國(guó)必備知識(shí)(和第知識(shí)為基主干梳理

i.電解和電解池

(1)電解：在電流作用下,電解質(zhì)在兩個(gè)電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過(guò)程。

(2)電解池：將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。

(3)電解池的構(gòu)成

①有與電遮相連的兩個(gè)電極。

②電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))。

③形成閉合回路。

2.電解池的工作原理

(1)電極名稱(chēng)及電極反應(yīng)式(以電解CuCb溶液為例)

石墨

電極名稱(chēng)：陽(yáng)極電極、「電極名稱(chēng)：陰極

反應(yīng)類(lèi)型：氧化反應(yīng)反應(yīng)類(lèi)型：還原反應(yīng)

電極反應(yīng)式：電極反應(yīng)式：Cu"+2e-=Cu

CuQ京液

-

2Cl--2e^Cl2f

電解總反應(yīng)的離子方程式：CU2++2C1=Cu+Chto

(2)電極名稱(chēng)的判斷

①陰極：與電源負(fù)極相連,強(qiáng)到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。

②陽(yáng)極：與電源正極相連,失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。

隨值金屬活動(dòng)性順序中銀以前的金屬(含銀)作電極時(shí)，由于金屬本身可以參與陽(yáng)極

反應(yīng)，稱(chēng)為活性電極(如Zn、Fe、Cu、Ag等)；金屬活動(dòng)性順序中銀以后的金屬或非金屬作

電極時(shí)，稱(chēng)為惰性電極，主要有鉆(Pt)、石墨等。

(3)電子和離子的移動(dòng)方向

①電子：從電源負(fù)極流出后,流向電解池陰極；從電解池的陽(yáng)極流出后流向電源的正極。

②離子：陽(yáng)離子移向電解池的陰極,陰離子移向電解池的陽(yáng)極。

硒窗電解時(shí)，在外電路中有電子通過(guò)，而在溶液中是靠離子移動(dòng)導(dǎo)電，即電子不通

過(guò)電解質(zhì)溶液，簡(jiǎn)單概括為“電子不下水，離子不上線”。

(4)電解池的工作原理圖解

電源

3.電解池中電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)

判斷電解池的陰陽(yáng)極?與宜流電源負(fù)極相連的

為陰極.與直流電源正極相連的為陽(yáng)極

看清電解池的陽(yáng)極材料是怡性電極還是活性電

二看

極（除Au、Pl外的金屬為活性電極）

活性電極:電極材料失電子?生成

|相應(yīng)的金屬陽(yáng)離子____________

mg

惰性電極:陰離子失電子,生成相

應(yīng)的單質(zhì)或高價(jià)化合物（陰離子放

_

電順序：手一>r>Br->cr>

三寫(xiě)（）IL>含銃酸根離子>I「）

陽(yáng)離子得電子.生成相應(yīng)的單質(zhì)或低

價(jià)化合物[陽(yáng)離子放電順序:AG）

畫(huà)gFe3+>Cu2+>H+（酸）>Fe?+

Zn2+〉H+（水）〉A(chǔ)l3+>M/+

Na+>Ca2+>K+]

隨蠲①陰極不管是什么材料，電極本身都不反應(yīng)，一定是溶液（或熔融電解質(zhì)）中的

+2++

陽(yáng)離子放電。②最常用、最重要的放電順序?yàn)殛?yáng)極：C1>OH；陰極：Ag>Cu>Ho③

電解水溶液時(shí)，K+?AF+不可能在陰極放電，即不可能用電解水溶液的方法得到K、Ca、

Na、Mg,Al等金屬。

4.利用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的四種類(lèi)型

電解質(zhì)總化學(xué)電解質(zhì)溶液電解質(zhì)

類(lèi)型電極反應(yīng)式

（水溶液）（或離子）方程式溶液濃度PH溶液復(fù)原

陽(yáng)極：2H20—40^=02t+通電

含氧酸

4H2H2O^=02t增大減小加HzO

（如H2so4）

陰極：4H++4e-=2Hzt+2H2f

電解

陽(yáng)極：40H—t+

水型通電

強(qiáng)堿2H2。

O2t增大增大加H2O

（如NaOH）陰極：4H2O+4H=2H2t+

+2H2f

40H—

活潑金屬的

含P日極：4OH—4e^^=O2t+通電

2HO^=O2t

氧酸鹽(如2H2O2增大不變加缶0

KNCh、陰極：4H++4e「=2H2t+2Hzt

Na2s04)

無(wú)氧酸(如通電

陽(yáng)極：2c「一2eit通入HC1

HCL除HF2HC1-------Cl2減小增大

+

陰極：2H+2e-=H2t氣體

電解外)f+H21

電解不活潑金屬

通電

質(zhì)型的無(wú)氧酸鹽陽(yáng)極：2C廠一2e一^=Cbt

CuC12-------Cu減小一力口CuCh

(如CuCh,氟陰極：Cu2++2e-=Cu

+CI2t

化物除外)

2c-十

活潑金屬的陽(yáng)極：2C「一2elt通電

放H2生成新通入HC1

無(wú)氧酸鹽(如陰極：2H2O+21=H2t+2H2。----Cb增大

生堿型電解質(zhì)氣體

NaCl)2OH一t+H2t+2OH

2CM++

不活潑金屬陽(yáng)極：2H2。-^=C)2t+

放。2通電生成新力口CuO

的含氧酸鹽4H+減小

生酸型2H20-------2Cu電解質(zhì)或CuCCh

(如CuSO)陰極：2Cu2++4e-^=2Cu

4+O2(+4H+

國(guó)必備知識(shí).域修全面自廁基礎(chǔ)扎實(shí)

[通關(guān)1](易錯(cuò)排查涉U斷正誤

(1)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程就是電解質(zhì)溶液被電解的過(guò)程，是化學(xué)變化(J)

(2)直流電源跟電解池的電極連接后，電子從電源負(fù)極流向電解池陽(yáng)極(X)

(3)電解時(shí)，溶液中陰離子一定在陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)(X)

(4)電解時(shí)，電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子移向陽(yáng)極，陰離子移向陰極(X)

(5)電解時(shí)，經(jīng)過(guò)溶液的電子與電路中電子數(shù)目相同(X)

通電

-

(6)(2020.7?浙江選考)電解MgCL水溶液：2c「+2H2O^=2OH+C12t+H2t(X)

[通關(guān)2](2021?寧夏青銅峽檢測(cè))Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，制取Cu2O的電解池示意圖如

通電

圖所示，電解總反應(yīng)為2Cu+H2。=C112O+H2t。下列說(shuō)法正確的是()

直流電源

石墨口，濃的強(qiáng)堿性

A.銅電極發(fā)生還原反應(yīng)

B.石墨電極上產(chǎn)生氫氣

C.銅電極接直流電源的負(fù)極

D.當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有0.1molCu2O生成

B［根據(jù)電解總反應(yīng)可知，Cu發(fā)生氧化反應(yīng)生成CU2。，則銅電極是陽(yáng)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

石墨是陰極，電極反應(yīng)式為2H2O+2e——2OJT+氏t,電極上產(chǎn)生H2,B項(xiàng)正確；銅電

極是陽(yáng)極，連接直流電源的正極，C項(xiàng)錯(cuò)誤；生成1molCuiO轉(zhuǎn)移2mol電子，故有0.1mol

電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有0.05molCu?。生成，D項(xiàng)錯(cuò)誤。］

［通關(guān)3］（2020?北京平谷區(qū)檢測(cè)）某同學(xué)將電解池工作時(shí)電子、離子流動(dòng)方向及電極種類(lèi)

等信息表示在下圖中，下列有關(guān)分析完全正確的是（）

”一…瑜電源產(chǎn)一

a----------------------------------b

電----------------------電

選項(xiàng)ABCD

a電極陽(yáng)極陰極陽(yáng)極陰極

d電極正極正極負(fù)極負(fù)極

Q離子陽(yáng)離子陽(yáng)離子陰離子陰離子

B［電子從電源的負(fù)極流出，故a是陰極，d是正極，溶液中陽(yáng)離子Q移向陰極a。］

［通關(guān)4］（2020?全國(guó)卷H）電致變色器件可智能調(diào)控太陽(yáng)光透過(guò)率，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。下圖

是某電致變色器件的示意圖。當(dāng)通電時(shí)，Ag+注入到無(wú)色W03薄膜中，生成A&WO3,器件

呈現(xiàn)藍(lán)色，對(duì)于該變化過(guò)程，下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.Ag為陽(yáng)極

B.Ag+由銀電極向變色層遷移

C.W元素的化合價(jià)升高

D.總反應(yīng)為WC）3+xAg=AgxWO3

C［根據(jù)圖示及信息，Ag失去電子轉(zhuǎn)化為Ag+,Ag為陽(yáng)極，A項(xiàng)正確；通電時(shí)，Ag

+注入到無(wú)色WO3薄膜中，生成AgxWCh,B項(xiàng)正確；轉(zhuǎn)化過(guò)程中，WO3轉(zhuǎn)化為AgxWCh,

W的化合價(jià)降低，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)題意，總反應(yīng)為WC）3+xAg=Ag￡WC）3,D項(xiàng)正確。］

［通關(guān)5］（深度思考）結(jié)合電解原理，按要求書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式：

⑴用惰性電極電解MgCb溶液

陽(yáng)極反應(yīng)式：;

陰極反應(yīng)式：;

總反應(yīng)離子方程式：?

⑵用A1作電極電解NaOH溶液

陽(yáng)極反應(yīng)式：;

陰極反應(yīng)式：;

總反應(yīng)離子方程式：__________________________________________________________

(3)以鋁材為陽(yáng)極，電解H2s04溶液，鋁材表面形成氧化膜

陽(yáng)極反應(yīng)式：;

陰極反應(yīng)式：；

總反應(yīng)方程式：。

(4)離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系。由有機(jī)陽(yáng)離子、A12C1；和A1C1；組成的

離子液體作電解液時(shí)，可在鋼制品上電鍍鋁。鋼制品應(yīng)接電源的極，已知電鍍過(guò)程

中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽(yáng)離子不參與電極反應(yīng)，陰極反應(yīng)式為o若改用AlCh

水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為=

解析(4)電鍍時(shí)，鍍件作陰極，即鋼制品作陰極，接電源負(fù)極，根據(jù)陰極生成A1可知

-

反應(yīng)式為4Abe1；+3e=Al+7AlCl4。若改用AlCb水溶液作電解液，陰極反應(yīng)為2H卡

+2e-=H2t,產(chǎn)物為H2O

-2+

答案(l)2Cr-2e=Cl2t2H++2e-=H2t或2H2(D+2e-=H2t+2OJTMg

通電

+2Cr+2H2O^=Mg(OH)2I+C12t+H2t

---

(2)2Al-6e+80H=2A10；+4H2O6H2O+6e=3H2t+60H2A1+2H2O+

通電

20H^^=2A10；+3H2t

通電

++

(3)2A1-6e-+3H2O=AbO3+6H6H+6e-=3H2t2A1+3H2O==AI2O3+

3H2t

負(fù)；；

(4)4A12C1+3e-=Al+7AlClH2

廣?方法指導(dǎo)＜、

分析電解過(guò)程的思維程序

知識(shí)點(diǎn)2電解原理的應(yīng)用

181必備知識(shí)卷慝知識(shí)為基主干梳理

i.氯堿工業(yè)

（1）電極反應(yīng)

陽(yáng)極：2CF—2屋=Cbt（氧化反應(yīng)）

陰極：2H++2屋=H2t（還原反應(yīng)）

（2）總反應(yīng)式

通電

①化學(xué)方程式：2NaCl+2H2（＞=^2NaOH+H2t+C12（。

通電

②離子方程式：2C「+2H2。==2O1T+H2t+Cbt。

（3）氯堿工業(yè)制燒堿、氫氣和氯氣圖解

濕氯氣Cl2

電解總反應(yīng)方程式電極反應(yīng)式

通電陽(yáng)極：2CP—2屋=C12t,

冶煉鈉

2NaCl（熔融）-----2Na+Cbt陰極：2Na++2e——2Na

通電陽(yáng)極：2C「一2。T，

冶煉鎂

MgCL（熔融）-----Mg+Cbt陰極：M『++2e—^^Mg

通電陽(yáng)極：6C）2—-12^t，

冶煉鋁

2Al2。3（熔融）-----4A1+3O2t

冰晶石陰極：4Al3++121=4A1

國(guó)必備知識(shí)（⑥③全面自測(cè)基礎(chǔ)扎實(shí)

［通關(guān)I］（易錯(cuò)排查）判斷正誤

（D在鍍件上電鍍銅時(shí)，也可以用惰性材料作陽(yáng)極，用硫酸銅溶液作電解液（J）

（2）電解飽和食鹽水時(shí)，兩個(gè)電極均不能用金屬材料（X）

（3）電鍍銅和電解精煉銅時(shí)，電解質(zhì)溶液中c（Cu2+）均保持不變（X）

（4）電解冶煉鎂、鋁通常電解MgCb和AI2O3，也可以電解MgO和AlCb（X）

⑸電解精煉時(shí)，陽(yáng)極泥可以作為提煉貴重金屬的原料（V）

（6）用Zn作陽(yáng)極，F(xiàn)e作陰極，ZnCb作電解質(zhì)溶液，由于放電順序：H+>Zn2+,不可能

在鐵上鍍鋅（X）

［通關(guān)2］（2020.1?浙江選考）在氯堿工業(yè)中，離子交換膜法電

解飽和食鹽水示意圖如圖，下列說(shuō)法不正確的是（）

A.電極A為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣

B.離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜

C.飽和NaCl溶液從a處進(jìn)，濃NaOH溶液從d處出

D.OH」遷移的數(shù)量等于導(dǎo)線上通過(guò)電子的數(shù)量

D［由圖可知，電極A產(chǎn)生Cb,發(fā)生氧化反應(yīng)，則電極A是陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為2cl

--2e~=Chf,A項(xiàng)正確；電極B是陰極，電極反應(yīng)式為2H2。+21=2011—十112t,為

維持電解質(zhì)溶液呈電中性，且得到NaOH溶液，Na+通過(guò)離子交換膜向右側(cè)移動(dòng)，則應(yīng)為陽(yáng)

離子交換膜，B項(xiàng)正確；由上述分析可知，飽和NaCl溶液從a處進(jìn)，較濃NaOH溶液從d

處流出，C項(xiàng)正確；由B項(xiàng)分析可知，Na+透過(guò)離子交換膜向右遷移，OH一不能透過(guò)，D項(xiàng)

錯(cuò)誤。］

［通關(guān)3］（2021.7?浙江選考）電解高濃度RCOONa（竣酸鈉）的NaOH溶液，在陽(yáng)極RCOO

放電可得到R—R（烷嫌）。下列說(shuō)法不正確的是（）

通電

A.電解總反應(yīng)方程式：2RCOONa+2H2O^=R—R+2CO2t+H2t+2NaOH

B.RCOCT在陽(yáng)極放電，發(fā)生氧化反應(yīng)

C.陰極的電極反應(yīng)：2H2。+2鼠=2OJT+H2t

D.電解CH3coONa、CH3cH2coONa和NaOH混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷

A［溶液呈堿性，不能產(chǎn)生CO2,A項(xiàng)錯(cuò)誤；RCOCT在陽(yáng)極放電，化合價(jià)升高，發(fā)生

氧化反應(yīng)，B項(xiàng)正確；水電離產(chǎn)生的H+在陰極得電子產(chǎn)生H2,其電極反應(yīng)式為2H2。+2屋

=2OH-+H2t,（2項(xiàng)正確;RCOCT轉(zhuǎn)化為R—R可以理解為脫去一個(gè)C和兩個(gè)O,產(chǎn)生R—,

繼而產(chǎn)生R—R,故CH3coONa、CH3cH2coONa溶液中的CH3co0、CH3cH2coO,脫

去一個(gè)C和兩個(gè)。后，產(chǎn)生CH3一,CH3CH2—,繼而產(chǎn)物可能是乙烷、丙烷、丁烷，D項(xiàng)

正確。］

［通關(guān)4］（2020?山東卷）采用惰性電極，以去離子水和氧氣為原料通過(guò)電解法制備雙氧水

的裝置如圖所示。忽略溫度變化的影響，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.陽(yáng)極反應(yīng)為2H2O—4e「==4H++O2t

B.電解一段時(shí)間后，陽(yáng)極室的pH未變

C.電解過(guò)程中，H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移

D.電解一段時(shí)間后，a極生成的與b極反應(yīng)的02等量

D［A項(xiàng)，根據(jù)題圖可知a極為陽(yáng)極，其反應(yīng)式為2H2。一4b=411++02t,正確；B

項(xiàng)，陽(yáng)極室產(chǎn)生的氫離子通過(guò)質(zhì)子交換膜進(jìn)入陰極室，陽(yáng)極室pH保持不變，正確；C項(xiàng)，

電解過(guò)程中陽(yáng)離子移向陰極，故H+移向b極，正確；D項(xiàng)，根據(jù)電極反應(yīng)式：陽(yáng)極反應(yīng)為

-+

2H2O-4e=4H+O2t,陰極反應(yīng)為2寸+02+2屋=JhCh,故a極生成的O2與b極反

應(yīng)的。2不等量，錯(cuò)誤。］

［通關(guān)5］（2021?湖南湘潭檢測(cè)）利用如圖所示裝置模擬電解原理在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

下列說(shuō)法正確的是（）

直流電源

A.氯堿工業(yè)中，X電極上的反應(yīng)式是4OIT—4屋=2%0+。2t

B.電解精煉銅時(shí)，Z溶液中的Ci?+濃度不變

C.在鐵片上鍍銅時(shí)，Y是純銅

D.制取金屬鎂時(shí)，Z是熔融的氯化鎂

D［氯堿工業(yè)中陽(yáng)極是C「放電生成Cb;電解精煉銅時(shí)陽(yáng)極上粗銅溶解，陰極上C/+

放電析出Cu,由于粗銅中含有鋅、鐵、鍥等雜質(zhì)，電解質(zhì)溶液中Cu2+濃度變?。昏F片上鍍

銅時(shí)，陰極應(yīng)該是鐵片，陽(yáng)極是純銅。］

訓(xùn)練（三H^一）電解原理及應(yīng)用

⑥基礎(chǔ)性朝若里

1.（2021?陜西洛南中學(xué)檢測(cè)）用石墨作電極，電解U形管中的飽和NaCl溶液（滴有酚猷

溶液），裝置如圖。下列敘述正確的是（）

ri

石誓］儼

n——n

.■HL?'

NaCl溶液

（滴有酚酰溶液）

A.通電后，NaCl發(fā)生電離

B.通電一段時(shí)間后，陽(yáng)極附近溶液先變紅

C.當(dāng)陽(yáng)極生成0.1mol氣體時(shí)，整個(gè)電路中轉(zhuǎn)移0.1mol電子

通電

D.電解飽和食鹽水的總反應(yīng)方程式為2NaCl+2H2。=2NaOH+Cl2t+H2t

D［NaCl溶于水時(shí)，在水分子作用下發(fā)生電離，不需要通電，A項(xiàng)錯(cuò)誤；陽(yáng)極反應(yīng)式

為2c「一2屋=CLt,產(chǎn)生黃綠色氣體，陽(yáng)極附近溶液不變紅，B項(xiàng)錯(cuò)誤；陽(yáng)極上生成0.1

molCb時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電解飽和食鹽水時(shí)，陽(yáng)極上析出Cb,陰

通電

極上析出H2,電解總反應(yīng)方程式為2NaCl+2H2O_2NaOH+Cl2t+H2t,D項(xiàng)正確。］

2.（2021?河北武邑中學(xué)檢測(cè)）下列關(guān)于如圖裝置說(shuō)法中正確的是（）

A.保護(hù)鐵時(shí)，a極為鐵片，b極為鋅片

B.電鍍銅時(shí)，a極為鍍件，b極為純銅

C.精煉銅時(shí)，a極為粗銅，b極為純銅

D.用石墨電解飽和食鹽水時(shí)，b極有黃綠色氣體產(chǎn)生

C［電解池中活性電極作陽(yáng)極被腐蝕，陰極受到保護(hù)，故保護(hù)鐵時(shí)，b極為鐵片，A錯(cuò)

誤；電鍍銅時(shí)，鍍層銅作陽(yáng)極，鍍件作陰極，故a極為純銅，b極為鍍件，B錯(cuò)誤；電解精

煉銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極，純銅作陰極，故a極為粗銅，b極為純銅，C正確；用石墨電解飽和

食鹽水時(shí)，b極是陰極，電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=2OH-+H2t,產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體，

D錯(cuò)誤。］

3.（2020?北京海淀區(qū)一模）利用太陽(yáng)能電解水制H2是解決能源危機(jī)的重要方向。采用固

體氧化還原調(diào)節(jié)劑作為離子交換體系，實(shí)現(xiàn)H2、02分離。下列分析正確的是（）

太陽(yáng)能電池

A.左側(cè)電解池應(yīng)選用酸性溶液，a極反應(yīng)式為2H++2r=H2t

B.b極反應(yīng)式：NiOOH+H2O+e~=Ni(OH)2+OH

C.c為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)

D.電解一段時(shí)間后，可將b、c對(duì)調(diào)，循環(huán)利用物質(zhì)

D［根據(jù)圖示，左側(cè)電解池應(yīng)選用堿性溶液，連接電源負(fù)極的為陰極，則a為陰極，陰

極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2。+2屋=H2t+2OIT,A項(xiàng)錯(cuò)誤；連接電源負(fù)極的為

陰極，則a為陰極，b為陽(yáng)極，陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故電極反應(yīng)方程式為Ni(OH)2+

OH-e=NiOOH+H2O,B項(xiàng)錯(cuò)誤；連接電源正極的為陽(yáng)極，則d為陽(yáng)極，c為陰極，陰

極發(fā)生還原反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；b電極發(fā)生的反應(yīng)Ni(OH)2+OJT—e--NiOOH+H2。，c電

極發(fā)生的反應(yīng)為NiOOH+HzO+e-—Ni(OH)2+OlT,故電解一段時(shí)間后，可將b、c對(duì)調(diào),

循環(huán)利用，D項(xiàng)正確。］

4.(2021?安徽“皖南八?！甭?lián)考)用石墨電極完成下列電解實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

--------1

鐵絲a處試紙變藍(lán)；b處變紅，局部褪色；

/!)d1/

C處無(wú)明顯變化；d處試紙變藍(lán)

氟化鈉溶液潤(rùn)濕的pH試紙

下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或推測(cè)不合理的是()

A.a為電解池的陰極

B.b處有氯氣生成，且與水反應(yīng)生成了鹽酸和次氯酸

C.c處發(fā)生了反應(yīng)：Fe-3e-=Fe3+

D.d處：2H20+21=2OH-+H2t

C［該裝置是兩個(gè)電解池的串聯(lián)裝置，a極與電池的負(fù)極相連，則a是電解池的陰極，

A項(xiàng)正確；根據(jù)電池的連接方式可知，a、d是陰極，b、c極是陽(yáng)極，b極的反應(yīng)式為2C「

-2e-=Cl2t,b處變紅，局部褪色，說(shuō)明Cb與水反應(yīng)生成了鹽酸和次氯酸，B項(xiàng)正確；

c極是陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為Fe-2e「=Fe2+,C項(xiàng)錯(cuò)誤；d處是陰極，電極反應(yīng)式為2H2。

+2-=2OIT+H2t,溶液呈堿性而使pH試紙變藍(lán)，D項(xiàng)正確。］

5.(202L江西贛州七校聯(lián)考)下列關(guān)于如圖裝置說(shuō)法正確的是()

氣體出a

疫-M溶液

A.裝置中電子移動(dòng)的途徑是：負(fù)極一FefM溶液一石墨一正極

B.若M為NaCl溶液，通電一段時(shí)間后，溶液中可能有NaClO

C.若M為FeCb溶液，可以實(shí)現(xiàn)石墨上鍍鐵

D.若M是海水，該裝置是通過(guò)“犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法”使鐵不被腐蝕

B［裝置中電子移動(dòng)的途徑：負(fù)極一Fe電極，然后是溶液中的陰離子在陽(yáng)極（石墨）放電

一電源的正極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若M為NaCl溶液，通電一段時(shí)間后，陽(yáng)極產(chǎn)生Cb,溶液中的

NaOH與陽(yáng)極產(chǎn)生的Cb發(fā)生反應(yīng)生成NaCl和NaClO,所以溶液中可能有NaClO,B項(xiàng)正

確；若M為FeCb溶液，在陽(yáng)極，溶液中的Fe?+失去電子變?yōu)镕e3+,所以不可能實(shí)現(xiàn)石墨

上鍍鐵，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若M是海水，該裝置是電解池，是通過(guò)外加電流的陰極保護(hù)法使鐵不

被腐蝕，不是通過(guò)“犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法”，D項(xiàng)錯(cuò)誤。］

考查

6.（2021?山東日照實(shí)驗(yàn)中學(xué)檢測(cè)）鋁陽(yáng)極氧化處理后形成的氧化膜比鋁的天然氧化膜耐

磨性、耐腐蝕性及裝飾性有明顯的提高，工業(yè)中以鋁為陽(yáng)極，置于硫酸溶液中電解，裝置如

圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）

硫酸溶液

-

A.陽(yáng)極電極反應(yīng)式為2A1-6e+6OH-=AI2O3+3H2O

B.隨著電解的進(jìn)行，溶液的pH逐漸增大

C.當(dāng)陰極生成氣體3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時(shí)，陽(yáng)極增重2.4g

D.電解過(guò)程中H+移向鋁電極

C［A項(xiàng)，硫酸溶液顯酸性，陽(yáng)極反應(yīng)式為2A1-6屋+3H2O=AbO3+6H+；B項(xiàng)，

陰極反應(yīng)式為6H++6屋=3H2t,電解過(guò)程中H2O減少，pH減小；D項(xiàng)，電解過(guò)程中H+

移向陰極（石墨極）。］

7.（202L天津靜海區(qū)四校聯(lián)考）如圖所示，在一定電壓下用惰性電極電解由等物質(zhì)的量

濃度的FeCL、HC1組成的混合溶液。已知在此電壓下，陰、陽(yáng)離子根據(jù)放電能力順序，都

可能在陽(yáng)極放電。下列分析正確的是（）

A.Ci電極上的電極反應(yīng)式為2H2O+2e--2OH-+H2t

B.Ci電極處溶液首先變黃色

C.C2電極上可依次發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe?’一屋^=Fe3+,2C1--2e-^=Cbf

D.每當(dāng)Ci電極上有2g物質(zhì)生成時(shí)，就會(huì)有2NA個(gè)電子通過(guò)溶液

C［C1電極與電源的負(fù)極相連，作陰極，溶液中的氫離子放電，電極反應(yīng)式為2H++

2e-=H2t,A項(xiàng)錯(cuò)誤；Ci電極處氫離子放電，溶液堿性增強(qiáng)，溶液不會(huì)變成黃色，B項(xiàng)

錯(cuò)誤；C2電極與電源的正極相連，作陽(yáng)極，亞鐵離子的還原性強(qiáng)于氯離子，則依次發(fā)生的

電極反應(yīng)為Fe2+—晨=Fe3+、2c「一2e-=CLt,C項(xiàng)正確；電子只能通過(guò)導(dǎo)線傳遞，不

能通過(guò)溶液，D項(xiàng)錯(cuò)誤。］

8.（2021?山東泰安一中檢測(cè)）現(xiàn)用Pt電極電解1L濃度均為0.1mol/L的HC1、CuSO4

的混合溶液，裝置如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）

HCkCuSO4的混合溶液

A.電解開(kāi)始時(shí)陰極有H2放出

B.電解開(kāi)始時(shí)陽(yáng)極上發(fā)生：Cu2++2e-=Cu

C.整個(gè)電解過(guò)程中，SOf不參與電極反應(yīng)

D.當(dāng)電路中通過(guò)電子的量超過(guò)0.1mol時(shí)，此時(shí)陰極放電的離子發(fā)生了變化

C［由于陽(yáng)離子的氧化性：CU2+>H+,電解開(kāi)始時(shí)，C/+先在陰極放電，故陰極上有

Cu析出，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于陰離子的還原性：cr>OH>sof,則電解開(kāi)始階段陽(yáng)極上c「

放電，電極反應(yīng)式為2c「一2屋=Cbt,B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于還原性：C1>OH>sof,整個(gè)

電解過(guò)程中，陽(yáng)極上C「OJT先后放電，sof不能放電，故sof不參與電極反應(yīng)，C

2+

項(xiàng)正確；混合液中含有0.1molHCl和0.1molCuSO4,陰極上先發(fā)生反應(yīng)：Cu+2e-=Cu,

當(dāng)電路中通過(guò)0.1mol電子時(shí)，消耗0.05molCu",混合液中還剩余0.05molCu?’,故通過(guò)

電子的量超過(guò)0.1mol時(shí)，陰極放電的離子未發(fā)生變化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。］

9.（2021?四川攀枝花檢測(cè)）高鐵酸鹽在環(huán)保能源領(lǐng)域有廣泛的用途。用保（Ni）、鐵作電

極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鹽NazFeCU的裝置如圖所示。下列推斷合理的是（）

■I宜流電源臼

A.Fe電極是陽(yáng)極，電極反應(yīng)式Fe+4H2。-6e「-FeOr+8H+

B.電解時(shí)電子流向：負(fù)極一Ni電極一電解液一Fe電極一正極

C.若隔膜為陰離子交換膜，則電解結(jié)束后左側(cè)溶液中含有FeOj

D.電解時(shí)陽(yáng)極區(qū)pH減小、陰極區(qū)pH增大，撤去隔膜，溶液混合后，與原溶液相比，

pH減?。ê雎泽w積變化）

D［利用該電解裝置制備N(xiāo)azFeCU,Fe電極與直流電源的正極相連，則Fe電極是陽(yáng)極，

由于電解質(zhì)溶液是NaOH溶液，故陽(yáng)極反應(yīng)式為Fe—6e-+8OHT=FeO1+4H2O,A項(xiàng)

錯(cuò)誤；電子只在電極和導(dǎo)線上流動(dòng)，不能進(jìn)入電解質(zhì)溶液，B項(xiàng)錯(cuò)誤；陰極反應(yīng)式為2H2。

+2e-=2OH-+H2t,若隔膜為陰離子交換膜，為維持電解質(zhì)溶液呈電中性，陰極產(chǎn)生的

OH」通過(guò)隔膜向右側(cè)移動(dòng)，故電解結(jié)束后右側(cè)溶液中含有FeO1，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電解時(shí)陽(yáng)極

消耗OH,陰極生成OH,則陽(yáng)極區(qū)pH減小、陰極區(qū)pH增大；據(jù)得失電子守恒可知，轉(zhuǎn)

移電子相等時(shí)，陽(yáng)極消耗OJT比陰極生成OH」要多，撤去隔膜，溶液混合后，溶液的堿性

減弱，則與原溶液相比，pH減小，D項(xiàng)正確。］

10.（2021?遼寧沈陽(yáng)六校聯(lián)考）海水提取金屬鋰的裝置如圖所示，工作時(shí)，在電極c依次

檢測(cè)到兩種氣體。下列說(shuō)法正確的是（）

電極d

電極c

A.電子的流向：電極d—電極bf電極af電極c

B.離子交換膜為質(zhì)子交換膜

C.丁基鋰可用LiNCh水溶液代替

D.若導(dǎo)線中轉(zhuǎn)移1mol電子，則電極c產(chǎn)生氣體的質(zhì)量在8g和35.5g之間

D［海水中含有C「、OH\SOf等陰離子，工作時(shí)，在電極c依次檢測(cè)到兩種氣體,

這兩種氣體應(yīng)為CL和。2,則電極c是陽(yáng)極，電極a是正極，故電子的流向：電極bf電極

d,電極c-電極a,A項(xiàng)錯(cuò)誤；海水中的Li+通過(guò)離子交換膜進(jìn)入丁基鋰，并在電極d發(fā)生

還原反應(yīng)生成鋰，則離子交換膜是陽(yáng)離子交換膜，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電極d發(fā)生的反應(yīng)是Li++e「

=Li,Li與水反應(yīng)生成LiOH和H2,故丁基鋰不能用LiNCh水溶液代替，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電極

+

c上發(fā)生的反應(yīng)為2c「一2-=Cbt、2H2O-4e=4H+O2t,轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，若

只析出Cb,可得到0.5molCL,質(zhì)量為35.5g；若只析出O2,可得到0.25mol。2,質(zhì)量為

8g,由于c極得到Cb和O2混合氣體，故氣體的質(zhì)量介于8g和35.5g之間，D項(xiàng)正確。］

11.（2021?福建三明質(zhì)檢）鋰鋼氧化物二次電池成本較低，且對(duì)環(huán)境無(wú)污染，其充放電的

放電

反應(yīng)方程式為V2O5+XU充電LixV2O5?下圖為用該電池電解含鎂酸性廢水制取單質(zhì)保的裝

置。下列說(shuō)法正確的是（）

鋰銳氧化物電池

—

陽(yáng)

陰鍍銀

棒

碳

離

n離鐵棒

子

子

膜

H膜

Na百二二-一含二二

二NaOH溶液二二二二?溶液二二二二二^性溶液二二

A.該電池充電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)LV2O5—xe-=V2O5+xLi+

B.該電池可以用LiCl水溶液作電解質(zhì)溶液

C.當(dāng)電池中有7gLi參與放電時(shí)，能得至U59gNi

D.電解過(guò)程中，NaCl溶液的濃度會(huì)不斷增大

D［鋰銳氧化物電池充電時(shí)，負(fù)極連接外加電源的負(fù)極作電解池的陰極，發(fā)生的電極

反應(yīng)式為L(zhǎng)i++「=+Li,A項(xiàng)錯(cuò)誤；Li是活潑金屬，能與水反應(yīng)，故該鋰銳氧化物電池

不能用LiCl水溶液作電解質(zhì)溶液，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為L(zhǎng)i—底=口+,

有7gLi（即1mol）參與放電時(shí)，電路中轉(zhuǎn)移1mol電子；鍍銀鐵棒發(fā)生的反應(yīng)為Ni2++21

=Ni,通過(guò)1mol電子時(shí)析出0.5molNi,其質(zhì)量為0.5molX59g/mol=29.5g,C項(xiàng)錯(cuò)誤;

電解過(guò)程中，陰極區(qū)C「透過(guò)陰離子膜向NaCl溶液中遷移，陽(yáng)極區(qū)Na+透過(guò)陽(yáng)離子膜向NaCl

溶液中遷移，故NaCl溶液的濃度不斷增大，D項(xiàng)正確。］

-應(yīng)用性

12.（2021?山東荷澤期初調(diào)研）連二亞硫酸鈉（Na2s2O4）俗稱(chēng)保險(xiǎn)粉，是一種強(qiáng)還原劑。工

業(yè)常用惰性電極電解亞硫酸氫鈉的方法制備連二亞硫酸鈉，原理裝置如圖所示，下列說(shuō)法正

確的是（）

濃H,SO4

NaHSO3

溶液

離子交換膜

A.b電極應(yīng)該接電源的負(fù)極

B.裝置中所用離子交換膜為陰離子交換膜

C.電路中每轉(zhuǎn)移1mol1消耗SO2的體積為11.2L

+

D.a電極的電極反應(yīng)式為2HSO；+2e-+2H=S20r+2H2O

D［由裝置圖中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，左邊由NaHSCh得到電子轉(zhuǎn)化為Na2s2O4,右邊由

SO2失去電子轉(zhuǎn)化為H2SO4,所以a電極接電源的負(fù)極，b電極接電源的正極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；a

+

電極的反應(yīng)式為2HSO；+2e-+2H=S20r+2H2O,b電極的反應(yīng)式為SCh+ZHzO—Ze

-=SO］+4H+,所以裝置中離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由電極反應(yīng)式可知，

每轉(zhuǎn)移1mole-消耗0.5molSO2,但沒(méi)有給出氣體的溫度和壓強(qiáng)，所以SC）2氣體的體積無(wú)法

-+

計(jì)算，C項(xiàng)錯(cuò)誤；a電極的電極反應(yīng)式為2HSO1+2e+2H=S2Or+2H2O,D項(xiàng)正確。］

13.（2021?黑龍江哈爾濱六中檢測(cè)）氯鹽可導(dǎo)致混凝土中的鋼筋腐蝕。為防止混凝土中的

鋼筋腐蝕，可在混凝土表面敷置一定電解質(zhì)溶液并將惰性金屬導(dǎo)電網(wǎng)浸泡其中，惰性金屬導(dǎo)

電網(wǎng)與鋼筋分別連接外部直流電源從而除去C廣，裝置如圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

B.金屬導(dǎo)電網(wǎng)上發(fā)生的電極反應(yīng)為2c1一一2屋=。2T

C.混凝土中的鈣離子向鋼筋方向移動(dòng)

D.電解一段時(shí)間后鋼筋附近溶液的pH增大

A［由C「移動(dòng)的方向可知鋼筋接電源的負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬導(dǎo)電網(wǎng)為陽(yáng)極，發(fā)生的

電極反應(yīng)為2c「一2e-=Cbt,B項(xiàng)正確；混凝土一端為陰極，鈣離子為陽(yáng)離子，所以向

鋼筋方向移動(dòng)，C項(xiàng)正確；鋼筋附近發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2。+2「=H2t+2OJT,所以電

解一段時(shí)間后鋼筋附近溶液的pH增大，D項(xiàng)正確。］

14.（2021?江西九江六校聯(lián)考）最近某科研小組創(chuàng)建了一種通過(guò)連續(xù)電解將能量?jī)?chǔ)存為化

學(xué)能的裝置。在氧化鈕基質(zhì)的陽(yáng)極和二氧化鈦涂覆的鈦陰極之間是可通過(guò)H+的固體聚合物

電解質(zhì)，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）

2

O

O

。

(簡(jiǎn)稱(chēng)GC)」

固體聚合物

電解質(zhì)

0

」—H20

H0

(簡(jiǎn)稱(chēng)0X)

A.電源的b極為負(fù)極

B.在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中，固體電解質(zhì)中H+由陰極向陽(yáng)極移動(dòng)

C.陰極的電極反應(yīng)式為：OX+4H++4e-=GC+H2。

D.為增強(qiáng)陽(yáng)極電解液導(dǎo)電性，可在水中添加適量鹽酸或NaCl

C［右側(cè)電極發(fā)生氧化反應(yīng)生成O