第03讲 电能转化为化学能——电解-【暑假自学课】2025年新高二化学暑假提升精品讲义（鲁科版2019）

第03讲 电能转化为化学能——电解 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 电解的原理 一、电解熔融氯化钠实验 1．实验装置 2．实验现象：通电后，在石墨片周围有 产生，在铁片上生成 。 3．实验分析 （1）熔融氯化钠中存在的微粒 。 （2）通电后离子的运动方向 ①阳离子Na+移向 电极； ②阴离子Cl－移向 电极。 （3）电极上发生的变化 ①铁电极： ②石墨电极： （4）实验结论 ①熔融氯化钠在电流作用下分解生成了 和 。 ②方程式： 二、电解的原理 1．基本概念 （1）电解：让 通过电解质溶液或熔融的电解质，在两个电极上分别发生 反应和 反应的过程。 （2）电解池 ①定义：将 转化为 的装置。 ②构成条件： 电源、固体电极材料以及电解质溶液或熔融的电解质并构成 。 （3）电极 ①阳极：与电源 相连，发生 反应 ②阴极：与电源 相连，发生 反应 （4）电极反应：在电极上进行的半反应，可以用电极反应式表示。 【归纳总结】电解池与原电池的比较 电解池 原电池 能否自发 使“不能”变为“能”或使“能”变为“易” 能自发进行 能量转化 电能转化为化学能 化学能转化为电能 装置 有外加电源 无外加电源 电极 阳极：连电源的正极； 阴极：连电源的负极 由电极或反应物性质决定，称为正极或负极 反应类型 阳极：氧化反应；阴极：还原反应 负极：氧化反应；正极：还原反应 离子移动 阳离子移向阴极；阴离子移向阳极 阳离子移向正极；阴离子移向负极 相同点 都是电极上的氧化还原反应，都必须有离子导体 2.电解的类型（用惰性电极电解电解质水溶液） 类型 电极反应特点 例子 电解对象 电解质浓度 溶液pH 电解质溶液复原 电解电 解质型 电解质的 离子放电 HCl HCl 减少 增大 加HCl CuCl2 CuCl2 减少 － 加CuCl2 电解水型 阳极OH－放电，阴极H+ 放电 NaOH H2O 增大 增大 加H2O H2SO4 H2O 增大 减小 加H2O Na2SO4、KNO3 H2O 增大 不变 加H2O 放出氢气生成碱型 阴极H+放电 NaCl 电解质和水 部分离子浓度减少 增大 加HCl KBr 加HBr 放出氧气生成酸型 阳极 OH－放电 AgNO3 电解质和水 部分离子 浓度减少 减小 加Ag2O CuSO4 加CuO 知识点2 电解原理的应用 一、电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气 1.装置分析 2.实验现象 （1）阳极上： 。 （2）阴极上： 。 3.原理分析及电极反应 电解时， 移向阳极， 移向阴极。 （1）阳极离子放电顺序： 。电极反应： ， 反应。 （2）阴极离子放电顺序： 。电极反应： ， 反应。 4.电池反应化学方程式： ；离子方程式： 。 二、铜的电解精炼 1、装置分析 2、粗铜成分 （1）主要成分： 。 （2）杂质金属：比铜活泼的有 i等；比铜不活泼的有 等。 （3）电极反应 【易错警示】(1)粗铜中含Zn、Fe、Ag等杂质，同时间段内两电极改变的质量不相等，但两电极通过的电量相等。 (2)电解过程中，阴离子浓度不变，Cu2＋浓度减小，Fe2＋、Zn2＋、Ni2＋浓度增大。 三、电镀 1、定义：应用 原理，在金属表面镀上一薄层金属或合金的方法。 2、目的：增强金属的 能力、耐磨性或改善金属制品的外观。 3、根据电解原理，设计在铁钉上镀铜的实验方案 电镀原理 阳极：Cu－2e－===Cu2＋ 阴极： 电镀方案 电极材料 阳极： 阴极： 电镀液 溶液 镀件 铁钉 【易错警示】电镀的特点：“一多、一少、一不变”。 (1)一多：是指阴极上有镀层金属沉积； (2)一少：是指阳极上有镀层金属溶解； (3)一不变：是指电镀后，电解质溶液中的离子浓度保持不变。 【归纳提升】铜的电解精炼与电镀铜对比 电解精炼铜 电镀铜 电极 材料 阴极 精铜 镀件 阳极 粗铜 纯铜 电极反应式 阳极 Cu(粗铜)－2e－=Cu2＋等 Cu－2e－=Cu2＋ 阴极 Cu2＋＋2e－=Cu(精铜) Cu2＋＋2e－=Cu 电解质溶液浓度的变化 Cu2＋减少，比铜活泼的金属阳离子进入溶液 电解质溶液成分及浓度均不变 知识点3 电解的相关计算 1．电解计算的依据 (1)阳极失去的电子数＝阴极得到的电子数。 (2)串联电路中各电解池转移的电子总数 。 (3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数 。 2．电解计算的方法 (1)根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数 。 (2)根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算。 (3)根据关系式计算：根据得失电子守恒的关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的 。 电解计算时常用的定量关系为4e－～4H＋～4OH－～2H2～O2～2Cu～4Ag。 3．电解计算的步骤 (1)正确书写 (特别要注意阳极材料)。 (2)注意溶液中有多种离子共存时，要确定离子放电的 。 (3)根据得失电子守恒，列出 进行计算。 教材习题03（P29） 在某电解质溶液里，用M和N作电极，通电一段时间后，发现M极质量减小，N极质量增大，符合这一情况的是(　　) A．电解质溶液是稀硫酸 B．M是阳极，N是阴极 C．M和N都是石墨电极 D．M是阴极，N是阳极 解题方法 教材习题05（P29） 餐具表面镀银可达到增强抗腐蚀性、提升美观等目的。下列关于铁表面镀银的说法不正确的是(　　) A．电路中每通过1 mol e－，阴极析出1 mol银 B．铁电极应与电源负极相连 C．阳极电极反应式为Ag－e－=== Ag＋ D．电镀液需要不断更换 解题方法 考点一　电解及其装置 1．下列装置能构成电解池的是 A．B． C． D． 2．下列说法错误的是 A．将电能转化为化学能的装置叫电解池 B．电解时，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动 C．电解池中阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应 D．电解时，电子从电解池的阴极流出，沿导线流回电源的负极 3．下列有关电解池的说法正确的是(　　) A．在电解池中与外接电源负极相连的电极是阳极 B．电解任何物质阳极上失电子数与阴极上得电子数相等 C．电解氯化铜溶液时在阴极上有气体生成 D．电解NaCl、CuCl2两种溶液参加反应的物质是相同的 考点二　电解规律及电极方程式 4．以石墨作电极，电解AgNO3 溶液，可在两极分别得到Ag和O2，下列说法正确的是 A．Ag 附着在阳极：Ag+ + e-= Ag B．O2生成说明氧化性：NO> OH- C．电解过程中溶液的酸性将逐渐减弱 D．电路中每转移2mol 电子，可生成2molAg 和0.5molO2 5．用阴离子交换膜控制电解液中的浓度制备纳米，反应为，装置如图，下列说法正确的是 A．电解时通过交换膜向极移动 B．阳极反应式为 C．阴极放电，有生成 D．电极和电极上生成物的物质的量之比为 6．用如图所示装置电解硫酸铜溶液，下列表述中错误的是 A．c极发生氧化反应 B．若两极均为惰性电极，d极电极反应式为： C．溶液中阳离子往d极移动 D．若c极电极材料为Cu，电解开始后，溶液中浓度持续减小 考点三　电解原理的应用 7．下列装置可以实现铁质餐具上镀银的是 A． B． C． D． 8．如图所示为电解饱和食盐水的原理示意图。下列说法错误的是 A．右室电极处发生还原反应 B．出口c收集到的物质是氯气 C．电解过程中，Na+由左室移向右室 D．通电一段时间后，阴极区c(OH-)减小 9．利用电化学技术处理含有和废水的装置及原理示意图如下。下列说法正确的是 A．电极n连接直流电源的正极 B．电极n产生的气体为 C．反应①的离子方程式： D．当产生224mL(标准状况下)时，理论上外电路通过0.06mol电子 题组四　电解的有关计算 10．某化学兴趣小组利用电解原理设计如图所示装置，拟将氨转化为高纯氢气。下列有关说法错误的是 A．电解一段时间，阴极区溶液pH值变大 B．电解过程中OH−从右向左移动 C．阳极区电极反应式为：2NH3-6e−+6OH−=N2+6H2O D．工作一段时间，左池消耗22.4 LNH3时，右池溶液减少54 g 11．我国科学家发明了一种可充电电池，其工作原理如下图： 下列说法错误的是 A．充电时向Zn电极移动 B．充电时，阴极附近溶液的pH增大 C．放电时，当电路中转移0.2mol电子时，正极区溶液质量增加5.5g D．放电时，电池总反应为 12．一种基于氯碱工艺的新型电解池如图所示，可用于湿法冶铁的研究。下列说法正确的是 A．阴极反应： B．电解过程中，由阴极向阳极移动 C．每消耗时，理论上阳极产生的气体体积为(标准状况下) D．电解一段时间后，阴极区需及时补充溶液，以保证反应持续进行 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.了解电解池的组成及工作原理。 2.掌握电解原理和电解的类型。 3.运用电解原理分析电解食盐水、铜的电解精炼、电镀。 4.能正确书写电解池的电极反应式和总反应方程式。 【学习重难点】 1.电解的基本类型。 2.电解池的电极反应式和总反应方程式的书写。 3.用守恒法进行电解相关计算。 1．下列有关电解的叙述中错误的是 A．与电源正极相连的是阳极 B．与电源负极相连的是阴极 C．电解质溶液中阴离子向阳极方向迁移 D．在阴极上发生失电子反应 2．下列关于电解法镀铜和粗铜精炼的叙述，错误的是 A．粗铜精炼时，用纯铜作阴极 B．镀件上电镀铜时，用铜作阳极 C．都可以用CuSO4溶液作电解液 D．粗铜精炼时，Cu2+浓度不变 3．下列关于电解法镀铜和粗铜精炼的叙述，错误的是 A．粗铜精炼时，用纯铜作阴极 B．镀件上电镀铜时，用铜作阳极 C．都可以用溶液作电解液 D．粗铜精炼时，浓度不变 4．电解CuCl2溶液装置如图所示，下列说法不正确的是 A．阴极石墨棒上有红色的铜附着 B．阳极电极反应为：2Cl--2e-= Cl2 C．电解过程中，Cl-向阳极移动 D．总反应为：CuCl2 = Cu2+ + 2 Cl- 5．近日，科学家开发了高活性磷化铁催化剂用于选择性电化学硝酸盐还原为氨气，工作原理如图所示。下列叙述正确的是 A．a极与电源正极连接 B．一段时间后，KOH溶液浓度保持不变 C．a极的主要电极反应为 D．b极电势小于a极电势 6．一种黄铁矿电解脱硫的原理如图所示(为羟基自由基，具有强氧化性)，下列说法正确的是 A．电极a应与直流电源的负极相连 B．电子由b极经电解质溶液流向a极 C．每生成的同时产生 D．氧化的反应为 7．一种电化学装置如图所示，滤纸经过饱和NaCl溶液(滴加了淀粉—KI溶液)浸湿，将实验装置的K闭合后，下列说法错误的是 A．a极为阴极，发生还原反应 B．盐桥中的向Cu极移动 C．电流沿路径Zn→a→b→Cu流动 D．一段时间后，观察到滤纸b点变蓝 8．我国科学家研发了一种室温下可充电的Na—CO2电池，如题图所示。放电时，Na2CO3与C均沉积在碳纳米管中。下列说法不正确的是 A．充电时，阴极电极反应式为： B．充电时，电源b极为正极，Na+向钠箔电极移动 C．放电时，转移0.4mol电子，碳纳米管电极增重22.4g D．放电时，电池的总反应为 9．如图是电解稀盐酸的装置，其中、为石墨电极。以下说法正确的是 A．a电极为负极 B．电极为阳极 C．电解过程中，氢离子向c电极 D．电解总方程式为： 10．亚硝酸盐对人体健康的危害不亚于农药，可采用电解法除去。工业上电解含废水，将转化为而除去，其次是再生，其装置如图。下列说法正确的是 A．生成的从电解槽的口流出 B．极为阴极，发生还原反应 C．阴极上的电极反应为 D．除去，可再生 11．某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如图，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下列说法正确的是 A．b为电源正极 B．理论上转移2mole-生成22.4LH2 C．电解后海水pH下降 D．阳极发生： 12．电催化还原CO2可实现捕捉并将其转化为燃料CO，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．Co-N-C/P电极与直流电源的正极相连 B．溶液中H+通过质子交换膜向石墨电极一侧移动 C．Co-N-C/P电极发生的反应为： D．工作过程中石墨电极周围溶液的pH不变 13．电解法制备的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．M为电源的负极 B．阳极上的电极反应式为 C．阴离子交换膜应能允许通过而能阻止的扩散 D．理论上每转移0.1mol，阴极上会产生1.12L气体 14．利用肼(N2H4)—空气燃料电池电解CuSO4溶液的装置如图所示。下列说法正确的是 A．装置甲中负极反应式：N2H4-6e-+4OH-=N2+4H2O B．装置甲中离子交换膜为阳离子交换膜 C．一段时间后，装置甲中KOH溶液的pH不变 D．标准状况下，当装置甲中有2.24L O2被还原时，装置乙阳极上放出2.24L气体 15．研究表明以N2为氮源电解可直接制备HNO3，其原理如图所示。下列有关说法正确的是 A．a为电源负极 B．电解一段时间后，阴极区溶液pH降低 C．电解时阳极电极反应式为N2＋6H2O＋10e-=2＋12H＋ D．若转移1 mol电子，可获得标准状况下11.2 L H2 16．钠离子电池具有原材料丰富、成本低廉及安全环保等突出优点。某钠离子电池结构如图正确的是 A．充电时，电极B应与外接直流电源的正极相连 B．充电时，外电路中每转移0.1mol电子，理论上硬碳的质量增加2.3g C．放电时，电子由电极B经导线流向电极A，再经电解质流回电极B D．放电时，正极电极反应式为 17．降低能耗是氯碱工业发展的方向。氯碱工业示意图如图所示，下列说法不正确的是 A．该装置a处获得，b处获得 B．该装置中透过阳离子交换膜向N极区移动 C．该装置中c处一侧流出的是淡盐水 D．电解饱和食盐水的离子方程式是： ·8．我国科学家发明了一种高储能、循环性能优良的水性电池，其工作示意图如下。 下列说法不正确的是 A．放电时，从负极向正极迁移 B．放电时，电极电势左侧电极大于右侧 C．充电时，电池总反应为 D．充电时，若生成，则右池质量减小65g 19．利用如图所示的装置(M、N均为惰性电极)进行电解实验。下列有关说法正确的是 A．若电解质溶液为溶液，则N极有黄绿色气体生成 B．若电解质溶液为溶液，则可进行金属铝的冶炼 C．若电解质溶液为溶液，则电解一段时间后，溶液的会减小 D．若电解质溶液为溶液，每转移电子，M、N电极的质量均变化 20．用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如图①，电解过程中的实验数据如图②，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)，则下列说法正确的是 A．电解过程中，b 电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生 B．a电极上发生的反应方程式为：Cu2++2e-=Cu和 2H2O +2e-= 2OH-+ H2↑ C．曲线0～P段表示H2和O2混合气体的体积变化，曲线 P～Q段表示O2的体积变化 D．电解过程中SO向a极迁移 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第03讲 电能转化为化学能——电解 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 电解的原理 一、电解熔融氯化钠实验 1．实验装置 2．实验现象：通电后，在石墨片周围有气泡产生，在铁片上生成银白色金属。 3．实验分析 （1）熔融氯化钠中存在的微粒Na+、Cl－。 （2）通电后离子的运动方向 ①阳离子Na+移向铁电极； ②阴离子Cl－移向石墨电极。 （3）电极上发生的变化 ①铁电极：2Na++2e－＝2Na ②石墨电极：2Cl－－2e－＝Cl2↑ （4）实验结论 ①熔融氯化钠在电流作用下分解生成了Na和Cl2。 ②方程式：2NaCl2Na+Cl2↑ 二、电解的原理 1．基本概念 （1）电解：让直流电通过电解质溶液或熔融的电解质，在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。 （2）电解池 ①定义：将电能转化为化学能的装置。 ②构成条件：直流电源、固体电极材料以及电解质溶液或熔融的电解质并构成闭合回路。 （3）电极 ①阳极：与电源正极相连，发生氧化反应 ②阴极：与电源负极相连，发生还原反应 （4）电极反应：在电极上进行的半反应，可以用电极反应式表示。 【归纳总结】电解池与原电池的比较 电解池 原电池 能否自发 使“不能”变为“能”或使“能”变为“易” 能自发进行 能量转化 电能转化为化学能 化学能转化为电能 装置 有外加电源 无外加电源 电极 阳极：连电源的正极； 阴极：连电源的负极 由电极或反应物性质决定，称为正极或负极 反应类型 阳极：氧化反应；阴极：还原反应 负极：氧化反应；正极：还原反应 离子移动 阳离子移向阴极；阴离子移向阳极 阳离子移向正极；阴离子移向负极 相同点 都是电极上的氧化还原反应，都必须有离子导体 2.电解的类型（用惰性电极电解电解质水溶液） 类型 电极反应特点 例子 电解对象 电解质浓度 溶液pH 电解质溶液复原 电解电 解质型 电解质的 离子放电 HCl HCl 减少 增大 加HCl CuCl2 CuCl2 减少 － 加CuCl2 电解水型 阳极OH－放电，阴极H+ 放电 NaOH H2O 增大 增大 加H2O H2SO4 H2O 增大 减小 加H2O Na2SO4、KNO3 H2O 增大 不变 加H2O 放出氢气生成碱型 阴极H+放电 NaCl 电解质和水 部分离子浓度减少 增大 加HCl KBr 加HBr 放出氧气生成酸型 阳极 OH－放电 AgNO3 电解质和水 部分离子 浓度减少 减小 加Ag2O CuSO4 加CuO 知识点2 电解原理的应用 一、电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气 1.装置分析 2.实验现象 （1）阳极上：产生黄绿色气体。 （2）阴极上：产生无色气体，溶液变红色。 3.原理分析及电极反应 电解时，Cl－、OH－移向阳极，Na＋、H＋移向阴极。 （1）阳极离子放电顺序：Cl－＞OH－。电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，氧化反应。 （2）阴极离子放电顺序：H＋＞Na＋。电极反应：2H＋＋2e－===H2↑，还原反应。 4.电池反应化学方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑；离子方程式：2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑。 二、铜的电解精炼 1、装置分析 2、粗铜成分 （1）主要成分：Cu。 （2）杂质金属：比铜活泼的有Zn、Fe、Ni等；比铜不活泼的有Ag、Pt、Au等。 （3）电极反应 【易错警示】(1)粗铜中含Zn、Fe、Ag等杂质，同时间段内两电极改变的质量不相等，但两电极通过的电量相等。 (2)电解过程中，阴离子浓度不变，Cu2＋浓度减小，Fe2＋、Zn2＋、Ni2＋浓度增大。 三、电镀 1、定义：应用电解原理，在金属表面镀上一薄层金属或合金的方法。 2、目的：增强金属的抗腐蚀能力、耐磨性或改善金属制品的外观。 3、根据电解原理，设计在铁钉上镀铜的实验方案 电镀原理 阳极：Cu－2e－===Cu2＋ 阴极：Cu2＋＋2e－===Cu 电镀方案 电极材料 阳极：铜片 阴极：铁钉 电镀液 CuSO4溶液 镀件 铁钉 【易错警示】电镀的特点：“一多、一少、一不变”。 (1)一多：是指阴极上有镀层金属沉积； (2)一少：是指阳极上有镀层金属溶解； (3)一不变：是指电镀后，电解质溶液中的离子浓度保持不变。 【归纳提升】铜的电解精炼与电镀铜对比 电解精炼铜 电镀铜 电极 材料 阴极 精铜 镀件 阳极 粗铜 纯铜 电极反应式 阳极 Cu(粗铜)－2e－=Cu2＋等 Cu－2e－=Cu2＋ 阴极 Cu2＋＋2e－=Cu(精铜) Cu2＋＋2e－=Cu 电解质溶液浓度的变化 Cu2＋减少，比铜活泼的金属阳离子进入溶液 电解质溶液成分及浓度均不变 知识点3 电解的相关计算 1．电解计算的依据 (1)阳极失去的电子数＝阴极得到的电子数。 (2)串联电路中各电解池转移的电子总数相等。 (3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等。 2．电解计算的方法 (1)根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数相等。 (2)根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算。 (3)根据关系式计算：根据得失电子守恒的关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。 电解计算时常用的定量关系为4e－～4H＋～4OH－～2H2～O2～2Cu～4Ag。 3．电解计算的步骤 (1)正确书写电极反应式(特别要注意阳极材料)。 (2)注意溶液中有多种离子共存时，要确定离子放电的先后顺序。 (3)根据得失电子守恒，列出关系式进行计算。 （挑2~3道左右有代表性的教材习题，从教学习题中讲解相关知识，注意解题方法要有讲解） 教材习题03（P29） 在某电解质溶液里，用M和N作电极，通电一段时间后，发现M极质量减小，N极质量增大，符合这一情况的是(　　) A．电解质溶液是稀硫酸 B．M是阳极，N是阴极 C．M和N都是石墨电极 D．M是阴极，N是阳极 解题方法 【解析】如果电解质溶液是稀硫酸，阳极发生氧化反应，质量会减少，即M极质量减小；阴极发生还原反应放出氢气，N极质量不变，故A不符合题意；由题意可知，M极质量减小，则发生氧化反应，为阳极；N极质量增大，溶液中的金属阳离子得电子在N极上析出，发生还原反应，N为阴极，故B符合题意，D不符合题意；如果M和N均是石墨电极，M极质量不会减小，故C不符合题意。 【答案】B 教材习题05（P29） 餐具表面镀银可达到增强抗腐蚀性、提升美观等目的。下列关于铁表面镀银的说法不正确的是(　　) A．电路中每通过1 mol e－，阴极析出1 mol银 B．铁电极应与电源负极相连 C．阳极电极反应式为Ag－e－=== Ag＋ D．电镀液需要不断更换 解题方法 【解析】阴极发生反应Ag＋＋e－===Ag，故电路中每通过1 mol e－析出1 mol银，A正确；铁为镀件，应与电源负极相连，故B正确；阳极为镀层金属，电极反应式为Ag－e－===Ag＋，故C正确；阳极发生反应Ag－e－===Ag＋，阴极发生反应Ag＋＋e－===Ag，电镀液浓度不变，不需要更换，故D错误。 【答案】D 考点一　电解及其装置 1．下列装置能构成电解池的是 A．B． C． D． 【答案】D 【解析】电解池是将电能转化为化学能的装置，必须有外接电源，同时形成闭合电路；A装置没有形成闭合电路，错误；B和C没有外接电源，错误；D的装置满足电解池的结构，正确；综上所述，本题选D。 2．下列说法错误的是 A．将电能转化为化学能的装置叫电解池 B．电解时，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动 C．电解池中阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应 D．电解时，电子从电解池的阴极流出，沿导线流回电源的负极 【答案】D 【解析】电解池是将电能转化成化学能的装置，故A正确；根据电解的原理，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，故B正确；根据电解原理，阳离子在阴极上得电子，发生还原反应，阴离子在阳极上失去电子，发生氧化反应，故C正确；电解池中，电子从电源的负极流出，转移到电解池的阴极上，溶液中的阳离子在此处得到电子，阴离子在阳极上失去电子，电子沿导线流向电源的正极，故D错误。故选D。 3．下列有关电解池的说法正确的是(　　) A．在电解池中与外接电源负极相连的电极是阳极 B．电解任何物质阳极上失电子数与阴极上得电子数相等 C．电解氯化铜溶液时在阴极上有气体生成 D．电解NaCl、CuCl2两种溶液参加反应的物质是相同的 【答案】B 【解析】在电解池中与外接电源负极相连的电极是阴极，电解池中的阳极是与电源正极相连的极，故A错误；因为阴阳两极得失电子守恒，所以电解任何物质阳极上失电子数与阴极上得电子数相等，故B正确；电解氯化铜溶液，阳极上生成氯气，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极上生成铜，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，故C错误；电解NaCl溶液时，参加的物质是氯化钠和水，电解CuCl2溶液时，参加反应的物质只有氯化铜，所以电解NaCl、CuCl2两种溶液参加反应的物质不相同，故D错误；故选B。 考点二　电解规律及电极方程式 4．以石墨作电极，电解AgNO3 溶液，可在两极分别得到Ag和O2，下列说法正确的是 A．Ag 附着在阳极：Ag+ + e-= Ag B．O2生成说明氧化性：NO> OH- C．电解过程中溶液的酸性将逐渐减弱 D．电路中每转移2mol 电子，可生成2molAg 和0.5molO2 【答案】D 【分析】用惰性电极电解硝酸银溶液时，阳极上氢氧根离子放电4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极上银离子放电Ag++e-=Ag，可在两极分别得到Ag和O2，据此分析解答。 【解析】阴极上银离子放电Ag++e-=Ag，A错误；O2生成说明OH-先放电，则还原性：＜OH-，B错误；用石墨作电极电解AgNO3溶液的离子方程式为：4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+，溶液的酸性将逐渐增强，C错误；阳极上氢氧根离子放电4OH--4e-=2H2O+O2↑，阴极上银离子放电Ag++e-=Ag，电路中每转移2mol电子，可生成2mol Ag和0.5mol O2，D正确；故选D。 5．用阴离子交换膜控制电解液中的浓度制备纳米，反应为，装置如图，下列说法正确的是 A．电解时通过交换膜向极移动 B．阳极反应式为 C．阴极放电，有生成 D．电极和电极上生成物的物质的量之比为 【答案】B 【分析】根据总反应可以写出阳极反应式，阳极反应式为：2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O，消耗氢氧根，pH减小，Ti极是阴极，阴极的电极反应式为2H2O+2e=H2↑+2OH-，Ti极附近的pH增大，据悉分析。 【解析】根据分析可知，阴极产生的氢氧根离子会通过阴离子交换膜向阳极（Cu极）移动，A错误；结合分析可知，阳极反应式为：2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O，B正确；阴极水电离产生的放电，产生氢气，C错误；根据电子转移数相等可知，若转移2mol电子，Cu电极生成氧化亚铜的物质的量为1mol，Ti电极生成的氢气也是1mol，故生成物的物质的量之比为1:1，D错误；故选B。 6．用如图所示装置电解硫酸铜溶液，下列表述中错误的是 A．c极发生氧化反应 B．若两极均为惰性电极，d极电极反应式为： C．溶液中阳离子往d极移动 D．若c极电极材料为Cu，电解开始后，溶液中浓度持续减小 【答案】D 【分析】由电流的方向可知，a为电源的正极，b为电源的负极，则c为阳极，d为阴极，据此进行解答。 【解析】c极为电解池的阳极，发生氧化反应，故A正确；d为电解池阴极，发生还原反应，d极电极反应式为：Cu2++2e-═Cu，故B正确；电解池中阳离子往阴极移动，d为阴极，则溶液中阳离子往d极移动，故C正确；若c为Cu，则Cu失去电子变为铜离子，溶液中Cu2+浓度保持不变，故D错误；故选D。 考点三　电解原理的应用 7．下列装置可以实现铁质餐具上镀银的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】铁质餐具上镀银时，铁质餐具应为阴极，银为阳极，AgNO3溶液为电解质溶液，分析图中电解池，只有D符合题意，故选D。 8．如图所示为电解饱和食盐水的原理示意图。下列说法错误的是 A．右室电极处发生还原反应 B．出口c收集到的物质是氯气 C．电解过程中，Na+由左室移向右室 D．通电一段时间后，阴极区c(OH-)减小 【答案】D 【分析】左侧电极与电源正极相连，该极为阳极，左边电极上氯离子变成氯气，钠离子移动到了右边，出口c收集到的物质是氯气，右边电极上水电离的氢离子放电生成氢气，出口d收集到氢气，左边最后得到稀氯化钠溶液，右边最后得到浓氢氧化钠溶液； 【解析】右侧连接电源负极，右侧电极为阴极，氢离子放电生成氢气发生还原反应，故A正确；由分析，c收集到的物质是氯气，故B正确；电解池中阳离子向阴极移动，则Na+由左室移向右室，故C正确； 右侧电极与电源负极相连，为阴极，b口通入水(加入少量NaOH增强导电性同时不引入新的杂质)，水得电子发生还原反应产生H2同时生成OH-，所以通电一段时间后，OH-浓度增大，故D错误；故选D。 9．利用电化学技术处理含有和废水的装置及原理示意图如下。下列说法正确的是 A．电极n连接直流电源的正极 B．电极n产生的气体为 C．反应①的离子方程式： D．当产生224mL(标准状况下)时，理论上外电路通过0.06mol电子 【答案】D 【解析】电极m上Cl-失去电子生成HClO，1molCl-失去2mol电子生成1molHClO，电极m为阳极，则电极m与直流电源的正极连接，电极n与直流电源负极连接，故A错误；电极n与直流电源负极连接，电极n为阴极，水在电极n上得到电子产生氢气，故B错误；次氯酸为弱酸，不能写成离子形式，离子方程式应为，故C错误；根据反应，生成1molN2消耗3molHClO，则当产生标准状况下224mL(0.01mol)N2时，理论上外电路通过0.06mol电子，故D正确；故选D。 题组四　电解的有关计算 10．某化学兴趣小组利用电解原理设计如图所示装置，拟将氨转化为高纯氢气。下列有关说法错误的是 A．电解一段时间，阴极区溶液pH值变大 B．电解过程中OH−从右向左移动 C．阳极区电极反应式为：2NH3-6e−+6OH−=N2+6H2O D．工作一段时间，左池消耗22.4 LNH3时，右池溶液减少54 g 【答案】D 【分析】根据装置图可知：在左边NH3失去电子发生氧化反应，为阳极，电极反应为：2NH3-6e−+6OH−=N2+6H2O；右边为阴极，电极反应为：2H2O+2e−=2OH−+H2↑，电解池总反应为：。 【解析】据以上分析可知，阴极的电极反应为：2H2O+2e−=2OH−+H2↑，反应产生OH-，为维持电荷守恒，溶液中OH−向左移动，阴极消耗水，KOH的物质的量不变，则其浓度变大，溶液pH变大，A正确；据以上分析可知，阳极上NH3失去电子被氧化为N2，电极反应为：2NH3-6e−+6OH−=N2+6H2O；右边为阴极，电极反应为：2H2O+2e−=2OH−+H2↑，左边消耗OH-，右边产生OH-，为维持电荷守恒，电解过程中OH−从右向左移动，B正确；根据装置图可知：左侧的阳极电极反应式为：2NH3−6e−+6OH−=N2+6H2O，C正确；未注明是否是标准状况下22.4 L的NH3，无法确定其物质的量，也就无法计算溶液中物质质量变化，D错误； 故选D。 11．我国科学家发明了一种可充电电池，其工作原理如下图： 下列说法错误的是 A．充电时向Zn电极移动 B．充电时，阴极附近溶液的pH增大 C．放电时，当电路中转移0.2mol电子时，正极区溶液质量增加5.5g D．放电时，电池总反应为 【答案】C 【分析】Zn-MnO2电池应该是一种碱性电池，因为通常这类电池使用KOH作为电解质。在放电过程中，锌作为负极被氧化，而二氧化锰作为正极被还原。充电过程则是相反的，即电解反应，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。 【解析】充电时，阳离子（如K⁺）应该向阴极迁移，原来的负极Zn在充电时会成为阴极，这时候阳离子K+应该向阴极移动，故A正确；充电时的阴极发生的反应应该是Zn(OH)+ 2e⁻ = Zn + 4OH⁻，这样，阴极处会产生OH⁻，使得溶液的pH升高，故B正确；根据上面的分析，正极的放电反应是MnO₂ +4H+ +2e⁻ =Mn2+ +2H2O。每摩尔MnO2得到2mol电子，当转移0.2mol电子时，对应的MnO2的物质的量为0.1mol，正极区溶液质量增加8.7g，故C错误；由分析，放电时，电池总反应为，故D正确；故选C。 12．一种基于氯碱工艺的新型电解池如图所示，可用于湿法冶铁的研究。下列说法正确的是 A．阴极反应： B．电解过程中，由阴极向阳极移动 C．每消耗时，理论上阳极产生的气体体积为(标准状况下) D．电解一段时间后，阴极区需及时补充溶液，以保证反应持续进行 【答案】C 【分析】装置图中右侧为饱和食盐水，右侧电极上生成气体，则右侧为电解池的阳极，氯离子放电生成氯气，电极反应：2Cl--2e-=Cl2，左侧电极为阴极，发生还原反应，Fe2O3在碱性条件下转化为Fe，电极反应：，中间为阳离子交换膜，Na+由阳极移向阴极，据此分析判断。 【解析】阴极为碱性环境，电极反应为：，A错误；电解池中，阳离子向阴极移动，则Na+由阳极移向阴极，B错误；每消耗时，即消耗，转移电子数为，由阳极的反应可知，产生0.03molCl2，标况下的体积是，C正确；假设转移6mol电子，阴极会生成6mol，同时有6mol透过离子交换膜移向阴极，则阴极溶液浓度变大，不需要补充，D错误；故选C。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.了解电解池的组成及工作原理。 2.掌握电解原理和电解的类型。 3.运用电解原理分析电解食盐水、铜的电解精炼、电镀。 4.能正确书写电解池的电极反应式和总反应方程式。 【学习重难点】 1.电解的基本类型。 2.电解池的电极反应式和总反应方程式的书写。 3.用守恒法进行电解相关计算。 1．下列有关电解的叙述中错误的是 A．与电源正极相连的是阳极 B．与电源负极相连的是阴极 C．电解质溶液中阴离子向阳极方向迁移 D．在阴极上发生失电子反应 【答案】D 【解析】电解时，与电源正极相连的是电解池的阳极，A正确；电解时，与负极相连的是电解池的阴极，B正确；电解时，溶液中阴离子向阳极方向移动，C正确；阳极上发生氧化反应，失电子，阴极上发生还原反应，得电子，D错误；故选D。 2．下列关于电解法镀铜和粗铜精炼的叙述，错误的是 A．粗铜精炼时，用纯铜作阴极 B．镀件上电镀铜时，用铜作阳极 C．都可以用CuSO4溶液作电解液 D．粗铜精炼时，Cu2+浓度不变 【答案】D 【解析】粗铜精炼时，粗铜作精炼池的阳极，纯铜作阴极，故A正确；镀件上电镀铜时，铜作电镀池的阳极，镀件作阴极，故B正确；电解法镀铜和粗铜精炼时，都可以用硫酸铜溶液作电解液，故C正确；粗铜精炼时，粗铜作精炼池的阳极，锌、铁、铜在阳极失去电子发生氧化反应生成金属阳离子，纯铜作阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，则电解过程中铜离子浓度减小，镀铜时电解液中铜离子浓度几乎不变，故D错误；故选D。 3．下列关于电解法镀铜和粗铜精炼的叙述，错误的是 A．粗铜精炼时，用纯铜作阴极 B．镀件上电镀铜时，用铜作阳极 C．都可以用溶液作电解液 D．粗铜精炼时，浓度不变 【答案】D 【解析】粗铜精炼时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，故A正确；镀件上电镀铜时，铜作阳极，镀件作阴极，故B正确；电解法镀铜和粗铜精炼时，都可以用硫酸铜溶液作电解液，故C正确；粗铜精炼时，粗铜作阳极，锌、铁、铜等在阳极失去电子发生氧化反应生成金属阳离子，纯铜作阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，则电解过程中浓度减小，故D错误；故选D。 4．电解CuCl2溶液装置如图所示，下列说法不正确的是 A．阴极石墨棒上有红色的铜附着 B．阳极电极反应为：2Cl--2e-= Cl2 C．电解过程中，Cl-向阳极移动 D．总反应为：CuCl2 = Cu2+ + 2 Cl- 【答案】D 【分析】电解CuCl2溶液时，总反应为：，电解池中，阳极上发生氧化反应，是氯离子失去电子的氧化反应，电极反应式为：，阴极上发生还原反应，电极反应式为：，溶液中Cu2+向阴极移动，Cl－和OH－向阳极移动，据此分析作答。 【解析】根据题干分析，阴极石墨棒上有红色的铜附着，A项正确；根据题干分析，阳极电极反应为：，B项正确；根据题干分析，电解过程中，Cl－和OH－向阳极移动，C项正确；电解CuCl2溶液时，总反应为：，D项错误；故选D。 5．近日，科学家开发了高活性磷化铁催化剂用于选择性电化学硝酸盐还原为氨气，工作原理如图所示。下列叙述正确的是 A．a极与电源正极连接 B．一段时间后，KOH溶液浓度保持不变 C．a极的主要电极反应为 D．b极电势小于a极电势 【答案】C 【分析】由图示可知，a电极上硝酸根离子被还原生成氨气，所以a电极为阴极、b电极为阳极，阴极反应式为:、阳极反应式为:，a直接连电源的负极、b直接连电源的正极，回答下列问题； 【解析】根据分析可知，a极与电源负极连接， A错误；阳极反应为，水逐渐增多，KOH溶液浓度降低，B错误；根据分析可知：a极的主要电极反应为，C正确；阳极b的电势高于阴极a的电势，D错误；故选C。 6．一种黄铁矿电解脱硫的原理如图所示(为羟基自由基，具有强氧化性)，下列说法正确的是 A．电极a应与直流电源的负极相连 B．电子由b极经电解质溶液流向a极 C．每生成的同时产生 D．氧化的反应为 【答案】D 【分析】由图，b极水得到电子发生还原反应生成氢气，为阴极，则a为阳极； 【解析】a为阳极，应与直流电源的正极相连，故A错误；电子不能流经溶液，电子通过外电路由a极流出，向b极流入，故B错误；没有标况，不确定生成氢气的体积，故C错误；由图可知，在碱性条件下，氧化生成氢氧化铁和硫酸根离子，反应为，故D正确；故选D。 7．一种电化学装置如图所示，滤纸经过饱和NaCl溶液(滴加了淀粉—KI溶液)浸湿，将实验装置的K闭合后，下列说法错误的是 A．a极为阴极，发生还原反应 B．盐桥中的向Cu极移动 C．电流沿路径Zn→a→b→Cu流动 D．一段时间后，观察到滤纸b点变蓝 【答案】C 【分析】从装置图中看，两烧杯装置构成原电池，结合滤纸构成电解池。Zn为负极，则a为阴极，b为阳极，Cu为正极。 【解析】根据分析可知，a极为阴极，发生还原反应，故A正确；根据分析可知，Cu为正极，阳离子向正极移动，因此是盐桥中的向Cu极移动，故B正确；电子沿Zn→a，b→Cu路径流动，在a、b间，通过离子在电解质溶液中的定向移动传导电流，则电流方向为Cu→b→a→Zn→盐桥→Cu，形成闭合回路，故C错误；滤纸b点，发生反应为：2Cl-－2e-=Cl2↑，产生的氯气能将碘离子氧化为碘单质，碘单质遇到淀粉会变蓝，故D正确；故选C。 8．我国科学家研发了一种室温下可充电的Na—CO2电池，如题图所示。放电时，Na2CO3与C均沉积在碳纳米管中。下列说法不正确的是 A．充电时，阴极电极反应式为： B．充电时，电源b极为正极，Na+向钠箔电极移动 C．放电时，转移0.4mol电子，碳纳米管电极增重22.4g D．放电时，电池的总反应为 【答案】D 【解析】放电时，Na为负极，反应式为，充电时，阴极反应为：，A正确；结合分析可知，充电时右侧为阳极，则b为正极，Na+向钠箔电极（阴极）移动，B正确；根据反应式，由于碳酸钠和C均沉积在碳纳米管，当转移0.4mol电子时，沉积0.1molC和0.2mol碳酸钠，总质量为，C正确；放电时，钠为负极，反应式为，正极吸收二氧化碳，反应式为，故总反应式为，D错误；故选D。 9．如图是电解稀盐酸的装置，其中、为石墨电极。以下说法正确的是 A．a电极为负极 B．电极为阳极 C．电解过程中，氢离子向c电极 D．电解总方程式为： 【答案】D 【解析】根据图中电流方向，可以确定a是正极，b是负极，c是阳极，d是阴极；电解过程中阳离子向阴极移动，即氢离子向d移动；阳极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极反应为：2H++2e-=H2↑，总反应为：，D正确；答案选D。 10．亚硝酸盐对人体健康的危害不亚于农药，可采用电解法除去。工业上电解含废水，将转化为而除去，其次是再生，其装置如图。下列说法正确的是 A．生成的从电解槽的口流出 B．极为阴极，发生还原反应 C．阴极上的电极反应为 D．除去，可再生 【答案】C 【分析】电解池中阳离子移向阴极，由图中H+的移动方向，可判断M为阳极，电极反应为，N为阴极，电极反应为； 【解析】在阳极M上失电子，生成的从电解槽的a口流出，故A错误；M为阳极，发生氧化反应，故B错误；在阴极N上得电子生成氮气，电极反应为，故C正确；由阴极和阳极的反应式可知，除去，电路中转移3mol电子，可再生，故D错误；故选C。 11．某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如图，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下列说法正确的是 A．b为电源正极 B．理论上转移2mole-生成22.4LH2 C．电解后海水pH下降 D．阳极发生： 【答案】D 【分析】根据图示，钛网上海水中Cl-、H2O发生失电子的氧化反应生成HClO、O2，钛网为阳极，电极反应式为Cl-+H2O-2e-=HClO+H+。钛箔上生成H2，钛箔上生成H2的电极反应为2H++2e-=H2↑，故钛箔为阴极。其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生，故电解的主要总反应为，以此解题。 【解析】由分析可知，a为正极，b电极为负极，A错误；右侧电极上产生氢气的电极方程式为：2H++2e-=H2↑，则理论上转移2mole-生成1molH2，题目没有告知是否为标准状态下，故H2不能确定，B错误；由分析可知，电解的主要总反应为，电解后海水中OH-浓度增大，pH上升，C错误；由图可知，阳极上的电极反应为：Cl-+H2O-2e-=HClO+H+，D正确；故选D。 12．电催化还原CO2可实现捕捉并将其转化为燃料CO，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．Co-N-C/P电极与直流电源的正极相连 B．溶液中H+通过质子交换膜向石墨电极一侧移动 C．Co-N-C/P电极发生的反应为： D．工作过程中石墨电极周围溶液的pH不变 【答案】C 【分析】石墨电极产生O2，为阳极，Co-N-C/P电极消耗CO2转化为CO，为阴极，电极方程式为：，据此回答。 【解析】Co-N-C/P电极为阴极，与直流电源的负极相连，A错误；阳离子向阴极移动，所以溶液中H+通过质子交换膜向Co-N-C/P电极一侧移动，B错误；Co-N-C/P电极为阴极，所以电极反应式为：，C正确；石墨电极为阳极，电极反应式为：，H+浓度增大，pH减小，D错误；故选C。 13．电解法制备的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．M为电源的负极 B．阳极上的电极反应式为 C．阴离子交换膜应能允许通过而能阻止的扩散 D．理论上每转移0.1mol，阴极上会产生1.12L气体 【答案】C 【分析】电解法制备的工作原理如图所示，Fe为电解池的阳极，M为电源的正极，电极反应式为Fe-6e-+8OH-=+4H2O，Pt为电解池的阴极，N为电源的负极，电极反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阴离子交换膜能允许OH-通过而能阻止的扩散，据此分析解题。 【解析】由分析可知，M为电源的正极，A错误；由分析可知，阳极上的电极反应式为Fe-6e-+8OH-=+4H2O，B错误；由分析可知，负极生成氢氧根，正极需要氢氧根作为反应物，故阴离子交换膜能允许OH-通过而能阻止的扩散，C正确；由分析可知，阴极电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根据电子守恒可知，理论上每转移0.1mol e-，阴极上会产生标准状况下0.05molH2即0.05mol×22.4L/mol=1.12L气体，但是题干中没有标明气体状态，D错误；故选C。 14．利用肼(N2H4)—空气燃料电池电解CuSO4溶液的装置如图所示。下列说法正确的是 A．装置甲中负极反应式：N2H4-6e-+4OH-=N2+4H2O B．装置甲中离子交换膜为阳离子交换膜 C．一段时间后，装置甲中KOH溶液的pH不变 D．标准状况下，当装置甲中有2.24L O2被还原时，装置乙阳极上放出2.24L气体 【答案】D 【解析】装置甲为燃料电池，负极N2H4失电子生成N2和H2O负极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，A错误；正极生成氢氧根离子、负极消耗氢氧根离子，所以装置甲中离子交换膜为阴离子交换膜，B错误；装置甲总反应为N2H4+O2=N2+4H2O，有水生成，一段时间后，装置甲中电解质溶液的pH减小，C错误；标准状况下，当装置甲中有2.24L O2被还原时，电路中转移0.4mol电子，装置乙阳极上氢氧根离子放电生成氧气，4OH--4e-=2H2O+O2↑，根据电子守恒，放出0.1mol氧气，标准状况下的体积为2.24L，D正确；故选D。 15．研究表明以N2为氮源电解可直接制备HNO3，其原理如图所示。下列有关说法正确的是 A．a为电源负极 B．电解一段时间后，阴极区溶液pH降低 C．电解时阳极电极反应式为N2＋6H2O＋10e-=2＋12H＋ D．若转移1 mol电子，可获得标准状况下11.2 L H2 【答案】D 【分析】从图中可以看出，在左侧电极，N2失电子产物与电解质反应生成等，则此电极为阳极，电极反应式为N2＋6H2O-10e-=2＋12H＋，H+透过质子交换膜进入右侧电极区；在右侧电极，H+得电子生成H2等，则右侧电极为阴极。从而得出与左侧阳极相连的a电极为正极，b电极为负极。 【解析】由分析可知，a为电源正极，A不正确；电解反应发生时，阴极发生反应2H++2e-=H2↑，但同时左侧电极产生的H+不断进入右侧电极区，溶液pH不变，B不正确；电解时，左侧电极为阳极，N2失电子产物与电解质反应生成等，依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒，可得出阳极电极反应式为N2＋6H2O-10e-=2＋12H＋，C不正确；依据阴极反应式2H++2e-=H2↑，若转移1 mol电子，可获得0.5molH2，其在标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2 L，D正确；故选D。 16．钠离子电池具有原材料丰富、成本低廉及安全环保等突出优点。某钠离子电池结构如图正确的是 A．充电时，电极B应与外接直流电源的正极相连 B．充电时，外电路中每转移0.1mol电子，理论上硬碳的质量增加2.3g C．放电时，电子由电极B经导线流向电极A，再经电解质流回电极B D．放电时，正极电极反应式为 【答案】B 【分析】根据图示可知，充电时Na+向B电极移动，因此B电极为阴极，A电极为阳极；放电时，Na+向A极移动，故A极为正极，B极为负极； 【解析】充电时，电极B为阴极，应与外接直流电源的负极相连，A错误；充电时Na+向B电极移动，外电路中每转移0.1mol电子，就有0.1molNa+嵌入，理论上硬碳的质量增加2.3g，B正确；电子不能通过溶液，C错误；放电时，正极得电子，电极反应式为，D错误；故选B。 17．降低能耗是氯碱工业发展的方向。氯碱工业示意图如图所示，下列说法不正确的是 A．该装置a处获得，b处获得 B．该装置中透过阳离子交换膜向N极区移动 C．该装置中c处一侧流出的是淡盐水 D．电解饱和食盐水的离子方程式是： 【答案】A 【分析】该题涉及到的是电解食盐水，即氯碱工业问题。M极连接电源正极，即M为阳极；N极连接电源负极，即N是阴极。M极产生氯气，同时钠离子通过阳离子交换膜移动到N极，生成NaOH和氢气。 【解析】在氯碱工业电解池中，阳极发生反应，阴极发生反应。与电源正极相连的是阳极，与电源负极相连的是阴极，由图可知M处为阳极，a应获得Cl2；N处为阴极，b应获得H2 ，A错误；电解池中，阳离子向阴极移动，N极为阴极，所以Na+透过阳离子交换膜向N极区移动，B正确；a处（阳极）Cl−放电生成Cl2 ，Na+通过阳离子交换膜移向阴极，所以c处一侧流出的是淡盐水 ，C正确；电解饱和食盐水时，Cl−在阳极放电生成Cl2，H2O在阴极放电生成H2和OH−，离子方程式为 ，D正确；故选A。 ·8．我国科学家发明了一种高储能、循环性能优良的水性电池，其工作示意图如下。 下列说法不正确的是 A．放电时，从负极向正极迁移 B．放电时，电极电势左侧电极大于右侧 C．充电时，电池总反应为 D．充电时，若生成，则右池质量减小65g 【答案】D 【分析】由电池装置图可知，放电时Zn为负极，失去电子发生氧化反应，电极反应为，多孔碳为正极，得到电子发生还原反应，电极反应为；充电时Zn为阴极、多孔碳为阳极； 【解析】原电池装置放电时，阳离子从负极向正极迁移，A正确；放电时Zn为负极、多孔碳为正极，电极电势左侧电极大于右侧，B正确；充电时，电池总反应为和发生氧化还原反应生成和，，C正确；  充电为电解池，阳极反应：，生成，电路中转移2mol电子，阴极发生还原反应：，生成1mol锌单质，同时应有2molK+穿过离子交换膜进入右侧，则右池质量增大2mol×39g/mol -1mol×65g/mol=13g，D错误；故选D。 19．利用如图所示的装置(M、N均为惰性电极)进行电解实验。下列有关说法正确的是 A．若电解质溶液为溶液，则N极有黄绿色气体生成 B．若电解质溶液为溶液，则可进行金属铝的冶炼 C．若电解质溶液为溶液，则电解一段时间后，溶液的会减小 D．若电解质溶液为溶液，每转移电子，M、N电极的质量均变化 【答案】A 【解析】若电解质溶液为溶液，则N极为电解池阳极，氯离子放电生成氯气：，有黄绿色气体生成，A正确；若电解质溶液为溶液，阳极（N极）生成氯气，阴极（M极）生成氢气，不能进行金属铝的冶炼，若要冶炼金属铝，需要电解熔融态，B错误；若电解质溶液为溶液，M极有为电解池阴极，生成氢气和氢氧根离子，阳极（N极）生成氯气，则电解一段时间后，溶液的增大，C错误；若电解质溶液为溶液，每转移电子，阴极M电极生成Cu1mol（64g），阳极N极生成氯气1mol（71g），D错误；故选A。 20．用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如图①，电解过程中的实验数据如图②，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)，则下列说法正确的是 A．电解过程中，b 电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生 B．a电极上发生的反应方程式为：Cu2++2e-=Cu和 2H2O +2e-= 2OH-+ H2↑ C．曲线0～P段表示H2和O2混合气体的体积变化，曲线 P～Q段表示O2的体积变化 D．电解过程中SO向a极迁移 【答案】B 【分析】由电流方向可知，电极a为电解池的阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，铜离子完全放电后，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极b为阳极，水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子。 【解析】由分析可知，电极b为阳极，水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，故A错误；由分析可知，电极a为电解池的阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，铜离子完全放电后，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为Cu2++2e-=Cu和 2H2O +2e-= 2OH-+ H2↑，故B正确；由分析可知，0～P段表示氧气的体积变化，曲线 P～Q段表示氧气和氢气的体积变化，故C错误；由分析可知，电极a为电解池的阴极，电极b为阳极，则电解过程中硫酸根离子向b极迁移，故D错误；故选B。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$