专题1 第二单元 第5课时 电解原理的应用-【金版新学案】2025-2026学年新教材高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义教师用书word（苏教版）

本高中化学讲义聚焦电解原理的应用，系统梳理氯碱工业、铜的电解精炼、电镀及电冶金等核心内容，通过电极反应分析、装置工作原理探究、实际问题研讨（如离子交换膜作用），构建从电解原理基础到工业应用的学习支架。 资料设计“交流研讨”引导学生分析离子交换膜作用等问题，培养证据推理与模型建构的科学思维，结合铁钉镀锌实验方案设计等活动提升科学探究与实践能力。课中助力教师结合工业案例授课，课后学生可通过练习题和研讨题回顾强化，弥补知识盲点。

第5课时　电解原理的应用 [学习目标]　1.通过对氯碱工业、电镀、铜的电解精炼、电冶金等原理的分析，认识电能与化学能之间的能量转化。2.建立电解应用问题的分析思维模型，加深对电解原理的理解和应用。 任务一　电解饱和食盐水 1.电解饱和食盐水的电极反应分析 (1)阳极：优先放电的离子：Cl－，电极反应式：2Cl——2e－Cl2↑，反应类型：氧化反应。 (2)阴极：优先放电的离子：H2O电离出的H＋，电极反应式：2H2O＋2e－H2↑＋2OH－ ，反应类型：还原反应。 (3)电解方程式：2NaCl＋2H2OH2↑＋2NaOH＋Cl2↑。 2.电解饱和食盐水的工作原理分析 (1)电解过程中，阳极室Cl－浓度减小，Na＋通过阳 学生用书⬇第29页 离子交换膜进入阴极室，NaCl溶液浓度变小；阴极室OH－浓度增大，形成NaOH浓溶液。 (2)阳极产物为Cl2，阴极产物为NaOH、H2。 [交流研讨1]　在氯碱工业中用的是　　　　离子交换膜，其作用为　　　　　　　　　　　　　　。 提示：阳　①防止阴极区的OH－进入阳极区，OH－与Cl2的反应方程式为Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O；②防止H2与Cl2混合发生爆炸 [交流研讨2]　正误判断 (1)电解饱和食盐水时，阴极发生氧化反应：2Cl——2e－Cl2↑ (×) (2)氯碱工业电解槽中滴入酚酞溶液，变红色的为阳极区 (×) (3)电解饱和食盐水时，阳极和阴极都可以选择金属材料(如铁) (×) (4)电解饱和NaCl溶液可以制取金属钠 (×) 1.如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图，下列说法中不正确的是(　　) A.装置出口①处的物质是氯气 B.出口②处的物质是氢气，该离子交换膜只能让阳离子通过 C.装置中发生的反应的离子方程式： 2Cl－＋2H＋Cl2↑＋H2↑ D.该装置是将电能转化为化学能 答案：C 解析：与电源负极相连的为阴极，则②处为阴极反应得到的物质，为氢气，与电源正极相连的为阳极，溶液中的氯离子在阳极失电子生成氯气，出口①处得到的是氯气，故A正确；出口②处的物质是氢气，溶液中的氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，离子交换膜是阳离子交换膜，只允许阳离子通过，不能让阴离子通过，故B正确；装置是电解饱和食盐水，电解过程是氯化钠和水反应生成氢氧化钠和氢气、氯气，反应的离子方程式为2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－，故C错误；装置是电解原理的应用，是电能转化为化学能的装置，故D正确。 2.如图是电解氯化钠溶液(含酚酞)的装置。有毒气体收集的装置省略没有画出，两电极均是惰性电极。 (1)a电极的名称　　　　。 (2)电解过程中观察到的现象　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)确定N出口的气体最简单的方法是　　　　　　　　　　　　　。 (4)用惰性电极电解饱和食盐水的过程中，收集到的Cl2的体积一般小于H2的体积，请分析原因。 　　　　　　　　　　　　　。 (5)若用这种装置进行氯碱工业生产有什么缺点？如何改进？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (6)若将b电极换成铁作电极，写出在电解过程中U形管底部出现的现象　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)阴极 (2)两极均有气泡产生；a极区溶液变成红色；b极液面上气体变为黄绿色；b极区溶液变为浅黄绿色 (3)用湿润的淀粉-KI试纸检验，若试纸变蓝则气体为Cl2 (4)Cl2在水中的溶解度比H2大，且Cl2会与电解产生的NaOH反应而被消耗 (5)该装置的缺点是电解产物之间能够发生化学反应，如NaOH溶液和Cl2能反应生成NaClO、H2和Cl2混合遇火能发生爆炸。在工业生产中，为避免这几种产物混合，需要使反应在特殊的电解槽中进行。工业上在阴极区和阳极区之间设置一个阳离子交换膜，阻止OH－向阳极区移动，使氯气与氢氧化钠不能发生反应，从而制得烧碱、氯气和氢气 (6)底部有白色沉淀产生，很快变为灰绿色，最终变为红褐色 3.“84”消毒液是环境消毒液之一。某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置。c、d都为石墨电极。完成下列填空： (1)a为电源的　　　　极，c为电解池的　　　　极(填“正”“负”“阴”或“阳”)。 (2)d电极的电极反应式：　　　　　　　　　，电解产生消毒液的总化学方程式为　　　　　　　 　　　　　　　。 答案：(1)负　阳　(2)2H2O＋2e－H2↑＋2OH－ NaCl＋H2ONaClO＋H2↑ 任务二　铜的电解精炼　电镀 1.铜的电解精炼 (1)装置 (2)粗铜成分 ①主要成分：Cu。 ②杂质金属：比铜活泼的有Zn等，活动性较弱的有Ag、Au等。 (3)电极反应 学生用书⬇第30页 2.电镀 (1)概念：应用电解的原理在某些金属或其他材料制品表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。电镀除了提升美观和增加表面硬度之外，更主要的目的是增强材料的抗腐蚀能力，防止金属氧化等。 (2)基础实验：铁钉镀锌 根据电解原理，设计在铁钉上镀锌的实验方案。 电 解 原 理 阳极：Zn－2e－Zn2＋，阴极：Zn2＋＋2e－Zn 电镀方案 电极材料 阳极：锌片 阴极：铁钉 电镀液 ZnCl2溶液 镀件 铁钉 (3)某电镀银实验装置如图所示。请回答下列问题： ①银为镀层金属，与直流电源的正极相连，作阳极；待镀金属制品与直流电源的负极相连，作阴极；含银离子的溶液为电镀液，含有镀层金属离子。 ②阳极反应式为Ag－e－Ag＋，阴极反应式为Ag＋＋e－Ag。 ③可观察到的现象是待镀金属制品表面镀上一层光亮的银，银电极不断溶解。 ④含银离子的溶液浓度不变。 [交流研讨1]　根据电解精炼和电镀的原理填写下列内容。 电镀铜 精炼铜 能量转化 电能转化为化学能 阳极材料 纯铜 粗铜(含锌、银、金等) 阴极材料 镀件 纯铜 阳极反应 Cu－2e－Cu2＋ Zn－2e－Zn2＋ Cu－2e－Cu2＋ 阴极反应 Cu2＋＋2e－Cu 电解溶液 及其变化 电解后硫酸铜溶液浓度保持不变 电解后溶液中混有Zn2＋等，c(Cu2＋)减小 1.电解精炼过程中的“两不等”：电解质溶液浓度在电解前后不相等；阴极增加的质量和阳极减少的质量不相等。 2.电镀过程中的“一多，一少，一不变”：“一多”指阴极上有镀层金属沉积；“一少”指阳极上有镀层金属溶解；“一不变”指电镀液(电解质溶液)的浓度不变。 [交流研讨2]　工业生产金属镁和金属铝均采用电解法，制取Mg时电解的是熔融的MgCl2，制取Al时电解的是熔融的氧化铝。 (1)电解熔融氯化镁制镁： 阴极：Mg2＋＋2e－Mg； 阳极：2Cl——2e－Cl2↑； 总反应式：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 思考：冶炼金属镁时，能否电解熔融的氧化镁？ 提示：否，氧化镁的熔点很高，使它熔化需要消耗更多的能量。 (2)电解熔融氧化铝制铝： 阴极：4Al3＋＋12e－4Al； 阳极：6O2——12e－3O2↑； 总反应式：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。 思考：冶炼金属铝时，能否电解熔融的氯化铝？ 提示：否，氯化铝是共价化合物，熔融时不能电离出自由移动的阴阳离子。 1.利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是(　　) A.电解时以精铜作阳极 B.电解时阴极发生氧化反应 C.粗铜连接电源负极，其电极反应式为CuCu2＋＋2e－ D.电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥 答案：D 解析：电解精炼铜时，粗铜应作阳极，精铜作阴极，故A错误；在电解池中，阳极与电池的正极相连发生氧化反应，阴极与电池的负极相连发生还原反应，故B错误；粗铜连接电源的正极，发生氧化反应，电极反应式为Cu－2e－Cu2＋，故C错误；金属的活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu＞Ag＞Pt，因此Ag、Pt不会放电，以单质形式沉积下来，故D正确。 学生用书⬇第31页 2.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)(　　) A.阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2＋＋2e－Ni B.电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C.电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋ D.电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt 答案：D 解析：在电解池中，阳极失去电子，化合价升高，发生氧化反应，而阴极得到电子，化合价降低，发生还原反应。题目中已经告诉氧化性：Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋，可以推出题中几种金属在阳极的放电顺序为Zn＞Fe＞Ni＞Cu＞Pt(惰性金属不放电)，阴极的放电顺序为Zn2＋＜Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋，所以阳极电极反应式有：Zn－2e－Zn2＋，Fe－2e－Fe2＋，Ni－2e－Ni2＋(主要电极反应)。由于阳极中Cu和Pt沉于电解槽底部的阳极泥中，而Zn和Fe在阳极放电，在阴极不能放电，因此阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等。溶液中除了Fe2＋和Zn2＋还有Ni2＋、H＋等。 3.在铁制品上镀一层一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是(　　) A.锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子 B.铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子 C.铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子 D.锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有亚铁离子 答案：A 解析：电镀时，通常用待镀金属制品为阴极，以镀层金属为阳极，用含有镀层金属离子的溶液作电镀液，在铁制品上镀锌，则铁作阴极，锌作阳极，电镀液中含有锌离子。 1.下列关于电解池的叙述中，不正确的是(　　) A.与电源正极相连的是电解池的阴极 B.电解池是电能转化为化学能的装置 C.溶液中的阳离子移向阴极 D.在电解池的阳极发生氧化反应 答案：A 解析：与外接直流电源正极相连的是电解池的阳极，A错误；电解池将外接直流电的电能转化为化学能，B正确；电解池中溶液中的阳离子向得电子的一极移动，电解池中与外接直流电源负极相连的是阴极，阴极得电子，即溶液中的阳离子移向阴极，C正确；电解池的阳极失去电子流入外接直流电源的正极，在电解池的阳极发生氧化反应，D正确。 2.如图，用有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的立式隔膜电解槽电解食盐水时，下列叙述错误的是(　　) A.精制饱和氯化钠溶液从阳极区补充 B.Z处流出溶液是较浓的NaOH溶液 C.产品烧碱比未用离子交换膜时更纯 D.每转移NA个电子理论上可生成0.5 mol烧碱 答案：D 解析：电解食盐水时，阳极发生氧化反应，消耗NaCl，则应在阳极补充NaCl，故A正确；阴极生成OH－，且Na＋向阴极移动，则产品烧碱溶液从阴极区Z处流出，故B正确；未用离子交换膜时，阴极区混有NaCl，产品不纯，而用离子交换膜时，只有Na＋向阴极移动，产品较为纯净，故C正确；电解方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，每转移NA个电子理论上可生成1 mol烧碱，故D错误。 3.以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是(　　) A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程 B.因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系 C.电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率 D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用 答案：C 解析：未通电前上述镀锌装置可构成原电池，因原电池反应与电镀时所发生的反应为不同的两个反应，故电镀过程不是该原电池的充电过程，故A错误；电解过程中确实存在电能转化成热能的情况，但电镀时通过的电量与析出的锌的量存在确定的关系，与能量的其他转化无关，故B错误；电镀时保持电流恒定，即单位时间内转移的电子数恒定，则消耗的反应物与产生的生成物的量恒定，也就是反应速率恒定，与温度无关，故C正确；镀锌层破损后，能形成锌铁原电池，铁为正极，锌为负极，同样起到保护铁的作用，故D错误。 4.如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题： (1)甲是燃料电池，通入甲烷的电极作　　　　极(填“正”或“负”)，电极反应式为　　　　　　　 　　　　　　　。 (2)乙是　　　　池，石墨(C)作　　　　极(填“阴”或“阳”)，发生　　　　反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式为　　　　　　　。 (3)①丙中粗铜作　　　　极(填“阴”或“阳”)； ②电解一段时间后硫酸铜溶液中的Cu2＋会　　　(填“增大”“减小”或“不变”)； ③若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，丙装置中析出精铜的质量为　　　　 g。 答案：(1)负　CH4－8e－＋10OH－C＋7H2O (2)电解　阳　氧化　2Cl——2e－Cl2↑ (3)①阳　②减小　③12.8 解析：(1)甲是燃料电池，甲烷转化为C，失电子发生氧化反应，为负极，电极反应为CH4－8e－＋10OH－C＋7H2O；(2)乙是电解池，石墨作阳极，发生氧化反应，氯离子失去电子变为氯气，电极反应式为2Cl——2e－Cl2↑；(3)①丙池中粗铜连接原电池的正极，作阳极；②阳极的材料是粗铜，电极反应式有：Cu－2e－Cu2＋，Zn－2e－Zn2＋，Fe－2e－Fe2＋等，所以阳极产生的铜离子数小于阴极消耗的铜离子数，溶液中Cu2＋减小；③标准状况下，2.24 L氧气的物质的量为0.1 mol，此时转移电子的物质的量为0.4 mol，精铜为阴极，电极反应式为Cu2＋＋2e－Cu，当转移0.4 mol电子时，生成0.2 mol Cu，质量为0.2 mol×64 g/mol＝12.8 g。 课时测评8　电解原理的应用 (时间：45分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 1－8题，每小题4分，共32分。 题点1　氯碱工业 1.用惰性电极电解饱和的NaCl水溶液，下列叙述不正确的是(　　) A.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到氢气和金属钠 B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色 C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈红色 D.电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈碱性 答案：A 解析：电解时不能得到金属钠，只能生成氢氧化钠，A错误；阳极生成氯气，滴入KI会置换出I2，使溶液呈棕色，B正确；阴极生成氢氧化钠，滴入酚酞，溶液呈红色，C正确；电解一段时间后，由于生成了氢氧化钠，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈碱性，D正确。 2.如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图(所用电极均为惰性电极)。下列说法不正确的是(　　) A.从E口逸出的气体是H2 B.从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性 C.标准状况下每生成22.4 L Cl2，便产生2 mol NaOH D.电解一段时间后加适量盐酸可以使电解液恢复到电解前的浓度 答案：D 解析：阴极发生还原反应，氢气从E口逸出，故A正确；B口应补充含少量NaOH的水溶液，D口得到氢氧化钠浓溶液，故B正确；电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，当有22.4 L Cl2即1 mol氯气生成时，有2 mol氢氧化钠生成，故C正确；电解过程中减少的是氢气和氯气且二者物质的量之比为1∶1，因此补充适量的氯化氢气体可以使电解液恢复到电解前的浓度，故D错误。 3.氯碱工业的一种节能新工艺是将电解池与燃料电池相结合，相关物料的传输与转化关系如图所示(电极未标出)。下列说法正确的是(　　) A.电解池的阴极反应式为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－ B.通入空气的电极为负极 C.电解池中产生2 mol Cl2时，理论上燃料电池中消耗0.5 mol O2 D.a、b、c的大小关系为a＞b＝c 答案：A 解析：题给电解池的阴极反应式为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，阳极反应式为2Cl——2e－Cl2↑，A项正确；题给燃料电池为氢氧燃料电池，通入空气的电极为正极，B项错误；由整个电路中得失电子守恒可知，电解池中产生2 mol Cl2，理论上转移4 mol电子，则燃料电池中消耗1 mol O2，C项错误；燃料电池的负极反应式为2H2－4e－＋4OH－4H2O，正极反应式为O2＋4e－＋2H2O4OH－，所以a、b、c的大小关系为c＞a＞b，D项错误。 题点2　电解精炼　金属冶炼　电镀 4.氯碱工业、电镀、电解精炼等工艺都利用了电解原理。如图为电解精炼铜(粗铜含有Fe、Ag、Au)的装置示意图，下列叙述正确的是(　　) A.X电极为阳极，发生的电极反应为Cu2＋＋2e－Cu B.Y电极为阴极，发生的电极反应为Cu－2e－Cu2＋ C.电解精炼铜时，粗铜做阴极，精铜做阳极 D.电解槽底部的阳极泥可以作为提炼金、银等金属的原料 答案：D 解析：从图中可以看出，X电极与电源的正极相连，为电解精炼池的阳极，Y电极与电源的负极相连，为电解精炼池的阴极。由分析可知，X电极为阳极，X为粗铜，发生的电极反应为Fe－2e－Fe2＋、Cu－2e－Cu2＋，A错误；Y电极为阴极，Cu2＋在Y电极上得电子生成Cu，发生的电极反应为Cu2＋＋2e－Cu，B错误；电解精炼铜时，需要去除粗铜中的金属杂质，则粗铜应做阳极，精铜做阴极，C错误；电解过程中，粗铜中的Ag、Au等不转化为离子，而是沉积在电解槽底部形成阳极泥，可以作为提炼金、银等金属的原料，D正确。 5.如图是模拟铁制品镀铜工艺的装置，下列说法正确的是(　　) A.a电极上发生还原反应 B.b电极为铜 C.电解质溶液可以是CuSO4溶液 D.电镀过程中，溶液中Cu2＋浓度不断减小 答案：C 解析：由图可知，该装置为电镀池，与直流电源正极相连的a电极为铜，铜在阳极失去电子发生氧化反应生成铜离子，与负极相连的b电极为铁制品，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，电解质溶液为可溶性铜盐，电镀过程中，溶液中铜离子浓度不变。由分析可知，与直流电源正极相连的a电极为铜，铜在阳极失去电子发生氧化反应生成铜离子，故A错误；由分析可知，与负极相连的b电极为铁制品，故B错误；由分析可知，该装置为电镀池，电解质溶液为可溶性铜盐，可以是硫酸铜溶液，故C正确；由分析可知，电镀过程中，溶液中铜离子浓度不变，故D错误。 6.用含少量银和锌的粗铜作阳极，纯铜片作阴极，CuSO4溶液作电解液，电解一段时间后，阳极质量减少了x g，则下列说法错误的是(　　) A.两极得失电子相等 B.阳极溶解的金属的物质的量之和等于析出的铜的物质的量 C.阴极质量增加b g，b＜x D.阳极质量减少的x g为锌和铜的质量 答案：D 解析：电解池中阴阳两个电极得失电子一定相等，故A正确；由于粗铜中含有Zn和Ag，在电解过程中阳极先是锌失去电子，然后是铜失去电子，Ag形成阳极泥；而阴极一直是铜析出。在电解过程中，两极得失电子相等，所以溶解的锌和铜的物质的量之和等于析出的铜的物质的量，故B正确；由于M(Zn)＞M(Cu)，且还有一部分Ag要落入阳极泥，所以阳极减少的金属的质量大于阴极析出铜的质量，即b＜x，故C正确；阳极质量减少的x g为锌、铜和形成阳极泥的银的质量，故D错误。 7.餐具表面镀银可达到增强抗腐蚀性、提升美观度等目的。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.电渡液需要不断更换 答案：D 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，故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；电镀液浓度不变，不需要更换，故D错误。 8.电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开，在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅，已知：3I2＋6OH－I＋5I－＋3H2O。下列说法不正确的是(　　) A.右侧发生的电极反应式：2H2O＋2e－H2↑＋2OH－ B.电解结束时，左侧溶液中含有I C.电解槽内发生反应的总化学方程式为 KI＋3H2OKIO3＋3H2↑ D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变 答案：D 解析：左侧溶液变蓝色，生成I2，左侧电极为阳极，电极反应为2I——2e－I2，右侧电极为阴极，发生还原反应生成氢气，电极反应式为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，右侧放出氢气，右侧I－、OH－通过阴离子交换膜向左侧移动，发生反应3I2＋6OH－I＋5I－＋3H2O，一段时间后，蓝色变浅。由分析可知，右侧发生的电极反应式：2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，A正确；由分析可知，左侧溶液中含有生成的I，B正确；电解槽内发生反应的总化学反应为碘化钾和水通电生成碘酸钾和氢气，方程式KI＋3H2OKIO3＋3H2↑，C正确；如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，则碘单质不会和氢氧根离子生成碘酸根离子，电极总反应式为2KI＋2H2O2KOH＋I2＋H2↑，故电解槽内发生的总化学方程式发生改变，D错误。 9.(14分)电解的应用比较广泛。根据下列电解的应用，回答问题： (1)如图1为电解精炼银的示意图，　　　　(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为　　　　　　　。 (2)利用如图2装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为　　　　　　(填化学式)溶液，阳极电极反应式为　　　　　　　　　　　，电解过程中Li＋向　　　　(填“A”或“B”)电极迁移。 (3)离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、Al2C和AlC组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的　　　　极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极反应式为　　　　　　　 　　　　　　　。 若改用氯化铝水溶液作电解液，则阴极产物为　　　　　　　　。 答案：(1)a　N＋2H＋＋e－NO2↑＋H2O　(或N＋4H＋＋3e－NO↑＋2H2O、2NO＋O22NO2) (2)LiOH　2Cl——2e－Cl2↑　B (3)负　4Al2C＋3e－Al＋7AlC　H2 解析：(1)电解精炼银与电解精炼铜原理相似。电解精炼银装置中，含有杂质的粗银作阳极，电解池的阳极与电源的正极相连，则该装置中a极为含有杂质的粗银。该电解池的b极为阴极，阴极上有红棕色气体生成，可知N被还原为NO2，电极反应式为N＋2H＋＋e－NO2↑＋H2O。(2)根据电解装置图，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液，B极区产生H2，电极反应式为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，剩余OH－与Li＋结合生成LiOH，所以B极区电解液为LiOH溶液，B电极为阴极，则A电极为阳极，阳极区电解液为LiCl溶液，电极反应式为2Cl——2e－Cl2↑，电解过程中Li＋向B电极迁移。(3)在钢制品上电镀铝，故钢制品作阴极，与电源负极相连。由于电镀过程中“不产生其他阳离子且有机阳离子不参与电极反应”，Al元素在熔融盐中以Al2C和AlC形式存在，则电镀过程中阴极反应式为4Al2C＋3e－Al＋7AlC。若电解液改为氯化铝水溶液，水溶液中得电子能力：Al3＋＜H＋，故阴极上的电极反应式为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－。 10.(14分)电解装置如图所示，图中装置中B是1 L 2 mol·L－1的AgNO3溶液，A装置中是1 L 2 mol·L－1的Na2SO4溶液，通电后，湿润的淀粉-KI试纸的X端变蓝色，电解一段时间后试回答： (1)Ag是电解池的　　　　极，写出此电极的电极方程式：　　　　　　　　　　　。 (2)A中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 (3)B中观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　。 (4)室温下，若电解一段时间后测得电路中通过的电子的物质的量为0.2 mol，电解过程中，B中析出物质是　　　　克，A中阳极收集到的气体体积为　　　　(标准状况)。 答案：(1)阳　Ag－e－Ag＋　 (2)2H2O2H2↑＋O2↑　(3)Ag棒变细，Fe棒上有银白色物质析出　(4)21.6　1.12 L 解析：(1)由湿润的淀粉-KI试纸的X端变蓝可知Ag为阳极，电解时Ag失电子发生氧化反应，电极反应式为Ag－e－Ag＋；(2)A装置中是1 L 2 mol·L－1的Na2SO4溶液，惰性电极电解实质是电解水，阳极生成氧气，阴极上生成H2，反应的化学方程式为2H2O2H2↑＋O2↑；(3)B装置电解池中Ag为阳极失电子发生氧化反应，Ag电极变细，B中电解液是1 L 2 mol·L－1的AgNO3溶液，溶液中Ag＋氧化性强，先得到电子发生还原反应在Fe电极析出Ag，B装置中的现象为Ag棒变细，Fe棒上有银白色物质析出；(4)室温下，若电解一段时间后测得电路中通过的电子的物质的量为0.2 mol，电解过程中，B中Fe电极析出物质为Ag，电极反应式为Ag＋＋e－Ag，由电子守恒计算得到析出Ag质量＝0.2 mol×108 g·mol－1＝21.6 g，A中收集到的是氢气和氧气，2H2O2H2↑＋O2↑，A中阳极电极反应式为4OH——4e－2H2O＋O2↑，电子转移0.2 mol，生成气体O2物质的量＝0.05 mol，标准状况下气体体积＝0.05 mol×22.4 L·mol－1＝1.12 L。 学生用书⬇第32页 学科网（北京）股份有限公司 $