2 电解原理及应用-【创新教程】2026年高考化学大二轮专题增分方案学生用书

参考答案丨 每转移1mol电子，会有1molH与H2PO结合生成 HPO,但不知道电解液体积，无法计算c(H+)降低了 多少，D错误。] 是KO OK电极，①为酸性溶液是二氧化锰电 4.CD[A.向甲室加入足量氨水后电池开始工作，则甲室 Cu电极溶解，变为铜离子与氨气形成[Cu(NH2),]2+, 极，充电时，b电极上得电子，发生还原反应，A正确；充 因此甲室Cu电极为负极，故A错误；B.在原电池内电 电时，外电源的正极连接电极，电极失去电子，电极反 路中阳离子向正极移动，若隔膜为阳离子膜，电极溶解 应式为Mn2++2H20-2e =MnO,+4H+,B错误； 生成的铜离子要向右侧移动，通入氨气要消耗铜离子， 放电时①区溶液多余的SO向②区迁移，C正确：放电 显然左侧阳离子不断减小，明显不利于电池反应正常进 时a电极的电极反应式为MnO,十4H+十2e一Mn 行，故B错误：C.左侧负极反应式是Cu一2e十4NH 十2H,O,D正确。 —[Cu(NH,)12+,正极反应式是Cu++2e一Cu,则 3.D「由图可知，左侧为原电池，右侧为电解池，电极1为 电池总反应为：Cu+十4NH一[Cu(NH)1]2+,故C正 负极，发生氧化反应，电极反应式为：Mg一2e十2OH 确：D.NH,扩散到乙室会与铜离子反应生成 =Mg(OH)2,电极2为正极发生还原反应，电极反应 [C(NH)1]+,铜离子浓度降低，铜离子得电子能力减 式为：2H2O十2e一H2◆十2OH,右侧为电解池，电 极3为阳极，产生氧气，电极4为阴极，产生氢气。 弱，因此将对电池电动势产生影响，故D正确。] A.催化剂生长在泡沫镍电极上可加快电解速率，提高催 变式集训典题 化效率，A正确；B.根据分析，电极1是负极，电极4为 1.D 阴极，电子从电极1流向电极4，B正确；C.由分析可知 0 CHO +2H2O+2e 0 CH:OH-20H 电极3为阳极，发生氧化反应，生成氧气，电极3的反应 充电（阴极） 为：4OH一4e—2H,O十O2个，C正确；D.根据分析 可知，电极2和电极4均产生氢气，理论上，每通过2ol 电子，可产生2molH2,D错误。] 4.D[放电过程中a、b极均增重，这说明a电极是负极， 电极反应式为Cu,O十2H,O十C1 -2e 2e+30H 0 c00+2H,0 Cu2(OH),C1十H,b电极是正极，电极反应式为 放电（负极） NaTi,(PO)+2e2Na= =NaTi,(PO,),,据此解 Co Ni.OOHe 答。A.放电时b电极是正极，阳离子向正极移动，所以 Coo.2 Ni.&(OH)2 Na向b极迁移，A正确；B.负极消耗氯离子，正极消耗 -e 钠离子，所以该电池可用于海水脱盐，B正确；C.a电极 放电时，负发生氧化反应，心0转化为心 C00 是负极，电极反应式为Cu,O十2HO十CI一2e 所以放电时，Rh/Cu是负极。充电时，Rh/Cu是阴极。 Cu(OH),C1十H,C正确：D.若以Ag/AgCI电极代替 极，此时Ag失去电子，结合氯离子生成氯化银，所以电 放电时，负极糠醛发生氧化反应生成C00,故A错 池不会失去储氯能力，D错误。] 5.B[Li,CoO2电极上发生的反应为Li CoO,十(1-x)e 误；放电时，正极得电子，Co.2 Ni.&OOH转化为Co.2 (1-x)Li N(OH),,故B错误；充电时，阳离子向阴极移动，充 一LiCoO2,A错误；由电极反应式可知，产 生标准状况下5.6L(即0.25mol)O2时转移1mol电 电时，Rh/Cu是阴极，K通过交换膜从右室向左室迁 移，故C错误：充电时，Rh/Cu为阴极，糠醛发生还原反 子，理论上转化之mol的Li,Co02B正确：SO为阴 应生成( 0C0m,阴校电校反应式为心0+2H,0 离子，向阳极移动，即向P电极迁移，C错误；由阳极电 极反应式可知，电解过程中，阳极产生H、消耗HO,则 +2e 0CH0H+2OH,故D正确。] 阳极附近pH降低，D错误。] 选择题突破三 2电解原理及应用 2.B 高考经典再研 1.A「据图示可知，b电极上HCHO转化为HCOO,而 MnO. HCHO转化为HCOO为氧化反应，所以b电极为阳 极，a电极为阴极，HCHO为阳极反应物，由反应机理 极 阴离子交换膜 阳离子交换膜 HO O HO O +OH -e 负极 HH -OH HH KS0溶液 ①区 ②区 ③区 HO O 号H:可知 +(0H 反应后生成 H:SO KOH H HO 转化为HCOOH。由原子守恒和电荷守 放电时， 电极材 料 转化为 恒可知，在生成HCOOH的同时还生成了H,生成的 HCOOH再与氢氧化钾酸碱中和：HCOOH十OH= HCOO十H,O,而生成的H在阳极失电子发生氧化反 应生成氢气，即2H-2e= 一H,◆，阴极水得电子生 电极反应式为KO OK 成氢气：2H,O+2e—H,+2OH- A,由以上分析可知，阳极反应：①HCHO十OH一e HCOOH+ZH,◆，②HCOOH+OH HCOO十H2O,阴极反应2HO十2e一H2◆+ 十2nK,是原电池的负极，阳离 2OH,即转移2mol电子时，阴、阳两极各生成1molH2, 共2m©1H,而传统电解水：2H,0电解2H,4+0,◆， 子增多需要通过阳离子交换膜进入②区；二氧化锰得到 转移2mol电子，只有阴极生成1molH,,所以相同电量 电子变成锰离子，是原电池的正极，电极反应式为MO 下H,理论产量是传统电解水的2倍，故A错误；B.阴极 十4H十2e—Mn2+十2H,O,阳离子减少，多余的阴 水得电子生成氢气，阴极反应为2H,O+2e—H2◆+ 离子需要通过阴离子交换膜进入②区，故③为碱性溶液 2OH一，故B正确：C.由电极反应式可知，电解过程中阴极 ·225· 1化学 生成OH,负电荷增多，阳极负电荷减少，要使电解质溶液 能使变红的试纸褪色，故能看到试纸先变红后褪色，C正 呈电中性，OH通过阴离子交换膜向阳极移动，即向b极方 确：D.左侧阴极总反应是NO,十8e十6HO一NH◆十 向移动，故C正确；D.由以上分析可知，阳极反应涉及：① 9OH-,右侧阳极总反应是8CI-一8e= —4CL。A,将两 HCHO+OH-e一HCOOH+2H,◆，②HCOOH+ 电极反应相加即可得到总反应，D正确。 3.D[电极b发生TY→TQ,发生加氧去氢的反应，发生 OH—HCOO十H,O,由（①十②）X2得阳极反应 氧化反应，b为阳极，a为阴极，阴极上氢离子得电子生 为：2HCHO-2e+4OH =2HCOO+2H,O+H,, 成H,,以此解题。 故D正确。 2.D[由图可知，左侧为阴极，电极反应为O,十4e十2HO A.电解时阳离子向阴极移动，H从右室向左室移动，A 正确；B.根据转化关系图可知，电极b中TY是反应物， =4OH,右侧为阳极，电极反应为Fe(CN)。了一二e TQ是生成物，电极中水是反应物，H。为生成物，总反 [Fe(CN)门，（结合图示根据反应类型判断阴阳极）在膜 应方程式为：TY+H,O电解 TQ十2H,◆，B正确：C.将 丫和膜Ⅱ间加入海水，钠离子透过膜I进入阴极区得到 氢氧化钠，氯离子透过膜Ⅱ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间，锂离 OH 子透过膜Ⅲ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间，在此处得到LCl,则 膜I为阳离子交换膜，膜Ⅱ为阴离子交换膜，膜Ⅲ为阳 TY )换成 为原料，仍然能够得到 离子交换膜，据此解答。A,由分析可知，膜为阴离子交 OH 换膜，A错误；B.a电极的反应为O,+4e十2HO 4OHpH变大，B错误；C.由分析可知，电极b的反应为 0 Fe(CN 一[Fe(CN)],C错误；D.每脱除58.5g NaCl,转移电子数为1mol,有1 mol Li计和1 mol CI分别透 TQ ),C正确；D.根据题图可知，用O标 过离子交换膜Ⅲ、膜Ⅱ，可得到1 mol LiCl,D正确 3.B[由电解原理图可知，Ni电极产生氢气，作阴极，发生 记电解液中的水，可得到的1“O在环上甲基的邻位上 还原反应，电解质溶液为KOH溶液，则电极反应为： 2H,O+2e—H2◆十2OHF;Pt电极CNH1失去电 子生成CN,作阳极，电极反应为：2CNH十8OH ,D错误。] 一4e一CN1十8H2O,同时，Pt电极还伴随少量O2 生成，电极反应为：4OH 4e =O2个十2H2O。A 18O 由分析可知，Ni电极为阴极，P1电极为阳极，电解过程 4.B[由题图可知，电极镍失去电子发生氧化反应，为阳极， 中，阴离子向阳极移动，即OH向Pt电极移动，A错误； 则b为阴极，催化电极b连接电源的负极，A正确：阴极区 B.由分析可知，Pt电极CNH,失去电子生成CN, 发生的反应为对硝基苯酚转化为对氨基苯酚，电极b反应 电解质溶液为KOH溶液，电极反应为：2CN,H, =CNB十8HO,B正确；C.由分析可 式为 80H-4e HO -NO, +6e +6H 知，阳极主要反应为：2C3NH十8OH -4e 〉一NH2十2HO,阳极区两个反应相加可得 CN1:十8H2O,阴极反应为：2H2O十2e =HA十 2OH,则电解过程中发生的总反应主要为：2CNH十 总反应为HoH,C -CH0转化为Ho0C心c0oH,反应 40H- =C.N。十4HO+2HA,反应消耗OH-,生成 0 HO,电解一段时间后，溶液pH降低，C错误；D.根据电 HOH.CCHO-6e2H,O-HOOC-COOF 电 解总反应：2CNH+4OH CN+4H,O+2H2可 十6H+,由阳极区移向阴极区的H与消耗的H十数目 知，每生成1molH2,生成0.5 mol K CN16,但P电极伴 相等，而阴极反应中生成水，故溶液中c(H,SO,)减小，B 随少量O,生成，发生电极反应：4OH一4e一O2个十 错误；C正确；根据电极反应式和得失电子守恒，每消耗 2H,。,则生成1molH,时得到的部分电子由OH放电 1mol对硝基苯酚同时生成1mol2,5-呋南二甲酸，D 产生O,提供，所以生成K,C:N1小于0.5mol,D错误。 正确。」 4.C[由图中氢离子和氢氧根的流向，可推出左侧Pt电 5.C [A.氨水浓度越大，越容易生成[Zn(NH)1]+,腐蚀 极为阳极右侧石墨电极为阴极 趋势越大，A正确；B.腐蚀的总反应为Zn十4NH·H,O (根据离子流向判断电解池阴阳极)，阳极发生的反应 [Zn(NH3),]++H2个+2H2O十2OH,有OH生 为：4OH一4e—O2个十2H2O,阴极发生的反应为： 成，溶液DH变大，B正确；C.该电化学腐蚀中Zn作负 2H,O十2e—H,4十2OH,Ⅲ室中氯化钠浓度降低 极，Fe作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，铁电极上 了，说明钠离子往阴极方向移动，氯离子往阳极方向移 的电极反应式为：2HO+2e =H24+2OH,C错 动，据此解答。 误；D.根据得失电子守恒，每生成标准状况下 A.由分析可知，Pt电极为阳极，阳极发生的反应为： 224mlH,转移电子数为9,224LX2 =0.02mol,消耗 22.4 L/mol 40H-4e= 一O,A十2H,O,A正确：B.水可微弱的 0.010 mol Zn,D正确。 电离出氢离子和氢氧根，在外加电场作用下，使氢离子 选择题突破三3电化学中的多室、多池装置 和氢氧根往两侧移动，降低了浓度，可促进双极膜中水 高考经典再研 的电离，B正确；C.由分析可知，Ⅲ室中氯化钠浓度降低 1.C「右侧溶液为饱和食盐水，右侧电极产生气体，则右 了，说明钠离子往阴极方向移动，氯离子往阳极方向移 侧电极为阳极，C1F放电产生氯气，电极反应为：2C1 动，即钠离子往右侧移动，通过Y膜，则Y膜为阳离子交 换膜，氯离子往左侧移动，通过X膜，则X膜为阴离子交 2e =Cl2个；左侧电极为阴极，发生还原反应，FeO 换膜，C错误：D.N室每生成1 mol NaOH,则转移1mol电 在碱性条件下转化为Fe,电极反应为：Fe2O,十6e十 子，有1mol氢离子移到室中，生成1molB(OH)3,D正确。] 3H,O一2Fe十6OH;中间为阳离子交换膜，Na由阳 变式集训典题 极向阴极移动。由分析可知，阳极反应为：2C一2e 1.C -Cl2个，A正确；由分析可知，阴极反应为：F©O3十 2.B[由图可知，左侧发生NO→NO,→NH?,N元素化 6e十3HO——2Fe十6OH,消耗水产生OH,阴极 合价下降，则左侧是阴极区，右侧发生CI厂→C12,C1元素 区溶液中OH浓度逐渐升高，B正确；由分析可知，理论 化合价上升，则右侧是阳极区，据此解答；A.电解池中， 上每消耗1 mol Fe2O,转移6mol电子，产生3 mol Cl2, 阳离子向阴极移动，则K向左室迁移，A正确：B.电解 同时有6 mol Na由阳极转移至阴极，则阳极室溶液减 过程中，NO,先生成再消耗，是中间产物，其浓度增大还 少3mol×71g·mol十6mol×23g·mol=351g,C 是减小，取决于生成速率与消耗速率，无法得出其浓度 错误；由分析可知，理论上每消耗1 mol Fe2O,,转移 持续下降的结论，B错误；C.b处生成氯气，与水反应生 6mol电子，有6 mol Na由阳极转移至阴极，阴极室物 成盐酸和次氯酸，盐酸能使蓝色石蕊试纸变红，次氯酸 质最多增加6mol×23g·mol1=138g,D正确。] ·226·1化学 选择题突破三 2.电解原理及应用 突破核心透视 5.常考两种复杂的电解装置 1.电解原理及阴、阳极判断 (1)复杂有机电化学装置 根据有机化合物分子的特点判断电极：加氢去 观察闭合回路特征 阳离子转化为 氧发生还原反应，所在电极作阴极；加氧去氢发 仁。二电源+← 活性电极：金属溶解失 生氧化反应，所在电极作阳极。如：某研究团队 化反应 还原性较强的微米 以KOH溶液为电解质溶液，CoP和Ni2P纳米 搭度爱般帮器 失电子如S2、C、S0等 片为催化电极材料，电催化合成偶氨化合物 2.电解工作原理的思维模板 (RCN,R代表烃基)的装置如图所示： 明确阳极是惰性电极还是 直流电源 判断：阴、阳极 活性电极 RCH.NH. 离子 找全离子（包括水电离的 分析：电解质溶 交换膜 液的离子组成 H+和OH一)，并按阴、阳 离子分组 排出阴、阳离子在两极的 KOH溶液 确定：放电离子 放电顺序，确定优先放电 或物质 Ni2P极作阳极，电极反应式为RCH2NH2一 的微粒 4e-+4OH-==RCN+4H2O:CoP极作阴极， 写出：电极反应 判断电极产物，注意溶液 电极反应式为2C6HNO2+4H2O+8e 电池反应式 的酸碱性、产物的溶解性 (C6HN)2+8OH。 解答有关离子浓度、pH、 (2)协同转化装置 解题关键：分清楚哪个是电极反应，哪个是电极 解答问题 电极产物量的变化、溶液 区反应，要注意电极及电极区均可能存在多个 的复原等问题 反应。如：CO2+H2S协同转化装置实现了对 3.金属腐蚀的快慢比较模型 天然气中CO2和H2S的高效去除。电极分别 根据电极材料 根据接触介质 为ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO)和石墨 两极材料的活动性相差越大， 活泼金属在电解质溶液中的腐蚀速率大于在 烯，石墨烯电极区发生反应： 氧化还原反应的速率越快，金 非电解质溶液中的腐蚀速率在强电解质溶液中 属被腐蚀的速率就越快 的腐蚀速率大于在弱电解质溶液中的腐蚀速率 DEDTA-Fe2+-e---EDTA-Fe3+; ②2EDTA-Fe3++H2S—2H++S+ 金属腐蚀的一般顺序 2EDTA-Fe2 电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池阴极 光伏电池 4.利用电解原理制备物质可分为两个类型 类型 电解池构造 膜类型 膜1：阳离 EDTA-Fe2+ 2H+S 浓A(OH) 浓HB ● 容液 溶液 子交换膜； “解离”型 @ 2H 膜2：阴离 @ ① 稀A(OH) 希HB 墨 H,S● 烯 溶液 溶液 子交换膜 CO EDTA-Fe3+ A Y 天然气 天然气 膜3：阳离 (CH,CO等) (CH4,C0,H,S等) 子交换膜， 质子交换膜 “组合”型 膜4：阴离 阴极的电极反应为CO2+2H++2eCO B 子交换膜 +H2O: 膜 协同转化总反应为CO2十H2S CO+H20 +S。 医生用什么药使运动员很快消除疼痛呢？氯乙烷(CHC),这是一种没有颜色、极易挥发（沸点 。34· 13.1℃)的液体。当把它喷到受伤部位时，立即挥发。在挥发时要吸收热量，从而使皮肤表面温度骤然降 低，使感觉变得迟钝，因而起到了镇痛和局部麻醉的作用。这就是医学上“冷冻麻醉”疗法。 上篇专题三电化学 高考经典再研 电源 1.(电解水制“绿氢”2024·黑吉辽卷)“绿色零碳” 氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳 H 极电势高、反应速率缓慢的问题，科技工作者设 KOH溶液 计耦合HCHO高效制H2的方法，装置如图所 +OH 示。部分反应机理为： C3N&H -OH H00 HO A.电解时，OH-向Ni电极移动 2 ·H2。下列说法 B.生成C6N6的电极反应：2C3NgH4十8OH HH -4e—C6NH6+8H2O 错误的是 C.电解一段时间后，溶液pH升高 D.每生成1molH2的同时，生成0.5 mol KC6N16 电源 4.(电渗析法卤水除硼|2025·云南卷)一种用双极 惰性电极及催化剂、 膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示，双极膜中 HCOO H2O解离的H+和OH一在电场作用下向两极 KOH溶液 KOH溶液 迁移。除硼原理：[B(OH)4]-十H十一 HCHo B(OH)3+H2O。下列说法错误的是 ( 阴离子交换膜 电源 NaCl NaOH A.相同电量下H2理论产量是传统电解水的 稀溶液 浓溶液 1.5倍 B.阴极反应：2H2O+2e—2OH-+H2↑ B(OH),] P OH OH C.电解时OH一通过阴离子交换膜向b极方向 H 极 墨电 移动 IV D.阳极反应：2HCHO-2e+4OH- 个双极膜X膜个Y膜个双极膜 2HCOO-+2H2O+H2个 NaOH溶液 卤水NaCI浓溶液NaOH溶液水（含少量NaOH 2.(液流电解池|2025·河南卷)一种液流电解池在 A.Pt电极反应：4OH-4e==O2个+2H2O 工作时可以实现海水淡化，并以LC1形式回收 B.外加电场可促进双极膜中水的电离 含锂废弃物中的锂元素，其工作原理如图所示。 C.Ⅲ室中，X膜、Y膜分别为阳离子交换膜和阴 离子交换膜 含锂 D.IV室每生成1 mol NaOH,同时Ⅱ室最多生成 废弃物 1 mol B(OH)3 满分模板 极 Li[Fe(CN)J 电解原理应用的解题模板 LiIFe(CN) 提取装置信息→电源电极类型 储液 电极的物版转化肉子迁移方向之一资冠武整子秋额 提學女州贤→阴投：电聚货餐相鞋鹄顶受生架货度用肉手移肉 的溶液区 液区移向稀 下列说法正确的是 书写电极反应式 根据迁移离子种类判断顺的类型 A.Ⅱ为阳离子交换膜 变式集训典题 B.电极a附近溶液的pH减小 1.(回收CO2、SO2污染气体|2023·北京卷)回收 C.电极b上发生的电极反应式为[Fe(CN)6]4 利用工业废气中的CO2和SO2,实验原理示意 +e-[Fe(CN)6]3- 图如下。 D.若海水用NaCI溶液模拟，则每脱除58.5g C02 含C02和 NaHCO. 电源 NaCl,理论上可回收1 mol LiCl S02的废气 溶液 3.(电解合成|2024·湖南卷)在KOH水溶液中， 装置a NaHCO2和 电化学方法合成高能物质K4C6N16时，伴随少量 NaS03溶液 pH≈8 O2生成，电解原理如图所示，下列说法正确的是 S0 A HCOOH ) 离子交换膜装置b ·35· 1化学 下列说法不正确的是 A.电解时，H+从右室向左室移动 A.废气中SO2排放到大气中会形成酸雨 B.装置a中溶液显碱性的原因是HCO3的水解 B.电解总反应：TY+H,0电解TQ十2H2 程度大于HCO3的电离程度 C.装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO2 C. 以 为原料，也可得到TQ 和SO2 OH D.装置b中的总反应为SO?+CO2+H2O 电解HCOOH+SO D. 用8O标记电解液中的水，可得 18 2.(2025·湖南卷)一种电化学处理硝酸盐产氨的 工作原理如图所示。下列说法错误的是( 到 电源 4.(2025·湖北武汉调考)电有机合成相对于传统有 NH3 阳交 Cl2 机合成具有显著优势，利用如图所示装置实现电催 NO: 子膜 I cr 化合成2,5-呋喃二甲酸。下列说法错误的是 KNO3 KCI ( A.电解过程中，K+向左室迁移 B.电解过程中，左室中NO2的浓度持续下降 电源 C.用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处，试纸先变红 质子交换膜 后褪色 D.NO3完全转化为NH的电解总反应：NO3+ HOOC COOH NiO(OH) -0H 8C十6H,0电解NH,◆+9OH+4C6↑ 化 3.(电解有机合成|2025·陕晋青宁卷)我国科研人 HOH,C0 CHO Ni2+ 员采用图甲所示的电解池，由百里酚(TY)合成 H.N OH' b 了百里醌(TQ)。电极b表面的主要反应历程见 Na,S0,溶液 H,$0,溶液 图乙（灰球表示电极表面催化剂）。下列说法错 A.催化电极b连接电源的负极 误的是 ( B.阴极区溶液中c(H2SO4)不变 电源 C.阳极区的总反应为HOH,C一 0 CH0-6e-+ HSO H,SOa 2H2O—H00C -0 COOH+6H+ CH.CN CH CN H20 H.O D.每消耗1mol对硝基苯酚同时生成1mol 2,5-呋喃二甲酸 电极a 质子交换膜 电极b 甲 5.(电化学腐蚀2024·浙江1月卷)破损的镀锌铁皮 在氨水中发生电化学腐蚀，生成[Zn(NH3)4]2+和 (HY)+H20 H2,下列说法不正确的是 () A.氨水浓度越大，腐蚀趋势越大 B.随着腐蚀的进行，溶液pH变大 C.铁电极上的电极反应式为：2NH3+2e H 2H" -2e 2NH2+H2↑ D.每生成标准状况下224mlH2,消耗0.010 mol Zn C温馨提污 学习至此，请完成配套专题强化练10 乙 铅笔的标号是怎么分的？(1)“B”是英文“Blck”(黑)的词头，代表石墨，用以表示铅笔芯质软 ·36·的情况和写字的明显程度。以“6B”为最软，字迹最黑，常用以绘画，普通铅笔标号则一般为“HB”。 考试时用来涂答题卡的铅笔标号一般为“2B”。