第4章 第2节 电解池 第1课时 电解原理-【正禾一本通】2025-2026学年高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义配套课件（人教版单选）

该高中化学课件聚焦电解原理核心知识点，通过“情境导学”“思维碰撞”导入课堂，以U型管装置（CuCl₂溶液、石墨电极）引导学生自主生成基础认知，再结合电极反应、电子传递及离子移动分析，构建从实验到原理的学习支架，衔接化学反应与电能的知识脉络。 其特色在于融合科学探究与实践，通过实验装置分析和微观模型建构培养科学思维。如“探究深化”中标注阳极氧化反应（B - ne⁻→Bⁿ⁺）、阴极还原反应（Aⁿ⁺ + ne⁻→A）及离子移动箭头，帮助学生建立“物质结构决定性质”的化学观念。学生能深化理解，教师可借助可编辑PPT灵活教学，提升效率。

第 四 章 化学反应与电能 化学·选择性必修1 1 《正禾一本通》PPT均可实现任意编辑，方法如下： 在PPT编辑模式中，双击需编辑内容，呈现word文档，编辑后关闭word文档即可。 第二节　电解池 第1课时　电解原理 3 「任务」　探究电解原理 4 × √ × √ × [课后分层练(二十六)]　电解原理 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 48 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 eq \a\vs4\al([学习目标]) 1．通过对氯化铜溶液电解过程的分析，了解电解、电解池的概念，认识电解是电能转化为化学能的一种重要形式。 2．初步了解在电解过程中，粒子的放电顺序与其氧化性、还原性的关系，能解释或推测电解反应的产物，并能用电极反应和总反应进行表征 在水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电源，一段时间后如图所示。 问题1.电解水的过程存在哪些形式能量的转化？ 提示：电解水的过程主要是电能转化为化学能的过程。 问题2.简易电解水装置一般由哪几部分组成？ 提示：电解水装置包括电极(两极均为石墨电极或阴极为铁电极，阳极为石墨电极)、直流电源和电解质(水是极弱的电解质，一般加入少量稀硫酸或氢氧化钠，增强溶液的导电性)等。 问题3.基于电解水两极的产物氢气和氧气，尝试写出电解水反应的电极反应式。 提示：阳极：H2O－2e－=== eq \f(1,2)O2↑＋2H＋，阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。 1．电解原理的实验探究(电解CuCl2溶液) 实验装置 氯气 Cl－、OH－ Cu2+、H＋ 2Cl－－2e－===Cl2↑ Cu2+＋2e－===Cu 实验现象及 结论 阴极 逐渐覆盖了一层 ； 析出 阳极 有刺激性气味的气体产生，能使湿润的碘化钾淀粉试纸 ，该电极上产生了 实验原理分析 通电前 Cu2+、Cl－、H＋、OH－在溶液中作自由运动 通电时 溶液中的离子作定向运动，即 趋向阳极， 趋向阴极 电极反应 阳极： ； 阴极： ； 总反应：Cu2+＋2Cl－Cu＋Cl2↑ 红色物质 金属铜 变蓝 2.电解和电解池 (1)概念 电解 使电流通过 而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程 电解池 将 能转化为 能的装置 电解质溶液(或熔融电解质) 电 化学 (2)电解池的构成条件 ①外接电源 ②与电源相连的两个电极(电子的良导体)：与电源正极相连的电极是阳极，在阳极上发生氧化反应；与电源负极相连的电极是阴极，在阴极上发生还原反应。 ③电子导体(如金属等) ④离子导体(如电解质溶液或熔融电解质) (1)电解池能将化学能转化为电能( ) (2)电解池的阳极与电源的负极相连( ) (3)电解池中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动( ) (4)原电池的负极和电解池的阳极均发生氧化反应( ) (5)电解CuCl2溶液，阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色( ) 突破1　电解原理及产物判断 【例1】 (2025·河南南阳六校期中)某学习小组用如图所示装置进行相关电解实验，下列说法正确的是(　　) A．该装置中电子移动方向：“负极”→石墨1→X溶液→石墨2→ “正极” B．若X是Na2SO4，电解一段时间后，向U形管两端滴入酚酞，只有石墨1电极附近的溶液呈红色 C．若X是AgNO3，电解一段时间后，电解液的氧化性减弱 D．若X是NaOH，石墨2的电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ 解析：选B。电子不能经过电解质溶液或熔融电解质，装置中电子移动方向：负极→阴极即石墨1，阳极即石墨2→正极，A错误；若X是Na2SO4，则阴极即石墨1上电极反应为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阳极即石墨2上电极反应为：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，电解一段时间后，向U形管两端滴入酚酞，只有石墨1电极附近的溶液呈红色，B正确；若X是AgNO3，根据4Ag＋＋2H2O4Ag＋O2↑＋4H＋，电解液由AgNO3变为HNO3和AgNO3的混合液，生成HNO3电解液的氧化性增强，C错误；若X是NaOH，石墨2即阳极，阳极发生氧化反应，该电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，D错误。 1．电解池的工作原理 2．电解池阴、阳极的判断 3．分析电解过程的思维流程 (1)判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活性电极。 (2)分析电解质溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。 (3)排出阴、阳两极的放电顺序 ◎鲁科版《化学反应原理》P26 离子放电顺序 离子在电极表面得到或失去电子的过程通常叫作“放电”。当电解质溶液中存在多种阳离子或阴离子时，离子在电极上放电的顺序是存在某种规律的。根据大量的实验事实，人们总结出一些离子的放电顺序。 阴极上，金属阳离子得电子能力越强越先放电。通常，常见阳离子的放电顺序为： 对于阳极来说，阳极材料为金属(铂、金等惰性金属除外)时，通常金属阳极材料优先失去电子；阳极材料为石墨时，电解质溶液中的阴离子失去电子，阴离子失电子能力越强越先放电。通常，常见阴离子的放电顺序为： 突破2　电解规律 【例2】 为探究电解过程中离子的放电规律，某研究小组进行下列实验： 序号 阳极 材料 阴极 材料 熔融电解质或电解质 溶液 阳极氧化 产物 阴极还原产物 ① 石墨 石墨 熔融NaCl Cl2 Na ② 石墨 石墨 0.1 mol·L-1NaCl溶液 Cl2 H2 ③ 石墨 石墨 0.2 mol·L-1CuSO4溶液 O2 Cu ④ 铜 石墨 0.2 mol·L-1CuSO4溶液 Cu2+ Cu ⑤ 石墨 石墨 0.1 mol·L-1CuCl2溶液 Cl2 Cu 下列说法不正确的是(　　) A．对比②⑤知，阴极上离子放电顺序：Cu2+>H＋>Na＋ B．对比③⑤知，阳极上离子放电顺序：Cl－>OH－>SO eq \o\al(2-,4) C．对比③④知，阳极是铜时，会先于溶液中的离子放电 D．对比①⑤知，电解得到金属只能用熔融态，不能用水溶液 解析：选D。据③④⑤可知，电解得到金属不一定只能用熔融态，如电解氯化铜溶液可得到金属铜，D错误。 1.用惰性电极电解电解质溶液的类型 类型 电解质特点 实例 电解产物 电极反应特点 电解对象 电解质溶液的变化 电解质溶液的复原 阴极 阳极 电解 水型 含氧酸 H2SO4 H2 O2 阴极：4H＋＋4e－===2H2↑(在中性或碱性溶液中常写作2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－)阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(在中性或酸性溶液中常写作2H2O－4e－=== O2↑＋4H＋) 水 浓度 增大 加H2O 可溶性强碱 NaOH 活泼金属的含氧酸盐 KNO3 类型 电解质特点 实例 电解产物 电极反应特点 电解对象 电解质溶液的变化 电解质溶液的复原 阴极 阳极 电解 电解 质型 无氧酸 HCl H2 Cl2 电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电 电 解 质 浓度 减小 通HCl 不活泼金属的无氧酸盐 CuCl2 Cu Cl2 加CuCl2 类型 电解质特点 实例 电解产物 电极反应特点 电解对象 电解质溶液的变化 电解质溶液的复原 阴极 阳极 放H2 生碱型 活泼金属的无氧酸盐 NaCl H2 Cl2 阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 阳极：电解质阴离子放电 电解质和水 生成新电解质 通HCl 类型 电解质特点 实例 电解产物 电极反应特点 电解对象 电解质溶液的变化 电解质溶液的复原 阴极 阳极 放O2生酸型 不活泼金属的含氧酸盐 CuSO4 Cu O2 阴极：电解质阳离子放电 阳极：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 电解质和水 生成新电解质 加CuO 2.惰性电极电解电解质溶液的产物判断 突破3　电解反应式书写 【例3】 按要求书写电极反应式和总反应式。 (1)用惰性电极电解MgCl2溶液 阳极反应式：__________________________________________； 阴极反应式：__________________________________________； 总反应离子方程式：____________________________________。 (2)以铝材为阳极，电解H2SO4溶液，电解后铝材表面形成氧化膜 阳极反应式：____________________________________________； 阴极反应式：____________________________________________； 总反应方程式：__________________________________________。 (3)KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。 阴极反应式：_________________________________________； 阳极反应式：_________________________________________。 答案：(1)2Cl－－2e－===Cl2↑ 2H2O＋2e－＋Mg2+===H2↑＋Mg(OH)2 Mg2+＋2Cl－＋2H2O Mg(OH)2＋Cl2↑＋H2↑ (2)2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋ 2H＋＋2e－===H2↑ 2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑ (3)2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ I2＋12OH－－10e－===2IO eq \o\al(－,3)＋6H2O 电解池中方程式书写的关键点 (1)书写电解池中电极反应式时，一般以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质(如水)要写成化学式。 (2)电极反应的书写首先根据题干要求及信息写出反应物和生成物，然后根据“阴(极)得(e－)阳(极)失(e－)”加上得失电子数目，最后根据电解质溶液酸碱性补上H＋、OH－或H2O，依据电荷守恒配平。 (3)要确保两极得失电子数目相等，且总反应注明条件“电解”。 1．(2025·北京市八一学校期中)Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理论设计的制取Cu2O的电解池示意图如图，电解一段时间后铜电极上有红色的固体生成，下列说法正确的是(　　) A．铜电极发生的是还原反应 B．溶液中OH－向石墨电极移动 C．石墨电极上产生氧气 D．当有0.1 mol电子转移时，有0.05 mol Cu2O生成 解析：选D。根据电解总反应为2Cu＋H2OCu2O＋H2↑，金属铜为阳极材料失电子发生氧化反应，A错误；电解池中OH－向阳极铜电极移动，B错误；石墨做阴极，在阴极上是溶液中的H＋得电子产生H2，C错误；生成1 mol Cu2O，转移2 mol e－，当有0.1 mol e－转移时，有0.05 mol Cu2O生成，D正确。 2．用惰性电极进行电解，下列说法正确的是(　　) A．电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液pH不变 B．电解稀NaOH溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小 C．电解Na2SO4溶液，在阴极上和阳极上生成气体产物的物质的量之比为1∶2 D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上生成产物的物质的量之比为1∶1 解析：选D。A项，电解稀硫酸时，实质上是电解水，溶剂的质量减少，溶质的质量不变，所以溶液的浓度增大，氢离子的浓度增大，溶液的pH变小，错误；B项，电解稀氢氧化钠溶液时，实质上是电解水，溶剂的质量减少，溶质的质量不变，所以溶液的浓度增大，氢氧根离子的浓度增大，溶液的pH变大，错误；C项，电解硫酸钠溶液时，实质上是电解水，阴极上氢离子得电子生成氢气，阳极上氢氧根离子失电子生成氧气，根据得失电子守恒，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为2∶1，错误；D项，电解氯化铜溶液时，阴极上铜离子得电子生成铜，阳极上氯离子失电子生成氯气，根据得失电子守恒，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1，正确。 3．要求从H＋、Cu2+、Na＋、SO eq \o\al(2-,4)、Cl－5种离子中两两组成电解质，按下列要求进行电解： (1)以碳棒为电极，电解过程中电解质质量减少，水量不变，则采用的电解质是__________________。若要恢复到电解前的状态，应加入的物质是__________________________________________________。 (2)以碳棒为电极，电解过程中电解质质量不变，水量减少，则采用的电解质是__________________。若要恢复到电解前的状态，应加入的物质是___________________________________________________。 (3)以碳棒为阳极，铁棒为阴极，电解过程中电解质和水量都减少，则电解质是__________________。若要恢复到电解前的状态，应加入的物质是_________________________________________________。 答案：(1)HCl、CuCl2　HCl、CuCl2 (2)Na2SO4、H2SO4　H2O (3)CuSO4、NaCl　CuO或CuCO3、HCl 4．按下图装置进行实验，并回答下列问题： (1)判断装置的名称：A池为________，B池为________。 (2)铜极为________极，电极反应式为________________________。 (3)B装置中，C1与C2均为石墨棒，石墨棒C1为________极，电极反应式为_________________，石墨棒C2附近发生的实验现象为______________。 答案：(1)原电池　电解池　(2)正　Cu2+＋2e－===Cu (3)阳　2Cl－－2e－===Cl2↑　有无色气体产生，附近溶液出现红色 1．下列关于电解池的叙述中正确的是(　　) A．与电源正极相连的是电解池的阴极 B．溶液中阳离子向阴极移动 C．在电解池的阳极发生还原反应 D．电子从电源的负极沿导线进入电解质溶液中 答案：B。 2．(2023·辽宁高考改编)某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如下图所示，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端电势高于a端电势 B．理论上转移2 mol e－生成4 g H2 C．电解过程中主要发生②和③ D．电解的总反应主要为：2H2O2H2↑＋O2↑ 解析：选C。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，钛箔为阴极，b为负极，a为正极。高选择性催化剂PRT可抑制O2产生，电解的主要总反应为H＋＋Cl－＋H2O HClO＋H2↑。由上述分析可知，a为正极，b电极为负极，则a端电势高于b端电势，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2 mol e－生成2 g H2，B错误；钛网为阳极，电极反应式为② Cl－＋H2O－2e－===HClO＋H＋，钛箔为阴极，生成H2的电极反应为③2H＋＋2e－===H2↑，C正确；电解的主要总反应为H＋＋Cl－＋H2OHClO＋H2↑，D错误。 3．(2022·海南高考)一种采用H2O(g)和N2(g)为原料制备NH3(g)的装置示意图如下。 下列有关说法正确的是(　　) A．在b电极上，N2被还原 B．金属Ag可作为a电极的材料 C．改变工作电源电压，反应速率不变 D．电解过程中，固体氧化物电解质中O2-不断减少 解析：选A。b电极上N2转化为NH3，N元素的化合价降低，得到电子发生还原反应，即N2被还原，A正确；a为阳极，若金属Ag作a的电极材料，则金属Ag优先失去电子，B错误；改变工作电源的电压，反应速率会改变，C错误；电解过程中，阴极电极反应式为N2＋3H2O＋6e－===2NH3＋3O2-，阳极电极反应式为2O2-－4e－===O2，因此固体氧化物电解质中O2-不会改变，D错误。 4．下图是一个用铂丝作电极电解稀MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红色指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6.8～8.0，酸性—红色，碱性—黄色) 回答下列问题： (1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是____(填序号)。 ①A极附近溶液由红变黄 ②B极附近溶液由红变黄 ③A极附近溶液不变色 ④B极附近溶液不变色 (2)写出A极发生的反应：________________________________________________________________________。 (3)写出B极发生的反应：________________________________________________________________________。 (4)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是________________________________________________________________。 解析：电解MgSO4溶液，阴极(A极)上水电离出的H＋放电生成H2，同时c(OH－)增大，生成Mg(OH)2，溶液变为黄色；阳极(B极)上水电离出的OH－放电生成O2，同时c(H＋)增大，生成H2SO4，溶液仍保持红色；将电解液倒入烧杯内，则Mg(OH)2与H2SO4混合，导致沉淀溶解，且溶液恢复红色。 答案：(1)①④ (2)Mg2+＋2H2O＋2e－===H2↑＋Mg(OH)2 (3)2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ (4)溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解) 【基础达标练】 1．某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在图中，下列有关分析完全正确的是(　　) 选项 A B C D a电极 阳极 阴极 阳极 阴极 d电极 正极 正极 负极 负极 Q离子 阳离子 阳离子 阴离子 阴离子 解析：选B。根据题图知，该装置有外接电源，所以属于电解池，根据电子流向知，c是负极，d是正极，a是阴极，b是阳极，电解时，电解质溶液中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则Q离子是阳离子，P离子是阴离子，B正确。 2．如图所示是电解熔融NaCl的装置，其中a、b为直流电源的两极，c、d为石墨电极。下列判断错误的是(　　) A．a为负极，b为正极 B．d为阳极，c为阴极 C．电解过程中，d电极质量增加 D．该装置将电能转化为化学能 答案：C。 3．海水中有丰富的锂资源，我国科学家研发出利用太阳能从海水中提取金属锂的技术，提取原理如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．装置中的选择性膜应为质子交换膜 B．电子流入电极A C．不能用硫酸锂溶液代替有机电解液 D．电极B上可能发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2↑ 解析：选A。该装置是利用太阳能从海水中提取金属锂，所以海水中的锂离子应该透过离子交换膜，在电极A得电子生成金属锂，所以选择性膜应为锂离子交换膜，A错误；锂离子在电极A得电子生成金属锂，发生还原反应，A为阴极，电子从太阳能电池板流入A极，B正确；金属锂和硫酸锂溶液中的水发生置换反应，不能用硫酸锂溶液代替有机电解液，C正确；电极B为阳极，氯离子在阳极发生氧化反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，D正确。 4．(2025·河北沧州期中)若两电极材料均为石墨，电解AgNO3溶液时，下列说法正确的是(　　) A．两电极均增重 B．两电极均产生气体 C．溶液中Ag＋浓度增加 D．溶液的酸性增强 解析：选D。石墨电解AgNO3溶液时，阴极电极反应式：4Ag＋＋4e－===4Ag，生成银单质，电极增重，阳极电极反应式：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，无固体生成，不增重，A、B错误；总反应：4Ag＋＋2H2O4Ag＋O2↑＋4H＋，不断消耗Ag＋生成H＋，溶液的酸性增强，C错误、D正确。 5．在如图所示的装置中，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极极板质量增加，b极极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是(　　) 选项 a极板 b极板 x电极 z溶液 A 锌 石墨 负极 CuSO4 B 石墨 石墨 负极 NaOH C 银 铁 正极 AgNO3 D 铜 石墨 负极 CuCl2 解析：选A。通电后发现a极板质量增加，所以金属阳离子在a极上得电子，a极是阴极；b极板处有无色无臭气体放出，即溶液中氢氧根离子放电生成氧气，b极是阳极，所以x电极是负极，y电极是正极。电解硫酸铜溶液，溶液中铜离子在阴极得电子生成铜单质，a极质量增加，b极是溶液中的氢氧根离子放电生成氧气，A正确；电解氢氧化钠溶液，在两电极上分别得到氧气和氢气，a电极极板质量不会增加，B错误；电解硝酸银溶液，铁是活泼金属，作阳极失电子，所以在b极得不到气体，C错误；电解氯化铜溶液，在b极处溶液中的氯离子失电子得到有刺激性气味的气体，D错误。 6．用如图所示装置制取纯净的Fe(OH)2，下列说法正确的是(　　) A．a电极一定是铁，电解液c可以是CuCl2溶液 B．电解一段时间，b电极附近碱性降低 C．溶液中的Fe2+向a电极移动 D．a、b电极可以都是铁电极，电解液c可以是NaOH溶液 解析：选D。若电解液为CuCl2溶液，电解的总反应为Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu，无法得到Fe(OH)2，A错误；要得到Fe(OH)2，阴极即b电极是H2O电离出的H＋放电，使得溶液中OH－浓度增大，碱性增强，B错误；电解质溶液中Fe2+在a电极产生，应向b电极移动，C错误；a电极一定是铁电极，b电极起导电作用，可以是铁电极也可以是石墨电极，电解液c可以是NaOH溶液，D正确。 7．如图为CO2电甲烷化的装置图(MEC)，其利用微生物催化驱动工作，该生物电催化技术既有助于降低温室效应，也可处理有机废水。下列说法正确的是(　　) A．b电极为MEC的阳极 B．若b电极转化1.5 mol CO2，装置中转移的电子数是15NA C．MEC工作时，质子将从a电极室向b电极室迁移 D．b电极的反应方程式为CO2＋8e－＋6H2O===CH4＋8OH－ 解析：选C。由图示可知有机物在a电极被氧化成二氧化碳，二氧化碳在b电极被还原成甲烷。a为阳极，b为阴极，A错误；b电极为二氧化碳得到电子被还原成甲烷，则其反应为CO2＋8e－＋8H＋===CH4＋2H2O，则转化1.5 mol CO2，装置中转移的电子数是12NA，B错误；MEC工作时，阳离子向阴极移动，则质子将从a电极室向b电极室迁移，C正确；在酸性条件下无氢氧根离子生成，则b电极的电极方程式为CO2＋8e－＋8H＋===CH4＋2H2O，D错误。 8．如图所示，在一定电压下用惰性电极电解由等物质的量浓度的FeCl2、HCl组成的混合溶液。已知在此电压下，阴、阳离子根据放电顺序都可能在阳极放电。下列分析正确的是(　　) A．C1电极处溶液首先变棕黄色 B．C2电极上可依次发生的电极反应为Fe2+－e－===Fe3+、2Cl－－2e－===Cl2↑ C．反应一段时间后，往溶液中加一定量的盐酸可复原 D．当C1电极上有2 g物质生成时，就会有2NA个电子通过溶液发生转移 解析：选B。由电解示意图可知，C1电极与电源的负极连接，作电解池的阴极，溶液中的H＋在阴极放电，因此C1处有气泡产生，不会变成棕黄色，A错误；C2电极与电源的正极相连，作电解池的阳极，Fe2+的还原性强于Cl－，则依次发生的电极反应为Fe2+－e－===Fe3+、2Cl－－2e－===Cl2↑，B正确；反应一段时间后由于C2处Fe2+先失电子，此时溶液中Fe2+含量逐渐减少，加入盐酸不能将溶液复原，C错误；C1电极的反应式为2H＋＋2e－=== H2↑，当该电极上有2 g物质即1 mol H2生成时，导线上就会有2NA个电子转移，而不是通过溶液转移，D错误。 【拓展提能练】 9．下列说法错误的是(　　) A．用惰性电极电解1 L 1 mol/L CuSO4 溶液，当加入1 mol CuO恢复电解前浓度时，电路中转移了2 mol e－ B．惰性电极电解 Na2SO4溶液，当转移2 mol电子时，可加入18 g水恢复为原溶液 C．要实现以Ag置换出H2，可设计：阴、阳极为Ag，稀硫酸为电解质溶液的电解池 D.惰性电极电解100 mL 2 mol/L Cu(NO3)2溶液，当Cu2+恰好电解完全时，生成0.2 mol硝酸 解析：选D。A项反应为2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，电解一段时间后，两个电极产物为Cu和氧气，即溶液中减少了等量的铜原子和氧原子，当加入1 mol CuO可以恢复电解前浓度时，电路中转移了2 mol e－，A正确；B项实质为电解水，当2 mol电子转移时，可加入18 g水恢复，B正确；Ag与稀硫酸不反应，若要实现2Ag＋H2SO4(稀)===Ag2SO4＋H2↑，则需在电解池中进行，Ag连在电源的正极上做阳极，Ag失电子，发生氧化反应，C正确；D项，总的反应式为2Cu(NO3)2＋2H2O2Cu＋O2↑＋4HNO3，当Cu2+恰好电解完全时，生成0.1 L×2 mol/L×2＝0.4 mol HNO3，D错误。 10．(2025·北京八一学校高二期中)某同学使用石墨电极，在不同电压(x)下电解pH＝1的0.1 mol/L的FeCl2溶液，实验记录如下(a、b代表电压数值) 序号 电压/V 阳极现象 检验阳极产物 Ⅰ x>a 电极附近出现黄色，有气泡产生 有Fe3+、有Cl2 Ⅱ a>x≥b 电极附近出现黄色，无气泡产生 有Fe3+、无Cl2 Ⅲ b>x≥0 无明显变化 无Fe3+、无Cl2 下列说法中，不正确的是(　　) A．Ⅰ中阳极附近的溶液可使KI­淀粉试纸变蓝 B．由Ⅱ中阳极现象不能说明该电压下Cl－在阳极是否放电 C．Ⅱ中出现黄色可能是因为Fe2+有还原性，在阳极放电产生Fe3+ D．增加pH＝1，0.1 mol/L的NaCl溶液做对照实验进一步验证Cl－在阳极是否放电 解析：选D。Ⅰ中阳极生成了铁离子、氯气，铁离子、氯气能够氧化碘化钾为碘单质，使淀粉变蓝，A正确；Ⅱ中未检测出氯气，可能是因为氯离子在阳极失电子生成的氯气具有氧化性，能氧化亚铁离子生成铁离子使溶液变黄色，从而无氯气放出，因此该电压下氯离子在阳极是否放电仍需验证，B正确；由Ⅱ推测，Fe3+产生的原因可能是Fe2+在阳极放电，元素化合价升高，亚铁离子具有还原性，C正确；电解pH＝1的0.1 mol/L FeCl2溶液，电解pH＝1的NaCl溶液做对照试验，探究氯离子是否放电，需要在浓度相同的条件下进行，所以氯化钠溶液的浓度为0.2 mol/L，D错误。 11．电解是最强有力的氧化还原手段，在化工生产中有着重要的应用。回答下列问题： (1)Cu2O是一种半导体材料，同时纳米级Cu2O又具有优良的催化性能。利用电解装置可以制取Cu2O。 ①铜是________极，其电极反应式为____________________________________。 ②电池的总反应为________________________________________________________________________。 ③石墨电极附近的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ④当电路中有0.1 mol电子通过时，生成Cu2O的质量为________g。 (2)以PbO为原料回收铅的过程如下： Ⅰ.将PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的溶液。 Ⅱ.电解Na2PbCl4溶液后生成Pb，原理如图所示。 ①电解时阴极的电极反应式为____________________________。 ②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为______________。 ③当有2.07 g Pb生成时，通过阳离子交换膜的阳离子为________ mol。 ④电解过程中，Na2PbCl4电解液浓度不断减小，为了恢复其浓度应该向________极室(填“阴”或“阳”)加入________________(填化学式)。 解析：(1)③石墨电极为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，则其附近区域的pH增大。 ④当电路中有0.1 mol电子通过时，发生反应2Cu＋H2OCu2O＋H2↑，根据得失电子守恒，生成0.05 mol Cu2O，质量是7.2 g。 (2)③当有2.07 g Pb生成时，即生成n(Pb)＝ eq \f(2.07 g,207 g/mol)＝0.01 mol，根据电极反应式为PbCl eq \o\al(2-,4)＋2e－===Pb＋4Cl－，转移电子的物质的量为0.02 mol，电解液中的阳离子为H＋，则通过阳离子交换膜的阳离子为0.02 mol。 ④电解过程中，Na2PbCl4在阴极发生还原反应生成Pb，阳极发生氧化反应生成O2，Na2PbCl4浓度不断减小，为恢复浓度，则应在阴极加入PbO，溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液。 答案：(1)①阳　2Cu－2e－＋2OH－===Cu2O＋H2O ②2Cu＋H2OCu2O＋H2↑　③增大　④7.2 (2)①PbCl eq \o\al(2-,4)＋2e－===Pb＋4Cl－　②H＋　③0.02　④阴　PbO $