4.2.2 电解原理的应用-课后达标 素养提升-【优学精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修一教用Word(人教版)

本讲义聚焦电解池核心知识点，系统梳理电解原理（两极得失电子守恒、电极反应书写）、离子移动规律、离子交换膜作用及工业应用（粗铜精炼、碘酸钾制备、海水制H₂O₂等），构建从理论到实践的学习支架。 资料采用基础检测与素养提升分层设计，融入2025年各地高考模拟题情境，通过粗铜电解中两极质量变化分析、电解海水制H₂O₂电极反应推导等实例，培养科学思维（证据推理）与科学探究与实践能力。课中辅助教师突破重难点，课后助力学生分层巩固，查漏补缺。

课后达标 素养提升 基础检测 1．用含少量银和锌的粗铜作为阳极，纯铜片作为阴极，溶液作为电解液，电解一段时间后，阳极质量减少了。下列说法错误的是（ ） A. 两极得失电子数相等 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， D. 阳极减少的质量为溶解的锌和铜的质量 【答案】D 【解析】选。由于粗铜中含有 和，在电解过程中阳极先是锌失去电子，然后是铜失去电子，形成阳极泥；而阴极一直是铜析出。在电解过程中，两极得失电子数相等，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，但由于，且还有一部分 形成阳极泥，所以阳极减少的金属的质量大于阴极析出铜的质量，即。 2．[（2025·渭南三贤中学高二检测）]下图所示的A、B两个电解池中的电极均为铂，在A池中加入的溶液，B池中加入的溶液，进行电解。电解初期，、、、四个电极上所析出的物质的物质的量之比是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】选。由题图可知，为阴极，铜离子得到电子生成铜，电极反应为；为阳极，氯离子失去电子生成氯气，电极反应为 ；为阴极，银离子得到电子生成银，电极反应为；为阳极，水放电生成 和，电极反应为。根据得失电子守恒，电解初期，、、、四个电极上析出四种物质的物质的量之比为。 3．加碘食盐中添加较多的是碘酸钾，碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和不锈钢为电极材料，以溶液为电解液，在一定条件下进行电解，化学方程式为 。下列有关说法不正确的是（ ） A. 转移电子，理论上可制得 B. 电解时，石墨为阳极，不锈钢为阴极 C. 阳极的电极反应为 D. 电解过程中，电解液的几乎不变 【答案】C 【解析】选。根据化学方程式 可知，电解转移 电子时，理论上可制得，质量为，所以电解过程中转移 电子时，理论上可制得，正确；根据电解总反应式可知，阳极上碘离子放电生成碘酸根离子，故惰性电极石墨为阳极，不锈钢为阴极，正确；电解时，阳极上碘离子放电生成，电极反应为，错误；碘化钾和碘酸钾都是强酸强碱盐，二者的水溶液都呈中性，故电解过程中电解液的 几乎不变，正确。 4．[（2025·青岛高二月考）]电解在工业上的应用非常广泛。下列说法正确的是（ ） A. 图甲中透过离子交换膜向电极移动 B. 图甲中离子交换膜的作用是隔离氯气与氢气和氢氧化钠，防止反应 C. 用图乙装置电解精炼铜，一段时间后，电解质溶液浓度保持不变 D. 用图乙装置进行铁片镀铜，电极是铜 【答案】B 【解析】选。由图甲可知，电极上放出，故 电极为阳极，电极为阴极，透过离子交换膜向 电极（阴极）移动，故 错误；图甲中采用阳离子交换膜，气体分子和阴离子不能透过阳离子交换膜，故离子交换膜的作用是隔离氯气与氢气和氢氧化钠，防止反应，故 正确；用图乙装置电解精炼铜，一段时间后，电解质溶液浓度减小，故 错误；用图乙装置进行铁片镀铜，电极为阴极，电极材料为，故 错误。 5．常温下，是一种黄色黏稠状液体，是制备新型水消毒剂的原料，可以采用如下图所示的装置制备。下列说法正确的是（ ） A. 每生成，理论上有经质子交换膜由右侧向左侧迁移 B. 可用湿润的淀粉试纸检验气体 C. C电极的电极反应为 D. 电解过程中，质子交换膜右侧溶液的减小 【答案】C 【解析】选。项，，元素的化合价由 价升高至 价，每生成，理论上有 经质子交换膜由右侧（阳极区）向左侧（阴极区）迁移，错误。项，是氢气，不能用湿润的淀粉 试纸检验，错误。项，电极上发生氧化反应，电极反应为，正确。项，电解过程中，每产生 同时有 生成，理论上有 经质子交换膜由右侧向左侧迁移，右侧溶液中 减小，溶液 增大，错误。 6．[（2025·沧州高二统考）]直接电解海水制的工作原理如下图所示（透气膜只允许水分子通过，、电极均为惰性电极）。下列说法正确的是（ ） A. 该装置工作时，能量的转化形式主要为化学能转化为电能 B. 该装置工作时，电极上发生氧化反应，失去电子 C. 若外接电源为铅酸蓄电池，则电极应与电极相连 D. 该装置工作时，每转移电子，此时产生气体的总体积为（标准状况下） 【答案】C 【解析】选。由题图中 经过阴离子交换膜由右往左移动可知，电极为阳极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为 ；电极为阴极，得到电子发生还原反应，电极反应式为 。该装置为电解池，工作时电能转化为化学能，错误；该装置工作时，电极为阴极，发生还原反应，得到电子，错误；电极为阳极，若外接电源为铅酸蓄电池，则 电极应与 电极（正极）相连，正确；结合分析可知，该装置工作时，每转移 电子，电极产生 氧气，电极产生 氢气，共产生 气体，在标准状况下的总体积为，错误。 7．采用电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收的装置如下图所示（图中电极均为石墨电极）。 （1） 直流电源的负极为_ _ _ _ （填“A”或“B”）；该电解装置应选择（填“阳”或“阴”）离子交换膜。 （2） 若以处理为模拟实验，则阳极发生的电极反应为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 【答案】（1） A；阳 （2） 【解析】 （1） 电解时，左室电极上水放电生成氢气，则左室为阴极室，连接电源负极，右室为阳极室，阳极上氮氧化物放电生成硝酸；该装置回收硝酸，故左室中硫酸根离子不能向右侧移动，该电解装置应选择阳离子交换膜。 （2） 若以处理 为模拟实验，则阳极上 失电子和水反应生成硝酸，电极反应为。 素养提升 8．[（2025·菏泽高二期末）]研究人员利用膜电解技术，以溶液为主要原料制备的装置如图甲所示。已知：在不同时和在溶液中可相互转化，和的物质的量浓度的对数与的关系如图乙所示。下列叙述正确的是 （ ） A. 为负极，为正极 B. 在阴极室制得 C. 阳极的电极反应为 D. 外电路中每通过电子，产生标准状况下气体 【答案】D 【解析】选。根据题图乙可知，当溶液酸性较强时，可几乎全部转化为，故产品室中的酸性应该很强，推知产品室为阳极室，故 为正极，为负极，故、错误。阳极的电极反应为，故 错误。外电路中通过 电子时，阳极产生，阴极产生，在标准状况下的体积为，故 正确。 9．[（2025·济宁高二月考）]电有机合成反应温和高效，体系简单，环境友好。电解合成1，二氯乙烷的实验装置示意图如下。下列说法不正确的是（ ） A. 该装置工作时，溶液的浓度逐渐减小 B. 液相反应中，转变为1，二氯乙烷的同时，转变为 C. 该装置总反应为 D. 离子交换膜、分别为阴离子交换膜、阳离子交换膜 【答案】B 【解析】选。由题图可知，钠离子进入阴极区，氯离子进入阳极区，氯化钠溶液的浓度逐渐减小，故 正确；由题图可知，转变为1，二氯乙烷的同时，转变为，故 错误；由题图可知，该装置总反应是、与 反应生成，化学方程式为，故 正确；阴极上 放电生成 和，结合 形成，所以离子交换膜 为阳离子交换膜,阳极上 放电转化为，所以离子交换膜 为阴离子交换膜，故 正确。 10．[（2025·海口高二质检）]和的混合溶液中，用石墨作为电极电解此溶液。通电一段时间后，两极均收集到气体（标准状况下），假定电解后溶液体积仍为。下列说法正确的是（ ） A. 原混合溶液中为 B. 上述电解过程中共转移电子 C. 电解得到的物质的量为 D. 电解后溶液中为 【答案】D 【解析】选。电解硝酸钾和硝酸铜的混合溶液时，阳极上水放电生成 和，阴极上铜离子先放电生成铜单质：，当铜离子完全放电时，水再放电生成 和，两极均收集到 气体（标准状况下），气体的物质的量是，每生成 氧气转移 电子，每生成 氢气转移 电子，每生成 铜转移 电子，故电解过程中共转移 电子，根据电子守恒可知，电解得到铜的物质的量是，原混合溶液中，根据电荷守恒可知，,、、错误；由电极反应可知，电解后溶液中 的物质的量为，浓度为，正确。 11．[（2025·郑州高二联考）]运用电化学知识回答下列问题： （1） 实验室模拟电解熔融生产金属的装置如图甲所示： ① 为铅酸蓄电池的_ _ （填“正极”或“负极”），的电极反应式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 ② 右侧石墨电极上的电极反应式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，每转移电子，该电极上生成气体的体积为_ _ _ _ （标准状况下）。 ③ 若将熔融氯化镁换为溶液，则电解总反应的离子方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 （2） 利用电解原理将污染性气体转化为，可实现含氮物质的再利用，装置如图乙所示： ① 向（填“左”或“右”）移动，极的电极反应式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 ② 同温同压下，若极产生的体积与极通入的体积相同，则的转化率约为_ _ _ _ _ _ _ _ （保留三位有效数字）。 【答案】① 负极； ② ；1 120 ③ （2） ① 左； ② 【解析】 ① 电解池中阴离子向阳极移动，则右侧石墨电极为阳极，左侧石墨电极为阴极，所以 为铅酸蓄电池的负极，电极反应式为。 ② 右侧石墨电极为阳极，在阳极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为 ；每转移 电子，该电极上生成 氯气，在标准状况下的体积为。 ③ 若将熔融氯化镁换为 溶液，则电解总反应的离子方程式为 。 （2） ① 由题图乙可知，极上 转化为，发生还原反应，电极反应式为，故 极为阴极，极为阳极，则 向阴极移动，即向左侧 极移动。 ② 极的电极反应式为，若 极产生 的体积与 极通入 的体积相同，设均为 气体，则 极上转移 电子，此时 极上消耗的 的物质的量为，则 的转化率约为。 学科网（北京）股份有限公司 $