4.2.1 电解原理-（ppt同步课件）【学而思】2026-2027学年高二上学期化学选择性必修一（人教版）

该高中化学课件聚焦电解池核心内容，涵盖电解原理、离子放电顺序、电极反应及溶液复原等知识点。通过设计非自发反应实验引入电解池，衔接原电池知识，以题组形式从基础原理到规律应用逐步深入，构建完整学习支架。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过对比实验（如不同电解质溶液电解产物分析）和对照实验（验证Fe²⁺与Cl⁻放电顺序）培养学生证据推理能力，总结电解类型分类及放电顺序口诀便于理解。丰富名校真题实例助力知识应用，学生能提升问题解决能力，教师可高效开展分层教学。

第四章 化学反应与电能 第1讲　描述运动的基本概念 第二节 电解池 基础过关练 第1课时　电解原理 第1讲　描述运动的基本概念 题组一　电解池工作原理 1.[2026四川南充西充中学月考]某同学为了使反应HCl+Ag  AgCl+H2↑(未配平)能进行,设计了下 列四个实验,如图所示,你认为可行的方案是     ( )   　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析　Ag与盐酸不能自发反应,所以要使反应HCl+Ag  AgCl+H2↑(未配平)能进行,应该设计成电 解池,Ag失电子发生氧化反应,Ag作阳极,氢离子得电子发生还原反应,电解质溶液中氢离子放电,选C。 第1讲　描述运动的基本概念 2.[2026河南南阳方城第一高级中学开学考]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 　B     第1讲　描述运动的基本概念 解析　电解池中与外接电源正极相连的电极为阳极,阳极发生氧化反应,A、C错误;电解池中,溶液中阳 离子向阴极移动,电子从负极经导线流向阴极,从阳极经导线流向正极,电子不经过电解质溶液,B正 确、D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 特别提醒　　电解池中电子和离子的移动方向(阴、阳极均为惰性电极):   第1讲　描述运动的基本概念 3.[2025上海曹杨二中期中]使用萤石(主要成分为CaF2)制成的容器电解HF水溶液的装置如图所示,下 列说法错误的是 ( ) A.该装置使用盐桥,有效地将阴、阳极气体产物分开收集 B.该装置最终无法制得F2 C.电解时,F-向阳极区移动,K+向阴极区移动 　D     D.通电一段时间后,中间池中溶液的pH减小 第1讲　描述运动的基本概念 解析       第1讲　描述运动的基本概念 题组二　电解规律 4.[2026福建龙岩连城一中月考]用石墨作电极电解饱和食盐水,下列说法正确的是 ( ) A.阳极反应式为 2H2O+2e-  H2↑+2OH- B.阴极反应式为 2Cl--2e-  Cl2↑ C.电解总反应方程式为2NaCl+2H2O  2NaOH+Cl2↑+H2↑ D.电解过程中,溶液的pH不变 　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析　用惰性电极电解饱和食盐水,阳极反应式为2Cl--2e-  Cl2↑,阴极反应式为2H2O+2e-  H2↑+ 2OH-,总反应方程式为2NaCl+2H2O  2NaOH+Cl2↑+H2↑,电解过程中生成NaOH,溶液pH增大,A、 B、D错误,C正确。 第1讲　描述运动的基本概念 5.[2026四川南充月考]用惰性电极电解下列溶液,开始一小段时间后,阴极质量增大,电解质溶液的pH减 小的是 ( ) ①CuSO4溶液　②BaCl2溶液　③AgNO3 溶液　④H2SO4溶液 A.①②　　　　B.①③　　　     C.①④　　　　D.②④ 　B     第1讲　描述运动的基本概念 解析　用惰性电极电解下列溶液: 溶液 阳极电极反应 阴极电极反应 结论 CuSO4溶液 2H2O-4e-  O2↑+4H+ Cu2++2e-  Cu 阴极质量增大,电解质溶 液的pH减小 AgNO3溶液 Ag++e-  Ag BaCl2溶液 2Cl--2e-  Cl2↑ 2H2O+2e-  H2↑+ 2OH- 阴极质量不变,电解质溶 液的pH增大 H2SO4溶液 2H2O-4e-  O2↑+4H+ 2H++2e-  H2↑ 阴极质量不变,电解质溶 液的pH减小 第1讲　描述运动的基本概念 方法规律 惰性电极电解电解质溶液的产物判断   第1讲　描述运动的基本概念 6.[2026河南南阳开学考]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-1 NaCl溶液 Cl2 H2 ③ 石墨 石墨 0.2 mol·L-1 CuSO4溶液 O2 Cu ④ 铜 石墨 0.2 mol·L-1 CuSO4溶液 Cu2+ Cu ⑤ 石墨 石墨 0.1 mol·L-1 CuCl2溶液 Cl2 Cu 第1讲　描述运动的基本概念 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->S  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 　D     第1讲　描述运动的基本概念 解析　据②得H+的氧化性强于Na+,据⑤得Cu2+的氧化性强于H+,阴极上得电子能力强(氧化性强)的离子 优先放电,所以对比②⑤可知,阴极上离子放电顺序是Cu2+>H+>Na+,A正确;据③得阳极上离子放电顺序 是OH->S ,据⑤知阳极上离子放电顺序是Cl->OH-,所以阳极上离子放电顺序是Cl->OH->S ,B正确; 电解池的阳极若是活性电极(如Fe、Cu、Ag),则金属电极本身失电子,发生氧化反应,对比③④可知,阳 极是铜时,会先于溶液中的离子放电,C正确;电解得到金属不一定只能用熔融态,电解氯化铜溶液可得 到金属铜,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 7.[2026陕西渭南迤山中学质检]用如图装置分别进行各组实验,则下表各项对应关系均正确的是( )        　D 选项 X极 U形管中溶液 通电后现象及结论 A 负极 NaOH溶液 a、b极均有气体生成,U形管中溶液pH降低 B 正极 AgNO3溶液 b极有气体生成,电极反应式是2H2O-4e-  O2↑+4H+,U形管中溶液pH不变 C 正极 Na2SO4溶液 U形管中滴入酚酞溶液,a极附近溶液呈红色,U形管中溶质浓度不变 D 负极 CuCl2溶液 b极有黄绿色气体逸出,U形管中溶质浓度减小 第1讲　描述运动的基本概念 解析    _________________________________________________________________(破题关键),溶液pH 升高,A错误;电解AgNO3溶液,X极为正极时,b极为阴极,电极反应式为Ag++e-  Ag,a极为阳极,电极反 应式为2H2O-4e-  O2↑+4H+,U形管中溶液pH减小,B错误;电解Na2SO4溶液实质是电解水,X为正极时, b极为阴极,电极反应式为2H2O+2e-  H2↑+2OH-,则U形管中滴入酚酞溶液,b极附近溶液变红,U形管 中溶质浓度增大,C错误;电解CuCl2溶液,X为负极时,b极为阳极,阳极电极反应式为2Cl--2e-  Cl2↑,a极 为阴极,阴极电极反应式为Cu2++2e-  Cu,反应消耗CuCl2,U形管中溶质浓度减小,D正确。 电解NaOH溶液实质是电解水,a、b极均有气体生成,水减少使c(NaOH)增大 第1讲　描述运动的基本概念 8.[2026山东东营一中检测]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电极附近溶液首先变成棕黄色 B.C2电极上依次发生的电极反应为Fe2+-e-  Fe3+、2Cl--2e-  Cl2↑ C.C1电极反应为2H2O+2e-  H2↑+2OH- 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 　B     第1讲　描述运动的基本概念 解析　由题图可知,C1电极是阴极,H+在阴极放电,电极反应为2H++2e-  H2↑,有气泡产生,C1电极附近 溶液不会变成棕黄色,A、C错误;C2电极是阳极,Fe2+的还原性强于Cl-,发生的电极反应依次为Fe2+-e-  Fe3+、2Cl--2e-  Cl2↑,B正确;C1电极上有2 g即1 mol H2生成时,导线上有2NA个电子发生转移,电子不 能通过溶液,D错误。 名师点津　　电池中的“电子不下水,离子不上岸”,即电子只能在导线上移动,阴、阳离子只在溶液 中移动。 第1讲　描述运动的基本概念 9.[2026四川雅安中学月考]用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液,通过控制电压电解得以再生。某同学使 用石墨电极,在不同电压(x V)下电解pH=1的0.1 mol·L-1 FeCl2溶液,研究废液再生机理。记录如下 (a、b、c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 第1讲　描述运动的基本概念 (1)用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是_________。 (2)Ⅰ中,Fe3+产生的原因可能是Cl-在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化。写出有关反应:_________________ ___________________________。 (3)由Ⅱ推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,原因是Fe2+具有_______性。 (4)Ⅱ中虽未检验出Cl2,但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验,记录 如下: 　还原     Cl2+2Fe2+   2Fe3++2Cl-     2Cl--2e-  Cl2↑、 　溶液变红     序号 电压/V 阳极现象 检验阳极产物 Ⅳ a>x≥c 无明显变化 有Cl2 Ⅴ c>x≥b 无明显变化 无Cl2 第1讲　描述运动的基本概念 ①NaCl溶液的浓度是________mol·L-1。 ②写出Ⅳ中检验Cl2的实验方法:_____________________________________________________。 ③与Ⅱ对比,得出的结论(写出两点):_______________________________________________________ ________________________。 验证了Fe2+先于Cl-放电     　通过控制电压,证实了产生Fe3+的两种原因都成立;通过控制电压, 　取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉碘化钾试纸上,试纸变蓝     　0.2     第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1)用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是溶液变红。 (2)阳极Cl-失电子生成的Cl2能将Fe2+氧化为Fe3+,有关反应的离子方程式为2Cl--2e-  Cl2↑、Cl2+2Fe2+   2Fe3++2Cl-。 (3)Fe2+具有还原性,由Ⅱ推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电。 (4)①电解pH=1的0.1 mol·L-1 FeCl2溶液,若需要电解pH=1的NaCl溶液做对照实验,探究Cl-是否放电,需要 在Cl-浓度相同的条件下进行,所以NaCl溶液的浓度为0.2 mol·L-1。 第1讲　描述运动的基本概念 题组三　电解后电解质溶液的复原 10.[2026河北邯郸九校联考]以石墨为电极电解下列溶液一段时间后,仅加水即可使电解质溶液完全复 原的是 ( ) A.H2SO4溶液　　　　 B.CuCl2溶液　　　     C.HCl溶液　　　　 D.NaCl溶液 　A     第1讲　描述运动的基本概念 解析     选项 阳极产物 阴极产物 使电解质溶液复原所加物质 A O2 H2 水 B Cl2 Cu CuCl2 C Cl2 H2 HCl D Cl2 H2、NaOH HCl 第1讲　描述运动的基本概念 名师点津　    (1)电解质溶液复原时遵循“少什么加什么,少多少加多少”的原则,需分析清楚电解过 程中溶液中少了什么。如本题的D项,电解NaCl溶液时两极分别逸出H2、Cl2,需通入适量HCl气体使溶 液复原,不能加盐酸,因为盐酸中含有水。 (2)若电解过程实质是电解水,电解后溶质浓度增大(饱和溶液除外),故原溶液若呈酸性,则酸性增强;原 溶液若呈碱性,则碱性增强。 第1讲　描述运动的基本概念 11.[2026山东聊城一中检测]甲、乙两同学,均用惰性电极电解CuSO4溶液,各通电一段时间后,甲、乙分 别向所得的溶液中加入0.1 mol CuO和0.05 mol Cu(OH)2,都恰好使溶液恢复到电解前的浓度。则甲、 乙在电解过程中转移的电子的物质的量之比为 ( ) A.1∶1　　　　 B.1∶2　　　 　C.1∶3　　　 　D.1∶4 　A     第1讲　描述运动的基本概念 解析　甲加0.1 mol CuO,使溶液复原,阴极生成0.1 mol Cu,阳极生成0.05 mol O2,转移n(e-)=0.1 mol×2= 0.2 mol;乙加0.05 mol Cu(OH)2,使溶液复原,则电解分两个阶段,先生成Cu、O2,后生成H2、O2,加0.05 mol Cu(OH)2相当于加0.05 mol CuO和0.05 mol H2O,共转移n(e-)=0.05 mol×2+0.05 mol×2=0.2 mol,甲、乙在 电解过程中转移n(e-)之比为0.2 mol∶0.2 mol=1∶1。 第1讲　描述运动的基本概念 第二节 电解池 能力提升练 第1课时　电解原理 第1讲　描述运动的基本概念 题组一　电解池的工作原理分析 1.[甄选真题][2024甘肃高考]某固体电解池工作原理如图所示,下列说法错误的是 ( ) A.电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积 B.电极2是阴极,发生还原反应:O2+4e-  2O2- C.工作时O2-从多孔电极1迁移到多孔电极2 　B     D.理论上电源提供2 mol e-能分解1 mol H2O 第1讲　描述运动的基本概念 解析　电极1的多孔结构能增大电极的比表面积,增大与水蒸气的接触面积,A正确;__________________ _____________________________________________________(破题关键),多孔电极2上O2-失电子生成 O2(g),为阳极,电极反应为2O2--4e-  O2↑,B错误;工作时,阴离子向阳极移动,即O2-从多孔电极1迁移到 多孔电极2,C正确;电解总反应为2H2O(g)  2H2+O2,理论上电源提供2 mol电子能分解1 mol H2O,D正 确。 得电子生成H2(g),为阴极,电极反应为2H2O(g)+4e-  2H2+2O2- 多孔电极1上H2O(g) 第1讲　描述运动的基本概念 2.[2026福建三明一中月考]用惰性电极进行下列电解,有关说法正确的是 ( ) ①电解稀H2SO4;②电解MgCl2溶液;③电解KOH溶液;④电解Cu(NO3)2溶液。 A.电解进行一段时间后4份溶液的pH均增大 B.②中总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O+Mg2+  Cl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓ C.③中阳极消耗OH-,故溶质浓度变小 D.④中电解一段时间后,溶液颜色变浅,加入一定质量的Cu(OH)2,能够使溶液恢复到原来的成分和浓度 　B     第1讲　描述运动的基本概念 解析　电解稀H2SO4实质是电解水,c(H2SO4)增大,溶液pH减小;电解MgCl2溶液,阴极上H2O放电生成H2和 OH-,Mg2+与OH-结合生成Mg(OH)2沉淀,溶液pH增大;电解KOH溶液实质是电解水,c(KOH)增大,溶液pH 增大;电解Cu(NO3)2溶液时,阳极上H2O放电生成H+和O2,溶液pH减小,A错误。_______________________ _________________________________________________________________________(易错点),总反应 的离子方程式为2Cl-+2H2O+Mg2+  Cl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓,B正确。电解KOH溶液实质是电解水,溶剂 体积减小,KOH浓度增大,C错误。根据题意可知,电解Cu(NO3)2溶液的总反应为2Cu2++2H2O  2Cu+ O2↑+4H+,加入Cu(OH)2能中和H+并补充Cu2+,但会引入额外的H2O,导致溶液体积发生变化,无法完全恢复 原浓度,应加入CuO,D错误。 阳极上Cl-放电生成Cl2,阴极上H2O放电生成H2和OH-,OH-结合Mg2+生成Mg(OH)2沉淀 惰性电极电解MgCl2溶液, 第1讲　描述运动的基本概念 方法规律　　电解产物的判断: (1)首先看阳极材料,若为惰性电极,溶液中的阴离子被氧化;若为活性电极,则被氧化的是电极本身。 (2)若溶液中的阴、阳离子有多种,要根据离子放电顺序判断什么离子先放电,什么离子后放电,最终确 定电极产物。 第1讲　描述运动的基本概念 3.[2026北京师范大学附中月考]探究电解过程中离子迁移的规律,用石墨电极完成如下实验。 实验   现象   第1讲　描述运动的基本概念 下列分析错误的是 ( ) A.a极接电源正极 B.pH试纸Ⅰ的图案说明H+的迁移速率比OH-的迁移速率快 C.电极反应产生的H+的物质的量:a处>c处 D.pH试纸Ⅱ上发生迁移的离子主要是Na+和S  　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析    _______________________________________________________________________________ (破题关键);b、d极位置的pH试纸变蓝,溶液显碱性,电极反应为2H2O+2e-  H2↑+2OH-,b、d极为阴 极。a极接电源正极,A正确;pH试纸Ⅰ中红色区域大于蓝色区域,说明H+迁移速率比OH-迁移速率快,B 正确;根据电路中电子转移数目相等,电极反应产生的H+的物质的量:a处=c处,C错误;pH试纸Ⅱ中红色 区域和蓝色区域范围较小,H+和OH-的迁移速率较慢,且Na2SO4的浓度较大,说明发生迁移的离子主要是 Na+和S ,D正确。 由题图可知,a、c处pH试纸变红,溶液显酸性,电极反应为2H2O-4e-  4H++O2↑,a、c极为阳极 第1讲　描述运动的基本概念 4.[2026福建厦门一中月考]在如图所示装置中,试管A、B中的电极为多孔的惰性电极,C、D为两个铂 夹,夹在被Na2SO4溶液浸湿的滤纸条上,滤纸条的中间部位滴有KMnO4溶液;电源有a、b两极。若在A、 B中充满KOH溶液后倒立于盛KOH溶液的水槽中,切断K1,闭合K2、K3,通直流电,实验现象如图所示,下 列说法正确的是( )   　D     A.电源中a为正极,b为负极 B.试管A中的电极反应式为2H++2e-  H2↑ C.一段时间后滤纸条上紫红色向C处移动 D.电解一段时间后,切断K2、K3,闭合K1,电流表的 指针会发生偏转 第1讲　描述运动的基本概念 解析　切断K1,闭合K2、K3,左侧装置是电解KOH溶液的装置,根据题图可知,B中产生的气体体积约是A 中的2倍,所以A中生成O2、B中生成H2,因此电源中a是负极、b是正极,A错误;试管A中电极上氢氧根离 子失去电子,电极反应式为4OH--4e-  2H2O+O2↑,B错误;电解时,滤纸条上高锰酸根离子向阳极移动, 即紫红色向D处移动,C错误;电解一段时间后,切断K2、K3,闭合K1,该装置构成燃料电池,A中电极为正 极、B中电极为负极,有电流产生,则电流表的指针会发生偏转,D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 归纳总结　　学习电解原理,可通过以下口诀帮助记忆理解: 　　①分电极(与电源正极相连的为阳极,与电源负极相连的为阴极); 　　②析溶液(分析电解质溶液中含有哪些阴离子、阳离子); 　　③判流向(阴离子移向阳极,阳离子移向阴极); 　　④定反应(根据阴、阳离子的放电顺序,确定在两电极上发生的反应)。 第1讲　描述运动的基本概念 5.[2025北京第十一中学月考]用如图所示装置进行实验,在相同电压、相同时间内,记录现象如下(温度 变化均不明显):   实验序号 X电极材料 现象 Ⅰ 铂(Pt) 两极均有气泡产生,澄清石灰水不变浑浊 Ⅱ 石墨 两极均有气泡产生,澄清石灰水变浑浊 第1讲　描述运动的基本概念 下列说法中,不正确的是 ( ) A.X电极为阳极 B.阴极的电极反应式为2H2O+2e-  H2↑+2OH- C.Ⅰ中Pt电极附近发生了反应:C +H+  HC  D.Ⅱ中石灰水变浑浊的原因是X电极区产生的H+与C 反应生成了CO2 　D     第1讲　描述运动的基本概念 解析　实验Ⅱ中,澄清石灰水变浑浊,说明X电极处生成了CO2,则X电极为阳极,故A正确;左侧石墨电极 为阴极,在阴极生成氢气,阴极的电极反应式为2H2O+2e-  H2↑+2OH-,故B正确;实验Ⅱ中生成的CO2 中C原子可能来自右侧石墨电极,也可能来自溶液中的C ,实验Ⅰ中,铂电极的电极反应式为2H2O-4e-   O2↑+4H+,澄清石灰水不变浑浊,说明该时间内铂电极产生的H+与溶液中的C 不能产生CO2,H+ 与溶液中的C 结合生成HC ,H++C   HC ,则实验Ⅱ中的CO2由石墨被氧化生成,故C正确、D 不正确。 第1讲　描述运动的基本概念 题组二　与电解相关的计算 6.[2025浙江部分名校联考]以石墨为电极,电解某浓度的ZnSO4溶液,阴极产物均附在电极上,通电一段 时间后,关闭电源,迅速撤去电极(设产物无损耗)。若在电解后的溶液中加入4.95 g Zn(OH)2,则恰好可以 使得溶液恢复到原浓度。下列说法正确的是 ( ) A.反应过程中,阴极只发生:Zn-2e-  Zn2+ B.反应过程中,O2在两极均生成 C.整个电解过程中,产生标准状况下气体共2.24 L D.若加入0.05 mol ZnO也可以使得溶液恢复到原浓度 　C     第1讲　描述运动的基本概念 解析　以石墨为电极,电解某浓度的ZnSO4溶液,______________________________________________ ___________________________________________________________________(破题关键),则阴极Zn2+ 和H+都放电,析出Zn和H2,阳极OH-放电析出O2,A、B、D错误;根据原子守恒知,阳极上析出n(O2)= n[Zn(OH)2]=0.05 mol,阴极上析出n(H2)=n[Zn(OH)2]=0.05 mol,标准状况下生成气体体积为(0.05+ 0.05) mol×22.4 L/mol=2.24 L,C正确。 Zn(OH)2的物质的量是   =0.05 mol,相当于0.05 mol ZnO和0.05 mol H2O 加入4.95 g Zn(OH)2固体恰好使溶液恢复到原浓度,     第1讲　描述运动的基本概念 7.[2026北京景山学校段考]用惰性电极电解一定量的CuSO4溶液,实验装置如图甲。电解过程中的实验 数据如图乙,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)。下列说法错误的是     ( )    A.a极为电解池的阴极,b极为电解池的阳极 B.0~P段表示O2的体积变化,P~Q段表示H2和O2混合气体的体积变化 C.0~Q收集到的混合气体的平均摩尔质量为17 g·mol-1 　D     D.电解完成后,要想使电解液恢复到原来的浓度和体积,可加入0.2 mol Cu(OH)2 第1讲　描述运动的基本概念 解析　由图甲可知,a极为电解池的阴极,b极为电解池的阳极,A正确。用惰性电极电解一定量的硫酸铜 溶液,首先发生反应2CuSO4+2H2O  2Cu+O2↑+2H2SO4,CuSO4消耗完全后,发生反应2H2O  2H2↑ +O2↑;从开始到P点收集到0.05 mol氧气,转移电子的物质的量为0.2 mol,P点到Q点收集到0.1 mol氢气 和0.05 mol氧气,转移电子的物质的量为0.2 mol,0~P段表示O2的体积变化,P~Q段表示H2和O2混合气体 的体积变化,B正确。由B项分析可知,从开始到Q点时收集到的氢气和氧气的物质的量均为0.1 mol,所 以混合气体的平均摩尔质量为  g·mol-1=17 g·mol-1,C正确。从开始到P点电解产生0.1 mol Cu、 0.05 mol氧气和0.1 mol H2SO4,P点到Q点产生0.1 mol氢气和0.05 mol氧气,所以电解完成后要恢复到电解 前需要加0.1 mol“CuO”和0.1 mol“H2O”,故可加入0.1 mol Cu(OH)2,D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 8.[2026河南南阳方城第一高级中学期中]在500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,c(N )=0.8 mol/L, 用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到2.24 L气体(标准状况下),假定电解后溶液 体积仍为500 mL。下列说法正确的是 ( ) A.上述电解过程中共转移0.2 mol电子 B.原混合溶液中c(K+)为0.4 mol/L C.原溶液中Cu(NO3)2的物质的量为0.05 mol D.电解后溶液中c(H+)为0.2 mol/L 　B     第1讲　描述运动的基本概念 解析　电解硝酸钾和硝酸铜混合溶液时,阳极上水电离出的OH-放电生成O2,阴极上Cu2+先放电生成Cu, 当Cu2+完全析出时,水电离出的H+放电生成H2,通电一段时间后,两极气体的物质的量均为2.24 L÷22.4 L/ mol=0.1 mol;每生成0.1 mol O2转移0.4 mol电子,每生成0.1 mol H2转移0.2 mol电子,每生成1 mol Cu转移 2 mol电子,根据得失电子守恒得n(Cu2+)= =0.1 mol,则原溶液中Cu(NO3)2的物质的量为 0.1 mol,Cu2+的物质的量浓度为0.1 mol÷0.5 L=0.2 mol/L,根据电荷守恒得K+浓度为0.8 mol/L-0.2 mol/L× 2=0.4 mol/L,当电解硝酸铜溶液时生成氢离子,电解硝酸钾溶液实质上是电解水,电解后H+的浓度为  =0.4 mol/L,故B正确。 第1讲　描述运动的基本概念 9.[2026河南南阳一中月考]某混合溶液中CuSO4和KCl的浓度均为0.2 mol·L-1,电解1 L该混合溶液。若 电解过程中不考虑溶液体积变化,则下列说法正确的是 ( ) A.将有色鲜花靠近阴极时,有色鲜花颜色褪去 B.当溶液蓝色恰好完全褪去时,加入0.1 mol CuCl2(s)和0.2 mol CuO(s)能使溶液复原 C.当溶液蓝色恰好完全褪去时,电解产生的气体总体积为4.48 L(标准状况) D.当两个电极产生的气体体积相等时,电路中通过的电子总数约为6.02×1023 　D     第1讲　描述运动的基本概念 解析　电解过程中,阴极先是Cu2+得电子生成Cu,再是水电离出的H+得电子生成H2,将有色鲜花靠近阴极 时,有色鲜花颜色不褪去,A错误;当溶液蓝色恰好完全褪去时,说明______________________________ ________________________________________________________________________________________ _____(易错点),根据得失电子守恒共产生0.1 mol Cl2和0.05 mol O2,在标准状况下总体积为3.36 L,加入 0.1 mol CuCl2(s)和0.1 mol CuO(s)能使溶液复原,B、C错误;当两个电极产生的气体体积相等时,即_____ _______________________________________________________________________________________ _____________________________________(解题技法),解得x=1,电路中通过的电子总数约为6.02×1023, D正确。 个电路有x mol e-转移,则  =  +0.1 产生的H2体积等于阳极产生的Cl2和O2体积之和,相同状况下,气体体积相等即气体物质的量相等,设整 阴极 +4H+ 阳极0.2 mol Cl-先完全反应,发生反应2Cl--2e-  Cl2↑,转移0.2 mol e-,然后发生反应2H2O-4e-  O2↑ 0.2 mol Cu2+完全反应,转移0.4 mol e-, 第1讲　描述运动的基本概念 创新题型 创新点　利用得失电子守恒计算法拉第效率 10.[2026福建南安一中段考]《自然》杂志报道,科学家们设计出了利用合成气合成液态烃和甲醇的方 法,现用电解原理模拟利用合成气制备甲醇,其制备原理装置如下图所示。 (1)光伏电池的a电极为______(填“正”或“负”)极,交换膜为________(填“阳离子”或“阴离 　阳离子     　负     第1讲　描述运动的基本概念 子”)交换膜。 (2)写出M极的电极反应式:______________________。 (3)光伏电池工作一段时间,测得N极生成224 mL O2(标准状况下),M极生成0.008 mol甲醇,则M极生成甲 醇的法拉第效率(FE%)=________。 [提示:法拉第效率(FE%)= ×100%] 　80%     　CO+4e-+4H+  CH3OH     第1讲　描述运动的基本概念 解析　M电极上CO得电子生成CH3OH,为阴极,电极反应式为CO+4e-+4H+  CH3OH,N电极上H2O失 电子生成O2,为阳极,电极反应式为2H2O-4e-  O2↑+4H+,H+由N极室穿过阳离子交换膜移向M极室。 N极生成224 mL(标准状况下)即0.01 mol O2,转移0.04 mol e-,而M极生成0.008 mol甲醇需转移0.008 mol ×4=0.032 mol e-,则M极生成甲醇的法拉第效率(FE%)= ×100%=80%。 第1讲　描述运动的基本概念 $