1.3 第2课时 电解原理的应用(Word练习)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册（鲁科版）

**基本信息** 聚焦电解原理应用，通过基础判断与综合情境题，系统提炼电极判断、反应式书写及电子守恒方法，构建“原理-应用-拓展”逻辑链。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础应用|1-4题|电镀/精炼铜电极连接、氯碱工业产物判断|电解原理→三大应用（氯碱/精炼/电镀）| |综合拓展|5-10题|装置分析结合离子移动、陌生反应式推导|单一应用→跨模块综合（燃料电池/工业分离）| |计算与实验|11-12题|电子守恒计算、电镀方案设计|定性判断→定量计算与实验设计|

第2课时　电解原理的应用 1.电解原理的应用主要有三种：一是氯碱工业、二是电解精炼铜、三是电镀。下列关于这三个工业生产的描述中正确的是（　　） A．铁钉镀铜时铁钉与电源的正极相连 B．氯碱工业和电解精炼铜中，阳极都是氯离子放电生成氯气 C．在氯碱工业中，电解池中阴极产生的是H2，NaOH在阳极附近产生 D．电解精炼铜时，应用粗铜作阳极、精铜作阴极，可溶性铜盐的溶液作电解质溶液 2.（2025•福建福州高二质检）用碱性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．燃料电池工作时负极反应为H2－2e－2H＋ B．若要实现铁上镀铜，则a极是铁，b极是铜 C．若要实现电解精炼粗铜，则a极发生氧化反应，b极上有铜析出 D．a、b两极均是石墨，当电池中消耗22.4 L（标准状况）H2时，a极析出64 g铜 3.（2026•云南昆明期中）铬酸钠可在混凝土外加剂中用作阻锈剂，现以铅蓄电池为电源，用电渗析法分离回收混合物浆液中的Na2CrO4，装置如图所示。下列有关判断错误的是（　　） A．电极a为阴极，发生还原反应 B．电极b连接铅蓄电池正极，乙池中NaOH溶液浓度逐渐减小 C．同温同压下，电极a和电极b上产生的气体的体积之比为1∶2 D．若通过阴离子交换膜的只有Cr且其物质的量为0.1 mol，则通过外电路的电子的物质的量为0.2 mol 4.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（　　） A．电解液质量增加x g B．阴极质量增加x g C．阴极质量增加b g，b＞x D．阴极质量增加b g，b＜x 5.（2026•广东深圳期中）一种电化学处理硝酸盐产氨的装置如图所示。下列说法错误的是（　　） A．右室为阳极室，电极反应为2Cl－－2e－Cl2↑ B．电解过程中，左室溶液的pH逐渐增大 C．用湿润的淀粉－KI试纸置于b处，试纸变蓝 D．理论上，若左室中有8 mol电子发生转移时，左室溶液质量减少17 g 6.（2026•黑龙江大庆期中）通过电解废旧锂电池中的LiMn2O4可获得难溶性的Li2CO3和MnO2，电解示意图如下（其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计）。下列说法错误的是（　　） A．电极A为阴极，发生还原反应 B．电极B的电极反应：2H2O＋Mn2＋－2e－MnO2＋4H＋ C．电解一段时间后溶液中Mn2＋浓度保持不变 D．该装置将电能转化为化学能 7.研究表明许多疾病，包括基因突变（癌变、动脉硬化等）和生物机体中毒等，可能是一氧化氮的释放或调节不正常引起的。用间接电化学法可对NO进行无害化处理，其原理如图所示（质子膜允许H＋和H2O通过），下列相关判断错误的是（　　） A．该装置工作时，H＋从右室移向左室 B．电极Ⅰ接电源负极，电极反应式为2HS＋2H＋＋2e－S2＋2H2O C．吸收塔中每消耗2 mol NO，有4 mol H＋通过质子膜 D．每处理1 mol NO，电解池将产生11.2 L O2 8.（2025•福建高考9题）一种无膜电合成碳酸乙烯酯（C3H4O3）的工作原理如图。下列说法正确的是（　　） A．电源a极为负极 B．反应中Br－的物质的量不断减少 C．总反应为C2H4＋CO2＋H2OC3H4O3＋H2 D．“反应Ⅱ”为CO2＋BrCH2CH2OHC3H4O3＋H＋＋Br－ 9.通过电化学方法制备Br2，进而由Br2与反应合成。为提高电流利用效率，某小组设计电化学合成示意图如下，已知氧化性：H2O2＞Br2。下列说法不正确的是（　　） A．电极A与电源正极相连 B．电极B的电极反应式为O2＋2H＋＋2e－H2O2 C．电解液中H2SO4可以用氢溴酸代替 D．原料足量的情况下，理论上电路中转移0.2 mol e－可得到0.1 mol 10.（2025•湖南邵阳高二检测）利用CH4燃料电池电解制备Ca（H2PO4）2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，装置如图所示。下列说法错误的是（　　） 　 A．a极反应：CH4－8e－＋4O2－CO2＋2H2O B．A膜为阳离子交换膜，C膜为阴离子交换膜 C．可用铁电极替换石墨Ⅱ电极 D．a极上通入标准状况下2.24 L甲烷，阳极室Ca2＋减少0.4 mol 11.电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，其中a为电解质溶液，X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题： （1）X的电极名称是　　　　　（填“阳极”或“阴极”）。 （2）若X、Y都是惰性电极。a是饱和食盐水，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞溶液，一段时间后，Y的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）若X、Y都是惰性电极，a是CuSO4溶液，电解一段时间后，阳极上产生气体的体积为0.224 L（标准状况下），则阴极上析出金属的质量为　　　g。 （4）若要用该装置电解精炼铜，电解液a选用CuSO4溶液，则Y的材料是　　　　。 （5）若要用电镀方法在铁表面镀一层金属银，应该选择的方案是　　　　（填字母）。 方案 X Y a溶液 A 银 石墨 AgNO3 B 银 铁 AgNO3 C 铁 银 Fe（NO3）3 D 铁 银 AgNO3 12.（2025•天津高考16题节选）一定条件下，以CO2和CH3OH为原料制备HCOOH和甲酸盐，其装置原理如图。 （1）电极a是　　　　极，电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　； （2）电解过程中，电极b一侧的溶液pH将　　　　（填“升高”“不变”或“降低”）； （3）电解过程中通过阳离子交换膜的离子为　　　。 第2课时　电解原理的应用 1.D　向铁钉上镀铜时，镀件铁钉连接直流电源的负极，镀层金属连接在电源的正极上，A项错误；在氯碱工业中，阳极是Cl－放电生成氯气，电解精炼铜时，阳极主要是铜失去电子，生成Cu2＋，B项错误；在氯碱工业中，电解池的阴极反应为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，故阴极上生成H2和NaOH，C项错误；电解精炼铜时，应用粗铜作阳极、精铜作阴极，可溶性铜盐的溶液作电解质溶液，D项正确。 2.C　碱性氢氧燃料电池工作时负极反应为H2－2e－＋2OH－2H2O，A错误；若要实现铁上镀铜，镀层金属应为电解池的阳极，则a极是铜，b极是铁，B错误；若要实现电解精炼粗铜，则a极为粗铜，连接原电池的正极，发生氧化反应，b极为电解池的阴极，发生Cu2＋＋2e－Cu，则b极上有铜析出，C正确；a、b两极均是石墨时，在相同条件下当电池中消耗22.4 L（标准状况）H2时，根据电极反应式：H2－2e－＋2OH－2H2O，可知转移2 mol电子，则b极析出铜1 mol，即64 g，D错误。 3.C　该装置为电解池装置，电解铬酸钠溶液等同于电解水，电解液中的阴离子通过阴离子膜移向电极b，则b电极为阳极，连接原电池的正极；阳离子通过阳离子膜移向电极a，则a电极为阴极，连接原电池的负极。a为阴极，得电子，发生还原反应，A正确；b为阳极，连接正极，电极反应式为4OH－－4e－O2↑＋2H2O，则乙池中的NaOH溶液浓度逐渐减小，B正确；a极的电极反应式为2H2O＋2e－2OH－＋H2↑，即2e－~H2，而b极4e－~O2，则转移相同电子数时，氢气和氧气的体积比为2∶1，即电极a和电极b上产生的气体的体积之比为2∶1，C错误；若通过阴离子交换膜的只有Cr且其物质的量为0.1 mol，根据电荷守恒，转移的电荷为0.2 mol，则通过外电路的电子的物质的量为0.2 mol，D正确。 4.D　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沉积在电解池底部形成阳极泥；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，但由于M（Zn）＞M（Cu），且还有一部分Ag要形成阳极泥，所以阳极减少的金属的质量大于阴极析出铜的质量，即b＜x，所以B、C项错误，D项正确；若阴极析出铜的质量为b g，阳极形成阳极泥的Ag的质量为m g，则电解质溶液增加的质量为（x－m－b）g，A项错误。 5.D　由图可知，电解时左侧电极上N得电子被还原，该电极为阴极，右侧电极氯离子失电子生成氯气，右侧电极为阳极，生成的氯气与水反应生成HCl、HClO，蓝色石蕊试纸遇酸变红，又被HClO漂白，电解过程中K＋移向阴极。右室中发生氧化反应，2Cl－－2e－Cl2↑，A正确；左室N在阴极上被还原生成NH3，N＋8e－＋6H2ONH3↑＋9OH－，生成OH－，pH逐渐增大，B正确；b处是阳极产生的Cl2逸出的位置，发生反应Cl2＋2KII2＋2KCl，故湿润的淀粉－KI试纸变蓝色，C正确；根据N＋8e－＋6H2ONH3↑＋9OH－可知，转移8 mol电子时生成1 mol NH3，同时8 mol K＋移向阴极，左室质量增加（8×39－17）g=295 g，D错误。 6.C　由图可知，该装置为电解池，电极A上LiMn2O4转化为Li＋和Mn2＋，发生还原反应，为阴极，电极反应式为LiMn2O4＋3e－＋8H＋Li＋＋2Mn2＋＋4H2O，电极B上Mn2＋转化为MnO2，发生氧化反应，为阳极，电极反应式为2H2O＋Mn2＋－2e－MnO2＋4H＋，则电解的总反应方程式为2LiMn2O4＋4H＋2Li＋＋Mn2＋＋3MnO2＋2H2O，A、B正确；反应生成了Mn2＋，溶液中Mn2＋浓度增大，C错误；该装置为电解池，将电能转化为化学能，D正确。 7.D　电极Ⅱ中H2O失去电子生成O2和H＋，连接电源正极，为阳极；电极Ⅰ得到电子，将HS转化为S2，连接电源负极为阴极。电解池中H＋通过质子膜从右室移向左室，A项正确；在电极Ⅰ上HS获得电子生成S2，则电极Ⅰ为阴极，接电源负极，电极反应式为2HS＋2H＋＋2e－S2＋2H2O，B项正确；吸收塔中方程式为2S2＋2NO＋2H2ON2＋4HS， 吸收塔中每消耗2 mol NO，转移4 mol电子，有4 mol H＋通过质子膜，C项正确；未说标况，无法计算氧气体积，D项错误。 8.C　根据图中信息可知，电合成装置左边电极发生氧化反应2Br－－2e－Br2，右边电极发生还原反应2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，即可判断电源a极为正极、电源b极为负极，A错误；从整个反应过程来看，Br－在电极a转化为Br2后，又经反应Ⅰ、Ⅱ等量产生（反应Ⅰ为C2H4＋Br2＋OH－BrCH2CH2OH＋Br－），故Br－的物质的量未发生变化，B错误；以整个电解池为研究对象，反应物为C2H4、CO2和H2O，反应产物为C3H4O3和H2，总反应为C2H4＋CO2＋H2OC3H4O3＋H2，C正确；“反应Ⅱ”反应物为CO2和BrCH2CH2OH，反应产物为C3H4O3和Br－，题干中“无膜”及图中阴极产生OH－可知，“反应Ⅱ”是在碱性介质中进行，故“反应Ⅱ”应为CO2＋BrCH2CH2OH＋OH－C3H4O3＋H2O＋Br－，D错误。 9.D　由图可知，该装置为电解池，电极A发生氧化反应为阳极，电极B发生还原反应为阴极。电极A为阳极，应与电源正极相连，A正确；电极B为阴极，在电解液H2SO4中得电子生成H2O2，电极反应式为O2＋2H＋＋2e－H2O2，B正确；电解液中H2SO4用氢溴酸代替，溴离子既起导电作用，又可在电极A上放电，所以可以用氢溴酸代替H2SO4，提高电流利用效率，C正确；由得失电子守恒可知，电路中转移0.2 mol e－生成0.1 mol Br2，但由信息可知氧化性：H2O2＞Br2，所以电极B上生成的H2O2也可将溴离子氧化为Br2，所以电路中转移0.2 mol e－生成Br2的物质的量大于0.1 mol，则得到的物质的量大于0.1 mol，D错误。 10.B　CH4燃料原电池中，甲烷失电子发生氧化反应，所以通入燃料CH4的a极为负极，通入氧化剂氧气的b极为原电池的正极，电池的总反应式为CH4＋2O2CO2＋2H2O，与电源的正极相连接的为电解池的阳极，可知石墨Ⅰ为阳极，在阳极氯离子放电，则电极反应为2Cl－－2e－Cl2↑，电解池中阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，则A膜应为阳离子交换膜，石墨Ⅱ为阴极，阴极附近氢离子放电生成氢气，氢氧根离子浓度增大，结合钠离子生成氢氧化钠，则C膜为阳离子交换膜。a极通入甲烷是负极，发生氧化反应，电极反应：CH4－8e－＋4O2－CO2＋2H2O，A项正确；利用CH4燃料电池电解制备Ca（H2PO4）2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，阳极室的电极反应式为2Cl－－2e－Cl2↑，则阳极室内钙离子向产品室移动，A膜为阳离子交换膜，阴极室的电极反应式为2H2O＋2e－2OH－＋H2↑，则原料室内钠离子向阴极室移动，C膜为阳离子交换膜，B项错误；电解池中阴极的电极不参与反应，溶液中的离子放电，因此可用铁电极替换阴极的石墨电极，C项正确；a极上通入标准状况下2.24 L甲烷，物质的量为0.1 mol，根据电极反应：CH4－8e－＋4O2－CO2＋2H2O，可知转移电子为0.8 mol，根据得失电子守恒、电荷守恒可知，内外电路即阳极室Ca2＋减少0.4 mol，D项正确。 11.（1）阴极　（2）2Cl－－2e－Cl2↑ （3）1.28　（4）粗铜　（5）D 解析：（1）X与电源的负极相连，为阴极。（2）Y连接电源的正极，故为电解池的阳极，发生氧化反应：2Cl－－2e－Cl2↑。（3）阳极反应为2H2O－4e－O2↑＋4H＋，则生成标准状况下0.224 L氧气，失去电子的物质的量为×4=0.04 mol，阴极反应为Cu2＋＋2e－Cu，根据得失电子守恒，析出铜的质量为×64 g•mol－1=1.28 g。（4）电解精炼铜时，粗铜为阳极，连接电源的正极，即Y为粗铜。（5）电镀时，镀件为阴极，A、B项错误；镀层金属为阳极，而含镀层金属离子的盐溶液为电镀液，C项错误，D项正确。 12.（1）阴　CO2＋2H＋＋2e－HCOOH　（2）降低　（3）K＋ 解析：（1）由图可知，电极a上CO2转化为HCOOH，碳元素化合价降低，发生还原反应，为阴极，电极反应式为CO2＋2H＋＋2e－HCOOH。（2）由图可知，电极b上CH3OH转化为HCOO－，碳元素化合价升高，发生氧化反应，为阳极，电极反应式为CH3OH－4e－＋5OH－HCOO－＋4H2O，反应过程中消耗OH－，溶液的pH降低。（3）电解过程中，阳离子向阴极（电极a）移动，左侧溶液中有K＋，所以通过阳离子交换膜的离子为K＋。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $