4.2 电解池（举一反三题型专练，天津专用） 化学人教版选择性必修1

**基本信息** 以“原理-应用-计算”为逻辑主线，通过8类题型构建电解池全维度训练体系，融合方法提炼与天津本地化考情。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |电解原理|1典3变|惰性电极电解CuCl₂实验模型|从微观离子运动建立电解池认知框架| |阴阳极判断|1典3变|6维度对比判断法（电源/反应/离子流向等）|通过电极本质关联氧化还原反应规律| |电极反应|1典3变|离子放电顺序+守恒配平法|从电极材料与离子性质递进推导产物| |工业应用|2典6变|氯碱工业膜分离技术/电镀精炼工艺模型|理论原理到工业实践的转化应用| |综合计算|2典6变|电子守恒法+溶液复原原则|串联电化学装置中多过程量的关联计算|

第二节 电解池（题型突破·举一反三） 题型01 电解原理和电解池 题型02 电极池阴阳极的判断 题型03 电极产物的判断及电极反应式书写 题型04 电解过程微粒浓度的变化和复原 题型05 电解在氯碱工业中的应用 题型06 电解在电镀、精炼铜中的应用 题型07 电解池有关计算 题型08 原电池、电解池综合考查 ▌题型01 电解原理和电解池 1、电解： 使电流通过电解质溶液（或熔融电解质），而在阳极、阴极引起 氧化还原 反应的过程叫电解。 2、探究用惰性电解电解CuCl2溶液（电解原理） （1）通电前： 溶液中存在的离子有 Cu2+ 、 Cl- 、 H+ 、 OH- ，通电前离子在溶液中作 无规则不定向的 运动。 （2）通电时（两电极材料均为石墨） ①在电场的作用下，溶液中的离子作 定向 运动，阴离子移向 阳 极，阳离子移向 阴 极； ②离子放电： 阳极反应： 2Cl- -2e- = Cl2↑ ，（ 氧化 反应） 阴极反应： Cu2++2e- = Cu ，（ 还原 反应） 3、电解池： （1）将 电能 转化为 化学能 的装置叫做电解池（也成电解槽）。 （2）构成条件： ①直流电源 ②两个电极 ，阳极接电源 正极 ，阴极接电源 负极 ③电解质溶液（或熔融电解质） ④形成 闭合 回路 【典例01】．（25-26高二上·天津·期中）以Pt为电极，一定浓度的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制H2和O2，装置如图所示。下列说法不正确的是 A．电极a连接电源负极 B．电解总反应式为Br- + 3H2O+ 3H2↑ C．Z为O2，加入的Y为H2O D．催化阶段反应产物物质的量之比n(Z)：n(Br-)=2：3 【答案】D 【分析】电极b为阳极，Br-被氧化为BrO，电极a为阴极，水被还原生成X，为氢气，所以Y为水，最后利用溴酸根的强氧化性联合催化剂制得氧气(Z)。 【详解】A．由图可知，电极a上发生还原反应生成H2，所以电极a为阴极，连接电源负极，A正确； B．电解过程中，Br-在阳极失去电子生成，H2O在阴极得到电子生成H2，电解总反应式为Br-+ 3H2O+ 3H2↑，B正确； C．电解总反应式为Br-+ 3H2O+ 3H2↑，消耗了H2O，催化阶段的反应，生成生成Br-和O2，所以Z为O2，加入的Y为H2O，C正确； D．催化阶段，在催化剂的作用下反应生成Br-和O2，方程式为：22Br-+ 3O2↑，则反应产物的物质的量之比n(Z)（Z为O2）：n(Br-)=3：2，D错误； 故选D。 【变式1-1】．．（25-26高二上·天津南开·期末）用石墨电极完成下列电解实验 实验一 实验二 装置 现象 、处试纸变蓝； 处变红，局部褪色； 处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产生； 处有气泡产生…… 下列对实验现象的解释或推测不合理的是 A．、处： B．处：试纸局部褪色，与生成的有关 C．处发生了反应： D．根据实验一的原理，实验二中处不可能析出铜 【答案】D 【详解】A．电源的正极连接的是b端，负极连接的是a端，因此d、a为阴极区域，b为阳极区域，阴极的电极反应本质是水电离出的H+得电子，反应为，生成的OH-会让pH试纸显碱性，因此a、d处试纸变蓝，故A合理； B．b处为阳极，氯离子失去电子生成氯气，氯气与水反应生成HCl和HClO，HCl使pH试纸变红，HClO具有漂白性，因此pH试纸局部褪色，与生成的HClO有关，故B合理； C．c处为电解池的阳极，铁失电子发生氧化反应：，因生成的浓度较低无明显现象，故C合理； D．根据实验一的原理，实验二中铜珠两侧形成串联电解池，m处为铜珠的阴极，铜珠的另一端n为阳极，n处铜失去电子生成铜离子向m端移动，移动到m处后会在阴极得到电子析出铜，铜离子可在m处的电子析出铜，D不合理。 【变式1-2】．（2026·天津南开·模拟预测）下列工业制备物质的方法正确的是 A．电解NaCl溶液制钠 B．焦炭还原石英砂直接制得高纯硅 C．燃烧硫黄或黄铁矿制二氧化硫 D．与在高温下反应制NO 【答案】C 【详解】A．电解NaCl溶液得到的是NaOH、和（），工业上制钠需要电解熔融NaCl，A错误； B．焦炭还原石英砂只能得到粗硅，还需经过提纯才能得到高纯硅，不能直接制得高纯硅，B错误； C．工业上制备二氧化硫可通过燃烧硫黄（反应为）或煅烧黄铁矿（反应为）实现，C正确； D．与在高温下反应能耗高、产率低，工业上制NO采用氨的催化氧化法（），D错误； 故选C。 【变式1-3】．（2026·天津南开·一模）科研工作者设计了一种用于废弃电极材料再锂化为的电化学装置，其示意图如下。 下列说法正确的是 A．电极上发生的反应： B．再锂化过程中，向电极迁移 C．产生标准状况下时，理论上可转化的 D．电解过程中，阳极附近溶液升高 【答案】C 【分析】由装置图可知，该装置中有直流电源，为电解池，电极转化为，Co元素化合价由+(4-x)降为+3，得电子发生还原反应，为阴极，电极反应式为；Pt电极为阳极，失电子，发生氧化反应，且产物为O2，说明水参与该电极反应，电极反应式为； 【详解】A．由分析，电极上发生的反应：，A错误；    B．再锂化过程中，阴离子向阳极Pt电极迁移，B错误； C．由电极反应式可知，产生标准状况下11.2 L (0.5 mol) O2时转移2 mol 电子，每1 mol 转化为会转移(1-x) mol 电子，所以每产生0.5 mol O2则对应转化，C正确； D．由阳极电极反应式可知，电解过程中，阳极产生氢离子且消耗水，酸性增强，则阳极附近pH降低，D错误； 故选C。 ▌题型02 电极池阴阳极的判断 电解池中判断阴阳极的方法： 阳极 判断原则 阴极 与电源 正 极相连 ← 根据电源正、负极 → 与电源 负 极相连 发生 氧化 反应 ← 根据反应类型 → 发生 还原 反应 电流流 入 ← 根据电流方向 → 电流流 出 电子流 出 ← 根据电子流向 → 电子流 入 阴 离子流向 ← 根据离子移向 → 阳 离子流向 阴 离子放电 ← 根据放电离子 → 阳 离子放电 【典例02】（24-25高二上·天津·期中）以铅蓄电池供电，利用双极膜（双极膜是一种复合膜，在直流电作用下，中间界面内水解离为和，并实现其定向通过）电解制备磷酸和氢氧化钠的原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极a的电极反应式： B．产品室2制备的产品是磷酸 C．当电路中通过电子时，电极上产生 D．膜为阴离子交换膜，膜为阳离子交换膜 【答案】D 【分析】铅蓄电池中铅为负极，二氧化铅为正极。由图可知，与直流电源正极相连的电极c为电解池的阳极，d为阴极，电解池工作时阴离子向阳极迁移，阳离子向阴极迁移，M膜为阴离子交换膜，原料室中通过M膜进入产品室1，与双极膜产生的反应生成，N膜为阳离子交换膜，原料室中钠离子通过N膜进入产品室2得到氢氧化钠，据此分析； 【详解】A．电极a是铅蓄电池的负极，反应为，A错误； B．根据分析，产品室2得到氢氧化钠，B错误； C．由分析可知，与直流电源正极相连的电极c为电解池的阳极，在阳极失电子发生氧化反应生成氧气，可知电路中通过电子时，电极c上产生氧气的物质的量为，C错误； D．根据分析，M膜为阴离子交换膜，N膜为阳离子交换膜，D正确； 故选D。 【变式2-1】．．（25-26高二上·天津和平·阶段检测）Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H⁺浓度的增大会转化为CrO3。电解法制备CrO3的原理如图所示。下列说法错误的是 A．电解时阳极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑ B．生成O2和H2的质量比为16：1 C．电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大 D．CrO3的生成反应为：+2H+=2CrO3+H2O 【答案】B 【分析】该装置为电解池，左侧阳极区为酸性溶液，发生反应，生成的使溶液酸性增强，促进转化为；右侧阴极区为溶液，发生反应，生成，溶液碱性增强，中间的离子交换膜允许离子通过以维持电荷平衡。 【详解】A．阳极发生氧化反应，溶液中的失去电子生成和，电极反应式为，A正确； B．根据电子守恒，电路中每转移4 mol电子，阳极生成1 mol，阴极生成2 mol，二者物质的量之比为，质量比为，B错误； C．阴极发生还原反应，电极反应为，反应生成，电解过程中阴极区溶液中的浓度会逐渐增大，C正确； D．由题可知，的酸性水溶液随着浓度的增大会转化为。阳极生成的使溶液酸性增强，发生反应，D正确； 故答案选B。 【变式2-2】．．（2025·天津·模拟预测）在强碱中氢氧化铁可被一些氧化剂氧化为高铁酸根离子，在酸性条件下氧化性极强且不稳定。隔膜电解法制备的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电解一段时间后，Fe电极区pH增大 B．Fe电极上发生的反应为 C．若以铅蓄电池为电源，则Fe电极应与铅蓄电池的Pb电极相连 D．电路中每转移，由Pt电极区向Fe电极区转移的数目为 【答案】B 【分析】被氧化为，因此为电解池阳极，发生失电子的氧化反应，电极反应为：；为阴极。 【详解】A．为阳极，电极反应为：，反应消耗，浓度降低，减小，A错误； B．根据分析可知，B正确； C．Fe是阳极，需要连接电源的正极；铅蓄电池中作负极，作正极，因此电极应与电极相连，C错误； D．电解池中阳离子向阴极移动，是阴极，因此是从电极区向电极区移动，D错误； 故选B。 【变式2-3】．．（24-25高二上·天津·期中）“84”消毒液是环境消毒液之一。某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和食盐水，通电时，为使被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置。c、d都为石墨电极。 完成下列填空： (1)a为电源的________（填“正”“负”）极。 (2)d电极的电极反应式：_________________，电解产生消毒液的总化学方程式为_________________。 【答案】(1)负 (2) 【分析】电解饱和食盐水时，阳极失电子生成，阴极得电子生成和。要使被完全吸收生成，需让在装置下方电极产生，向上逸出时和阴极区的充分反应，因此下方的c电极为阳极； 【详解】（1）图中电极a和b是电源的电极，由分析知c是电解池的阳极，d是阴极，则与电解装置上方阴极相连的a为电源的负极，则b为正极； （2）d电极连接电源负极，为电解池阴极，在阴极发生还原反应，对应电极反应式为。将电解饱和食盐水的基础反应与和的后续反应合并，得到生成消毒液的总反应为。 ▌题型03 电极产物的判断及电极反应式书写 (1)阳极产物的判断 ①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极)，电极材料失电子，生成金属阳离子。 ②惰性电极(Pt、Au、石墨)，要依据阴离子的放电顺序加以判断。 阴离子的放电顺序：活泼电极＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子。S2－、I－、Br－、Cl－放电，产物分别是S、I2、Br2、Cl2；若OH－放电，则得到H2O和O2。 (2)阴极产物的判断 直接根据阳离子放电顺序进行判断。 阳离子放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋。 ①若金属阳离子(Fe3＋除外)放电，则得到相应金属单质；若H＋放电，则得到H2。 ②放电顺序本质遵循氧化还原反应的优先规律，即得(失)电子能力强的离子先放电。 5.电极反应式、电解方程式的书写 (1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。 (2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴离子、阳离子两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。 (3)然后排出阴、阳两极的放电顺序： 阴极：阳离子放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋。 阳极：活泼电极＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子。 (4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。 (5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式，并注明“电解”条件。 【典例03】．（25-26高二上·天津红桥·期末）下列离子方程式不正确的是 A．用惰性电极电解饱和食盐水： B．向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至沉淀质量最大： C．将溶液滴入FeCl2溶液中： D．稀硝酸中加入少量铁屑： 【答案】D 【详解】A．用惰性电极电解饱和食盐水的离子方程式为，配平、产物均符合反应事实，A正确； B．向明矾溶液中加入溶液至沉淀质量最大时，完全沉淀，与过量反应生成，离子方程式为，配平、产物均符合反应事实，B正确； C．将溶液滴入溶液中生成普鲁士蓝沉淀，离子方程式为，配平、产物均符合反应事实，C正确； D．稀硝酸中加入少量铁屑时硝酸过量，铁被完全氧化为，正确离子方程式为，选项产物为，不符合反应事实，D错误； 故选 D。 【变式3-1】．．（25-26高二上·天津武清·阶段检测）如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素的化学能直接转化为电能，并生成对环境友好物质的装置，同时利用此装置产生的电能对乙装置进行铁上镀铜的实验，下列说法中不正确的是 A．透过质子交换膜由左向右移动 B．铁电极应与相连接 C．电极反应式： D．当电极消耗气体时，则铁电极增重 【答案】D 【分析】图甲中M电极处尿素被氧化，N电极处氧气被还原，因此M是负极，N是正极。质子交换膜允许通过，应从负极区（左）向正极区（右）移动。图乙是铁上镀铜的装置，Fe应作为阴极，Cu作为阳极，且Fe需连接电源负极，Cu连接电源正极。 【详解】A．M是负极，N是正极。原电池中阳离子（）向正极移动，即从左到右，A正确； B．图乙中Fe为阴极，应接电源负极。图甲中M为负极，对应X端，故Fe应连X，B正确； C．尿素中N从-3价升至0价，两个N共失6e⁻，C价态不变（+4），产物为CO2和N2，配平后M电极反应式为，C正确； D．题目未说明“标准状况”，11.2 L O2物质的量不确定，无法确定增重一定为64 g，D错误； 故选D。 【变式3-2】．．（25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测）下列有关描述对应的离子方程式书写正确的是 A．用铁作电极电解饱和食盐水时，阳极上的反应：2Cl--2e-=Cl2↑ B．H3PO2是一元弱酸，则H3PO2与足量NaOH溶液：H3PO2+OH-=H2PO+H2O C．将过量的H2S通入FeCl3溶液中：2Fe3++3S2-=2FeS↓+S↓ D．向硝酸铁溶液中通入少量的SO2：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe3++4H++SO 【答案】B 【详解】A．用铁作电极电解饱和食盐水时，铁为活泼金属阳极，优先发生氧化反应生成Fe2+，而非氯离子放电，阳极上的反应为，A错误； B．H3PO2（次磷酸）为一元弱酸，与足量NaOH反应时，仅有一个H+被中和，生成H2PO2-和H2O，离子方程式书写正确，B正确； C．过量的H2S通入FeCl3溶液中，发生氧化还原反应，Fe3+氧化H2S生成S和Fe2+，正确的离子方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，C错误； D．向硝酸铁溶液中通入少量SO2后，溶液显酸性；在酸性条件下氧化性强于，优先氧化，离子方程式为，D错误； 故选B。 【变式3-3】．（24-25高二上·天津·期中）能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。 (1)图1是一种新型燃料电池，以为燃料，一定比例的和的熔融混合物为电解质，图2是粗铜精炼的装置图，现用该燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。 ①写出A极的电极反应式：________________________。 ②用该燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，则B极应该与________（填“C”或“D”）极相连。 ③当消耗标准状况下时，C电极的质量变化为________。 (2)如图3所示，用甲醇燃料电池进行电解。 ①甲池通入甲醇的电极反应式为________________________。 ②电解一段时间后，乙池中溶液的pH将________（填“增大”“减小”或“不变”）。 ③电解一段时间后，当乙池中生成标准状况下气体时，丙池中理论上最多产生________g固体。 【答案】(1) CO-2e-+=2CO2 D 12.8 g (2) 减小 2.9 【分析】A电极通燃料为负极，电极反应式为CO-2e-+=2CO2；B为正极，电极反应为，C是纯铜作阴极，阴极反应为，D是粗铜作阳极，阳极反应为； 由图可知，甲池左侧为燃料，右侧为氧气，是原电池，甲池通入甲醇为负极，负极电极反应式为，乙池中，石墨作阳极，Ag作阴极，丙池中，左侧作阳极，右侧作阴极，据此分析； 【详解】（1）①图1中，A电极通燃料为负极，电极反应式为CO-2e-+=2CO2； ②电解精炼铜时，粗铜（D）作阳极，与燃料电池的正极即B电极相连； ③利用得失电子守恒，，正极反应为，C是纯铜阴极，阴极反应为，可建立关系式：，m(Cu)=0.2 mol×64 g/mol=12.8 g； （2）①由图可知，甲池左侧为燃料，右侧为氧气，是原电池，甲池通入甲醇为负极，电极反应式为； ②乙池中石墨电极为阳极，Ag电极为阴极，总反应方程式为，溶剂减少，变多，所以pH减小； ③丙池总反应方程式为，阴极电极反应为，当乙池中生成标准状况下气体时（电极反应），转移电子，所以理论上最多产生固体。 ▌题型04 电解过程微粒浓度的变化和复原 恢复电解质溶液的原则： 依据元素守恒，溶液体系中损失什么就加什么。 一般加入阴极产物与阳极产物反应生成的化合物。 若两极产物分别是H2和Cl2，则应通入HCl气体；若两极产物本别是Cu和O2，则应加入CuO，而不能加入Cu(OH)2。 【典例04】．（24-25高二上·河北邯郸·阶段检测）用惰性电极电解足量的下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质(括号内)，溶液能与原来溶液完全一样的是。 A．CuCl2(CuCl2溶液) B．NaOH(H2O) C．NaCl(盐酸) D．CuSO4[Cu(OH)2] 【答案】B 【详解】A．电解氯化铜时，阳极放氯气，阴极生成金属铜，所以应加氯化铜固体让电解质溶液复原，故A错误； B．电解氢氧化钠时，阳极产生氧气，阴极产生氢气，所以应加水让电解质溶液复原，故B正确； C．电解氯化钠时，阳极产生氯气，阴极产生氢气，所以应加氯化氢让电解质溶液复原，加盐酸会多加入水，故C错误； D．电解硫酸铜时，阳极产生氧气，阴极产生金属铜，所以应加氧化铜让电解质溶液复原，加入氢氧化铜会多加入水，故D错误； 答案选B。 【变式4-1】．（25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测）下列说法错误的是 A．石墨电极电解溶液一段时间后溶液的降低 B．电解的混合溶液时阴极上依次析出 C．石墨作电极电解、溶液，电路中转移电子后，可以往溶液中添加恢复电解前状态 D．若用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水，每消耗，在阴极产生 【答案】B 【详解】A．电解CuSO4溶液，阴极析出Cu，阳极生成氧气，电极反应方程式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，溶液酸性增强，pH减小，A正确； B．根据电解原理，阴极上离子的放电顺序是：Fe3+＞Cu2+＞H+＞Fe2+＞H+（水）＞Al3+，首先Fe3+得电子成为Fe2+，然后Cu2+放电析出铜，最后Fe2+放电析出铁，不会析出铝，B错误； C．Cu2+的物质的量为0.1mol，先发生CuCl2Cu+Cl2↑，然后2H2O2H2↑+O2↑，共转移了0.6mol电子，电解0.1molCuCl2消耗0.2mol电子，电解水0.2mol水消耗0.4mol电子，故加入能恢复原来状态，C正确； D．消耗1molPb，转移2mol电子，阴极上2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故生成2molNaOH，D正确； 答案选B。 【变式4-2】．．（25-26高二上·天津河西·期末）如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和溶液的形管中。下列分析正确的是 A．闭合，铁棒发生还原反应 B．闭合一段时间，石墨棒周围溶液逐渐降低 C．闭合一段时间后断开，石墨附近溶液变为黄绿色 D．闭合，电路中通过电子，两极共产生气体 【答案】C 【分析】K1闭合时：装置为原电池，发生铁的吸氧腐蚀，铁为负极，电极反应为，C为正极，电极反应为；K2闭合时：装置为电解饱和溶液，作阴极，电极反应为，石墨作阳极，反应为，据此分析； 【详解】A．Fe作原电池负极，失电子发生氧化反应，A错误； B．石墨作正极，电极反应为，生成，石墨周围pH逐渐升高，B错误； C．阳极石墨的反应为，是黄绿色气体，溶于水使石墨附近溶液变为黄绿色，C正确； D．转移电子时，阴极生成，阳极生成，共气体，未说明气体状态，无法确定气体体积，D错误； 故选C。 【变式4-3】．（25-26高二上·天津·期中）为了减少对环境的污染，煤在直接燃烧前要进行脱硫处理。电解脱硫的基本原理如图所示，利用电极反应将转化为，再将煤中的含硫物质（主要成分是）氧化为和：。已知：两电极为完全相同的惰性电极。 回答下列问题： (1)M为电源的________（填“正极”或“负极”）。 (2)电解池刚开始工作时，石墨2上的电极反应式为________________________。 (3)电解池工作时，往________（填“石墨1”或“石墨2”）极移动，一段时间后，混合液中的物质的量________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)若电路中转移电子，产生的气体的体积为________（已换算成标准状况）。 (5)电解过程中，混合溶液中的pH将________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】(1)正极 (2) (3) 石墨1 变大 (4)3.36 (5)变小 【分析】根据电解脱硫原理图可知，石墨1表面发生反应 ，即 失去电子发生氧化反应，因此石墨1为电解池的阳极，与之相连的电源端为正极。石墨2为电解池的阴极，溶液中的在阴极得到电子发生还原反应。混合液中发生的化学反应为：。 【详解】（1）石墨1发生氧化反应为阳极，则与之相连的电源端，即题干中的M端为电源的正极。 （2）电解池刚开始工作时，石墨2作为阴极，溶液中的移向该极并得电子生成氢气，其电极反应式为：。 （3）电解池工作时，溶液中的阴离子向阳极移动，故往石墨1极移动。由溶液中的氧化还原方程式可知，反应生成了，因此一段时间后，混合液中的物质的量将变大。 （4）产生气体的电极反应为，由此可知，每生成 氢气需要转移 电子。若电路中转移 电子，则生成氢气的物质的量为。在标准状况下，其体积为。 （5）在电解过程中，阳极反应为，阴极反应为 ，结合溶液中的化学反应 ，加和可得到总反应方程式：。由总反应可知，随着电解的进行，溶液中产生，导致浓度增大，因此混合溶液的将变小。 ▌题型05 电解在氯碱工业中的应用 1．氯碱工业 (1)习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业。 (2)反应原理： 通电前：溶液中的离子有Na+、Cl-、H+、OH-。 通电后：①移向阳极的离子是Cl-、OH-，在阳极放电的离子是Cl-。 阳极电极反应：2Cl--2e-===Cl2↑ (氧化反应)。  ②移向阴极的离子是Na+、H+，在阴极放电的离子是H+。 阴极电极反应：2H2O+2e-===H2↑+2OH- (还原反应)。 ③总反应： 化学方程式：2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH； 离子方程式：2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-。 (3)离子交换膜的作用：①阻止OH-进入阳极室与Cl2发生副反应：2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O；②阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。 (4)阴极室一般是加入含少量NaOH的水，NaOH的作用是增强溶液导电性。 2．氯碱工业产品及其应用 (1)氯碱工业产品主要有NaOH、Cl2、H2、盐酸、含氯漂白剂等。 (2)以电解饱和食盐水为原理的氯碱工业产品在有机合成、造纸、玻璃、肥皂、纺织、印染、农药、金属冶炼等领域中广泛应用。 【典例05】．（24-25高二上·天津武清·阶段检测）下列实验装置符合实验目的的是 目的 粗铜的精炼 验证含酚酞的饱和氯化钠溶液电解产物 装置 选项 A B 目的 铁制品上镀铜 将铁和氯化铁溶液反应设计成原电池 装置 选项 C D A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．粗铜精炼时粗铜作阳极（接电源正极），精铜作阴极（接电源负极），电解液为硫酸铜溶液。该装置中精铜接电源正极、粗铜接电源负极，电极连接错误，A错误； B．电流由碳棒流入，碳棒为阳极，电解饱和食盐水时阳极的电极方程式为：，生成的气体通入KI-淀粉溶液，发生反应：，淀粉遇变蓝，可验证的生成。铁棒为阴极，阴极的电极方程式为：，使酚酞变红，可验证的生成，同时生成的，可用向下排空气法收集，B正确； C．铁制品镀铜时铜片应作阳极连接电源正极，待镀铁制品作阴极连接电源负极，图中电极连接反了，C错误； D ．利用设计原电池时，作负极，应放在溶液中，石墨作正极，应放在溶液中。该装置中直接放入溶液，会直接反应，无法形成持续稳定的原电池，溶液对应错误，D错误； 故选B。 【变式5-1】．．（25-26高二上·天津武清·阶段检测）有关电解池的应用，下列叙述正确的是 A．工业电解饱和食盐水时，阴极区获得烧碱溶液和氧气 B．电解精炼铜时外电路通过，阳极质量减少 C．在镀件上镀铜时，镀件应连接电源的正极 D．工业上用石墨电极电解熔融冶炼铝时，阳极因被氧气氧化需定期更换 【答案】D 【详解】A．工业电解饱和食盐水时，阴极反应为，获得烧碱溶液和氢气，而非氧气，A错误； B．电解精炼铜时，阳极溶解包括铜和杂质（如锌、铁等）,当外电路通过2 mol e⁻时，理论上铜溶解量为1 mol（64 g），但由于阳极是含有锌、铁等杂质的粗铜，这些杂质也会放电，所以当外电路通过时，阳极质量的减少量不等于，B错误； C．在镀件上镀铜时，镀件应作为阴极连接电源负极，使在镀件上还原沉积；若连接正极，镀件成为阳极，铜会溶解，C错误； D．工业上电解熔融冶炼铝时，阳极反应为，产生的氧气在高温下氧化石墨电极，导致电极消耗，需定期更换，D正确； 故选D。 【变式5-2】．（2026·天津武清·一模）电解饱和食盐水的原理示意图如下。下列说法不正确的是 A．阴极的电极反应为： B．离子交换膜是阳膜 C．电解初期电路中每通过2 mol电子，阳极室溶液质量减少71 g D．右侧电极区溶液的pH升高 【答案】C 【详解】A．电解饱和食盐水时，阴极发生还原反应，溶液中氢离子得电子生成氢气，电极反应式为，A正确；　 B．图中离子交换膜允许从阳极室移向阴极室，不允许OH-离子通过，因此是阳离子交换膜（阳膜），B正确； C．阳离子交换膜只允许阳离子（如Na+）通过。电解初期，阳极室发生反应：，同时Na+通过阳离子交换膜进入阴极室。每通过2 mol电子，阳极室生成1 mol （71 g）逸出，同时2 mol Na+（46 g）迁出，阳极室溶液质量共减少117 g，C错误； D．右侧为阴极区，水放电生成和，浓度升高，溶液 pH 升高，D正确； 故选C。 【变式5-3】．（25-26高二上·天津南开·期末）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出。 回答下列问题： (1)A池工作时的能量转化形式主要为______。 (2)图中X是______(填化学式)。 (3)为了防止A池中两极产物互相反应导致产品不纯，A池应选择______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。 (4)A池中反应的化学方程式为______。 (5)B池中Y参加反应的电极反应式为______。 (6)B池中阳离子的移动方向______(“从左向右”或“从右向左”)。 (7)A池中共产生气体时，理论上消耗的物质的量为______。 (8)分析、比较图示中与较大的是______。 (9)这种设计的主要节能之处在于______(写出一条即可)。 【答案】(1)电能转化为化学能 (2) (3)阳 (4) (5) (6)从左向右 (7)0.5 (8)b% (9)燃料电池产生的电能可以供给电解池使用或利用电解池产生的作为燃料电池燃料，提高能量利用率 【分析】从装置图中分析A池，左侧进入的是精制饱和NaCl溶液，产生的是气体X和稀NaCl溶液，则溶液中浓度减小，而在溶液中一般不参与电极反应，则通过离子交换膜进入右侧，浓度减小，则在左侧失去电子生成，电极反应式为，产生的气体X为，A池为电解池，左侧为电解池的阳极，右侧为电解池的阴极，其阴极电极反应式为，产生的气体Y为，得到浓的氢氧化钠溶液； B池为燃料电池，通入和，有NaOH溶液参与，是氢氧燃料电池。其负极的电极反应式为，正极电极反应式为。负极消耗，正极生成，且通过阳离子交换膜向右侧迁移，因此b%>a%。 【详解】（1）由分析可知，A池为电解池，是将电能转化为化学能。 （2）由分析可知，X是。 （3）为了防止阳极生成的与阴极生成的NaOH反应，需要选择阳离子交换膜。它只允许通过，阻止和接触，从而保证产物纯度。 （4）A池是电解饱和食盐水的装置，该反应为电解饱和NaCl溶液的总化学方程式为。 （5）B池为碱性氢氧燃料电池，Y是，在负极是发生氧化反应，参与该电极反应，其反应式为 （6）在原电池中，阳离子会向正极移动。B池的右侧为正极，因此阳离子从左向右移动。 （7）A池生成2 mol气体时，为1 mol和1 mol，对应转移2 mol电子，在燃料电池中，1 mol参与反应转移4 mol电子，根据电子守恒，理论上消耗的物质的量为。 （8）B池的正极反应生成，同时通过阳离子交换膜向右侧迁移，使右侧NaOH浓度增大，因此b%>a%。 （9）该工艺将电解池与燃料电池结合，燃料电池产生的电能可部分替代外部电能供给电解池，减少了对外界能源的依赖，从而实现节能。 ▌题型06 电解在电镀、精炼铜中的应用 1．电镀 (1)电镀：利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺。 (2)目的：使金属增强抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观。 (3)电镀池的构成(在铁制钥匙上面镀铜)： 阳极材料：镀层金属Cu，电极反应：Cu-2e-===Cu2+； 阴极材料：镀件铁制钥匙，电极反应：Cu2++2e-===Cu。 电解质溶液：Cu2+浓度保持不变。 2．电解精炼(粗铜含锌、银、金等杂质) 阳极材料：粗铜，电极反应：Zn-2e-===Zn2+、Cu-2e-===Cu2+； 阴极材料：纯铜，电极反应：Cu2++2e-===Cu； 电解质溶液：Cu2+浓度减小，金、银等金属沉积形成阳极泥。 3．电冶金 (1)电冶金的原理 金属冶炼就是使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程：Mn++ne-===M。 (2)常用电解法制备的金属 电解法用于冶炼较活泼的金属，如钠、钙、镁、铝等。 (3)实例分析——冶炼金属钠 电解熔融NaCl装置示意图 阴极环绕在阳极外面，两极之间用隔膜D隔开。 总反应：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。 【典例06】（25-26高二上（25-26高三上·天津南开·阶段检测）如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(，氮元素显-3价)的化学能直接转化为电能，并生成对环境无害物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是 A．透过质子交换膜由右向左移动 B．铜电极应与X相连接 C．当N电极消耗0.5mol气体时，则铁电极增重32g D．M电极的反应式： 【答案】D 【分析】甲为原电池，极尿素失电子发生氧化反应，故是负极，N极得电子发生还原反应，是正极；乙为铁上镀铜装置，镀层Cu作阳极，接原电池正极，镀件Fe作阴极，接原电池负极，据此分析； 【详解】A．原电池中阳离子向正极移动，是阳离子，应从左（负极区）向右（正极区）移动，A错误； B．铁上镀铜时，镀层金属铜作阳极，阳极需要接原电池的正极（极，接），因此铜电极应与相连，B错误； C．N极反应为：，消耗时，转移电子为；铁电极（阴极）反应为，电子生成，铁电极增重，C错误； D．M（负极）上尿素失电子，生成对环境无害的和，配平后反应式为： ，D正确； 故选D。 【变式6-1】．．（25-26高二上·天津南开·期末）关于电解反应，下列说法正确的是 A．若要在铁片上镀铜，则X为铜，Y为铁，Z为溶液 B．若要精炼铜，则X、Y分别为粗铜和纯铜 C．若Z是溶液，则X电极反应式： D．若Z是饱和NaCl溶液，电解一段时间后，Y电极析出少量的Na 【答案】B 【分析】从图中可以看出，X电极与电源正极相连，为电解池的阳极；Y极与电源的负极相连，为电解池的阴极。 【详解】A．若要在铁片上镀铜，则铜作阳极，铁片作阴极，电解液中含有Cu2+，所以X为铜，Y为铁片，Z为CuSO4溶液，A不正确； B．若要精炼铜，则粗铜作阳极，纯铜作阴极，所以X、Y分别为粗铜和纯铜，B正确； C．若Z是Na2SO4溶液，书写阳极反应式时，首先需考虑阳极材料，若阳极为活性电极，则阳极材料失电子，若阳极材料为惰性电极，则水电离产生的OH-失电子，此时X电极(阳极)反应式为：，C不正确； D．若Z是饱和NaCl溶液，在阴极，Na+不可能得电子，所以电解一段时间后，Y电极不可能析出少量的Na，D不正确； 故选B。 【变式6-2】．（2026·重庆·一模）我国科研工作者建立了一种新型双功能辅助电池系统，总反应为：，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．Li电极为电池的正极 B．光电电极产生电子，有利于发生氧化反应 C．放电时光电电极反应式为： D．用该电池电解精炼铜，溶解6.4 g粗铜时，通过隔膜的为0.2 mol 【答案】C 【详解】A．由题图方程式可知，的化合价升高，发生了氧化反应，为电池的负极，A错误； B．因为光电电极为正极，发生还原反应，B错误； C．放电时光电电极为正极，得电子发生还原反应，根据图示和总反应式可确定电极反应式无误，C正确； D．电解精炼铜时，粗铜作阳极，粗铜为混合物，含有比铜活泼的金属也可失去电子。不如铜活泼的金属以单质存在于阳极泥中，故粗铜溶解6.4 g时，无法确定是哪个金属失电子，更不能准确计算出转移电子总数，所以通过隔膜的不一定为0.2 mol，D错误； 故选C。 【变式6-3】．（25-26高三上·天津蓟州·阶段检测）请回答下列问题。 (1)用如图a所示装置，以石墨为电极电解氯化钠溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞溶液，则电解时在X极附近观察到的现象是________。电池的总反应的离子方程式为_______。 (2)用上图a所示装置，实现粗铜精炼，则X电极的电极材料为________（填“粗铜”或“精铜”），电池工作一段时间，电解质溶液的的浓度________（填“变大”、“变小”或“不变”） (3)利用双离子交换膜电解法可以处理含的工业废水，原理如下图b所示，下列叙述错误的是________。 A．由b室向c室迁移 B．c室得到的混合气体是和 C．阳极反应式为 D．理论上外电路中流过1 mol电子，可处理工业废水中0.5 mol (4)用惰性电极电解1 L含0.4 mol 和0.4 mol NaCl的水溶液，通电一段时间后在一个电极上得到0.3 mol铜，在另一个电极上析出的气体是_______，共有________L（标况）。 【答案】(1) 有气泡生成，溶液变红 (2) 精铜 变小 (3)D (4) Cl2、O2 5.6 【详解】（1）根据图a，X电极与电源的负极相连，因此X是阴极。在阴极上，溶液中的H+离子得电子发生还原反应，生成氢气，电极反应式为：，由于消耗了H+，X极附近的溶液碱性增强，使酚酞溶液变红，同时有气泡产生。阳极（Y极）上，Cl-离子失电子发生氧化反应生成氯气：，将阴极和阳极的半反应合并，得到总反应的离子方程式为： 。 （2）粗铜精炼的原理是，将粗铜作阳极，纯铜作阴极，含Cu2+的溶液作电解质溶液。图a中X是阴极，因此X电极的材料应为精铜。在电解过程中，阳极（粗铜）上的铜以及比铜活泼的金属杂质（如Zn、Fe等）会失电子变成离子进入溶液。而阴极（精铜）上只有Cu2+得电子析出。由于阳极溶解的铜的物质的量通常小于阴极析出的铜的物质的量（因为一部分电流用于溶解杂质金属），所以电解质溶液中Cu2+的浓度会变小。 （3）结合题意，该装置中左电极为阳极，右电极为阴极，经阴离子交换膜移向阳极a室，经阳离子交换膜移向阴极c室，据此作答。 A．b室中的会穿过阳离子交换膜进入c室，A正确； B．c室是阴极室，发生还原反应。水电离出的H+得电子生成H2：，生成的OH-与从b室迁移过来的反应生成NH3·H2O，进而分解出NH3气体。因此，c室会得到NH3和H2的混合气体，B正确； C．a室中是稀硝酸，水电离出的OH-失电子发生氧化反应生成O2，电极反应式为，C正确； D．根据电荷守恒，外电路流过1 mol电子，内电路中就有1 mol电荷的离子通过交换膜。即有1 mol 从b室迁移到c室，同时有1 mol 从b室迁移到a室。这相当于从b室中移除了1 mol，因此，流过1 mol电子可处理1 mol，D错误； 故选D。 （4）氧化性 Cu2+> H+，阴极反应顺序为：、；还原性 Cl-> OH-，阳极反应顺序为：、，通电一段时间后在一个电极上得到0.3 mol铜，说明发生了反应，转移的电子物质的量为，根据电子守恒，阳极也失去了0.6 mol电子，溶液中Cl-的物质的量为0.4 mol，Cl-完全放电生成Cl2所需的电子为 ，所以Cl-会先被完全氧化生成0.2 mol Cl2，然后水继续放电，失去0.6 mol-0.4 mol=0.2 mol 电子，则生成O2的物质的量为，生成气体在标准状况下的总体积为。 ▌题型07 电解池有关计算 解电化学相关计算类题的守恒关系及注意事项 1、守恒关系 电路中转移的电子数 = 参与电极反应的物质得到（或失去）的电子数 = 电解质溶液中迁移的某离子的物质的量 × 该离子所带电荷数 2、计算溶液质量变化的注意事项 （1）电极产物的影响：如逸出（或吸收）气体，析出（或溶解）固体等，使溶液质量 减小 。 （2）离子迁移的影响：当有离子交换膜时，容易忽略离子通过交换膜迁移对溶液质量的影响。需注意的是，电解质溶液中迁移的某离子的数目不一定等于电极反应中消耗该离子的数目，也不一定等于电路中转移的电子数目，应根据守恒关系计算。 【典例07】．（2026·天津滨海新区·一模）研究人员利用电化学原理吸收废气中的，其工作原理如下图所示。 下列说法正确的是（  ） A．a电极为阳极，c电极为负极 B．b电极的电极反应式为： C．反应一段时间后，c极区溶液pH增大 D．每吸收，理论上可以得到 【答案】B 【分析】由图可知，左侧为原电池，锌电极a为负极，电极反应式为：，惰性电极b为正极，电极反应式为：；右侧为电解池，惰性电极c与电源正极相连，为阳极，电极反应式为：，氢离子经过质子交换膜移向惰性电极d，惰性电极d与电源负极相连，为阴极，电极反应式为：，由此答题； 【详解】A．由分析知，a电极为负极，c电极为阳极，A 错误； B．由分析知，b电极的电极反应式为：，B 正确； C．电极c电极反应式为，即每转移电子，生成，同时有通过质子交换膜进入d极区，但c极区溶液中的水被消耗，溶液中浓度增大，因此减小，C 错误； D．根据电子守恒，吸收转移电子，而生成需要电子，故每吸收，理论上可以得到，D 错误； 故答案选B。 【变式7-1】．（2026·天津河西·一模）以一定浓度的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制和，电极材料为，装置如图所示。下列说法错误的是 A．电极a端溶液的pH增大 B．与电极b相连的是电源正极 C．催化反应阶段，产物物质的量之比 D．为维持电解池离子浓度的稳定，加入的应为 【答案】C 【详解】A．在b电极上，变为，化合价升高，发生氧化反应，b作阳极，所以a作阴极，发生还原反应。该装置用于制和，则X应为，电极反应式为，由此可知电解过程中，电极a端附近溶液的pH增大，A正确； B．b电极为阳极，与正极相连，B正确； C．催化阶段，分解生成和，配平反应：，因此，C错误； D． 总反应为，过程消耗水，因此补充Y为可维持离子浓度稳定，D正确； 故选C。 【变式7-2】．（25-26高三下·天津·开学考试）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．向1 L 0.1 mol·L-1CH3COOH溶液通入氨气至中性，铵根离子数小于0.1 NA B．电解精炼铜时，当电路中通过的电子数为NA时，阳极质量减少为32 g C．常温常压下，16 g甲烷所含的中子数为10 NA D．常温常压下， F2和C2H6的混合物中含有电子的数目为4.5NA 【答案】A 【详解】A．向溶液通入氨气至中性，根据电荷守恒，中性时，则，溶液中，故，A符合题意； B．电解精炼铜时，阳极粗铜中杂质、等优先放电，通过个电子时，阳极溶解质量不等于，B不符合题意； C．常温常压下，甲烷为，原子含个中子，原子不含中子，因此甲烷所含中子数为，C不符合题意； D．常温常压下，气体物质的量小于，含电子数目小于，D不符合题意； 故选A。 【变式7-3】．（24-25高二上·天津·期末）回答下列问题： (1)下图装置通电一段时间后，乙烧杯中电极质量增加。 ①直流电源M为_______极。 ②乙烧杯中电解足量硫酸铜溶液的总离子方程式为：_______，停止通电，要使乙烧杯中电解质溶液恢复到电解前状态，可加入_______(填化学式)。 ③停止电解，取出电极，洗涤、干燥、称量、电极增重，甲烧杯中产生的气体(忽略气体溶解)标准状况下总体积为_______。 (2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，下图为工作示意图。通过控制开关连接或，可交替得到和。 ①制时，连接_______，产生的电极反应式是_______。 ②改变开关连接方式，可得。 ③写出制时电极3的电极反应式_______。 (3)研究表明可以用电解法以为氨源直接制备，其原理示意图如下。 ①电极a表面生成的电极反应式：_______。 ②研究发现：转化可能的途径为。电极a表面还发生iii．。iii的存在，有利于途径ⅱ，原因是_______。 ③人工固氮是高能耗的过程，结合分子结构解释原因_______，此方法为的直接利用提供了一种新的思路。 【答案】(1) 正 或 112 (2) (3) 反应iii生成将氧化成更易转化成 中存在氮氮三键，键能高，断键时需要较大的能量，故人工固氮是高能耗的过程 【详解】（1）①乙烧杯中电极质量增加，Cu为阴极，电极反应为Cu2++2e-=Cu，则左侧石墨电极为阳极，连接电源的正极，即M端为正极，N端为负极； ②乙烧杯电解硫酸铜溶液，根据上述分析可知，左侧的石墨为阳极，电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，Cu为阴极，电极反应为Cu2++2e-=Cu，电解的总反应为； 在电解过程中，铜从溶液中析出和氧气从体系中逸出，溶液为硫酸，故加入CuO或CuCO3使电解质复原； ③取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重0.32g，则生成Cu的物质的量为，转移的电子的物质的量为0.005mol×2=0.01mol，甲烧杯产生气体的电极反应为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，根据电子守恒可知n(H2)=0.005mol，标准状况下的体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL。 （2）①制H2时，水电离出的H+在阴极得电子生成H2，则应连接K1。产生H2的电极方程式是2H2O+2e-=H2↑+2OH-。 ③连接K2时，电极2为阳极，水电离出的氢氧根离子放电生成氧气，电极3上NiOOH得电子生成Ni(OH)2，电极3发生：NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-。 （3）①由电极a上的物质转化可知，氮元素化合价升高，发生氧化反应，电极a为阳极，电极反应式为； ②反应iii生成，将氧化成，更易转化成。 ③中存在氮氮三键，键能高，断键时需要较大的能量，故人工固氮是高能耗的过程。 ▌题型08 原电池、电解池综合考查 原电池、电解池综合考查，通常是串联电化学装置 1、无外接电源时，多池串联装置中必有一个装置是原电池，其他装置为电解池。一般情况下，原电池中金属活动性较强的电极为负极，与之相连的为阴极。 2、有外接电源时，串联的多个装置都是电解池，与电源负极相连的是阴极，与电源正极相连的是阳极，所有电解池同侧电极的极性相同。当外接电源正、负极不明显时，要结合各装置中的现象进行判断。 （1）沉淀溶解平衡滴定曲线，一般横坐标为滴加溶液的体积，纵坐标为随溶液体积增加，相应离子浓 【典例08】（25-26高二上·天津河北·阶段检测）用酸性甲醛燃料电池为电源进行电解装置如图所示，下列说法正确的是 A．当a、b都是铜时，电解的总反应方程式为： B．燃料电池工作时，负极反应为： C．燃料电池工作时，正极反应为： D．当燃料电池消耗2.24 L甲醛气体时，电路中理论上转移 【答案】B 【分析】左边装置是酸性甲醛燃料电池，原电池放电时，燃料失电子发生氧化反应，所以通入燃料的电极为负极，通入氧化剂的电极为正极，正极上氧化剂得电子发生还原反应，由于电解质溶液呈酸性，正极反应为：O2+4e-+4H+=2H2O；右边是电解池，连接负极的a电极是阴极，连接正极的b电极是阳极，阳极上失电子发生氧化反应，阴极上得电子发生还原反应； 【详解】A．当a、b都是铜作电极时，形成电解精炼装置，阳极Cu失电子，阴极上铜离子得电子，故A错误； B．燃料电池工作时，甲醛在负极上失电子生成甲酸，则负极反应为：HCHO+H2O-2e-═HCOOH+2H+，故B正确； C．由于电解质溶液呈酸性，正极反应为：O2+4e-+4H+=2H2O，故C错误； D．当燃料电池消耗2.24L甲醛气体时，由于没有说明是标准状况下，所以无法计算甲醛的物质的量，则无法计算转移的电子的物质的量，故D错误； 答案选B。 【变式8-1】．．（25-26高三上·天津蓟州·开学考试）一种新型的电化学锂回收系统结合二氧化氮捕获，实现了稳定且无需能量输入的同时，制得高纯度产品，工作原理如图。下列说法错误的是 A．碳布为正极，其电极电势高于含废电极 B．左侧电极的电极反应式为 C．当碳布捕获时，理论上有通过交换膜 D．右极室直接生成的反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 【答案】D 【详解】A．该装置为原电池，左侧电极为负极，碳布为正极，正极电极电势高于负极，A正确； B．左侧负极上中Fe从+2价升高为+3价，失电子生成和，电极反应式符合电子、电荷守恒，B正确； C．。当捕获时，根据反应式可知，转移电子的物质的量为，因此有通过交换膜，其质量为，C正确； D．右极室发生的氧化还原反应中，氧化剂为，还原剂为，由总反应可知，氧化剂和还原剂的物质的量之比为，D错误； 故答案选D。 【变式8-2】．（2026·天津·一模）MFC-电芬顿技术不需要外加能量即可发生，通过产生羟基自由基处理有机污染物，可获得高效的废水净化效果，其耦合系统原理示意图如图，下列说法错误的是 A．甲池中移动的方向从室到室 B．电极上得到双氧水的反应为 C．生成的反应为 D．电池工作时，电子移动方向为 【答案】D 【分析】该装置中甲为原电池（提供能量），乙为电解池，甲池中，a电极上燃料被氧化生成和，发生氧化反应，a为负极，M室为负极区；b电极上还原生成，发生还原反应，b为正极，N室为正极区。乙池中，Y电极接a（负极），为阴极；X电极接b（正极），为阳极。 【详解】A．原电池中阳离子向正极移动，因此从M室（负极区）移向N室（正极区），A正确； B．Y为阴极，在阴极得电子生成，电极反应，满足电子、电荷、原子守恒，B正确； C．Fe2+还原生成羟基自由基，反应为，C正确； D．电子只能在导线中移动，不能通过电解质溶液，电子的移动方向为：，，不存在电子从到经过溶液的过程，D错误； 故选D。 【变式8-3】．（25-26高三上·天津·阶段检测）乙醇是一种重要的化工原料和新型燃料。回答下列问题： (1)图中甲装置的正极反应式为___________________________________________________________。 (2)若利用乙装置精炼铜，则A为_________。 A．粗铜        B．纯铜 (3)若利用丙装置来保护钢铁制品，则钢铁制品应是_________极(填C或D)，该防护方法为___________________________________________(填名称)。 (4)若A、B、C、D均为石墨，W溶液为饱和氯化钠溶液： ①丙装置中的总化学方程式为____________________________________________________________。 ②工作一段时间后，向乙装置中加入0.01mol Cu2(OH)2CO3后恰好使电解质溶液复原。工作中丙装置D电极上生成气体的体积 (标况下)为_____________________mL。 (5)酸性条件下CO2制备乙醇的电化学装置如图所示： ①a为电源__________极。 A．正            B．负            C．阴            D．阳 ②该装置工作一段时间后，N极区溶液pH_____________________。 A．增大          B．减小          C．不变 ③M极上的电极反应式为_______________________________________________________________。 【答案】(1)2H2O + O2 + 4e-=4OH- (2)A (3) D 外加电流的阴极保护法 (4) 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 672 (5) B 减小 2CO2 + 12e-+ 12H+=C2H5OH + 3H2O 【分析】从图中可以看出，甲为原电池，乙、丙为电解池。加入乙醇的Pt电极为负极，通入O2的Pt电极为正极，则A为阳极，B为阴极，C为阳极，D为阴极； 【详解】（1）通入O2的Pt电极为正极，正极电极方程式为2H2O + O2 + 4e-=4OH-，； （2）若利用乙装置精炼铜，粗铜作阳极，纯铜作阴极，故A为粗铜，B为纯铜。 （3）若利用丙装置来保护钢铁制品，则钢铁制品作阴极，应连接电源负极，应是D极，保护方法为外加电流的阴极保护法； （4）①丙装置为惰性电极电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，总化学方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑， ②工作一段时间后，向乙中所得溶液加入0.01mol Cu2(OH)2CO3恰好使电解质溶液复原，相当于加入0.02mol CuO、0.01mol H2O，也即相当于有0.03mol O原子失电子，共失电子0.06mol，则丙中D电极上的电极反应为，则生成H2的物质的量为0.03mol，气体标况下的体积为0.03 mol×22.4 L/mol=0.672 L=672 mL。 （5）①电解池中，阳离子移向阴极，由图可知，H+移向M极，则M电极为阴极，接电源的负极，则a为电源负极，故选B； ②b为电源正极，N为电解池的阳极，该装置工作时，N极发生反应，产生的氢离子会通过质子交换膜迁移至M极区域，N极区域溶液中氢离子物质的量不变，但反应消耗了水，N极区域溶液中氢离子浓度增大，一段时间后，N极区域溶液pH减小； ③M极上，CO2得到电子与电解质反应生成乙醇，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，该电极方程式为2CO2 + 12e- + 12H+=C2H5OH + 3H2O。 第 1 页 共 7 页 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 第二节 电解池（题型突破·举一反三） 题型01电解原理和电解池 三典例精析 【典例01】D 举一反三 【变式1-1】D 【变式1-2】c 【变式1-3】C 题型02电极池阴阳极的判断 典例精析 【典例02】D 举一反三 【变式2-1】B 【变式2-2】B 【变式2-3】 【答案】(1)负 电解 NaCl+H,O NaCIO+H2↑ (2) 2H,0+2e=H,个+20H 题型03 电极产物的判断及电极反应式书写 典例精析 【典例03】D 第1页共5页 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 E 举一反三 【变式3-1】D 【变式3-2】B 【变式3-3】 【答案】(1) c0-2e+C0-2c0, 12.8g CH,OH-6e+80H=CO+6H,O (2) 减小 2.9 题型04 电解过程微粒浓度的变化和复原 典例精析 【典例04】B 举一反三 【变式41】B 【变式42】C 【变式4-3】 【答案】(1)正极 22H+2e-H,个 (3) 石墨1 变大 (4)3.36 (5)变小 题型05电解在氯碱工业中的应用 典例精析 【典例05】B 第2页共5页 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 E 举一反三 【变式5-1】D 【变式5-2】C 【变式5-3】 【答案】(1)电能转化为化学能 (2)Cl, (3)阳 电解 42NaC+2H,02Na0H+H,↑+C,个 H2-2e+20H=2H,0 (5) (6)从左向右 (7)0.5 (8b% H (9)燃料电池产生的电能可以供给电解池使用或利用电解池产生的作为燃料电池燃料，提高能量利用率 题型06电解在电镀、精炼铜中的应用 典例精析 【典例06】D 举一反目 【变式6-1】B 【变式6-2】0】c 【变式6-3】. 【答案】(1) 有气泡生成，溶液变红 2C+2H,0电解20H+H,个+C,个 (2) 精铜 变小 第3页共5页 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 (3)D (4) C2、O2 5.6 题型07电解池有关计算 典例精析 【典例07】B 举一反三 【变式7-1】C 【变式7-2】A 【变式7-3】 电解 2Cu2++2H,0 【答案】(1) 2Cu+02个+4H 正 Cuo或CuCO, 112 K 2H,0+2e=H2↑+2OH NiOOH+H,O+e=Ni(OH),+OH (2) (3) N2-10e+6H,0=2NO3+12H 反应m生成O,O2将N0氧化成N0,NO,更易转化成NO, N, 中存在氮氮三键，键能高，断键时需要较大的能量，故人工固氮是高能耗的过程 题型08原电池、电解池综合考查 E 典例精析 【典例08】B 举-反三 【变式8-1】D 【变式8-2】D 【变式8-3】 第4页共5页 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 【答案】(1)2H20+02+4e=40H (2)A (3) 0 外加电流的阴极保护法 电解 (4) 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+C2↑ 672 (5) B 减小 2CO2+12e+12H=C2H50H+3H20 第5页共5页 第二节 电解池（题型突破·举一反三） 题型01 电解原理和电解池 题型02 电极池阴阳极的判断 题型03 电极产物的判断及电极反应式书写 题型04 电解过程微粒浓度的变化和复原 题型05 电解在氯碱工业中的应用 题型06 电解在电镀、精炼铜中的应用 题型07 电解池有关计算 题型08 原电池、电解池综合考查 ▌题型01 电解原理和电解池 1、电解： 使电流通过电解质溶液（或熔融电解质），而在阳极、阴极引起 反应的过程叫电解。 2、探究用惰性电解电解CuCl2溶液（电解原理） （1）通电前： 溶液中存在的离子有 、 、 、 ，通电前离子在溶液中 作 运动。 （2）通电时（两电极材料均为石墨） ①在电场的作用下，溶液中的离子作 运动，阴离子移向 极，阳离子移向 极； ②离子放电： 阳极反应： ，（ 反应） 阴极反应： ，（ 反应） 3、电解池： （1）将 转化为 的装置叫做电解池（也成电解槽）。 （2）构成条件： ①直流电源 ②两个 ，阳极接电源 ，阴极接电源 ③电解质溶液（或熔融电解质） ④形成 回路 【典例01】．（25-26高二上·天津·期中）以Pt为电极，一定浓度的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制H2和O2，装置如图所示。下列说法不正确的是 A．电极a连接电源负极 B．电解总反应式为Br- + 3H2O+ 3H2↑ C．Z为O2，加入的Y为H2O D．催化阶段反应产物物质的量之比n(Z)：n(Br-)=2：3 【变式1-1】．．（25-26高二上·天津南开·期末）用石墨电极完成下列电解实验 实验一 实验二 装置 现象 、处试纸变蓝； 处变红，局部褪色； 处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产生； 处有气泡产生…… 下列对实验现象的解释或推测不合理的是 A．、处： B．处：试纸局部褪色，与生成的有关 C．处发生了反应： D．根据实验一的原理，实验二中处不可能析出铜 【变式1-2】．（2026·天津南开·模拟预测）下列工业制备物质的方法正确的是 A．电解NaCl溶液制钠 B．焦炭还原石英砂直接制得高纯硅 C．燃烧硫黄或黄铁矿制二氧化硫 D．与在高温下反应制NO 【变式1-3】．（2026·天津南开·一模）科研工作者设计了一种用于废弃电极材料再锂化为的电化学装置，其示意图如下。 下列说法正确的是 A．电极上发生的反应： B．再锂化过程中，向电极迁移 C．产生标准状况下时，理论上可转化的 D．电解过程中，阳极附近溶液升高 ▌题型02 电极池阴阳极的判断 电解池中判断阴阳极的方法： 阳极 判断原则 阴极 与电源 极相连 ← 根据电源正、负极 → 与电源 极相连 发生 反应 ← 根据反应类型 → 发生 反应 电流流 ← 根据电流方向 → 电流流 电子流 ← 根据电子流向 → 电子流 离子流向 ← 根据离子移向 → 离子流向 离子放电 ← 根据放电离子 → 离子放电 【典例02】（24-25高二上·天津·期中）以铅蓄电池供电，利用双极膜（双极膜是一种复合膜，在直流电作用下，中间界面内水解离为和，并实现其定向通过）电解制备磷酸和氢氧化钠的原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极a的电极反应式： B．产品室2制备的产品是磷酸 C．当电路中通过电子时，电极上产生 D．膜为阴离子交换膜，膜为阳离子交换膜 【变式2-1】．．（25-26高二上·天津和平·阶段检测）Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H⁺浓度的增大会转化为CrO3。电解法制备CrO3的原理如图所示。下列说法错误的是 A．电解时阳极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑ B．生成O2和H2的质量比为16：1 C．电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大 D．CrO3的生成反应为：+2H+=2CrO3+H2O 【变式2-2】．．（2025·天津·模拟预测）在强碱中氢氧化铁可被一些氧化剂氧化为高铁酸根离子，在酸性条件下氧化性极强且不稳定。隔膜电解法制备的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电解一段时间后，Fe电极区pH增大 B．Fe电极上发生的反应为 C．若以铅蓄电池为电源，则Fe电极应与铅蓄电池的Pb电极相连 D．电路中每转移，由Pt电极区向Fe电极区转移的数目为 【变式2-3】．．（24-25高二上·天津·期中）“84”消毒液是环境消毒液之一。某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和食盐水，通电时，为使被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置。c、d都为石墨电极。 完成下列填空： (1)a为电源的________（填“正”“负”）极。 (2)d电极的电极反应式：_________________，电解产生消毒液的总化学方程式为_________________。 ▌题型03 电极产物的判断及电极反应式书写 (1)阳极产物的判断 ①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极)，电极材料失电子，生成金属阳离子。 ②惰性电极(Pt、Au、石墨)，要依据阴离子的放电顺序加以判断。 阴离子的放电顺序：活泼电极＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子。S2－、I－、Br－、Cl－放电，产物分别是S、I2、Br2、Cl2；若OH－放电，则得到H2O和O2。 (2)阴极产物的判断 直接根据阳离子放电顺序进行判断。 阳离子放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋。 ①若金属阳离子(Fe3＋除外)放电，则得到相应金属单质；若H＋放电，则得到H2。 ②放电顺序本质遵循氧化还原反应的优先规律，即得(失)电子能力强的离子先放电。 5.电极反应式、电解方程式的书写 (1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。 (2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴离子、阳离子两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。 (3)然后排出阴、阳两极的放电顺序： 阴极：阳离子放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋。 阳极：活泼电极＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子。 (4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。 (5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式，并注明“电解”条件。 【典例03】．（25-26高二上·天津红桥·期末）下列离子方程式不正确的是 A．用惰性电极电解饱和食盐水： B．向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至沉淀质量最大： C．将溶液滴入FeCl2溶液中： D．稀硝酸中加入少量铁屑： 【变式3-1】．．（25-26高二上·天津武清·阶段检测）如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素的化学能直接转化为电能，并生成对环境友好物质的装置，同时利用此装置产生的电能对乙装置进行铁上镀铜的实验，下列说法中不正确的是 A．透过质子交换膜由左向右移动 B．铁电极应与相连接 C．电极反应式： D．当电极消耗气体时，则铁电极增重 【变式3-2】．．（25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测）下列有关描述对应的离子方程式书写正确的是 A．用铁作电极电解饱和食盐水时，阳极上的反应：2Cl--2e-=Cl2↑ B．H3PO2是一元弱酸，则H3PO2与足量NaOH溶液：H3PO2+OH-=H2PO+H2O C．将过量的H2S通入FeCl3溶液中：2Fe3++3S2-=2FeS↓+S↓ D．向硝酸铁溶液中通入少量的SO2：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe3++4H++SO 【变式3-3】．（24-25高二上·天津·期中）能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。 (1)图1是一种新型燃料电池，以为燃料，一定比例的和的熔融混合物为电解质，图2是粗铜精炼的装置图，现用该燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。 ①写出A极的电极反应式：________________________。 ②用该燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，则B极应该与________（填“C”或“D”）极相连。 ③当消耗标准状况下时，C电极的质量变化为________。 (2)如图3所示，用甲醇燃料电池进行电解。 ①甲池通入甲醇的电极反应式为________________________。 ②电解一段时间后，乙池中溶液的pH将________（填“增大”“减小”或“不变”）。 ③电解一段时间后，当乙池中生成标准状况下气体时，丙池中理论上最多产生________g固体。 ▌题型04 电解过程微粒浓度的变化和复原 恢复电解质溶液的原则： 依据元素守恒，溶液体系中损失什么就加什么。 一般加入阴极产物与阳极产物反应生成的化合物。 若两极产物分别是H2和Cl2，则应通入HCl气体；若两极产物本别是Cu和O2，则应加入CuO，而不能加入Cu(OH)2。 【典例04】．（24-25高二上·河北邯郸·阶段检测）用惰性电极电解足量的下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质(括号内)，溶液能与原来溶液完全一样的是。 A．CuCl2(CuCl2溶液) B．NaOH(H2O) C．NaCl(盐酸) D．CuSO4[Cu(OH)2] 【变式4-1】．（25-26高二上·天津滨海新区·阶段检测）下列说法错误的是 A．石墨电极电解溶液一段时间后溶液的降低 B．电解的混合溶液时阴极上依次析出 C．石墨作电极电解、溶液，电路中转移电子后，可以往溶液中添加恢复电解前状态 D．若用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水，每消耗，在阴极产生 【变式4-2】．．（25-26高二上·天津河西·期末）如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和溶液的形管中。下列分析正确的是 A．闭合，铁棒发生还原反应 B．闭合一段时间，石墨棒周围溶液逐渐降低 C．闭合一段时间后断开，石墨附近溶液变为黄绿色 D．闭合，电路中通过电子，两极共产生气体 【变式4-3】．（25-26高二上·天津·期中）为了减少对环境的污染，煤在直接燃烧前要进行脱硫处理。电解脱硫的基本原理如图所示，利用电极反应将转化为，再将煤中的含硫物质（主要成分是）氧化为和：。已知：两电极为完全相同的惰性电极。 回答下列问题： (1)M为电源的________（填“正极”或“负极”）。 (2)电解池刚开始工作时，石墨2上的电极反应式为________________________。 (3)电解池工作时，往________（填“石墨1”或“石墨2”）极移动，一段时间后，混合液中的物质的量________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)若电路中转移电子，产生的气体的体积为________（已换算成标准状况）。 (5)电解过程中，混合溶液中的pH将________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 ▌题型05 电解在氯碱工业中的应用 1．氯碱工业 (1)习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做 工业。 (2)反应原理： 通电前：溶液中的离子有Na+、Cl-、H+、OH-。 通电后：①移向阳极的离子是Cl-、OH-，在阳极放电的离子是Cl-。 阳极电极反应： (氧化反应)。  ②移向阴极的离子是Na+、H+，在阴极放电的离子是H+。 阴极电极反应： (还原反应)。 ③总反应： 化学方程式： ； 离子方程式： 。 (3)离子交换膜的作用：①阻止OH-进入阳极室与Cl2发生副反应：2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O；②阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。 (4)阴极室一般是加入含少量NaOH的水，NaOH的作用是 。 2．氯碱工业产品及其应用 (1)氯碱工业产品主要有 、 、 、盐酸、含氯漂白剂等。 (2)以电解饱和食盐水为原理的氯碱工业产品在有机合成、造纸、玻璃、肥皂、纺织、印染、农药、金属冶炼等领域中广泛应用。 【典例05】．（24-25高二上·天津武清·阶段检测）下列实验装置符合实验目的的是 目的 粗铜的精炼 验证含酚酞的饱和氯化钠溶液电解产物 装置 选项 A B 目的 铁制品上镀铜 将铁和氯化铁溶液反应设计成原电池 装置 选项 C D A．A B．B C．C D．D 【变式5-1】．．（25-26高二上·天津武清·阶段检测）有关电解池的应用，下列叙述正确的是 A．工业电解饱和食盐水时，阴极区获得烧碱溶液和氧气 B．电解精炼铜时外电路通过，阳极质量减少 C．在镀件上镀铜时，镀件应连接电源的正极 D．工业上用石墨电极电解熔融冶炼铝时，阳极因被氧气氧化需定期更换 【变式5-2】．（2026·天津武清·一模）电解饱和食盐水的原理示意图如下。下列说法不正确的是 A．阴极的电极反应为： B．离子交换膜是阳膜 C．电解初期电路中每通过2 mol电子，阳极室溶液质量减少71 g D．右侧电极区溶液的pH升高 【变式5-3】．（25-26高二上·天津南开·期末）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出。 回答下列问题： (1)A池工作时的能量转化形式主要为______。 (2)图中X是______(填化学式)。 (3)为了防止A池中两极产物互相反应导致产品不纯，A池应选择______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。 (4)A池中反应的化学方程式为______。 (5)B池中Y参加反应的电极反应式为______。 (6)B池中阳离子的移动方向______(“从左向右”或“从右向左”)。 (7)A池中共产生气体时，理论上消耗的物质的量为______。 (8)分析、比较图示中与较大的是______。 (9)这种设计的主要节能之处在于______(写出一条即可)。 ▌题型06 电解在电镀、精炼铜中的应用 1．电镀 (1)电镀：利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺。 (2)目的：使金属增强抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观。 (3)电镀池的构成(在铁制钥匙上面镀铜)： 阳极材料：镀层金属Cu，电极反应：Cu-2e-===Cu2+； 阴极材料：镀件铁制钥匙，电极反应：Cu2++2e-===Cu。 电解质溶液：Cu2+浓度保持不变。 2．电解精炼(粗铜含锌、银、金等杂质) 阳极材料：粗铜，电极反应：Zn-2e-===Zn2+、 ； 阴极材料：纯铜，电极反应： ； 电解质溶液：Cu2+浓度减小，金、银等金属沉积形成 。 3．电冶金 (1)电冶金的原理 金属冶炼就是使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程：Mn++ne-===M。 (2)常用电解法制备的金属 电解法用于冶炼较活泼的金属，如钠、钙、镁、铝等。 (3)实例分析——冶炼金属钠 电解熔融NaCl装置示意图 阴极环绕在阳极外面，两极之间用隔膜D隔开。 总反应：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。 【典例06】（25-26高二上（25-26高三上·天津南开·阶段检测）如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(，氮元素显-3价)的化学能直接转化为电能，并生成对环境无害物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是 A．透过质子交换膜由右向左移动 B．铜电极应与X相连接 C．当N电极消耗0.5mol气体时，则铁电极增重32g D．M电极的反应式： 【变式6-1】．．（25-26高二上·天津南开·期末）关于电解反应，下列说法正确的是 A．若要在铁片上镀铜，则X为铜，Y为铁，Z为溶液 B．若要精炼铜，则X、Y分别为粗铜和纯铜 C．若Z是溶液，则X电极反应式： D．若Z是饱和NaCl溶液，电解一段时间后，Y电极析出少量的Na 【变式6-2】．（2026·重庆·一模）我国科研工作者建立了一种新型双功能辅助电池系统，总反应为：，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．Li电极为电池的正极 B．光电电极产生电子，有利于发生氧化反应 C．放电时光电电极反应式为： D．用该电池电解精炼铜，溶解6.4 g粗铜时，通过隔膜的为0.2 mol 【变式6-3】．（25-26高三上·天津蓟州·阶段检测）请回答下列问题。 (1)用如图a所示装置，以石墨为电极电解氯化钠溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞溶液，则电解时在X极附近观察到的现象是________。电池的总反应的离子方程式为_______。 (2)用上图a所示装置，实现粗铜精炼，则X电极的电极材料为________（填“粗铜”或“精铜”），电池工作一段时间，电解质溶液的的浓度________（填“变大”、“变小”或“不变”） (3)利用双离子交换膜电解法可以处理含的工业废水，原理如下图b所示，下列叙述错误的是________。 A．由b室向c室迁移 B．c室得到的混合气体是和 C．阳极反应式为 D．理论上外电路中流过1 mol电子，可处理工业废水中0.5 mol (4)用惰性电极电解1 L含0.4 mol 和0.4 mol NaCl的水溶液，通电一段时间后在一个电极上得到0.3 mol铜，在另一个电极上析出的气体是_______，共有________L（标况）。 ▌题型07 电解池有关计算 解电化学相关计算类题的守恒关系及注意事项 1、守恒关系 电路中转移的电子数 参与电极反应的物质得到（或失去）的电子数 电解质溶液中迁移的某离子的物质的量 × 该离子所带电荷数 2、计算溶液质量变化的注意事项 （1）电极产物的影响：如逸出（或吸收）气体，析出（或溶解）固体等，使溶液质量 。 （2）离子迁移的影响：当有离子交换膜时，容易忽略离子通过交换膜迁移对溶液质量的影响。需注意的是，电解质溶液中迁移的某离子的数目不一定等于电极反应中消耗该离子的数目，也不一定等于电路中转移的电子数目，应根据守恒关系计算。 【典例07】．（2026·天津滨海新区·一模）研究人员利用电化学原理吸收废气中的，其工作原理如下图所示。 下列说法正确的是（  ） A．a电极为阳极，c电极为负极 B．b电极的电极反应式为： C．反应一段时间后，c极区溶液pH增大 D．每吸收，理论上可以得到 【变式7-1】．（2026·天津河西·一模）以一定浓度的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制和，电极材料为，装置如图所示。下列说法错误的是 A．电极a端溶液的pH增大 B．与电极b相连的是电源正极 C．催化反应阶段，产物物质的量之比 D．为维持电解池离子浓度的稳定，加入的应为 【变式7-2】．（25-26高三下·天津·开学考试）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．向1 L 0.1 mol·L-1CH3COOH溶液通入氨气至中性，铵根离子数小于0.1 NA B．电解精炼铜时，当电路中通过的电子数为NA时，阳极质量减少为32 g C．常温常压下，16 g甲烷所含的中子数为10 NA D．常温常压下， F2和C2H6的混合物中含有电子的数目为4.5NA 【变式7-3】．（24-25高二上·天津·期末）回答下列问题： (1)下图装置通电一段时间后，乙烧杯中电极质量增加。 ①直流电源M为_______极。 ②乙烧杯中电解足量硫酸铜溶液的总离子方程式为：_______，停止通电，要使乙烧杯中电解质溶液恢复到电解前状态，可加入_______(填化学式)。 ③停止电解，取出电极，洗涤、干燥、称量、电极增重，甲烧杯中产生的气体(忽略气体溶解)标准状况下总体积为_______。 (2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，下图为工作示意图。通过控制开关连接或，可交替得到和。 ①制时，连接_______，产生的电极反应式是_______。 ②改变开关连接方式，可得。 ③写出制时电极3的电极反应式_______。 (3)研究表明可以用电解法以为氨源直接制备，其原理示意图如下。 ①电极a表面生成的电极反应式：_______。 ②研究发现：转化可能的途径为。电极a表面还发生iii．。iii的存在，有利于途径ⅱ，原因是_______。 ③人工固氮是高能耗的过程，结合分子结构解释原因_______，此方法为的直接利用提供了一种新的思路。 ▌题型08 原电池、电解池综合考查 原电池、电解池综合考查，通常是串联电化学装置 1、无外接电源时，多池串联装置中必有一个装置是原电池，其他装置为电解池。一般情况下，原电池中金属活动性较强的电极为负极，与之相连的为阴极。 2、有外接电源时，串联的多个装置都是电解池，与电源负极相连的是阴极，与电源正极相连的是阳极，所有电解池同侧电极的极性相同。当外接电源正、负极不明显时，要结合各装置中的现象进行判断。 （1）沉淀溶解平衡滴定曲线，一般横坐标为滴加溶液的体积，纵坐标为随溶液体积增加，相应离子浓 【典例08】（25-26高二上·天津河北·阶段检测）用酸性甲醛燃料电池为电源进行电解装置如图所示，下列说法正确的是 A．当a、b都是铜时，电解的总反应方程式为： B．燃料电池工作时，负极反应为： C．燃料电池工作时，正极反应为： D．当燃料电池消耗2.24 L甲醛气体时，电路中理论上转移 【变式8-1】．．（25-26高三上·天津蓟州·开学考试）一种新型的电化学锂回收系统结合二氧化氮捕获，实现了稳定且无需能量输入的同时，制得高纯度产品，工作原理如图。下列说法错误的是 A．碳布为正极，其电极电势高于含废电极 B．左侧电极的电极反应式为 C．当碳布捕获时，理论上有通过交换膜 D．右极室直接生成的反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 【变式8-2】．（2026·天津·一模）MFC-电芬顿技术不需要外加能量即可发生，通过产生羟基自由基处理有机污染物，可获得高效的废水净化效果，其耦合系统原理示意图如图，下列说法错误的是 A．甲池中移动的方向从室到室 B．电极上得到双氧水的反应为 C．生成的反应为 D．电池工作时，电子移动方向为 【变式8-3】．（25-26高三上·天津·阶段检测）乙醇是一种重要的化工原料和新型燃料。回答下列问题： (1)图中甲装置的正极反应式为___________________________________________________________。 (2)若利用乙装置精炼铜，则A为_________。 A．粗铜        B．纯铜 (3)若利用丙装置来保护钢铁制品，则钢铁制品应是_________极(填C或D)，该防护方法为___________________________________________(填名称)。 (4)若A、B、C、D均为石墨，W溶液为饱和氯化钠溶液： ①丙装置中的总化学方程式为____________________________________________________________。 ②工作一段时间后，向乙装置中加入0.01mol Cu2(OH)2CO3后恰好使电解质溶液复原。工作中丙装置D电极上生成气体的体积 (标况下)为_____________________mL。 (5)酸性条件下CO2制备乙醇的电化学装置如图所示： ①a为电源__________极。 A．正            B．负            C．阴            D．阳 ②该装置工作一段时间后，N极区溶液pH_____________________。 A．增大          B．减小          C．不变 ③M极上的电极反应式为_______________________________________________________________。 第 1 页 共 7 页 学科网（北京）股份有限公司 $