第1章 第3节 第1课时 课后达标素养提升-【优学精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修一同步教参（人教版·不定项）

本高中化学讲义聚焦电解池核心知识点，系统梳理电解池构成条件、电极反应式书写、电解产物分析及离子迁移规律，从基础装置判断到实际应用案例，构建递进式学习支架。 资料通过分层题目设计与真实情境（如新能源制氢、铅蓄电池应用）结合，以解析引导证据推理培养科学思维，实验设计（如Fe(OH)₂制备）强化科学探究，课中辅助教学，课后助力查漏补缺。

1．下列装置中，属于电解池的是(　　) A．锌铜原电池(稀硫酸作电解质) B．接通直流电源的 U 形管(内装熔融 NaCl，插入两个石墨电极) C．导线连接的铜片和铁片(浸入蔗糖溶液) D．未接电源的 CuCl2溶液(插入两个石墨棒) 答案：B 2．(2026·阜阳高二统考)用铂作电极电解某种溶液，通电一段时间，溶液的酸性增强。由此可知该溶液可能是(　　) A．稀盐酸 B．NaCl溶液 C．CuSO4溶液 D．KNO3溶液 解析：选C。电解稀盐酸时，H＋和Cl－分别在阴极和阳极放电，生成H2和Cl2，HCl浓度降低，酸性减弱，A不符合题意；电解NaCl溶液时，Cl－和H2O分别在两极放电，阳极生成Cl2，阴极生成H2、同时生成NaOH，溶液由中性变碱性，B不符合题意；电解CuSO4溶液时，Cu2+在阴极被还原为Cu，水提供的OH－在阳极被氧化为O2，总反应为2CuSO4＋2H2OO2↑＋2Cu＋2H2SO4，生成H2SO4，H＋浓度增加，酸性增强，C符合题意；电解KNO3溶液的实质为电解H2O，溶液仍保持中性，D不符合题意。 3．(2026·济宁高二质检)若某电能与化学能的转化装置(电解池或原电池)中发生的总反应的离子方程式是Cu＋2H＋===Cu2+＋H2↑，则下列关于该装置的说法正确的是(　　) A．该装置可能是原电池，也可能是电解池 B．该装置只能是电解池，且金属铜为该电解池的阳极 C．该装置只能是原电池，且电解质溶液为硝酸溶液 D．该装置只能是原电池，电解质溶液不可能是盐酸 解析：选B。铜和盐酸或稀硫酸不能自发地进行氧化还原反应，铜和硝酸溶液能自发地进行氧化还原反应，但生成的气体是氮氧化物而不是氢气，所以该装置只能是电解池；该电解池中，铜为阳极，阳极上铜失电子发生氧化反应，阴极上H＋得电子发生还原反应，故选B。 4．下列用惰性电极电解不同物质的电极反应式，书写错误的是(　　) A．电解饱和食盐水　阴极：Na＋＋e－===Na B．电解Na2SO4溶液　阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O C．电解熔融NaCl　阴极：Na＋＋e－===Na D．电解NaOH溶液　阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 解析：选A。电解饱和食盐水时，阴极上应是H2O电离出的H＋放电生成H2，故A错误。 5．中国科学家开发了一种从空气中提取水制取H2的新技术，即利用太阳能、风能等绿色能源驱动电解装置吸收空气中的水分并将获得的水分解成H2和O2。下列说法正确的是(　　) A．该装置工作时仅涉及两种能量转化 B．阳极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ C．该装置获得H2、O2的物质的量之比为2∶1 D．该装置工作时阳离子向阳极迁移 解析：选C。该装置工作时涉及风能转化为电能、太阳能转化为电能以及电能再转化为化学能的能量转化，故A错误；阳极上水电离出的OH－失去电子转化为氧气，电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，故B错误；该装置分解水的总反应化学方程式为2H2OO2↑＋2H2↑，获得H2、O2的物质的量之比为2∶1，故C正确；电解池工作时阳离子向阴极迁移，故D错误。 6．(2026·锦州高二期末)应用甲、乙、丙三种装置(C1、C2、C3均为石墨)研究电化学原理，电解质溶液都是足量的。下列说法正确的是(　　) A．甲装置将电能转化为化学能，乙装置将化学能转化为电能 B．锌片、铁片上都发生氧化反应 C．C1上和C3上放出的气体相同，铜片和铁片上放出的气体也相同 D．甲装置中溶液的pH逐渐升高，丙装置中溶液的pH逐渐降低 解析：选C。甲装置为原电池，将化学能转化为电能；乙装置为电解池，将电能转化为化学能，A错误。锌片在甲装置(原电池)中作负极，发生氧化反应；铁片在丙装置(电解池)中为阴极，发生还原反应(H2O电离出的H＋得电子生成H2)，B错误。C1(乙装置的阳极)和C3(丙装置的阳极)均为Cl－失电子生成Cl2；铜片(甲装置的正极)上发生反应2H＋＋2e－===H2↑，铁片(丙装置的阴极)上发生反应2H＋＋2e－===H2↑，均生成H2，C正确。甲装置反应消耗H＋，溶液pH逐渐升高；丙装置电解饱和NaCl溶液生成NaOH，溶液pH逐渐升高，D错误。 7．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，故溶液的pH不变 B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液的pH降低 C．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2 D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1 解析：选D。A项，电解稀硫酸，实质是电解H2O，由于H2O的量减小，因此c(H2SO4)增大，溶液的pH降低；B项，电解稀NaOH溶液，实质是电解H2O，由于H2O的量减少，因此c(NaOH)增大，溶液的pH升高；C项，电解Na2SO4溶液，实质是电解H2O，阴极产生H2，阳极产生O2，且n(H2)∶n(O2)＝2∶1；D项，电解CuCl2溶液时，发生反应CuCl2Cu＋Cl2↑，阴极析出Cu，阳极产生Cl2，且n(Cu)∶n(Cl2)＝1∶1。 8．(2026·郑州高二月考)将一直流电源的正、负极(电极材料均为Pt)，用玻璃片分别压在一张用食盐水、碘化钾淀粉溶液和紫色石蕊溶液浸透的滤纸上，经过一段时间后，两极附近滤纸的颜色分别是(　　) 选项 A B C D 阳极 蓝 白 红 蓝 阴极 白 蓝 蓝 蓝 解析：选D。阳极上I－优先放电生成I2，使淀粉溶液变蓝，阴极上H2O电离出的H＋放电产生OH－，使附近溶液呈碱性，使紫色石蕊溶液变为蓝色，D正确。 9.Fe(OH)2极易被氧化，实验室很难直接用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用如右图所示实验装置，则可制得纯净的Fe(OH)2沉淀，两极材料分别为石墨和铁。 (1)a电极材料为________，该电极的电极反应式为________________。 (2)若白色沉淀在电极周围生成，则电解液d是________(填字母，下同)；若白色沉淀在两极之间的溶液中生成，则电解液d是________。 A．纯水 B．NaCl溶液 C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液 (3)液体c为苯，作用是___________。 (4)要想尽早在两极之间的溶液中看到白色沉淀，可以采取的措施是________(填字母)。 A．改用稀硫酸作为电解液 B．适当增大电源电压 C．适当降低电解液温度 答案：(1)Fe(或铁)　Fe－2e－===Fe2＋　(2)C　B　(3)隔绝空气，防止白色沉淀被氧化　(4)B 10～13题每小题有一个或两个选项符合题意。 10．(2026·南平高二月考)用惰性电极电解下列溶液一段时间后，再加入一定量的某种物质(方括号内物质)，不能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是　(　　) A．AgNO3溶液[AgOH(s)] B．K2SO4溶液[H2O(l)] C．KCl溶液[HCl(g)] D．CuSO4溶液[CuCO3(s)] 解析：选A。电解AgNO3溶液，Ag＋在阴极放电生成Ag，水电离出的OH－在阳极放电生成O2，结合元素守恒可知，应加入AgO使溶液恢复到原来的成分和浓度，A符合题意。 11．如图甲为某电解池的装置示意图，图乙中横轴x表示甲中转移电子的物质的量。下列叙述正确的是(　　) A．电解过程中，Cu2＋的浓度保持不变 B．图乙中纵轴可表示反应生成Cu的物质的量 C．电解过程中，石墨电极附近溶液的pH逐渐增大 D．若电解过程中共转移4 mol电子，则需向烧杯中加入160 g CuO才能使电解液恢复到原状态 解析：选BD。该装置中石墨电极为阳极，Cu电极为阴极，电解质溶液为CuSO4溶液，阳极的电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，阴极的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu。电解过程中，Cu2＋的浓度不断减小，A项错误；甲中转移4 mol电子时，生成Cu的物质的量为2 mol，故图乙中纵轴可表示反应生成Cu的物质的量，B项正确；电解过程中，石墨电极附近溶液的酸性逐渐增强，pH逐渐减小，C项错误；若电解过程中共转移4 mol电子，则生成1 mol O2、2 mol Cu，使电解液恢复到原状态需要向烧杯中加入2 mol CuO，质量为160 g，D项正确。 12.如右图所示，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，根据放电能力顺序，阴、阳离子都可能在阳极放电。下列分析不正确的是(　　) A．C1电极上的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑ B．C2电极处溶液首先变黄色 C．C2电极上可依次发生的电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑、Fe2＋－e－===Fe3＋ 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(NA表示阿伏加德罗常数的值) 解析：选CD。C1电极与电源的负极相连，为阴极，溶液中的H＋在阴极放电，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，A正确；C2电极与电源的正极相连，为阳极，Fe2＋的还原性强于Cl－的，依次发生的电极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋、2Cl－－2e－===Cl2↑，因此C2电极处溶液首先变黄色，B正确、C错误；电子只能通过导线传递，不能通过溶液传递，D错误。 13．利用太阳能光伏电池电解水获得H2，工作示意图如右图所示。下列分析不正确的是(　　) A．控制开关连接K1，电极1发生反应2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ B．控制开关连接K2，电极3附近溶液的酸性增强 C．通过控制开关连接K1或K2，可交替得到H2和O2 D．电极3的主要作用是通过NiOOH和Ni(OH)2相互转化实现电子转移 解析：选B。控制开关连接K1时，电极1为阴极，H2O放电生成H2和OH－，发生反应2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，A正确；控制开关连接K2，电极3为阴极，电极反应为NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，c(OH－)增大，溶液的碱性增强，B错误；当开关连接K1时，电极1为阴极，水放电生成H2，当开关连接K2时，电极2为阳极，OH－放电生成O2，通过控制开关连接K1或K2，可交替得到H2和O2，C正确；连接K1，电极3为阳极，连接K2，电极3为阴极，通过NiOOH和Ni(OH)2相互转化实现电子转移，D正确。 14．(2026·枣庄高二联考)铅蓄电池是常见的化学电源，其凭借高性价比、可靠性和成熟技术，在汽车行业占重要地位。 (1)将如下图所示的电解槽串联，以铅蓄电池为电源，未标明的电极都为石墨电极。电极a与铅蓄电池的正极相连。 当铅蓄电池正极增重6.4 g时，图1中阴极产生的气体在标准状况下的体积为__________，图2中电极b增加的质量为__________。图3中M膜为________________(填“阴离子交换膜”或“阳离子交换膜”)。 (2)室温下，用铅蓄电池电解500 mL饱和食盐水(足量)。电解一段时间后，共收集到气体1 120 mL(已折算成标准状况下)，则所得溶液中NaOH的物质的量浓度为__________(不考虑气体的溶解及电解前后溶液体积的变化)。 解析：(1)铅蓄电池的正极反应为PbO2＋SO＋2e－＋4H＋===PbSO4＋2H2O，每转移2 mol电子，电极增重质量为1 mol SO2的质量即64 g，所以当正极增重6.4 g时，电路转移0.2 mol电子，题图1阴极反应中Cu2+先放电：Cu2+＋2e－===Cu，由于Cu2+的物质的量为0.05 mol，所以完全消耗Cu2+转移0.05 mol×2＝0.1 mol电子，然后H2O电离的H＋放电：2H＋＋2e－===H2↑，转移0.1 mol电子生成0.05 mol H2，在标准状况下的体积为1.12 L；题图2中电极a为阳极，电极b为阴极，转移0.2 mol电子，电极b的反应为Zn2+＋2e－===Zn，增加的质量为0.1 mol Zn的质量，即0.1 mol×65 g/mol＝6.5 g；题图3中左池要制备硫酸，H2O电离的OH－放电生成氧气，左池中电极为阳极，带负电的硫酸根离子向左池移动，所以M膜为阴离子交换膜。 (2)电解饱和食盐水的反应为2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH，所以收集到的标准状况下1 120 mL(0.05 mol)气体中，氢气与氯气的物质的量均为0.025 mol，生成NaOH的物质的量为0.05 mol，c(NaOH)＝0.1 mol/L。 答案：(1)1.12 L　6.5 g　阴离子交换膜　(2)0.1 mol/L 学科网（北京）股份有限公司 $