专题1 第二单元 第四课时 电解池的工作原理-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修1 化学反应原理教师用书word（苏教版）

本高中化学讲义聚焦电解池的工作原理与电解规律核心知识点，先以电解熔融态氯化钠为例，分析微粒运动、离子移动及电极反应，引出电解池概念与构成条件，再进阶至电解规律，探讨电极产物判断及四种电解类型，构建从具体案例到一般规律的学习支架。 资料通过实验探究（如电解氯化铜溶液）、问题链设计（如电极产物判断、溶液复原），培养学生证据推理与模型建构的科学思维，结合案例分析深化“物质转化规律”的化学观念。课中辅助教师引导学生理解原理，课后通过例题与题组练习帮助学生查漏补缺，强化知识应用。

第四课时　电解池的工作原理 1.了解电解池的工作原理。 2.充分利用电解熔融态氯化钠和电解饱和食盐水等案例素材，提高对电解池工作原理的认识。 3.能分析、解释电解池的工作原理，能设计简单的电解池。 知识点一　电解池的工作原理 1.电解熔融态氯化钠的原理分析 （1）电解熔融态氯化钠原理图 （2）电解过程 ①通电前 熔融NaCl中存在的微粒有　Na＋、Cl－　，这些微粒做无规则（或自由）运动。 ②通电后 离子移动方向： Na＋移向　阴　极，Cl－移向　阳　极。 电极上发生的反应： 阴极：　2Na＋＋2e－2Na　， 发生　还原　反应； 阳极：　2Cl－－2e－Cl2↑　， 发生　氧化　反应。 （3）分析结论 熔融的NaCl在　直流电　作用下发生了　氧化还原反应　，分解生成了　Na　和　Cl2　。 电解反应方程式：　2NaCl2Na＋Cl2↑　。 2.电解和电解池 （1）电解：在直流电的作用下，在两电极上分别发生　氧化反应　和　还原反应　的过程。 （2）电解池 概念 将　电能　转化为　化学能　的装置 构成条件 ①直流电源 ②两个电极 ③电解质溶液或熔融电解质 ④形成闭合回路 电极反应 阳极：发生氧化反应 阴极：发生还原反应 电子流向 阳极→电源正极，电源负极→阴极（电流方向与电子流向相反） 离子移动方向 阳离子→阴极，阴离子→阳极 【教材挖掘】 　教材叙述了电解池的定义及工作原理，某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在如图中，请判断a电极为电解池的什么电极？Q离子属于阳离子还是阴离子？ 提示：根据电子流向知，c是负极、d是正极、a是阴极、b是阳极，电解时，电解质溶液中阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动，则Q是阳离子、P是阴离子。 如图所示，U形管中装有氯化铜溶液，插入两根石墨棒作为电极，接通直流电源，将湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近，观察U形管内的现象和试纸颜色的变化。 【交流讨论】 1.实验现象 实验现象 实验结论 与负极相连的石墨棒上逐渐覆盖了一层　　 与正极相连的石墨棒上有刺激性气味的气体产生，能使湿润的淀粉碘化钾试纸　　 提示：红色物质　析出金属铜　变蓝　产生了氯气 2.原理探究 （1）通电前，CuCl2溶液中存在的离子有　　。 提示：Cu2＋、Cl－、H＋、OH－ （2）通电时，在电场的作用下，溶液中的离子进行定向移动，即　　趋向阳极，　　趋向阴极。 提示：Cl－、OH－　Cu2＋、H＋ 3.电极反应式及总反应离子方程式 阳极：　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（发生　　反应）； 阴极：　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（发生　　反应）； 总反应离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：2Cl－－2e－Cl2↑　氧化　Cu2＋＋2e－Cu　还原　Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑ 4.结论 CuCl2溶液导电的过程就是CuCl2　　的过程，就是在阳、阴两极发生氧化还原反应的过程。 提示：电解 归纳总结 1.电解原理示意图 　 2.电解池阴、阳极的判断方法 1.如图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是（　　） A.a为负极，b为正极 B.a为阳极，b为阴极 C.电解过程中，d电极质量增加 D.电解过程中，氯离子浓度不变 解析：C　根据电流方向可知a为正极，b为负极，c为阳极，d为阴极，电解过程中，d电极上铜离子得到电子变为铜单质，质量增加，c电极上氯离子失去电子变为氯气，因此氯离子浓度减小。 2.某同学将电解池工作时的电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在图中，下列有关分析完全正确的是（　　） 选项 A B C D a电极 阳极 阴极 阳极 阴极 d电极 正极 正极 负极 负极 Q离子 阳离子 阳离子 阴离子 阴离子 解析：B　根据题图知，该装置有外接电源，所以属于电解池，根据电子流向知，c是负极，d是正极，a是阴极，b是阳极。电解时，电解质溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则Q离子是阳离子，P离子是阴离子，B正确。 题后点拨 分析电解池需关注的三点 （1）分清两极 与电源正极相连的是阳极，与电源负极相连的是阴极。 （2）记住两极反应 阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。 （3）明确电荷移动方向 电解质溶液（或熔融电解质）中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极；外电路（导线）中电子由阳极流出，阴极流入。 知识点二　电解规律 1.电解时电极产物的判断 2.用惰性电极电解电解质溶液的四种类型 类型 电极反应特点 实例 电解对象 电解质溶液浓度变化 pH 电解质溶 液复原 电解水型 阴极：2H＋＋2e－H2↑ 阳极：4OH－－4e－ 2H2O＋O2↑ NaOH H2O 增大 增大 加水 H2SO4 H2O 增大 减小 加水 Na2SO4 H2O 增大 不变 加水 电解质分解型 电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电 HCl 电解质 减小 增大 通HCl CuCl2 电解质 减小 — 加CuCl2 类型 电极反应特点 实例 电解对象 电解质溶液浓度变化 pH 电解质溶 液复原 放氢生碱型 阴极：H2O放出H2生成碱 阳极：电解质阴离子放电 KCl 电解质 和水 生成新 电解质 增大 通HCl 放氧生酸型 阴极：电解质阳离子放电 阳极：H2O放出O2生成酸 CuSO4 电解质 和水 生成新 电解质 减小 加CuO 或CuCO3 　阳极用惰性电极电解下列酸、碱、盐溶液。 【交流讨论】 1.若A为Na2SO4溶液，并滴入几滴石蕊试液，阳极反应为　　，阳极区溶液显　　色，阴极反应为　　，阴极区溶液显　　色，总反应为　　；电解后搅拌溶液，溶液显　　色，为使溶液复原，应补加　　。 提示：2H2O－4e－O2↑＋4H＋　红　2H2O＋2e－H2↑＋2OH－　蓝　2H2O2H2↑＋O2↑　紫　H2O 2.若A为CuSO4溶液： （1）电解时阳极生成　　，阴极生成　　，电解一段时间后，加入　　可使溶液复原。 提示：O2和H2SO4　Cu　CuO（或CuCO3） （2）若加入0.1 mol CuO可使溶液复原，则电解过程中转移的电子为　　mol。 提示：0.2 （3）若CuSO4完全消耗后，继续通电，溶液还可以被电解吗？原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　。 提示：可以，因为CuSO4溶液完全反应后生成H2SO4溶液，通电可以继续被电解 3.为了加深对电解规律的理解，某同学做了以下探究，要求从H＋、Cu2＋、Na＋、S、Cl－5种离子中两两组成电解质，按下列要求进行电解： （1）以碳棒为电极，电解过程中电解质质量减少，水量不变，则采用的电解质是　　。若要恢复到电解前的状态，应加入的物质是　　。 提示：以碳棒为电极，电解过程中电解质质量减少，水量不变，则阳离子只能为H＋或Cu2＋，阴离子只能是Cl－，其电解质是HCl或CuCl2。 （2）以碳棒为电极，电解过程中电解质质量不变，水量减少，则采用的电解质是　　。若要恢复到电解前的状态，应加入的物质是　　。 提示：实质上是电解水，H＋、OH－分别在两极上放电，其电解质是Na2SO4或H2SO4。 （3）以碳棒为阳极，铁棒为阴极，电解过程中电解质和水量都减少，则电解质是　　。若要恢复到电解前的状态，应加入的物质是　　。 提示：若电解质是CuSO4，2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑，若恢复到原状态，可加入CuO，也可加入CuCO3；若电解质是NaCl，2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，要恢复到原状态可通入HCl。 归纳总结 1.电解后溶液中生成酸或碱的判断 （1）若电解产物只有H2而无O2，则阴极周围生成碱。 （2）若电解产物只有O2而无H2，则阳极周围生成酸。 （3）若电解产物既有O2又有H2，且二者物质的量之比为1∶2，则实质是电解水，电解过程中阳极生成酸，阴极生成碱，最终溶液中还是原溶质。 2.电解常见电解质溶液pH变化的判断（口诀） 只放氢pH升，只放氧pH降；放氢放氧浓度增（饱和溶液除外），无氢无氧自牺牲。 3.溶液复原的分析方法 用惰性电极电解电解质溶液时，要使电解后溶液恢复原状态，加入的物质应由电解过程中从溶液中逸出或析出（以气体或固体形式脱离电解质溶液）的物质决定。应遵循“出来什么加什么，出来多少加多少”的原则，一般加入阴极产物和阳极产物化合得到的物质。 1.用惰性电极电解下列足量溶液，一段时间后，溶液的pH变小的是（　　） A.HCl　　　　　　 B.NaOH C.AgNO3 D.Na2SO4 解析：C　A项，电解HCl溶液，电解的是HCl，溶液pH增大；B项，电解NaOH溶液，实际是电解水，溶液pH增大；C项，电解AgNO3溶液，是放氧生酸型电解，溶液pH减小；D项，电解硫酸钠溶液实际是电解水，溶液pH不变。 2.用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定量的另一种物质（括号内物质），能够使溶液恢复到原来的成分和浓度的是（　　） A.CuCl2（CuSO4） B.NaOH（NaOH） C.NaCl（HCl） D.CuSO4[Cu（OH）2] 解析：C　A中电解CuCl2溶液时，损失了Cu和Cl两种元素，加入CuSO4不能弥补Cl－，而且多了S，错误；B中电解NaOH溶液的实质是电解水，故应加入适量水才能复原，错误；C中电解NaCl溶液时，NaOH仍留在原溶液中，H2、Cl2逸出，则损失了H、Cl两种元素，且物质的量之比是1∶1，故应通入适量HCl气体，正确；D中电解CuSO4溶液的化学方程式为2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑，脱离反应体系的物质是“2Cu和O2”，相当于“2CuO”，故应加入适量CuO或CuCO3，错误。 3.在标准状况下，用铂电极电解硫酸铜溶液，当阴极产生12.8 g铜时，阳极放出的气体是（　　） A.1.12 L H2 B.1.12 L O2 C.2.24 L H2 D.2.24 L O2 解析：D　溶液中有Cu2＋、H＋、S、OH－四种离子，得电子能力：Cu2＋＞H＋，失电子能力：OH－＞S，阴极发生的反应为2Cu2＋＋4e－2Cu，阳极发生的反应为2H2O－4e－O2↑＋4H＋，总反应为2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑。n（Cu）＝＝0.2 mol，n（O2）＝0.1 mol，在标准状况下其体积为2.24 L，D正确。 1.（教材改编题）下列有关电解的说法错误的是（　　） A.电解池中与负极相连的是阴极，与正极相连的是阳极 B.电解池中发生的反应是非自发的氧化还原反应 C.电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应 D.与原电池不同，电解池工作时，电极本身不会参加电极反应 解析：D　如果阳极是活泼电极，电极本身失去电子，发生氧化反应。 2.下列选项中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是（　　） A.HCl、CuCl2、Ba（OH）2 B.NaOH、CuSO4、H2SO4 C.NaOH、H2SO4、Ba（OH）2 D.NaBr、H2SO4、Ba（OH）2 解析：C　A中，2HClCl2↑＋H2↑，CuCl2Cu＋Cl2↑，不符合题意；B中，2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑，不符合题意；D中，2NaBr＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Br2，不符合题意。 3.如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置，通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是（　　） A.逸出气体的体积，a电极的小于b电极的 B.一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体 C.a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色 D.a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色 解析：D　a电极为阴极产生氢气，b电极为阳极产生氧气，逸出气体的体积：a电极大于b电极，A、B错误；a电极氢离子放电，a电极周围还有大量的氢氧根离子，使a电极附近的石蕊溶液变为蓝色，b电极氢氧根离子放电，b电极周围还有大量的氢离子，使b电极附近的石蕊溶液变为红色，C错误，D正确。 4.用石墨作电极电解下列溶液。 ①稀硫酸　②K2SO4溶液　③CuCl2溶液　④CuSO4溶液　⑤KOH溶液 （1）阴、阳极都有气体产生，且体积比（相同条件下）为2∶1 的是　①②⑤　（填序号），其电解反应式是　2H2O2H2↑＋O2↑　。 （2）阴、阳极都有气体产生，其中溶液酸性增强的是　①　（填序号）。 （3）一个电极析出金属，另一个电极逸出刺激性气味气体的是　③　（填序号），其阳极的电极反应式是　2Cl－－2e－Cl2↑　。 解析：（1）电解水时，阴极上氢离子放电生成氢气，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，两极都有气体产生，且体积比（相同条件下）为2∶1，电解①②⑤时，均相当于电解水，电解反应式为2H2O2H2↑＋O2↑。（2）电解①②⑤时，两极都有气体产生，电解③④时，阴极Cu2＋放电，没有气体产生，①溶液的浓度增大，pH变小；②溶液的浓度增大，pH不变；⑤溶液的浓度增大，pH变大。（3）电解③④时，阴极都是Cu2＋放电，析出金属铜，③中阳极上Cl－放电产生的氯气有刺激性气味；④中阳极上OH－放电产生的氧气无刺激性气味。 题组一　电解池的工作原理 1.下列叙述中正确的是（　　） ①电解是把电能转化为化学能 ②电解是把化学能转化为电能 ③电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化 ④不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理有可能实现 ⑤任何溶液被电解，必将导致氧化还原反应的发生 A.①②③④ B.②③④ C.③④ D.①③④⑤ 解析：D　电解是把电能转变成化学能，①正确，②错误；电解质溶液导电时在溶液中阴离子、阳离子定向移动，并在两个电极上发生氧化还原反应，有新物质产生，发生的是化学变化，金属导电是自由电子定向移动，没有新物质产生，是物理变化，③正确；电解不仅能使自发反应进行，也能使非自发反应进行，即无论氧化还原反应是否可以自发进行，都有可能通过电解的原理实现，④正确；任何溶液被电解时，在两个电极上就会有电子的得失，故必然导致氧化还原反应的发生，⑤正确；故合理的是①③④⑤，选项D符合要求。 2.（2026·泉州晋江一中检测）铜的还原性较弱，不能与稀硫酸反应。某学生根据所学知识，欲实现Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑反应，设计了四个实验，如图所示，你认为可行的实验是（　　） 解析：C　铜为不活泼金属，与稀硫酸不反应，如完成反应Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑，应设计成电解池，且铜为阳极，与电源的正极相连，故选C。 3.（2025·徐州丰县中学段考）下列关于如图电解池工作时的相关叙述正确的是（　　） A.Fe电极作阳极，发生氧化反应 B.Cl－向石墨极作定向移动 C.石墨电极反应：Fe3＋＋3e－Fe D.电解池发生的总反应：2Cl－＋2Fe3＋Cl2↑＋2Fe2＋ 解析：A　A项，电子流出的一极是电源的负极，故Fe连接电源的正极，为阳极，发生氧化反应，正确；B项，电解质溶液中，阴离子向阳极移动，Fe为阳极，Cl－向Fe极作定向移动，错误；C项，石墨电极是电解池的阴极，发生还原反应，电极反应式为Fe3＋＋e－Fe2＋，错误；D项，Fe为阳极，是活性电极，Fe被氧化生成Fe2＋，石墨是电解池的阴极，Fe3＋发生还原反应生成Fe2＋，故电解池发生的总反应：Fe＋2Fe3＋3Fe2＋，错误。 4.（2026·扬州高二段考）一种新型锰氢二次电池以MnSO4溶液为电解质溶液，其充电原理如图所示，下列说法正确的是（　　） A.电极a连接电源的负极 B.电极a所在电极室溶液的pH变小 C.H＋向电极a所在区域迁移 D.b极区产生的气体是O2 解析：B　在充电过程中，电极a上Mn2＋转化为MnO2，锰元素化合价升高，发生氧化反应，根据电解池原理，阳极发生氧化反应，a极为阳极，b极为阴极，所以电极a连接电源的正极，A错误；电极a的电极反应式为Mn2＋ ＋ 2H2O－2e－MnO2 ＋ 4H＋，反应生成了H＋，导致电极a所在电极室溶液中H＋浓度增大，溶液的pH变小，B正确；在电解池中，阳离子向阴极移动，所以H＋向电极b所在区域迁移，C错误；电极b为阴极，发生还原反应，溶液中的H＋得到电子生成H2，而不是O2，D错误。 题组二　酸、碱、盐溶液的电解规律 5.（2024·淮安中学月考）若两电极材料均为石墨，电解AgNO3溶液时，下列说法正确的是（　　） A.两电极均增重 B.两电极均产生气体 C.溶液中Ag＋浓度增加 D.溶液的pH下降 解析：D　用石墨作电极电解AgNO3溶液时，阳极电极反应式：2H2O－4e－O2↑＋4H＋，阴极电极反应式：4Ag＋＋4e－4Ag，阴极生成银单质，电极增重，阳极无固体生成，不增重，A错误；阳极生成氧气，阴极无气体产生，B错误；根据总反应：4Ag＋＋2H2O4Ag＋O2↑＋4H＋可知，不断消耗Ag＋，溶液中Ag＋浓度降低，生成H＋，溶液pH减小，C错误，D正确。 6.（2026·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恢复的是（　　） A.H2SO4溶液 B.CuCl2溶液 C.HCl溶液 D.NaCl溶液 解析：A　电解H2SO4溶液时，阳极放出氧气，阴极放出氢气，应加入水让电解质溶液复原，A符合题意；电解氯化铜溶液时，阳极放出氯气，阴极生成金属铜，所以应加氯化铜让电解质溶液复原，B不符合题意；电解HCl溶液时，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， C不符合题意；电解NaCl溶液时，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，D不符合题意。 7.（2026·南阳一中开学考）为探究电解的放电规律，进行如下实验： 序号 阳极材料 阴极材料 电解质 阳极产物 阴极产物 ① 石墨 石墨 0.1 mol·L－1CuCl2溶液 Cl2 Cu ② 石墨 石墨 0.1 mol·L－1NaCl溶液 Cl2 H2 ③ 石墨 石墨 0.2 mol·L－1CuSO4溶液 O2 Cu ④ 铜 石墨 0.2 mol·L－1CuSO4溶液 Cu2＋ Cu ⑤ 石墨 石墨 熔融NaCl Cl2 Na 下列说法不正确的是（　　） A.对比①②可知，阴极放电顺序：Cu2＋＞H＋＞Na＋ B.对比①③可知，阳极放电顺序：Cl－＞OH－＞S C.对比③④可知，阳极是铜时，会先于溶液中的离子放电 D.对比①⑤可知，电解得到金属只能用熔融态，不能用水溶液 解析：D　根据①知道Cu2＋的氧化性强于H＋，根据②知道H＋的氧化性强于Na＋，得电子能力强（氧化性强）的离子优先放电，所以对比①②可知，阴极放电顺序：Cu2＋＞H＋＞Na＋，A正确；根据①知道，离子放电顺序：Cl－＞OH－，根据③知道离子放电顺序是：OH－＞S，B正确；电解池的阳极若是活泼电极，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，会优先于溶液中的离子放电，C正确；①⑤用到的电解质成分不一样，Cu2＋优先于Na＋放电，但是电解得到金属不一定只能用熔融态，电解氯化铜溶液也能得到金属铜，D错误。 8.（2026·三明一中月考）用惰性电极进行下列电解，有关说法正确的是（　　） ①电解稀硫酸　②电解Cu（NO3）2溶液　③电解KOH溶液　 ④电解NaCl溶液 A.通电一段时间后四份溶液的pH均增大 B.反应②中通电一段时间后，向溶液中加入适量的CuO固体可使溶液恢复到电解前的情况 C.反应③中阳极消耗OH－，故溶液浓度变小 D.反应④中阴、阳两极上气体产物的物质的量之比为2∶1 解析：B　依据电解规律可知①为电解水型，②为放氧生酸型，③为电解水型，④为放氢生碱型，所以A、C错误；Cu（NO3）2溶液电解产物为Cu和O2，所以加氧化铜固体可恢复，B正确；电解NaCl溶液阳极产生Cl2，阴极产生H2，物质的量之比为1∶1，D错误。 9.（2026·苏州三中段考）电催化是利用催化剂电极进行电解以实现物质转变的前沿方法。使用单原子催化剂电催化将CO2转化为CO的部分机理如图所示。下列说法不正确的是（　　） A.该催化过程在电解池的阴极进行 B.甲到乙的过程中CO2分子内化学键断裂 C.步骤Ⅲ有水生成 D.该过程电极反应为CO2＋2H＋＋2e－CO＋H2O 解析：B　CO2转化为CO发生还原反应，该催化过程在电解池的阴极进行，A正确；甲、乙中碳原子连接的2个氧原子空间排布发生变化，化学键未发生断裂，B错误；步骤Ⅲ中丙结合氢离子生成CO，由原子守恒可知同时有水生成，C正确；根据反应过程，CO2得到电子结合氢离子生成CO和H2O，该过程电极反应为CO2＋2H＋＋2e－CO＋H2O，D正确。 10.（2026·保定八校联考）用石墨作电极，电解500 mL 0.4 mol·L－1 NaCl溶液的装置如图所示，当电路中通过0.05 mol e－时，下列说法正确的是（　　） A.电解过程中Y区溶液最先变红 B.a试管中的气体体积略小于b试管中的 C.X极的电极反应式为2H2O－2e－H2↑＋2OH－ D.理论上通入标准状况下1.12 L HCl，可使电解质溶液恢复到电解前的状态 解析：D　X极与电源负极连接，是阴极，电极反应式是2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，a试管用排水法收集H2；Y极与电源正极连接，是阳极，电极反应式是2Cl－－2e－Cl2↑，b试管用排饱和食盐水法收集Cl2；电解池的总反应的化学方程式是2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑（转移2e－），当电路中通过0.05 mol e－时，消耗0.05 mol NaCl、0.05 mol H2O，生成0.05 mol NaOH、0.025 mol H2、0.025 mol Cl2，因为500 mL 0.4 mol·L－1 NaCl溶液中有0.2 mol NaCl，可见此时NaCl有剩余，A、C错误；a试管收集H2，b试管收集Cl2，理论上两者体积（物质的量）相同，但Cl2会与另一电解产物NaOH反应，导致实际a试管中的气体体积略大于b试管中的，B错误；通入标准状况下1.12 L HCl，即0.05 mol HCl，发生反应NaOH＋HClNaCl＋H2O，消耗0.05 mol NaOH，生成0.05 mol NaCl、0.05 mol H2O，可使电解质溶液恢复到电解前的状态，D正确。 11.（2025·江苏丹阳高级中学期中）用电解法测定某工业废气中CO的浓度，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（　　） A.b为直流电源的负极，与之相连的电极是阴极 B.阳极的电极反应式为CO＋H2O－2e－CO2＋2H＋ C.H＋向阴极移动 D.理论上每消耗11.2 L O2，转移2 mol电子 解析：D　根据工作原理图可知，连接b的一端发生O2被还原生成H2O的反应，为电解池的阴极，连接直流电源的负极，A正确；阳极发生氧化反应，由电解装置工作原理图可知，反应物为CO，生成物为CO2，B正确；电解装置的电解质溶液中，阳离子移向阴极，C正确；未说明O2是否为标准状况下，无法计算其体积，D错误。 12.某课外小组分别用如图所示装置对原电池和电解池原理进行实验探究。 Ⅰ.用图1所示装置进行第一组实验。 （1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是　A　（填字母）。 A.铝　　　 B.石墨 C.银　　 　D.铂 （2）N极发生的电极反应为　2H2O＋2e－H2↑＋2OH－　。 （3）实验过程中，S　从右向左　（填“从左向右”“从右向左”或“不”）移动。 Ⅱ.用图2所示装置进行第二组实验。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色，停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根离子（Fe）在溶液中呈紫红色。 （4）电解过程中，X极区溶液的pH　增大　（填“增大”“减小”或“不变”）。 （5）若在X极收集到672 mL气体，在Y极收集到168 mL气体（均已折算为标准状况下的气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少　0.28　 g。 解析：Ⅰ.（1）在保证电极反应不变的情况下，即选择的电极的活性比锌弱，故不能替代Cu作电极的是铝。（2）N极为电解池的阴极，电极反应式为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－。（3）S向负极移动，即从右向左移动。Ⅱ.（4）X极为电解池的阴极，溶液中的H＋反应生成氢气，故X极附近溶液的pH增大。（5）X极收集到672 mL气体，即产生0.03 mol氢气，转移0.06 mol电子，在Y极收集到168 mL气体，即0.007 5 mol氧气，转移0.03 mol电子，则铁失去（0.06－0.03）mol＝0.03 mol电子生成Fe，即有0.005 mol铁参与反应，Y电极质量减少0.005 mol×56 g·mol－1＝0.28 g。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $