专题1 第二单元 第七课时 电解原理的综合应用-【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配套课件（苏教版）

该高中化学课件聚焦电解原理的综合应用，涵盖物质制备和环境保护两大核心内容，通过回顾电解基础原理，结合高铁酸钠制备、己二腈电合成等探究活动，搭建从原理到工业应用的学习支架，衔接离子交换膜作用及电极反应式书写等知识。 其亮点是以离子交换膜为核心，通过多室电解池制备、含氮废水处理等真实情境案例，培养科学思维中的模型建构与证据推理能力，落实科学态度与责任中的环境保护意识。采用归纳总结与对点训练结合的方法，学生能巩固电解问题分析方法，教师可利用丰富实例提升教学效率。

第二单元　化学能与电能的转化 第七课时　电解原理的综合应用 专题1　化学反应与能量变化 1 课程标准 1.了解离子交换膜的类型及其作用。 2.了解电解原理在物质的转化与制备、水处理和废物回收利用方面的广 泛应用。 3.进一步掌握电解问题分析的一般方法，巩固陌生电解装置中电极反应 式的书写方法。 目 录 CONTENTS 知识点一　电解原理在物质制备中的应用 知识点二　电解原理在环境保护中的应用 随堂演练 课时作业 3 知识点一　电解原理在物质制备中的应用 目 录 　　电解原理常用于物质的制备，具有反应条件温和、反应试剂纯净和生 产效率高等优点，电解原理能使许多不能自发的反应得以实现。工业上常 用多室电解池制备物质，多室电解池是利用离子交换膜的选择透过性，即 允许带某种电荷的离子通过而限制带相反电荷的离子通过，将电解池分为 两室、三室、多室等，以达到浓缩、净化、提纯及电化学合成的目的。 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 1. 高铁酸钠（Na2FeO4）是一种新型绿色水处理剂。工业上可用电解浓 NaOH溶液制备Na2FeO4，其工作原理如图所示，两端隔室中离子不能进入 中间隔室。 （1）电解时，铜电极连接电源 　　极。 提示：电解时，铜电极作阴极，应接电源的负极。 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 （2）离子交换膜a是 　　离子交换膜。 提示：通过离子交换膜a的是Na＋，故为阳离子交换膜。 （3）阳极电极反应式： 　 。 提示：铁作阳极，铁放电生成Fe ，电极反应式为Fe－6e－＋8OH－ Fe ＋4H2O。 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 2. 电的发明“颠覆”了对化学变化的传统认识，一些在通常条件下不能进 行的化学反应在通电条件下成为现实。例如，制造尼龙-66的原料己二腈 [NC（CH2）4CN]用量很大，传统上以乙炔和甲醛为原料经过很长路线才 能合成己二腈。如改用电合成法，则先以丙烯为原料制备丙烯腈 （CH2 CHCN），再用丙烯腈电合成己二腈。已知电合成己二腈的总 反应为2CH2 CHCN＋H2O NC（CH2）4CN＋ O2↑。 阳极反应式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　， 阴极反应式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：2H2O－4e－ O2↑＋4H＋ 4CH2 CHCN＋4H＋＋4e－ 2NC（CH2）4CN 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 归纳总结 离子交换膜及其应用 1. 离子交换膜概念 离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液中的离子具有选择透过功能的 膜，通常由特殊高分子材料制成。 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 注意：①阳离子通过阳离子交换膜移向原电池的正极或电解池的阴极。 ②阴离子通过阴离子交换膜移向原电池的负极或电解池的阳极。 ③通过交换膜的离子带的电荷数等于外电路转移的电子数。 2. 离子交换膜分类及其特点 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 3. 离子交换膜的作用 （1）平衡左右两侧电荷，得到稳定电流。离子交换膜能选择性地通过离 子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。 （2）阻隔某些离子或分子通过，防止某些副反应的发生。离子交换膜能 将两极隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 4. 交换膜电解池的分析步骤 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 5. 与交换膜相关的计算 （1）迁移离子所带的电荷数总是等于外电路上转移的电子数。 （2）溶液质量变化等于电极反应引起的质量变化和离子迁移引起的质量 变化之和。 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 1. 现代膜技术可使某种离子具有单向通过能力，常用于电解池、原电池 中。电解Na[B（OH）4]溶液可制备H3BO3，其工作原理如图。 下列叙述错误的是（　　） A. M室发生的电极反应：2H2O－4e－ O2↑＋4H＋ B. N室：a＞b C. 产品室发生的反应是[B（OH）4]－＋H＋ H3BO3＋H2O D. 理论上每生成1 mol产品，阴极室可生成标准状况下11.2 L气体 √ 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 解析： 　M室为阳极室，水中的OH－放电，电极反应式为2H2O－4e－ O2↑＋4H＋，A正确；N室，水中的H＋放电，2H2O＋2e－ 2OH－＋ H2↑，原料室中Na＋移动到N室，c（NaOH）增大，B错误；原料室中的[B （OH）4]－移向产品室，M室中生成的H＋移向产品室，二者反应生成产 品，C正确；根据关系式：H3BO3～H＋～ H2，理论上每生成1 mol产品， 阴极室可生成标准状况下11.2 L气体，D正确。 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 2. 利用电解法将CO2转化为CH4的原理如图所示。 下列说法正确的是（　　） A. 电解过程中，H＋由b极区向a极区迁移 B. 电极b上发生的反应为CO2＋8HC －8e－ CH4＋8C ＋2H2O C. 电解过程中电能转化为化学能 D. 电解时Na2SO4溶液浓度保持不变 √ 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 解析： 　此电池为电解池，电能转化为化学能，由a电极产生O2可以判断 出a极为阳极，b极为阴极，阳离子向阴极流动，则阳离子H＋由a极区向b极 区迁移，A错误，C正确；电极b上CO2发生得到电子的还原反应，电极b上 发生的反应为CO2＋8HC ＋8e－ CH4＋8C ＋2H2O，B错误；根 据a极的反应式：2H2O－4e－ O2↑＋4H＋，生成的H＋通过质子交换膜移 向b极区，实质是电解水，所以Na2SO4溶液的浓度增大，D错误。 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 3. 钴（Co）的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水 溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是（　　） A. 工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大 B. 生成1 mol Co，Ⅰ室溶液质量理论上减少16 g C. 去掉两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变 D. 电解总反应：2Co2＋＋2H2O 2Co＋O2↑＋4H＋ √ 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 解析： 　由题图可知，该装置为电解池，石墨电极为阳极，水在阳极失 去电子发生氧化反应生成O2和H＋，电极反应为2H2O－4e－ O2↑＋4H ＋，Ⅰ室中放电生成的H＋通过阳离子交换膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动；钴电极为阴 极，Co2＋在阴极得到电子发生还原反应生成Co，电极反应为Co2＋＋2e－ Co，Ⅲ室中Cl－通过阴离子交换膜由Ⅲ室向Ⅱ室移动，电解总反应的离 子方程式为2Co2＋＋2H2O 2Co＋O2↑＋4H＋。由分析可知，氢离子通过 阳离子交换膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动，使Ⅱ室中H＋浓度增大，溶液pH减小，A错 误；阴极生成1 mol Co，阳极有1 mol水放电，产生的O2逸出，H＋迁移到Ⅱ 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 室，则Ⅰ室溶液质量理论上减少18 g，B错误；去掉离子交换膜，Cl－的放电能力强于水，Cl－会在阳极失去电子发生氧化反应生成Cl2，则石墨电极上发生的反应会发生变化，C错误；电解总反应的离子方程式为2Co2＋＋2H2O 2Co＋O2↑＋4H＋，D正确。 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 知识点二　电解原理在环境保护中的应用 目 录 21 氮氧化物（NOx）会造成酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏等危害，不仅破 坏自然生态环境，而且还会严重危害人类健康。采用合适的还原剂能够实 现烟气的高效脱硝。 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 （1）采用电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如图所示（图中电极均 为石墨电极）。 ①直流电源的负极为 　　（填“A”或“B”）； 该电解装置应选择 ⁠（填“阳”或“阴”）离子交换膜。 ②若以处理NO2为模拟实验，阳极发生的电极反应 为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：①A　阳　②NO2－e－＋H2O N ＋2H＋ 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 （2）含铈溶液可以处理大气中的氮氧化物，并可 通过电解法再生。铈元素（Ce）常见的化合价有＋ 3、＋4价。NO可以被含Ce4＋的溶液吸收，生成 N 、N 。可采用电解法将上述吸收液中的N 转化为无毒物质，同时再生Ce4＋，其原理如图所示。阴极的电极反应式为 　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。　　　　　　　　　　　　　　 　　　 提示：2N ＋8H＋＋6e－ N2↑＋4H2O 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 1. 电解降解法可用于治理水体硝酸盐污染，将N 降解成N2的电解装置 如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 电源的正极为b极 B. 电解时H＋从膜右侧迁移到膜左侧 C. Ag-Pt电极反应为2H2O－4e－ 4H＋＋O2↑ D. 若转移的电子数为1.204×1024，生成N2 5.6 g √ 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 解析： 　根据题意分析可知，Ag-Pt电极只能作阴极，b极为电源负极，A 项错误；阳离子向阴极移动，故质子应是由左侧向右侧迁移，B项错误； 阴极得到电子，C项错误；根据N原子守恒可知2N ～N2～10e－，若转移 电子数为1.204×1024即转移2 mol电子时，生成0.2 mol N2，生成N2的质量 为5.6 g，D项正确。 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 2. （人教版习题改编）某工厂采用电解法处理含铬废水，利用铁板作阴、 阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意图如图，下列说法不正确的是（　　） A. a为电源正极 B. 阳极区溶液中发生的氧化还原反应为Cr2 ＋ 6Fe2＋＋14H＋ 2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O C. 若不考虑气体的溶解，当收集到H2 13.44 L（标准 状况）时，有0.2 mol Cr2 被还原 D. 阴极区附近溶液pH增大 √ 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 解析： 　由图可知，右侧生成氢气，发生还原反应，右侧铁板为阴极， 故左侧铁板为阳极，故a为电源正极，A正确；左侧铁板为阳极，铁放电生 成Fe2＋，Fe2＋被溶液中的Cr2 氧化，反应生成Cr3＋、Fe3＋，反应的离子 方程式为Cr2 ＋6Fe2＋＋14H＋ 2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，B正确；标准 状况下13.44 L氢气的物质的量为 ＝0.6 mol，根据电子转移守 恒n（Fe2＋）＝ ＝0.6 mol，根据Cr2 ＋6Fe2＋＋14H＋ 2Cr3＋ ＋6Fe3＋＋7H2O可知，被还原的Cr2 的物质的量为0.6 mol× ＝0.1 mol，C错误； 阴极氢离子放电生成氢气，c（H＋）降低，溶液的pH增 大，D正确。 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 题后点拨 配平电极反应式的思路方法 步骤1：运用得失电子守恒，配平变价物质的计量数和得失电子数。 步骤2：运用电荷守恒，配平H＋或OH—等离子的计量数。一般，强酸性环 境用H＋调电荷；强碱性环境用OH－调电荷。其他情况：生成物中加H＋或 OH－。 步骤3：运用质量守恒配平其他物质的计量数，如H2O等。 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 随堂演练 目 录 30 1. 如图所示，某同学设计了一种电解法制取Fe（OH）2的实验装置，通电 后生成的气体带走溶解氧，使溶液中产生的白色沉淀能较长时间不变色。 下列说法中正确的是（　　） A. 电源中a为负极，b为正极 B. B电极发生的反应为2H＋＋2e－ H2↑ C. A、B两端都必须使用铁作电极 D. 电解池中的电解液可以是CuCl2溶液 √ 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 解析： 　通电后生成的气体带走溶解氧，故B电极产生H2，B电极为阴 极，b为电源负极，A错误；B电极为阴极，电极反应式为2H＋＋2e－ H2↑或2H2O＋2e－ H2↑＋2OH－，B正确；A电极为阳极，是铁电极，铁 发生氧化反应生成Fe2＋，B电极可以是铁作电极，也可以为惰性电极，C错 误；若电解液是CuCl2溶液，则阴极是Cu2＋被还原生成Cu，无法生成H2带 出O2，且无OH－生成，不能生成Fe（OH）2，D错误。 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 2. 科学家利用电化学装置实现分子的耦合转化，其原理如图所示。 下列说法正确的是（　　） A. a为电源的正极 B. 若生成的乙烯和乙烷的物质的量之比为2∶1，则消耗CH4和CO2的物质的量之比为6∶5 C. O2－从电极Y传导到电极X D. 每消耗1 mol CH4，电路中转移3 mol电子 √ 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 解析： 　由原理图可知，电极X上CO2→CO，C元素发生还原反应，电极 X为阴极，阴极反应式为CO2＋2e－ CO＋O2－，电极Y为阳极，阳极上 生成一定量的乙烯和乙烷混合气体。电解质传导O2－，O2－从阴极电极X传 导到阳极电极Y，C错误；连接阴极的a极为负极，A错误；设生成乙烯和 乙烷分别为2 mol、1 mol，由碳原子守恒可知，消耗6 mol甲烷，由得失电 子守恒可知，消耗的CO2为 ＝5 mol，则相同条件下，消耗甲 烷和CO2的物质的量之比为6∶5，B正确；消耗甲烷，但不知生成的是乙烯 还是乙烷，不能计算转移电子数，D错误。 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 3. 近年研究发现，电催化CO2和含氮物质（N 等）在常温常压下合成尿 素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的KNO3溶 液通CO2至饱和，在电极上反应生成CO（NH2）2，电解原理如图所示。下 列说法不正确的是（　　） A. 电极b是阳极，电极表面发生氧化反应 B. 电解过程中生成尿素的电极反应式是2N ＋ 16e－＋CO2＋18H＋ CO（NH2）2＋7H2O C. 电解时阳极区的pH下降，阴极区的pH增大 D. 当电极a生成0.25 mol CO（NH2）2，电极b生成22.4 L O2 √ 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 解析： 　由H＋的移动方向可知，电极a是电解池阴极，电极反应式为 2N ＋16e－＋CO2＋18H＋ CO（NH2）2＋7H2O，电极b为阳极，电极 反应式为2H2O－4e－ 4H＋＋O2↑，A、B正确；根据阳极、阴极电极反 应式可知，电解时阳极区的pH下降，阴极区的pH增大，C正确；没有指明 气体是否处于标准状况下，不能计算生成氧气的体积，D错误。 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 4. 用如图所示装置，可由乙二醛制备乙二酸，反应原理为OHC—CHO＋ 2Cl2＋2H2O HOOC—COOH＋4HCl。下列说法正确的是（　　） A. 该装置将化学能转化为电能 B. Pt1电极的反应式为2H2O＋2e－ H2↑＋ 2OH－ C. 盐酸除有增强溶液导电能力的作用，还提 供Cl－参与电极反应 D. 理论上每得到0.1 mol乙二酸，将有0.2 mol H＋从右室迁移到左室 √ 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 解析： 该装置为电解池，可将电能转化为化学能，A错误；Pt1为阴极，阴极上发生得电子的还原反应，左室电解质溶液呈酸性，电极反应式为2H＋＋2e－ H2↑，B错误；盐酸作为电解质溶液，有提供Cl－的作用，Cl－在Pt2极放电生成Cl2，电极反应式为2Cl－－2e－ Cl2↑，此外，盐酸还有增强溶液导电能力的作用，C正确；由反应OHC—CHO＋2Cl2＋2H2O HOOC—COOH＋4HCl可知，每生成1 mol乙二酸转移4 mol e－，将有4 mol H＋从右室迁移到左室，则理论上每得到0.1 mol乙二酸，将有0.4 mol H＋从右室迁移到左室，D错误。 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 5. 在特定条件下利用铂电极（阳极为铂丝）电解饱和硫酸氢钾溶液的方法 制备K2S2O8（过二硫酸钾）。电解液中主要含有K＋、H＋和HS ，电流 通过溶液后，发生电极反应。阳极的电极反应为 ⁠ ，X为 （填“质子”“阳离子”或“阴离子”）交 换膜，当电路中有0.2 mol电子转移时，两边溶液的质量之差为 ⁠。 2HS －2e－ S2 ＋2H＋ 质子　 0.2 g 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 解析：电解饱和硫酸氢钾溶液制备过二硫酸钾，阳极反应为2HS －2e－ S2 ＋2H＋；阴极反应为2H＋＋2e－ H2↑。当电路中有0.2 mol电 子转移时，阳极区向阴极区转移0.2 mol H＋，阴极区消耗0.2 mol H＋产生 氢气，阴极区溶液的质量不变。 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 课时作业 目 录 41 题组一　电解原理在物质制备中的应用 1. 电解Na2SO4溶液制备NaOH和H2SO4的装置示意图如下。 下列说法错误的是（　　） A. Ⅰ区溶液pH下降 B. Ⅲ区发生电极反应：2H2O＋2e－ H2↑＋2OH－ C. 理论上，每生成1 mol NaOH，同时生成0.5 mol H2SO4 D. 离子交换膜a为阳离子交换膜 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 √ 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 解析：　Ⅰ区为阳极，电极反应为2H2O－4e－ O2↑＋4H＋，故pH 下降，A正确；Ⅲ区为阴极，发生电极反应：2H2O＋2e－ H2↑＋ 2OH－，B正确；根据电极反应分析可知，H＋的生成和OH－的生成与 电子转移有关系式：H＋～e－～OH－，故理论上每生成1 mol NaOH， 同时生成0.5 mol H2SO4，C正确；Na＋通过离子交换膜b进入Ⅲ室生成 NaOH，b为阳离子交换膜，S 通过离子交换膜a进入Ⅰ室生成 H2SO4，a为阴离子交换膜，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 2. （2026·保定唐县一中段考）工业上利用电解含Co（Ⅱ）的水溶液制备 金属Co和H2SO4的装置如图。下列说法正确的是（　　） A. Co电极应连接电源的正极 B. “电解”时石墨电极的电极反应为 2H2O－4e－ 4H＋＋O2↑ C. 膜Ⅰ和膜Ⅱ分别为阴离子交换膜和阳 离子交换膜 D. H2SO4溶液浓度的大小：m＞n √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 解析： 　根据电解装置图可知，Co2＋得电子生成Co，则Co电极为阴极， 石墨电极为阳极，故Co电极应连接电源的负极，A错误；电解时石墨电极 为阳极，H2O失电子生成O2和H＋，电极反应为2H2O－4e－ 4H＋＋ O2↑，B正确；阳极生成的H＋透过膜Ⅰ进入H2SO4中，在阴极Co2＋得电子生 成Co，则 透过膜Ⅱ进入H2SO4中，因此膜Ⅰ为阳离子交换膜，膜Ⅱ为阴 离子交换膜，C错误；阳极生成的H＋透过膜Ⅰ进入H2SO4中，阴极区 透过膜Ⅱ进入H2SO4中，则H2SO4溶液浓度增大，因此H2SO4溶液浓度的大 小：m＜n，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 3. （2025·海安期末）二氧化氯（ClO2 为黄绿色易溶于水的气体）是一种安全 稳定、高效低毒的消毒剂。工业上通过 惰性电极电解氯化铵和盐酸的方法制备 ClO2的原理如图所示。下列说法错误的是（　　） A. c为电源的正极，在b极区流出的Y溶液中HCl的物质的量浓度增大 B. 电解池a极上发生的电极反应式为N －6e－＋3Cl－ NCl3＋4H＋ C. 二氧化氯发生器内，发生的氧化还原反应中氧化剂与还原剂的物质的量 之比为1∶6 D. 反应后，二氧化氯发生器中溶液的pH增大 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 解析： 　b极上生成氢气，电解池中氢离子移向阴极，则b极为阴极，连 接电源负极，a极为阳极，生成NCl3，电极反应式为N －6e－＋3Cl－ NCl3＋4H＋，氯离子通过阴离子交换膜进入左边，盐酸变稀，在b极区 流出的Y溶液中HCl的物质的量浓度减小，A错误，B正确；二氧化氯发生 器中，发生反应：3H2O＋NCl3＋6NaClO2 6ClO2↑＋NH3↑＋3NaCl＋ 3NaOH，其中NCl3作氧化剂，NaClO2作还原剂，氧化剂与还原剂的物质的 量之比为1∶6，C正确；反应中产生OH－，二氧化氯发生器中溶液的pH增 大，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 4. （2026·常州联盟校联考）利用电解原理制备Ca 的装置如 图所示（M、N均为惰性电极）。下列说法正确的是（　　） A. M极与电源负极相连 B. 常温下，电解后N极附近溶液pH减小 C. 膜a、膜c均为阴离子交换膜，膜b为阳 离子交换膜 D. 电解时可获得副产物NaOH、H2、Cl2 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 解析：　结合装置图可知利用电解原理制备Ca 的原理为M极 的Ca2＋透过膜a，H2 透过膜b，在膜a和膜b之间的室形成Ca ，因此M极为阳极，N极为阴极，故M极应与电源正极相 连，A错误；N极为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－ H2↑＋2OH－，因 此常温下，电解后N极附近溶液pH增大，B错误；Ca2＋透过膜a，H2 透 过膜b，在膜a和膜b之间的室形成Ca ，Na＋透过膜c进入N极 室，因此膜a、膜c均为阳离子交换膜，膜b为阴离子交换膜，C错误；M极 为阳极，氯离子放电产生氯气，N极为阴极，N极室产生氢气和NaOH，故 电解时可获得副产物NaOH、H2、Cl2，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 5. 环氧乙烷（C2H4O）常用于医用消毒，一种制备方法：使用惰性电极电 解KCl溶液，用Cl－交换膜将电解液分为阴极区和阳极区，其中一区持续通 入乙烯；电解结束，移出交换膜，两区混合反应：HOCH2CH2Cl＋OH－ Cl－＋H2O＋C2H4O。下列说法错误的是（　　） A. 乙烯应通入阴极区 B. 移出交换膜前存在反应：Cl2＋H2O HCl＋HClO C. 使用Cl－交换膜阻止OH－通过，可使Cl2生成区的pH逐渐减小 D. 制备过程的总反应为H2C CH2＋H2O H2↑＋C2H4O √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 解析： 　环氧乙烷的制备原理是阳极区Cl－放电生成Cl2，Cl2和水反应生 成HCl和HClO，HClO与乙烯发生加成反应生成HOCH2CH2Cl，阴极区水放 电，生成H2与OH－。两极区中，一极区中产生OH－，说明水中H＋放电， 该极区为阴极区，乙烯应通入阳极区，A错误；阳极区中Cl－放电产生 Cl2，Cl2与水发生歧化反应生成HCl和HClO，B正确；阴极区产生的OH－无 法通过Cl－交换膜，Cl2与水反应生成的HCl和HClO使阳极区pH减小，C正 确；由阳极区总反应为C2H4－2e－＋H2O＋Cl－ H＋＋HOCH2CH2Cl，阴 极区反应为2H2O＋2e－ H2↑＋2OH－，混合反应为HOCH2CH2Cl＋OH－ Cl－＋H2O＋C2H4O，得总反应为H2C CH2＋H2O H2↑＋ C2H4O，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 题组二　电解原理在物质分离提纯中的应用 6. （2025·苏州星海实验中学期末）用电解法可提纯含有某种钾的含氧酸 盐杂质（如硫酸钾、碳酸钾等）的粗KOH溶液，其工作原理如图所示。下 列说法正确的是（　　） A. 电极N为阳极，电极M上H＋发生还原反应 B. 电极M的电极反应式为4OH－－4e－ 2H2O＋ O2↑ C. d处流进粗KOH溶液，e处流出纯KOH溶液 D. b处每产生11.2 L气体，必有1 mol K＋穿过阳离子交换膜 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 解析：　根据图示，K＋移向电极N，所以N极是阴极，M极是阳极，OH －发生氧化反应生成O2，电极反应式为4OH－－4e－ 2H2O＋O2↑，A错 误，B正确；c处流进粗KOH溶液，f处流出纯KOH溶液，C错误；N极是阴 极，H＋发生还原反应生成氢气，没有标明是否处于标准状况下， 11.2 L 氢气的物质的量不一定是0.5 mol，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 7. （2026·南阳方城一中段考）工业生产中常用电解法提纯含有 杂 质的粗KOH溶液，其工作原理如图所示。下列有关说法正确的是（　　） A. 通电后阴极区附近溶液pH不变 B. 阳极的电极反应式为2H2O＋2e－ 2OH－＋H2↑ C. 提纯后的KOH溶液从b出口导出 D. K＋通过阳离子交换膜从阴极区移向阳极区 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 解析：　该装置为电解原理的应用，左侧为阳极，电极反应为4OH－－4e － 2H2O＋O2↑，右侧为阴极，电极反应为2H2O＋2e－ 2OH－＋ H2↑，随着电解的进行，右侧c（OH－）增大，钾离子通过阳离子交换膜向 右移动，故提纯后的KOH溶液从b口出来，A、B错误，C正确；制备KOH 时，阴极上水放电生成氢气和OH－，K＋通过阳离子交换膜从阳极区移向 阴极区，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 题组三　电解原理在环境治理中的应用 8. （2025·宿迁中学段考）水产养殖户常用电解法净化鱼池中的水，其工 作原理如图所示。下列说法中正确的是（　　） A. X极是电源的负极，发生氧化反应 B. 工作过程中阴极区溶液的pH不变 C. 当电路中转移10 mol e－时，Ⅱ极上产生22.4 L N2 D. Ⅰ极上的电极反应式：C6H12O6－24e－＋6H2O 6CO2↑＋24H＋ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 解析：　X端连接的电极Ⅰ上，在微生物作用下，C6H12O6发生氧化反应生 成CO2，Ⅰ极为电解池的阳极，则X极是电源的正极，A项错误；Ⅱ极为电解 池的阴极，在微生物作用下，N 在阴极上发生还原反应生成N2，电极反 应式为2N ＋10e－＋12H＋ N2↑＋6H2O，反应消耗H＋，阴极区溶液 的pH逐渐增大，B项错误；未明确是否为标准状况，不能计算Ⅱ极上产生 N2的体积，C项错误；Ⅰ极的电极反应式为C6H12O6－24e－＋6H2O 6CO2↑＋24H＋，D项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 9. FeCl3溶液吸收H2S气体后的再生过程可降解酸性污水中的硝酸盐，工作 原理如图所示。下列说法正确的是（　　） A. a为电解池的阴极 B. 溶液M中含有大量的Fe2＋、Cl－、H＋ C. 电极b上的反应为2N ＋10e－＋6H2O N2↑＋12OH－ D. 随着电解进行，H＋移向阴极区，故阴极区 pH减小 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 解析： 　a极反应式为Fe2＋－e－ Fe3＋，a为电解池的阳极，A错误； FeCl3和H2S反应生成FeCl2、S、HCl，溶液M中含有大量的Fe2＋、Cl－、H ＋，B正确；电极b上硝酸根离子得电子生成氮气，电极反应式为2N ＋ 10e－＋12H＋ N2↑＋6H2O，C错误；随着电解进行，阴极消耗H＋，阴 极区pH增大，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 10. （2026·保定二中摸底）电解回收工业废气中的CO2和SO2实验原理示 意图如下。 下列说法正确的是（　　） A. 经过装置a排放出的CO2全部来自于废气 B. 流出装置a的碱性溶液进入装置b的阴极区 C. 每回收1 mol CO2的同时生成1 mol S D. 装置b中吸收CO2的电解液应为浓NaOH溶液 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 解析：装置a中，废气中的SO2与NaHCO3溶液反应（2NaHCO3＋SO2 Na2SO3＋2CO2＋H2O），会生成新的CO2，因此排放的CO2不仅来自废气，还包括反应生成的部分，A错误；装置a流出的溶液含Na2SO3，装置b中，S 在阳极被氧化为S ，故该碱性溶液应进入阳极区，而非阴极区，B错误；回收1 mol CO2时，CO2在阴极被还原为HCOOH，转移2 mol电子；生成1 mol S 时，S 在阳极被氧化，转移2 mol电子，根据电子守恒，二者物质的量之比为1∶1，C正确；装置b阳极区，S 被氧化为S ，电极方程式为 ＋H2O－2e－ S ＋2H＋，装置b阴极区，CO2被还原为HCOOH，电极方程式为CO2＋2H＋＋2e－ HCOOH，则不能用浓NaOH溶液作为电解液，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 11. （2026·南京金陵中学月考）浓差 电池是利用两极电解质溶液中浓度不同 引起的电势差放电的装置。如图是利用 “海水河水”浓差电池（不考虑溶解氧 的影响）制备H2SO4和NaOH的装置示意图，其中X、Y均为Ag/AgCl复合电极，电极a、b均为石墨，下列说法不正确的是（　　） A. 电极Y是正极，电极反应为AgCl＋e－ Ag＋Cl－ B. 浓差电池工作时，Na＋通过阳离子交换膜向X极移动 C. c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜 D. 相同条件下收集到的气体的体积比M∶N＝1∶2 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 解析：　电极Y是正极，电极反应为AgCl＋e－ Ag＋Cl－，A正确；浓 差电池内电路中，阳离子（Na＋）向正极（Y极）移动，B错误；硫酸钠溶 液中的钠离子通过阳离子交换膜d进入阴极室，硫酸根离子通过阴离子交 换膜c进入阳极室，C正确；电解时阳极（a极）产生O2（M），阴极（b 极）产生H2（N），根据电解水反应2H2O 2H2↑＋O2↑，V（M）∶V （N）＝1∶2，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 化学·选择性必修1（SJ） 目 录 $