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配套课件(苏教版)
2026-09-11
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教辅
摘要:
该高中化学课件聚焦电解池的工作原理及电解规律,通过电解熔融氯化钠、氯化铜溶液等实验导入,衔接原电池能量转化知识,以原理图、实验现象分析、电极反应式书写为支架,构建完整认知体系。
其亮点在于以科学探究与实践为核心,结合电解氯化铜溶液观察红色物质析出及氯气检验等实验,通过归纳总结电解类型表格、pH变化口诀培养科学思维。帮助学生形成物质转化与能量变化的化学观念,教师可利用分层练习提升教学效率。
内容正文:
第二单元 化学能与电能的转化
第四课时 电解池的工作原理
专题1 化学反应与能量变化
1
课程标准
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。
目 录
CONTENTS
知识点一 电解池的工作原理
知识点二 电解规律
随堂演练
课时作业
3
知识点一 电解池的工作原理
目 录
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
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目 录
(2)电解过程
①通电前
熔融NaCl中存在的微粒有 ,这些微粒做无规则(或自由)
运动。
Na+、Cl-
②通电后
离子移动方向:
Na+移向 极,Cl-移向 极。
阴
阳
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电极上发生的反应:
阴极: ,
发生 反应;
阳极: ,
发生 反应。
2Na++2e- 2Na
还原
2Cl--2e- Cl2↑
氧化
(3)分析结论
熔融的NaCl在 作用下发生了 ,分解生成
了 和 。
电解反应方程式: 。
直流电
氧化还原反应
Na
Cl2
2NaCl 2Na+Cl2↑
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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
和 的过程。
(2)电解池
概念 将 转化为 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
氧化反应
还原反应
电能
化学能
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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
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【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。
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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。
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【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
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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+
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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↑
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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
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归纳总结
1. 电解原理示意图
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2. 电解池阴、阳极的判断方法
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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: 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。
√
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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
√
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解析: 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。
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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。
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知识点二 电解规律
目 录
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1. 电解时电极产物的判断
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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
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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
酸型 阴极:电解质阳离子放电阳极:H2O放出O2生成酸 CuS
O4 电解质
和水 生成新电
解质 减小 加CuO
或CuCO3
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阳极用惰性电极电解下列酸、碱、盐溶液。
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【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
2H2O 2H2↑+O2↑ 紫 H2O
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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
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(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
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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。
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(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+2H2O 2H2SO4+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+
2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,要恢复到原状态可通入HCl。
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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。
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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。
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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: 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。
√
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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]
√
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解析: 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
+2H2O 2Cu+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。
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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: 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+
2H2O 2Cu+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。
√
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随堂演练
目 录
38
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: 如果阳极是活泼电极,电极本身失去电子,发生氧化反应。
√
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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: A中,2HCl Cl2↑+H2↑,CuCl2 Cu+Cl2↑,不符合题意;B中,2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑,不符合题意;D中,2NaBr+2H2O 2NaOH+H2↑+Br2,不符合题意。
√
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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
√
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解析: 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。
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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
(填序号),其电解反应式是 。
解析: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2H2O 2H2↑+O2↑。
①
②⑤
2H2O 2H2↑+O2↑
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(2)阴、阳极都有气体产生,其中溶液酸性增强的是 (填序号)。
解析: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)一个电极析出金属,另一个电极逸出刺激性气味气体的是
(填序号),其阳极的电极反应式是 。
解析: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。
①
③
2Cl--2e- Cl2↑
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课时作业
目 录
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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
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解析: 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①③
④⑤,选项D符合要求。
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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+H2SO4 CuSO4+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:铜为不活泼金属,与稀硫酸不反应,如完成反应Cu+H2SO4 CuSO4+H2↑,应设计成电解池,且铜为阳极,与电源的正极相连,故选C。
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化学·选择性必修1(SJ)
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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+
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解析: 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。
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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
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解析: 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。
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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
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解析: 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++2H2O 4Ag+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。
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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: 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。
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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
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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
下列说法不正确的是( )
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解析: 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。
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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
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解析: 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。
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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
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解析: 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。
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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
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解析: 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+2H2O 2NaOH+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
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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+HCl NaCl+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。
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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
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解析: 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。
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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 (填字母)。
A. 铝 B. 石墨 C. 银 D. 铂
A
解析: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。
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(2)N极发生的电极反应为 。
2H2O+2e- H2↑+2OH-
解析: N极为电解池的阴极,电极反应式为2H2O+2e- H2↑+2OH-。
(3)实验过程中,S (填“从左向右”“从右向左”或
“不”)移动。
从右向左
解析: S 向负极移动,即从右向左移动。
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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 (填“增
大”“减小”或“不变”)。
增大
解析: 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。
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(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 g。
0.28
解析: 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。
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