专题1 第二单元 第七课时 电解原理的综合应用（课时跟踪检测）-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修1 化学反应原理学生用书word（苏教版）

**基本信息** 聚焦电解原理综合应用，采用“基础巩固+创新强化”分层设计，通过工业制备、环境治理等真实情境，实现从单一应用到综合创新的知识巩固，培养化学观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固练|电解原理在物质制备、分离提纯、环境治理中的应用|以选择题考查电极反应、离子交换膜判断等基础考点，如工业制备Co和H₂SO₄（题2）| |创新强化练|浓差电池、多装置联用的综合应用|结合真实工业情境设计复杂问题，如CO₂和SO₂电解回收（题10），提升科学探究能力|

第七课时　电解原理的综合应用 1.D　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。 2.B　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。 3.A　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＋6NaClO26ClO2↑＋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。 4.D　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。 5.A　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H2CCH2＋H2OH2↑＋C2H4O，D正确。 6.B　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。 7.C　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。 8.D　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－＋6H2O6CO2↑＋24H＋，D项正确。 9.B　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。 10.C　装置a中，废气中的SO2与NaHCO3溶液反应（2NaHCO3＋SO2Na2SO3＋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。 11.B　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2H2O2H2↑＋O2↑，V（M）∶V（N）＝1∶2，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第七课时　电解原理的综合应用 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 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 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 4.（2026•常州联盟校联考）利用电解原理制备Ca（H2PO4）2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 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H2CCH2＋H2OH2↑＋C2H4O 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 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 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－＋6H2O6CO2↑＋24H＋ 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－＋6H2ON2↑＋12OH－ D．随着电解进行，H＋移向阴极区，故阴极区pH减小 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 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。下图是利用“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 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $