4.2 电解池（7大题型，举一反三题型专练，广东专用）化学人教版选择性必修1

第二节 电解池（题型突破·举一反三） 题型01 电解原理和电解池 题型02 电解池阴阳极的判断 题型03 电极产物的判断及电极反应式书写 题型04 电解过程微粒浓度的变化和复原 题型05 电解原理的应用 题型06 电解池有关计算 题型07 原电池、电解池综合考查 ▌题型01 电解原理和电解池 1、电解： 使电流通过电解质溶液（或熔融电解质），而在阳极、阴极引起 氧化还原 反应的过程叫电解。 2、探究用惰性电极电解CuCl2溶液（电解原理） （1）通电前： 溶液中存在的离子有 Cu2+ 、 Cl- 、 H+ 、 OH- ，通电前离子在溶液中作 无规则不定向的 运动。 （2）通电时（两电极材料均为石墨） ①在电场的作用下，溶液中的离子作 定向 运动，阴离子移向 阳 极，阳离子移向 阴 极； ②离子放电： 阳极反应： 2Cl- -2e- = Cl2↑ ，（ 氧化 反应） 阴极反应： Cu2++2e- = Cu ，（ 还原 反应） 3、电解池： （1）将 电能 转化为 化学能 的装置叫做电解池（也成电解槽）。 （2）构成条件： ①直流电源 ②两个电极 ，阳极接电源 正极 ，阴极接电源 负极 ③电解质溶液（或熔融电解质） ④形成 闭合 回路 【典例1】（25-26高二上·广东汕头·期末）下列表述正确的是 A．盐桥中的移向溶液 B．外电路中电流由a极流向b极 C．a极产生的气体能使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝 D．工业生产中应使用阴离子交换膜 【答案】C 【解析】A．原电池中为负极、为正极，原电池中阴离子向负极移动，因此盐桥中移向溶液，A错误； B．氢氧燃料电池中通入的极为负极，通入的极为正极，外电路中电流由正极流向负极，B错误； C．电解溶液时，与电源正极相连的极为阳极，在阳极失电子生成，能与碘化钾反应生成碘单质，使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝，C正确； D．氯碱工业中，阴极生成，需要使用阳离子交换膜使从阳极区移向阴极区，同时避免两极产物混合反应，不应使用阴离子交换膜，D错误； 故选C。 【变式1-1】下列实验装置或操作正确的是 A．实验室制备 B．收集并验满 C．制备较纯净的 D．除去中的 【答案】C 【解析】A．实验室制备的装置中试管口应略向下倾斜，A错误； B．收集并验满应采用向上排空气集气法，导管口应伸入集气瓶底部，B错误； C．用作阳极电解溶液，阳极生成，阴极放电生成和，与反应生成，苯能够隔绝空气，防止生成的被氧化，C正确； D．和都能与饱和溶液反应，除去中的应用饱和溶液，D错误； 故选C。 【变式1-2】（25-26高二上·广东东莞·期末）如图为利用固体二氧化钛生产海绵金属钛的装置示意图。下列说法正确的是 A．a为电池的正极 B．生成氧气的电极反应为 C．高纯电极发生还原反应 D．制备金属钛前后，石墨总量不发生变化 【答案】C 【解析】A．电解池中阴离子向阳极移动，由向石墨电极移动可知石墨为阳极，阳极连接电源正极，则b为正极、a为负极，A错误； B．生成氧气的反应为失电子的氧化反应，电极反应为，选项中电极反应为得电子的还原反应，B错误； C．高纯电极为阴极，中元素化合价降低、得电子，发生还原反应，C正确； D．石墨电极产生的气体含、，说明石墨与反应生成的发生反应被消耗，总量减少，D错误； 故选C。 【变式1-3】下列实验装置能达到实验目的的是 A．定量制备氧气 B．制备并收集氨气 C．制备氢氧化铁胶体 D．制备氯气 【答案】C 【解析】A．过氧化钠粉末会透过带孔隔板掉入试管底部，不能使反应随时停止，无法定量制备氧气，A错误； B．碱石灰溶于水放热，促进浓氨水分解生成氨气，氨气的密度比空气小，用向下排气法收集，试管口放置棉花，可减少气体对流，但是导管应伸入到靠近试管底部，B错误； C．将饱和氯化铁溶液滴入沸水中，能制备氢氧化铁胶体，C正确； D．电解饱和食盐水制备氯气，阳极应使用惰性电极，而不能使用活泼电极(铁电极)，D错误； 故选C。 ▌题型02 电解池阴阳极的判断 电解池中判断阴阳极的方法： 阳极 判断原则 阴极 与电源 正 极相连 ← 根据电源正、负极 → 与电源 负 极相连 发生 氧化 反应 ← 根据反应类型 → 发生 还原 反应 电流流 入 ← 根据电流方向 → 电流流 出 电子流 出 ← 根据电子流向 → 电子流 入 阴 离子流向 ← 根据离子移向 → 阳 离子流向 阴 离子放电 ← 根据放电离子 → 阳 离子放电 【典例2】一种微生物电解生产甲烷的装置如图所示。下列说法正确的是 A．电极A应与电源的负极相连 B．电极B上的反应式为 C．电解时通过质子交换膜移向电极A D．提高温度一定能提高电解反应的速率 【答案】B 【解析】A．电极A上，生成，C元素化合价升高，失去电子，电极A为阳极，与电源正极相连，A错误； B．由图可知，电极B上得电子生成，电极反应式为，B正确； C．电解池中阳离子移向阴极，故电解时通过质子交换膜移向电极B，C错误； D．温度过高，微生物会变性死亡，不会提高电解反应的速率，D错误； 故选B。 【变式2-1】如图装置在实现废气资源化的同时还可制得NaClO溶液，两极产物均具有经济附加值。工作时，在双极膜界面处被催化解离成和，有利于电解顺利进行。下列说法正确的是 A．A电极是正极 B．双极膜界面处的向Ⅱ室迁移 C．I室发生反应： D．每生成1 mol NaClO，理论上外电路通过电子1 mol 【答案】C 【分析】该装置为电解池，中间双极膜可在工作时将界面处的催化解离为与；左侧I室通入废气，A电极上得电子被还原为，发生还原反应，为电解池阴极；右侧II室含，B电极上失电子生成的进一步和双极膜迁移来的反应制得，发生氧化反应，为电解池阳极。 【解析】A．该装置为电解池，电极分为阴、阳极，A电极上发生得电子的还原反应生成，A为阴极，“正极”是原电池的电极名称，A错误； B．电解池中阳离子向阴极迁移，阴极位于I室，故双极膜界面处的向I室迁移，B错误； C．I室为阴极室，酸性条件下得电子还原为，反应式满足得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒，C正确； D．II室中最终转化为，Cl元素化合价从-1升高到+1，每生成，转移电子，D错误； 故选C。 【变式2-2】氢能是零污染的新能源。下装置采用电解结合催化循环的方式，可实现高效制和。下列说法不正确的是 A．电极a为阴极，发生还原反应 B．电极b发生反应： C．随着反应进行，电解池中溶液pH减小 D．理论上每生成2molX同时生成1molY 【答案】C 【解析】A．电极b上转化为，Br元素化合价升高失电子，故b为阳极，对应a为阴极，阴极发生得电子的还原反应，A正确； B．电极b为阳极，失电子生成，Br从-1价升高到+5价失，结合电荷、原子守恒配平得反应：，B正确； C．总反应相当于电解水：，电解液为中性溶液，电解水过程中仅水减少，溶液仍为中性，pH不变，C错误； D．X为阴极生成的，Y为催化室生成的，由总反应可知，生成的同时生成，D正确； 故选C。 【变式2-3】如图所示装置，以石墨为电极电解氯化钠溶液，下列说法正确的是 A．此装置为化学能转化为电能 B．a电极为阳极，发生氧化反应 C．电解过程中Cl-向b极移动 D．b电极有钠单质生成，电极反应式为： 【答案】B 【解析】A．该装置带有外接电源，属于电解池，能量转化形式为电能转化为化学能，A错误； B．a电极连接电源正极，为电解池的阳极，阳极发生失电子的氧化反应，B正确； C．电解池中阴离子向阳极移动，为阴离子，应向a极（阳极）移动，C错误； D．电解氯化钠溶液时，阴极（b极）上水电离出的得电子能力强于，优先放电生成，不会生成钠单质，电极反应式为：，D错误； 故选B。 ▌题型03 电极产物的判断及电极反应式书写 1、离子放电顺序 （1）阳极为惰性电极(如碳棒、Pt、稀土金属材料等) 阳极：溶液中常见阴离子放电顺序（失电子能力） S2－>I－>Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子 （2）阳极为活性电极(如Fe、Cu、Ag等) 阳极：电极本身先放电，电极反应式为M－ne－===Mn＋ （3）阴极与电极材料无关：溶液中常见阳离子放电顺序:阳离子得电子能力 Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>…… 2、电极反应式书写一般步骤： ①判断电极材料 ②明确溶液中的离子种类 ③判断阴阳离子的放电顺序 ④根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物 ⑤阴极+阳极反应式 = 总反应式 【典例3】一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示，双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。除硼原理：。下列说法不正确的是 A．外加电场可促进双极膜中水的电离 B．X膜为阴离子交换膜 C．石墨电极的反应为： D．理论上电路每转移，II室生成 【答案】D 【分析】由图中氢离子和氢氧根的流向，可推出左侧Pt电极为阳极，右侧石墨电极为阴极，Ⅲ室中氯化钠浓度降低了，说明钠离子往阴极方向移动，氯离子往阳极方向移动，据此解答。 【解析】A．外加电场作用下双极膜中解离产生的和不断被移走，使水的电离平衡正向移动，促进水的电离，A正确； B．为阴离子，向阳极迁移，可从III室通过X膜进入II室，说明X膜允许阴离子通过，为阴离子交换膜，B正确； C．石墨电极为阴极，发生还原反应，水电离出的得电子生成，电极反应式书写正确，C正确； D．生成需要消耗，电路每转移，双极膜向II室迁移，故转移时生成，质量为，D错误； 故选D。 【变式3-1】（25-26高二上·广东广州·期末）钠离子电池在大规模储能领域的应用得到广泛关注。一种钠离子电池的工作原理为，主要依靠钠离子在正极和负极之间脱嵌来工作。装置如图所示。下列说法正确的是 A．充电时，电极a为阳极 B．放电时，钴元素的化合价升高，钠离子在正极上嵌入 C．充电时，阴极反应式为 D．放电时，外电路中转移时负极质量理论上减少23 g 【答案】D 【分析】放电时为原电池原理，根据图示放电时Na+的移动方向可知，电极a为负极、电极反应为NaxCn-xe-=Cn+xNa+，电极b为正极、电极反应为Na1-xCoO2+xe-+xNa+=NaCoO2；充电时为电解池原理，电极a为阴极、电极b为阳极。 【解析】A．根据分析，放电时电极a为负极，充电时原电池负极连接电源负极作阴极，因此充电时电极a为阴极，A错误； B．放电时正极电极反应为Na1-xCoO2+xe-+xNa+=NaCoO2，钴元素得到电子、化合价降低，B错误； C．充电时阴极发生得电子的还原反应，阴极反应式为Cn+xe-+xNa+=NaxCn，题给电极反应式为失电子的氧化反应、为阳极反应式，C错误； D．放电时负极反应为NaxCn-xe-=Cn+xNa+，每转移1mole-，有1molNa+从负极脱嵌移向正极，负极减少的质量为1mol×23g/mol=23g，D正确； 故选D。 【变式3-2】利用H2O2氧化法处理甲醛废液制纯碱的装置如图所示，装置产生的电能可用于制备原料H2O2，同时实现海水淡化。下列说法错误的是 A．Ⅲ室流出淡水 B．a、c为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜 C．Ⅳ室溶液进入Ⅰ室后，理论上Ⅰ室还需补充NaOH溶液 D．Ⅰ室的电极反应为： 【答案】D 【分析】甲醛(HCHO)中C为0价，反应后生成，其中C为+4价，失电子发生氧化反应，因此I室电极为原电池负极；IV室H2O2中O为-1价，反应后生成OH-中O为-2价，得电子发生还原反应，因此IV室电极为原电池正极。 【解析】A．原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动：II室海水中的阳离子通过a膜进入I室，阴离子通过b膜进入III室；III室海水中的阳离子通过c膜进入IV室，阴离子通过b膜进入II室，最终II、III室中仅剩余水，因此III室流出淡水，A正确； B．a膜允许阳离子通过进入I室，为阳离子交换膜；c膜允许阳离子通过进入IV室，为阳离子交换膜；b膜允许阴离子通过，为阴离子交换膜，B正确； C．IV室电极反应为，生成的OH-与从III室迁移过来的Na+结合为NaOH，NaOH回流至I室，I室负极反应为，每转移4 mol电子，I室消耗6 mol OH-，同时IV室转移4 mol电子时生成4 mol OH-回流至I室，OH-存在缺口，因此理论上I室还需补充NaOH溶液，C正确； D．I室为负极，发生失电子的氧化反应，电极反应式中应失去电子，选项给出的反应式中为“+4e-”，表示得电子，不符合负极反应规律，正确的电极反应为，D错误； 故答案选D。 【变式3-3】微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，将其与微生物电解池进行串联，可实现海水淡化、去除重金属离子的同时制串联装置的示意图如下，所用电极均是惰性电极。 下列说法不正确的是 A．交换膜2为阳离子交换膜 B．电子由R极经导线流向N极 C．R极电极反应式： D．一段时间后，T极沉积2.07 g，溶液中减少0.02 mol 【答案】D 【分析】微生物脱盐电池中，M电极在微生物群落的作用下，转化成，发生氧化反应，M电极为电池负极，N电极为电池正极，得电子发生还原反应，转化成；微生物电解池中，R电极与电池正极（N电极）相连，作电解池阳极，失电子发生氧化生成，T电极与电池负极相连，作电解池阴极，得电子发生还原反应、； 【解析】A．由分析可知，N电极为电池正极，电池工作时阳离子移向正极，穿过交换膜2移向N极，实现海水淡化，A正确； B．R电极为电解池阳极，发生氧化反应失去电子，N电极为电池正极，发生还原反应得电子，电子经导线由R极流向N极，B正确； C．R极为电解池阳极，失电子发生氧化生成，阳极反应式为，C正确； D．由分析可知，T电极反应式为、，由反应式可得沉积2.07 g （），转移0.02 mol电子，但同时还发生反应，电路中实际转移电子的物质的量大于0.02 mol，溶液中的减少量大于0.02 mol，D错误； 故选D。 ▌题型04 电解过程微粒浓度的变化和复原 以惰性电极电解水溶液的有关规律 （1）电解水型——含氧酸、强碱、活泼金属含氧酸盐 ①阴极反应式为4H＋＋4e－===2H2↑，阳极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑， 总方程式为2H2O2H2↑＋O2↑。 ②电解质浓度变大，pH可能变大、变小或不变，可加H2O复原。 （2）电解电解质型——无氧酸(如HCl)，不活泼金属无氧酸盐(如CuCl2)，电解质浓度变小，加电解质本身复原。 （3）放H2生碱型——活泼金属的无氧酸盐(如NaCl) ①阴极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阳极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，总方程式为2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－。 ②溶液pH变大，加HCl复原。 （4）放O2生酸型——不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4) ①阴极反应式为2Cu2＋＋4e－===2Cu，阳极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，总方程式为2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋。 ②溶液pH变小，加CuO(金属氧化物)或CuCO3复原。 【典例4】一种用3－氯丙烯()电解合成环氧氯丙烷()的装置如图所示。该装置无需使用隔膜，且绿色高效，图中X为Cl或Br，工作时X－和OH－同时且等量放电。下列说法正确的是 A．每转移1mole－，生成1mol环氧氯丙烷 B．电解一段时间后，装置中OH－的物质的量不变 C．若X为Br，则可电解制备环氧溴丙烷 D．该装置工作时需不断补充X－ 【答案】B 【分析】由图可知，右电极上H2O被还原生成H2，即右电极作阴极，则左电极作阳极，阳极上X-和OH-同时且等量放电：、，据此解答。 【解析】A．由装置原理图可知，阳极上X-和OH-各失去1个电子，即转移2个电子，就生成1个环氧氯丙烷，则每转移1mole-，生成0.5mol环氧氯丙烷，A错误； B．由电子得失守恒可知，每生成1个环氧氯丙烷，阳极上消耗1个OH-，阴极上生成2个OH-，但是在溶液的后续反应中，HX会中和1 个氢氧根，所以氢氧根数目不变，B正确； C．由装置原理图可知，X为Cl或Br，电解制备产物均为环氧氯丙烷，C错误； D．由装置原理图可知，每生成1个环氧氯丙烷，阳极上先消耗1个X-，最终生成环氧氯丙烷时又释放1个X-，即X-为可循环离子，则该装置工作时无需补充X-，D错误； 故选B。 【变式4-1】如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。下列说法正确的是 A．从E口逸出的气体是Cl2 B．每生成22.4LCl2，便产生2molNaOH C．从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性 D．电解一段时间后加适量盐酸可以恢复到电解前的浓度 【答案】C 【解析】A．右边是阴极区，发生2H++2e-=H2↑，所以从E口逸出的气体是H2，故A错误； B．电解池反应式为2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH，标准状况下每生成22.4LCl2，即1molCl2时，同时产生2molNaOH，因为温度和压强未知，无法计算氯气的物质的量，故B错误； C．阴极生成OH-，且Na+向阴极移动，阴极区生成NaOH，为增强导电性，则从B口加入稀NaOH(增强导电性)的水溶液，故C正确； D．电解生成氢气和氯气，电解一段时间后加适量HCl可以恢复到电解前的浓度，但盐酸中有水，故D错误； 故答案为：C。 【变式4-2】一种利用PSE反应器电催化制备的装置如图，PSE层能使优先迁移且能阻碍迁移。下列说法错误的是 A．电极与外接电源负极相连 B．Ⅱ室中移向Ⅰ室，层能有效抑制电极上产生 C．阳极的电极反应为 D．电解过程中，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ室中电解液的pH分别会增大、不变、减小 【答案】D 【解析】A．电极a上转化为，电极方程式为，N元素化合价降低、得电子，电极a为阴极，与外接电源负极相连，A正确； B．电解池中阳离子向阴极移动，因此Ⅱ室中移向Ⅰ室；PSE层阻碍迁移，使Ⅰ室浓度较低，可抑制电极a上得电子生成，B正确； C．电极b为阳极，水电离出的放电生成，电极反应为，C正确； D．Ⅰ室阴极反应生成，pH增大；Ⅲ室阳极反应生成，pH减小；Ⅱ室中移走后，Ⅱ室的硫酸根无法移动，相当于Ⅱ室最终会剩余等量的从Ⅲ室方向迁入，Ⅱ室pH实际会减小，并非不变，D错误； 故选D。 【变式4-3】我国科技工作者设计了一套电化学装置，能在常温常压下实现的分解，得到和。装置的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．装置工作时能量转化：光能电能化学能 B．装置工作时左侧减小，右侧增大 C．电极电势：电极电极 D．处理，共有通过质子交换膜由左侧移动至右侧 【答案】B 【分析】根据题图可知，该装置外接光伏电池，属于电解池。电解池左侧电极a为阳极，先后发生反应、，总反应为，为循环媒介；电解池右侧电极b为阴极，先后发生反应、，总反应为，为循环媒介，电解池中阳离子通过质子交换膜，由阳极向阴极移动，电解池阳极电势高于阴极，据此分析解答。 【解析】A．光伏电池可实现光能转化为电能，电解装置将电能转化为化学能，能量转化路径为光能电能化学能，A正确； B．左侧反应生成的会全部通过质子交换膜迁移至右侧，右侧恰好消耗等量生成，两侧均保持不变，B错误； C．电极a为阳极，电极b为阴极，阳极的电极电势高于阴极，故电极电势，C正确； D．处理时会生成，为平衡体系电荷，共有通过质子交换膜由左侧移动至右侧，D正确； 故选B。 ▌题型05 电解原理的应用 一、电解饱和食盐水——氯碱工业 通电时，阳极： Cl- 被氧化为 氯气 ，电极反应式为：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：水电离产生的H+ 被还原为 氢气 ，电极反应式为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 总反应式为： 离子方程式： 二、电镀 电镀是一种利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺。 电镀的主要目的时使金属增强抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观。 电镀时，通常把待镀的金属制品一端作 阴极 ，镀层金属作 阳极 ，用含镀层金属离子的溶液作电镀液。 三、电冶金 金属冶炼就是使矿石中的金属离子 得 电子变成金属 单质 的过程：Mn+ + n e- = M NaCl在高温下熔融并发生电离，电离出自由移动的Na+和 Cl- ， 通电后发生以下反应： 阳极：2Cl－－2e－=== Cl2↑ 阴极：2Na＋＋2e－ = 2Na 总反应： 【典例5】（25-26高二上·广东广州·期末）利用下列装置进行实验，不能达到实验目的的是 A．铁制镀件上镀铜 B．测定中和反应的反应热 C．测定锌与稀硫酸反应的速率 D．探究温度对化学平衡的影响 【答案】A 【解析】A．铁制镀件上镀铜需要外接直流电源，需将铜接电源正极作阳极、铁制镀件接电源负极作阴极，该装置为原电池装置，铁作负极被氧化，在铜片表面得电子析出，无法在铁镀件上镀铜，不能达到实验目的，A错误； B．该装置有隔热层减少热量散失，配有温度计测定反应前后温度变化、玻璃搅拌器使反应物混合均匀，可用于测定中和反应的反应热，B正确； C．可通过秒表记录反应时间，注射器测定生成的体积，根据计算锌与稀硫酸的反应速率，能达到实验目的，C正确； D．反应，实验仅温度为单一变量，可通过观察两烧瓶中气体颜色差异探究温度对化学平衡的影响，能达到实验目的，D正确； 故选A。 【变式5-1】模拟氯碱工业的电解装置如图所示。电解一段时间后，常温下，测得a极室中溶液的，下列说法错误的是 A．电极b连接外接电源的负极，b极室发生还原反应 B．该装置应使用阳离子交换膜 C．X溶液可为稀氢氧化钠溶液 D．a极室说明发生了反应： 【答案】D 【分析】该装置为离子交换膜法电解饱和食盐水的模拟装置。由a室逸出Cl2、b室逸出H2可知，a极为阳极、b极为阴极，中间为离子交换膜；阳极上Cl−放电生成Cl2，阴极上H2O得电子生成H2和OH−，Na+由阳极室经交换膜移向阴极室。据此逐一判断各选项。 【解析】A．b极室逸出H2，发生反应2H2O+2e−=H2↑+2OH−，说明b极为阴极，应连接外接电源的负极，发生还原反应，A正确。 B．阳极室生成Cl2、阴极室生成NaOH，应使用阳离子交换膜，使Na+由阳极室移向阴极室，同时阻止Cl−、OH−迁移混合，避免Cl2与NaOH反应并使产物较纯净，B正确。 C．阴极室发生反应2H2O+2e−=H2↑+2OH−，NaOH浓度不断增大，X溶液为稀NaOH溶液可增强导电性且不引入杂质离子，C正确。 D．a极为阳极，饱和食盐水中Cl−优先放电，阳极反应为2Cl−−2e−=Cl2↑；a室pH=4是Cl2溶于水发生Cl2+H2O⇌HCl+HClO产生H+所致，并非水放电生成O2和H+，D错误。 故答案为D。 【变式5-2】下列实验装置图正确且能达到相应实验目的的是 A．中和热的测定 B．溶液pH的测定 C．酸碱中和滴定 D．电解精炼铜 【答案】D 【解析】A．中和热的测定装置缺少环形玻璃搅拌器，无法使酸碱溶液充分混合反应，测定误差较大，A不合题意； B．将pH试纸直接浸入醋酸溶液中测定pH，会污染待测的醋酸溶液，操作不符合规范，B不合题意； C．用酸滴定NaOH待测液时应该使用酸式滴定管装酸，图示使用的是碱式滴定管，装置错误，C不合题意； D．电解精炼铜时，粗铜接电源正极作阳极，纯铜接电源负极作阴极，CuSO4溶液为电解质溶液，装置正确且能达到实验目的，D符合题意； 故答案为：D。 【变式5-3】（25-26高二上·广东江门·阶段检测）下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是 A．纽扣式银锌电池 B．太阳能电池 C．冶炼金属钠 D．风力发电机 【答案】C 【解析】A．纽扣式银锌电池属于原电池，工作时将化学能转化为电能，A不符合题意； B．太阳能电池可将太阳能转化为电能，无法实现电能到化学能的转化，B不符合题意； C．冶炼金属钠采用电解熔融的工艺，对应装置为电解池，工作时将电能转化为化学能，C符合题意； D．风力发电机可将风能转化为电能，不涉及电能向化学能的转化，D不符合题意； 故选C。 ▌题型06 电解池有关计算 解电化学相关计算类题的守恒关系及注意事项 1、守恒关系 电路中转移的电子数 = 参与电极反应的物质得到（或失去）的电子数 = 电解质溶液中迁移的某离子的物质的量 × 该离子所带电荷数 2、计算溶液质量变化的注意事项 （1）电极产物的影响：如逸出（或吸收）气体，析出（或溶解）固体等，使溶液质量 减小 。 （2）离子迁移的影响：当有离子交换膜时，容易忽略离子通过交换膜迁移对溶液质量的影响。需注意的是，电解质溶液中迁移的某离子的数目不一定等于电极反应中消耗该离子的数目，也不一定等于电路中转移的电子数目，应根据守恒关系计算。 【典例6】（26-27高二上·广东深圳·期中）羟基自由基()是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种能将苯酚()氧化为、的原电池一电解池组合装置(如图所示)，该装置能实现发电、环保二位一体。下列说法错误的是 A．a极每参与反应，有移向氯化钠溶液 B．左池中进行的是自发的氧化还原反应 C．d极电极反应为 D．当该组合装置产生总体积为13.44 L(标准状况)时，装置中转移的电子数为 【答案】D 【分析】左侧是原电池：a极： → Cr(OH)3，Cr化合价降低，发生还原反应，正极； 电极反应： + 6e- + 7H2O = 2Cr(OH)3 + 8OH-；b极：苯酚C6H5OH被氧化为CO2，C化合价升高，发生氧化反应，负极；负极反应：C6H5OH - 28e- + 11H2O = 6CO2↑ + 28H+；右侧是电解池：c接负极 → 阴极；d接正极 → 阳极；d极生成·OH，反应：H2O - e- = H+ + ·OH，·OH再氧化苯酚生成CO2； 【解析】A．据分析，a发生 + 6e- + 7H2O = 2Cr(OH)3 + 8OH-，为了保证溶液中电荷平衡，每1 mol 参与反应，有6 mol OH-移向氯化钠溶液，A正确； B．左侧是原电池，被还原，苯酚被氧化为CO2，属于自发的氧化还原反应，B正确； C．d为阳极，水失电子生成·OH和H+：H2O - e- = H+ + ·OH，和图给信息一致，C正确； D．标准状况下：=0.6 mol；苯酚完全氧化为CO2：C6H5OH+11H2O-28e-=6CO2↑+28H+；每生成6 mol CO2转移 28 mol电子；但该组合装置中，左池原电池和右池电解池都能将苯酚氧化为CO2，且两池串联，转移电子数相同；因此总CO2为两池之和；总产生 0.6 mol CO2时，每池约产生 0.3 mol，对应转移电子数：  n(e-)=×0.3=1.4 mol；即电子数为1.4NA，不是 2.8NA，D错误； 故选D。 【变式6-1】利用多膜装置通过电解法可以制备，同时获得一定的副产品，其电解装置如图所示。下列说法正确的是 A．X膜为阴离子交换膜 B．阴极室中溶液pH逐渐降低 C．理论上每生成，阳极室内溶液质量减少149 g D．理论上每生成，阴极室溶液质量增加44 g 【答案】D 【分析】由图可知，左侧电极为电解池的阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，钾离子通过阳离子交换膜X膜进入盛有硫酸钾稀溶液的区域；右侧电极为阴极，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，盛有硫酸钠浓溶液的区域中钠离子通过阳离子交换膜Z膜进入阴极室，硫酸根离子通过阴离子交换膜Y膜进入盛有硫酸钾稀溶液的区域。 【解析】A．由分析可知，X膜为阳离子交换膜，A错误； B．由分析可知，右侧电极为阴极，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，由电极反应式可知，阴极室中溶液的氢氧根离子浓度增大，pH增大，B错误； C．未指明标准状况下，不能利用22.4 L/mol计算22.4 L氯气的物质的量和阳极室内溶液减少的质量，C错误； D．由分析可知，放电生成氢气会使溶液的质量减小，而钠离子进入阴极室会使溶液的质量增大，由得失电子数目守恒可知，生成1 mol氯气时，阴极室溶液增加的质量为：1 mol×2×23 g/mol-1 mol×2 g/mol=44 g，D正确； 故选D。 【变式6-2】科研团队使用碳纳米管做电极，实现了常温、常压条件下尿素［］的合成，原理如图所示。下列说法正确的是 A．活性电极上被还原 B．Pt电极附近产生的气体只有 C．理论上，电路中转移16 mol电子时，甲侧溶液质量增加44 g D．理论上，当外电路有16 mol电子通过时，产生了1 mol尿素 【答案】D 【分析】图示装置外接电源，属于电解池。甲侧溶液中的提供合成尿素所需的氮元素，氮元素的化合价由+5价降低到-3价，发生还原反应，因此活性电极为阴极，Pt电极为阳极。电解过程中，乙侧溶液中的穿过阳离子交换膜进入甲侧，以维持两侧溶液的电中性。 【解析】A．中碳元素为+4价，尿素中碳元素仍为+4价，碳元素的化合价没有变化；发生还原反应的是中的氮元素，因此没有被还原，A错误； B．Pt电极为阳极，水失去电子生成氧气，电极反应式为。乙侧溶液含有，生成的与其反应：。因此Pt电极附近产生的气体有和，B错误； C．甲侧活性电极上，与参与合成尿素，氮元素由+5价降低到-3价，结合原子守恒和电荷守恒，电极反应式为。转移16 mol电子时，甲侧消耗的为1 mol；同时，为维持电中性，有16 mol 从乙侧穿过阳离子交换膜进入甲侧。甲侧溶液质量的增加量来自参与反应的和迁入的，故，C错误； D．中氮元素的化合价为+5价，尿素中氮元素的化合价为-3价，每个氮原子对应得到8个电子；每个尿素分子含2个氮原子，因此生成1 mol尿素需要转移16 mol电子。当外电路通过16 mol电子时，生成尿素的物质的量为，D正确； 故选D。 【变式6-3】一种从废旧电池正极材料（）中回收锂元素的电化学装置如图。下列说法错误的是 A．a电极连接电源的负极 B．b电极反应： C．电路中转移1 mol电子，理论上可回收 D．可通过歧化反应转化为和，但总氧化能力不变 【答案】C 【分析】左侧池通入生成，这是还原反应，因此a电极是阴极，连接电源的负极。电极反应: ，右侧池被氧化为，这是氧化反应，因此b电极是阳极，连接电源的正极。电极反应: ；阴离子交换膜：允许阴离子(如、等)通过，以维持电荷平衡。 【解析】A．a电极上发生还原反应生成，为电解池阴极，连接电源负极，A正确； B．b电极上发生氧化反应生成，电极反应为，符合反应事实，B正确； C．电路中转移电子时，阴极生成的可氧化得到，阳极生成的可氧化得到，共得到，质量为，不是，C错误； D．歧化反应为，原本可得到电子，歧化后作为氧化剂可得到电子，总氧化能力不变，D正确； 故选C。 ▌题型07 原电池、电解池综合考查 原电池、电解池综合考查，通常是串联电化学装置 1、无外接电源时，多池串联装置中必有一个装置是 原电池 ，其他装置为 电解池 。一般情况下，原电池中金属活动性较强的电极为 负 极，与之相连的为 阴 极。 2、有外接电源时，串联的多个装置都是电解池，与电源负极相连的是 阴 极，与电源正极相连的是 阳极，所有电解池同侧电极的极性相同。当外接电源正、负极不明显时，要结合各装置中的现象进行判断。 【典例7】用如图所示的装置进行电解。通电一段时间，发现湿润的淀粉-KI试纸的C端变为蓝色。下列说法正确的是 A．E为电源的正极 B．A中Fe发生氧化反应 C．电源正负极调换后，Ag在Fe上生成 D．反应装置每转移2 mol电子，B中阴极上生成22.4 L（标准状况下）气体 【答案】D 【解析】A．湿润的淀粉-KI试纸C端变蓝，说明C端失电子生成，C为阳极，可推知与D相连的E为电源负极，A错误； B．E为电源负极，A中Fe为阴极，阴极发生得电子的还原反应，B错误； C．电源正负极调换后，Fe为A装置的阳极，Fe失电子生成，在Pt电极上得电子生成Ag，不会在Fe上生成，C错误； D．B中盛放溶液，阴极反应为，每转移电子生成，标准状况下体积为，D正确； 故选D。 【变式7-1】下图是利用甲醇燃料电池进行电化学研究的装置图，下列说法正确的是 A．甲池是化学能转化为电能的装置，总反应式为： B．石墨电极生成红色固体 C．反应一段时间后要使乙池恢复原状，可加入一定量固体 D．当甲池中(标准状况下)参加反应时，乙池中理论上可析出固体 【答案】D 【解析】A．甲池为甲醇燃料电池，将化学能转化为电能，但其电解质为溶液，反应生成的会与反应生成，总反应为，不是生成，A错误； B．甲池中通入的电极为正极，石墨与正极相连为电解池阳极，阳极上放电生成，无红色固体生成，红色固体在阴极电极上析出，B错误； C．乙池中电解过量溶液，反应生成、和，根据“出什么加什么”的复原原则，应加入（或）恢复原状，加入会额外引入，无法复原，C错误； D．标准状况下的物质的量为，反应转移电子的物质的量为，根据电子守恒，乙池中析出的物质的量为，质量为，D正确； 故选D。 【变式7-2】我国科学家设计了一种原电池——电解池组合装置，可同时处理废水中的和苯酚，实现发电、环保二位一体。羟基自由基(·OH)具有极强的氧化性，可将苯酚氧化为CO2和H2O。下列说法正确的是 A．a极区每处理1mol，理论上NaCl溶液中有6molCl-通过阴离子膜 B．c的电极电势大于d C．d电极的电极反应为C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+ D．当外电路转移2.8mol电子时，组合装置共处理苯酚18.8g 【答案】D 【分析】该装置是同时处理废水中的和苯酚原电池——电解池组合装置，左侧为原电池，右侧为电解池，a极发生还原反应，为正极，b电极发生氧化反应，为负极，则c电极为阴极，d电极为阳极。 【解析】A．a电极的电极反应为，a极区每处理1mol，理论上有6mol通过阴离子膜进入NaCl溶液中，A错误； B．c电极为阴极，d电极为阳极，c的电极电势小于d，B错误； C．d电极的电极反应为，C错误； D．b电极的电极反应为C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+，d电极的电极反应为，羟基自由基(·OH)具有极强的氧化性，将苯酚氧化的方程式为C6H5OH+28·OH =6CO2↑+17H2O，当外电路转移2.8mol电子时，组合装置共处理苯酚0.2mol ，质量为0.2mol×94g/mol=18.8g ，D正确； 故选D。 【变式7-3】如图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向(乙)中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色。则下列说法正确的是(　　) A．电源B极是正极 B．(甲)(乙)装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量之比为1∶2∶2∶1 C．欲用(丙)装置给铜镀银，H应该是Ag，电镀液是AgNO3溶液 D．装置(丁)中Y极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷 【答案】D 【解析】将直流电源接通后，F极附近呈红色，说明F极显碱性，是氢离子在该电极放电，所以F即是阴极，B是电源的负极，A是电源的正极，可得出D、F、H、Y均为阴极，C、E、G、X均为阳极。 A.根据上述分析可知B电极是电源的负极，A错误； B.甲装置中，阳极C电极反应式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，阴极D电极反应式为：Cu2++2e-=Cu；乙装置是阳极E的电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极F电极的电极反应式为：2H++2e-=H2↑，当各电极转移电子均为1mol时，生成单质的量分别为：0.25mol、0.5mol、0.5mol、0.5mol，所以单质的物质的量之比为1：2：2：2，B错误； C.电镀装置中，镀层金属必须作阳极，镀件作阴极，所以H应该是镀件，G是镀层金属，电解质溶液必须是含镀层金属离子的盐溶液，用(丙)装置给铜镀银，G应该是Ag，电镀液选用AgNO3溶液，C错误； D.装置(丁)中Y极附近红褐色变深，证明氢氧化铁胶体微粒移向Y极，依据上述判断，X为阳极，Y为阴极，氢氧化铁胶体向Y电极移动，异性电荷相互吸引，所以氢氧化铁胶体粒子带正电荷，D正确； 故合理选项是D。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 电解池（题型突破·举一反三） 题型01 电解原理和电解池 题型02 电解池阴阳极的判断 题型03 电极产物的判断及电极反应式书写 题型04 电解过程微粒浓度的变化和复原 题型05 电解原理的应用 题型06 电解池有关计算 题型07 原电池、电解池综合考查 ▌题型01 电解原理和电解池 1、电解： 使电流通过电解质溶液（或熔融电解质），而在阳极、阴极引起 　　　　 反应的过程叫电解。 2、探究用惰性电极电解CuCl2溶液（电解原理） （1）通电前： 溶液中存在的离子有 、 、 、 ，通电前离子在溶液中作 　　　　　　　 运动。 （2）通电时（两电极材料均为石墨） ①在电场的作用下，溶液中的离子作 　　 运动，阴离子移向 　 极，阳离子移向 　 极； ②离子放电： 阳极反应： ，（ 　　 反应） 阴极反应： ，（ 　　 反应） 3、电解池： （1）将 　　 转化为 　　　 的装置叫做电解池（也成电解槽）。 （2）构成条件： ①直流电源 ②两个　　 ，阳极接电源 　　 ，阴极接电源 　　 ③电解质溶液（或熔融电解质） ④形成 　　 回路 【典例1】（25-26高二上·广东汕头·期末）下列表述正确的是 A．盐桥中的移向溶液 B．外电路中电流由a极流向b极 C．a极产生的气体能使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝 D．工业生产中应使用阴离子交换膜 【变式1-1】下列实验装置或操作正确的是 A．实验室制备 B．收集并验满 C．制备较纯净的 D．除去中的 【变式1-2】（25-26高二上·广东东莞·期末）如图为利用固体二氧化钛生产海绵金属钛的装置示意图。下列说法正确的是 A．a为电池的正极 B．生成氧气的电极反应为 C．高纯电极发生还原反应 D．制备金属钛前后，石墨总量不发生变化 【变式1-3】下列实验装置能达到实验目的的是 A．定量制备氧气 B．制备并收集氨气 C．制备氢氧化铁胶体 D．制备氯气 ▌题型02 电解池阴阳极的判断 电解池中判断阴阳极的方法： 阳极 判断原则 阴极 与电源 　 极相连 ← 根据电源正、负极 → 与电源 　 极相连 发生 　　 反应 ← 根据反应类型 → 发生 　　 反应 电流流 　 ← 根据电流方向 → 电流流 　 电子流 　 ← 根据电子流向 → 电子流 　 　 离子流向 ← 根据离子移向 → 　 离子流向 　 离子放电 ← 根据放电离子 → 　 离子放电 【典例2】一种微生物电解生产甲烷的装置如图所示。下列说法正确的是 A．电极A应与电源的负极相连 B．电极B上的反应式为 C．电解时通过质子交换膜移向电极A D．提高温度一定能提高电解反应的速率 【变式2-1】如图装置在实现废气资源化的同时还可制得NaClO溶液，两极产物均具有经济附加值。工作时，在双极膜界面处被催化解离成和，有利于电解顺利进行。下列说法正确的是 A．A电极是正极 B．双极膜界面处的向Ⅱ室迁移 C．I室发生反应： D．每生成1 mol NaClO，理论上外电路通过电子1 mol 【变式2-2】氢能是零污染的新能源。下装置采用电解结合催化循环的方式，可实现高效制和。下列说法不正确的是 A．电极a为阴极，发生还原反应 B．电极b发生反应： C．随着反应进行，电解池中溶液pH减小 D．理论上每生成2molX同时生成1molY 【变式2-3】如图所示装置，以石墨为电极电解氯化钠溶液，下列说法正确的是 A．此装置为化学能转化为电能 B．a电极为阳极，发生氧化反应 C．电解过程中Cl-向b极移动 D．b电极有钠单质生成，电极反应式为： ▌题型03 电极产物的判断及电极反应式书写 1、离子放电顺序 （1）阳极为惰性电极(如碳棒、Pt、稀土金属材料等) 阳极：溶液中常见阴离子放电顺序（失电子能力） S2－>I－>Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子 （2）阳极为活性电极(如Fe、Cu、Ag等) 阳极：电极本身先放电，电极反应式为 　 　 　 （3）阴极与电极材料无关：溶液中常见阳离子放电顺序:阳离子得电子能力 Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>…… 2、电极反应式书写一般步骤： ①判断电极材料 ②明确溶液中的离子种类 ③判断阴阳离子的放电顺序 ④根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物 ⑤阴极+阳极反应式 = 总反应式 【典例3】一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示，双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。除硼原理：。下列说法不正确的是 A．外加电场可促进双极膜中水的电离 B．X膜为阴离子交换膜 C．石墨电极的反应为： D．理论上电路每转移，II室生成 【变式3-1】（25-26高二上·广东广州·期末）钠离子电池在大规模储能领域的应用得到广泛关注。一种钠离子电池的工作原理为，主要依靠钠离子在正极和负极之间脱嵌来工作。装置如图所示。下列说法正确的是 A．充电时，电极a为阳极 B．放电时，钴元素的化合价升高，钠离子在正极上嵌入 C．充电时，阴极反应式为 D．放电时，外电路中转移时负极质量理论上减少23 g 【变式3-2】利用H2O2氧化法处理甲醛废液制纯碱的装置如图所示，装置产生的电能可用于制备原料H2O2，同时实现海水淡化。下列说法错误的是 A．Ⅲ室流出淡水 B．a、c为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜 C．Ⅳ室溶液进入Ⅰ室后，理论上Ⅰ室还需补充NaOH溶液 D．Ⅰ室的电极反应为： 【变式3-3】微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，将其与微生物电解池进行串联，可实现海水淡化、去除重金属离子的同时制串联装置的示意图如下，所用电极均是惰性电极。 下列说法不正确的是 A．交换膜2为阳离子交换膜 B．电子由R极经导线流向N极 C．R极电极反应式： D．一段时间后，T极沉积2.07 g，溶液中减少0.02 mol ▌题型04 电解过程微粒浓度的变化和复原 以惰性电极电解水溶液的有关规律 （1）电解水型——含氧酸、强碱、活泼金属含氧酸盐 ①阴极反应式为 　　 　 ，阳极反应式为 　　 　 　 ， 总方程式为2H2O2H2↑＋O2↑。 ②电解质浓度变　，pH可能变大、变小或不变，可加 复原。 （2）电解电解质型——无氧酸(如HCl)，不活泼金属无氧酸盐(如CuCl2)，电解质浓度变　，加电解质本身复原。 （3）放H2生碱型——活泼金属的无氧酸盐(如NaCl) ①阴极反应式为 　 　 　 　，阳极反应式为 　　 　 ，总方程式为 　　 　 　 　。 ②溶液pH变　，加 复原。 （4）放O2生酸型——不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4) ①阴极反应式为 　　 　 ，阳极反应式为 　 　 　 　，总方程式为 　　 　 　 　。 ②溶液pH变　，加 　　　　　 　 复原。 【典例4】一种用3－氯丙烯()电解合成环氧氯丙烷()的装置如图所示。该装置无需使用隔膜，且绿色高效，图中X为Cl或Br，工作时X－和OH－同时且等量放电。下列说法正确的是 A．每转移1mole－，生成1mol环氧氯丙烷 B．电解一段时间后，装置中OH－的物质的量不变 C．若X为Br，则可电解制备环氧溴丙烷 D．该装置工作时需不断补充X－ 【变式4-1】如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。下列说法正确的是 A．从E口逸出的气体是Cl2 B．每生成22.4LCl2，便产生2molNaOH C．从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性 D．电解一段时间后加适量盐酸可以恢复到电解前的浓度 【变式4-2】一种利用PSE反应器电催化制备的装置如图，PSE层能使优先迁移且能阻碍迁移。下列说法错误的是 A．电极与外接电源负极相连 B．Ⅱ室中移向Ⅰ室，层能有效抑制电极上产生 C．阳极的电极反应为 D．电解过程中，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ室中电解液的pH分别会增大、不变、减小 【变式4-3】我国科技工作者设计了一套电化学装置，能在常温常压下实现的分解，得到和。装置的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．装置工作时能量转化：光能电能化学能 B．装置工作时左侧减小，右侧增大 C．电极电势：电极电极 D．处理，共有通过质子交换膜由左侧移动至右侧 ▌题型05 电解原理的应用 一、电解饱和食盐水——氯碱工业 通电时，阳极： Cl- 被氧化为 　　 ，电极反应式为： 　　 　 阴极：水电离产生的H+ 被还原为 　　 ，电极反应式为： 　 　 　 　 总反应式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　 离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 二、电镀 电镀是一种利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺。 电镀的主要目的时使金属增强抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观。 电镀时，通常把待镀的金属制品一端作 　　 ，镀层金属作 　　 ，用含镀层金属离子的溶液作电镀液。 三、电冶金 金属冶炼就是使矿石中的金属离子 得 电子变成金属 单质 的过程： NaCl在高温下熔融并发生电离，电离出自由移动的 和 ， 通电后发生以下反应： 阳极： 　　 　 阴极： 　　 　 总反应：　　　　　　　　　　　　　　　　 【典例5】（25-26高二上·广东广州·期末）利用下列装置进行实验，不能达到实验目的的是 A．铁制镀件上镀铜 B．测定中和反应的反应热 C．测定锌与稀硫酸反应的速率 D．探究温度对化学平衡的影响 【变式5-1】模拟氯碱工业的电解装置如图所示。电解一段时间后，常温下，测得a极室中溶液的，下列说法错误的是 A．电极b连接外接电源的负极，b极室发生还原反应 B．该装置应使用阳离子交换膜 C．X溶液可为稀氢氧化钠溶液 D．a极室说明发生了反应： 【变式5-2】下列实验装置图正确且能达到相应实验目的的是 A．中和热的测定 B．溶液pH的测定 C．酸碱中和滴定 D．电解精炼铜 【变式5-3】（25-26高二上·广东江门·阶段检测）下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是 A．纽扣式银锌电池 B．太阳能电池 C．冶炼金属钠 D．风力发电机 ▌题型06 电解池有关计算 解电化学相关计算类题的守恒关系及注意事项 1、守恒关系 电路中转移的电子数 参与电极反应的物质得到（或失去）的电子数 电解质溶液中迁移的某离子的物质的量 × 该离子所带电荷数 2、计算溶液质量变化的注意事项 （1）电极产物的影响：如逸出（或吸收）气体，析出（或溶解）固体等，使溶液质量 　　 。 （2）离子迁移的影响：当有离子交换膜时，容易忽略离子通过交换膜迁移对溶液质量的影响。需注意的是，电解质溶液中迁移的某离子的数目不一定等于电极反应中消耗该离子的数目，也不一定等于电路中转移的电子数目，应根据守恒关系计算。 【典例6】（26-27高二上·广东深圳·期中）羟基自由基()是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种能将苯酚()氧化为、的原电池一电解池组合装置(如图所示)，该装置能实现发电、环保二位一体。下列说法错误的是 A．a极每参与反应，有移向氯化钠溶液 B．左池中进行的是自发的氧化还原反应 C．d极电极反应为 D．当该组合装置产生总体积为13.44 L(标准状况)时，装置中转移的电子数为 【变式6-1】利用多膜装置通过电解法可以制备，同时获得一定的副产品，其电解装置如图所示。下列说法正确的是 A．X膜为阴离子交换膜 B．阴极室中溶液pH逐渐降低 C．理论上每生成，阳极室内溶液质量减少149 g D．理论上每生成，阴极室溶液质量增加44 g 【变式6-2】科研团队使用碳纳米管做电极，实现了常温、常压条件下尿素［］的合成，原理如图所示。下列说法正确的是 A．活性电极上被还原 B．Pt电极附近产生的气体只有 C．理论上，电路中转移16 mol电子时，甲侧溶液质量增加44 g D．理论上，当外电路有16 mol电子通过时，产生了1 mol尿素 【变式6-3】一种从废旧电池正极材料（）中回收锂元素的电化学装置如图。下列说法错误的是 A．a电极连接电源的负极 B．b电极反应： C．电路中转移1 mol电子，理论上可回收 D．可通过歧化反应转化为和，但总氧化能力不变 ▌题型07 原电池、电解池综合考查 原电池、电解池综合考查，通常是串联电化学装置 1、无外接电源时，多池串联装置中必有一个装置是 　　　 ，其他装置为 　　　 。一般情况下，原电池中金属活动性较强的电极为 　 极，与之相连的为 　 极。 2、有外接电源时，串联的多个装置都是电解池，与电源负极相连的是 　 极，与电源正极相连的是 　极，所有电解池同侧电极的极性相同。当外接电源正、负极不明显时，要结合各装置中的现象进行判断。 【典例7】用如图所示的装置进行电解。通电一段时间，发现湿润的淀粉-KI试纸的C端变为蓝色。下列说法正确的是 A．E为电源的正极 B．A中Fe发生氧化反应 C．电源正负极调换后，Ag在Fe上生成 D．反应装置每转移2 mol电子，B中阴极上生成22.4 L（标准状况下）气体 【变式7-1】下图是利用甲醇燃料电池进行电化学研究的装置图，下列说法正确的是 A．甲池是化学能转化为电能的装置，总反应式为： B．石墨电极生成红色固体 C．反应一段时间后要使乙池恢复原状，可加入一定量固体 D．当甲池中(标准状况下)参加反应时，乙池中理论上可析出固体 【变式7-2】我国科学家设计了一种原电池——电解池组合装置，可同时处理废水中的和苯酚，实现发电、环保二位一体。羟基自由基(·OH)具有极强的氧化性，可将苯酚氧化为CO2和H2O。下列说法正确的是 A．a极区每处理1mol，理论上NaCl溶液中有6molCl-通过阴离子膜 B．c的电极电势大于d C．d电极的电极反应为C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+ D．当外电路转移2.8mol电子时，组合装置共处理苯酚18.8g 【变式7-3】如图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向(乙)中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色。则下列说法正确的是(　　) A．电源B极是正极 B．(甲)(乙)装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量之比为1∶2∶2∶1 C．欲用(丙)装置给铜镀银，H应该是Ag，电镀液是AgNO3溶液 D．装置(丁)中Y极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 第二节 电解池（题型突破举一反三） 题型01电解原理和电解池 E 典例精析 【典例1】C 举一反三 【变式1-1】C 【变式1-2】C 【变式1-3】C 题型02电解池阴阳极的判断 典例精析 【典例2】B 举一反三 【变式2-1】C 【变式2-2】C 【变式2-3】B 题型3电极产物的判断及电极反应式书写 典例精析 【典例3】D 举一反三 【变式3-1】D 【变式3-2】D 【变式3-3】D 题型04电解过程微粒浓度的变化和复原 3 典例精析 【典例4】B 1/2 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 举一反三 【变式41】C 【变式4-2】D 【变式43】B 题型05电解原理的应用 典例精析 【典例5】A 举一反三 【变式5-1】D 【变式5-2】D 【变式5-3】C 题型06电解池有关计算 典例精析 【典例6】D 举一反目 【变式6-1】D 【变式6-2】D 【变式6-3】C 题型07原电池、电解池综合考查 典例精析 【典例7】D 三举一反目 【变式7-1】D 【变式7-2】D 【变式7-3】D 2/2