(共30张PPT)
A级 必备知识基础练
1.[2022江苏盐城期末]2020年，“嫦娥五号”着陆月球，采样返回；2021年，“天问一号”
着陆巡视器在火星着陆，“祝融号”火星车在火星表面进行科学实验。下列有关说法不
正确的是( )
C
A.运载火箭燃料使用的液氢是高能清洁燃料
B.“嫦娥五号”带回的月球土壤中含有 ，与地球上的 互为同位素
C.“祝融号”火星车使用的太阳能电池板将电能转化为化学能
D.“天问一号”的太阳翼使用石墨纤维作增强体，金属为基体的复合材料
2.[2022福建福州阶段练习]将相同的锌片和铜片按图示方式插入
同浓度的稀硫酸中，以下叙述正确的是( )
C
A.两烧杯中铜片表面均有气泡产生
B.甲中铜片是正极，乙中铜片是负极
C.两烧杯中溶液的 均增大
D.产生气泡的速度甲比乙慢
3.有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验，据此判断这四种金属的活动性顺序是
( )
、B用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，A极为负极
、D用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，电流由 导线
、C用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，C极产生大量气泡
、D用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，D极发生氧化反应
A
A. B. C. D.
4.[2022江苏镇江检测]如图所示原电池的反应原理为
。下列说法正确的是( )
B
A.石墨为电池的负极
B.电池工作时 逐渐被消耗
C.电子由石墨电极经外电路流向 电极
D.反应 在负极上发生
[解析] 由于电极活动性: （石墨），所以 为负极，石墨电极为正极，A错误；
电池工作时 作为负极，失去电子被氧化产生 进入溶液，因此 逐渐被消耗，
B正确；电池工作时电子由负极 电极经外电路流向正极石墨电极，C错误；电池工
作时，负极 失去电子被氧化产生 ，负极的电极反应式为 ，
正极的电极反应式为 ，总反应方程式为
，D错误。
5.下列关于如图所示原电池的说法正确的是( )
B
A.当 为 ， 为含有碳杂质的 ， 为稀硫酸时， 极上观察不到气
泡产生
B.当 为石墨， 为 ， 为浓硫酸时，不能产生连续的稳定电流
C.当 为 ， 为 ， 为 溶液时，根据现象可推知 的活动性
强于
D.当 为石墨， 为 ， 为 溶液时， 、 之间没有电流通过
[解析] 为含有碳杂质的 ，C、 、稀硫酸可构成原电池，溶液中的 可以在
电极上获得电子产生 ，所以在 极上可观察到有气泡产生，A错误；当 为石墨，
为 ， 为浓硫酸时，常温下， 遇浓硫酸钝化，不能形成连续的稳定电流，B正
确； 不能与强碱溶液反应，而 可与 溶液反应，所以 作原电池的负极，
质量减小， 作原电池的正极，表面有气泡产生，但实际上 的活动性强于 ，
C错误； 能与 发生氧化还原反应，能够形成原电池从而产生电流，D错误。
6.[2022江苏扬州阶段练习]下列叙述正确的是( )
A
①原电池是把化学能转化成电能的一种装置
②原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应
③能自发进行的氧化还原反应可设计成原电池
④碳棒不能用来作原电池的正极
⑤反应 可以自发进行
A.①③⑤ B.①⑤ C.②③④ D.②⑤
[解析] 原电池为放电装置，是把化学能转变成电能的一种装置，故①正确；②原
电池的正极得电子，发生还原反应，负极失电子，发生氧化反应，故②错误；③原电
池的设计原理需要是能自发进行的氧化还原反应，故③正确；④原电池的电极可由两
种不同的金属构成，也可由金属和能导电的非金属构成，碳棒可以导电，能够作为正
极，故④错误；⑤铜的活泼性大于银，故反应 可自发进行，
故⑤正确；故选A。
B级 关键能力提升练
7.铜锌原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有
关叙述正确的是( )
C
A.铜电极上发生氧化反应
B.电池工作一段时间后，甲池的 减小
C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
D.阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中
电荷平衡
[解析] 锌电极是原电池的负极，发生氧化反应，铜电极是原电池的正极，发生还原反
应，A项错误；阳离子交换膜不允许阴离子通过，所以电池工作一段时间后，甲池的
不变，B项错误；乙池发生的电极反应式为 ，溶液中
逐渐减少，为维持溶液中的电荷平衡， 会不断移向乙池，使溶液质量增加，C项
正确；阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，D项错误。
8.[2022江苏淮安阶段练习]实验发现， 时，在 酸性溶液
中加入少量锌粒后， 被还原成 。某化学兴趣小组根据该实
验事实设计了如图所示的原电池装置。下列有关说法正确的是
( )
B
A.该原电池的正极反应:
B.左边烧杯中溶液的红色逐渐褪去
C.该电池铂电极上有气泡生成
D.该电池总反应：
[解析] 失去电子发生氧化反应，为负极反应，A错误； 在正极得电子被还原
为 ，溶液红色褪去，B正确；铂电极上 被还原为 ，没有气体生成，C
错误；在负极 失去电子，变为 ， 得到电子变为 ，电池总反应式为
，并没有单质生成，D错误。
9.[2023江苏盐城联考]纳米零价铁除去酸性废水中的三氯乙烯、五价砷的原理如图所示，
下列说法正确的是( )
D
A.该处理过程中将电能转化为化学能
B.该处理过程中纳米零价铁中的 为正极
C.每生成 乙烷，转移电子
D.酸性废水中的五价砷除去过程中 和 都被
还原了
[解析] 该处理过程是利用原电池原理，即将化学能转化为电能，故A错误； 由0价
转化为 价，失去电子，发生氧化反应，电极反应式为 ，作原电
池负极，故B错误；由于缺少标准状况这个条件，气体摩尔体积 不能使用
这个数值来计算乙烷的物质的量，故C错误；亚铁离子在酸性条件下
和 、 发生氧化还原反应生成 和 ，此反应中 元素、 元素均
得到电子，发生还原反应， 失电子发生氧化反应，即酸性废水中的五价砷除去过
程中 和 都被 还原了，故D正确。
10.[2022江苏南京期中]一种微生物电池处理含 废水的装置如图
所示。下列说法正确的是( )
C
A.放电时，电极A附近溶液 升高
B.放电时，电子由电极B经负载流向电极A
C.放电时，电极B反应为
D.每生成 ，转移电子的物质的量为
[解析] 放电时，是原电池的工作原理。放电时，电极A的电极反应式是
，溶液酸性增强， 减小，A项错误；
放电时，电极A中 转化为 ，碳元素化合价升高，失电子，为电池的负极，
则电极B为正极，电子由电极A经负载流向电极B，B项错误；放电时，电极B反应为
，C项正确；未知是否标准状况下，不可计算，
D项错误。
11.[2022江苏南通海安期中] 和 在碱性条件下组成原电池，放电原理如图所
示。下列说法正确的是( )
C
A.在放电时，化学能全部转化成电能
B.在放电时，电子通过离子交换膜从右向左运动
C.在放电时，石墨电极上的电极反应式为
D.在放电时，负极区电解质溶液的 逐渐减小
[解析] 在放电时，化学能大部分转化成电能，但达不到 ，A错误；在放电时，
电子只能经过导线，溶液中是阴阳离子的定向移动导电，B错误；在放电时，石墨电
极上的电极反应式为 ，C正确；在放电时，
原电池的负极发生氧化反应， ，氢氧根离子通过
交换膜不断进行补充，负极区电解质溶液的 基本不变，D错误。
12.某校化学研究性学习小组欲设计实验验证 、 金属活动性的相对强弱，他们提
出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目:
方案Ⅰ: 有人提出将大小相等的铁片和铜片分别同时放入稀硫酸（或稀盐酸）中，观
察产生气泡的快慢，据此确定两金属的活动性。该原理的离子方程式为_____________
_________________。
方案Ⅱ: 有人利用 、 为电极设计成原电池，以确定它们活动性的相对强弱。试
在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电
极反应式。
正极反应式:_ __________________；
负极反应式:_ ________________。
[答案] &1&
方案Ⅲ: 结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证 、 活动性相对强弱的简
单实验方案（与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同）:________________________________________
_______________________________________，
用离子方程式表示其反应原理:_ ______________________。
把铁片插入 溶液中，一段时间后，观察铁片表面是否生成红色物质（合理即可）
C级 学科素养创新练
13.[2022浙江丽水阶段练习] 催化刻蚀 晶片的反应原理示意图如图所示，刻蚀溶液
由一定浓度的 和 混合而成，刻蚀时间为 ，由 薄膜覆盖的硅晶
片部分逐渐被刻蚀掉，剩余部分就形成了硅纳米线。下列说法不正确的是( )
A
A. 薄膜附近随着反应的进行， 逐渐减小
B.该刻蚀过程是由微小的 、 、 和 的原电池组成
C.该刻蚀的总反应可表示为
D. 极发生的反应为
14.地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。水体除 主要有电
化学法、催化还原法等。
（1）电化学去除弱酸性水体中 的反应原理如
图1所示：
①作负极的物质是____。
[解析] 由图可知，铁失电子， 得电子，则 作负极；
②正极的电极反应式是_ ________________________________。
[解析] 酸性条件下， 得电子生成 ，所在电极为正极，正极反应式为
；
③取两份完全相同的含 废液A和B，调节废液A、B的 分别为2.5和 ，向废液
A、B中加入足量铁粉，经相同时间充分反应后，废液A、B均接近中性,废液A、B中铁
的最终物质存在形态分别如图2所示。溶液的初始 对铁的氧化产物有影响，具体影
响为_______________________________________________________________________
_______。
酸性较强时，铁的氧化产物主要为 ；酸性较弱时，铁的氧化产物主要为
[解析] 由图2可知， 时铁的氧化产物主要是 ， 时铁的氧化
产物主要是 ，由于 能导电， 不导电，导致废液B中 的去除
率较低。
④废液中 的去除率较低的是_______（填“废液A”和“废液B”）， 的去除率低
的原因是_______________________________________________________________。
废液B
废液 越高， 越易生成 ， 不导电，阻碍电子转移
（2）纳米 去除废液中的 （ 金属性弱于铁）。
①在酸性条件下， 与 反应生成 和 ，则反应的离子方程式为________
__________________________________。
[解析] 酸性条件下， 与 反应生成 和 ，则反应的离子方程式为
；
②初始 的废液，加入一定量的纳米 ，反应一段时间后，废液中出现
大量白色絮状沉淀物，过滤后白色沉淀物在空气中逐渐变成红褐色。产生上述现象的
原因是 ____________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
_____________________ 。
[解析] 初始 的废液中加入一定量的纳米 ，形成 原电池，铁
为负极，失去电子为 ，随反应进行，产生 沉淀，随后发生的反应为
，转变成红褐色的 ；
形成原电池，铁失去电子产生 ，一段时间后转化为
沉淀； 在空气中发生反应 ，转
变成红褐色的
③相对于只是用纳米铁，纳米 去除废液中 效果更好的原因是___________
__________________________________。
形成 原电池，加快除去 的反应速率
[解析] 形成 原电池，铁为负极，加快除去 的反应速率。(共24张PPT)
第二单元 化学能与电能的转化
第1课时 原电池的工作原理
1
教材预习·必备知识全过关
2
要点归纳·能力素养全提升
素 养 目 标 1.能认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。以铜锌原电池为例,从
宏观和微观的角度分析理解原电池的工作原理,能正确判断原电池的正极和负极,
会书写其电极反应式。
2.能设计简单的原电池，促进证据推理与模型认知的核心素养的发展。
01
教材预习·必备知识全过关
一、原电池的工作原理
1.原电池
（1）定义:将________转化为______的装置。
（2）构成条件
①两个________不同的电极（材料可以是______或导电的非金属）。
②________溶液。
③形成______回路（或两极直接接触）。
④能自发地发生氧化还原反应。
化学能
电能
活泼性
金属
电解质
闭合
2.铜锌原电池的工作原理
（1）用温度计测量锌粉与 溶液反应的温度变化，说明该反应为______反应，该
反应在物质变化的同时，实现________转化为______。
（2）铜锌原电池的工作原理
装置图
放热
化学能
热能
电极
反应现象 逐渐溶解 铜片上有______物质析出
电极名称 ____极 ____极
得失电子 ____电子 ____电子
电子流向 电子______ 电子______
反应类型 ______反应 ______反应
电极反应式
电池总反应式 红色
负
正
失
得
流出
流入
氧化
还原
续表
3.盐桥（以铜锌原电池为例）
（1）成分:含有 饱和溶液的琼脂。
（2）离子移动方向: 移向_______溶液（负极区）， 移向_______溶液（正极
区）。
（3）盐桥的作用
①形成__________；
②平衡两侧溶液的______，使溶液保持________；
③避免电极与电解质溶液直接反应，相比单液原电池有利于最大程度地将化学能转化为电能。
闭合回路
电荷
电中性
二、原电池原理的应用——设计原电池
1.理论上，任何______________都可以设计成原电池。
2.外电路：还原性较强的物质在____极上____电子，氧化性较强的物质在正极上得到电子。
3.内电路：将两电极浸入电解质溶液中，阴、阳离子______移动。
氧化还原反应
负
失
定向
02
要点归纳·能力素养全提升
要点一 原电池的工作原理
1.原电池正负极的判断
2.原电池中阴、阳离子及电子的移动方向
（1）外电路：电子由负极流向正极，与电流方向相反。
（2）内电路：阴离子移向负极，阳离子移向正极。具体情况如图所示：
3.原电池的电极材料“两注意”
（1）注意电解质溶液对电极类型的影响。一般较活泼金属作负极，较不活泼的金属或导电的非金属作正极，但若是较不活泼的金属发生的氧化还原反应设计的原电池，则是较不活泼的金属作负极。例如：镁、铝电极在稀硫酸中构成原电池，镁为负极，铝为正极；但若以氢氧化钠溶液为电解质溶液，则铝为负极，镁为正极。
（2）注意电极材料是否参与反应。电极材料不一定参与反应，如燃料电池；负极和正极材料都参与反应，如铅蓄电池。
例1 某化学小组设计了如图所示的原电池装置，盐桥中盛装的是含有 饱和溶液
的琼脂凝胶。下列说法错误的是( )
B
A.正极的电极反应式为
B.盐桥可以用导线代替
C.盐桥中的 进入甲池
D.电池总反应属于置换反应
[解析] 盐桥中的离子能够定向移动，将原本相互隔离的电解质溶液连接起来，不能用导线代替，B项错误。
变式训练1 下列有关图甲和图乙的叙述不正确的是( )
B
A.均发生了化学能转化为电能的过程
B. 和 既是电极材料又是反应物
C.工作过程中，电子均由 经导线流向
D.相同条件下，图乙比图甲的能量利用效率高
[解析] 为负极，电极反应式为 ， 为正极，电极反应式为
，B项错误。
变式训练2 [2022淮安高二下期末] 电池系统，该电池具有同时合成氨和对外供
电的功能，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )
D
A.电池工作过程中，正极区溶液 增大
B.电池的总反应式为
C. 电极反应式为
D.当电路中转移 电子时，理论上可获得
[解析] 由图可知，电池工作过程中，正极反应式为
，有氢氧根离子生成，则正极区溶液 增大，故
A正确； 电极为负极，负极反应式为 ，则
电池的总反应式为 ，故B、C正确；根据电池的
总反应式，当电路中转移 电子时，理论上可获得 ，质量为 ，故
D错误。
要点二 原电池原理的应用
1.比较金属活动性强弱
对于酸性电解质，一般是负极金属的活动性较强，正极金属的活动性较弱。
例如： 和 两种金属，用导线连接后插入稀硫酸中，观察到 极溶解， 极上有气泡
产生，则 极为负极，金属活动性 。
2.加快氧化还原反应的速率
构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快。
3.设计原电池
设计思路
把氧化还原反应分为氧化 反应和还原反应两个半反 应，从而确定电极反应
以两极反应为原理，确定 电极材料及电解质溶液
设计思路
画出示意图（盐桥原电 池）
续表
例2 一个原电池的总反应的离子方程式是 ，该反应的原电池
的正确组成是( )
选项 正极 负极 电解质溶液
A
B
C
D
C
[解析] 根据 知， 发生氧化反应， ，是
电池负极；正极反应为 ，故正极材料可以是石墨或 等活动性弱
于 的金属，电解质溶液应是可溶性铜盐溶液，C符合。
归纳总结 原电池的设计方法——“两极一液一连线”
（1）根据电池总反应式写出正极和负极的电极反应式。
（2）电极材料的选择:电池的电极必须导电。一般电池中的负极必须能够与电解
质溶液反应，容易失去电子，因此负极一般是活泼的金属材料，所以正极和负极不能
用同一种材料，两个电极可以是活泼性不同的两种金属或一种金属和一种能导电的非
金属。
（3）电解质溶液的选择:电解质溶液为正极提供放电的物质，一般能够与负极材
料发生氧化还原反应。
（4）形成闭合回路。
变式训练3 [2022连云港高级中学高二阶段测试]有A、B、D、 四种金属，当A、B组
成原电池时，电子流动方向 ；当A、D组成原电池时，A为正极；B与 构成原
电池时，电极反应式为 ， ,则A、B、D、 金属活泼性
由强到弱的顺序为( )
D
A. B. C. D.
变式训练4 依据 反应原理，设计出韦斯顿标
准电池，其简易装置如图所示。下列有关该电池的说法正确的是( )
D
A.电池工作时 向电极B移动
B.反应中每生成 转移 电子
C.电极B上发生的反应：
D.电极A上发生的反应：(共25张PPT)
A级 必备知识基础练
1.现代生活离不开方便实用的化学电源，化学电源都是依据原电池的原理制造的，下
列说法不正确的是( )
C
A.判断一种电池的优劣可以看电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少（比能量）
B.铅蓄电池的电压稳定，使用方便，价格低廉，生活中使用广泛
C.锂离子电池具有质量小，体积小，储存和输出能量大等特点，是常见的干电池
D.燃料电池将化学能转化为电能的效率超过 ，远高于火力发电的能量转化率
2.锌锰干电池在放电时，总反应的离子方程式可以表示为 。在此电池放电时正极（石墨）上发生反应的物质是
( )
C
A. B.石墨 C. 和 D. 和
3.[2022江苏宿迁开学考试]某体温枪所用的电池为一种银锌电池（如图所示），该电池
的总反应式为 。下列关于该电池的说法正确的是
( )
D
A. 电极作正极，发生氧化反应
B.该电池放电时溶液中的 向 电极移动
C.电池工作时，电流从 电极经过隔板流向 电极
D.该电池的负极反应式为
4.锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制
成功多种锂电池。某种锂电池的总反应方程式为 ，下列说法正
确的是( )
B
A. 是正极，电极反应式为
B. 是负极，电极反应式为
C. 是负极，电极反应式为
D. 是负极，电极反应式为
5.[2022江苏苏州期中]银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可
以表示为 。下列说法不正确的是( )
C
A.该电池属于二次电池和碱性电池
B. 电极是电池的负极，发生氧化反应
C.电池工作过程中，电解质溶液的浓度保持不变
D.充电时，电池的正极应与电源的正极相连
[解析] 该电池有充电和放电两个过程，属于二次电池，放电过程的产物有氢氧化锌，
是碱性电池，故A正确；放电时锌从0价升高到 价，失电子发生氧化反应， 电极
是电池的负极，故B正确；电池工作过程即放电过程，反应为
,水被消耗，电解质溶液的浓度增大，故C错误；
根据原电池与电解池的关系，充电时，电池的正极发生氧化反应，应与电源的正极相
连，故D正确。
6.Ⅰ.[2022江苏徐州沛县第一次调研]为缓
解日益严重的温室效应，最近韩国科学家
开发出一种吸收 并产生电能和可用氢
燃料的新系统，其原理如图所示，该系统
中正极的电极反应式为_________________
_________________。
Ⅱ.锂空气电池放电时的工作原理如图所示。根据图示解答下列问题：
（1）放电时 由___（填字母，下同）极向___极移动。
A
B
（2）电极反应式：负极：_ _________________________；
正极：_ ________________________；
放电时电池总反应式为_ ________________________。
（3）电解液 能否是氯化锂溶液：____（填“能”或“否”），原因：_________________
______________________。
否
金属锂能与水反应，电解液中不能含有水
B级 关键能力提升练
7.[2022江苏连云港期末]利用微电池技术去除天然气中的 并生成 的装置如图所
示，下列说法不正确的是( )
D
A.微电池负极的电极反应式为
B.去除过程发生的主要反应为
C.通入气体一段时间后，去除速率降低的可能原因是铁减少，
形成微电池的数量减少，
D.该装置使用一段时间后，内部有大量的铁锈产生
[解析] 根据题中信息，生成 ，铁元素的化合价升高，因此铁作负极，其电极反应
式为 ，故A说法正确；氧气在正极上发生反应，电极
反应式为 ，总反应为 ，
故B说法正确；通入气体一段时间后，去除速率降低，可能原因是产生的 附着在
铁表面，阻碍反应进行，也可能是铁减少，形成微电池的数量减少，故C说法正确；
铁锈为 ，根据总反应，铁主要被氧化成 ，故D说法错误。
8.[2022江苏徐州期中]科学家对新型 电化学系统研究发现，用碳化钼
作 极催化剂时 的放电产物为 ，装置如图所示。若用 和多孔碳作 极
催化剂，则产物为 和C。下列说法正确的是( )
B
A.放电时，碳化钼 用于提高 反应的活化能
B.若用 作催化剂时， 放电的电极反应式为
C.该电池可以选用 水溶液作为电解质溶液
D.生成等物质的量的 和 时，转移电
子数不相同
9.某监测 含量的传感器工作原理如图所示（其中固体电解质允许 发生迁移）。
下列说法正确的是( )
C
A.传感器的内外电路中，电流均是由电子定向移动形
成的
B.传感器工作时， 电极上的电极反应式为
C.传感器工作时， 向负极移动
D.固体电解质可以用稀硫酸代替
[解析] 内电路中，电流是由离子定向移动形成的，A项错误； 电极上通入氧气发生
还原反应，固体电解质允许 发生迁移，电极反应式应为 ，B项
错误；原电池工作时，阴离子向负极移动，则 向负极移动，C项正确；固体电解
质用稀硫酸代替，负极上 就无法获得 生成 了，D项错误。
10.“碳呼吸电池”是一种新型能源装置，其工作原理如图所示。
下列说法正确的是( )
D
A.该装置是将电能转变为化学能
B.正极的电极反应式为
C.每得到 草酸铝，电路中转移 电子
D.利用该技术可捕捉大气中的二氧化碳
[解析] “碳呼吸电池”将化学能转变为电能，A错误；由图可知，二氧化碳在正极上得
电子生成草酸根离子，电极反应式为 ，B错误；由图可知，金
属铝为负极，失电子生成草酸铝，每得到 草酸铝，电路中转移
电子，C错误； “碳呼吸电池”能消耗二氧化碳气体，利用该技术
可捕捉大气中的二氧化碳，D正确。
11.一种钌 基配合物光敏染料敏化太阳能电池的原理及电池中发生的主要反应如图
所示。下列说法正确的是( )
C
A.电池工作时,光能转化为电能,电极 为电
池的正极
B.镀铂导电玻璃的作用是传递
C.电解质溶液中发生反应:
D.电池的电解质溶液中 和 的浓度均不
断减小
[解析] 由题图中电子的移动方向可知,电极 为电池的负极,发生氧化反应,电极反应式
为 , 电极为电池的正极, 在正极上得电子被还原,正极的电极反
应式为 。电极 为电池的负极,A项错误;镀铂导电玻璃的作用是作为
正极材料,B项错误; 和 、 和 相互转化,所以电解质溶液中发生反应：
,C项正确;由电池中发生的反应可知, 在正极上得电子被
还原为 ,后 又被氧化为 , 和 相互转化, 和 的浓度不会均减少,D项错误。
12.[2022江苏盐城阶段练习]镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如图所示 为小
灯泡， 、 为开关， 、 为直流电源的两极 。
下列说法不正确的是( )
C
A.断开 、合上 ，镍镉电池能量转化形式：化学
能 电能
B.断开 、合上 ，电极A为阴极，发生还原反应
C.电极B发生氧化反应过程中，溶液中 浓度不变
D.镍镉二次电池的总反应式：
[解析] 断开 、合上 ，为放电过程，镍镉电池能量转化形式：化学能 电能，
A正确；断开 、合上 ，为充电过程，电极A与直流电源的负极相连，电极A为阴
极，发生还原反应，电极反应式为 ，B正确；电极B发
生氧化反应的电极反应式为 ，则电极A
发生还原反应的电极反应式为 ，此时为充电过程，总
反应为 ，溶液中 浓度减小，C
错误；根据分析，放电时总反应为 ，
则镍镉二次电池总反应式为 ，D正
确。
13.[2023江苏扬州期末]摩拜单车利用车篮处的太阳能电池板向智能锁中的锂离子电池
充电，电池反应原理为 ，结构如图所示。下列说
法正确的是( )
A
A.放电时，正极质量增加
B.充电时，锂离子由右向左移动
C.该锂离子电池工作时，正极锂元素化合价降低
D.充电时，阳极的电极反应式为
[解析] 放电时，正极发生反应： ，正极质量增加，
A正确；充电时，阳极（左侧）生成锂离子，向阴极（右侧）移动，锂离子由左向右
移动，B错误；整个充放电过程中，锂元素化合价均不变，C错误；充电时，阳极失去
电子，发生氧化反应，D错误。
C级 学科素养创新练
14.[2023江苏无锡期末]为提升电池循环效率和稳定性，科
学家近期利用三维多孔海绵状 可以高效沉积
的特点，设计了采用强碱性电解质的
A
A.放电过程中 通过隔膜从负极区移向正极区
B.放电时正极反应式为
C.放电时负极反应式为
D.三维多孔海绵状 具有较高的表面积，所沉积的 分散度高
二次电池，结构如图所示。电池反应为
。下列说法错误的是( )
[解析] 原电池在工作时，阴离子向负极移动，因此 向负极移动，而不是正极，A
项错误；放电时正极得到电子， 变为 ，B项正确；放电时即原电池，
锌作负极失电子，变为 ，C项正确；多孔结构的物质，其表面积较大，一方面可
以增加接触面积加快反应速率，另一方面可以使得到的 分散度较高，D项正确。
15.科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。
A
B
（1）图A为钠硫高能电池的结构示意图。该电池的工作温度为 左右，电池反应
为 ，正极的电极反应式为________________。
（由 和 制得）的两个作用是________________________________。
与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄
电池的____倍。
导电（或作电解质）和隔离钠与硫
4.5
（2）熔融状态下，钠单质和 能组成二次电池（装置示意图如图B），反应原理
为 。放电时，电池的正极反应式为_________________；
充电时，____（写物质名称）电极接电源的负极。
钠(共21张PPT)
第二单元 化学能与电能的转化
第2课时 一次电池和二次电池
1
教材预习·必备知识全过关
2
要点归纳·能力素养全提升
素 养 目 标 1.通过交流讨论了解一次电池、二次电池和燃料电池的基本构造,学会书写常见
的电极反应式和电池反应式。
2.通过相关的信息分析了解化学电源的工作原理,初步建立化学电源工作原理的
认知模型，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
3.通过学习各类电池的实际应用,感受化学给人类带来的进步和文明,通过了解废
旧电池对环境的危害,树立环保意识，培养科学态度与社会责任的化学核心素
养。
01
教材预习·必备知识全过关
一、化学电源的分类及特点
1.化学电源按其反应原理分类
（1）一次电池：一次电池中发生氧化还原反应的物质大部分被消耗后就______再使用。
使用最广泛的一次电池是干电池。
（2）二次电池：又称充电电池或蓄电池，放电后可以再______使活性物质获得再生。
（3）燃料电池：利用燃料和氧化剂之间发生的氧化还原反应，将化学能直接转化为电能的化学电池。
2.化学电源按其电解质性质分类中性电池、酸性电池、碱性电池。
不能
充电
二、一次电池
1.锌锰干电池
分类 普通锌锰干电池 碱性锌锰电池
示意图
电极 负极：______，正极： __________________ 负极反应物：______，正极反应物：______
_____
锌筒
石墨棒
锌粉
二氧化锰
分类 普通锌锰干电池 碱性锌锰电池
电解质溶 液 ________________溶液 __________溶液
电极反应 氯化铵和氯化锌
氢氧化钾
续表
2.银锌纽扣电池
（1）负极反应物：______，正极反应物：______，
电解质溶液：__________。
（2）总反应式为
①负极反应式是 ；
②正极反应式是 。
锌粉
溶液
三、二次电池
1.铅蓄电池是最常见的二次电池，其放电反应和充电反应表示如下：
（1）负极是____，正极是_ _____，电解质溶液是______。
（2）放电反应原理
①负极反应式是_ ________________________；
②正极反应式是 ；
③放电过程中，负极质量的变化是______，正极质量变化是______，电解质溶液 的
变化是______，密度变化是______。
硫酸
增大
增大
增大
减小
（3）充电反应原理
①阴极（发生还原反应）反应式是_ ________________________；
②阳极（发生氧化反应）反应式是 ；
③充电时，铅蓄电池正极与直流电源______相连，负极与直流电源______相连。
2.新型二次电池：镍镉电池、镍氢电池、银锌电池、________、____________。
正极
负极
锂电池
锂离子电池
02
要点归纳·能力素养全提升
要点一 二次电池充电、放电的原理
1.二次电池是既能将化学能转化为电能（放电），又能将电能转化为化学能（充电）的一类特殊电池。需要注意的是充电和放电的反应不互为逆反应。
2.充、放电时各电极上发生的反应
3.溶液中离子的移动方向判断
放电时，阴离子移向负极，阳离子移向正极；充电时，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。
4. 变化规律
若电极反应消耗 （或 ），则电极周围溶液的 减小（或增大），若电极反应
生成 （或 ），则电极周围溶液的 减小（或增大）；若总反应的结果是消
耗 （或 ），则溶液的 减小（或增大），若总反应的结果是生成 （或
），则溶液的 减小（或增大）；若两极消耗或生成的 （或 ）的物质的
量相等，则溶液的 变化规律视溶液的酸碱性及是否有水生成而定，应具体分析。
例1 高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定
的放电电压。高铁电池的总反应式为
。请回答下列问题：
（1）高铁电池的负极材料是____，放电时负极反应式为__________________________
______。
（2）放电时，正极发生______（填“氧化”或“还原”）反应，正极反应式为__________
_______________________________。
放电时，____（填“正”或“负”）极附近溶液的碱性增强。
还原
正
规律方法
二次电池放电时为原电池，书写电极反应式的方法：
①分析价态变化确定正、负两极及其产物，注意溶液的酸碱性和离子共存问题；
②根据化合价变化确定转移电子数目；
③先写出简单的电极反应式（也可以分别写出）；
④用电池总反应方程式减去简单的电极反应式得到另一电极反应式；
⑤充电时阴极（或阳极）的电极反应式与该电池放电时负极（或正极）的电极反应式
刚好相反。
变式训练1 镍镉 可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电
解质溶液为 溶液，其充、放电按下式进行：
，有关该电池的说法正确的是( )
B
A.放电时电解质溶液中的 向正极移动
B.放电时负极电极反应式：
C.放电时负极附近溶液的碱性增强
D.放电时正极电极反应式：
[解析] 放电时，电解质溶液中的氢氧根离子向负极移动，故A项错误；放电时，负极电
极反应式为 ，消耗 ，碱性减弱，故B项正确、C项
错误；放电时正极电极反应式： ，故D项错误。
变式训练2 锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，锌和石墨为电极材料。该电池总
反应为 。下列说法不正确的是
( )
C
A.石墨作正极
B.锌电极发生氧化反应
C.电池工作时，电子从锌电极经过电解液流向石墨电极
D.负极的电极反应式为
[解析] 该电池工作时， 为负极，石墨作正极，故A正确；电池工作时，电子由负
极 经过导线流向正极石墨，不能进入溶液中，故C错误；该电池工作时， 为负
极， 发生失电子的氧化反应生成 ，负极电极反应式为
，故B、D正确。
要点二 锂离子电池
1.构成
正极材料：多采用磷酸铁锂 ，也称磷酸亚铁锂 或钴酸锂 等；
负极材料：碳素材料；
电解质溶液：锂离子的载体，将锂盐溶解在一定的非水、非质子性的有机溶剂中。
2.原理图
3.电极反应式
负极：
正极：
总反应：
4.反应过程：放电时， 从石墨中脱嵌移向正极，嵌入钴酸锂晶体中；充电时，
从钴酸锂晶体中脱嵌，由正极回到负极，嵌入石墨中。这样在放电、充电时， 往
返于电池的正极、负极之间完成化学能与电能的相互转化。
例2 [2022江苏宿迁高二校考期中]锂离子蓄电池放电时的反应如下：
，下列说法正确的是( )
C
A.放电时， 在电解质溶液中由正极向负极迁移
B.放电时， 中 元素的化合价不发生变化
C.充电时，阴极电极反应式：
D.充电时，阳极发生还原反应
[解析] 放电时，阳离子锂离子在电解质溶液中由负极向正极迁移，故A错误；放电
时， 为正极，在锂离子作用下 在正极得到电子发生还原反应生
成 ，钴元素的化合价降低，故B错误；充电时， 与直流电源的负极相连
作电解池的阴极，电极反应式为 ，故C正确；充电时，
与正极相连作阳极，阳极发生氧化反应，故D错误。
变式训练3 锂-空气电池是一种可充放电电池，电池反应为 ，某锂-
空气电池的构造原理如图所示。下列说法正确的是( )
C
A.可选用有机电解液或水性电解液
B.含催化剂的多孔电极为电池的负极
C.放电时正极的电极反应式为
D.充电时锂电极应连接外接电源的正极
[解析] 应选用有机电解液，水性电解液会与 直接反应，故A错误；含催化剂的多孔
电极为电池的正极，故B错误；放电时正极的电极反应式为
，故C正确；充电时锂电极应连接外接电源的负极，故D
错误。(共20张PPT)
A级 必备知识基础练
1.氢氧燃料电池已用于航天飞机，它以铂作电极，以 溶液作电解质溶液，下列叙
述不正确的是( )
B
A. 在负极发生氧化反应 B.燃料电池的化学能可以全部转化为电能
C.产物为无污染的水，属于环境友好电池 D.供电时的总反应：
2.将氢气、甲烷、乙醇等物质在氧气中燃烧时的化学能直接转化为电能的装置叫做燃
料电池。燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池能量利用率
可高达 （一般柴油发电机只有 左右），产物污染也少。下列有关燃料电池
的说法错误的是( )
C
A.上述燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质
B.氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可
供宇航员使用
C.乙醇燃料电池的电解质常用 ，该电池的负极反应式为
D.以 溶液作为电解质溶液，甲烷燃料电池的正极反应式为
3.液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点，一种以液态肼 为燃料
的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂， 溶液作为电解质溶液。
下列关于该电池的叙述正确的是( )
D
A. 电极发生氧化反应
B. 电极为该电池的正极
C.放电时，电流从 电极经过负载流向 电极
D. 电极的电极反应式：
4.[2022江苏江阴四校期中联考]如图是氢氧燃料电池构造示意图。
关于该电池的说法不正确的是( )
B
A. 极是负极
B.正极的电极反应式是
C.电流由 通过灯泡流向
D.氢氧燃料电池是环保电池
[解析] 极通入可燃性气体氢气，发生失去电子的氧化反应， 极为负极，A正确；
正极发生得到电子的还原反应，根据装置图可知电解质中含有氢离子，正极电极反应
式为 ，B错误； 极是负极， 极是正极，则电流由 通过
灯泡流向 ，C正确；氢氧燃料电池的生成物是水，属于环保电池，D正确。
B级 关键能力提升练
5.[2022江苏扬州期中]锌电池具有成本低、安全性强、可循环使用等优点。一种新型锌
电池的工作原理如图所示（凝胶中允许离子生成或迁移）。下列说法正确的是( )
B
A.放电过程中， 电极的电极反应式为
B.放电过程中，转移 时， 电
极消耗
C.充电过程中， 电极接外接电源的正极
D.充电过程中， 电极反应式为
[解析] 放电时 电极作正极，发生还原反应，而不是失电子的氧化反应，A错误；放
电时 电极作负极，充电时 电极作阴极，外接电源的负极，C错误； 电极环境为
碱性溶液，锌离子无法稳定存在，D错误。
6.[2022江苏徐州沛县第二次调研] 燃料电池有望成为低温环境下工作的
便携式燃料电池，其工作原理如题图所示。
下列有关 燃料电池的说法正确的是( )
B
A.电池工作时，电能主要转化为化学能
B. 电极上的反应为
C.放电过程中 电极区的溶液 下降
D.放电过程中 参与反应时，失去
约 个电子
[解析] 燃料电池工作时，将化学能主要转化为电能，故A错误；由图
示分析可知， 电极为负极，失去电子，发生氧化反应，则其电极反应式为
，故B正确；放电过程中 电极为正极，其电极
反应式为 ，则放电过程中 电极区的溶液 上升，故C错误；
放电过程中 ，所以放电过程中 参与反应时，得到
约 个电子，故D错误。
7.某种燃料电池，燃料为 ，电解质为熔融的 ，工作温度为 。已
知该电池的总反应为 ，负极反应为 。
下列推断正确的是( )
B
A.正极反应为
B.放电时， 向负极移动
C.电池供应 水蒸气，转移电子的物质的量为
D.通入 的一极为正极，发生氧化反应
[解析] 该电池的正极反应为 ，A项错误；原电池工作时，
阴离子向负极移动，B项正确；电池提供 水蒸气时，转移电子的物质的量为
，C项错误；通入 的一极为正极，发生还原反应，D项错误。
8. 燃料电池应用前景非常广阔，该电池示意图如图所示。下列说法正确的是
( )
C
A.电极 是正极
B. 由电极 移向电极
C.电极 的反应式为
D.当通入 时，转移电子数为 （设 为阿伏加德罗
常数的值）
[解析] 根据原电池原理及图示电池构造分析，电池总反应为
，则负极 失电子发生氧化反应，正极 得电子发生还
原反应，电极 为电池的负极，故A错误；原电池中阴离子向负极移动，则 由电
极 移向电极 ，故B错误；电极 为电池的负极，发生氧化反应，反应式为
，故C正确；未注明是否为标准状况，无法确定
的物质的量，故D错误。
9.[2022江苏盐城期末]用微生物燃料电池处理酸性废水的原理如图所示。下列说法正确
是( )
C
A.电子经电解质溶液从 极移向 极
B.为加快电池的放电速率，该电池可在高
温下工作
C.放电过程中， 极附近溶液的 变小
D. 极发生的反应为
该原电池中，还原剂 在负极失去电子发生氧化反应转变为 ，正极上
作氧化剂，得到电子发生还原反应生成 。电子通过导线，不
能通过电解质溶液，故A错误；高温条件下，微生物会失活，故B错误；放电过程中，
氢离子移向正极，故 极附近溶液的 变小，故C正确；溶液为酸性环境， 极发生
失电子的反应： ，故D错误。
C级 学科素养创新练
10.氨气是一种富氢燃料，可以直接用于燃料电池，如图是供氨水式燃料电池工作原理：
（1）氨气燃料电池的电解质溶液最好选择______
（填“酸性”“碱性”或“中性”）溶液。
碱性
[解析] 氨气是碱性气体，所以电解液最好选择碱性溶液。
（2）空气在进入电池装置前需要通过过滤器除去的气体是_ ____。
[解析] 空气中的 能和氨水反应，所以滤去的气体是 。
（3）氨气燃料电池的反应是氨气与氧气生成一种常见的无毒气体和水，该电池的总反
应式是_ _________________________，正极的电极反应式是_______________________
_____。
[解析] 正极发生还原反应，碱性环境下，电极反应式为 。
11.（1）微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示：
① 在硫氧化菌作用下转化为 的电极反应式
是_ _______________________________。
[解析] 酸性环境中反应物为 ，产物为 ，利用质量守恒和电荷守恒进行配平，
电极反应式为 。
②若维持该微生物电池中两种细菌的存在，则电池可以持续供电，原因是___________
___________________________________________________________________________
___。
、 的浓度不会发生变化，只要有两种细菌存在，就会循环地把有机物氧化成 放电
（2）氨氧燃料电池具有很大的发展潜力，其工作原理如图所示。
① 电极的电极反应式是_ _______________________________；
[解析] 电极是通入 的电极，失去电子，发生氧化反应，
所以该电极作负极，电极反应式是
。
②一段时间后，需向装置中补充 ，请依据反应原理解释原因：________________
___________________________________________________________________________
___________________。
电池总反应式为 ，有水生成，使溶液逐渐变稀，为了保持碱溶液的浓度不变，所以要补充 (共23张PPT)
第二单元 化学能与电能的转化
第3课时 燃料电池
1
教材预习·必备知识全过关
2
要点归纳·能力素养全提升
素 养 目 标 1.能基于原电池装置的认知模型分析陌生的化学电池，设计简单的燃料电池，实
现能量转化，培养证据推理和模型认知的化学核心素养。
2.能分析、评价实际生产和生活中的能量转化现象，并能从能源利用率、环境保
护等角度综合考虑，培养科学态度与社会责任的化学核心素养。
01
教材预习·必备知识全过关
一、氢氧燃料电池
1.燃料电池
（1）定义：利用燃料和氧化剂之间发生的______________，将________直接转化为
______的化学电池。
（2）优点：能连续不断地提供电能。
氧化还原反应
化学能
电能
2.氢氧燃料电池
（1）基本构造
碱性氢氧燃料电池的原理示意图
（2）工作原理
氢氧燃料电池用多孔金属作电极，不断充入的氢气和氧气，分别在两极发生______反
应和______反应。其反应表示如下：
种类
负极反应 __________________________
正极反应 _________________________
总反应 氧化
还原
二、制作简单的燃料电池
1.设计思路
以学生电源为直流电源电解水，产生氢气和氧气，然后断开学生电源，接通石英钟的
两电极，此时构成氢氧燃料电池，使化学能转化为电能。 形管中气体多的那边电极
为负极，气体少的那边电极为正极。
2.装置图
正极反应式为_ _______________________。
负极反应式为_ _________________。
证明电极上氢气和氧气发生反应的现象是_______________________________________。
石英钟指针偏转（或 形管中气体体积变小）
02
要点归纳·能力素养全提升
要点一 燃料电池原理的应用
1.常见的四种典型燃料电池
名称 电解质 溶液 电极反应式和总反应式
氢氧燃料 电池
稀硫酸
甲烷燃料 电池
名称 电解质 溶液 电极反应式和总反应式
甲醇燃料 电池
肼燃料电 池
续表
2.燃料电池的原理
通氧气的电极为正极，在电极上得到电子，发生还原反应。
通燃料的电极为负极，在电极上失去电子，发生氧化反应。
例1 某氨气燃料电池的结构如图所示，下列说法错
误的是( )
A
A.正极的电极反应式为
B.电子流向:电极 负载 电极2
C. 由左向右移动
D. 在电极1上发生氧化反应
[解析] 通入氧气的一极为正极,电解质溶液为碱性，所以电极反应式为
,故A项错误；原电池中电子由负极经导线流向正极,电极1
为负极,电极2为正极,所以电子的流向为电极 负载 电极2,故B项正确；原电池
中阳离子流向正极,所以钠离子自左向右移动,故C项正确；据题图可知 在电极1上
转化为 和 ，发生失电子的氧化反应，故D项正确。
变式训练1 一种新型的燃料电池以多孔镍板为电极，并将两极插入 溶液中，然后
分别向两极通入乙烷和氧气，其总反应为 ，
有关此电池的推断正确的是( )
B
A.放电一段时间后，负极周围溶液的 增大
B.正极的电极反应式为
C.每消耗 ，则电路中转移 电子
D.放电过程中 溶液的物质的量浓度不变
[解析] 负极发生氧化反应，电极反应式为
，负极消耗 ，负极周围溶液的 减
小，A错误；正极发生还原反应，电极反应式为 ，B
正确；由负极反应式可知每消耗 ，电路中转移 电子，C错误；该
电池总反应式为 ， 参加反应，物质
的量减少，且有水生成，所以 溶液的物质的量浓度减小，D错误。
要点二 燃料电池电极反应式的书写
燃料电池电极反应式的书写的“三步骤”
如 碱性（ 溶液）燃料电池负极反应式的书写方法：
第一步：确定生成物
&1& ；
第二步：确定电子转移和变价元素原子守恒
；
第三步：依据电解质性质，用 使电荷守恒
；
第四步：依据氢原子守恒配平 的化学计量数
。
例2 一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如图所示。下列有关该电池的说法正确的是
( )
D
A.反应 ，每消耗
转移 电子
B.电极A上 参与的电极反应式为
C.电池工作时， 向电极B移动
D.电极B上发生的电极反应式为
[解析] A项，由化合价变化可知，每消耗 转移 电子，错误；B项，
电极A为负极，电极反应式为 ，错误；C项，
电池工作时， 向电极A移动，错误；D项，电极B是正极，电极反应式为
，正确。
变式训练2 [2022江苏徐州期末]以氮气和氢气为反应物的燃料电池工作原理如图所示。
其中溶有 的稀的A溶液为电解质溶液。下列说法不正确的是( )
D
A. 电极为负极
B. 电极的电极反应式为
C.A溶液中所含溶质为
D.可用蒸发结晶的方法分离出A
[解析] 此电池总反应式是 ，氢气中氢元素的化合价升高，
失去电子，因此 电极为负极，发生氧化反应，故A正确；电解质溶液呈酸性， 电
极为正极，电极反应式为 ，故B正确；根据选项A中总反应
式可知分离出的A为 ，故C正确；氯化铵受热易分解，不能用蒸发结晶的方法
分离出A，应用蒸发浓缩、冷却结晶的方法分离出A，故D错误。(共20张PPT)
A级 必备知识基础练
1.下列关于电解池工作原理的说法错误的是( )
D
A.电解池是一种将电能转化成化学能的装置
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，电解池放电时，电极本身不会参加电极反应
2.[2022江苏淮安阶段练习]下列说法正确的是( )
B
A.在原电池中，电子由正极通过导线流向负极
B.在原电池中，还原剂在负极发生氧化反应
C.在电解池中，与电源正极相连的电极是阴极
D.在电解池中，还原剂在阴极发生氧化反应
3.[2022江阴四校期中联考]关于下图所示①②两个装置的叙述正确的是( )
B
A.装置名称：①是原电池，②是电解池
B.硫酸浓度变化：①增大，②减小
C.电极反应式：①中阳极： ，②中
正极：
D.离子移动方向：①中 向阴极方向移动，②中 向负极方
向移动
4.[2022江苏南京期中] 是一种高效、安全消毒剂。利用电解产生的 与溶液中
的 反应制备 ，装置如图所示。下列说法正确的是( )
D
A.电源电极： 是负极， 是正极
B.阴极的电极反应式：
C.电解过程中 移动方向：
D.产生 的反应：
5.[2022江苏淮安四校第一次学情调查]用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴
极质量增加，电解质溶液的 下降的是( )
B
A. 溶液 B. 溶液 C. 溶液 D. 溶液
6.用如图所示装置以石墨为电极电解氯化铜溶液， 电极上产生能使湿润的碘化钾淀
粉试纸变蓝的黄绿色气体。下列判断正确的是( )
B
A. 为电源正极
B. 电极质量增加
C. 电极若换成 ，反应中该电极质量不变
D. 电极表面发生氧化反应
[解析] 电极上产生能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的黄绿色气体，即产生氯气，则
电极为阳极，与 电极相连的 为电源正极， 电极为阴极，与 电极相连的 为电
源负极。根据分析可知 为电源负极，故A错误； 电极为阴极，铜离子在阴极被还
原生成铜单质，所以 电极质量增加，故B正确、D错误； 电极为阳极，若换成 ，
则 被氧化生成铜离子，电极质量减小，故C错误。
B级 关键能力提升练
7.电解法除烟气中 并实现含 尾气资源化利
用的装置如图所示。下列有关说法正确的是( )
D
A. 电极连接电源的负极
B.若不通 ，则 电极区产生的气体为
C. 电极上的主要反应为
D.电解过程中， 参与反应， 由
电极区移向 电极区
[解析] 由图示知， 在 电极上得电子转化为 ，故 电极为阴极，则
电极为阳极， 在阳极上失电子转化为 。由分析知， 电极为阳极，应该连
接电源的正极，A错误；若不通 ，则溶液中水电离出的 在阳极放电产生 ，
B错误；由分析知， 在 电极上得电子转化为 ，对应电极反应为
，C错误； 参与反应，则转移
电子，此时为了维持溶液中电荷守恒，需有 通过质子交换膜由 电
极区移向阴极 电极区，D正确。
8.[2022江苏扬州期中]我国学者以熔融的 作电解质，在 催化条
件下，以 和 为原料气，在 、常压条件下成功实现电催化合成氨，其装
置如下图所示。下列有关说法不正确的是( )
A
A.电极 应连接电源负极
B.电极 上的反应为
C.反应过程中， 由 极区向 极区迁移
D.该电催化合成氨反应的化学方程式为
[解析] 该装置为电解池，介质为碱性，反应为 和 合成氨， 元素化合价从0降
低至 ，则 在阴极得电子，电极反应式为
； 元素化合价从 升高为0，电极反应式为
。由“电催化合成氨”可知 在电极 处得到电子，则电
极 为阴极，连接电源负极，电极 为阳极，连接电源正极，A错误；电极 为 在
阴极得电子，电极反应式为 ，B正确；电解池中
阴离子移向阳极，则 由 极区向 极区迁移，C正确；阴极反应式:
，阳极反应式:
，则该电催化合成氨反应的化学方程式为
，D正确。
9.[2023江苏南通期末] 是常用的绿色氧化剂，可用如图
所示装置电解 和 制备 。下列说法正确的是
( )
C
A.该装置工作时将化学能转化为电能
B.装置工作时总反应为
C.装置工作过程中 极消耗的 大于 极生成的
D.电解生成 时，电子转移的数目约为
[解析] 电解 和 制备 是将电能转化为化学能，A错误；装置工作时总反应
式为 ，B错误；装置工作过程中 极反应式为
， 极反应式为 ，通电时，电子
转移数目相等， 极消耗的 大于 极生成的 ，C正确；根据
，电解生成 时，转移 电子,电子转移的数
目约为 ，D错误。
10.[2022江苏徐州第一次月考]沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极（如图所示），通入一定的电流。
下列叙述错误的是( )
D
A.阳极发生将海水中的 氧化生成 的反应
B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的
C.阴极生成的 应及时通风稀释安全地排入大气
D.阳极表面形成的 等积垢需要定期清理
11.[2022江苏南京]通过电解废旧锂电池中的 可获得难溶性的 和 ，
电解示意图如图所示（其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过
程中溶液的体积变化忽略不计）。下列说法不正确的是( )
C
A.电极A为阴极，发生还原反应
B.电极B的电极反应：
C.电解一段时间后溶液中 浓度保持不变
D.电解结束，可通过调节 除去 ，再加入
溶液获得
[解析] 由电解示意图可知，电极B上 转化为 ，锰元素化合价升高，失电
子，则电极B为阳极，电极A为阴极，得电子，发生还原反应，A正确；由电解示意图
可知，电极B上 失电子转化为 ，电极反应式为
，B正确；电极A为阴极， 得电子，
电极反应式为 ，依据得失电子守
恒，电解池总反应为 ，反应生
成了 ， 浓度增大，C错误；电解池总反应为
，电解结束后，可通过调节溶
液 将锰离子转化为沉淀除去，再加入碳酸钠溶液，从而获得碳酸锂，D正确。
12.[2022江苏泰州期末]利用双离子交换膜电解 溶液，
可获得氨水和硝酸，装置如图所示。
（1）Ⅰ 室和Ⅲ室可获得产品， 为____（填“阳”或“阴”）离
子交换膜。
阴
[解析] 要得到氨水和硝酸，根据图中信息左边为阳极，阳极
是溶液中水电离出的氢氧根离子失去电子变为氧气，剩余氢
离子，Ⅱ中硝酸根穿过 进入到Ⅰ室与氢离子结合形成硝酸，
因此 为阴离子交换膜。
（2）溶液A为______（填“ ”或“ ”），阴极电极反应式为_______________
_________________________________________。
（或 ）
[解析] 根据前面分析Ⅰ室中得到硝酸，因此溶液A为稀硝酸，阴极是水电离出的氢离
子放电，则阴极电极反应式为 或 。
C级 学科素养创新练
13.[2023苏北四市] 通过电催化法可生成
， 、 是可用于阴极电极的两
种电催化剂，其表面发生转化原理如图所示。下
列有关说法正确的是( )
D
A. 电极发生氧化反应
B.合成过程中 作为还原剂
C.合成过程中用 作电极催化剂更利于生成
D. 电极上发生反应：
[解析] 在 电极，C的化合价由 价降低到 价，发生还原反应，A错误；合
成过程中 中的C由 价降低到 价，作氧化剂，B错误；在 电极，
得电子生成 和 ，不利于生成 ，C错误；在 电极， 得
到电子生成 ，D正确。
14.[2023江苏苏州期末]电解 可制备 ，装置
如图所示。
（1）写出电解时阳极的电极反应式：________________
_________________。电路中每转移 电子，阴极理
论能处理 的体积为_____ （标准状况下）。
4.48
（2）为使电解产物全部转化为 ，需补充物质A。
根据得失电子守恒，阳极得到的 的物质的量大于阴极得到的 的物质的量，所以需充入
A的化学式为_____，补充物质A的理由为_______________________________________
__________________________________________________。(共35张PPT)
第二单元 化学能与电能的转化
第4课时 电解池的工作原理
1
教材预习·必备知识全过关
2
要点归纳·能力素养全提升
素 养 目 标 1.从宏观和微观的角度理解电解池中电子的移动、阴阳离子的移动、阴阳两极上
的反应及其变化、电流形成的过程和原理，培养宏观辨识与微观探析的化学核心
素养。
2.建立对电解过程系统分析认识的思维模型，理解电解的规律，会判断电解的产
物，会书写电解的电极反应式和总反应式，培养证据推理与模型认知的化学核心
素养。
01
教材预习·必备知识全过关
一、电解和电解池
1.电解：在________的作用下，在两电极上分别发生__________和__________的过程。
2.电解池：将______转化为________的装置。
3.电解池的电极名称
阴极：与电源______相连的电极，发生______反应；
阳极：与电源______相连的电极，发生______反应。
4.电解池的构成条件
（1）具有直流电源；（2）两个电极（阴极、阳极）；
（3）电解质溶液或熔融电解质；（4）形成闭合回路。
直流电
氧化反应
还原反应
电能
化学能
负极
还原
正极
氧化
5.电子和离子移动方向
（1）电子：从电源______流向电解池的______，从电解池的______流向电源的______。
（2）离子：阳离子移向电解池的______，阴离子移向电解池的______。
负极
阴极
阳极
正极
阴极
阳极
二、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.过程分析
（1）通电前
熔融 中存在的微粒有_ _________，这些微粒做______________________。
（2）通电后
离子移动方向： 移向____极， 移向____极。
电极上发生的反应：
阴极电极反应式为_ __________________，发生______反应；
阳极电极反应式为_ __________________，发生______反应。
3.分析结论
熔融的 在________作用下发生了______________，生成了_________。
总反应为_ ___________________。
、
无规则（或自由）运动
阴
阳
还原
氧化
直流电
氧化还原反应
和
三、电解氯化铜溶液实验探究
1.根据实验完成下表。
实验现象 实验结论
电流计指针发生偏转 __________________________________
说明电解质溶液导电，形成闭合回路
红色物质
析出金属铜
变蓝
氯气
2.实验原理分析
（1）氯化铜溶液中存在的离子有_______________________，通电前这些离子在溶液
中做自由运动。
（2）通电时在电场的作用下，溶液中的离子做__________，即___________趋向 极，
_ __________趋向 极。
（3） 极（阳极） 的______性大于 ，因而 被______为 ， 极（阴
极） 的______性大于 ，因而 被______为 。
、 、 、
定向运动
、
、
还原
氧化
氧化
还原
02
要点归纳·能力素养全提升
要点一 电解池的工作原理
1.电解池的工作原理
（1）电解时必须使用直流电源，不能使用交流电源。
（2）电解质的水溶液或熔融电解质均可被电解，因为它们均可电离出自由移动的阴、阳离子。
（3）电解过程中，电能转化为化学能而储存在电解产物中，转化过程中遵循能量守恒定律。
（4）电解质溶液（或熔融电解质）的导电过程，就是电解质溶液（或熔融电解质）的电解过程，是化学变化，而金属的导电不发生化学变化。
（5）电解法是一种强氧化还原手段，可以完成非自发的氧化还原反应。
2.电解池中电极名称的判断
（1）根据外接电源的正、负极判断：电源正极连接的是阳极，电源负极连接的是阴极。
（2）根据电极产物判断：如果电极上产生 或 ，该电极一般是阳极；如果电极上
产生 ，该电极一般是阴极。
（3）根据电解质溶液中离子的移动方向判断：阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。
（4）根据电极反应式判断：发生氧化反应的电极是阳极，发生还原反应的电极是阴极。
3.电极产物的判断
（1）阳极产物的判断
①活性金属电极（金属活动性顺序中排在 之前，包括 ）：电极金属失电子，生
成对应的金属阳离子，溶液中的阴离子不放电。
②惰性电极（ 、 、石墨等） 溶液中的阴离子失电子，生成对应的非金属单质
或高价化合物。
阴离子放电顺序： 含氧酸根离子。
（2）阴极产物的判断
①与电极材料无关，直接根据阳离子放电顺序进行判断，溶液中的阳离子得电子生成
对应的单质或低价化合物。
②阳离子的放电顺序：
例1 如图中 、 分别是直流电源的两极，通电后发现 极质量增加， 极处有无色无
味气体放出。符合这一情况的是表格中的( )
A
选项
A 锌 石墨 负极
B 石墨 石墨 负极
C 银 铁 正极
D 铜 石墨 负极
[解析] 由 极质量增加可知，溶液中阳离子在 极析出，则 为阴极， 为负极；因B
中 极不析出金属，C中 为正极，则B、C均错误；又由 极有无色无味气体放出，
可知D项错误。
变式训练1 [2022江苏连云港期末]电解法转化 可实现
资源化利用。电解 制 的原理示意图如图。下
列说法正确的是( )
B
A.气体 可能是
B.电解时阴极反应式：
C.电解过程中，阳极区的 溶液浓度保持不变
D.电解过程中每转移 电子，理论上消耗标准状况下
要点二 酸、碱、盐溶液电解规律（惰性电极）
1.电解水型
电解质
阳极反应式 阴极反应式 减小 增大 不变
复原加入物质 2.电解电解质型
电解质
阳极反应式
阴极反应式
增大 -
复原加入物质
3.电解质和水都发生电解型
电解质
阳极反应式
阴极反应式
增大 减小
复原加入物质
例2 用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物（方括号内的物
质），一定能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是( )
B
A. B. C. D.
[解析] A项: ，反应后脱离反应体系的物质
是 和 ，所以应当加入适量 才能复原；B项: ，反应
后脱离反应体系的是 和 ，加入适量 可以复原；C项:
，反应后脱离反应体系的是 和 ，应通
入适量 气体才能复原；D项: ，反应后
脱离反应体系的是 和 ，加入适量 可以复原。
变式训练2 用如图所示装置（ 、 是直流电源的两极）分别进行下列各组实验，则
下表中各项所列对应关系均正确的一项是( )
选项 通电后现象及结论
A 正极
B 正极
C 负极
D 负极
√
[解析] 电解 溶液时，阳极上是 发生失电子的氧化反应，即 管中
放电，酸性增强，酸遇酚酞不变色，即 管中呈无色，A错误；电解 溶液时，
阴极上是 发生得电子的还原反应，即 管中电极反应是析出金属 的反应，B错
误；电解 溶液时，阳极上是 发生失电子的氧化反应，即 管中 放电，
产生 ，C正确；电解 溶液时，实际上电解的是水，导致 溶液的浓度增
大，碱性增强， 升高，D错误。
要点三 原电池和电解池的比较——四同一多
“同”：两极一液一导线
“多”：电解池多直流电源
装置 类别 原电池 电解池
原理 使氧化还原反应中电子的转移做 定向移动，从而形成电流 使电流通过电解质溶液或熔融电解质而在阴、
阳两极引起氧化还原反应的过程
装置 特点 将化学能转变成电能 将电能转变成化学能
装置 类别 原电池 电解池
实例
续表
装置 类别 原电池 电解池 电极 名称 负极 正极 阴极 阳极
反应 类型 氧化反应 还原反应 还原反应 氧化反应
反应 特征 自发的氧化还原反应（主动） 借助电流（被动） 续表
装置 类别 原电池 电解池
电极 判断 由电极本身决定正极:流入电子负 极:流出电子 由外电源决定阳极:连电源正极阴极:连电源负
极
电子 流向
离子 移动 阳离子向正极移动阴离子向负极 移动 阳离子向阴极移动阴离子向阳极移动
续表
例3 采用电化学方法使 与 反应，
会生成非常活泼的·OH（羟基自由基）中间体，
可用于降解废水中的有机污染物，原理如下
图所示。下列说法不正确的是( )
C
A. 电极上发生的电极反应式：
B.可将 电极上产生的 收集起来，输送到 电极继续使用
C.根据装置推测， 电极是阳极， 在该电极侧产生
D.起始时，在 电极附近加入适量 或 ，均能让装置正常工作
[解析] 据图可知 电极上 失电子生成氧气，电极反应式为
，故A正确；据图可知 电极上的反应物有 ，而 电极
产生 ，所以可将 电极上产生的 收集起来，输送到 电极继续使用，故B正确；
据图可知 电极上 得电子转化为 ， 得电子结合氢离子生成 ，均发
生还原反应，所以 电极为阴极，故C错误；据图可知该装置工作时 与 循
环转化，所以起始时，在 电极附近加入适量 或 ，均能让装置正常工作，
故D正确。
易错警示
在实际电解应用中，微粒的放电顺序往往受到外界条件（如浓度、温度、电流强
度等）的影响而出现变化。所以我们不能完全按照离子的放电顺序认识电解，而要根
据实际情况判断放电微粒。
变式训练3 [2023河南安阳开学考试]某课外小组用如图所示装置做电化学实验，装置
Ⅰ工作一段时间后，将电源改为电流表，变成装置Ⅱ。下列说法正确的是( )
B
A.两个装置都是将化学能转化为电能的装置
B. 极为电源的正极
C.向装置Ⅰ中溶液滴加酚酞，工作时左侧试管口附近
溶液出现红色
D.装置Ⅱ中 电极反应式为
[解析] 装置Ⅰ为电解池，装置Ⅱ为原电池。装置Ⅰ含有电源，为电解池，将电能转化
为化学能，故A错误；由装置Ⅱ可知， 、 中气体的体积之比为 ，则装置Ⅰ中
发生电解水的反应， 得到 ， 得到 ，故 极为电源的正极，故B正确；电解
水时，左侧发生反应 ，遇到酚酞不会变色，故C错误；装
置Ⅱ中溶液呈中性，电极反应式为 ，故D错误。(共17张PPT)
A级 必备知识基础练
1.[2022江苏淮安期末]下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是( )
A B C D
太阳能电池 燃气燃烧 电池充电 水力发电
C
2.1807年化学家戴维电解熔融氢氧化钠制得钠：
；后来盖·吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用
也制得钠： 。下列有关说法正确的是( )
D
A.戴维法制钠，阳极的电极反应式为
B.盖·吕萨克法制钠原理是利用铁的金属性比钠的强
C.若用戴维法与盖·吕萨克法制得等量的钠，两方法转移的电子总数相等
D.还可以用电解熔融氯化钠法制钠
3.用石墨电极电解饱和食盐水，下列分析错误的是( )
D
A.得电子能力： ，故阴极得到
B.促进了水的电离，故阴极区得到
C.失电子能力： ，故阳极得到
D.电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后，溶液呈中性
4.利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。下列有关说法正确的是( )
C
A.通电后， 向阳极移动
B.银片与电源负极相连
C.该电解池的阴极反应可表示为
D.当电镀一段时间后，将电源反接，铜牌可恢复如初
5.[2022江苏淮安期末] 电化学制 。如图所示表示以 溶
液作电解质溶液进行电解的示意图， 在 电极上可以转化为
，该电极反应式为_ _______________________________，电
解一段时间后，阳极区 溶液的物质的量浓度减小，其原因是
_ _________________________________________。
在阳极被氧化，钾离子从右室往左室移动
[解析] 该电解装置中铜电极为阴极，石墨电极为阳极。 在 电极上可以转化为
，该电极反应式为 ； 在阳极被氧化，钾
离子通过阳离子交换膜移向左室，导致 的物质的量浓度降低。
B级 关键能力提升练
6.[2022江苏徐州沛县调研]高铁酸钠 是一种新型绿色水处理剂，它在对水的
消毒和净化整个过程中，不会产生任何对人体有害的物质。工业上可用电解浓
溶液制备 ，其工作原理如图所示，两端隔室中离子不能进入中间隔室。下列
说法错误的是( )
B
A.阳极反应式：
B.离子交换膜 是阴离子交换膜
C.甲溶液可循环利用
D.当电路中通过 电子时，有 生成（标
准状况）
[解析] 阳极发生氧化反应，铁失电子产物与 反应，生成 和 ，电极反
应式为 ，A正确；电解池中阳离子向阴极移动，
通过离子交换膜 的是 ，故 为阳离子交换膜，B错误；阴极甲溶液为浓的氢氧
化钠溶液，可循环利用，C正确；阴极发生还原反应，水电离出的氢离子放电生成氢
气和氢氧根，电极反应式为 ，当电路中通过 电子
时，会有 生成，其在标准状况下的体积为 ，D正确。
7.[2022江苏常熟中学月考]电解精炼铜的废液中含有大量的 、 ，下图为用惰
性电极回收废液中铜、浓缩 溶液的装置示意图。下列说法正确的是( )
D
A.交换膜 为阴离子交换膜
B.若电极 改为 ，仍可达到预期实验目的
C. 极电极反应式：
D.当获得 溶液时，最多回收
[解析] 该装置为电解装置，由图可知， 与 透过交换膜进入浓缩室，由离子
移动方向可知电极 为阳极，电极 为阴极，据此分析回答。由图可知，阳极区
通过交换膜 进入浓缩室，故交换膜 为阳离子交换膜，故A错误；电极 为阳极，
电极上 发生氧化反应生成氯气，若电极 改为 ，则 失电子生成 ，也会
通过交换膜 进入浓缩室，故不能达到预期实验目的，故B错误； 极为阴极，电极
上 发生还原反应生成 ，发生的电极反应式为 ，故C错误；
若浓缩得到 溶液，则有
进入浓缩室，电路中有
电子通过，可析出 ，其质量为 ，
故D正确。
8.[2022江苏盐城期末]为早日实现“碳中和、碳达峰”，研究人员利用太阳能电池将工业
排放的 转化为 ，原理如图所示。下列说法正确的是( )
C
A.电子从 极经缓冲溶液到 极
B.每转移 时，阳极电解质溶液的质量减
少
C.阴极的电极反应式为
D.随着反应的进行，缓冲溶液中 增
大， 减小
9.[2023江苏南通期末] 可由黄铜矿（主要成分 ）通过电化学反应转变而成，
其工作原理如图所示。下列有关电解 制备 的说法不正确的是( )
C
A.电极 应接直流电源的正极
B.电解时， 由 极区移向 极区
C.当外电路中通过 时，可得到
D.电解时 电极上发生的电极反应为
10.[2022江苏盐城校考阶段练习]电解原理在化学工业中有广泛应用。如
图表示一个电解池，装有电解液 ， 、 是两块电极板，通过导线与
直流电源相连。
请回答以下问题:
（1）若 、 都是惰性电极， 是饱和 溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几
滴酚酞试液，则：
①电解池中 极上的电极反应式为_ _________________。
[解析] 若 、 都是惰性电极， 是饱和 溶液，和电源的负极相连的电极 是阴
极，该电极上氢离子发生得电子的还原反应，即 ；
② 电极上的电极反应式为_ __________________，检验该电极反应产物的方法及现象
是________________________________________________。
把湿润的淀粉碘化钾试纸放在 电极附近，试纸变蓝
[解析] 和电源的正极相连的电极 是阳极，该电极上氯离子发生失电子的氧化反应，
即 ，氯气可用淀粉碘化钾试纸检验，可使试纸变蓝色。
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液 选用 溶液，则:
① 电极的材料是______，电极反应式是_ ________________。
纯铜
[解析] 电解方法精炼粗铜，电解池的 电极是阴极，材料是纯铜，电极反应为
；
② 电极的材料是______，电极反应式是_ ________________（说明:杂质发生的电极
反应不必写出）。
粗铜
[解析] 电极的材料是粗铜，电极反应式是 。
（3）如利用该装置实现铁上镀锌，电极 上发生的反应为_ ________________，电解
池盛放的电镀液可以是_ __________或___________（填两种电解质溶液）。
溶液
溶液
[解析] 如利用该装置实现铁上镀锌，镀件铁是阴极，镀层金属锌是阳极，电极 即阴
极上发生的反应为 ，电镀液是含有镀层金属阳离子的盐溶液，可以
是 溶液或 溶液。
C级 学科素养创新练
11.（1）[2022江苏徐州沛县调研] 和
是主要大气污染物，利用如图装置可
同时吸收 和 。
① 是直流电源的____极。
负
②已知电解池的阴极室中溶液的 在
之间，阴极的电极反应为__________
____________________________。
③写出电解池中发生反应的离子方程式：_ _________________________________。
（2）[2022江苏连云港期末]电化学氧化法处理酸性废水中 的原
理是利用电解产生高活性羟基自由基 将 氧化成 ，电解
产生·OH的反应机理如图所示。
①电解制取·OH的过程可描述为________________________________
____________________________________________________________
___________。
得电子结合 生成 ， 得电子生成 ，生成的 与 在酸性条件下反应生成 和
②写出·OH与 反应的离子方程式：_ ________________________________。
(共23张PPT)
第二单元 化学能与电能的转化
第5课时 电解原理的应用
1
教材预习·必备知识全过关
2
要点归纳·能力素养全提升
素 养 目 标 1.通过对氯碱工业、电镀、铜的电解精炼等原理的分析，认识电能与化学能之间
的能量转化，培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。
2.建立电解应用问题的分析思维模型和电解相关计算的思维模型，加深对电解原
理的理解和应用，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
01
教材预习·必备知识全过关
一、电解饱和食盐水
1.电解饱和食盐水
（1）电解饱和食盐水的原理示意图
（2）通电前，氯化钠溶液中含有四种自由移动的离子，它们是____________________
_____。
、 、 、
（3）通电时，移向阳极的离子是_ __________，____在阳极优先放电，移向阴极的离
子是_ _________，____在阴极优先放电，因____放电，导致水的电离平衡
向右移动，使阴极区溶液呈____性。
（4）电极反应式和总反应方程式
①阳极：_ __________________；
阴极：_ _________________。
②总反应的化学方程式为_ ___________________________________；
总反应的离子方程式为_ ________________________________。
2.氯碱工业概念
用电解____________的方法来制取氢氧化钠、氢气和氯气，并以它们为原料生产一系
列化工产品的工业，称为氯碱工业。
、
、
碱
饱和食盐水
二、铜的电解精炼
1.粗铜成分
主要成分：____。杂质金属：比铜活泼的有 等，不如铜活泼的有 、 等。
2.装置
3.电解精炼铜的原理是_____________________________________失去电子，产生的阳
离子残留在溶液中;__________________________________以金属单质的形式沉积在电
解槽的底部,形成阳极泥;溶液中的铜离子获得电子在纯铜上析出。
粗铜中的铜和比铜活泼的金属 、 等
粗铜中比铜不活泼的金属 、 等
三、电镀
1.概念：应用______原理在某些金属或其他材料制品表面镀上一薄层其他______或
______的过程。
电解
金属
合金
2.基础实验：铁钉镀锌
根据电解原理，设计在铁钉上镀锌的实验方案。
电解 原理 电镀 方案 电极材料 阳极：______，阴
极：______
电镀液
镀件 铁钉
锌片
铁钉
3.电镀时，通常以待镀金属制品为______，以镀层金属为______，用含有___________
_________作电解质溶液。电镀的特点是阳极参与电极反应，电镀过程中____________
_____、________等保持不变。
阴极
阳极
镀层金属离子的溶液
相关离子的浓度
溶液
02
要点归纳·能力素养全提升
要点一 氯碱工业
氯碱工业：用电解饱和食盐水的方法来制取氢氧化钠、氢气和氯气，并以它们为原料
生产一系列化工产品的工业，称为氯碱工业。
工业电解饱和食盐水制备烧碱时常用阳离子交换膜将两溶液分开，使阳离子能透过阳
离子交换，而阴离子不能通过。
阳离子交换膜的作用：只允许 等阳离子通过，不允许 、 等阴离子及气体
分子通过，可以防止阴极产生的氢气与阳极产生的氯气混合发生爆炸，也能避免氯气
与阴极产生的氢氧化钠反应而影响氢氧化钠的产量和质量。
例1 工业电解饱和食盐水制烧碱时需阻止 移向阳极，目
前采用阳离子交换膜将两极溶液分开（如图所示）（ 处加
少量 以增加溶液导电性）。
（1）C、D分别是直流电源的两电极，C是电源____极，D是
电源____极。
负
正
[解析] 阳离子向阴极移动，由 移动方向知右侧电极为阴极，C、D分别是直流电
源的两电极，故C是电源负极，D是电源正极。
（2）电解一段时间后，_____由A口导出，____由B口导出。阴极附近碱性增强的原因
是_ _________________（用电极反应式表示）。
[解析] 电解一段时间后，阳极（左侧电极）产生 ，阴极（右侧电极）产生 和
，可知 从A口导出， 从B口导出；由于阴极附近发生的是电解水的反应，
产生的 不断形成氢气析出，导致溶液中 浓度增大，碱性增强，用电极反应式
表示为 。
（3）若不采用阳离子交换膜， 向阳极移动，发生的反应可用离子方程式表示为
_ _____________________________。
[解析] 若不采用阳离子交换膜， 向阳极移动，与 发生反应，离子方程式表示
为 。
归纳总结 离子交换膜的分类和应用
______________________________________________________________________________________________________
变式训练1 如图所示是根据氯碱工业中离子交换膜技术原理，
设计的电解 溶液生产 和 溶液的装置。
请回答: 为____（填“阳”或“阴”）离子交换膜；阳极的电极
反应式是_ ________________________。从D、 口流出或
阴
（加入少量稀硫酸）
流进的物质的化学式分别为_______、_ _______________________ 。
要点二 电解精炼铜与电镀的对比
装置类型 电解精炼铜 电镀铜
电极材料 阴极 纯铜 镀件
阳极 粗铜 纯铜
电极反应式 阳极
阴极
电解质溶液浓度的变化 电解质溶液成分及浓度
均不变
例2 金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量 、 、 、 等杂质，可用电解法制
备高纯度的镍。电解时，下列有关叙述正确的是（已知氧化性： ）
( )
C
A.阳极发生还原反应，电极反应式：
B.电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
C.电解后，电解槽底部的阳极泥中主要有 和
D.电解后，溶液中存在的金属阳离子只有 和
[解析] 根据电解原理，阳极上发生失电子的氧化反应，故A错误；粗镍作阳极，根据
金属活动性顺序，金属活动性强的先放电，因此阳极发生反应：
、 、 ，阴极发生反应：
，因此电解过程中阳极减少的质量与阴极增加的质量不相等，故B
错误；根据相应离子的氧化性强弱顺序，推出 比 活泼， 放电， 不放电，
阳极泥中主要有 和 ，故C正确；精炼时，电解液中含有 ，因此电解后溶液
中存在的金属阳离子除 、 外，还有 ，故D错误。
归纳总结
（1）电解精炼过程中的“两不等”：电解质溶液浓度在电解前后不相等；阴极增
加的质量和阳极减少的质量不相等。
（2）电镀过程中“一不变”：电镀液（电解质溶液）的浓度不变。
变式训练2 如图所示，甲、乙为相互串联的两个电解池。
（1）甲池若为电解精炼铜的装置，则A极为____极，电极材料是______，电极反应式
为_ ________________，电解质溶液可以是___________________________。
阴
纯铜
溶液（答案合理即可）
（2）乙池中铁极的电极反应式为_ ______________。
（3）若将乙池中的石墨电极改为银电极，则乙池为______装置，电解一段时间后，电
解质溶液的浓度______。
电镀
不变
