第21讲 电解原理及其应用
一、 选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1 [2025常州中学期中]一种浓差电池的放电原理是利用电解质溶液的浓度不同而产生电流。某浓差电池装置示意图如图所示，该电池使用前将开关K先与a连接一段时间后再与b连接。下列说法正确的是( )
A. 交换膜应当选择阳离子交换膜
B. K与b连接时，电极A的质量相比于K与a相连时，质量会减轻
C. K与b连接时，电极B上发生的反应为Cu－2e－===Cu2+
D. K与b连接时，电极A发生还原反应
2 [2025常州期中]电解法制备H2O2的装置如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该装置工作时将化学能转化为电能
B. 电解时，a极电极反应式：O2＋2H＋＋2e－===H2O2
C. 电极b与电源负极相连接
D. 电解生成2 mol H2O2时，理论上有4 mol H＋从a极室通过质子交换膜进入b极室
3 [2025南通期中]一种采用电解和催化相结合的循环方式实现高效制H2和O2的装置如图所示。下列说法正确的是( )
A. 加入Y的目的是补充H2O
B. 电极a连接电源正极
C. 电极b表面发生的反应为Br－－6e－＋3O2-===BrO
D. 催化阶段Z与Br－的物质的量之比为2∶3
4 [2025徐州期中]利用电解法可使 Fe2(SO4)3转化成FeSO4, 加入甲醇能提高FeSO4产率， 装置如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A. 电解时Fe3+在阴极放电
B. 可用酸性KMnO4溶液检验有Fe2+生成
C. 反应中每生成1 mol HCHO，转移电子数约为2×6.02×1023
D. 生成的HCHO具有还原性，能防止Fe2+被氧化
5 [2025南师附中期中]回收利用工业废气中的CO2和SO2，实验原理示意图如下。下列说法不正确的是( )
A. m极为电源正极
B. 电解过程中，双极膜中产生的H＋移向右侧，产生的OH－移向左侧
C. 装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2
D. 装置b中，每当有标准状况下22.4 L CO2参与反应时，CO2可得到2 mol电子
6 [2024南通、泰州等七市二调]一种电解装置如图所示，电解时H＋从右室移向左室。通过电解获得的电解液可实现 。下列说法正确的是( )
A. 左室电解获得的电解液可用于实现“转化Ⅰ”
B. 右室发生的电极反应为Cr2O＋14H＋＋6e－===2Cr3+＋7H2O
C. “转化Ⅱ”发生的反应为
D. “转化Ⅰ”生成1 mol ，理论上电路中通过3 mol e－
7 [2024无锡四校学情调研]太阳能光电催化—化学耦合分解H2S的装置如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 若接铅酸蓄电池进行电解，b极接Pb电极
B. a极的电极反应为H2S－2e－===S＋2H＋
C. 理论上每生成1 mol H2，a极上有2 mol Fe2+参与放电
D. 利用太阳能光进行电催化可以节约能源并产生清洁能源
8 [2024南京学情调研]锂硫电池因成本低、比能量高被寄予厚望。一种锂硫电池的结构如图所示，硫电极采用柔性聚丙烯石墨烯硫复合材料。工作时，在硫电极发生反应：
S8＋e－===S，S＋e－===S，
2Li＋＋S＋2(1－)e－======Li2Sx。
下列说法正确的是( )
A. 充电时，Li＋从b电极向a电极迁移
B. 放电时，外电路电子流动的方向是a电极→b电极
C. 放电时，正极反应为2Li＋＋S8－2e－===Li2Sx
D. 石墨烯的作用是增强硫电极导电性能
9 [2024扬州期末]电解法制备Na2FeO4的工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. M为电源的负极
B. 阳极上的电极反应式为Fe－6e－＋4H2O===FeO＋8H＋
C. 阴离子交换膜应能允许OH－通过而能阻止FeO的扩散
D. 理论上每转移0.1 mol e－，阴极上会产生1.12 L气体
10 [2023南通如皋期末]用电化学方法可以去除循环冷却水(含有Ca2+、Mg2+、HCO、苯酚等)中的有机污染物，同时经处理过的冷却水还能减少结垢，其工作原理如下图所示。下列说法正确的是( )
A. b为电源的正极
B. 钛基电极上的反应式为H2O＋e－===H＋＋·OH
C. 碳钢电极底部有Mg(OH)2、CaCO3生成
D. 每生成标准状况下2.24 L CO2，需要消耗 0.5 mol·OH
11 [2023南通如皋适应考一]双极膜是一种离子交换膜，在电场作用下能将中间层的水分子解离成H＋和OH－，并分别向两极移动。一种用双极膜电解法制取NaBrO3和丁二酸的装置如图所示。
下列说法正确的是( )
A. b极应与直流电源的负极相连
B. a极上的电极反应为HOOCCH===CHCOOH＋2H＋－2e－===
HOOCCH2CH2COOH
C. 外电路中每转移1 mol电子，双极膜中有1 mol水解离
D. 电解一段时间后，若溶液中Br－不足，则b极处可能有H2产生
12 [2023苏北四市期末]CO2通过电催化法可生成C2H5OH，c NC、i NC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( )
A. i NC电极发生氧化反应
B. 合成过程中CO2作为还原剂
C. 合成过程中用i NC作电极催化剂更利于生成C2H5OH
D. c NC电极上发生反应：2CO2＋12H＋＋12e－===C2H5OH＋3H2O
二、 非选择题
13 [2023江苏卷]催化电解吸收CO2的KOH溶液可将CO2转化为有机物。相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图所示。
FE% ＝×100%
其中，QX＝nF，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。
当电解电压为U3 V时，电解生成的C2H4和HCOO－的物质的量之比为________(写出计算过程)。
14 (1) [2025苏州高新区第一中学月考]电解Na2CO3溶液的原理如图所示。阳极的电极反应式为________________________________，阴极产生的物质A的化学式为________。
(2) [2025扬州开学考试]向KNO3溶液中通CO2至饱和，再经电解生成尿素(原理如图所示)，a极的电极反应式为____________________________。
(3) [2025南通启东中学月考]工业上还可用电催化CO2制甲醇实现资源综合利用，图示装置(设电解质溶液均呈酸性)工作时，阳极的电极反应式为____________________________________，若阴极只生成甲醇，则每转移6 mol电子时，阴极室溶液质量增加________g。
(4) [2025南师附中期中]催化电解转化CO2可实现CO2资源化利用。科学家研发了一种室温下“可呼吸”的NaCO2二次电池，电池的工作原理如图所示。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为3CO2＋4Na2Na2CO3＋C。放电时，ClO移向________(填“Na”或“Ni”)电极。充电时，阳极的电极反应式为_____________________________。
15 (1) [2024徐州一中、淮阴中学、姜堰中学联考改编]电解酸性ZnSO4溶液制备Zn时，采用Al作阴极，惰性电极作阳极，电解过程中发现当阳极产生1 mol O2时，阴极析出的Zn小于2 mol，其可能的原因是__________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________。
电解过程中总反应的离子方程式为________________________________________。
(2) [2024镇江名校期初]CO2通过电解法转化为HCOO－的反应机理如图1所示，Pt电极上覆盖的Nafion膜是一种阳离子交换膜，对浓度不高的HCOO－有较好的阻拦作用，可让H2O自由通过。电路中通过的电量与HCOO－产率的关系如图2所示，相同条件下，Pt电极有Nafion膜HCOO－产率明显提高，但电量>1 000 C后又显著下降，可能原因是_____________________________________________
_______________________________________________________________。
若电解时将Nafon膜置于两个电极中间，保持电流恒定，20 h时向阳极区补充KHCO3，电压与时间的关系如图3所示，0～20 h，电压增大的原因是__________
_________________________________________________________________。
图1 图2 图3
(3) [2024南通四模]①电催化还原N2制NH3。在碱性水溶液中，通过电催化使N2还原为NH3的电极反应式为______________________________。该制氨方法尚未能应用于工业生产，除因为N2的溶解度低、难吸附在电极和催化剂表面外，还有__________________________________________。
②电催化还原NO制NH3。NF是一种电极载体，分别以Ni2P/NF、Fe/NF、NF为阴极材料，电解含NO的中性溶液(电极材料与溶液不发生反应)。控制电压恒定、催化剂的面积为0.25 cm2，电解2小时后，不同电极上NH3的产率及NH3的选择性如图4所示。分别以Ni2P/NF、Fe/NF电极电解NaNO2溶液相同时间：cNi2P/NF(NO)＞cFe/NF(NO)，原因是______________________________________
_______________________________________________________________。
已知：NH3的产率＝；NH3的选择性＝ eq \f(n生成(NH3),n消耗（NO）)
×100%。以 Ni2P/NF 为电极电解NaNO2溶液2小时，消耗n总(NO)＝________mol。
图4
第21讲 电解原理及其应用
1 B 该浓差电池中的交换膜能阻止Cu2+通过，应当选择阴离子交换膜，A错误；K与a相连时，是电解池装置，电极A为阴极：Cu2+＋2e－===Cu，质量会增大，K与b连接时，是原电池装置，电极A是浓差电池的负极，发生氧化反应：Cu－2e－===Cu2+，质量会减轻，B正确，D错误；K与b连接时，是原电池装置，电极B是浓差电池的正极：Cu2+＋2e－===Cu，C错误。
2 B 用电解法制备H2O2时，电能转化为化学能，A错误；O2―→H2O2过程中O元素的化合价降低，得电子被还原：O2＋2H＋＋2e－===H2O2，B正确；电极b上发生失电子的氧化反应，应与电源正极相连接，C错误；a极电极反应式为O2＋2H＋＋2e－===H2O2，电解生成2 mol H2O2时，理论上有4 mol H＋从b极室通过质子交换膜进入a极室，D错误。
3 A 采用电解和催化相结合的循环方式实现高效制H2和O2的实验结束后，除了H2O之外，其他物质基本不损耗，故加入Y的目的是补充H2O，A正确；由BrO―→Br－知，Z为O2，则X为H2，故电极a连接电源负极，B错误；O2-在溶液中不能存在，C错误；由得失电子守恒知，催化阶段Z与Br－的物质的量之比为3∶2，D错误。
4 B Fe3+―→Fe2+，Fe元素化合价降低，Fe3+得到电子，则电解时Fe3+在阴极放电，A正确；电解液中的甲醇、甲醛均能使酸性KMnO4溶液褪色，会干扰Fe2+的检验，B错误；CH3OH―→HCHO，C元素由－2价升高到0价，化合价升高2价，则反应中每生成1 mol HCHO，转移电子数约为2×6.02×1023，C正确；HCHO具有还原性，可作抗氧化剂，能防止Fe2+被氧化，D正确。
5 C SO―→SO，S元素化合价升高，SO在阳极发生失去电子的氧化反应，与阳极相连的m极为电源正极，A正确；电解过程中，阳离子(H＋)移向阴极区(右侧)，阴离子(OH－)移向阳极区(左侧)，B正确；NaHCO3溶液不能吸收CO2，C错误；标准状况下，22.4 L CO2的物质的量为1 mol，装置b中，CO2―→HCOOH，C元素由＋4价降低到＋2价，化合价降低2价，每当有1 mol CO2参与反应时，CO2可得到2 mol电子，D正确。
6 C 电解池中，H＋移向a极，则a极为阴极，Ti4+得电子被还原为Ti3+，Ti3+是还原产物，具有还原性，不能将—CH3氧化为—COOH，但可以将—NO2还原为—NH2，A错误，C正确；b极为阳极，阳极区的Cr3+应该失电子发生氧化反应，B错误；“转化Ⅰ”中，—CH3被氧化为—COOH，仅探讨这2个基团，C元素由－3价升高为＋3价，化合价升高6价，故“转化Ⅰ”生成1 mol ，理论上电路中通过6 mol e－，D错误。
7 B 由H＋→H2知，b极发生得电子的还原反应，应接铅酸蓄电池的负极(Pb电极)，A正确；a极的电极反应为Fe2+－e－===Fe3+，B错误；由得失电子守恒知，2n(H2)＝n(Fe2+)，理论上每生成1 mol H2，a极上有2 mol Fe2+参与放电，C正确；利用太阳能进行电催化可节约能源，且有部分太阳能转化为氢能，氢能无污染，D正确。
8 D 放电时，Li－e－===Li＋，Li＋从b电极向a电极迁移，A错误；放电时，b电极为负极，a电极为正极，外电路电子流动的方向是b电极→a电极，B错误；放电时正极反应式为2Li＋＋S8＋2e－===Li2Sx，C错误。
9 C 电解法制备Na2FeO4时，Fe失电子生成FeO，故Fe电极为阳极，与电源的正极相连，则M为电源的正极，A错误；阳极区溶液显碱性，电极反应式中不能出现H＋，B错误；在阳极(Fe电极)区生成Na2FeO4，阳极区消耗OH－，为补充OH－，该阴离子交换膜应能允许OH－从阴极区移向阳极区，同时为保证阳极区Na2FeO4的产量不减少，该阴离子交换膜还应不能透过FeO，具有阻止FeO向阴极区扩散的作用，C正确；气体所处状况未知，无法进行相关计算，D错误。
10 C 碳电极上水得电子生成氢气，发生还原反应，为电解池的阴极，b为电源的负极，A错误；阳极失电子，发生氧化反应，钛基电极上的反应为H2O－e－===H＋＋·OH，B错误；碳电极上水得电子生成氢气，发生反应：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，HCO＋OH－===H2O＋CO，碳钢电极底部有Mg(OH)2、CaCO3生成，C正确；钛基电极上的反应为C6H5OH＋28·OH===6CO2＋17H2O，每生成标准状况下2.24 L CO2，需要消耗 mol·OH，D错误。
11 C 该装置为电解池，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，故a极为阴极，b极为阳极。b极为阳极，应与直流电源的正极相连，A错误；a极为阴极，电极反应为HOOCCH===CHCOOH＋2H＋＋2e－===HOOCCH2CH2COOH，
B错误；外电路中每转移1 mol电子，则有1 mol H＋、1 mol OH－移向两极，则双极膜中有1 mol水解离，C正确；若溶液中Br－不足，Br－消耗完后，OH－失去电子放电生成O2，D错误。
12 D i NC电极上CO2得电子生成C2H5OH和CO，C元素化合价均降低，发生还原反应，A错误；合成过程中O2―→H3H2OH，C元素化合价降低，CO2是氧化剂，B错误；由图示可知，i NC电极上CO2部分生成C2H5OH，c NC电极上CO2全部生成C2H5OH，故c NC电极催化剂更有利于生成C2H5OH，C错误；c NC电极得电子生成C2H5OH，电极反应式为2CO2＋12H＋＋12e－===C2H5OH＋3H2O，D正确。
13 1∶2
解析：生成1 mol C2H4转移12 mol电子，生成1 mol HCOO－转移2 mol电子，＝，＝＝1∶2。
14 (1) 4CO＋2H2O－4e－===4HCO＋O2↑ H2
(2) 2NO＋16e－＋CO2＋18H＋===CO(NH2)2＋7H2O
(3) 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 50
(4) Na 2Na2CO3＋C－4e－===4Na＋＋3CO2↑
15 (1) 阴极有H2生成 2Zn2+＋2H2OO2↑＋2Zn＋4H＋ (2) Nafion膜可以阻止HCOO－在阳极放电；电量1 000 C后，c(HCOO－)增大，Nafion膜阻拦作用下降 阳极区pH减小，HCO浓度下降，电阻增大，电流恒定时，电压增大 (3) ①N2＋6e－＋6H2O===2NH3＋6OH－ N2和H2O(H＋)在阴极表面同时发生得电子的竞争反应 ②NO在Fe/NF电极放电过程中转化为其他含氮物质，且转化速率大 (共37张PPT)
模块三
化学反应原理
主题6 化学反应与能量变化
第21讲 电解原理及其应用
配套练习
一、 选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1 [2025常州中学期中]一种浓差电池的放电原理是利用电解质溶液的浓度不同而产生电流。某浓差电池装置示意图如图所示，该电池使用前将开关K先与a连接一段时间后再与b连接。下列说法正确的是( )
A. 交换膜应当选择阳离子交换膜
B. K与b连接时，电极A的质量相比于K与a
相连时，质量会减轻
C. K与b连接时，电极B上发生的反应为Cu
－2e－===Cu2＋
D. K与b连接时，电极A发生还原反应
2
4
5
1
3
7
9
6
8
11
10
12
13
14
15
2
4
5
1
3
7
9
6
8
11
10
12
13
14
15
解析：该浓差电池中的交换膜能阻止Cu2＋通过，应当选择阴离子交换膜，A错误；K与a相连时，是电解池装置，电极A为阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，质量会增大，K与b连接时，是原电池装置，电极A是浓差电池的负极，发生氧化反应：Cu－2e－===Cu2＋，质量会减轻，B正确，D错误；K与b连接时，是原电池装置，电极B是浓差电池的正极：Cu2＋＋2e－===Cu，C错误。
答案：B
2
4
5
1
3
7
9
6
8
11
10
12
13
14
15
2 [2025常州期中]电解法制备H2O2的装置如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该装置工作时将化学能转化为电能
B. 电解时，a极电极反应式：O2＋2H＋＋2e－
===H2O2
C. 电极b与电源负极相连接
D. 电解生成2 mol H2O2时，理论上有4 mol H＋从a极室通过质子交换膜进入b极室
2
4
5
1
3
7
9
6
8
11
10
12
13
14
15
答案：B
解析：用电解法制备H2O2时，电能转化为化学能，A错误；O2―→
H2O2过程中O元素的化合价降低，得电子被还原：O2＋2H＋＋2e－===H2O2，B正确；电极b上发生失电子的氧化反应，应与电源正极相连接，C错误；a极电极反应式为O2＋2H＋＋2e－===H2O2，电解生成2 mol H2O2时，理论上有4 mol H＋从b极室通过质子交换膜进入a极室，D错误。
2
4
5
1
3
7
9
6
8
11
10
12
13
14
15
3 [2025南通期中]一种采用电解和催化相结合的循环方式实现高效制H2和O2的装置如图所示。下列说法正确的是( )
A. 加入Y的目的是补充H2O
B. 电极a连接电源正极
2
4
5
1
3
7
9
6
8
11
10
12
13
14
15
答案：A
2
4
5
1
3
7
9
6
8
11
10
12
13
14
15
4 [2025徐州期中]利用电解法可使 Fe2(SO4)3转化成FeSO4, 加入甲醇能提高FeSO4产率， 装置如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A. 电解时Fe3＋在阴极放电
B. 可用酸性KMnO4溶液检验有Fe2＋生成
C. 反应中每生成1 mol HCHO，转移电子
数约为2×6.02×1023
D. 生成的HCHO具有还原性，能防止Fe2＋被氧化
2
4
5
1
3
7
9
6
8
11
10
12
13
14
15
答案： B
解析： Fe3＋―→Fe2＋，Fe元素化合价降低，Fe3＋得到电子，则电解时Fe3＋在阴极放电，A正确；电解液中的甲醇、甲醛均能使酸性KMnO4溶液褪色，会干扰Fe2＋的检验，B错误；CH3OH―→HCHO，C元素由－2价升高到0价，化合价升高2价，则反应中每生成1 mol HCHO，转移电子数约为2×6.02×1023，C正确；HCHO具有还原性，可作抗氧化剂，能防止Fe2＋被氧化，D正确。
2
4
5
1
3
7
9
6
8
11
10
12
13
14
15
5 [2025南师附中期中]回收利用工业废气中的CO2和SO2，实验原理示意图如下。下列说法不正确的是( )
A. m极为电源正极
B. 电解过程中，双极膜中产生的H＋
移向右侧，产生的OH－移向左侧
C. 装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2
D. 装置b中，每当有标准状况下22.4 L CO2参与反应时，CO2可得到2 mol电子
2
4
5
1
3
7
9
6
8
11
10
12
13
14
15
答案： C
2
4
5
1
3
7
9
6
8
11
10
12
13
14
15
2
4
5
1
3
7
9
6
8
11
10
12
13
14
15
答案： C
2
4
5
1
3
7
9
6
8
11
10
12
13
14
15
7 [2024无锡四校学情调研]太阳能光电催化—化学耦合分解H2S的装置如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 若接铅酸蓄电池进行电解，b极接Pb电极
B. a极的电极反应为H2S－2e－===S＋2H＋
C. 理论上每生成1 mol H2，a极上有2 mol Fe2＋参与放电
D. 利用太阳能光进行电催化可以节约能源并产生清洁能源
2
4
5
1
3
7
9
6
8
11
10
12
13
14
15
答案： B
解析：由H＋→H2知，b极发生得电子的还原反应，应接铅酸蓄电池的负极(Pb电极)，A正确；a极的电极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋，B错误；由得失电子守恒知，2n(H2)＝n(Fe2＋)，理论上每生成1 mol H2，a极上有2 mol Fe2＋参与放电，C正确；利用太阳能进行电催化可节约能源，且有部分太阳能转化为氢能，氢能无污染，D正确。
2
4
1
3
7
9
6
8
11
10
5
12
13
14
15
8 [2024南京学情调研]锂硫电池因成本低、比能量高被寄予厚望。一种锂硫电池的结构如图所示，硫电极采用柔性聚丙烯石墨烯硫复合材料。工作时，在硫电极发生反应：
2
4
1
3
7
9
6
8
11
10
5
12
13
14
15
答案： D
2
4
1
3
7
9
6
8
11
10
5
12
13
14
15
9 [2024扬州期末]电解法制备Na2FeO4的工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. M为电源的负极
2
4
1
3
7
9
6
8
11
10
5
12
13
14
15
答案： C
2
4
1
3
7
9
6
8
11
10
5
12
13
14
15
A. b为电源的正极
B. 钛基电极上的反应式为H2O＋e－===
H＋＋·OH
C. 碳钢电极底部有Mg(OH)2、CaCO3
生成
D. 每生成标准状况下2.24 L CO2，需要消耗 0.5 mol·OH
2
4
1
3
7
9
6
8
11
10
5
12
13
14
15
答案： C
2
4
1
3
7
9
6
8
11
10
5
12
13
14
15
11 [2023南通如皋适应考一]双极膜是一种离子交换膜，在电场作用下能将中间层的水分子解离成H＋和OH－，并分别向两极移动。一种用双极膜电解法制取NaBrO3和丁二酸的装置如图所示。
下列说法正确的是( )
A. b极应与直流电源的负极相连
B. a极上的电极反应为HOOCCH===
CHCOOH＋2H＋－2e－===HOOCCH2CH2COOH
C. 外电路中每转移1 mol电子，双极膜中有1 mol水解离
D. 电解一段时间后，若溶液中Br－不足，则b极处可能有H2产生
2
4
1
3
7
9
6
8
11
10
5
12
13
14
15
答案： C
解析：该装置为电解池，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，故a极为阴极，b极为阳极。b极为阳极，应与直流电源的正极相连，A错误；a极为阴极，电极反应为HOOCCH===CHCOOH＋2H＋＋2e－===HOOCCH2CH2COOH，B错误；外电路中每转移1 mol电子，则有1 mol H＋、1 mol OH－移向两极，则双极膜中有1 mol水解离，C正确；若溶液中Br－不足，Br－消耗完后，OH－失去电子放电生成O2，D错误。
2
4
1
3
7
9
6
8
11
10
5
12
13
14
15
12 [2023苏北四市期末]CO2通过电催化法可生成C2H5OH，c-NC、i-NC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( )
A. i-NC电极发生氧化反应
B. 合成过程中CO2作为还原剂
C. 合成过程中用i-NC作电极催化剂更利于生成C2H5OH
D. c-NC电极上发生反应：2CO2＋12H＋＋12e－===C2H5OH＋3H2O
2
4
1
3
7
9
6
8
11
10
5
12
13
14
15
答案： D
2
4
1
3
7
9
6
8
11
10
5
12
13
14
15
二、 非选择题
13 [2023江苏卷]催化电解吸收CO2的KOH溶液可将CO2转化为有机物。相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如图所示。
2
4
1
3
7
9
6
8
11
10
5
12
13
14
15
其中，QX＝nF，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。
当电解电压为U3 V时，电解生成的C2H4和HCOO－的物质的量之比为________(写出计算过程)。
答案：1∶2
14 (1) [2025苏州高新区第一中学月考]电解Na2CO3溶液的原理如图所示。阳极的电极反应式为___________________________________，阴极产生的物质A的化学式为_____。
2
4
1
3
7
9
6
8
11
10
5
12
13
14
15
H2
(2) [2025扬州开学考试]向KNO3溶液中通CO2至饱和，再经电解生成尿素(原理如图所示)，a极的电极反应式为___________________________
__________________。
2
4
1
3
7
9
6
8
11
10
5
12
13
14
15
CO(NH2)2＋7H2O
(3) [2025南通启东中学月考]工业上还可用电催化CO2制甲醇实现资源综合利用，图示装置(设电解质溶液均呈酸性)工作时，阳极的电极反应式为__________________________，若阴极只生成甲醇，则每转移6 mol电子时，阴极室溶液质量增加_____g。
2
4
1
3
7
9
6
8
11
10
5
12
13
14
15
2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
50
2
4
1
3
7
9
6
8
11
10
5
12
13
14
15
Na
2Na2CO3＋C－4e－===4Na＋＋3CO2↑
15 (1) [2024徐州一中、淮阴中学、姜堰中学联考改编]电解酸性ZnSO4溶液制备Zn时，采用Al作阴极，惰性电极作阳极，电解过程中发现当阳极产生1 mol O2时，阴极析出的Zn小于2 mol，其可能的原因是
______________。电解过程中总反应的离子方程式为_________________
________________。
2
4
1
3
7
9
6
8
11
10
5
12
13
14
15
阴极有H2生成
O2↑＋2Zn＋4H＋
(2) [2024镇江名校期初]CO2通过电解法转化为HCOO－的反应机理如图1所示，Pt电极上覆盖的Nafion膜是一种阳离子交换膜，对浓度不高的HCOO－有较好的阻拦作用，可让H2O自由通过。电路中通过的电量与HCOO－产率的关系如图2所示，相同条件下，Pt电极有Nafion膜HCOO－产率明显提高，但电量>1 000 C后又显著下降，可能原因是__________
_______________________________________________________________
________________。若电解时将Nafon膜置于两个电极中间，保持电流恒定，20 h时向阳极区补充KHCO3，电压与时间的关系如图3所示，0～20 h，电压增大的原因是____________________________________________
_____________________。
2
4
1
3
7
9
6
8
11
10
5
12
13
14
15
Nafion膜
可以阻止HCOO－在阳极放电；电量1 000 C后，c(HCOO－)增大，Nafion
膜阻拦作用下降
流恒定时，电压增大
(3) [2024南通四模]①电催化还原N2制NH3。在碱性水溶液中，通过电催化使N2还原为NH3的电极反应式为________________________________。该制氨方法尚未能应用于工业生产，除因为N2的溶解度低、难吸附在电极和催化剂表面外，还有_________________________________________
__________。
2
4
1
3
7
9
6
8
11
10
5
12
13
14
15
N2＋6e－＋6H2O===2NH3＋6OH－
N2和H2O(H＋)在阴极表面同时发生得电子的
竞争反应
2
4
1
3
7
9
6
8
11
10
5
12
13
14
15
2
4
1
3
7
9
6
8
11
10
5
12
13
14
15
谢谢观看
Thank you for watching
