第二节 电解池
第26课时 电解原理
学习目标 知识网络
1. 了解电解池的工作原理。2. 能写出电解池的电极反应式和总反应。
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 与外接电源正极相连的是电解池的阴极( )
(2) 电解质溶液中的阳离子向阴极移动( )
(3) 在电解池的阳极上发生氧化反应( )
(4) 电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极( )
(5) 右图电解CuCl2溶液的总反应为CuCl2===Cu2＋＋2Cl－ ( )
(6) 电解饱和食盐水总反应：2Cl－＋2H＋Cl2↑＋H2↑( )
(7) 电解HNO3和HNO2混合溶液，最后得到HNO3溶液，阳极的电极反应式：HNO2－2e－＋H2O===3H＋＋NO( )
电解原理(电极反应式的书写和离子、电子流向)
氯化铜溶液的电解装置示意图：
总反应：CuCl2Cu＋Cl2↑
电解池中电极放电规律
1. 电解池中若阳极材料是 Fe、Cu等较活泼的金属，则金属在阳极发生失电子的氧化反应，金属材料电极被消耗而溶解；若阳极材料是惰性电极如Pt、石墨等材料，则阳极材料不参与反应，此时一般是电解质溶液中的阴离子参与反应(如Cl－→Cl2)。
2. 电解池中的阴极一般是溶液中的不太活泼金属的阳离子在阴极发生得电子的还原反应。如用惰性电极电解CuCl2溶液，电极总反应为Cu2＋＋2Cl－Cl2↑＋Cu。若是活泼金属离子如Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋等在溶液中不参与放电，一般由H2O参与放电。如用惰性电极电解MgCl2溶液，则电极总反应为Mg2＋＋2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋Mg(OH)2↓。
用惰性电极电解不同溶液的类型
1. 电解水型(2H2O2H2↑＋O2↑)
实例 电极反应式 电解对象 溶液pH
NaOH溶液 阳极： 阴极： H2O 增大
H2SO4溶液 阳极： 阴极： 减小
Na2SO4溶液 阳极： 阴极： 不变
2. 放出H2生成碱、放出O2生成酸型
实例 电极反应式 电解对象 溶液pH
NaCl溶液 阳极： 阴极： 电解质和水 增大
CuSO4溶液 阳极： 阴极： 减小
特定环境下电解池电极反应式的书写
1. 阳极材料不同，电极反应式可能不同。
(1) 用惰性电极电解饱和食盐水：
2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－
(2) 用铜作电极电解饱和食盐水：
Cu＋2H2OCu(OH)2＋H2↑
2. 要注意电解质是溶液还是熔融状态。
(1) 用惰性电极电解饱和食盐水：
2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－
(2) 用惰性电极电解熔融氯化钠：
2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑
类型1 电解池的构成
下列装置属于电解池的是( )
A B C D
类型2 电解池的工作原理
(2025·湛江期末)工业上电解硫酸钠制备硫酸和NaOH的工作原理如图所示。
下列说法不正确的是( )
A. 电极X与电源负极相连
B. 膜b为阳离子交换膜
C. 电极Y上电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
D. 理论上每制备1 mol硫酸同时制备2 mol NaOH
类型3 电极反应式的书写
(1) (2025·汕头市潮阳区期末)酸性条件下电解硫酸锰制备MnO2，则MnO2在____(填“阳”或“阴”)极生成，其电极反应式为_____________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________。
(2) (2025·江门期末)CO2可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的反应发生在________(填“阳”或“阴”)极，该电极反应式为_______________________________________________________。
1. (2025·惠州期末)下列有关科技创新的应用中将电能转化为化学能的是( )
A. 中国承建卡塔尔最大光伏电站为世界杯供电
B. 长征二号F遥十五运载火箭以偏二甲肼为燃料
C. 世界首部可折叠柔屏手机通话
D. 比亚迪新能源汽车充电
2. 用石墨电极电解CuCl2溶液的装置如图所示。下列分析正确的是( )
A. 通电时CuCl2才发生电离
B. A端为直流电源的正极
C. 阳极上发生的反应：Cu2＋＋2e－===Cu
D. 通电一段时间后，在阳极附近观察到黄绿色气体
3. 电解法制取Na2FeO4的总反应为Fe＋2H2O＋2OH－===FeO＋3H2↑，工作原理如图所示。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。下列叙述正确的是( )
A. 铁电极作阳极，发生还原反应
B. Ni电极发生还原反应，有H2生成
C. 该离子交换膜为阳离子交换膜
D. 当电路中通过1 mol电子时，阴极区有11.2 L H2生成
4. (2025·江门市第一中学)标准状况下电解200 mL NaCl、CuSO4的混合溶液，两极所得气体的体积随时间变化如图所示。则c(CuSO4)为( )
A. 0.1 mol/L B. 0.15 mol/L
C. 0.2 mol/L D. 0.25 mol/L
配套新练案
第二节 电解池
第26课时 电解原理
1. (2025·佛山期末)我国手机产销量全球第一。下列关于手机零部件的说法错误的是( )
A. 充电时化学能转化为电能
B. 铁质开机按钮镀锌保护，可延长其使用寿命
C. 金属材质外框导热性好，有助于手机散热
D. 常用的锂离子电池比能量高
2. 微酸性次氯酸水广泛应用于果蔬、医疗器械等的消毒，具有安全环保的特点。市面上出现一种家用电解装置制备微酸性次氯酸水的电解设备(装置如图所示)。电解过程中，下列说法正确的是( )
A. 电极b的电极反应式：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
B. A、B离子交换膜分别是阴、阳离子交换膜
C. 理论上每转移2 mol e－，阴极室增重46 g
D. 制备微酸性次氯酸水的离子方程式为Cl2＋H2O2H＋＋Cl－＋ClO－
3. 利用活性石墨电极电解CuCl2溶液，进行如图所示实验。实验进行一段时间后。下列说法正确的是( )
A. 阳极石墨棒覆盖一层红色的铜
B. a处出现黄色浑浊，说明氧化性：Cl2C. b处试纸先变红后褪色，说明Cl2有酸性和漂白性
D. c处反应为2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O
4. (2024·广东实验中学)回收利用工业废气中的CO2和 SO2，实验原理示意图如图所示。下列说法正确的是( )
A. 废气中CO2和SO2排放到大气中均会形成酸雨
B. 装置a中溶液显碱性的原因是HCO的水解程度小于HCO的电离程度
C. 电源的正极为N极
D. 装置b中的总反应为SO＋CO2＋H2OHCOOH＋SO
5. (2025·佛山市期末)应用电解法对煤进行脱硫处理的基本原理如图所示。Mn2＋转化为Mn3＋，Mn3＋与煤中的含硫物质FeS2发生反应：FeS2＋15Mn3＋＋8H2O===Fe3＋＋15Mn2＋＋2SO＋16H＋。下列说法错误的是( )
A. a为电源正极
B. 阴极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
C. 电解处理120 g FeS2，电路中转移15 mol电子
D. 电解过程，混合溶液pH升高
6. 某氨气工业生产的绿色程序如下：将适当比例的空气和水蒸气通入阴极，二者均进行电解，O2转化为O2－，水蒸气转化为H2和O2－，O2－通过氧离子薄膜在阳极发生反应。将甲中气体通过除水装置后直接导入哈伯法工艺即可制氨。
下列说法错误的是( )
A. 电解时水蒸气被氧化
B. 甲部分的气体除水蒸气外，主要还有H2和N2
C. 阳极的电极反应式为2O2－－4e－===O2↑
D. 在实验室中可以用碱石灰吸收水蒸气
7. 电催化含氮废水合成尿素[CO(NH2)2]，有助于实现“碳中和”及解决水污染问题。利用如图所示装置可合成尿素。该装置工作时，下列说法不正确的是( )
A. 电源B极为正极
B. 该装置采用质子交换膜
C. a电极上发生反应：2NO＋CO2＋18H＋＋16e－===CO(NH2)2＋7H2O
D. 理论上，每生成15 g CO(NH2)2，阳极区质量减少32 g
8. 一种电化学处理SO2尾气的方法如图所示，该方法可同时得到浓硫酸和连二亚硫酸钠(Na2S2O4)，连二亚硫酸钠具有超强还原性和漂白性。下列说法错误的是( )
A. Pt(Ⅱ)为阴极，应接电源负极
B. 电路中转移2 mol e－时，左侧溶液增加4 mol H＋
C. Pt(Ⅰ)的电极反应式为SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋
D. 该离子交换膜可选用阳离子交换膜
9. 我国科学家研发一种在500 ℃下电解甲烷的制氢方法，反应原理如图所示，其中电解质为熔融态碳酸盐(可传导O2－)。
电源的正极为________(填写“X”或“Y”)，Ni电极上的电极反应式为_________________________ ________________________________________________。
10. 利用太阳能电解水制H2是一种“绿氢”制备方案。采用固体氧化还原调节剂Ni(OH)2-NiOOH作为离子交换体系，实现H2、O2分离，工作原理如图。
(1) 导线中电子由太阳能电池流向________(填“a”“b”“c”或“d”，下同)电极，电解质溶液中OH－流向________电极。
(2) 太阳能电池工作时，b电极上发生的电极反应式为__________________________________________ ___________________________。
(3) 电解一段时间后，右池溶液pH________(填“增大”“减小”或“不变”)，此时若将b、c电极对调，循环利用________(填“是”或“否”)可行。
(4) 若电解质溶液用稀硫酸代替，会引起的后果是______________________________。
(5) 该电解过程中产生的H2和O2可以在NaOH溶液中构成燃料电池，将储存的太阳能释放出，使能源循环利用。
①燃料电池中负极应通入的气体为________。
②燃料电池中通入O2的电极上发生的电极反应式为_________________________________________ ______________________________。
第26课时 电解原理
基础辨析
(1) × (2) √ (3) √ (4) √ (5) × (6) × (7) √
核心笔记
重难点3 1. 4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
2H＋＋2e－===H2↑
2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
2. 2Cl－－2e－===Cl2↑
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
Cu2＋＋2e－===Cu
分类举题
例1 C 【解析】电解池是把电能转化为化学能的装置。装置没有外接电源，A、B错误；装置有外接电源，C正确；装置没有外接电源，且没有形成闭合回路，不能构成电解池，D错误。
例2 A 【解析】电解硫酸钠实质是电解水，电极X的电解质为稀硫酸，则电极X电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，生成H＋，故电极X应与电源正极相连，A错误；电极Y与电源负极相连，电极Y上电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，Na＋向阴极(电极Y)移动，故膜b为阳离子交换膜，B、C正确；由得失电子守恒，每制备1 mol硫酸，同时可制备2 mol NaOH，D正确。
例3 (1) 阳 Mn2＋－2e－＋2H2O===MnO2↓＋4H＋
(2) 阴 CO2＋6H＋＋6e－===CH3OH＋H2O
质量评价
1. D 【解析】太阳能电池板将太阳能转变为电能，A错误；偏二甲肼为燃料发动机能将化学能转变为机械能，B错误；世界首部可折叠柔屏手机通话是原电池的应用，是将化学能转化为电能，C错误；比亚迪新能源汽车采用的是电动机驱动，充电时电能转化为化学能，D正确。
2. D 【解析】CuCl2溶于水即发生电离，A错误；由Cu2＋移向阴极知，A端为直流电源的负极，B错误；阳极上发生氧化反应，应该失电子，C错误；阳极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，通电一段时间后，在阳极附近观察到黄绿色气体，D正确。
3. B 【解析】Fe电极作阳极，发生氧化反应，A错误；Ni电极的电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，B正确；Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，则阴离子(OH－)透过阴离子交换膜从阴极(Ni电极)区移向阳极(Fe电极)区，该离子交换膜为阴离子交换膜，C错误；气体所处状况未知，无法计算体积，D错误。
4. A 【解析】该电解池中阳极发生反应：2Cl－－2e－===Cl2↑、2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，阴极发生反应：Cu2＋＋2e－===Cu、2H＋＋2e－===H2↑，结合电极反应可判断曲线Ⅰ为阴极气体体积与时间的关系，曲线Ⅱ为阳极气体体积与时间的关系。若阳极产生Cl2为224 mL(标准状况)，则由2Cl－－2e－===Cl2↑可知，该段时间电路中转移0.02 mol e－，曲线Ⅱ中由t2时生成O2为112 mL，标准状况下，n(O2)＝＝ 0.005 mol，则共转移电子为0.02 mol＋0.005 mol×4＝0.04 mol，根据得失电子守恒及Cu2＋＋2e－===Cu可知，n(CuSO4)＝＝0.02 mol，所以c(CuSO4)＝＝0.1 mol/L，A正确。
配套新练案
第二节 电解池
第26课时 电解原理
1. A 【解析】充电时电能转化为化学能，A错误；铁质开机按钮镀锌保护，锌比铁活泼，可保护铁不被腐蚀，可延长其使用寿命，B正确；金属材质外框导热性良好，故有助于手机散热，C正确；锂离子电池是一种比能量高的二次电池，D正确。
2. B 【解析】左室的电解质是水，制备的产品是微酸性次氯酸水，说明中间室的Cl－向左室迁移，电极a为阳极，阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑、Cl2＋H2OHCl＋HClO。电极b为阴极，阴极上水电离产生的H＋得到电子被还原为H2，故阴极的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，A错误；Cl－向左室迁移，A离子交换膜为阴离子交换膜，允许Cl－通过，Na＋向右室迁移，B离子交换膜为阳离子交换膜，B正确；转移2 mol电子，电极b会生成1 mol H2，右室减少2 g，同时2 mol Na＋向右室迁移，右室又增重46 g，故右室净增重Δm＝46 g－2 g＝44 g，C错误；微酸性的次氯酸水中次氯酸是弱酸，故其制备的离子方程式应为Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，D错误。
3. D 【解析】阴极石墨棒覆盖一层红色的铜，阳极石墨上产生黄绿色气体，A错误；氧化性：Cl2>S，B错误；Cl2不具有漂白性，C错误。
4. D 【解析】CO2排放到大气中不会形成酸雨，A错误；HCO的水解程度大于电离程度，B错误；右侧电极上发生CO2转化为HCOOH的反应即发生还原反应，右侧电极与电源负极相连，故电源的负极为N极，C错误。
5. D 【解析】该电解池中，Mn元素化合价从＋2升高至＋3，发生氧化反应，则左侧石墨电极为阳极，与外接电源的正极相连，a为电源的正极，A正确；电解开始时，可观察到阴极石墨棒(右侧)上有无色气体产生：2H＋＋2e－===H2↑，B正确；根据总反应，每1 mol FeS2发生反应，转移15 mol电子，120 g FeS2的物质的量为1 mol，则电路中转移15 mol电子，C正确；根据得失电子守恒以及总反应，电路中每转移15 mol电子，消耗15 mol H＋，但总反应中生成16 mol H＋，电解过程中，混合溶液中H＋的物质的量浓度将增大，混合溶液pH降低，D错误。
6. A 【解析】电解时，水蒸气转化为H2和O2－，水蒸气被还原，A错误；阴极上，O2转化为O2－，水蒸气转化为H2和O2－，则甲气体中除水蒸气外还含有H2和N2，B正确；O2－通过氧离子交换膜进入阳极，电极反应式：2O2－－4e－===O2↑，C正确；碱石灰能吸收水，可作干燥剂，D正确。
7. D 【解析】由图可知，b极上H2O转化为O2，则b是阳极，所以电源B极为正极，A正确；阳极反应式为2H2O－4e－===O2＋4H＋；a是阴极，阴极反应式为2NO＋CO2＋18H＋＋16e－===CO(NH2)2＋7H2O，阳极生成氢离子、阴极消耗氢离子，所以该装置采用质子交换膜，B正确、C正确；理论上，每生成15 g CO(NH2)2(即0.25 mol)，电路中转移4 mol电子，阳极放出1 mol氧气，同时有4 mol H＋移入阴极区，所以阳极区质量减少32 g＋4 g＝36 g，D错误。
8. B 【解析】HSO在Pt(Ⅱ)上得到电子，发生还原反应，Pt(Ⅱ)为阴极，应接电源负极，A正确；HSO发生还原反应：2HSO＋2e－＋2H＋===S2O＋2H2O，Pt(Ⅰ)为阳极，SO2发生氧化反应，电极反应式为SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋，电路中每转移2 mol e－，则有2 mol H＋通过离子交换膜进入右侧，则左侧溶液增加2 mol H＋，B错误、C正确；该方法可同时得到浓硫酸和连二亚硫酸钠(Na2S2O4)，说明该离子交换膜不允许SO、S2O通过，应是阳离子交换膜，D正确。
9. X CO＋4e－===C＋3O2－
【解析】根据图示，Ni电极碳酸根离子得电子生成C和O2－，Ni电极为阴极，则电源的正极为X，Ni电极上的电极反应式为CO＋4e－===C＋3O2－。
10. (1) a bd
(2) Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O
(3) 增大 是
(4) NiOOH、Ni(OH)2被硫酸溶解
(5) ①H2 ②O2＋2H2O＋4e－===4OH－(共38张PPT)
第四章
化学反应与电能
第二节 电解池
第26课时 电解原理
目 标 导 航
学习目标 知识网络
1. 了解电解池的工作原理。 2. 能写出电解池的电极反应式和总反应。
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1) 与外接电源正极相连的是电解池的阴极( )
(2) 电解质溶液中的阳离子向阴极移动( )
(3) 在电解池的阳极上发生氧化反应( )
(4) 电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极( )
基 础 辨 析
(5) 右图电解CuCl2溶液的总反应为CuCl2===Cu2＋＋
2Cl－ ( )
×
√
√
√
×
×
√
核心笔记
氯化铜溶液的电解装置示意图：
电解原理(电极反应式的书写和离子、电子流向)
1
1. 电解池中若阳极材料是 Fe、Cu等较活泼的金属，则金属在阳极发生失电子的氧化反应，金属材料电极被消耗而溶解；若阳极材料是惰性电极如Pt、石墨等材料，则阳极材料不参与反应，此时一般是电解质溶液中的阴离子参与反应(如Cl－→Cl2)。
电解池中电极放电规律
2
用惰性电极电解不同溶液的类型
3
实例 电极反应式 电解对象 溶液pH
NaOH溶液 阳极：______________________________________ 阴极：______________________________________ H2O 增大
H2SO4溶液 阳极：______________________________________ 阴极：______________________________________ 减小
Na2SO4溶液 阳极：______________________________________ 阴极：_______________________________________ 不变
4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
2H＋＋2e－===H2↑
2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
2. 放出H2生成碱、放出O2生成酸型
实例 电极反应式 电解对象 溶液pH
NaCl溶液 阳极：__________________________________ 阴极：__________________________________ 电解质和水 增大
CuSO4溶液 阳极：__________________________________ 阴极：__________________________________ 减小
2Cl－－2e－===Cl2↑
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
Cu2＋＋2e－===Cu
1. 阳极材料不同，电极反应式可能不同。
特定环境下电解池电极反应式的书写
4
分类举题
类型1 电解池的构成
下列装置属于电解池的是( )
A B C D
1
【解析】 电解池是把电能转化为化学能的装置。装置没有外接电源，A、B错误；装置有外接电源，C正确；装置没有外接电源，且没有形成闭合回路，不能构成电解池，D错误。
C
类型2 电解池的工作原理
(2025·湛江期末)工业上电解硫酸钠制备硫酸和NaOH的工作原理如图所示。
下列说法不正确的是( )
A. 电极X与电源负极相连
B. 膜b为阳离子交换膜
C. 电极Y上电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
D. 理论上每制备1 mol硫酸同时制备2 mol NaOH
2
A
类型3 电极反应式的书写
(1) (2025·汕头市潮阳区期末)酸性条件下电解硫酸锰制备MnO2，则MnO2在___(填“阳”或“阴”)极生成，其电极反应式为____________________________ _________________。
(2) (2025·江门期末)CO2可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的反应发生在___(填“阳”或“阴”)极，该电极反应式为__________________________ __________。
3
阳
Mn2＋－2e－＋2H2O===
MnO2↓＋4H＋
阴
CO2＋6H＋＋6e－===CH3OH
＋H2O
质量评价
1. (2025·惠州期末)下列有关科技创新的应用中将电能转化为化学能的是( )
A. 中国承建卡塔尔最大光伏电站为世界杯供电
B. 长征二号F遥十五运载火箭以偏二甲肼为燃料
C. 世界首部可折叠柔屏手机通话
D. 比亚迪新能源汽车充电
【解析】 太阳能电池板将太阳能转变为电能，A错误；偏二甲肼为燃料发动机能将化学能转变为机械能，B错误；世界首部可折叠柔屏手机通话是原电池的应用，是将化学能转化为电能，C错误；比亚迪新能源汽车采用的是电动机驱动，充电时电能转化为化学能，D正确。
D
2. 用石墨电极电解CuCl2溶液的装置如图所示。下列分析正确
的是( )
A. 通电时CuCl2才发生电离
B. A端为直流电源的正极
C. 阳极上发生的反应：Cu2＋＋2e－===Cu
D. 通电一段时间后，在阳极附近观察到黄绿色气体
【解析】 CuCl2溶于水即发生电离，A错误；由Cu2＋移向阴极知，A端为直流电源的负极，B错误；阳极上发生氧化反应，应该失电子，C错误；阳极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，通电一段时间后，在阳极附近观察到黄绿色气体，D正确。
D
3. 电解法制取Na2FeO4的总反应为Fe＋2H2O＋2OH－===FeO＋3H2↑，工作原理如图所示。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。下列叙述正确的是( )
A. 铁电极作阳极，发生还原反应
B. Ni电极发生还原反应，有H2生成
C. 该离子交换膜为阳离子交换膜
D. 当电路中通过1 mol电子时，阴极区有11.2 L H2生成
B
【解析】 Fe电极作阳极，发生氧化反应，A错误；Ni电极的电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，B正确；Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，则阴离子(OH－)透过阴离子交换膜从阴极(Ni电极)区移向阳极(Fe电极)区，该离子交换膜为阴离子交换膜，C错误；气体所处状况未知，无法计算体积，D错误。
4. (2025·江门市第一中学)标准状况下电解200 mL NaCl、CuSO4的混合溶液，两极所得气体的体积随时间变化如图所示。则c(CuSO4)为( )
A. 0.1 mol/L B. 0.15 mol/L
C. 0.2 mol/L D. 0.25 mol/L
A
配套新练案
1. (2025·佛山期末)我国手机产销量全球第一。下列关于手机零部件的说法错误的是( )
A. 充电时化学能转化为电能
B. 铁质开机按钮镀锌保护，可延长其使用寿命
C. 金属材质外框导热性好，有助于手机散热
D. 常用的锂离子电池比能量高
【解析】 充电时电能转化为化学能，A错误；铁质开机按钮镀锌保护，锌比铁活泼，可保护铁不被腐蚀，可延长其使用寿命，B正确；金属材质外框导热性良好，故有助于手机散热，C正确；锂离子电池是一种比能量高的二次电池，D正确。
A
2. 微酸性次氯酸水广泛应用于果蔬、医疗器械
等的消毒，具有安全环保的特点。市面上出现一种
家用电解装置制备微酸性次氯酸水的电解设备(装置
如图所示)。电解过程中，下列说法正确的是( )
A. 电极b的电极反应式：2H2O－4e－===O2↑＋
4H＋
B. A、B离子交换膜分别是阴、阳离子交换膜
C. 理论上每转移2 mol e－，阴极室增重46 g
B
3. 利用活性石墨电极电解CuCl2溶液，进行
如图所示实验。实验进行一段时间后。下列说法
正确的是( )
A. 阳极石墨棒覆盖一层红色的铜
B. a处出现黄色浑浊，说明氧化性：Cl2C. b处试纸先变红后褪色，说明Cl2有酸性和漂白性
D. c处反应为2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O
【解析】 阴极石墨棒覆盖一层红色的铜，阳极石墨上产生黄绿色气体，A错误；氧化性：Cl2>S，B错误；Cl2不具有漂白性，C错误。
D
4. (2024·广东实验中学)回收利用工业废气中的CO2和 SO2，实验原理示意图如图所示。下列说法正确的是( )
D
A. a为电源正极
B. 阴极的电极反应式为2H＋＋2e－
===H2↑
C. 电解处理120 g FeS2，电路中转
移15 mol电子
D. 电解过程，混合溶液pH升高
D
【解析】 该电解池中，Mn元素化合价从＋2升高至＋3，发生氧化反应，则左侧石墨电极为阳极，与外接电源的正极相连，a为电源的正极，A正确；电解开始时，可观察到阴极石墨棒(右侧)上有无色气体产生：2H＋＋2e－===H2↑，B正确；根据总反应，每1 mol FeS2发生反应，转移15 mol电子，120 g FeS2的物质的量为1 mol，则电路中转移15 mol电子，C正确；根据得失电子守恒以及总反应，电路中每转移15 mol电子，消耗15 mol H＋，但总反应中生成16 mol H＋，电解过程中，混合溶液中H＋的物质的量浓度将增大，混合溶液pH降低，D错误。
6. 某氨气工业生产的绿色程序如下：将适当比例的空气和水蒸气通入阴极，二者均进行电解，O2转化为O2－，水蒸气转化为H2和O2－，O2－通过氧离子薄膜在阳极发生反应。将甲中气体通过除水装置后直接导入哈伯法工艺即可制氨。
下列说法错误的是( )
A. 电解时水蒸气被氧化
B. 甲部分的气体除水蒸气外，主要还有H2和N2
C. 阳极的电极反应式为2O2－－4e－===O2↑
D. 在实验室中可以用碱石灰吸收水蒸气
A
【解析】 电解时，水蒸气转化为H2和O2－，水蒸气被还原，A错误；阴极上，O2转化为O2－，水蒸气转化为H2和O2－，则甲气体中除水蒸气外还含有H2和N2，B正确；O2－通过氧离子交换膜进入阳极，电极反应式：2O2－－4e－===O2↑，C正确；碱石灰能吸收水，可作干燥剂，D正确。
7. 电催化含氮废水合成尿素[CO(NH2)2]，有
助于实现“碳中和”及解决水污染问题。利用如
图所示装置可合成尿素。该装置工作时，下列说
法不正确的是( )
D
8. 一种电化学处理SO2尾气的方法如图所示，该方法可同时得到浓硫酸和连二亚硫酸钠(Na2S2O4)，连二亚硫酸钠具有超强还原性和漂白性。下列说法错误的是( )
B
9. 我国科学家研发一种在500 ℃下电解甲烷的
制氢方法，反应原理如图所示，其中电解质为熔融
态碳酸盐(可传导O2－)。
电源的正极为___(填写“X”或“Y”)，Ni电
极上的电极反应式为_________________________。
X
10. 利用太阳能电解水制H2是一种“绿氢”制备方案。采用固体氧化还原调节剂Ni(OH)2-NiOOH作为离子交换体系，实现H2、O2分离，工作原理如图。
(1) 导线中电子由太阳能电池流向___(填“a”“b”“c”或“d”，下同)电极，电解质溶液中OH－流向______电极。
a
bd
(2) 太阳能电池工作时，b电极上发生的电极反应式为______________________ _____________________。
(3) 电解一段时间后，右池溶液pH______(填“增大”“减小”或“不变”)，此时若将b、c电极对调，循环利用___(填“是”或“否”)可行。
(4) 若电解质溶液用稀硫酸代替，会引起的后果是_________________________ ________。
(5) 该电解过程中产生的H2和O2可以在NaOH溶液中构成燃料电池，将储存的太阳能释放出，使能源循环利用。
①燃料电池中负极应通入的气体为_______。
②燃料电池中通入O2的电极上发生的电极反应式为_______________________ ______。
Ni(OH)2＋OH－－e－
===NiOOH＋H2O
增大
是
NiOOH、Ni(OH)2被硫酸
溶解
H2
O2＋2H2O＋4e－===
4OH－
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