文档内容
电解原理的多方面应用
1.电解池模型
2.对比掌握电解规律(阳极为惰性电极)
电解类型 电解质实例 溶液复原物质
NaOH、H SO
2 4
电解水 水
或Na SO
2 4
电解电解质 HCl或CuCl 原电解质
2
放氢生碱 NaCl HCl气体
放氧生酸 CuSO 或AgNO CuO或Ag O
4 3 2
注意 电解后有关电解质溶液恢复原态的问题应该用质量守恒法分析。一般是加入阳极产物和阴极产物的
化合物，但也有特殊情况，如用惰性电极电解CuSO 溶液，Cu2+完全放电之前，可加入CuO或CuCO 复原，
4 3
而Cu2+完全放电之后，溶液中H+继续放电，应加入Cu(OH) 或Cu (OH) CO 复原。
2 2 2 3
3.电解原理的基本应用
(1)电解饱和食盐水(氯碱工业)
阳极反应式： 2Cl - -2e - == = Cl ↑(氧化反应)。
2
阴极反应式：2H O+2e - == = H ↑+2OH -。
2 2
总反应方程式：2NaCl+2H O 2NaOH+H ↑+Cl ↑。
2 2 2
(2)电解精炼铜
电极材料：阳极为粗铜，阴极为纯铜。
电解质溶液：含Cu2+的盐溶液。阳极反应：Zn-2e-===Zn2+、Fe-2e-===Fe2+、Ni-2e-===Ni2+、Cu-2e-===Cu2+。
阴极反应：Cu2++2e-===Cu。
阳极泥的形成：在电解过程中，活动性位于铜之后的银、金等杂质，难以在阳极失去电子变成阳离子
而溶解，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。
(3)电镀：图为金属表面镀银的工作示意图。
镀件作阴极，镀层金属银作阳极。电解质溶液是AgNO 溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液。
3
电极反应：阳极Ag-e-===Ag+；阴极：Ag++e-===Ag。
特点：阳极溶解，阴极沉积，电镀液的浓度不变。
4.金属的电化学腐蚀与防护
(1)牺牲阳极法
被保护的金属作原电池的正极(阴极)，活泼金属作原电池的负极(阳极)，阳极要定期予以更换。
(2)外加电流法
将被保护的金属与电源负极相连，作电解池的阴极，另一附加电极与电源正极相连，作电解池的阳极。
考向一 金属的腐蚀与防护
1.(2024·广东，5)我国自主设计建造的浮式生产储油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用，其钢
铁外壳镶嵌了锌块，以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是( )
A.钢铁外壳为负极
B.镶嵌的锌块可永久使用C.该法为外加电流法
D.锌发生反应：Zn-2e-===Zn2+
答案 D
解析 由于金属活动性Zn>Fe，钢铁外壳为正极，锌块为负极，故A错误；Zn失去电子，发生氧化反应：
Zn-2e-===Zn2+，镶嵌的锌块会被逐渐消耗，需根据腐蚀情况进行维护和更换，不能永久使用，故B错误、
D正确；该方法为牺牲阳极法，故C错误。
2.(2024·浙江6月选考，13)金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下
图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图：
下列说法正确的是( )
A.图1、图2中，阳极材料本身均失去电子
B.图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：O +4e-+2H O===4OH-
2 2
C.图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果
D.图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应
答案 B
解析 图1为牺牲阳极法，牺牲阳极一般为较活泼金属，其作为原电池的负极，失去电子被氧化；图2为
外加电流法，辅助阳极通常是惰性电极，本身不失去电子，电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子，A
不正确；图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面积累的电子很多，除了海水中的H+放电外，海水中溶解的
O 也会竞争放电，故可发生反应：O +4e-+2H O===4OH-，B正确；图2为外加电流法，理论上只要能对抗
2 2 2
钢闸门表面的腐蚀电流即可，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时保护效果最好；腐蚀电流会随着环境的变化
而变化，若外加电压保持恒定不变，则不能保证抵消腐蚀电流，不利于提高对钢闸门的防护效果，C不正
确；图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明从牺牲阳极或外加电源传递过来的电子阻止了
Fe-2e-===Fe2+的发生，钢闸门不发生化学反应，但是牺牲或辅助阳极均发生了氧化反应，D不正确。
考向二 电解制备物质3.(2024·湖南，10)在KOH水溶液中，电化学方法合成高能物质K C N 时，伴随少量O 生成，电解原
4 6 16 2
理如图所示，下列说法正确的是( )
A.电解时，OH-向Ni电极移动
B.生成C N4-的电极反应：2C N H +8OH--4e-===C N4- +8H O
6 16 3 8 4 6 16 2
C.电解一段时间后，溶液pH升高
D.每生成1 mol H 的同时，生成0.5 mol K C N
2 4 6 16
答案 B
解析 由图可知，Ni电极产生氢气，发生还原反应，作阴极，Pt电极作阳极。电解过程中，阴离子向阳极
移动，即OH-向Pt电极移动，A错误；Pt电极C N H 失去电子生成C
N4-
，电极反应为2C N H +8OH--4e-
3 8 4 6 16 3 8 4
===C N4- +8H O，同时Pt电极还伴随少量O 生成，电极反应为4OH--4e-===O ↑+2H O，B正确；阴极反应
6 16 2 2 2 2
为2H O+2e-===H ↑+2OH-，结合B项分析，则电解过程中发生的总反应为2C N H +4OH-===C
N4-
2 2 3 8 4 6 16
+4H O+2H ↑，反应消耗OH-，生成H O，电解一段时间后，溶液pH降低，C错误；根据2C N H +4OH-
2 2 2 3 8 4
===C
N4-
+4H O+2H ↑可知，每生成1 mol H ，应生成0.5 mol K C N ，但Pt电极伴随少量O 生成，根据
6 16 2 2 2 4 6 16 2
阴、阳两极得失电子数相等知，生成1 mol H 时，生成的K C N 小于0.5 mol，D错误。
2 4 6 16
4.(2024·山东，13)以不同材料修饰的Pt为电极，一定浓度的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相结
合的循环方式，可实现高效制H 和O ，装置如图所示。下列说法错误的是( )
2 2
A.电极a连接电源负极
B.加入Y的目的是补充NaBr
O-
C.电解总反应式为Br-+3H O Br 3+3H ↑
2 2
D.催化阶段反应产物物质的量之比n(Z)∶n(Br-)=3∶2
答案 B
解析
电极b上Br-发生失电子的氧化反应转化成BrO-
，电极b为阳极，电极反应为Br- -6e-+3H O===
3 2
BrO- BrO-
3+6H+，则电极a为阴极，电极反应为2H 2 O+2e-===H 2 ↑+2OH-，电解总反应式为Br-+3H 2 O 3O-
+3H 2 ↑，A、C项正确；催化循环阶段发生反应：2Br 3 2Br-+3O 2 ↑，即Z为O 2 ，电解过程中消耗
H O和Br-，故加入Y的目的是补充H O，维持NaBr溶液为一定浓度，B项错误，D项正确。
2 2
5.(2024·广东，16)一种基于氯碱工艺的新型电解池(如图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列
说法不正确的是( )
A.阳极反应：2Cl--2e-===Cl ↑
2
B.阴极区溶液中OH-浓度逐渐升高
C.理论上每消耗1 mol Fe O ，阳极室溶液减少213 g
2 3
D.理论上每消耗1 mol Fe O ，阴极室物质最多增加138 g
2 3
答案 C
解析 左侧电极为阴极，发生还原反应，Fe O 在碱性条件下转化为Fe，电极反应为Fe O +6e-
2 3 2 3
+3H O===2Fe+6OH-，右侧电极为阳极，溶液为饱和食盐水，Cl-放电产生氯气，电极反应为2Cl--2e-
2
===Cl ↑，中间为阳离子交换膜，Na+由阳极向阴极移动，A、B正确；理论上每消耗1 mol Fe O ，转移6
2 2 3
mol电子，产生3 mol Cl ，同时有6 mol Na+由阳极室转移至阴极室，则阳极室溶液减少3×71 g+6×23
2
g=351 g，阴极室物质最多增加6×23 g=138 g，C错误、D正确。
6.(2023·辽宁，7)某无隔膜流动海水电解法制H 的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制
2
O 产生。下列说法正确的是( )
2
A.b端电势高于a端电势
B.理论上转移2 mol e-生成4 g H
2
C.电解后海水pH下降
D.阳极发生：Cl-+H O-2e-===HClO+H+
2
答案 D
解析 由题图分析可知，a为正极，b为负极，则a端电势高于b端电势，A错误；右侧电极上产生氢气的
电极反应式为2H O+2e-===H ↑+2OH-，则理论上转移2 mol e-生成2 g H ，B错误；由PRT可抑制O 产生，
2 2 2 2可知阳极电极反应式为Cl-+H O-2e-===HClO+H+，结合阴、阳极电极反应式可知溶液呈碱性，海水pH上升，
2
C错误。
7.(2023·广东，16)用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图)，可实现大电流催化电解KNO
3
溶液制氨。工作时，H O在双极膜界面处被催化解离成H+和OH-，有利于电解反应顺利进行。下列说
2
法不正确的是( )
A.电解总反应：KNO +3H O===NH ·H O+2O ↑+KOH
3 2 3 2 2
B.每生成1 mol NH ·H O，双极膜处有9 mol的H O解离
3 2 2
C.电解过程中，阳极室中KOH的物质的量不因反应而改变
D.相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率
答案 B
解析 由大电流催化电解KNO 溶液制氨可知，在电极a处KNO 放电生成NH ，发生还原反应，故电极a
3 3 3
为阴极，电极反应式为NO-
+8e-+7H O===NH ·H O+9OH-，电极b为阳极，电极反应式为4OH--4e-
3 2 3 2
===O ↑+2H O，电解总反应为KNO +3H O===NH ·H O+2O ↑+KOH，故A正确；每生成1 mol NH ·H O，
2 2 3 2 3 2 2 3 2
阴极得8 mol e-，同时双极膜处有8 mol H+进入阴极室，即有8 mol的H O解离，故B错误；电解过程中，
2
阳极室每消耗4 mol OH-，同时有4 mol OH-通过双极膜进入阳极室，KOH的物质的量不因反应而改变，故
C正确；相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构具有更大的膜面积，有利于H O被催化解离成H+和OH-，
2
可提高氨生成速率，故D正确。
考向三 电解处理污染
8.(2024·贵州，11)一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿系统工作原理如图。光阳极发生反应：
HCO- +H O===HCO- +2H++2e-，HCO- +H O===HCO- +H O 。体系中H O 与Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)发生反应产
3 2 4 4 2 3 2 2 2 2
生的活性氧自由基可用于处理污水中的有机污染物。
下列说法错误的是( )A.该芬顿系统能量转化形式为太阳能→电能→化学能
B.阴极反应式为O +2H++2e-===H O
2 2 2
C.光阳极每消耗1 mol H O，体系中生成2 mol H O
2 2 2
D.H O 在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循环反应中表现出氧化性和还原性
2 2
答案 C
解析 该装置利用光能提供能量转化为电能，在电解池中将电能转化为化学能，A正确；由图可知，阴极
上O 和H+得电子生成H O ，电极反应式为O +2H++2e-===H O ，B正确；光阳极上水失电子生成O 和
2 2 2 2 2 2 2
H+，电极反应式为2H O-4e-===4H++O ↑，每消耗1 mol H O，转移2 mol电子，由阴极反应式O +2H++2e-
2 2 2 2
===H O 知，体系中生成1 mol H O ，C错误；由Mn(Ⅳ)和H O 转化为Mn(Ⅱ)过程中，锰元素化合价降低，
2 2 2 2 2 2
则H O 中O元素化合价升高，H O 表现还原性，由Mn(Ⅱ)转化为Mn(Ⅳ)时，锰元素化合价升高，则H O
2 2 2 2 2 2
中O元素化合价降低，H O 表现氧化性，D正确。
2 2
9.(2023·北京，5)回收利用工业废气中的CO 和SO ，实验原理示意图如下。
2 2
下列说法不正确的是( )
A.废气中SO 排放到大气中会形成酸雨
2
B.装置a中溶液显碱性的原因是HCO- 的水解程度大于HCO-
的电离程度
3 3
C.装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO 和SO
2 2
SO2- SO2-
D.装置b中的总反应为 3 +CO 2 +H 2 O HCOOH+ 4
答案 C
解析 SO 是酸性氧化物，废气中SO 排放到大气中会形成硫酸型酸雨，故A正确；装置a中溶液的溶质
2 2
为NaHCO
，溶液显碱性，说明HCO-
的水解程度大于其电离程度，故B正确；装置a中NaHCO 溶液的
3 3 3
作用是吸收SO 气体，NaHCO 溶液不能吸收CO ，故C错误。
2 3 2
题型突破练 [分值：50 分]
(选择题1~5题，每小题3分，6~12题，每小题5分，共50分)
1.(2024·吉林高三模拟)环氧乙烷( ，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO
的原理示意图如图，一定条件下，反应物按一定流速通过该装置。n(生成B所用的电子)
已知：电解效率η(B)= ×100%。
n(通过电极的电子)
下列说法正确的是( )
A.电极1应与电源正极相连，离子交换膜应为阴离子交换膜
B.若η(EO)=100%，则溶液c的溶质为KCl
C.不考虑各项损失，理论上生成2 g气体A，可得到产品EO 88 g
D.每生成1 mol EO，理论上电路中转移电子数为N
A
答案 B
解析 电极1电解氯化钾溶液产生氯气，氯气与水反应得次氯酸，乙烯与次氯酸反应，故电极1为阳极，
应与电源正极相连，如果离子交换膜为阴离子交换膜，电极2电解水产生的氢氧根离子进入电极室1会影
响次氯酸生成，故应是电极室1中钾离子进入电极室2，离子交换膜为阳离子交换膜，A错误；若
η(EO)=100%，则HOCH CH Cl与溶液b中的KOH恰好反应：HOCH CH Cl+KOH===KCl+H O+ ，则溶
2 2 2 2 2
液c的溶质为KCl ，B正确；气体A是阴极产生的氢气，2 g气体A即1 mol，转移电子2 mol，对应电极1
产生氯气1 mol，生成HOCH CH Cl的物质的量为1 mol，则产品EO也为1 mol，质量为44 g，C错误；每
2 2
生成1 mol EO，需要1 mol氯气，理论上电路中转移电子数为2N ，D错误。
A
2.(2024·东北三省高三下学期三校二模联考)我国科学家设计的间接电化学氧化法可同时去除烟气中的SO
2
和NO ，原理如图。下列说法不正确的是( )
2
A.H+通过质子交换膜向n电极移动
B.NO 发生的反应：NO +Ce4++H
O===NO-
+Ce3++2H+
2 2 2 3
C.n电极的电极反应式：2H++2e-===H ↑
2
D.若产生22.4 L H 2 (标准状况下)，则气 ⁃ 液吸收柱中处理了64 g SO 2答案 D
解析 m为阳极，H+通过质子交换膜向阴极(n电极)移动，故A正确；NO
被Ce4+氧化为NO-
，离子方程
2 3
式为NO +Ce4++H
O===NO-
+Ce3++2H+，故B正确；n极电极反应式为2H++2e-===H ↑，若产生22.4 L
2 2 3 2
H (标准状况下)，转移电子2 mol，SO
被Ce4+氧化为SO2-
，反应的离子方程式为SO +2Ce4++2H
O===SO2-
2 2 4 2 2 4
+2Ce3++4H+，当转移2 mol电子时，消耗1 mol SO ，质量为64 g，但实际上SO 、NO 同时与Ce4+反应，因
2 2 2
此处理的SO 小于64 g，故C正确、D错误。
2
3.(2024·贵阳高三下学期适应性测试)双极膜是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成的，其内层为水层，
装置工作时水层中的H O解离成H+和OH-，分别向两侧发生迁移。CO 电化学还原法制备甲醇的电解原理
2 2
如图所示。该装置工作时，下列说法正确的是( )
A.电极A是电源的负极
B.OH-穿过b膜进入右室溶液
C.催化电极的电极反应：CO -6e-+6H+===CH OH+H O
2 3 2
D.当催化电极生成64 g甲醇时，左侧电极室质量增加108 g
答案 D
解析 由图可知，左侧电极-2价氧失去电子发生氧化反应，为电解池的阳极，右侧电极二氧化碳得到电子
发生还原反应，为电解池的阴极，以此解题。右侧电极为阴极，左侧电极为阳极，在电解池中阴离子向阳
极移动，则OH-穿过a膜进入左室溶液，B错误；催化电极为阴极，电极反应为CO +6e-
2
+6H+===CH OH+H O，64 g甲醇的物质的量为2 mol，此时转移12 mol电子，左侧电极有如下对应关系：
3 2
12
O ~4e-~4OH-~Δm(36)，则当转移12 mol电子时，左侧电极室质量增加 ×36 g=108 g，C错误，D正确。
2 4
4.(2024·贵州省六校联盟高三联考)实验室模拟工业上用“双极室成对电解法”，生产乙醛酸(HOOC—
CHO)，原理如图所示，该装置中M、N均为惰性电极，两极室均可产生乙醛酸。下列说法正确的是( )
A.以铅酸蓄电池作为直流电源进行电解，M极接Pb电极B.阴极区溶液pH下降
C.N电极上的电极反应式：HOOC—COOH+2e-+2H+===HOOC—CHO+H O
2
D.若有2 mol H+通过质子交换膜并完全参与反应，则电解生成的乙醛酸为1 mol
答案 C
解析 该装置M为阳极、N为阴极，铅酸蓄电池中Pb电极为负极，以铅酸蓄电池作为直流电源进行电解，
N极接Pb电极，故A错误；N为阴极，阴极发生反应HOOC—COOH+2e-+2H+===HOOC—CHO+H O，消
2
耗氢离子，阴极区溶液pH升高，故B错误、C正确；M为阳极，阳极反应式为OHC—CHO-2e-
+H O===HOOC—CHO+2H+，N为阴极，电极反应式为HOOC—COOH+2e-+2H+===HOOC—CHO+H O，若
2 2
有2 mol H+通过质子交换膜并完全参与反应，阴极、阳极各生成1 mol乙醛酸，则电解生成的乙醛酸为2
mol，故D错误。
5.(2024·福建省名校联盟全国优质校高三大联考)光伏电池驱动的甲醛废水转化装置及MnO 的晶胞结构如
2
图。下列说法不正确的是( )
A.阴极发生的总电极反应式为2CO +12e-+12H+===C H +4H O
2 2 4 2
B.每生成11.2 L(标准状况下)C H 时，阳极生成CO 的数目为3N
2 4 2 A
C.晶胞中灰球为Mn原子
D.晶胞中灰球处于白球构成的八面体空隙中
答案 B
解析 由图可知，右侧电极上二氧化碳转化为CO，CO最终转化为乙烯，C元素化合价降低，发生还原反
应，则右侧电极为阴极，左侧电极为阳极，阳极甲醛失电子生成HCOOH，HCOOH继续失电子生成二氧
化碳，据此分析解答。由上述分析可知阴极发生的总电极反应式为2CO +12e-+12H+===C H +4H O，故A
2 2 4 2
1 1
正确；晶胞中灰球位于顶角和体心，个数为8× +1=2，白球位于面上和体内，个数为4× +2=4，结合
8 2
MnO 的化学式可知灰球为Mn，故C正确；以体心灰球为观察对象，可知其周围有4个白球位于面上，2
2
个白球位于体内，灰球处于白球构成的八面体空隙中，故D正确。
6.(2024·北京市西城区高三统一测试)双极膜可用于电解葡萄糖(C H O )溶液同时制备山梨醇(C H O )和葡
6 12 6 6 14 6
萄糖酸(C H O )。电解原理示意如图(忽略副反应)。已知：在电场作用下，双极膜可将水解离，在两侧分
6 12 7
别得到H+和OH-。注：R为—C H O 。
5 11 5
下列说法不正确的是( )
A.右侧的电极与电源的正极相连
B.阴极的电极反应：C H O +2e-+2H+===C H O
6 12 6 6 14 6
C.一段时间后，阳极室的pH增大
D.每生成1 mol山梨醇，理论上同时可生成1 mol葡萄糖酸
答案 C
解析 左边电极葡萄糖被还原为山梨醇，为阴极，右边电极溴离子失电子被氧化为溴，为阳极，与电源正
极相连，故A正确；左边电极为阴极，葡萄糖中的醛基被还原，电极反应式：C H O +2e-
6 12 6
+2H+===C H O ，故B正确；阳极室中还发生：H O+Br +RCHO===RCOOH+2H++2Br-，电解一段时间后，
6 14 6 2 2
溶液pH减小，故C错误；制备山梨醇的反应为C H O +2e-+2H+===C H O ，制备葡萄糖酸的总反应为
6 12 6 6 14 6
C H O -2e-+H O===C H O +2H+，根据得失电子守恒可知每生成1 mol山梨醇，理论上同时可生成1 mol葡
6 12 6 2 6 12 7
萄糖酸，故D正确。
7.(2024·北京市丰台区高三综合练习)用电解法从含MnSO 废水中提取Mn和H SO 的原理如图所示，阴极
4 2 4
室中加入适量(NH ) SO 。
4 2 4
已知：ⅰ.电解时，适当减慢反应速率，有利于得到致密的金属锰。
n(生成B所用的电子)
ⅱ.电解效率η(B)= ×100%。
n(通过电极的电子)
下列说法不正确的是( )
A.阳极反应式为2H O-4e-===O ↑+4H+
2 2
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.阴极室产生的NH 可与Mn2+形成配合物，c(Mn2+)降低，利于形成致密的金属锰
3
D.若η(Mn)=80%，当析出1 mol Mn时，产生O 的体积为8.96 L(标准状况)
2
答案 D解析 根据图示，阳极放出氧气，阳极反应式为2H O-4e-===O ↑+4H+，故A正确；电解过程中，阴极室硫
2 2
酸根离子移向阳极室生成硫酸，所以离子交换膜为阴离子交换膜，故B正确；电解时，适当减慢反应速率，
有利于得到致密的金属锰，阴极室产生的NH 可与Mn2+形成配合物，c(Mn2+)降低，有利于形成致密的金属
3
1mol×2
锰，故C正确；若η(Mn)=80%，当析出1 mol Mn时，转移电子 =2.5 mol， 阳极发生反应：
80%
2.5mol
2H O-4e-===O ↑+4H+，产生O 的体积为 ×22.4 L·mol-1=14 L，故D错误。
2 2 2 4
8.为减少CO 的排放，科研工作者利用 (Q)与 (QH )电解转化法从烟气
2 2
中分离CO 的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法不正确的是( )
2
A.b为电源正极
B.CO 在M极被还原
2
C.溶液中Q的物质的量保持不变
D.N极上的反应为 -2e-=== +2H+
答案 B
解析 结合该电解池图示中的信息可知，M极发生的是由 转化为 的
反应，从分子组成上看，该过程中是一个加氢的过程，属于还原反应，故 M 极为阴极，则阴极的电极反
应式为 +2H O+2e-=== +2OH-，故与M相连的a电极为电源负极，b为
2
电源正极，N为阳极，阳极的电极反应式为 -2e-=== +2H+，由此分析
回答。由阴极的电极反应式可知整个过程 CO 并未被还原，CO 在 M 极上发生的反应为CO +OH-===
2 2 2
HCO-
3， B错误；结合阴极和阳极的电极反应式可知，该电解池中的总反应的方程式可表示为H O H+
2+OH-，在该电解池中 Q 相当于是反应的催化剂，结合该电解装置中气体可选择性通过膜电极、溶液不能
通过，则溶液中 Q 的物质的量保持不变，C、D正确。
9.(2024·安徽淮北市高三第一次质量检测)利用废旧锂电池中LiMn O 制备MnO 的装置如图所示，下列说法
2 4 2
错误的是( )
A.电极A为阴极
B.电极B发生的反应为Mn2+-2e-+2H O===MnO ↓+4H+
2 2
C.LiMn O 中的Mn元素转移到了MnO 中
2 4 2
D.Mn2+和H+的迁移方向相同
答案 C
解析 由图可知，该装置为电解池，电极A与直流电源负极相连为阴极，酸性条件下，LiMn O 在阴极得
2 4
到电子发生还原反应生成锰离子，电极反应式为LiMn O +3e-+8H+===Li++2Mn2++4H O，电极B为阳极，锰
2 4 2
离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化锰，电极反应式为2H O+Mn2+-2e-===MnO +4H+，则电解的
2 2
总反应方程式为2LiMn O +4H+ 2Li++Mn2++3MnO +2H O。由上述电解的总反应方程式知LiMn O 中的
2 4 2 2 2 4
Mn元素转移到了MnO 和Mn2+中，故C错误；电解池中阳离子移向阴极，Mn2+和H+的迁移方向相同，都
2
向阴极移动，故D正确。
10.(2024·安徽黄山高三模拟)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。下列说法错误的是(
)
A.电解一段时间后，装置中OH-物质的量不变
B.每转移2 mol e-，生成1 mol环氧氯丙烷
C.若X为Br，也可电解制得环氧氯丙烷
D.该装置工作时不需要补充X-答案 A
解析 由图可知，右电极上H O被还原生成H ，即右电极作阴极，则左电极作阳极，阳极上X-和OH-同时
2 2
且等量放电：X--e-===X·、OH--e-===·OH；由装置原理图可知，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-，反应消耗1个，还剩1个OH-，则电解一段时间后，装置中OH-的物质的量增
大，A错误；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2 mol e-，生成1 mol环氧氯丙烷，B正确；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正确；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正确。
11.(2024·湖南邵阳市高三模拟)ClO 是一种高效、安全的消毒用品。某电解法制备ClO 的装置如图，有关
2 2
说法错误的是( )
A.与a相连的电极上发生氧化反应
B.电解过程中转移2 mol电子时，有2 mol Cl-通过离子交换膜进入阳极区
C.整个生产过程中，理论上得到两种气体产物ClO 和H 的体积比为1∶2
2 2
D.“二氧化氯发生器”中生成的X溶液的主要溶质为NaCl和NaOH
答案 C
解析 图中右室生成H ，发生还原反应，b连接电解池的阴极，b为电源负极，则a连接电解池的阳极，
2
发生氧化反应，故A正确；电解池中阴离子向阳极移动，则电解过程中转移2 mol电子时，有2 mol Cl-通
过离子交换膜进入阳极区，故B正确；阴极反应式为2H++2e-===H ↑，阳极反应式为N H+ +3Cl--6e-
2 4
===NCl +4H+，每转移6个电子，生成1个NCl ，3个H ，二氧化氯发生器中发生反应的化学方程式为
3 3 2
NCl +6NaClO +3H O===6ClO ↑+NH ↑+3NaCl+3NaOH，每转移6个电子，生成6个ClO ，则整个生产过程
3 2 2 2 3 2
中，理论上得到两种气体产物ClO 和H 的物质的量比为2∶1，故C错误、D正确。
2 2
12.(2024·辽宁鞍山市高三第二次质量监测)工业上通过电解NaCl⁃CaCl
2
共熔物制取金属Na的装置如图所示，
已知在电解过程中会产生一定量的金属Ca，下列说法错误的是( )A.b电极为阳极
B.添加CaCl 的目的之一是降低电解质体系的熔点
2
C.阴极反应：Na++e-===Na；Ca2++2e-===Ca
D.为防止生成的Na与Cl 接触，阴、阳两极之间应用钢板隔开
2
答案 D
解析 依据图示可知，b电极出口有Cl ，故b为阳极，电极反应为2Cl--2e-===Cl ↑，则a为阴极，电极反
2 2
应为Na++e-===Na。添加CaCl 的目的是降低电解质熔点，节省能源，同时减少单质钠的挥发；增大密度，
2
使得被还原出的密度较低的液态钠单质能漂浮在混合盐之上，易于分离得到产物，B正确；电解过程中会
产生一定量的金属Ca，说明部分钙离子会在阴极放电，C正确；为了防止生成的Na与Cl 接触，阴、阳两
2
极应该用离子交换膜，以保持两极区电解质的电中性，不能使用钢板，D错误。
