文档文本内容
专题27 电解原理及其应用
考点
十年考情（2016-2025）
命题趋势
考点01 电解池
的工作原理
2025：湖南、全国卷、广东、河北、陕
晋青宁卷
2024：重庆、广东、甘肃、湖南、山东
2023：湖北、辽宁、浙江
2022：辽宁、海南
2021：江苏、海南、湖北、全国乙卷
2020：山东
2017：全国II 卷
2016：北京
注重考查学科核心知识 ：本专题重点考查
电解池的工作原理，如阴阳极的判
断、电极反应式的书写及溶液pH 的变
化、电极产物判断与计算等核心知
识。
强调知识的灵活运用与综合分析 ：电解原
理及其应用，是常见的高考题型之
一，题目通常以科学研究或者工业上
的电解操作为背景，以电解池的基本
原理为基础，考查考生的迁移运用能
力，题型为选择题。重点考向为借助
电解原理的应用(氯碱工业、粗铜的精
炼、电镀等）进行的工业实际问题如
新材料的制取等。复习备考时应注重
电解原理的实质，从氧化还原反应的
角度认识电化学，注重与元素化合
物、有机化学、电解质溶液、化学实
验设计、新能源等知识的联系。
考点02 电解原
理的应用
2025：湖北、云南、河南
2024：贵州、湖北、吉林
2023：重庆、广东、北京、浙江、湖
南、全国甲卷
2022：北京、天津、重庆、湖北、浙江
2021：辽宁、天津、广东、全国甲卷
2020：浙江、全国II 卷、浙江
2018：全国I 卷
2017：海南
2016：全国I 卷
1．（2025·湖南·高考真题）一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．电解过程中，
向左室迁移
B．电解过程中，左室中
的浓度持续下降
C．用湿润的蓝色石蕊试纸置于b 处，试纸先变红后褪色
D．
完全转化为
的电解总反应：
2．（2025·全国卷·高考真题）某研究小组设计如下电解池，既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨，又可将
废塑料(PET)碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐，实现变废为宝。
电解时，下列说法错误的是
A．阳极区
下降
B．
从阴极区向阳极区迁移
C．阴极发生反应
D．阴极转化
，阳极将生成
3．（2025·广东·高考真题）一种高容量水系电池示意图如图。已知：放电时，电极Ⅱ上
减少；电极
材料每转移1mol 电子，对应的理论容量为
。下列说法错误的是
知识点01 电解池的工作原理
A．充电时Ⅱ为阳极
B．放电时Ⅱ极室中溶液的pH 降低
C．放电时负极反应为：
D．充电时16gS 能提供的理论容量为
4．（2025·河北·高考真题）科研工作者设计了一种用于废弃电极材料
再锂化的电化学装置，
其示意图如下：
已知：参比电极的作用是确定
再锂化为
的最优条件，不干扰电极反应。下列说法正确的是
A．
电极上发生的反应：
B．产生标准状况下
时，理论上可转化
的
C．再锂化过程中，
向
电极迁移
D．电解过程中，阳极附近溶液pH 升高
5．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）我国科研人员采用图示的电解池，由百里酚(TY)合成了百里醌(TQ)。电
极b 表面的主要反应历程见图(灰球表示电极表面催化剂)，下列说法错误的是
A．电解时，
从右室向左室移动
B．电解总反应：
C．以
为原料，也可得到TQ
D．用
标记电解液中的水，可得到
6．（2024·重庆·高考真题）我国科研工作者研发了一种新型复合电极材料，可将
电催化转化为甲酸，
如图是电解装置示意图。下列说法正确的是
A．电解时电极N 上产生
B．电解时电极M 上发生氧化反应
C．阴、阳离子交换膜均有两种离子通过
D．总反应为
7．（2024·广东·高考真题）一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图)，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：
B．阴极区溶液中
浓度逐渐升高
C．理论上每消耗
，阳极室溶液减少
D．理论上每消耗
，阴极室物质最多增加
8．（2024·甘肃·高考真题）某固体电解池工作原理如图所示，下列说法错误的是
A．电极1 的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积
B．电极2 是阴极，发生还原反应：
C．工作时
从多孔电极1 迁移到多孔电极2
D．理论上电源提供
能分解
9．（2024·湖南·高考真题）在
水溶液中，电化学方法合成高能物质
时，伴随少量
生成，
电解原理如图所示，下列说法正确的是
A．电解时，
向Ni 电极移动
B．生成
的电极反应：
C．电解一段时间后，溶液pH 升高
D．每生成
的同时，生成
10．（2024·山东·高考真题）以不同材料修饰的
为电极，一定浓度的
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
和
，装置如图所示。下列说法错误的是
A．电极a 连接电源负极
B．加入Y 的目的是补充
C．电解总反应式为
D．催化阶段反应产物物质的量之比
11．（2023·湖北·高考真题）我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。
该装置工作时阳极无
生成且KOH 溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为
。下列说法错误的
是
A．b 电极反应式为
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE 膜
D．海水为电解池补水的速率为
12．（2023·辽宁·高考真题）某无隔膜流动海水电解法制
的装置如下图所示，其中高选择性催化剂
可抑制
产生。下列说法正确的是
A．b 端电势高于a 端电势
B．理论上转移
生成
C．电解后海水
下降
D．阳极发生：
13．（2023·浙江·高考真题）在熔融盐体系中，通过电解
和
获得电池材料
，电解装置如图，
下列说法正确的是
A．石墨电极为阴极，发生氧化反应
B．电极A 的电极反应：
C．该体系中，石墨优先于
参与反应
D．电解时，阳离子向石墨电极移动
14．（2022·辽宁·高考真题）如图，c 管为上端封口的量气管，为测定乙酸溶液浓度，量取
待测样
品加入b 容器中，接通电源，进行实验。下列说法正确的是
A．左侧电极反应：
B．实验结束时，b 中溶液红色恰好褪去
C．若c 中收集气体
，则样品中乙酸浓度为
D．把盐桥换为U 形铜导线，不影响测定结果
15．（2022·海南·高考真题）一种采用
和
为原料制备
的装置示意图如下。
下列有关说法正确的是
A．在b 电极上，
被还原
B．金属Ag 可作为a 电极的材料
C．改变工作电源电压，反应速率不变
D．电解过程中，固体氧化物电解质中
不断减少
16．（2021·江苏·高考真题）通过下列方法可分别获得H2和O2：①通过电解获得NiOOH 和H2(如图)；②在
90℃将NiOOH 与H2O 反应生成Ni(OH)2并获得O2。下列说法正确的是
A．电解后KOH 溶液的物质的量浓度减小
B．电解时阳极电极反应式：Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O
C．电解的总反应方程式：2H2O
2H2↑+O2↑
D．电解过程中转移4mol 电子，理论上可获得22.4LO2
17．（2021·海南·高考真题）液氨中存在平衡：
。如图所示为电解池装置，以
的
液氨溶液为电解液，电解过程中a、b 两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是
A．b 电极连接的是电源的负极
B．a 电极的反应为
C．电解过程中，阴极附近K+浓度减小
D．理论上两极产生的气体物质的量之比为1:1
18．（2021·湖北·高考真题）Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为CrO3。电解法制备CrO3的
原理如图所示。下列说法错误的是
A．电解时只允许H+通过离子交换膜
B．生成O2和H2的质量比为8 1∶
C．电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大
D．CrO3的生成反应为：Cr2O
+2H+=2CrO3+H2O
19．（2021·全国乙卷·高考真题）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
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
20．（2020·山东·高考真题）采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下
图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是
A．阳极反应为
B．电解一段时间后，阳极室的pH 未变
C．电解过程中，H+由a 极区向b 极区迁移
D．电解一段时间后，a 极生成的O2与b 极反应的O2等量
21．（2017·全国II 卷·高考真题）用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶
液一般为
混合溶液。下列叙述错误的是
A．待加工铝质工件为阳极
B．可选用不锈钢网作为阴极
C．阴极的电极反应式为：
D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
22．（全国II 卷2016·北京·高考真题）用石墨电极完成下列电解实验
实验一
实验二
装置
现象
a、d 处试纸变蓝；b 处变红，局
部褪色；c 处无明显变化
两个石墨电极附近有气泡产生；n
处有气泡产生……
下列对实验现象的解释或推测不合理的是
A．a、d 处：2H2O+2e-=H2↑+2OH-
B．b 处：2Cl--2e-=Cl2↑
C．c 处发生了反应：Fe-2e-=Fe2+
D．根据实验一的原理，实验二中m 处能析出铜
23．（2025·湖北·高考真题）某电化学制冷系统的装置如图所示。
和
在电极上
发生相互转化，伴随着热量的吸收或释放，经由泵推动电解质溶液的循环流动
实现制冷。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热，其他区域绝热。下列描述错误的是
A．阴极反应为
B．已知②处的电解液温度比①处的低，可推断
比
稳定
C．多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换
D．已知电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后
和
离子结构的改变
知识点02 电解原理的应用
24．（2025·云南·高考真题）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：
。下列说法错误的是
A．Pt 电极反应：
B．外加电场可促进双极膜中水的电离
C．Ⅲ室中，X 膜、Y 膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
D．Ⅳ室每生成
，同时Ⅱ室最多生成
25．（2025·河南·高考真题）一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化，并以
形式回收含锂废弃物
中的锂元素，其工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A．Ⅱ为阳离子交换膜
B．电极a 附近溶液的
减小
C．电极b 上发生的电极反应式为
D．若海水用
溶液模拟，则每脱除
，理论上可回收
26．（2024·贵州·高考真题）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：
，
。体系中
与Mn(
)/Mn(
)
Ⅱ
Ⅳ
发生反应产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
C．光阳极每消耗
，体系中生成
D．
在Mn(
)/Mn(
)
Ⅱ
Ⅳ的循环反应中表现出氧化性和还原性
27．（2024·湖北·高考真题）我国科学家设计了一种双位点
电催化剂，用
和
电化学催
化合成甘氨酸，原理如图，双极膜中
解离的
和
在电场作用下向两极迁移。已知在
溶液中，
甲醛转化为
，存在平衡
。
电极上发生的电子转移反应为
。下列说法错误的是
A．电解一段时间后阳极区
减小
B．理论上生成
双极膜中有
解离
C．阳极总反应式为
D．阴极区存在反应
28．（2024·吉林·高考真题）“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反
应速率缓慢的问题，科技工作者设计耦合
高效制
的方法，装置如图所示。部分反应机理为：
。下列说法错误的是
A．相同电量下
理论产量是传统电解水的1.5 倍
B．阴极反应：
C．电解时
通过阴离子交换膜向b 极方向移动
D．阳极反应：
29．（2023·重庆·高考真题）电化学合成是一种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电解合成半胱
氨酸和烟酸的示意图。下列叙述错误的是
A．电极a 为阴极
B．
从电极b 移向电极a
C．电极b 发生的反应为：
D．生成
半胱氨酸的同时生成
烟酸
30．（2023·广东·高考真题）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
溶液制氨。工作时，
在双极膜界面处被催化解离成
和
，有利于电解反应顺利进行。下列
说法不正确的是
A．电解总反应：
B．每生成
，双极膜处有
的
解离
C．电解过程中，阳极室中
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
31．（2023·北京·高考真题）回收利用工业废气中的
和
，实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A．废气中
排放到大气中会形成酸雨
B．装置a 中溶液显碱性的原因是
的水解程度大于
的电离程度
C．装置a 中溶液的作用是吸收废气中的
和
D．装置中的总反应为
32．（2023·浙江·高考真题）氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确
的是
A．电极A 接电源正极，发生氧化反应
B．电极B 的电极反应式为：
C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的
溶液
D．改进设计中通过提高电极B 上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗
33．（2023·湖南·高考真题）葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂，工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料，在溴化
钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙，其阳极区反应过程如下：
下列说法错误的是
A．溴化钠起催化和导电作用
B．每生成
葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了
电子
C．葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物
D．葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应
34．（2023·全国甲卷·高考真题）用可再生能源电还原
时，采用高浓度的
抑制酸性电解液中的析氢
反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率，装置如下图所示。下列说法正确的是
A．析氢反应发生在
电极上
B．
从
电极迁移到
电极
C．阴极发生的反应有：
D．每转移
电子，阳极生成
气体(标准状况)
35．（2022·北京·高考真题）利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
装置
序号
电解质溶液
实验现象
①
少
量
溶液
阴极表面产生无色气体，一
段时间后阴极表面有红色固
体，气体减少。经检验，电
解液中有
②
过
量氨水
阴极表面未观察到气体，一
段时间后阴极表面有致密红
色固体。经检验，电解液中
无
元素
下列分析不正确的是
A．①中气体减少，推测是由于溶液中
减小，且
覆盖铁电极，阻碍
与铁接触
B．①中检测到
，推测可能发生反应：
、
C．随阴极析出铜，推测②中溶液
减小，
平衡逆向移动
D．②中
生成
，使得
比①中溶液的小，
缓慢析出，镀层更致密
36．（2022·天津·高考真题）实验装置如图所示。接通电源后，用碳棒(
、
)作笔，在浸有饱和NaCl 溶液
和石蕊溶液的湿润试纸上同时写字，
端的字迹呈白色。下列结论正确的是
A．a 为负极
B．
端的字迹呈蓝色
C．电子流向为：
D．如果将
、
换成铜棒，与碳棒作电极时的现象相同
37．（2022·重庆·高考真题）硝酮是重要的有机合成中间体，可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽
中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。
下列说法错误的是
A．惰性电极2 为阳极
B．反应前后WO
/WO
数量不变
C．消耗1mol 氧气，可得到1mol 硝酮
D．外电路通过1mol 电子，可得到1mol 水
38．（2022·湖北·高考真题）含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备
，过程如图
所示(
为甲基)。下列说法正确的是
A．生成
，理论上外电路需要转移
电子
B．阴极上的电极反应为：
C．在电解过程中
向铂电极移动
D．电解产生的
中的氢元素来自于
39．（2022·浙江·高考真题）通过电解废旧锂电池中的
可获得难溶性的
和
，电解示意
图如下(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
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
溶液以获得
40．（2021·辽宁·高考真题）利用
(Q)与
电解转化法从烟气中分离
的原
理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法错误的是
A．a 为电源负极
B．溶液中Q 的物质的量保持不变
C．
在M 极被还原
D．分离出的
从出口2 排出
41．（2021·天津·高考真题）如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，下列
判断错误的是
A．a 是电源的负极
B．通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色
C．随着电解的进行，CuCl2溶液浓度变大
D．当
完全溶解时，至少产生气体336mL (折合成标准状况下)
42．（2021·广东·高考真题）钴(
)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中
电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是
A．工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的
均增大
B．生成
，Ⅰ室溶液质量理论上减少
C．移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变
D．电解总反应：
43．（2021·全国甲卷·高考真题）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可用如下图所示的电化学装置合成。
图中的双极膜中间层中的
解离为
和
，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的
是
A．
在上述电化学合成过程中只起电解质的作用
B．阳极上的反应式为：
+2H++2e-=
+H2O
C．制得
乙醛酸，理论上外电路中迁移了
电子
D．双极膜中间层中的
在外电场作用下向铅电极方向迁移
44．（2020·浙江·高考真题）电解高浓度
(羧酸钠)的
溶液，在阳极
放电可得到
(烷烃)。下列说法不正确的是
A．电解总反应方程式：
B．
在阳极放电，发生氧化反应
C．阴极的电极反应：
D．电解
、
和
混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷
45．（2020·全国II 卷·高考真题）电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致
变色器件的示意图。当通电时，Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过
程，下列叙述错误的是
A．Ag 为阳极
B．Ag+由银电极向变色层迁移
C．W 元素的化合价升高
D．总反应为：WO3+xAg=AgxWO3
46．（2020·浙江·高考真题）在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下，下列说法不正确
的是
A．电极A 为阳极，发生氧化反应生成氯气
B．离子交换膜为阳离子交换膜
C．饱和NaCl 从a 处进，NaOH 溶液从d 处出
D．OH-迁移的数量等于导线上通过电子的数量
47．（2018·全国I 卷·高考真题）最近我国科学家设计了一种CO2+H2S 协同转化装置，实现对天然气中CO2
和H2S 的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨
烯电极区发生反应为：
①EDTA-Fe2+-e-＝EDTA-Fe3+
②2EDTA-Fe3++H2S＝2H++S+2EDTA-Fe2+
该装置工作时，下列叙述错误的是
A．阴极的电极反应：CO2+2H++2e-＝CO+H2O
B．协同转化总反应：CO2+H2S＝CO+H2O+S
C．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
D．若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性
48．（2017·海南·高考真题）一种电化学制备NH3的装置如图所示，图中陶瓷在高温时可以传输H+。下列
叙述错误的是
A．Pd 电极b 为阴极
B．阴极的反应式为：N2+6H++6e−
2NH3
C．H+由阳极向阴极迁移
D．陶瓷可以隔离N2和H2
49．（2016·全国I 卷·高考真题）三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，
ab、cd 均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO4
2-可通过离子交换膜，而两端隔室中
离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是
A．通电后中间隔室的SO4
2-离子向正极迁移，正极区溶液pH 增大
B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH 和H2SO4产品
C．负极反应为2H2O–4e–=O2+4H+，负极区溶液pH 降低
D．当电路中通过1mol 电子的电量时，会有0.5mol 的O2生成
