文档文本内容
3-6 电解应用——无机物制备
呈现形式：通常以“电解池装置图 + 反应流程”为背景，结合文字描述与图像信息，多为单选题。
考查载体：电解法制备无机物（如H₂、NH₃、有机物转化、金属提取等）。
图像特点：常包含电极材料、离子交换膜、电解质溶液、产物收集装置等。
设问方式：围绕电极反应、离子迁移、物质变化、定量计算、装置分析等方面展开。
考查维度
具体内容
考查方式举例
知识层面
电解池构成、电极反应书写、离子迁移方向、离子
交换膜类型、电解计算
判断电极反应式正误、离子移动
方向
能力层面
图像分析能力、信息提取与整合能力、定量计算能
力、逻辑推理能力
结合装置图分析反应过程、计算
物质变化量
思维层面
将理论电解知识应用于真实工业情境，理解技术改
进（如膜技术）对反应的影响
分析“无氯气生成”“KOH 浓度
不变”等条件的意义
第一步 识别电解池结构
确定电源正负极 → 判断阴、阳极。
观察电极材料、电解质组成、离子交换膜类型。
第二步 写出电极反应式
阳极：失电子，发生氧化反应（注意活泼电极是否参与反应）。
阴极：得电子，发生还原反应（注意H⁺、金属离子、水等的放电顺序）。
第三步 分析离子移动与物料变化
根据电极反应判断离子增减，确定离子交换膜类型（阳离子膜、阴离子膜）。
结合“浓度不变”“补水速率”等条件进行物料守恒计算。
步骤4：整合信息，逐项判断选项
将选项与步骤2、3 的结论对照，注意“陷阱”（如电极材料参与反应、膜类型误判等）。
1.
电解池构成：电源、电极、电解质、离子交换膜（可选）。
2.
电极反应规律：
o
阳极：活泼金属电极 → 金属溶解；惰性电极 → 阴离子放电（S²⁻ > I⁻ > Br⁻ > Cl⁻ > OH⁻ > 含
氧酸根）。
o
阴极：阳离子放电（Ag⁺ > Cu²⁺ > H⁺ > …）。
3.
离子交换膜类型：
o
阳离子膜：只允许阳离子通过（如H⁺、Na⁺）。
o
阴离子膜：只允许阴离子通过（如OH⁻、Cl⁻）。
4.
电解计算关系：
o
电子守恒：n(e−)=n(产物)×变价数。
o
物料守恒：电解质浓度变化、气体生成速率与补水速率关联。
易错点
错因分析
应对策略
电极反应书写电荷不
守恒
忽略介质（H⁺、OH⁻、H₂O）参与反应
写后检查原子、电荷是否守恒
离子交换膜类型判断
错误
未分析电极区离子增减趋势
先写出电极反应，再判断离子移
动方向
忽略电极材料参与反
应
误以为所有电极均为惰性电极
注意题干提示（如“ Pt 电极”
“Ag 电极”）
计算速率时单位混淆
未统一物质的量与质量、体积单位
明确速率单位（如 mol/s、g/s）
图像信息提取不全
未注意“PTFE 膜”“固体氧化物电解
质”等特殊结构
图文结合，标注关键信息
【典例】
【审题】
1．（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
1.
提取关键信息：
o
“阳极无Cl₂ 生成且KOH 浓度不
变” → 暗示阳极反应是OH⁻放
电，不是Cl⁻放电。
o
“海水直接制备氢气” → 阴极
反应是水得电子生成H₂ 和
OH⁻。
2.
图文结合：
o
a 接电源正极 → 阳极；b 接负极
→ 阴极。
o
PTFE 膜：允许水分子通过。
3.
逐项分析：
o
A：阴极反应式正确。
o
B：阳极消耗OH⁻，阴极生成
OH⁻，为保持浓度不变，OH⁻需
向阳极移动 → 阴离子膜。
o
C：PTFE 膜允许水通过，正确。
o
D ：生成1 mol H₂ 消耗1 mol
H₂O，补水速率 = 生成H₂ 速率
→ 选项错误。
思维要点：
“KOH 浓度不变”是判断膜类型的关
键条件。
电解水制H₂ 的总反应是2H₂O → 2H₂
+ O₂，补水速率与H₂ 生成速率一
致。
1．（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
2．（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
3．（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：
4．（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
