2022-23学年人教版高二上学期化学考点解读与综合训练课题-电解池分层解读

4.2电解池分层解读考点一电解原理1.为了使反应2HC1+2Ag=2AgCl+H2T能顺利进行，某同学设计了下列四个实验，如图所示，你认为可行的是漳B.同C.宜D.同B^Hc,[cthc,M^hc,[fesrHci【答案】c【解析】A.装置为电解池，但阳极不是Ag,A错误；B.装置为原电池，B错误；C.装置为电解池，阳极是Ag,C正确：D.装置为原电池，D错误；答案选C。2.利用CH4燃料电池电解制备Ca（H2Po川并得到副产物NaOH、氏、CL,装置如图所示（M、N、P,Q极均为惰性电极）。下列说法正确的是量转换仅有电能转化为化学能A膜、C膜均为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜M上的反应为CH4-4e-+4O2=CO2+2H2OD.理论上，M极消耗2.24L甲烷，P极产生0.4molCl2【答案】B【解析】A.涉及的能量转化为应为化学能转化为电能，电能再转化为化学能，错误；B.为了得到产品，钙离子与H2Po4应该向产品室移动，故A膜为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜,C膜为阳离子交换，将原料室的Na+转出膜，正确；C.电荷不守恒，错误；D.气体体积需要在标准状况下，错误；故选B；3.如图是工业上电解饱和食盐水的装置示意图，下列说法中不正确的是⑹① ②o⑹① ②o精制饱和NaQ溶液HQ（含少量NaOH）A.装置出口①处的物质是氯气B.出口②处的物质是氢气，该离子交换膜不能让阴离子通过C.装置中发生反应的离子方程式为2C1-+2H+ 通电 CbT+H2TD.该装置将电能转化为化学能【答案】C【解析】A.与电源正极相连的为阳极，溶液中的氯离子在阳极失电子生成氯气，出口①处的物质是氯气,A正确；B.溶液中水电离出的氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，出口②处的物质是氢气，离子交换膜是阳离子交换膜，允许阳离子通过，不能让阴离子通过，B正确：C.电解饱和食盐水过程中生成氢氧化钠、氢气和氯气，反应的离子方程式为通电- -2Cf+2H2O=^C12T+H2T+2OH,c错误；D.该装置是电解池，将电能转化为化学能，D正确;故选Co

A.①装置中，电子流向：Zn—导线一»Cu—稀硫酸TZnB.②装置中，阳极的电极反应为4OH--4e-=2HQ+O2TC.③装置中，在阴极附近滴入酚酰试液，溶液变红D.④装置中，电解一段时间后，溶液的pH增大【答案】C【解析】A项，电子不能在电解质溶液中移动，错误；B项，②装置是电解装置，右侧Cu为阳极，失电子发生氧化反应生成铜离子、遇到氢氧根生成氢氧化铜,Cu-2e-+2OH=Cu(OH),,错误；C项，③装置中，达0在阴极得电子，生成H?和。H-,则阴极附近的溶液显碱性，可使酚配试液变红，正确；D项，④装置中，Cd+在阴极得电子生成Cu,H2O在阳极失电子生成O2和H+，溶液的pH减小，错误。故选C。5.电解CuCL与NaCl的混合溶液(惰性电极)，阴极上和阳极上最先析出的物质为A.比和CL B.Cu和CLC.比和。2 D.Cu和O?【答案】B【解析】电解时，溶液中C#+、H\Na+移向阴极，CW+先放电得到Cu：Cl.OH-移向阳极，先放电得到Cl2,阴极上和阳极上最先析出的物质分别为Cu和Cl2；故选：Bo6.在N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)介质中，可实现醇向醛的转化，原理如图。下列说法错误的是

A.理论上NHPI的总量在反应前后不变B.海绵Ni电极作阳极C.总反应为CH20HCH0+H2TC.总反应为CH20HCH0+H2TD.每消耗1mmol苯甲醇，产生22.4mL氢气【答案】D【解析】A.根据上述分析可知，NHPI在阳极区参与反应，又在阴极区为生成物，因此理论上NHPI的总量在反应前后不发生改变，A正确；B.由上述分析，Ni?+在海绵Ni电极失去电子得到Ni3+,发生氧化反应，则海绵Ni为阳极，B正确：C.阳极反应式为：Ni:+-e-=Ni3+,阳极区同时还发生反应：Ni3++NHPI^Ni2UPINO,阴极反应式为：2H++2&=比，阴极区同时还发生反应:CHO>2H++2&=比，阴极区同时还发生反应:CHO>因此总反应为D.未指明标准状况，不能用匕=22.4L/mol进行计算，D错误；答案选D。7.三元电池成为我国电动汽车的新能源，其正极材料可表示为LiGixd：N?n,O,，且x+y+z=l.充电时电池总反应为LiNixCo>MnQ2+6C（石墨尸LiiNixCoyMnQ2+LiaC6,其电池工作原理如图所示，两极之间

Li„(^AL有一个允许特定的离子X通过的隔膜。下列说法正确的是<11>A.允许离子X通过的隔膜属于阳离子交换膜B.充电时，A为阴极，发生氧化反应C.放电时，B为负极，发生氧化反应Li~Ni,Cc,Mn.O,D.放电时，正极反应式为Lii-aNixCoyMnzC)2+aLi++ae=LiNixCoyMnzO2Li~Ni,Cc,Mn.O,【答案】AD【解析】A.放电时，A是负极、B是正极，Li+向正极移动，则X是Li+,允许阳离子通过的隔膜为阳离子交换膜，A正确；B.充电时，A是阴极，发生还原反应，B错误；C.放电时，A是负极，发生氧化反应，C产物；D.放电时，正极发生还原反应，反应式为：Li|.aNixCoyMnzO2+aLi+ae=LiNixCoyMnzO2,D正确：答案选AD。8.如图是用惰性电极电解200mL2moi・L硫酸铜溶液，a电极上的电极反应式为—，若a电极产生112mL(标准状况)气体，此时溶液中H+浓度为一(不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入—(填序号)。Cus6,溶液a.CuOb.CuCOjc.Cu(OH)2d.Cu2(OH)2CO3Cus6,溶液【答案】2H2O-4e-=O2T+4H+ 0.1mobL'1ab【解析】如图所示是用惰性电极电解200mL2moi硫酸铜溶液，发生的总反应为2CuSO4+2H,O里鲤2Cu+O,T+2H,SO4。a电极与电源正极相连为电解池的阳极，山丁•离子的放电能力:OH->SO；,所以阳极溶液中水电离出来的氢氧根离「在阳极失去电子发生氧化反应，电极反应为

2H2O-4e=O2T+4H+；a电极产生112mL(标准状况)气体为O2,其物质的量为〃(。2)=L,,=0.005mol,I，.]闭合网路中电子转移数目相等，则此时消耗CM+的物质的量为(4.005mol.)=0Q]mo],由于2()omL2mobL-1硫酸铜溶液中含有CiP+的物质的量«(Cu2+)=2mol/Lx0.22L=0.4mol>0.01mol,所以CiP+有剩余，故在b电极上只有Ci?+放电生成Cu,转移电子0.02mol,溶液中生成H+物质的量为0.02mol,UH,)，：2：。=。/m°'/L。在此电解过程中CuSO4溶液每损失2个Cu2+原子，就损失2个。原子，相当于损失一个CuO,为了使CuSO」溶液恢复原浓度，应加入CuO,由于CuCCh+H2so产C11SO4+CO2T+H2O,相当于加CuO,所以也可以加入CuCCh;而Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2OCMOH)2coa+2H2sO4=CuSC)4+CO2T+3HQ,除增加溶质外，还增加了水,因此不能加入Cu(OH)2、Cs(OH)2co3,故合理选项是ab。考点二电解池的应用.下图中能验证氯化钠溶液(含酚缺)电解产物的装置是e饱和食盐水Ce饱和食盐水C【答案】D【解析】电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2Cr-2e=CbT，用KI淀粉溶液检验产生的Cb;阴极的电极反应式为2H*+2e=H2T，阴极有H2生成。结合图中电子从直流电源负极流向电解池阴极，A、C项错误；B项中NaOH溶液不能检验是否生成Ch;D项中左侧为阴极，左端用向下排空气法收集H2,右侧为阳极，生成氯气，可用碘化钾淀粉溶液验证，故D正确。故选：D。.用两根电极分别插入盛有饱和氯化钠溶液的U形管两端，接通电源，则关于与电源正极相连的电极描述正确的是A.阳极，有H?放出B.阴极，有H?放出C.正极，有CL放出D,负极，有Hz放出【答案】B【解析】用两根电极分别插入盛有饱和氯化钠溶液的U形管两端，接通电源，构成电解池，与电源正极相连的电极是阳极，溶液中的氯离子放电生成氯气，与电源负极相连的电极是阴极，溶液中的氢离子放电，产生氢气。答案选B。.下列装置由甲、乙两部分组成(如图所示)，甲是将废水中乙二胺［H2N(CH2)2NH2］氧化为环境友好物质的化学电源。下列说法错误的是甲池中N甲池中N极电极反应式为:O2+4H++4e=2H2OB.反应过程中电子从Fe流向M极、电流从Cu极流向N极C.该电源工作过程中废水中的乙二胺［H2N(CH2”NH2］被氧化为N2和CO2D.甲池中H+透过质子交换膜从左向右移动，乙池中硫酸铜溶液离子浓度保持不变【答案】B【解析】A.N是正极，酸性条件下，氧气在正极N上得电子、发生还原反应，电极反应式为O2+4H++4e-2H2O,故A正确；B.电子从负极M流向Fe、电流从正极N极流向Cu极，故B错误；C.乙二胺［H?N(CH2)2NH2］在负极M上失电子，发生氧化反应，生成氮气、二氧化碳和水，故C正确：D.阳离子向正极移动，M是负极，N是正极，所以质子由左向右移动，乙部分是在铁上镀铜，电解液浓度基本不变，所以乙中CuSO4溶液浓度基本保持不变，故D正确；故选B。.电解法精炼含有Fe、Zn、Ag等杂质的粗铜。下列叙述正确的是A.电解时以硫酸铜溶液作电解液，精铜作阳极B.粗铜与电源负极相连，发生氧化反应C.阳极上发生的反应有Fe-2e=Fe2+D.电解后Fe、Zn、Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥【答案】C【解析】A.电解精炼铜时以硫酸铜溶液为电解质溶液，粗铜作阳极，精铜作阴极，A错误:B.粗铜作阳极，与电源的正极相连，B错误；c.Fe比Cu活泼，电解时优先发生失电子的氧化反应：Fe-2e=Fe2+,C正确；D.Fe、Zn等比Cu活泼，电解时Fe、Zn等在阳极发生失电子的氧化反应，生成Fe"、Zn2+.等进入电解质溶液中，Ag等活动性不如Cu的杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥，D错误：答案选C。13.下列说法正确的是A.用惰性电极电解饱和食盐水，阴极逸出的气体可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝B.粗铜电解精炼时，若电路中通过2moie,阳极减少64gC.用惰性电极电解MgCL溶液所发生反应的离子方程式为2Cr+2H2。电解CI2T+H2T+20H.D.在镀件上电镀铜时，镶件应连接电源的负极【答案】D【解析】A.用惰性电极电解饱和食盐水，阳极逸出的气体可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，故A错误；B.在电解精炼铜时，阳极上是粗铜，故阳极上放电的不只是铜，还有比铜活泼的铁、锌等金属杂质，故当转移2moi电子转移时，阳极上减少的质量不一定等于64,故B错误；C.用惰性电极电解MgCk溶液所发生反应的离子方程式为Mg2++2C「+2Hq鲤CbT+H2f+Mg(OH)21，故C错误：D.在镀件上电镀铜时，镀件应做阴极，与连接电源的负极，故D正确：答案选D。.关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是A.都用粗铜作阳极、纯铜作阴极B.电解液的浓度保持不变C.阳极反应都只有Cu-2e=Cu2+D.阴极反应都只有Cu2++2e=Cu【答案】D【解析】A.镀铜时，纯铜作阳极，镀件作阴极，故A错误；B.镀铜时，电解液中C广，浓度保持不变，电解精炼铜时，电解液中Cu?+浓度减小，故B错误：C.由于粗铜中含有金属性强于铜的锌、铁等杂质，电解精炼铜时，活泼金属首先失去电子，所以还有其他阳极反应，故C错误；

D.阴极反应都只有且电极反应式为：Cu2++2e=Cu,故D正确;答案选D。.下面有关电化学的图示，完全正确的是A.粗铜精铜CuSO4粗铜的精炼C.铁片镀锌D.饱和食盐水验证NaCl溶液（含酚做）电解产物A.粗铜精铜CuSO4粗铜的精炼C.铁片镀锌D.饱和食盐水验证NaCl溶液（含酚做）电解产物化淀溶流棒碘钾粉液【答案】D【解析】A.该原电池中，Zn在ZnSCh中失电子，CM+在CuSO4中得电子，若将Zn插入到CuSO4中Zn可以把CM+置换出来，而正极没有任何反应，故不会出现电流，A错误：B.粗铜的精炼中，粗铜作阳极，阳极上电极材料铜失电子发生氧化反应，纯铜作阴极，阴极上铜离子得电子发生还原反应，B错误；C.电镀时，镀层锌作阳极，镀件铁作阴极，C错误；D.根据电流方向知，碳棒作阳极，铁棒作阴极，电解氯化钠溶液时，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氧离子放电生成氢气，氯气和碘离子发生置换反应生成碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色，所以能检验阳极产物，D正确；故选D。16.如图⑥为直流电源，⑥为浸透饱和氯化钠溶液和酚酸试液的滤纸，。为电镀槽。接通电路后，发现滤纸⑥上的c滤纸⑥上的c点显红色，请填空:（1）电源上的a为一极。（2）滤纸上发生的总化学反应方程式为—。（3）欲在电