高中化学课时检测18电解原理新人教版选择性必修1

电解原理

全面练

解析：选D电解池是将电能转化为化学能的装置，必须有外接电源，同时有闭合电路,

A装置没有形成闭合电路，B装置和C装置没有外接电源，D装置满足电解池的结构，故答

案为D。

2.pH=a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极，通直流电一段时间后，溶液的pH>a,

则该电解质可能是（）

A.Na2sChB.H2so4

C.KC1D.AgN03

解析：选c电解Na2soi溶液实质就是电解水，水减少，NazSO”浓度增大，NazSO,是强酸

强碱盐，溶液显中性，故A不符合题意；电解硫酸，相当于电解水，水减少，c（H+）增大，

酸性增强，pH减小，故B不符合题意；电解氯化钾，电解质和水都参加反应，总的化学方

程式：2KC1+2H2O=C12t+H2t+2K0H,由于生成了氢氧化钾，碱性增强，溶液pH增大，

+-+

故C符合题意；电解硝酸银，阴极反应式：Ag+e-=Ag,阳极反应式：2H20-4e=4H

+01,溶液中c（H+）增大，酸性增强，pH减小，故D不符合题意。

3.某同学为了使反应2HC1+2Ag=2AgCl+H?t能进行，设计了如下所示的四个实验方

案，你认为可行的方案是（）

解析：选C由2HC1+2Ag=2AgCl+H2t可知该反应不是自发的氧化还原反应，故只

能设计成电解池。H元素的化合价由+1价降低到0价，得到电子，发生还原反应，阴极上

的电极反应为2H++2e-=&f,银元素的化合价从0价升高到+1价，发生氧化反应，银

作阳极，电极反应为Ag—e-=Ag+,盐酸作电解质溶液，形成电解池。

4.以石墨为电极，电解KI溶液（其中含有少量酚酿和淀粉），下列说法错误的是（）

A.阴极附近溶液呈红色

B.阴极逸出气体

C.阳极附近溶液呈蓝色

D.溶液的pH变小

解析：选D以石墨为电极电解KI溶液，在阳极厂放电：2：T-2e-=l2,在阴极H20

放电：2II20+2e-=H2t+20IP,溶液呈碱性。由于溶液中含有少量的酚醐和淀粉，所以阳

极附近的溶液会变蓝（淀粉遇碘变蓝），阴极附近的溶液会变红（溶液呈碱性）；由于电解产物

有KOH,所以溶液的pH逐渐增大。

5.有X、Y、Z、M四种金属，已知：X可以从Y的盐溶液中置换出Y；X和Z作原电池

电极时，Z为正极；Y的离子和Z的离子共存于电解液中进行电解，Y的离子先放电；M的离

子氧化性强于Y的离子。则这些金属的活动性由强到弱的顺序是（）

A.X>Z>Y>MB.X>Y>Z>M

C.M>Z>X>YD.X>Z>M>Y

解析：选A活泼的金属可以置换出不活泼的金属，X可以从Y的盐溶液中置换出Y,

则金属性是X强于Y；原电池中活泼的金属作负极，X和Z作原电池电极时，Z为正极，则

金属性是X强于Z；金属性越强，相应金属阳离子的氧化性越弱，则根据Y的离子和Z的离

子共存于电解液中，Y的离子先放电可知，Z的金属性强于Y的；M的离子氧化性强于Y的

离子，所以Y的金属性强于M的，则这四种金属的活动性由强到弱的顺序是X>Z>Y>M,

答案选A。

6.现由乩、和熔融盐Na£03组成的燃料电池，采用电解法制备岫。5,装置如图所示。

下列说法错误的是（）

A.图示左装置是原电池，右装置是电解池

B.石墨电极I是负极，Y是CO?

C.与石墨电极H相连接的钳电极发生：N20I—2e+2NO7=2N2O5

D.右装置工作时，1广可以从左池经过隔膜进入右池

解析：选C根据图示知，左装置为氢气、氧气燃料电池，则右装置是电解池，故A正

确；石墨电极I上燃料失电子发生氧化反应，作负极，负极上燃料失电子和碳酸根离子反应

生成二氧化碳和水，电极反应式为2H2+2C（T—4e-=2C02+2HO所以Y为CO2,故B正确；

+

与石墨电极II相连接的伯电极发生：N20.,+2HN03-2e-=2N205+2H,故C错误；根据电极

反应离子放电顺序可知，阴极发生：2H++2e-=H?t。则右装置工作时，II卡可以从左池经

过隔膜进入右池，故D正确。

提能练

7.如图用石墨作电极的电解池中，放入某足量蓝色溶液500mL进行电解，电源

观察到A电极表面有红色固体生成，B电极有无色气体生成；通电一段时间后，!

取出A电极，洗涤、干燥、称量，A电极增重1.6go下列说法错误的是（）

A.图中B电极同电源正极相连

B.该蓝色溶液可能是CuSO”或CuCk溶液

C.电解后溶液的酸性增强

D.要使电解后溶液完全恢复到电解前的状态，则可加入2gCuSO“

解析：选BB电极有无色气体生成，说明B电极为阳极，水电离出的0K在此电极上

失电子生成在,电极反应式为40H一一4屋=2上0+02t；A电极表面有红色固体生成，说明

A电极为阴极，Ct?+在此电极上得电子生成Cu单质，电极反应式为Cu2++2e-=Cu。根据分

析，B电极为电解池阳极，与电池正极相连，故A正确；根据阴离子放电顺序可知，硝酸根

离子在氢氧根离子后放电，在氢氧根离子前放电，因此，蓝色溶液不能为CuCh溶液，B

错误；B电极的电极反应式为40H--4e-=2&0+02t,电解过程中消耗水中的，从而

促进水的电离，使H+浓度增大，即电解后溶液的酸性增强，故C正确；溶液中剩余0.05mol

小，需要加入0.025molO?+将溶液还原，若利用CuO还原溶液，需要的质量勿=0.025

molX80g,mol'=2g,故D正确。

8.在右图所示的装置中，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a

极极板质量增加，b极极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是

（）

选项a极板b极板X电极Z溶液

A锌石墨负极CuSOi

B石墨石墨负极NaOH

C银铁正极AgN03

D铜石墨负极CuCl2

解析：选A本题突破口是“a极极板质量增加”，据此判断a极一定是阴极，则b极

一定是阳极。A是惰性阳极电解CuSOi溶液，符合题意；B的实质是电解水，两极都产生气

体，不符合题意；C的阳极是铁，是活性电极，x极应该为负极，不符合题意；I）的阳极生

成氯气，氯气是有刺激性气味的气体，不符合题意。

9.高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途，用银（Ni）、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高

铁酸钠（NaFeO。的装置如图所示。下列说法合理的是（）

A.镶电极上的电极反应式为2H20+2e-=Hzt+20H

B.铁是阳极，电极反应式为Fe—2e-+20I「=Fe(0H)2

C.若隔膜为阴离子交换膜，则Off自右向左移动

D.电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高，但最终溶液pH升高

解析：选A用银(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠(NazFeO,),铁失电子

生成高铁酸钠，则铁作阳极，银作阴极，溶液中的FT在阴极放电生成氢气，则电极反应式

为2H20+2-=上t+2011，故A正确；根据分析，铁是阳极，电极反应式为Fe+80H—6e

-=Fe0r+4H20,故B错误；若隔膜为阴离子交换膜，则自左(阴极区)向右(阳极区)移

动，故C错误；电解时，阳极区的电极反应式为Fe+80H--6e-=Fe0『+4H2,pH降低,

阴极区电极反应式为2H20+2e-=H2t+20H\pH升高，电池的总反应式为Fe+2HQ+20H

-

=Fe0r+3H2t,最终溶液pH降低，故D错误。

10.我国科学家成功实现了电解气态HC1制备Ck,其工作原理如图所示。下列说法不

正确的是()

碳纸电飞㈣疏水电极

质子交换膜

A.a为外接直流电源的负极

B.阳极的电极反应为2HC1—2e-=Ck+2H+

C.通电后『从左室迁移至右室

D.左室中发生的反应为4F*+02+4H+=4Fe3++2H20,实现了Fe"的再生

解析：选C右侧氯化氢失去电子转化为氯气，因此右侧电极是阳极，则a为外接直流

电源的负极，b为外接直流电源的正极，选项A正确；阳极发生失电子的氧化反应，电极反

应为211cl—2e-=Ck+2H+,选项B正确；电解池中阳离子向阴极移动，因此通电后I厂从

2++

右室迁移至左室，选项C错误；根据装置图可判断左室中发生的反应为4Fe+02+4H

3+

=4Fe+2H20,实现了Fe计的再生，选项D正确。

11.金属铜不溶于稀硫酸，可溶于铁盐溶液生成铜盐与亚铁盐。现将一定量的铜片加入

稀硫酸和硫酸铁溶液组成的100mL混合溶液中，铜片完全溶解。

⑴写出铜溶于上述混合溶液的离子方程式：

(2)若在如图1所示的装置中发生了(1)中的反应,则X电极是(填“正极”或

“负极”)，电极反应式是

电流计

图1图2

(3)铜片完全溶解时，所得溶液中Fe^、012+、酎的浓度均为0.211101・「'(假设溶液体

积不变)，现用电解方法回收铜，装置如图2所示。

①电解开始阶段，阳极的电极反应式为，阴极的电极反应式为

②判断溶液中的Cu"已完全析出的现象是一

。当+恰好完全析出时，转移电子的物质的量为

解析：图1装置为原电池装置，X电极应为铜电极，作负极，Y电极作正极，铜失去电

子转化为铜离子，铁离子在Y电极上得到电子转化为亚铁离子。图2装置为电解池装置，若

回收铜，铜离子应该在铜电极上得到电子发生还原反应，则铜片作阴极，石墨作阳极，故在

阳极上水失去电子发生氧化反应生成氧气，在阴极上铁离子先放电，得到电子被还原成亚铁

离子，而后铜离子放电，得到电子转化为铜单质附着在铜片上。若铜离子反应完全，则在铜

片上『得到电子生成氢气。当O?+恰好完全析出时，铁离子转化为亚铁离子的过程中转移

电子的物质的量为0.02mol,铜离子转化为铜单质的过程中转移电子的物质的量为0.04

mol,共转移电子0.06molo

答案：⑴Cu+2Fe"=Ci?++2Fe2+

(2)负极Cu-2e-=Cu+

-+

(3)02H20-4e=02t+4H

Fe3++e-=Fe2+

②阴极(或铜片)表面开始有气泡生成0.06mol

12.下图是一套电解装置，两U形管中均盛有50.0mL电解质溶液，a、b、c、d为Pt

电极，通电一段时间后，d电极上析出金属Ag2.16g,没有气体产生，同时在b、c两电极

收集到标准状况下相同体积的气体。请回答：

(l)c电极为__极，写出C电极上的电极反应式：_C

电极收集到的气体体积在标准状况下为Lo

(2)b电极为极，写出b电极上的电极反应式：开始时是，

后来是»

(3)原CuCk溶液中溶质的物质的量浓度为mol•L，

解析：(1)连接电源负极的电极作阴极，连接电源正极的电极作阳极，则c电极作阳极,

阴离子在阳极失电子，放电能力：OH->NOr,则OH一先失电子，电极反应式为40『一4屋=2乂0

+

+O2tsK2II2O—4e^=4H+02t,d电极作阴极，其电极反应式为Ag-+e1=Ag,析出金属

银单质2.16g,整个电路转移电子的物质的量为0.02mol,故产生氧气的物质的量为^XO.02

mol=0.005mol,其在标准状况下的体积3=0.005molX22.4L-moP'=O.112L,(2)b

电极作阴极，阳离子在阴极上放电，Cu?+先得电子，其电极反应式：Cu"+2e-=Cu,根据

题目信息，此电极有气体产生，应是H，得电子，其电极反应式：2H++2e-=H"或2HQ+

-

2e=H2t+20H,(3)b、c两电极产生气体体积相等，即产生氢气的物质的量为0.005mol,

需得到电子0.01mol,但整个电路共通过0.02mol电子，推得.(Cu")mo1=0.005

0.005

mol,故c(CuCl)=mol,L'=0.10mol,L-'。

250X10-3

答案：⑴阳40/一4屋=2比0+021或2H20-4钎=4仁+02t0.112

211-

(2)阴Cu+