电解原理 同步课时训练-高中人教版化学选择性必修1

421电解原理

一、基础练习:

A.A

B.B

C.C

D.D

2.二氧化碳的资源化利用是目前研究的热点问题之一，西北工业大学团队研究锂-二氧化碳

二次电池，取得了重大科研成果。该电池放电时的总反应为：3CO2+4Li=2Li2CO3-C,

下列说法正确的是（）

A.放电时，若消耗3molCO2时,转移4mol电子

B.放电时，电子从锂电极流出，最终通过电解质溶液流回锂电极，构成闭合回路

C.该电池隔膜两侧的电解液a、b均可选用水性电解液

D.充电时，锂电极与外接电源的正极相连

3.用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解质溶液的pH下降的是

（）

A.CuCl「容液B.AgNOs溶液C.NaCl溶液D.H2sO&溶液

4.由U形管、质量为mg的铁棒、质量为mg的碳棒和1L0.2moi-LTCuC12溶液组成的装

置如图所示，下列说法正确的是（）

溶液

A.闭合K,电子通过电解质溶液移到碳棒上

B.闭合K,Cu?+移向铁棒

C.闭合K,当电路中有（）.3NA个电子通过时，理论上碳棒与铁棒的质量差为18g

D.闭合K,铁棒表面发生的电极反应为Cu"+2e-==Cu

5.利用膜技术原理和电化学原理制备少最硫酸和绿色硝化剂N2O5,装置如图所示，下列说

法正确的是（）

H,SO.质子膜（只允NQ,十无隔膜（阻止硝酸

许H♦通过）水硝酸水分子通过）水溶液

甲

A.电极b反应式是0,+4e~+2H2O=4OH-

B.电解后乙装置d电极附近的pH不变

C.c电极反应式为NQ4-2e+H,0=N,0s+2H，

D.甲中每消耗1molSO2,乙装置中有ImolH,通过隔膜

6.科学家提出利用离子交换膜组合工艺将电解制备金属钵和二氧化镒工艺联用，实现同步

制备金属镭和二氧化锦井实现回收硫酸的目的，工艺原理如图，下列有关说法中错误的是

（）

环液

2++

A.阴极的电极反应式为Mn+2H2O-2e--MnO2+4H

B.左侧为阳离子交换膜

C.右侧电解液含有MnSO,和（NHJ'O」，可以防止产生MgOH）2并提高溶液导电性

D.实际生产中不能用氯化镒溶液代替硫酸镭溶液

7.下列实验装置图合理的是（）

①②③④

A.装置①可实现:Cu+2H2。皇叁Cu（OH）2+H2T

B.装置②能构成锌铜原电池

C.装置③可用于粗铜的电解精炼

D.装置④可用于浓硫酸干燥氯气

8.下列对于电化学说法正确的是（）

A.为保护浸入海水中的钢闸门，可在闸门表面镶上铜锭

B.电解精炼铜时，阳极泥中常含有金属金、银、锌等

C.可充电电池放电时，化学能转变为电能

D.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阴极均发生氧化反应

9.传统接触法制取硫酸能耗大，污染严重。将燃料电池引入硫酸生产工艺可有效解决能耗

和环境污染问题，同时提供电能。以燃料电池为电源电解硫酸铜溶液的工作原理示意图如

图所示。

下列说法不正确的是（）

c(ptb7i

SO?JI|-j-HiO

CllSOa溶液

质子交换膜稀硫酸作电解质溶液

A.b极为正极，电极反应式为

0,+4H4+4e:==2H,0

B.H+由a极通过质子交换膜向b极移动

C.该燃料电池的总反应式为

2SO?+O7+2H2O------2H2SO4

D.若a极消耗2.24L（标淮状况）SQ,理论上c极，有6.4g铜析出

10.500ml,KNO,和Cu（NOj的混合溶液中c（NO；）=（）.6mol•U,用石墨作电极电解此溶

液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24L气体（标准状况下），假定电解后溶液体积仍为

500mL,下列说法正确的是（）

A,原混合溶液中c（K+）为0.2mol-L1

B.上述电解过程中共转移0.2mol电子

C.电解得到的Cu的物质的量为0.05mol

D.电解后溶液中c（H+）为0.2molL1

二、能力提升：

II.工业上电解Na2co3的原理如图所示。卜.列说法错误的是（）

A.阴极产生的物质A是H?

B.电解•段时间后，阳极附近溶液的PH将增大

C.该离子交换膜应为阳离子交换膜

D.阳极电极反应为4c+2H2O-4e=4HCO£+O2T

12.能源危机一直以来都是社会普遍的问题，国际能源期刊报道了一种正负电极均利用陟及

氢气反应的全氢电池，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是（）

吸附层离子交换膜吸附层

A.电解质溶液中Na+通过离子交换膜向右移动

B.负极的电极反应式：H,-2e+2OH=2H2O

C.NaClO4的作用是传导离子并参与电极反应

D.右边吸附层中发生了还原反应

13.某科研小组设计了一种新型双微生物燃料电池装置，如图所示。在a极将生活污水中的

有机物（以C6HmC）6为例）转化为CO?,b极将酸性工业废水中的硝酸盐转化为N2。下列

说法不正确的是（）

+

A.a电极反应式为C6Hl2。,一24。一+6H_6CO2T+24H

B.若b极产生了4.48L（已换算为标准状况）的气体，则穿过质子交换膜进入左室的H，数

目为2%

C.电池工作时，电流由b极经负载流向a极，再经两电解质溶液回到b极

D.若用该电池对铅酸蓄电池进行充电，b极接PbO?极

14.某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的开关

时，观察到电流表的指针发生了偏转。

KOH溶液Ag、（％溶液CuCI?溶液

甲池乙池丙池

请回答下列问题：

（1）甲池为（填“原电池”“电解池''或“电镀池”），通入CH30H电极的电极反应

为。

（2）乙池中A（石墨）电极的名称为（填“正极”“负极”或“阴极"“阳极''），总反应

的化学方程式为o

（3）当乙池中B极质量增加5.4g时，甲池中理论上消耗02的体积为mL

（标准状况），丙池中（填“C”或"D"）极析出g铜。

（4）若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，开关闭合一段时间后，甲中溶液

的pH将____（填“增大”“减小”或“不变”，下同），丙中溶液的pH将_______。

15.某兴趣小组利用如图所示装置进行实验。

（1）断开K2、闭合Ki，1牛管的除电极上有气泡外，还可观察到的现象是—；阳极电极

反应式为o当电路中转移0.001mol电子时，右侧注射器最多可以收集到气体

mL

（折算为标准状况）。

（2）断开K2、闭合Ki一段时间，待注刖器中充有一定量的气体后，断开Ki、闭合K2，

此时装置内化学能转化为电能。实现能量转化的化学方程式为:

（3）假设实验装置不漏气，当（2）中注射器内气体全部参加反应后，U形管内的溶液理

论上—（填“能”或“不能”）恢复原样。

答案以及解析

1.答案：C

解析：A属于原电池，C属于电解池，B、D均不符合构成原电池和电解池的条件。

2.答案：A

解析：

3.答案：B

解析：A.电解氯化铜溶液时，阳极上氯离子放电，阴极上铜离子放电，所以电解质溶液的

酸性减弱，溶液的pH增天，故A错误；B.电解硝酸银溶液时，阴极上银离子放电，阳极

上氢氧根离子放电，所以电解质溶液的酸性增强，溶液的pH减小，故B正确；C.电解氯

化钠溶液，阴极.上氢离子放电，阳极上氯离子放电，所以电解质溶液的碱性增强，pH增

大，故C错误；D.电解稀硫酸溶液，阳极.上氢氧根离子放电，阴极上氢离子放电，电解质

溶液中溶质的量不变，溶剂的量减小，所以酸性增强，故D错误；故选B。

4.答案：C

解析：

5.答案：B

解析：甲装置为原电池，a电极为负极，b电极为正极，左侧有硫酸，其中的H*可通过质

子膜而进入右侧极室，所以右侧极室是酸性的，电极反应为O?+41+4H~:2H:0,A

项错误：乙装置是电解池,左侧为阳极，右侧d电极为阴极,其中盛放了硝酸水溶液，发

生的反应为2H++21^=H2t,虽然消耗了H+,但同时有等量的从阳极区迁移过

来，故溶液的pH不变，B项正确；c电极为阳极，发生氧化反应：

+

N2O4-2e+2HNO/=2N2O5+2H,C项错误；依据电子转移数相同可知，甲装置左侧

的电极反应式：SO2-2e+2H2O_4H++S0：,可知消耗ImolSO2电子转移数为

2mol,乙装置中阳极：N,O4-2e-+2HNO<^^NQs+2H：阴极：

+

2H+2e-=H2T,为了平衡电荷，则有2moiH+通过隔膜，D项错误。

6.答案：A

解析：根据电解装置可知，阴极生成氢气，发生还原反应，A错误；根据电解装置可知，

H+从左侧迁移到中间室，左侧为阳离子交换膜，B正确；实际生产中不能用氯化铳溶液代

替硫酸锌溶液，C「还原性强，在阳极放电产生氯气，D正确。

7.答案：A

解析：

铜连接电源的正极，因此铜作阳极,电极反应式为Cu-2e-=Cu2+,石墨连接电源的负极，石墨作阴

极,电极反应式为2H2O+2e=H2T+2OH,电解反应方程式为Cu+2Hq叁戛Cu(OH)2+H4，A

正确;不能构成原电池，在左端烧杯中发生Zn+Cu2+=Zn2++Cuo欲构成原电池，应是左端烧杯

盛放ZnSCh,右端烧杯盛放CuSCX故B错误;精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极,C错误;洗气

时,应是长管进气，短管出气,D错误。

【解题指导】本题考查粗Cu的用途。

8.答案：C

解析：A.Cu的活泼性比Fc的弱,Cu作正极，不能保护Fc,所以为保护浸入海水中的钢闻

门，一般在闸门表面镶上锌锭，故A不符合题意;B.电解精炼铜时，阳极上锌、铁比铜活泼的

金属优于铜放电，比铜不活泼的金属金、银等不放电形成阳极泥，阳极泥中常含有金属金、银

等,不含有Zn，故B不符合题意;C.充电电池放电时为原电池，原电池是将化学能转变为电能

的装置，故C符合题意;D.铅蓄电池放电时为原电池，负极发生氧化反应，充电时为电解池，阴极

发生还原反应，故D不符合题意;故答案为:C。

9.答案：D

解析：A、在燃料电池中，通入氧气的电极是正极，发生还原反应

+

O2+4H+4C=2H?0,故A正确；B、电解质中的阳离