电解原理-人教版高中化学选择性必修1（原卷版+解析）

第四章化学反应与电能

第二节电解池

第1课时电解原理

I.（2022.广西.宾阳中学高二阶段练习）下列说法正确的是

A.电镀池中电解液必须含镀层金属阳离子，且电镀时浓度保持不变

B.盐桥可以把负极区的阳离子转移到正极区，把止极区的阴离子转移到负极区

C.原电池的正极和电解池的阳极均发生失去电子的氧化反应

D.电解精炼铜时，阳极为粗铜，阴极为纯铜，电解液中c（Ci>2+）保持不变

2.（2021•内蒙古•包头市第四中学高二期中）图中两个装置.，有关叙述正确的是

①②

A.装置①是原电池，装置②是电解池

B.装置①中铜是负极，装置②中铜是阳极

C.装置中产生的气体：①氢气，②氧气

D.溶液的pH变化：①变小，②变大

3.（2022.福建省龙岩第一中学高二阶段练习）关于如图所示各装置的叙述中，正确的是

a流电源a

石墨H

那

A.图1是原电池，总反应是：Cu4-2Fe3+=Cu2++2Fe2+

B.图2通电一段时间后石墨I电极附近溶液红褐色加深（已知氢氧化铁胶粒带正电荷）

C.若用图3精炼铜，则d极为纯铜，电子迁移方向为b-d-c-a

D.若用图4电镀，M为CuSO4溶液，可以实现在铁上镀铜

充电

4.（2022・陕西咸阳•高二期末）“容和一号”铁格液流电池的总反应为Fe-+C产-Fe2++Cr",工作原理如

放电

图所示，其中a电极上涂有固态氢化钿（BiHj。下列说法错误的是

电源

A.闭合K1时，与b电极连接的是电源的正极

B.充电时，BiHx只起导电的作用

C.放电时，正极反应式为Fe"y=Fe"

D.放电时，田从a极区移向b极区

5.（2021.河北武强中学高二阶段练习）某电化学装置如图所示，A、B分别为两个电极。下列说法错误的是

CuSCh溶液

A.若A、B均为相同的石墨电极，a、b之间接上电流计，则电流计指针不偏转

B.若人为锌片，B为铜片，a、b之间接上电流计，则电流计指针发生偏转

C.若A为锌片，B为铜片，a接电源负极、b接电源正极，则溶液中c（Cu2+）基本不变

D.若B为粗铜，A为精铜，a接电源正极、b接电源负极，则A减少的质量与B增加的质量不相等

6.（2022・重庆八中高二阶段练习〕铅酸蓄电池是典型的可充电习池，电池总反应式为

Pb+PbO2+2H2SO4第辔珍2PbS0/2H2。，工作原理如图所示，下列说法正确的是

A.放电时，负极反应为：Pb-2e=Pb2*B.放电时，FT移向X极

C.充电时，Y极连接电源正极D.充电时，Y极的电极质量增加

7.（2022•四川•棠湖中学高二阶段练习）用惰性电极实现电解，卜列说法正确的是

A.电解氢氧化钠溶液，要消耗0H,故溶液pH减小

R.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水.故溶液pH不变

C.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极I,.析出产物的物质的量之比为1：I

D.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1：2

8.（2022・四川资阳•高二期末）用惰性电极电解下列溶液，电解结束后加适量水，溶液能恢复至电解前状态

的是

A.CuCl,B.AgNO.C.H2SO4D.KC1

9.（2022・陕西安康•高二期末）某些无公害农药果园利用电解原理，进行果品的安全生产，解决了农药残留

所造成的生态及健康危害。下列说法错误的是

直流电源

酸性主」［管性水

离

子

伯

伯

交

金

金

换

电

1电

0.2mol-L镉

极

极

KCI溶液膜

b---

A.a为直流电源的正极

+

B.阴极反应式为：2H+2e=H2t

C.“酸性水”具有强氧化性，具有杀菌效果

D.装置工作时，右室中的OH-经交换膜流向左室

10.（2022.浙江嘉兴.高二期末）Co（H2Po2”可用于化学镀钻。工业上以金属钻和不锈钢为电极，NaH2P。2

溶液为原料按图装置进行电解生产CO（H2Po2）2。

浓硫酸产品室原料室氢氧化钠溶液

下列说法正确的是

A.电源的a电极是正极，M电极是不锈钢

B.膜I、膜in是阳离子交换膜，膜n是阴离子交换膜

C.理论上每生成1molCo（H2Po2）2,装置中同时生成标准状况下气体11.2L

D.该装置工作时，M极室溶液的pH减小，N极室溶液pH增大

11.（2021•河北•泊头市第一中学高二阶段练习）用惰性电极电解等浓度等体积的AgNCh和NaCI的混合溶

液，阴极和阳极上最先析出的物质分别是

A.H］和。2B.Ag和Q?C.也和O2D.Ag和O?

12.（2021•河北•泊头市第一中学高二阶段练习）用惰性电极电解Fe2（SO03和CuSCU的混合液，卜.列说法正

确的是

A.阴极反应式为：Cu2++2e=Cu,当有CiP+存在时Fe3+不放电

B.阴极上首先析出铁，然后析出铜

C.首先被电解的是Fe2（SO4）3溶液，后被电解的是CuSO4溶液

D.阴极上不可能析出铜

13.（2022•江苏省天一中学高二期中）三室式电渗析法处理含NH,NO,废水的原理如图所示，在直流电源的

作用下，两膜中间的NH；和NO：,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。工作•

段时间后，在两极区均得到副产品NHNO、。下列叙述正确的是

稀硝酸含NH4NO3废水稀氨水

A.a极为电源正极，b极为电源负极

B.c膜是阳离子交换膜，d膜是阴离子交换膜

C.阴极电极反应式为2NC>3+12H++10e=N2T+6HQ

D.当电路中通过Imol电子的电量时，会有5.6LC）2生成

14.（2022•浙江•高二阶段练习）基于甲烷蒸汽重整工业制氢面临着大量的“碳排放”，我国科技工作者发明了

一种电化学分解甲烷的方法，从而实现了碳和水的零排放方式生产氢气。电化学反应机理如下图所示。下

列判断正确的是

A.上述电化学装置中电解质可使用水溶液

B.CP-既是阳极的生成物，也是阴极的反应物

2

C.阳极反应：CH4-4C+2O=CO2+2H,

D.理论上阳极生成L5mol，I体，电路中转移gmol电子

15.（2022・河南•高二期中）某学习小组设计如图所示实验装置，利用CO-O2熔融碳酸盐燃料电池电解饱和

食盐水制备氯气和氢氧化钠，C、D均为惰性电极。卜.列说法错误的是

燃料电池

71

A.每产生ImolCL燃料电池正极就消耗IL2LO2（标准状况下）

B.熔融碳酸盐燃料电池开始工作时，正极必须补充一定量的CO?

C.电解饱和食盐水时，隔膜为阴离子交换膜

D.燃料电池负极的电极反应式为2CO-4e+2COf=4CO2

16.（2022•四川成都•高二期中）用钳电极电解2moi/L的CuSO,溶液，当C产浓度变为Imol/L时停止通电,

加入下列物质，能使溶液恢复成原来浓度的是

A.CU（OH）2B.CuOC.Cu式OH）2co3D.无水CuSO4

17.（2022・四川・盐亭中学高二阶段练习）如图，p、q为直流电源两极，A由+2价金属单质X制成，B、C、

D为伯电极，接通电源，金属X沉积于B极，同时C、D产生气泡。试回答：

（Dp为极，A极发生了反应（填“氧化”或“还原”）。

（2）D为极，试管里收集到的气体是_______。

（3）C极的电极反应方程式为。

（4）当反应进行一段时间后，A、B电极附近溶液的pH（填“增大”“减小”或“不变

（5）当电路中通过0.004mol电子时，B电极上沉积金属X为0.128g,则此金属的摩尔质量为。

18.（2022・北京昌平•高二期末）努力实现碳达峰、碳中和展现了我国积极参与和引领全球气候治理的大国

担当。如图所示电解装置可将C02转化为C2H4。该装置的电解质溶液为稀硫酸，电极材料为情性电极。

⑴电极a是（填“阴极”或“阳极）发生___________反应（填“氧化”或“还原”）。

（2）电极b上发生的电极反应式是___________o

（3）电解过程中H+运动方向为（填“由a到b”或“由b到屋），反应前后溶液中的

〃（H+）（填“增大”“减小”或“不变”）。

（4）电解的总反应方程式是___________,该反应是（璃“自发”或“非自发”）反应。

19.（2022・河南・周口市文昌中学高二阶段练习）某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。

当闭合该装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转。请回答下列问题：

⑴甲池为（填“原电池”“电解池”或“电镀池”），通入CH30H电极的反应式为o

⑵乙池中A（石墨）电极的名称为（填“正极”“负极"“阴极''或"阳极”），总反应式为o

（3）当乙池中B极质量增加21.6g时，甲池中理论上消耗02的体积为L（标准状况下），丙池中D极析

出_______g铜。

⑷若丙中电极不变，将其溶液换成NaCI溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH将______，:填“增大”“减

小”或“不变

20.（2022•福建省连城县第一中学高二阶段练习）I.某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳

理.，形成如下问题（显示的电极均为石墨）。

⑴图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是（填化学式），U形管（填“左"或右'）边的溶

液变红。

图1

(2)利用图2制作••种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分NaQO,则c应为电源的

极；该发生器中反应的总离子方程式为

饱

和

食

盐

水

图2

H.混合动力车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低油耗；刹车或下坡时，电池处于充电状态。混合动力

车目前一般使用银氢电池，该电池中银的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH)

为电解质溶液。锲氢电池充放电原理示意如图：

⑶其总反应式为H2+2NiOOH2Ni(OH)2根据所给信息判断，混合动力车刹车或下坡时，发生了

充电

(填“原电池”或“电解池”)反应，乙电极的电极反应式为O

21.(2022・四川资阳•高二期末)某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

的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转(电解质溶液均足量)。回答下列问题：

ABC

(1)装置A是池，PbO」电极名称为o

(2)装置B中Pb电极的电极反应式为。

(3)若利用装置C在铁质钥匙上镀铜，则电极N为,X可为o

(4)若装置C中M、N电极均为石墨电极，X为Na。，该装置中总反应的离子方程式为

(5)当装置B中PbO?电极质量改变12.8g时，装置A中生成气体的物质的量为mol。

第四章化学反应与电能

第二节电解池

第1课时电解原理

I.（2022•广西・宾阳中学高二阶段练习）下列说法正确的是

A.电镀池中电解液必须含镀层金属阳离子，且电镀时浓度保持不变

B.盐桥可以把负极区的阳离子转移到正极区，把正极区的阴离子转移到负极区

C.原电池的正极和电解池的阳极均发生失去电子的氧化反应

D.电解精炼铜时，阳极为粗铜，阴极为纯铜，电解液中c（Q）2+）保持不变

【答案】A

【详解】A.电镀时，含镀层金属阳离子的盐溶液作电解质溶液，两极通过电子数口相同，析出和消耗的金

属相等，电镀液浓度不变，A正确；

B.盐桥靠内部离子定向移动导电和平衡两端电荷，不能让电解质溶液中离子通过，B错误；

C.原电池的正极得电子发生还原反应，电解池的阳极失电子发生氧化反应，C错误；

D.电解精炼铜时，阳极为粗铜，包括铜和比铜活泼的金属放电，阴极为纯铜，只有铜离•子得电子，故电解

液中c（CM+）减小,D错误；

故选Ao

2.（2021•内蒙古•包头市第四中学高二期中）图中两个装置，有关叙述正确的是

A.装置①是原电池,装置②是电解池

B.装置①中铜是负极，装置②中铜是阳极

C.装置中产生的气体：①氢气，②氧气

D.溶液的pH变化：①变小，②变大

【答案】D

【详解】A.由图可知，装置①是电解池，装置②是原电池，故A错误；

B.由图可知，装置①中与直流电源负极相连的铜电极为阴极，装置②中活泼性小于锌的铜是原电池的正极,

故B错误；

C.由图可知，装置①是电解池，与直流电源的正极相连的碳电吸为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应

生成氧气和氢离子，装置②是原电池，活泼性小于锌的铜是原电池的正极，氢离子在正极得到电子发生还

原反应生成氢气，故c错误；

D.由图可知，装置①是电解池，装置中发生的反应硫酸铜溶液电解生成铜、氧气和硫酸，溶液的pH减小,

装置②是原电池，装置中发生的反应为锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，溶液的pH增大，放D正确；

故选D。

3.（2022•福建省龙岩第一中学高二阶段练习）关于如图所示各装置的叙述中，正确的是

图I图2

A.图1是原电池，总反应是：Cu+2Fe3+=Cu2+4-2Fe2+

B.图2通电一段时间后石墨I电极附近溶液红褐色加深（已知氢氧化铁胶粒带正电荷）

C.若用图3精炼铜，则d极为纯铜，电子迁移方向为b-dTC-a

D.若用图4电镀，M为CuSCU溶液，可以实现在铁上镀铜

【答案】D

【详解】A.根据形成原电池装置条件，图1为原电池装置，因为Fe比Cu活泼，且Fe能与Fe3+发生氧化

还原反应，因此Fe作负极，总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,故A错浜；

B.氢氧化铁胶粒带正电荷，通电后向阴极移动，即向石墨H电极移动，该电极附近溶液红褐色加深，故B

错误；

C.根据图3电流方向，a为正极.b为负极，依据原电池工作原理，电子不通过电解质溶液，电子迁移方

向是b-d,c-a,精炼铜时，纯钩作阴极，粗铜作阳极，即d电极为纯铜，故C错误；

D.电镀过程中，待镀金属作阴极，根据图4可知，铁作阴极，电解质溶液为硫酸铜溶液，根据原电池工作

原理，阴极反应式为CM++2D=Cu,可以实现在铁上镀铜，故D正确；

答案为D。

充电

4.（2022・陕西咸阳•高二期末）“容和一号”铁格液流电池的总反应为Fe*+C产-Fe?++C产，工作原理如

图所示，其中a电极上涂有固态氢化钮（BiHj。下列说法错误的是

电源

A.闭合K1时，与b电极连接的是电源的正极

B.充电时，BiH,只起导电的作用

C.放电时，正极反应式为Fe3，+e=Fe"

D.放电时，用从a极区移向b极区

【答案】B

充电

【分析】“容和一号''铁珞流液电池的总反应为Fe“+C产lFe"+C产，由图川知，放电时，b为止极，电

放电

极反应式为Fe3++e•=Fe?+,a为负极，电极反应式为CF+e=CN+,充电时，a为阴极，b为阳极。

【详解】A.闭合Ki,此时电池充电，b为阳极，与电源的正极相连，A正确；

B.充电时，a为阴极，电极反应式;为CB+e-=CF+,发生反应BiHx+CN+=Bi+Cr2++H：,BiHx起导电和转移

电子的作用，B错误；

C.放电时，b为正极，电极反应式为Fe3++e=Fe2+,C正确：

D.放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动，故H+向b电极移动，D正确：

故答案选B.

5.(2021•河北武强中学高二阶段练习)某电化学装置如图所示，A、B分别为两个电极。下列说法错误的是

CuSO,溶液

A.若A、B均为相同的石墨电极，a、b之间接上电流计，则电流计指针不偏转

B.若A为锌片，B为铜片，a、b之间接上电流计，则电流计指针发生偏转

C.若A为锌片，B为铜片，a接电源负极、b接电源正极，则溶液中c(Cu2+)基本不变

D.若B为粗铜，A为精铜，a接电源正极、b接电源负极，则A减少的质量与B增加的质量不相等

【答案】D

【分析】自发的氧化还原反应可以设计成原电池;

【详解】A.若A、B均为相同的石墨电极，a、b之间接上电流计，不能构成原电池，电流计指针不偏转，

A项正确；

B.若A为锌片，B为铜片•，a、b之间接上电流计，构成铜锌、CuSO,溶液原电池，电流计指针发生偏转,

B项正确；

C.若A为锌片，B为铜片，a接电源负极、b接电源正极，构成电解池，阳极的电极反应式为Cu-2e-=Cu2+、

阴极的电极反应式为Cu2'+2e-=Cu，溶液中c（Cu"）基本不变，C项正确；

D.若B为粗铜，A为精铜，a接电源正极、b接电源负极，构成电解池，阳极的电极反应式为Cu-2e=Cu"、

阴极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu，A减少的质量与B增加的质量相等，D项错误。

故选Do

6.（2022.重庆八中高二阶段练习）铅酸蓄电池是典型的可充电口池，电池总反应式为

Pb+PbO2+2H2SO,t鹭壁珍2PbS0|+2HN，工作原理如图所示，下列说法正确的是

A.放电时，负极反应为：Pb-2e=Pb2+B.放电时，H，移向X极

C.充电时，Y极连接电源正极D.充电时，Y极的电极质量增加

【答案】C

【分析】铅蓄电池工作时总反应式为Pb+PbCh+2H2so4=2PbSO4+2H2O,Pb发生失电子的氧化反应生成

PbSO4,X为负极，负极反应式为Pb-2e+SO：=PbSO4,Y为正极，PbO?发生得电子的还原反应生成PbSCh,

正极反应式为PbO2+4H++SO：+2e=PbSO4+2H2O,原电池工作时，阳离子移向正极、阴离子移向负极，充

电时为电解池，原电池的正负极与电源的正负极相接，作阳阴极，电极反应与原电池反应相反，据此分析

解答。

【详解】A.放电时为原电池，X为负极，负极反应为Pb-2e-+SO：=PbSO4,故A错误；

B.放电时为原电池，X为负极，Y为正极，阳离子移向正极，即H+移向Y极，故B错误；

C.原电池中X为负极，Y为正极，充电时原电池的正负极与电源的正负极相接，即X与电源负极相接、Y

极与电源正极相接，故C正确：

D.充电时为电解池，Y极与电源正极相接，作阳极，阳极反应与原电池正极反应相反，即

+

PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+SO；-,Y极的电极质量减少，故D错误；

故选：Co

7.（2022•四川•棠湖中学高二阶段练习）用惰性电极实现电解，卜.列说法正确的是

A.电解氢氧化钠溶液，要消耗0H,故溶液pH减小

B.FH,解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变

C.电解氯化铜溶液，在阴极.上和阳极上析出产物的物质的量之比为1：1

D.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为I：2

【答案】C

【详解】A.电解稀氢氧化钠溶液时，实质上是电解水，溶剂的质量减少，溶质的质量不变，所以氢氧根离

子的浓度增大，溶液的pH值变大，选项A错误；

B.电解稀硫酸时，实质上是电解水，溶剂的质量减少，溶质的质量不变，所以氢离子的浓度增大，溶液的

pH值变小，选项B错误；

C.电解氯化铜溶液时，阴极上铜离子得电子生成铜，阳极上氯离子失电子生成氯气，根据得失电子守恒，

在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1：1,选项c正确；

D.电解硫酸钠溶液，实质电解水，阳极生成氧气，阴极生成氢气，则阴极和阳极析出产物的物质的量之比

为2：1,选项D错误；

答案选C。

8.（2022・四川资阳•高二期末）用惜性电极电解下列溶液，电解结束后加适量水，溶液能恢复至电解前状态

的是

A.CuCl,B.AgNO.C.H2SO4D.KC1

【答案】C

【分析】电解结束后，向剩余电解液中加适量水，能使溶液和电解前相同，应为电解水型的电解，电解时

阳极反应为：4OH--4e=2H2O+O2f,阴极反应为：4H++4e=2H2T，可为电解含氧酸溶液、强碱溶液或活泼金

属的含氧酸盐溶液。

【详解】A.电解CuCl?溶液，阴极析出铜，阳极生成氯气，要使溶液恢复到原来的浓度，应加入CuCb,

故A不符；

B.电解AgNCh,阴极析出Ag,阳极生成O2,要使溶液恢复到原来的浓度，应加入Ag?O,故B不符；

C.电解H2so4溶液，阳极生成氧气，阴极生成氢气，实际为电解水，电解后加入水可恢复到原来的浓度,

故C符合；

D.电解KC1溶液，生成KOH、Hz、。2，加水显然不能恢复电解前的状态，应通入适量的HC1气体，故

D不符；

故选C。

9.（2022・陕西安康•高二期末）某些无公害农药果园利用电解原理，进行果品的安全生产，解决了农药残留

所造成的生态及健康危害。下列说法错误的是

直流电源

9

酸性生J色性水

离

子

伯

伯

交

金

金

换

电

1电

0.2mol-L镉

极

极

KC1溶液膜

A.a为直流电源的正极

B.阴极反应式为：2H++2e=H2T

C.“酸性水”具有强氧化性，具有杀菌效果

D.装置工作时，右室中的OH•经交换膜流向左室

【答案】D

【详解】A.由图示电解池的工作原理可知左侧因产生酸性水，故为C「放电，a极为电源的正极，A正确;

B.右侧产生碱性水，故为水电离的H'放电，B正确：

C.“酸性水”即为氯水，具有强氧化性，具有杀菌效果，C正确；

D.若离子膜为阴膜，则右室产生的QH-会与。2反应，得不到酸性水，D错误；

故答案选Do

10.(2022•浙江嘉兴•高二期末)Co(H2Po2)2可用于化学镀钻。工业上以金属钻和不锈钢为电极，NaH2PCh

溶液为原料按图装置进行电解生产CO(H2PO2)2O

下列说法正确的是

A.电源的a电极是正极，M电极是不锈钢

B.膜I、膜III是阳离子交换膜，膜II是阴离子交换膜

C.理论上每生成1molCo(H2Po2)2,装置中同时生成标准状况下气体11.2L

D.该装置工作时，M极室溶液的pH减小，N极室溶液pH增大

【答案】B

【分析】以金属钻和不锈钢为电极，以NaH2P02溶液为原料-，兴用四室电渗析槽电解法制备次磷酸钻

[Co(H2Po2”]，由图可知：阳极上C。失去电子，变为C02+进入溶液，Co2+通过膜I进入产品室，而H2P(%通

过膜II由原料定进入产品室，则膜II为阴离子交换膜；在阴极不锈钢上是H?O电离产生H+得到电子生成

H2,使附近溶液中c(OH-)增大，Na+通过阳离子膜HI进入NaOH溶液中，N极室NaOH溶液浓度增大，据

此来解答。

【详解】A.根据上述分析可知：M为阳极，N为阴极，所以电源的a电极是正极，M电极是C。电极，N

为不锈钢电极，A错误；

B.根据上述分析可知：膜I、膜【II是阳离子交换膜，膜H是快离子交换膜，B正确；

C.根据原子守恒、电子守恒可得关系式:Co~Co2+~2e。~2H+~H2,所以〃(H2)=〃(CO)=1mol,当生成1

molCo(H2Po2)2时，阴极反应产生1molHz,其在标准状况下的体积取&)=1molx22.4L/mol=22.4L,C错

误；

D.该装置工作时，M电极产生的CM+通过膜I进入产品室，HF。,通过膜H进入产品室，M极室溶质、

洛剂不消耗，溶液，故溶液的pH不变，二者阴极N上水电离产生H+放电产生H2,使N极室溶剂水减少，

”(0H-)增大，故c(OH-)增大，因此M极室溶液的pH不变，N极室溶液pH增大，D错误；

故合理选项是B。

11.(2021・河北•泊头市第一中学高二阶段练习)用惰性电极电解等浓度等体积的AgNCh和NaCI的混合溶

液，阴极和阳极上最先析出的物质分别是

A.H?和Cl?B.Ag和Cl?C.Ph和。2D.Ag和O?

【答案】C

【详解】由于等浓度等体积的AgNOa和NaCI的混合溶液发生反应生成硝酸钠和氯化银沉淀，故所得溶液

为硝酸钠溶液，电解硝酸钠溶液相当于电解水型，含有H+、Na-两种阳离子，且放电的先后顺序为：H+、

Na1故阴极上首先发生的电极反应为：2HM2c=H2f,溶液中的阴离了有：OH、NO,,且放电的先后顺

序为：OH、NO；,故阳极上首先发生的电极反应为：4OH-4e=O2T+2H2O,故用惰性电极电解AgNCh和

NaCI的混合溶液，阴极和阳极上最先析出的物质分别是H?和。”

答案选C。

12.(2021・河北•泊头市第•中学高二阶段练习)用惰性电极电解FeMSOS和CuSCU的混合液，下列说法正

确的是

A.阴极反应式为：Cu2++2e=Cu,当有CiP+存在时Fe3+不放电

B.阴极上首先析出铁，然后析出铜

C.首先被电解的是Fe2(SO4)3溶液，后被电解的是CuSO4溶液

D.阴极上不可能析出铜

【答案】C

【详解】A.由反应Fe2(SO4)3+Cu=2FeSO4+CuSO4可知,氧化性:Fe3+>Cu2*,则Fe^得电子能力比C#十强,

所以，在阴极首先得电子的是Fe%当Fe3+存在时，CF+不放电，故A错误；

R.当Fe3+完全反应后CM+放电，首先析出铜,故R错误：

C.因氧化性：Fe3+>Cu2+,阴极先是Fe3+放电，后C/+放电，故C正确；

D.由B分析可知，当Fe3+完全反应后Cu2+放电，阴极上可析出铜，故D错误；

故选：Co

13.（2022•江苏省天一中学高二期中）三室式电渗析法处理含NH4NOa废水的原理如图所示，在直流电源的

作用下，两膜中间的NH：和N（%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。工作一

段时间后，在两极区均得到副产品NH4NO,。下列叙述正确的是

稀硝酸含NH4NO3废水稀氨水

A.a极为电源正极，b极为电源负极

B.c膜是阳离子交换膜，d膜是阴离子交换膜

C.阴极电极反应式为2NO3+12H'+10e=N2T+6H2O

D.当电路中通过Imol电子的电量时，会有5.6LO2生成

【答案】A

【详解】在直流电场的作用下，两膜中间的NH：和NO：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，则与电源a电极连接的石墨为阴极，电极反应2H++2e=H2],电极附近氢氧根离子浓度增

大，形成一水合寂和硝酸反应生成硝酸核，和a为电源负极，b为电源正极，与之相连的石黑为阳极，电极

反应4OH--4e=2H2O+O2T，电极附近氢离子浓度增大，硝酸和一水合氨形成硝酸镂；

A.分析可知a极为电源负极，b极为电源正极，故A正确；

B.与电源b电极连接的石墨为阳极，电极反应：4OH-4e=2H20+O2T，电极附近氢离子浓度增大，硝酸和

一水合氨形成硝酸钱，b为电源正极，a为电源负极，与之相连的石墨为阴极，电极反应2H++2e-=比3电

极附近氢氧根离子浓度增大，形成一水合氨和硝酸反应生成硝酸钱，c膜是阳离子交换膜，d膜是阴离子交

换膜，故B错误；

C.阴极电极反应式为：2HF2e--H2T，故C错误；

D.当电路中通过Imol电子的电量时，会有0.25molO2生成，温度压强不知不能计算气体体积，故D错误;

答案选：Ao

14.（2022•浙江•高二阶段练习）基于甲烷蒸汽重整工业制氢面临着大量的“碳排放”，我国科技工作者发明了

一种电化学分解甲烷的方法，从而实现了碳和水的零排放方式生产氢气。电化学反应机理如下图所示。F

列判断正确的是

］直流电源

A.上述电化学装置中电解质可使用水溶液

B.02•既是阳极的生成物，也是阴极的反应物

2

C.阳极反应：CH4-4C+2O=CO2+2H:

D.理论上阳极生成L5mol气体，电路中转移8moi电子

【答案】C

【详解】A.0?-在水中不存在，故装置中电解质不可使用水溶液，A错误；

2

B.CO2-FO=CO；-,该反应不是阴极反应，阴极反应为CO；+4e=C+3O\()3是阴极的产物，B错误；

C.由Ni-YSZ电极上生成CO?可知，该电极为阳极，是CH,失电子生成C。？，阳极反应：

2

CH4-4C+2O-=CO2+2H2,C正碓;

D.阳极不仅生成氧化产物CO?,还生成还原产物H?,由阳极反应可知，理论上阳极生成1.5mol气体(即

0.5molCO2和1molH),转移2mol电子，D错误：

答案选C0

15.(2022.河南.高二期中)某学习小组设计如图所示实验装置，利用CO-O2熔融碳酸盐燃料电池电解饱和

食盐水制备氯气和氢氧化钠，C、D均为惰性电极。下列说法错误的是

燃料电池

71

A.每产生ImolCL,燃料电池正极就消耗ll.2LO2(标准状况下)

B.熔融碳酸盐燃料电池开始工作时，正极必须补充一定量的CO?

C.电解饱和食盐水时，隔膜为阴离子交换膜

D.燃料电池负极的电极反应式为2CO-4e+2CO；=4CO2

【答案】C

【分析】C0-02熔融碳酸盐燃料电池中，02在正极得到电子发生还原反应，电极反应为O2+4e+2CO2=2CO；

CO为负极，失去电子发生氧化还原，电极反应式为2c0-4e-2c01=4c02,电解饱和食盐水时，阳极C「

+

失去电子，电极反应为：2Cl--2e-=CL,阴极H+得到电子，电极反应为：2H+2e=H2,结合电解质溶液，可

知左侧为阴极，Na+向左侧移动，形成NaOH,则隔膜为阳离子交换膜，据此分析解答。

【详解】A.每产生ImolCL,转移的电子数为2mol,结合电极反应式可知，燃料电池正极就消耗0.5mo。,

标注状况下的体积为11.2L,A正确；

B.燃料电池正极反应为O,十4力2co?=2CO；,需消耗CO」，因此开始工作时，需要补充•定最的CO」，B

正确；

C.根据分析，隔膜为阳离子交换膜，c错误；

D.由分析，CO为负极，失去电子发生氧化还原，电极反应式为2cO-4e+2co：=4CO2,D正确；

答案选Co

16.(2022.四川成都.高二期中)用钳电极电解2moi/L的C11SO4溶液,当C产浓度变为1mol高时停止通电,

加入下列物质，能使溶液恢复成原来浓度的是

A.CU(OH)2B.CuOC.CU2(OH)2CO,D.无水CUSO」

【答案】B

电解

【详解】电解过程中由于硫酸铜过量，故电极总反应为2015。4+2凡0^=201+2H2so#04，电解时

脱离体系的是2moicu和ImolO-故应加入CuO使溶液恢复为原来浓度。答案选B。

17.(2022•四川•盐亭中学高二阶段练习)如图，p、q为直流电源两极，A由+2价金属单质X制成，B、C、

D为销电极，接通电源，金属X沉积于B极，同时C、D产生气泡。试回答：

----匕|电源」--------------

XSO4H2SO4

(l)P为极，A极发生了反应(填“氧化”或"还原”)。

(2)D为极，试管里收集到的气体是_______o

(3)C极的电极反应方程式为。

(4)当反应进行一段时间后，A、B电极附近溶液的pH(填“增大”“减小”或“不变

(5)当电路中通过0.004mol电子时，B电极上沉积金属X为0.128g,则此金属的摩尔质量为,

【答案】⑴正氧化

⑵阴氢气

+

(3)2H2O-4e-=O2?+4H

(4)不变

(5)64g/mol

【分析】根据题中信息，该装置为电解池，金属X沉积于B极，B极发生X2++2e=X,根据电解原理，B

电极为阴极，A电极为阳极，p为正极，q为负极，据此分析；

(I)

根据上述分析，p极为正极；A极为金属单质X制成，根据电解原理，A极电极反应式为A—2e=A2+,A

元素的化合价升高，发生氧化反应；故答案为正；氧化；

(2)

D用极与q相连，即D电极为阴极，该电极反应式为2H++2底=在3D电极收到的气体为氢气；故答案为

阴；氢气：

(3)

C电极为阳极，水电离出OK在C电极上放电，电极反应式为2H2。-4c-=O2T+4H+；故答案为2H2。-4c

-=O2t+4H%

(4)

A且极反应式A—2e-=A2+,B电极反应式为A2++2b=A,A、B电极附近溶液的pH不变；故答案为不变；

(5)

B电极反应式为A2*+2e-=A,电路中通过0.004mol电子，生成A物质的量为0.002niol,则A的摩尔质量

为八?产=64gmo「；故答案为64g-mol1o

0.0102mol

18.(2022•北京昌平•高二期末)努力实现碳达峰、碳中和展现了我国积极参与和引领全球气候治理的大国

担当。如图所示电解装置.可将COz转化为C2H4。该装置的电解质溶液为稀硫酸，电极材料为惰性电极。

质子交换膜

⑴电极a是(填“阴极”或“阳极)发生___________反应(填“氧化”或“还原

⑵电极b上发生的电极反应式是。

(3)电解过程中H+运动方向为(填“由a到b”或“由b到a”)，反应前后溶液中的

"(H+)(填“增大”“减小”或“不变”)。

(4)电解的总反应方程式是,该反应是(填”自发蹴”非自发”)反应。

【答案】(1)阴极还原

+

(2)2H2O-4e=4H+O2f

⑶由b到a不变

通电

(4)2C0,+2H2OC2H4+302非自发

【解析】(1)

根据图示可知：CO?在a电极得到电子被还原为C2H4,所以a电极为阴极，a电极发生的反应为还原反应;

(2)

在电极b上水电离产生的OH-失去电子变为02逸出，最终达到平衡水附近溶液中c(H+)>c(OH-),电解质溶

液显酸性，故b电极的反应式为：2H2O-4e=4H++O2T：

(3)

在电解过程中阳离子H+会不断由电极b向阴极即电极a方向移动；在a电极发生反应：

+

2co2+12e+l2H+=2C2H4+4H?O,在b电极发生反应：2H2O-4e-=4H+O2T，在同一闭合回路中电子转移数目

通电

相等，可得总反应方程式为：2C02+H2O^=2C2H4+3O2,可见反应前后溶液中的〃(H+)不变；

(4)

通电

根据上述分析可知该电解总反应方程式为2co2+2HQ=C2H在该反应是体系混乱程度增大的吸

热反应，△”>(),AS>0,因此该反应在常温下不能自发进行，属于非自发反应。

19.(2022♦河南•周口市文昌中学高二阶段练习)某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。

当闭合该装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转。请回答下列问题：

电键

BD

AgPt

~—■,———,-—:三:至三三二三:

AgN。,溶液CU02溶布

甲池乙池丙池

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

⑵乙池中A(石墨)电极的名称为(填“正极”“负极"“阴极''或"阳极”)，总反应式为

(3)当乙池中B极质量增加21.6g时，甲池中理论上消耗02的体积为______L(标准状况下)，丙池中D极析

出_______g铜。

(4)若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH将_______(填“增大"减

小”或“不变”)。

【答案】⑴原电池CH3OH-6e-+8OH-=COj-+6H2O

(2)阳极4AgNO3+2H2O=4Ag+O2T+4HNCh

（3）1.126.4

（4）减小

【分析】甲池中通入甲醇氧气燃料电池，甲醇为燃料，化合价升高，失去电子，作原电池负极，氧气是氧

化列，为正极，乙、丙池为电解池，A、C为电解池的阳极，B、D为电解池的阴极。

⑴根据前面分析甲池为原电池，通入CH30H电极的反应式为CH3OH-6e-+8OH—=CO：+6H2O；故答案

-

为：原电池；CH3OH-6e-+8OH-=CO3+6H2Oo

（2）乙池中A（石墨）与原电池正极相连，因此A电极的名称为阳极，阳极是水中氢氧根失去电子变为氧气和

电解

水，阴极是银窝子得到电子变为银单质即总反应式为4AgNO3+2H2。^=4Ag+O2t+4HNO3；故答案为：阳

极；4AgNO3+2H2O=4Ag+O2t+4HNO3o

⑶根据关系式4Ag〜。2〜2Cu,当乙池中B极质量增加21.6g时（物质的量为0.2mol）,甲池中理诒上消耗

物质的量为0.05mol,则标准状况下体积为1I.2L,丙池中D极析出0.1mol铜，其质量为6.4g铜；故答

案为：11.2：6.4o

（4）若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲中甲醇、氧气、KOH溶液反应生

成碳酸钾和水，碱性减弱即甲中溶液的pH将减小；故答案为：减小。

20.（2022•福建省连城县第一中学高二阶段练习）L某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳

理，形成如下问题（显示的电极均为石墨）。

⑴图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是______（填化学式），U形管（填“左"或"右”）边的溶

液变红。

直流电源

le-

气球b

滴加酚酸

的饱和食

盐水

图