1.3 电能转化为化学能——电解-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修第一册(鲁科版2019)

第3节 电能转化为化学能 电解 课时1 电解的原理 白题 基础过关练 限时:15min 知识点1 电解池的构成及工作原理 用滴有酸酥滚液的饱和 1. 如图所示装置中属于电解池的是 碗酸纳溶液浸湿的滤纸 ) # n 盐桥。 1C 7n50溶液 甲 乙 CuSo溶 HSO.溶液 CuSO.溶液 CuCl溶液 CuCl溶液 C B A D A. Cu电极上发生氧化反应 2. 如图是电解CuCl.溶液的装置,其中c.d为石 B. 片刻后可观察到滤纸a处变红色 墨电极,则下列有关判断正确的是 ) C. 片刻后甲池中c(sO)增大 A. a极为负极,b极为正极 D. 电子沿Zn→a→b→Cu路径移动 B. a极为阳极,b极为阴极 知识点3 电解的相关计算 C. 电解过程中,d极质量增加 5.(2023·陕西西安高二期末)用石墨作电极电 D. 电解过程中,溶液中氢离子浓度不变 解CuCl.溶液,当通电一段时间后,溶液仍呈 电极 电极 蓝色时,收集到2.24L气体(标准状况)。下 列有关说法正确的是 ) A. 阳极生成的铜为5.6g HICl-Cuso. B. 电解过程中共转移0.2mol电子 的混合溶液 (第3题) (第2题) C. 电解得到的Cu的物质的量为0.5.mo 知识点2 电解规律 D. 电解后溶液呈碱性 3. 现用Pt电极电解1L浓度均为0.1mol·L 重难聚焦 的HCl、CuSO.的混合溶液,装置如图所示,下 题型 混合溶液中离子放电顺序 ( 列说法正确的是 6.(2023·陕西商洛高二期末)某电解池装置 A. 电解开始时阴极有H,放出 如图所示,电解质溶液为等浓度的 B. 电解开始时阳极上发生反应Cu”*+2e”Cu CuCl.H.SONa.SO.混合溶液,则电解一段 C. 整个电解过程中.S0不参与电极反应 时间后(溶液有剩余),阴极可能得到的产物 依次为 D. 当电路中通过电子的物质的量超过 ~_ 0.1mol时,此时阴极放电的离子发生了 A. Cu.H. 变化 B. Cu.H.Na 4.(2023·福建萧田高二月考)将如图所示实验 C. Cl、0. 装置的K闭合(已知:盐桥中装有琼脂凝胶 D. H、Cu 电解质浓液 ( 内含KCl),下列判断正确的是 ) 选择性必修第一册·LK 黑白题024 应用提优练 黑题 限时:35min 1.(2024·河南南阳高二期末)以石墨为电极. B. b极产生气泡的反应为40H-4e- 电解足量下列溶液,产生两种气体,且气体的 0.+2H.0 体积比为1:1(同温同压)的是 ~_ C.c极表面变黑的反应为Cu-2e+2OH- A. CuCl.溶液 B. NaCl溶液 CuO+H.O C. KNO.溶液 D. CuSO.溶液 D.d极电极反应的发生,抑制了水的电离 2.(2024·河北石家庄高二月考)现用Pt电极 4.(2024·河南南阳高二期中)将图1所示装置 电解1L浓度均为0.1mol·L的HCl.CuSO 中的盐桥(琼脂一饱和KCI溶液)换成铜导线 的混合溶液,装置如图,下列说法正确的是 与石墨棒连接得到图2所示装置,发现电流计 _ 指针仍然有偏转。下列说法正确的是( _~ A. 电解开始时阴极 电流计 铭电极 铀电极 电流计 G 有H,放出 石: # 石 盐桥 re e B. 电解一段时间后加 石 _ 人CuO可使电解质 HCl.CuSO.的混合溶液 溶液恢复原状 Nat]液 Cu(]溶浪 N(]溶液 Cu(1.溶液 甲 乙 舌 C. 当电路中通过电子的量超过0.1mol时,此 图1 固2 时阴极放电的离子发生了变化 A. 图1中,铁棒质量减少5.6g.则乙池中 D. 电解一段时间后,阴、阳两极上产生气体 CuCl.溶液的质量减少6.4g 的物质的量可能相等 B.图2丙池中石墨c电极附近pH减小 3. 某实验小组在常温下进行电解饱和Ca(OH)。 C. 图1中的石墨电极与图2中丁池中石墨b 溶液的实验,实验装置与现象见下表。 电极的电极反应式相回 序号 I D. 图2中电流方向为石墨c→铜丝→石墨b { →石墨a→电流计→Fe 5.(2024·四川成都高三期末)太阳能发电和阳 装置 光分解水是清洁能源研究的主攻方向。染料 敏化的Ti0.纳米晶薄膜半导体光解水的基本 饱和Ca(OH)济液 饱和Ca(OH)溶液 原理如图,下列对该装置的相关说法错误的是 两极均产生大量气 ( 两极均产生大量气 ) 泡,b极比a极多;a Ti0.半导体电极(甲) 泡,d极比c极多; 对电权(乙) 极溶液逐渐产生白 现象 极表面产生少量黑 a,50溶液 色浑浊,向该白色浑 _ H 色固体:c极溶液未 浊中加人盐酸,有气 _s0 见白色浑浊 8.0 10 泡产生 _# 关于实验现象的解释与推论正确的是( A. a极溶液产生白色浑浊的主要原因是电解 - 过程消耗水,析出Ca(OH)。固体 A. s0由乙电极向甲电极定向移动 第1章黑白题025 B. 甲电极反应为2s0-2e$.0 (2)在工业上电解NaOH溶液生产Na.FeO 的装置如图。 NaO1I浮液 D. 实现光能→化学能→电能的转换 Na.FcO溶液 Ci 离子交换院 6.(2024·江苏苏州高二月考节选)某实验小组 同学利用如下装置对电化学原理进行了一系 列探究活动。 a%aOH溶液 浓NaOH溶波 盐桥 (装有琼脂-KNO) ①阳极的电极反应式为 1 ②阴极产生的气体为 (填化学式)。 ③右侧的离子交换膜为 (填“阴”或 “阳”)离子交换膜,阴极区a% 某盐溶液 Cu(NO.溶波 Ag\O.溶液 b% 甲泡 乙池 (填“>”“=”或“<”)。 (1)甲池装置为 (填“原电池”或“电 压轴挑战l 解池”)。 8. 按如图所示装置进行实验,并回答下列问题; (2)甲池反应前两电极质量相等,工作一段时 间后,两电极质量相差14g.则导线中通过 CH.OH 1 mol电子。实验过程中,甲池左侧烧 杯中NO:的浓度 (填“增大”“减小” 或“不变”)。 过量AgXO.溶液 KOH溶液 某盐溶液 甲 乙弛 池 (3)若乙池中为AgNO。溶液,则乙池发生的总 (1)甲池是 池,通入CH.OH(甲醇) 反应式为 的电极作为 工作一段时间后,若要使乙池中溶液恢复原 极,电极反应式为 浓度,可向溶液中加入 (填化学式)。 (2)乙池是 池,a电极名称为 (4)若乙池中为NaCl溶液,在一定条件下该 装置可制备Cl0.。已知Cl0。易溶于水,可 极,电极反应式为 与NaOH发生反应。产生CIO,的电极反应式 乙池中总反应的化学方程式为 ,溶液的pH 为 (填“增大” 乙池中的交换膜是 (填“阴离子”或 “减小”或“不变”)。 “阳离子”)交换膜。 (3)当甲池中消耗0.56L(标准状况)0.时,理 论上乙池中b极的质量增加 7.(2024·黑龙江齐齐哈尔高二月 g;此时 丙装置中 考节选)(1)如图所示为用惰性 (填“c”或“d”)电极析出 电极电解100mLCuSO.溶液,a 1.20g金属,则丙装置中的某盐溶液可能是 CuSO.济 电极上的电极反应式为 (填字母)。 a.MgSO.溶液 ;电解一 b.CuSO.溶液 段时间后,a电极产生气体,b电极不产生气体 c.NaCl溶液 d.AgNO.溶液 则溶液的pH (填“减小”或“增大”)。 进阶突破 拨高练P03 选择性必修第一册·LK 黑白题026 课时2 电解原理的应用 白题 基础过关练 限时:15min 知识点1 氛碱工业 知识点3 电治金 1.(2024·福建厦门高二月考)如图是氢碱工业 4.(2023·江西南昌高二月考)中学阶段介绍的 离子交换膜法电解饱和食盐水的示意图,电 应用电解法制备的金属主要有纳、钱、错。下 解饱和食盐水用钛阳极的独特特性之一是它 列关于这三种金属工业制备方法的说法正确 们能够在其表面形成稳定的氧化层,该氧化 的是 ) 层可保护阳极免受进一步腐蚀,并提高其抗 A. 电解法制金属纳的阳极反应式:Na'+e 化学侵蚀性。下列有关说法错误的是 __ 阳极(金属网) _-Na dt极(碳钢) 淡水1 _ B. 工业上电解氢化错生产错,阴极反应 式:Al+3e-Al 行。 C. 工业上电解氢化钱溶液生产钱,阳极反应 式:2Cl-2e-Cl1 A. 阳极材料换成铁电极,产物不变 B. 使用的阳离子交换膜阻止阴离子OH和气 D. 金属钢的治炼和氢碱工业都用到了NaCl. 体通过,使生成的NaOH更纯 在电解时它们的阳极都是C1失电子 C. 阴极发生的电极反应:2H.0+2e- 重难聚焦 H.1+20H 题型 应用电解原理治理污染 D. b处通入的原料是NaOH的稀溶液 5.(2023·安徽池州高二月考)工业上处理含 知识点2 电解精炼与电键 Cr.O 的酸性工业废水用Fe为电极进行电 2.(2024·河北沧州高二月考)已知氧化性:Fe② <Ni^*<Cu*。以NiSO.溶液为电解质溶液进行 解:经过一段时间有Cr(OH)。和Fe(OH) 粗锦(含Fe、Zn、Cu、Pt、Au等杂质)的电解精 沉淀产生:过滤回收沉淀,废水达到排放标 _ 准。下列说法错误的是 ( _ 炼,下列说法正确的是 _~ A. 电解过程中,化学能转化为电能 B. 粗锦作阳极,发生还原反应 C. 利用阳极泥可回收Cu.Pt.Au等金属 _ D. 溶液中c(Ni^②*)始终不变 3.(2024·北京高二期中)如图是模拟铁制品 A. 电解时阴极的电极反应式为2H+2e -H 铜工艺的装置,下列说法正确的是 _→ A.a电极上发生还原反应 B. Cr.O转变成Cr”的离子方程式为6Fe*+ B.b电极为铜 Cr.O2+14H'-6Fe*+2Cr'+7H.0 C. 电解质溶液可以是CuSO. C. 两极都能用Cu电极来代替Fe电极 溶液 D. 实验时若加入适量的Na.SO. 电解效果 D. 电过程中.溶液中Cu浓 更好 度不断减小 第1章黑白题027 应用提优练 限时:35min 1.(2023·河北衡水中学高二月考)嫁的化学性 外接电 透气膜 质与铭相似.电解精炼法提纯家(Ga)的原理 透气 如图所示。已知:金属活动性顺序:Zn>Ga> H10= Fe。下列说法错误的是 ( ) 7H.0 外电源 KOH溶液 HN 阴离子交换 #### 粗Gi A. a极为电解池的阴极 (含有nFe。 Cu杂质) B. b极的电极反应式为2H.0+2e- H. +20H NaOH溶液 C. 去除透气膜,a极发生的电极反应不变 A. 阳极泥的主要成分是铁和铜 D. 电解池工作时,海水侧的离子浓度理论上 B. 阴极反应为Ga*+3e--Ga 逐渐减小 C. 若电压过高,阴极可能会产生H.,导致电 4.(双选)(2023·山东临沂高二期末)H,S有 解效率下降 毒,工业吸收H.S后的FeCl.溶液的再生过程 D. 电流流向为N极→粗Ga→NaOH(aq)→ 可降解酸性污水中的硝酸盐,其工作原理如 ( 高纯Ga→M极 图所示。下列说法正确的是 ) 2 利用如图所示装置,可将电解原理广泛应用 FeCl,溶液 Pc 质子膜 _~ 于工业生产,下列说法中正确的是 ( 式直流电源二 #1.f |M电解池 淀 A. 电极a为阳极 B. 由反应池中的反应可知氧化性:Fe* S C. 电极b上的反应为2N0.+10e+6H.0 A. Z是AgNO. 溶液.X、Y均为Pt.Y电极上 --N+120H 有0产生 D. 随着电解的进行.阴极区溶液c(H)减小 B. 氢碱工业中,X、Y均为石墨,Y附近能得 5.(2023·山东济南高二期末)钻(Co)的合金材 到氢氧化钟 料广泛应用于航空航天、机械制造等领域 C.铜的精炼中,X是纯铜,Y是粗铜,Z是 如图为水溶液中电解制备金属钻的装置。下 ( CuSO.溶液 列说法正确的是 ) D. 电键工业中,X是待金属,Y是层金属 直 石。 期子 3.(2024·广东佛山高二月考)我国十大科技突 交换 { 破--海水直接电解制H.,其工作原理如图 自 H ( 防水透气膜只能水分子通过。下列说法正确 C Co2 的是 ( ) I室 II室 II室 选择性必修第一册·LK 黑白题028 A. 电势:Co电极石墨电极 ①写出电解饱和食盐水的化学方程式: B. 外电路每通过1mol电子,II室溶液质量理 论上减少65g 氛气的逸出口是 (填“a”“b”或“c”)。 ②该离子交换膜为 C. 移除阳离子交换膜后,石墨电极上发生的 (填“阴”或 反应不变 “阳”)离子交换膜。 ③电解产生71gCl..理论上阳极室减少的离 D. 电解过程中,II室盐酸浓度变小 子总数为 (用含N,的式子表示)。 6.(2024·河南郑州高二期中)电解精炼铜的废 (2)氛碱工业能耗大,通过如图改进,提高 液中含有大量的Cu*、sO,下图为用惰性电 电极B上反应物的氧化性来降低电解电 极回收废液中铜、浓缩Na.SO.溶液的装置示 压,可大幅度降低能耗。电极A应与外接 意图。下列说法正确的是 ( _ 电源的 (填“正极”或“负极”)相 +电游 连,写出电极B的电极反应式 0.1mol·I-V.so溶 电 = 也极A 二 &子交院 饱和NaCl Cuso 电极B 洛液 的溶流 浓续宅 .( 交换膜m).5 nol·1-1 NasSo.溶液 交换膜n A. 交换膜n为阳离子交换膜 饱和NaCl滚液 HO(含少NaOH) (3)利用电化学原理,将NO。、O,和熔融 B. 若电极a改为Cu.仍可达到预期实验目的 KNO.制成燃料电池,模拟工业电解法精炼 C. b极电极反应式为40H-4e 银,装置如图所示。 0.+2H.0 墨I D. 当获得0.5 L0.5 mol·LNa.SO.溶液时. l _ 最多回收12.8gCu 0二 压轴挑战 7.(2024·福建潼州高二期中)电化学在生产 AgNO.滚浪 生活中有很多重要的应用。回答下列问题。 乙 ①甲池工作时.NO。转变成绿色硝化剂Y (1)氢碱工业为疫情防控提供了强有力的物 质支撑,氢的许多化合物既是重要化工原 (N.O.),可循环使用,则石墨II附近发生的 料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。 电极反应式为 ②若电解一段时间,电路转移0.3mol电子, 淡盐水士 乙中阴极得到21.6gAg.则该电解池的电 解效率为 %。(保留小数点后一 位。通过一定电量时阴极上实际沉积的金属 质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属 子 质量之比叫电解效率) 精水 稀NOI溶液 进阶突破 拔高练P04 第1章黑白题0294=2mml,由电子守相可得消耗甲烷的体积为2四x22.41·mm1与 气与水反应生成盐酸和次氯酸，溶液呈酸性，D错误 重难聚焦 5.6L。(4)①形成原电池时，山为负极，被氧化，电极反应式为山-e 6。A解析：该装置是电解池，电极是惰性电极，在阴极放电的是溶液中 —i计，MO,为正极，被还原，电极反应式为MO,+e+1i 的阳离子，氧化性：铜离子>氢离子>钠离子，且氢离子来源于水，所 LiM02,根据电极反应可知，每转移2ml电子.生成2mdl× 以阴极可能得到的产物依次为C,H2,故选A。 94g·md1=188giMn02:②金属山的化学性质话泼，能与水反 黑题 应用惶优练 应，故不能用水代替电池中的混合有机溶剂：③MO2可与KOH和 KCIO,在高温下反应，生成K,MnO4,此过程Mn元素的化合价升高， 题号12345 故KCO中C元素的化合价降低，根据氧化还原反应配平可得，该 答案BDCDD 反应的化学方程式为3M0,+6KOH+KC0,商温3K,M0,+kC 1.B解析：以石墨为电极，电解CCL2溶液，阳极上氯离子放电生成氯 +3H20 气，阴极上铜离子放电生成铜单质，A不符合题意：以石墨为电极，电 第3节电能转化为化学能—电解 解NC溶液，阳极上氯离子放电生成氯气.CL2-2e,阴极上氢离子 放电生成氢气，H,~2e,且转移相同电子时，两极产生气体的体积相 课时1电解的原理 同，B符合题意：以石墨为电极.电解KNO1溶液，阳极上氢氧根离子 白题 甚过关练 放电生成氧气，02-4c.阴极上生成氢气.H2~2,则转移相同电子 数时，两极产生的气体的体积不同，C不符合题意：以石墨为电极，电 题号123456 解CS0,溶液，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阴极上铜离子放 答案CCCBBA 电生成铜单质，D不符合题意 1。C解析：电解池是把电能转化为化学能的装置，A和B没有外接电 2.D'解析：根据放电顺序，阴极先放电的是C:,故电解开始析出的 源，错误：C为电解氯化铜溶液的装置图.正确：D没有形成闭合回 是Cu,A错误：电解一段时间，电解液中C2,C,水均损失，加入 路，不能构成电解池，错误。 C0不能使电解液恢复原状，B错误：阴极反应为Cm2+2e一Cu, 2.C解析：根据电流方向可知a极为正极，b极为负极，故A,B错误： n(Cu2“)=0.1mal,当电路中电子的量超过0.2ml时，阴极放电的离 根据电流方向可知“极为正极，b极为负极，c极为阳极，d极为阴 子变为H,C错误：开始电解时.阴极反应为Cu2·+2e一C.阳极 极，电解过程中，铜离子在山极得到电子变为铜单质，质量增加，故 反应为2C-2心一C1,↑，一段时间后，铜离子与氯离子消耗完 C正确：电解过程中，氯离子在。极上失去电子变为氯气，因此氯离 后，开始电解水，阴极反应为2H20+2e一20用+H2↑，阳极反应 子浓度减小.故D错误 为2H0-4:02↑+4H”,电解一段时间后.根据得失电子守恒。 四归纳总结 当电路中通过电子量为0.6时，阴.阳两极上产生气体的物质的 量均为0.2，放电解一段时间后，阴，阳两极上产生气体的物质的 学习电解原理，可通过以下口诀梧助记比理解：分电极（与电源正 量可能相等，D正确 极相连的为阳校，与电源负极相连的为阴极)：析溶液（分析电解 3.C解析：a极为电解池的阳极，氢氢根离子放电生成氧气，与a电极 成溶液中舍有哪些阴离子、，阳离子)：判流向（两离子移向阳极，阳 (石墨)反应生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和 商子移向阴极)：定反应（根据阴、阳离子的放电顺序，扇定在两电 水，该白色浑浊为碳酸钙，加人盐酸有二氧化酸产生，而不是析出 极上发生的反应) Ca(OH),固体，故A错误：b极是阴极，水电离产生的氢离子放电生 成氢气，而不是氢氧根离子放电生成氧气，故B错误：©极为阳极，表 3.C解析：因为C“得电子能力强于H”,所以电解开始时阴极有C, 面产生少量黑色固体，是铜放电生成的氧化铜，所以©极表面变黑的 析出，A错误：电解时阳极上阴离子失电子，B错误：S0子失电子能 反应为Cu-2e+2OH一Cu0+H,0,故C正确：d极为阴极，是水 力弱于O川，在水溶液中没有机会失电子，所以整个电解过程 电离产生的氢离子放电生成氢气，促进了水的电离，故D错误。 中，S0片不参与电极反应，C正确：当电路中通过电子的物质的量超 4.D解析：图1中，铁棒作负极，铁棒质量或少5.65，即0.1mol,则失 过0.2ml时，Cu在阴极完全放电，此时阴极放电的离子为H, 去0.2mml电子，乙池CCl2溶液中消耗0.1mmlC2·(6.4g)得 D错误 0.2d电子，但盐桥中有K向乙池中移动.乙池CC,溶液减少的 4.B解析：该原电池原理为7+CuS0,一S04+C4,故7m作负极， 质量小于6.4g,A错误：图2中丙池发生吸氧腐蚀，正极电极反应式 电极反应为Z加-2e一Z,与Z加相连的a电极为阴极，电极反应 为0+4e+2H,0一40H,pH增大.B错误：图1中的石晏电极作 为2H20+2e一20H+H21,Cu为正极，电极反应为C2++2e 原电池正极，C▣”发生还原反应：图2中丁池中石墨b电极为电解池 C,与铜相连的b电极为阳极，电极反应为2H,0-4e” 阳极，C发生氧化反应生成氯气，C错误：图2中电流方向为石愚e 4H+O,↑，盐桥中的C移向负极7.K移向正极Cu,据此分析解 →铜丝→石墨b→石墨→电流计→F#,D正确。 题。由分析可知，A错误，B正确：盐桥中的C移向负极Z,K移 5.D解析：从H2的产生可知乙电极发生还原反应，则乙电极为正极。 向正极C,故片刻后甲池中c(SO})不变，C错误：电子由原电池的 甲电极为负极，电子从甲极经外电路流向乙极，阴离子由乙电极向甲 负极经导线流向阴极，再由阳极经导线流回正极，电子不能经过电 电极定向移动.SO子由乙电极向甲电极定向移动，A正确：图示分析 解质溶液或熔融的电解质.故电子沿Zm→a,b→Cu路径移动。 可知甲电极发生失电子氧化反应，S0失电子生成S,0:,所以甲电 D得误 极反应为2S0时-2eS0分，B正确：过程是光服分解水生成氢 5.B解析：阳极的电极反应为2C-2e=C1,↑，阴极的电极反应 气作为请洁能源，所以电池总反应为2H,0光解0，↑+2州，「，C正 为Cu“+2eCu,应在阴极生成铜，A错误；生成的气体为氯气， 确：整个过程中实现了太阳能（光能）向电能，电能向化学能的转化。 在标准状况下，C的物质的量为n(C) 2.24L 22.4L·md=0.1mol D错误 由电极反应式可知转移0.2md电子，B正确：收集到224L.气体（标 6.(1)原电池(2)0,1增大(3)4AgN0,+2H,0遭电4Ag1+ 准状况)，即收集到0.1ml氯气，电子转移02ml,由阴极的电极反 4HN03+02TAg20(4)C-5e+2H20=CI02↑+4H阳 应为Cu“+2eC1可知，应生成0.1mlCu,C错误：由于溶液仍 离子 呈蓝色，说明氯化铜没有全部电解，闱离子水解使溶液呈酸性，且氯 解析：(1)甲池装置没有外接电源，为原电池。(2)甲池中总反应为 正本参考答案黑白题09 2Ag+CuCu2“+2Ag,1mlCu反应生成2 mol Ag时转移2md电 得电子的还原反应，电极反应式为2H,0+2e一H,↑+20H,C正 子，反应前两电极质量相等，工作一段时间后，两电极质量相差14g, 确：b处通入的原料是NOH的稀溶液，可增强导电性，D正确 导线中道过电子的物质的量为216g+64 14g 2C解析：电解过程是电能转化为化学能的过程，A错误：电解过程 ×2ml=0,1mol.实验过程 中，粗镍作电解精炼池的阳极，比镍活泼的金属锌、铁和镍在阳极失 中，盐桥中NO:向左池即负极迁移，甲池左侧烧杯中NO:的浓度增 去电子发生氧化反应生成金属阳离子，B错误：电解过程中，粗镍作 大。(3)用惰性电极电解AgNO、溶液，阳极上H,0失电子生成0， 电解精炼池的阳极，比镍的金属性弱的铜，铂和金等金属不能在阳极 和什，阴极上Ag~得电子生成Ag,总反应式为4AgNO,+2H,0通电 失去电子发生氧化反应生成金属阳离子，从而沉积形成可以回收的 4Ag!+4HNO2+02↑：若乙池中溶液为足量的硝酸银溶液，阴极生 阳极泥，C正确：电解过程中，粗镍作电解精炼池的阳极，比，活泼的 成Ag,阳极生成氧气，工作一段时闻后，若要使乙池中溶液恢复原浓 金属锌，铁和？在阳极失去电子发生氧化反应生成金属阳离子，镍离 度，可向溶液中加人A0。(4)产生CO2的电极反应式为C- 子在阴极得到电子发生还原反应生成镍，溶液中镍离子的浓度减小， D错误 5e+2H,0一C102T+4H°，已知C02可与Na0H发生反应.防止 O州移动至阳极，乙池中的交换膜是阳离子交换膜 3.C解析：由图可知.该装置为电镀池，与直流电源正极相连的a电极 7.(1)2H20-4e=4H”+02↑减小(2)①Fe+80H-6e 为铜，铜在阳极失去电子发生氧化反应生成铜离子，A错误：与直流 电流负极相连的b电极为铁制品，B错误：电解质溶液为可溶性铜盐 F0+4H02H23阴< 解析：(1)图中有外加电源，即该装置为电解池，根据电解原理，a为 溶液，可以是硫酸铜溶液，G正确：电镀过程中，溶液中铜离子浓度不 变，D错误 阳极，b为阴极，a电极反应式为2H20-4e02↑+4H:b电极上 4,D解析：电解法制金属销时，电解的是熔融的NC,阳极发生氧化 不产生气体，其电极反应式为C如+2e一Cu,总反应式为 反应：2C-2e■Cl2↑，A错误：氯化铝为共价化合物，熔腹状态 20u2+2H,0电20u+0,↑+4H,溶液中c()增大.pH减小。 下不导电，下业上电解氧化铝生成铝，B错误：工业上电解熔融状态 (2)①Fe作阳极，根据题意可知其电极反应式为Fe+8O川-6e 的氧化镁生成镁，C错误：金阔钠的冶炼和氯碱工业都用到了NC F0片+4H,0:②根据离子放电顾序，阴极反应式为2H20+2e 在电解时它们的阳极都是C失电子，D正确 一H,+20H”,产生气体为H,:③根据①的电极反应式，0H参加 四技巧点拨 反应，0州移向右侧，即右侧的离子交换膜为阴离子交换膜：恨据② 冷炼活波金属KC.,Mg,A川等，一款用电解嫁最的氟化物(A川是电 的分析，阴极上产生OH,即N:通过离子交换膜移向左侧，生 解这融的氧化部)制得：治炼校不活泼的金属Zn,F,Sn,.Cu等，常 成NaOH.氢氧化钠溶液浓度增大，即a%<% 用还原剂还原：Hg、Ag等用加热分解氧化物的方法制得 压轴挑战 重难聚焦 8.(1)原电负CH,0H-6e+80HC0片+6H20(2)电解阳 5.C解析：阳极为Fe,为活泼电极，本身失去电子生成Fe2*:Fe-2e 2H,0-4e=02↑+4H(或40H-4e=03↑+2H20) =Fe,阴极上溶液中的H”得电子生成H2:2H”+2eˉ 4Ae0,+2H,0通电4g1+0,↑+4HN0,减小(3)10.8dd H2↑，A正确：阳极上生成的Fe2+具有还原性，与C,0片在酸性溶液 解析：(1)甲池是燃料电池，是原电池装置，通入燃料CHOH的电极 中发生氧化还原反应生成Fe和Cr,离子方程式为6Fe2“+Cr0片+ 是负极：甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反 14H—6Fe3++2Cr++7H,0,B正确：将Fe换为Gm,阳极上Cu失 应式为CH,0H-6e+80H一6H20+C0子。(2)乙池为电解池， 去电子生成C,而Cu无还原性，不能与C20片发生氧化还原反 极与原电池正极相连，为电解池的阳极，发生氧化反应，电极反应式 应使之生成低价的C“,从而达不到处理废水的目的，C错误：离子 为2H0-4一021+4日'，乙池为电解硝酸银溶液，阳极生成氧 浓度越大，溶液的导电性越强，若污水中离子浓度较小，导电能力较 气，阴极生成银，电池总反应式为4Ag0,+2H,0酒电4g!+0,↑+ 差，可加人适量的NaSO,来增强溶液导电性，D正确。 4HNO3,生成H,则溶液pH减小。(3)当甲池中消耗0.56L(标准 黑题 应用提优蔬 0.56L 状况)O,时，消耗氧气的物质的量 22.4L·mm户=0.025ml,转移 题号123456 电子为0.025al×4=0.1mol,b(Ag)极析出的是金属银.质量增加 答案BBB ADBD 0.1mol×108g·md1=10.8g.此时丙装置中d电极上发生还原反 1,B解析：该装置的目的是电解精炼G,则需要溶液中有G+,在阴 应，析出1.20g某金属，转移电子为0,1m.反应过程中可能是金属 极被还原生成Ga,所以高纯Ga为阴极，粗Ga为阳极，由于活泼性： 阳离子放电后，溶液中的氢离子继续放电。当析出一价金属时，其摩 Zn>Ga>Fe,所以Zn会先于Ga放电.而Fe,Cu等杂质会形成阳极泥 质量≥2032g·,当析出的是二价金属时，则其摩尔瑟 电解精炼时，粗嫁作阳极，活泼的锌和镓优先失去电子被氧化溶解， 杂质中的铁和钢沉积下来形成阳极泥，A正确：嫁的化学性质与铅相 量0 ×2=24g·mm1。a.MsS0,溶液中镁离子不能放电生成 似，具有两性，阳极镓失去电子，在强碱性溶液中被氧化为G0;,阴 极生成镓的反应为Ga0+3eˉ+2H,0一Ga+40H,B错误：若电压 金属镁，错误：b.CS0,溶液中铜离子可以放电生成铜，之后溶液中 过高，溶液中的氢离子可能在阴极得到电子生成氢气，从而导致电解 的氢离子放电，正确：e.NC溶液中的钠离子不能放电，不能析出金 效率下降，C正确：电流方向与电子流向相反，所以电返由直流电 属，错误：d,AgNO,溶液中的银离子可以放电生成银，之后氢离子放 源正极，经电解池阳极→电解质溶液→阴极·直流电源负极，D 电，正确：故选d 正确 课时2电解原理的应用 四易错提醒 白题 基过关练 电子由负极经外电路（导线）到正极，电子不能通过电解质沸 题号 1 2 34 液：电流可以通过外电路（亭线）和内电路（电解质溶液） 答案 ACC D C 2,B解析：用惰性电极电解AgNO,溶液.阴极上银离子得电子析出 1,A解析：铁的还原性大于C的还原性，所以阳极是铁被氧化，氯离 银，阳极上氢氧根离子失电子生成O2,即X电极上有02产生 子不反应，A错误：根据题干信息，阳离子交换膜不允许OH,C等 故A错误：氯碱工业中，用惰性电极电解包和氯化钠溶液.阴极附近 阴离子及气体分子通过，可使生成的NaOH更纯，B正确：阴极发生 得到氢氧化钠，即Y附近能得到氢氧化钠，做B正确：铜的精炼中， 选择性必修第一册·LK黑白题10 粗铜作阳极X,纯铜作阴极Y,硫酸铜溶液作电解质溶液，故C错误： 压轴挑战 电镀工业中，阴极Y是待镀金属.阳极X是镀层金属.故D错误。 3.B解析：阴离子氢氧根离子向a极移动，故a极为电解池的阳极，发 7.（1)2NaC+2H,0通电2Na0H+H,T+C,↑。②用84W, 生氧化反应生成氧气，A错误：b极的电极反应式为2H,0+2e (2)正极02+4e+2H20=40H(3)①02+2N205+4e 一H2↑+20H,B正确：去除透气眼，海水中氯离子在阳极发生氧 4N0266.7 化反应，故a极发生的电极反应发生变化，C错误：电解池工作时，溶 解析：(I)电解饱和食盐水的化学方程式为2+2H,0道电 剂水不断通过透气膜进人，b两极发生反应，海水侧的离子浓度理 2NaOH+H,↑+CL2↑，阳极为氯离子失去电子生成氯气，故a口逸出 论上逐渐增大，D错误。 氯气，为避免氢氧根离子移向阳极与氯气反应.故需选择使用阳离子 4.AD解析：FC,其有强氧化性，反应池中FCl,溶液氧化H,S生 交换膜。电解产生71gC2,理论上阳极室有2！氯离子转化为氯 成S单质，发生的反应为2FCl,+H,S—2FC1,+2HC+S!,反应池 气，同时2Na移向阴极，故共减少离子数为4N、。(2)电极A附 中溶液M转移到电解池左池，由图可知，电解池左池产生F:·,右池 近氯离子失去电子被氧化为氯气，作阳极，应与电源正极相连。电极 中NO转化为氨气.即左池中Fe2失电子生成Fe+,右池中NO发 B附近氧气得电子转化为0H,电极反应式为02+4e+2H,0一 生得电子的还原反应，则左池a极为阳极，右池b极为阴极，阳极反 4OH。(3)①石墨Ⅱ为电池的正极，得电子转化为N0.附近发生的 应式为Fe2-e一Fe”,阴极反应式为2N0;+10e+12H 电极反应式为02+2N,05+4和一4N03。②阴极的电极反应式 6H,0+N2↑。由b电极上反应可知，N0;发生得电子的还原反应， 为Ag+eˉ一Ag,电路转移0.3l电子，理论上产生Ag的质量为 则电极b为阴极，电极n为阳极，A正确：溶液M为吸收H,S气体后 0.3ml×108g·mo1=32.4g,实际得到21.6gAg,则该电解池的电 的FCl1溶液，发生的反应为2FC,+HS一2FCl2+2HCl+S。 FCI,是氧化剂，S是氧化产物，则氧化性：Fe“>S,B错误；离子交换 解效率为24。×100%=66.7% 膜为质子交换膜，则b极电解质溶液呈酸性，电极反应式为2N0;+ 专题突破3“隔膜”在电化学装置中的应用 10e+12H=6H,0+N,1,C错误：电极h为阴极，电极反应式 为2NO+10e+12H一6H,0+N,「，反应消耗H生成水，溶被的 专强化 酸性减弱，(H)减小，D正确 题号1 2 3 4 5.B解析：由图可知，该装置为电解池，石墨电极为阳极，水在阳极失 客案C D DD 去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子.电极反应式为2H,0-4和 0,1+4日，1室中阳离子电荷数大于阴离子电荷数，放电生成 1,C解析：碱性环境中，氧气在正极发生还原反应生成氢氧根离子 的氢离子通过阳离子交换膜由【室向Ⅱ室移动，结电极为阴极，结离 因此正极附近的pH增大，故A错误：消耗1olO2时，转移4mol电 子在阴极得到电子发生还原反应生成结，电极反应式为C。++2 子，有4mNa由甲槽向乙槽迁移，故B错误：燃料电池的负极发生 一C。,Ⅲ室中阴离子电荷数大于阳离子电荷数，氯离子通过阴离子 氧化反应，负极燃料册发生氧化反应，册中的N元素的化合价由一2 交换膜由Ⅲ室向Ⅱ室移动，电解总反应的离子方程式为2C。++2H,0 价升高到0价，碱性电池中，其电极反应式应为N,H+4OH-4e 通电2C0+0,1+4H。电解池的阳极电势高于电解池的阴极，即阳极 一N2↑+4H20,故C正确：若去掉阳离子交换膜后，肼会与水中溶 解的氧气直接接触，发生爆炸面无法正常工作，故D错误 的石墨电极电势高于结电极（阴规），A错误：由分析知，Ⅲ室中 2.D解析：根据图示，放电时加变为[(OH):],发生氧化反应。 Ca2+2e°一C,氯离子通过阴离子交换膜由Ⅲ室向Ⅱ室移动，当外 Z如电极为负极，则充电时乙如电极为阴极，阴极的电极反应为 电路每通过1ol电子时，有0.5 mol Co2+和1molC脱离Ⅲ室，故Ⅲ [m(0H)。]2+2e一Z知+40H,A正确：放电时P02电极为正 室溶液质量理论上诚少0.5mo×130g·mol1=65g,B正确：移除阳 极，正极反应为Ph02+2e+4H+S0}一PhS0,+2H0,B正确：放 离子交换膜后，石墨电极上发生的反应为氟离子失电子生成氧气， 电时，PO2电极反应消耗H,则Z区域的电解质溶液为H,SO,溶 C错误：1室中阳离子电荷数大于阴离子电荷数，放电生成的氢离子 液，充电时P02电极反应为PS0,-2e+2H20=P0,+4H 通过阳离子交换膜由【室向Ⅱ室移动，氮离子通过阴离子交换膜由 +S0,溶液中c()增大，故充电时Z区域溶液的p用减小，C正确： Ⅲ室向Ⅱ室移动，故电解过程中，Ⅱ室盐酸浓度变大，D错误 放电时.Zm电极反应为Zn-2e”+40H一[Z(0H)4]2,Pb02电 6.D解析：由图可知，阳极区Na通过交换膜m进人浓缩室，放交换 极反应为L0,+2e+4H+S0广=PS0,+2H,0,为平衡X,Z区域 膜m为阳离子交换膜，阴极区SO片透过交换膜n进人浓缩室，故交 的溶液电荷，同时保证X,Y,Z区城均为单一电解质溶液，则S0}通 换膜n为阴离子交换膜，A错误：电极a为阳极，电极上C发生氧化 过N膜移向Y区域.N膜为阴离子交换膜，K通过M膜移向Y区 反应生成氯气，若电极a改为C,则C失电子生成Cu”,也会通过 域，M膜为阳离子交换膜，故放电时Y区域K,SO,溶液浓度增大， 交换膜m进人浓缩室，故不能达到预期实验目的，B铅误：b极为阴 D错误。 极，电极上C发生还原反应生成C山.发生的电极反应式为 3.D解析：从图中可以看出，M极区制得NaOH溶液，N极区制 C2+2e—Cu,C错误：若浓缩室得到0.5L0.5mml·LNS0, 得HSO,溶液，则M极为阴极，N极为阳极。在阴极(M极)，4H0+ 溶液，则有0.5l·L1×0.5L-0.1mdl·L1×0.5L=0.2S0片进 4e=40川+2H1↑：在阳极(N校)，2H,0-4e=021+4日°。 人浓缩室，电路中有0,4ml电子通过，可析出0.2lC,其质量为 则Na'透过膜a进人阴极区，膜a为阳膜：SO子从左侧透过膜进人 64g·mdl1×0.2mol=12.8g,D正确. 右侧，膜b为朗膜：水电离出的H从双极膜e进人左侧.膜c为阳 四技巧点拨 膜：水电离出的OH通过膜d从左侧进人右侧.膜d为阴膜：Na透过 此类题型中出见的离子交换膜一般为阳离子交换膜，阴离子交换模 膜e从右侧进入左侧，膜：为阳膜：SO子从左侧透过膜「进入右制， 和质子交换膜，其作用是使对应的离子单向通过，从而隔离可能发 膜「为阴膜。所以在M极区及膜d与膜：之间的区域制得NOH溶 生反应的物质或获得指定的产物。解题步碳：①分清交换膜类型， 液：在N极区及膜b与膜C之间的区域，制得HSO,溶液。在电解池 确定充许透过的离子种类：②分析电解池的工作原理，写出电极反 中，阳极的电势高于阴极，则电势：N电极（阳极）>M电极（阴 应式，判断交换膜两侧离子变化情况，根据电荷守恒判断离子迁移 极)，A错误：由分析可知，双极膜e输出H”,膜a,膜e为阳离子交换 的方向：③根据以上分析，判斯交接膜的作用。 模，B错误：N极为阳极，水失电子生成O2和H,电极反应式 为2H,0-4e02↑+4H°，C错误：当电路中转移1mmle时，N极 正本参考答案黑白题11