4.2 电解池-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修第一册(人教版2019)

第二节 电解池 课时1电解原理 白题县础过关练 很时：15min 知识点1电解池的构成及工作原理 用滴有酚酞落液的饱和 1.如图所示装置中属于电解池的是 硫酸钠溶液浸湿的滤纸 dah Zn- 盐桥 1mol·L' 1mol·1 7mS0溶液 (S),溶液 T1S0,落液CS0溶液 CuC1溶液 CuCl溶2 C 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(S0)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，溶液中氯离子浓度不变 解CCl2溶液，当通电一段时间后，溶液仍呈 直流电承 铂电极 销电极 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 HCI-CuSO B.电解过程中共转移0.2mol电子 的混合溶液 (第2题) (第3题) C.电解得到的Cu的物质的量为0.5mol D.电解后溶液呈碱性 知识点2电解规律 3.现用Pt电极电解1L浓度均为0.1ml·L 重难聚焦 的HCl、CuSO4的混合溶液，装置如图所示，下 题型混合溶液中离子的放电顺序 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H2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C2++2e一Cu CuCl2、H,S0,、Na2S0,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 D.当电路中通过电子的物质的量超过 依次为 0.1mol时，此时阴极放电的离子发生了 A.Cu、H 变化 B.Cu、H2、Na 4.(2023·福建莆田高二月考)将如图所示实验 C.Cl2、02 装置的K闭合（已知：盐桥中装有琼脂凝胶， D.H2、Cu 电解质滋液 内含KCI),下列判断正确的是 选择性必修第一册，RJ黑白题116 黑题应用提优练 很时：35min 1.(2023·陕西宝鸡高二期末)某学生欲实现 C.c极表面变黑的反应为Cu-2e+20H Cu+H,S0,(稀)=CuSO+H2↑的反应，设计 Cu0 +H2O 了如图所示四个实验。你认为可行的实验是 D.d极电极反应的发生，抑制了水的电离 4.(2024·河南南阳高二期中)将图1所示装置 中的盐桥（琼脂-饱和KC溶液）换成铜导线 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( 电流计 电流计 稀硫微 稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 G 石墨 A B D Fe 石 2.(2023·辽宁盘锦高二期末)用惰性电极电解 下列溶液，一段时间后（溶质未被电解完），再 NaC溶液CuC,溶液 NC溶液 CuC溶液 加入一定质量的另一物质（括号内），溶液肯 丙 图1 图2 定能与原来溶液完全一样的是 ( A.图1中，铁棒质量减少5.6g,则乙池中 A.CuCl2(CuCl2溶液)B.AgNO,(AgO) CuC2溶液的质量减少6.4g C.NaCl(HCl溶液)D.CuSO,[Cu(OH)2] 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)2 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同 序号 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.(2023·山东济南高二月考)用惰性电极电解 装置 一定量的硫酸铜溶液，实验装置如图1。电解 过程中的实验数据如图2，横坐标表示电解过 饱和Ca(OH,溶液 他(CH,溶液 程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解 两极均产生大量气 两极均产生大量气 过程中产生气体的总体积（标准状况）。则下 泡，b极比a极多：a 泡，d极比c极多：c 列说法正确的是 ( 极溶液逐渐产生白 现象 极表面产生少量黑 色浑浊，向该白色浑 直流电源 4.48 色固体；c极溶液未 浊中加人盐酸，有气 3.36 见白色浑浊 2.24 泡产生 1.12 溶液 0 关于实验现象的解释与推论正确的是( y n(e )/ml 图1 图2 A.a极溶液产生白色浑浊的主要原因是电解 A.电解过程中，b电极表面先有红色物质析 过程消耗水，析出Ca(OH)2固体 出，后有气泡产生 B.b极产生气泡的反应为40H-4e B.a电极上发生的电极反应式为2H+2e 02↑+2H,0 =H2↑和40H-4e=2H20+021 第四章黑白题117 C.从开始到Q点时收集到的混合气体的平均 (2)在工业上电解NaOH溶液生产Na,FeO: 摩尔质量为17g·mol 的装置如图。 D.y=0.5 b9%Na0落浚 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。 埃桥 r%Va(I落液 浓Na(TT淳液 (装有惑脂-KNO) ①阳极的电极反应式为 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 GNO),溶液AgN0,溶液 装款脖减 “阳”)离子交换膜，阴极区a% b% 甲池 乙池 (1)甲池装置为 (填“原电池”或“电 (填“>”“=”或“<”)。 解池”)。 压轴挑战】 (2)甲池反应前两电极质量相等，工作一段时 8.按如图所示装置进行实验，并回答下列问题： 间后，两电极质量相差14g,则导线中通过 mal电子。实验过程中，甲池左侧烧 杯中NO,的浓度 (填“增大”“减小” 电机 电 或“不变”)。 KD溶流 过量V),溶液 盐溶液 (3)若乙池中为AgNO,溶液，则乙池发生的总 甲池 乙池 两池 反应式为 (1)甲池是 池，通入CH,OH(甲醇) 工作一段时间后，若要使乙池中溶液恢复原 的电极作为 极，电极反应式为 浓度，可向溶液中加入 (填化学式)。 (4)若乙池中为NaCl溶液，在一定条件下该 (2)乙池是 池，a电极名称为 装置可制备Cl02。已知CO2易溶于水，可 极，电极反应式为 与NaOH发生反应。产生CIO2的电极反应式 乙池中总反应的化学方程式为 为 溶液的pH (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 7.(2024·黑龙江齐齐哈尔高二月 论上乙池中b极的质量增加 g;此时 考节选)(1)如图所示为用惰性 丙装置中 (填“c”或“d”)电极析出 电极电解100 mL CuS0,溶液，a 1.20g金属，则丙装置中的某盐溶液可能是 电极上的电极反应式为 (填字母)。 ;电解一 a.MgS0,溶液 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”)。 进阶突破拔高练P15 选择性必修第一册：RJ黑白题118 课时2电解原理的应用 白题基础过关练 限时：15mim 知识点1氯碱工业 知识点3电冶金 1.(2024·福建厦门高二月考)如图是氯碱工业 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钠、镁、铝。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.电解法制金属钠的阳极反应式：Na+e 化学侵蚀性。下列有关说法错误的是( -Na 阳极（金两钛网）⑧正 d19朋税（碳钢网） B.工业上电解氯化铝生产铝，阴极反应 淡盐水 式：A1+3e=A 阳离子 阴极宝 C.工业上电解氯化镁溶液生产镁，阳极反应 阳极定 a交换膜 式：2Cl-2e=Cl21 A.阳极材料换成铁电极，产物不变 D.金属钠的冶炼和氯碱工业都用到了NaCl, B.使用的阳离子交换膜阻止阴离子OH和气 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：2H20+2e 重难聚焦 H2↑+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电解精炼与电镀 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 解：经过一段时间有Cr(OH),和Fe(OH)3 <N2<Cu+。以NiS0,溶液为电解质溶液进行 沉淀产生：过滤回收沉淀，废水达到排放标 粗镍（含Fe、Zn、Cu、Pt、Au等杂质）的电解精 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.粗镍作阳极，发生还原反应 EGr.0 C.利用阳极泥可回收Cu、P1、Au等金属 D.溶液中c(N2+)始终不变 A.电解时阴极的电极反应式为2H+2e 3.(2024·北京高二期中)如图是模拟铁制品镀 -H,1 铜工艺的装置，下列说法正确的是 ( B.Cr,0号转变成Cr+的离子方程式为6Fe++ A.a电极上发生还原反应 Cr,0号+14H-6Fe3+2Cr3+7H,0 B.b电极为铜 C.两极都能用Cu电极来代替Fe电极 C.电解质溶液可以是CSO, 溶液 D.实验时若加人适量的Na,SO:电解效果 D.电镀过程中，溶液中Cu2浓度不断减小 更好 第四章黑白题119 黑题应用提优烟 限时：35mim 1807年，化学家戴维电解熔融氢氧化钠制得 C.铜的精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z是 钠：4Na0H电解0，↑+4Na+2H,0:后来盖. CSO,溶液 吕萨克用铁与熔融氢氧化钠作用也制得钠： D.电镀工业中，X是待镀金属，Y是镀层金属 毫毫e,0+2H,↑+4a1。下 4.(2024·广东佛山高二月考)我国十大科技突 3Fe+4NaOH 破一—海水直接电解制H,其工作原理如图。 列有关说法正确的是 防水透气膜只能水分子通过。下列说法正确 A.戴维法制钠，阳极的电极反应式为 的是 ( 20H+2e=H2↑+02↑ 外接电海 B.盖·吕萨克法制钠原理是利用铁的金属性 透气膜 透气膜 比钠的强 C.若用戴维法与盖·吕萨克法制得等量的 IT,O 钠，两方法转移电子总数相等 KOH滚液 行小 D.若用戴维法与盖·吕萨克法制得等量的 開离子交换胲 钠，戴维法转移电子总数较少 A.a极为电解池的阴极 2.(2023·河北衡水中学高二月考)镓的化学性 B.b极的电极反应式为2H,0+2e 质与铝相似，电解精炼法提纯镓(Ga)的原理 H2↑+20H 如图所示。已知：金属活动性顺序：Zn>Ga> C.去除透气膜，a极发生的电极反应不变 Fe。下列说法错误的是 ( D.电解池工作时，海水侧的离子浓度理论上 A.阳极泥的主要成分是铁和铜 逐渐减小 B.阴极反应为Ga+3eCa 5.(2023·浙江 C.若电压过高，阴极可能会产生H,导致电 1月)在熔融盐鸟板入 石买也极 解效率下降 体系中，通过电 D.电流流向为N极→粗Ga→NaOH(ag)一→ 解Ti02和Si02 烷融盐 高纯Ga→M极 获得电池材料 (CaCl.NaCh) 外电源 直流电源 (TiSi),电解装 产海1间 置如图，下列说 机Ga 法正确的是 含有L、Fe, (,杂质) A.石墨电极为阴极，发生氧化反应 B.电极A的电极反应为8H+TiO,+SiO2+ N4(OII溶液 (第2题) (第3愿) 8e-TiSi+4H,O 3. 利用如图所示装置，可将电解原理广泛应用 C.该体系中，石墨优先于C参与反应 于工业生产，下列说法中正确的是 ( D.电解时，阳离子向石墨电极移动 A.Z是AgNO,溶液，X、Y均为PL,Y电极上 6.(2024·湖南长沙高二月考)含有硝酸盐和亚 有02产生 硝酸盐的酸性废水可导致水体富营养化，引发 B.氯碱工业中，X、Y均为石墨，Y附近能得 环境污染。如图是利用电化学原理处理NO 到氢氧化钠 的原理，下列有关叙述错误的是 ( 选择性必修第一册，RJ黑白题120 A.直流电源为铅蓄电 亢流电源 ①写出电解饱和食盐水的化学方程式： 池时，PbO,极连接 X电极 氯气的逸出口是 (填“a”“b”或“c”)。 B.Y电极上发生还原 HS0溶液 NO ②该离子交换膜为 (填“阴”或 反应 质子交换膜 “阳”)离子交换膜」 C.阳极电极反应式为2H20-4e ③电解产生1gCL,理论上阳极室减少的离 02↑+4H 子总数为 (用含N的式子表示)。 D.当产生28gN2时，一定有6molH'穿过质 (2)氯碱工业能耗大，通过如图改进，提高 子交换膜 电极B上反应物的氧化性来降低电解电 7.(2024·河南郑州高二期中)电解精炼铜的废 压，可大幅度降低能耗。电极A应与外接 液中含有大量的Cu2”、SO,下图用惰性电极 电源的 (填“正极”或“负极”)相 回收废液中铜、浓缩Na,SO,溶液的装置示意 连，写出电极B的电极反应式 图。下列说法正确的是 ( 电游 电源 极A 0.1wl·I-4S()落液 电版B 电极 含 馆NaCl Cu 溶液 浓端室 的溶液 电极山 饱和l滨液H0(含少员NaOH 文换膜mQ5mal·上Na,S0,溶液文换联n (3)利用电化学原理，将NO2、O2和熔融 A.交换膜n为阳离子交换膜 KNO制成燃料电池，模拟工业电解法精炼 B.若电极a改为Cu,仍可达到预期实验目的 银，装置如图所示。 C.b极电极反应式为40H-4e 02↑+2H,0 石 D.当获得0.5L0.5mol·L-Na,S04溶液时， 最多回收12.8gCu 压轴挑战川 AgN(),滚液 8.(2024·福建漳州高二期中)电化学在生产 生活中有很多重要的应用。回答下列问题。 ①甲池工作时，NO,转变成绿色硝化剂Y (1)氯碱工业为疫情防控提供了强有力的物 (N,0,),可循环使用，则石墨Ⅱ附近发生的 质支撑，氯的许多化合物既是重要化工原 电极反应式为 料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。 ②若电解一段时间，电路转移0.3mol电子， 乙中阴极得到21.6gAg,则该电解池的电 碳盐水 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 阴极 质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属 质量之比叫电解效率) 离千喉 将湖头水稀AH溶液 进阶突破拔高P1 第四章黑白题121的完全转化，还有一部分化学能会转化为其他形式的能量，如内能， 4.B解析：该原电池原理为m+CuS0,一2ZS0,+C,故Zm作负极， C错误：当外电路通过2me时.根据b极的电极反应式可知需要 电极反应为m-2e一m+,与Zn相连的a电极为阴极.电极反应 消耗10，，但本题中未指明是否处于标准状况.不能确定0，的 为2H,0+2e一20+H2↑，Cu为正极，电极反应为C2++2e 体积一定为22.41.D错误 Cu,与铜相连的b电极为阳极，电极反应为2H0-4e 7.(1)Fe+Cu2+—fe2+Cu(2)①feFe-2e—fe2+Fe②0.02 4H+02↑，盐桥中的C移向负极乙m,K移向正极C,据此分析解 (3)①CH1-8e+402=C02+2H20②5.6(4)①Mn02+e 题。由分析可知，A错误，B正确：盐桥中的C移向负极7，K移 +山—iMn0,1882金属i很活波，能与水反应33M0,+ 向正极Cu,故片刻后甲池中c(S0)不变，C错误：电子由原电池的 6KOH+k0,商画3K,Ma0,+KC+3H,0 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 解析：(1)已知Fe比C山活泼，：和b不连接时，会发生金属铁的化学 解质溶液或熔的电解质，故电子沿乙知→.b→Cu路径移动. 腐蚀，发生反应为Fe+C2“一Fe2+Cu。(2)①已知Fe比Cu活泼， D错误 刚若a和b用导线连接时，F:作负极，负极发生氧化反应，该电极的 5.B解析：阳极的电极反应为2C-2:一Cl2↑，阴极的电极反应 电极反应为Fe-2e一Fe2,溶液中S0向负极即Fe极移动：2若 为Cu++2e一C,应在阴极生成铜.A错误：生成的气体为氯气. 起始时铁和铜的质量相等，硫酸铜溶液的体积为500mL,将a和b用 在标准状况下，C1,的物质的量为n(C,) 2.24L 导线连接，Fe电极反应为Fe-2e一F,铜电极即正极的电极反 22.4l·mml=0.1mdl, 应为Cu+2eCu,故当电路上通过2mol电子时，铁片和铜片质 由电极反应式可知转移0.2l电子.B正确：收集到2.24L气体（标 量相差565+64g=120器，故一段时间后，当铁片和铜片质量相差 准桃况).即收集到01mo氯气，电子转移0.2.由阴极的电极反 应为C+2eCu可知，应生成0.1mlC,C错误：由于溶液仍 2g时，则导线中流过电子的物质的量为2票×2=0.02ml。 星蓝色，说明氯化铜没有全部电解，铜离子水解使溶液呈酸性，且氯 (3)①由阴离子移动方向可知B极为负极，负极发生氧化反应，甲烷 气与水反应生成盐酸和次氯酸，溶液呈酸性，D错误。 被氧化生成二氧化碳和水：②用情性电极电解硫酸铜溶液时.阳极为 重难聚焦 水电离的0H放电，电极反应式为2H,0-4e一4H+02↑，标准 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 状况下，当阳极产生11.2L气体时，转移的电子为 11.21 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 2.4L·mol- 以阴极可能得到的产物依次为C如，H2,故选A。 4=2m,由电子守恒可得消耗甲烷的体积为2mm 22.4L·m1= 应用提优练 8 5.6L,(4)①形成原电池时.G为负极.被氧化.电极反应式为1-r 题号12345 一i,Mm0,为正极，被还原，电极反应式为MnO,+c+1i一 答案CBC D C LiMnO2,根据电极反应可知，每转移2mol电子，生成2ol× 1.C解析：铜为不活泼金属，与稀硫酸不反应，如完城反应C+H,S0,(稀) 94g·ml=188g1iMn0,:②金属1i的化学性质活拨，能与水反 CSO,+H,↑，应设计成电解池，且铜为阳极，电解质溶液为硫 应.故不能用水代替电池中的混合有机溶剂：③MO1可与KOH和 酸，B,D是原电池.B,D借误，A中铜作阴极.A错误.C正确 KCIO,在高温下反应，生成K,MO,此过程Mn元素的化合价升高， 2B解析：电解氯化铜时，阳极生成氯气，阴极生成企属铜，所以应加 故KCO,中☑元素的化合价降低，根据氧化还原反应配平可得，该 氯化铜让电解质溶液恢复，若加入CC1,溶液侧多加了水，A项错 反应的化学方程式为3M0,+6K0OH+kClO, 商通3K,MnO,+Kd 误：电解AgNO,溶液，银离子在阴极放电生成Ag,氢氧根离子在阳极 +3H20 放电生成氧气，则加人氧化银能恢复溶液浓度，B项正确：电解氯化 钠时，阳极产生氯气，阴极产生氢气，所以应加氯化氢让电解质溶液 第二节 电解池 恢复，若加入HC溶液则多加了水，C项错误：电解硫酸铜时，阳极产 课时1电解原理 生氧气，阴极产生金属铜，所以应加氧化铜让电解质溶液恢复，加入 白题 氧化闲和生成的硫酸反应生成硫酸铜和水，溶液可以恢复原浓度 D项错误 题号123456 四规律方法 答案CC C BB A 电解后妥恢复原电解质溶液的浓度，可以按：“析出什么、加士 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 什么”的思路。如上适量某物质，该物质可以是胡板与阳极产物的 源，属于原电池，错误：C为电解氣化铜溶液的装置图，正确：D没有 化合物，如用情性电授电解盐酸时，加入的是1HC,而不是加盐酸。 形成闭合回路，不能构成电解池，错误。 3.C解析：极为电解池的阳极，氢氢根离子放电生成氧气，与电极 2.C解析：根据电流方向可知a极为正极，b极为负极，枚A,B错误： (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 根据电流方向可知m极为正极，b极为负极.e极为阳极，d极为阴 水该白色浑浊为碳酸钙，加人盐酸有二氧化碳产生，而不是析出 极，电解过程中，铜离子在极得到电子变为铜单质，质量增加.故 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 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 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 子浓度减小，故D错误 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 3.C解析：因为C2”得电子能力强于H”,所以电解开始时阴极有C 反应为C-2e+20川一Cu0+H,0,枚C正确：d极为阴极，是水 析出，A错误：电解时阳极上阴离子失电子，B错误：S0失电子能 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 力弱于OH,在水溶液中没有机会失电子，所以整个电解过程 4.D解析：图1中，铁棒作负极，铁棒质量减少5.6g,即0.1ml,则失 中，S0不参与电极反应，C正确：背电路中通过电子的物质的量超 去0.2mol电子，乙池CuCl,溶液中消耗0.1 mol Cu”(6.4g)得 过0.2ml时.C▣2在阴极完全放电，此时明极放电的离子为H, 0.2ml电子.但盐桥中有K向乙池中移动.乙池CuC2溶液减少的 D错误。 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 正本参考答案黑白题45 为0，+4e+2H,0一40H,H增大，B错误：图1中的石墨电极作 应式为CH,0H-6e+80H一6H,0+C0片。(2)乙池为电解池， 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 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 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 为2H,0-4e一02↑+4H,乙池为电解硝酸银溶液，阳极生成氧 一→铜独→石墨→石愚→电流计→F,D正确 气，阴极生成银，电池总反应式为4AgN0,+2H,0也解4g+0,1+ 5.C解析：电路中电子流动方向与电流方向相反，由图1可知，b为阳 4HN03,生成H,则溶液pH减小。(3)当甲池中清耗0.56L(标准 极，4为阴极，用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，首先发生反应 0.561 20us0.+2H,0电解20+0，↑+2H,0,Cu消耗完全后，发生反 秋况)0，时，消耗氧气的物质的量为224：m=0.025m,转移 应2H,0电解2H1↑+0，↑。b极为阳极，溶液中的氢氧根离子放电， 电子为0.025mol×4=0.1mol,b(Ag)极析出的是金属银，质量增加 0.1mml×108g·o1=10.8g,此时丙装置中d电极上发生还原反 则不会有红色物质析出，A错误：a极为阴极，先发生反应C“+2 应.析出1.20g某金属.转移电子为0.1.反应过程中可能是金属 一Cu,后发生反应2H+2e—H2↑，B错误：从开始到P点收集到 阳离子放电后，溶液中的氢离子排续放电。当析出一价金属时，其摩 的气体是氧气，为005，从P点到Q点收集到的是氢气和氧气，共 (4.48-1.12)L=3.36L,为0.15ml.由于氢气和氧气的物质的量之比 尔质量≥120g-12g·m,当析出的是二价金属时，则其摩尔质 0.I mol 为2：1，则氢气为0.1ml,氧气为0.05ml,从开始到Q点时收集到 的混合气体为氢气和氧气，两者的物质的量均为0.1m,则混合气 ≥120三×2=24g·mr。.Mg0,溶液中镁离子不能放电生成 最子01 体的平均学尔质量为22。·mP=17g·,C正确：从开始到 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 的氢离子放电，正确：e.NaC1溶液中的钠离子不能放电，不能析出金 P点收集到0.05mol氧气，转移电子数为0.05l×4=0.2mdl,从P 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 点到Q点收集到0.1mol氢气和0.05mol氧气.转移电子数为 电.正确：故选d 0.1ml×2=0.2mml,则y=0.2+0.2=0.4,D错误 课时2电解原理的应用 6.（)原电池2)0.1增大（3)4N0,+2,0电艇4Ag1+ 白题 基础过关练 4HN01+02↑Ag0(4)C-5e+2H20=C102↑+4H°阳 题号12345 离子 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 容案AC C D C 2Ag+CuCm2++2Ag,1alCu反应生成2 mol Ag时转移2mol电 1.A解析：铁的还原性大干C的还原性，所以阳极是铁被氧化，氯离 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, 子不反应，A错误：根据题干信息.阳离子交换限不允许OH,C等 14g 导线中通过电子的物质的量为216g+64 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 -×2mol=0.1mol,实验过程 得电子的还原反应，电极反应式为2H,0+2e一H,↑+20H,C正 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 确：b处通人的原料是NO州的稀溶液，可增强导电性，D正确 大。(3)用惰性电极电解AgNO,溶液，阳极上H,0失电子生成02 2.C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 和H,阴极上Ag得电子生成Ag,总反应式为4AgN0,+2H,0电整 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 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 4Ag!+4HNO1+O31:若乙池中溶液为足量的硝酸银溶液，阴极生 电解精炼池的阳极，比镶的金属性弱的铜，铂和金等金属不能在阳极 成Ag,阳极生成氧气，工作一段时间后，若要使乙池中溶液恢复原浓 失去电子发生氧化反应生成金属阳离子，从而沉积形成可以可收的 度，可向溶液中加人Ag,0。(4)产生C0,的电极反应式为C- 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 5e”+2H0CI0,↑+4H.已知C02可与N0H发生反应，防止 金属锌、铁和锦在阳极失去电子发生氧化反应生成金属阳离子，镍离 OH移动至阳极，乙池中的交换膜是阳离子交换膜」 子在阴极得到电子发生还原反应生成镍，溶液中馋离子的浓度减小， 7.(1)2H,0-4e=4H*+02↑减小(2)①Fe+80H-6e= D错误 Fc0+4H202H23期< 3.C解析：由图可知，该装置为电馈池，与直流电薄正极相连的a电极 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 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 阳极b为阴极，a电极反应式为2H0-4e02↑+4H°：h电极上 电流负极相连的山电极为铁制品，B错误：电解质溶液为可溶性铜盐 不产生气体，其电极反应式为C:+2e一Cu,总反应式为 溶液，可以是硫酸铜溶液，C正确：电镀过程中，溶液中铜离子浓度不 202”+2H,0电督2Ca+0,↑+4H,溶液中c(H)增大，pH减小 变，D错误。 4.D解析：电解法制金属钠时，电解的是熔融的NaC1,阳极发生氧化 (2)①DFe作阳极，根据题意可知其电极反应式为Fe+80H-6e— 反应：2C1-2eC↑A错误：氯化铝为共价化合物，熔融状态 Fc0+4H0:2根据离子放电顺序，阴极反应式为2H,0+2心 下不导电，工业上电解氧化铝生成铝，B错误：工业上电解熔融状态 一H2↑+20H,产生气体为H2:③根据①的电极反应式，OH参加 的氯化镁生成镁，C错误：金属钠的冶炼和氯碱工业都用到了NC 反应，0川移向右侧，即右侧的离子交换膜为阴离子交换膜：根据2 在电解时它们的阳极都是C失电子，D正确 的分析，阴极上产生OH,即Na通过离子交换膜移向左侧，生 重难聚焦 成NaOH,氢氧化钠溶液浓度增大，即a%<b%。 5.C解析：阳极为Fe.为活泼电极，本身失去电子生成Fe:c-2e 压轴挑战 一Fe2+.阴极上溶液中的H得电子生成H2:2H++2e 8.(1)原电负CH0H-6e+80HC0+6H,0(2)电解阳 H:↑，A正确：阳极上生成的F具有还原性，与Cr,O片在酸性溶液 2H0-4e-021+4H°（或40H-4e一02↑+2H20) 中发生氧化还原反应生成Fe和C+,离子方程式为6Fe2·+Cr,0片+ 4Ag0,+2H,0电解4Ag+0,t+4HN0,减诚小(3)10.8dd 14H'=6Fe3*+2C++7H20.B正确：将Fe换为Cu.阳极上Cu失 解析：(1)甲池是燃料电池，是原电池装置.通人燃料CH,OH的电极 去电子生成C2,面C,无还原性，不能与C20房发生氧化还原反 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 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 选择性必修第一册·R黑白题46 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 极，电极上C发生还原反应生成C,发生的电极反应式为 差，可加人适量的Na,SO,来增强溶液导电性，D正确 Cu2+2eCu,C错误：若浓第室得到0.5L0.5mol·L1Na,S0 黑题 应用提优 溶液.则有0.5ml·L-1×0.5L-0.1mdl·L-'×0.5L=0.2molS0进 题号1234567 人浓箱室，电路中有0.4m心l电子通过，可析出0.2 mol Cu,其质量为 64g·mm×0.2mol=12.8g.D正确 答案DBBBCDD 四技巧点拨 1.D解析：由电解方程式可知，电解过程中，阳极上氢氧根离子放电 此类题型中出现的离子交换模一般为阳离子交换膜、阴离子交 生成氧气和水，电极反应式为40H-4e°一2H,0+0,↑，A项错 换燕和质子交换膜，其作用是使对应的离子单向通过，从而隔离可 误：钠的熔，沸点低，高温时生成Na蒸气，Na蒸气挥发有利于反应正 能发生反应的物质发获褥指定的产物。解题步骤：①分清交换膜类 向移动.但Na的还原性大于Fe,B项错误：戴维法生成4mlNa转 型，确定允许通过的离子种类：②分析电解泡的工作原理，写出电极 移4mol电子，但盖·吕的克法生成4 mol Na转移8mml电子，则藏 反应式，判断交换腹两侧离子变化情况，报据电荷守恒判断离子司 推法转移电子总数较少，C项错误，D项正确 移的方向：③报据以上分析，判断交换膜的作用。 2.B解析：该装置的目的是电解情炼Ga,则需要溶液中有Ga,在阴 极被还原生成Ga,所以高纯Ga为阴极，粗G为阳极，由于活泼性： 压轴桃战 Zn>Ga>Fe,所以Zn会先于Ca放电，面Fe,Cu等杂质会形成阳极泥 8.(1)①2NaC+2H,0电警2Na0H+H,t+C,↑。②用34N, 电解精炼时，粗镩作阳极，活泼的锌和镓优先失去电子被氧化溶解， (2)正极02+4e+2H20=40H(3)①02+2N205+4e 杂质中的铁和铜沉积下来形成阳极泥，A正确：镓的化学性质与铝相 4N05266.7 似，具有两性，阳极嫁失去电子，在强碱性溶液中被氧化为G0;,阴 极生成镓的反应为G05+3e+2H20一Ga+40H,B错误：若电压 解析：(1)①电解饱和食盐水的化学方程式为2NaC+2组，0电怒 2NaOH+H,T+CL,1,阳极为氯离子失去电子生成氯气，故a口逸出 过高溶液中的氢离子可能在阴极得到电子生成氧气，从而导致电解 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 效率下降，C正确：电流方向与电子流向相反，所以电流由直流电 交换膜。电解产生71gC,理论上阳极室有2d氯离子转化为氯 源正极，经电解泡阳极一→电解质溶液一→阴极→直流电源负极，D 气.同时2mN移向阴极.故共减少离子数为4N。(2)电极A附 正确 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 四易错提醒 B附近氧气得电子转化为0H,电极反应式为02+4e+2H,0 电子由负极经外电路（导线）到正极，电子不能通过电解质溶 40H。(3)①石墨Ⅱ为电池的正极，得电子转化为N01,附近发生的 液：电流可以通过外电路（导线）和内电路（电解质溶液）。 电极反应式为02+2N,0,+4e一4N0;=②阴极的电极反应式 3.B解析：川惰性电极电解AgNO3溶液.阴极上银离子得电子析出 为Ag+e一Ag.电路转移0.3m电子，理论上产生Ag的质量为 银，阳极上氢氧根离子失电子生成02，即X电极上有02产生， 0.3ml×108g·mo=32.45,实际得到21.6gAg,则该电解池的电 故A错误：氯碱工业中，用惰性电极电解饱和氯化钠溶液.阴极附近 得到氢氧化钠，即Y附近能得到氢氧化钠，故B正确：铜的精炼中 效率品学四%低7 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： 专题突破11“隔膜”在电化学装置中的应用 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。 4.B解析：阴离子氢氧根离子向a极移动，故极为电解池的阳极，发 黑题 专頭强化练 生氧化反应生成氧气.A错误：b极的电极反应式为2H0+2e 题号1 234 —H,↑+20H,B正确：去除透气眼，海水中氯离子在阳极发生氧 答案CDDD 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 剂水不新通过透气眼进入，b两极发生反应，海水侧的离子浓度理 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， 论上逐渐增大，D错误。 因此正极附近的pH增大，故A错误：消耗1olO2时，转移4ml电 5.C解析：石墨电极上C转化为C0,失电子发生氧化反应，为阳用 子，有4mNa由甲槽向乙槽迁移，故B错误：燃料电池的负极发生 极，A错误：电极A的电极反应为T02+Si02+8e一T5i+40, 氧化反应，负极燃料肼发生氧化反应，册中的N元素的化合价由-2 B错误：根据图中信息可知，该体系中，石墨优先于C参与反应， 价升高到0价，碱性电池中.其电极反应式应为N2H1+4OH-4 C正确：电解池中石墨电极为阳极，阳离子向阴极电极A移动， 一N,「+4H,0,故C正确：若去掉阳离子交换膜后，耕会与水中溶 D错误 解的氧气直接接触，发生爆炸而无法正常工作，故D错误 6.D解析：NO:在Y电极得到电子转化为氮气，即Y电极为阴极，X 2.D解析：根据图示，放电时Zm变为[Zn(0H),】,发生氧化反应. 电极为阳极，铅蓄电池bO,极为正极，A正确：Y电极为阴极，发生 Z如电极为负极，则充电时Z如电极为阴极，阴极的电极反应为 还原反应，B正确：阳极区电解质为硫酸溶液，故电极反应式为 [7n(0H):]产+2e一Zm+40H,A正确：放电时P02电极为正 2H0-4e°一02↑+4H,C正确：由于不能确定参与电极反应 极，正极反应为P02+2e+4H+S0片一PS0,+2H,0,B正确：放 的NO。中氮元素的具体化合价，所以转移电子数无祛确定.H'迁移 电时，PO2电极反应消耗H”,则Z区域的电解质溶液为HSO4溶 数量无法确定，D情误。 液.充电时P02电极反应为PS0。-2e+2H20=P02+4H 7.D解析：由图可知，阳极区Na通过交赖膜m进人浓缩室，放交换 +S0,溶液中c(H”)增大，故充电时Z区域溶液的pH减小，C正确： 膜m为阳离子交换膜，阴极区SO好透过交换膜n进入浓缩室，故交 放电时，Z电极反应为Zm-2e+40H一[Z(0H),]2,P03电 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 极反应为Ph0,+2e+4H+S0一PS0+2H,0.为平衡X,乙区域 反应生成氯气.若电极a改为Cu,则C失电子生成C+,也会通过 的溶液电荷，同时保证X、Y,Z区域均为单一电解质溶液，则S0通 交换膜m进入浓缩室.故不能达到撰期实验目的，B错误：b极为阴 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 正本参考答案黑白题47