假期必刷12 电解池-【快乐假期】2024-2025学年高二化学寒假作业必刷题

　假期必刷１２　电解池　　　　　　　 电 解 池 电解原理 电解CuCl２溶液 电解 电解池 定义 构成条件 电极反应 电解池的工作原理 电极名称的判断 电极产物的判断 ì î í ï ï ï ï ï ï ï ï ïï ì î í ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï 电解原理的应用 电解饱和食盐水 电镀 电解精炼铜 电冶金 ì î í ï ï ï ï ï ï ì î í ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï ïï 一、电解 １．概念 使电流通过　　　　而在阴、阳两极引起 　　　　　　　　的过程. ２．特点 (１)电解是最强有力的　　　　手段,是　　 　　(填“可逆”“不可逆”)的. (２)电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液 的　　　　过程. 二、电解池 １．定义 把　　　　能转化成　　　　能的装置. ２．形成条件 (１)　　　　电源. (２)两个电极:与电源正极相连的一极是 　极, 与电源负极相连的一极是　　　　极. (３)电解质　　　　或　　　　电解质. (４)形成　　　　回路. ３．装置及电极反应 以电解CuCl２ 溶液为例. (１)装置(如右图) (２)电极反应 阴极 　　　　　　发生　　　　反应 阳极 　　　　　　发生　　　　反应 总反应 　　　　　　　　　　　　 ４．电子流向和离子流向 (１)电子流向 电源　　　　极 →电解池　　　　极 电解池　　　　极 →电源　　　　极 (２)离子流向 阳离子 →电解池　　　　极 阴离子 →电解池　　　　 极 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 一、１．电解质溶液　氧化还原反应　２．(１)氧 化还原　不可逆　(２)电解 二、１．电　化学　２．(１)直流　(２)阳　阴　 (３)溶液　熔融　(４)闭合　３．(２)Cu２＋＋ ２e－􀪅􀪅Cu　还原　２Cl－－２e－􀪅􀪅Cl２↑ 氧化　CuCl２ 电解 　􀪅􀪅Cu＋Cl２↑　４． (１)负　 阴　阳　正　(２)阴　阳 １．关于电化学的知识,下列说法正确的是 (　　) A．化学电源中,电极材料可以是活性相同 的材料,活泼性较强的电极材料不一定 作电池负极 B．用惰性电极电解强酸强碱盐溶液时,两 个电极上的气体产物一定是氢气和氧气 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰４３􀅰 C．用惰性电极电解５００mL２mol􀅰L－１ NaCl溶液,当电路中通过１mole－时,可 加入一定量稀盐酸使溶液复原至原浓度 D．电解精炼铜时,粗铜中含有少量Zn、Fe、 Ni等,阳极溶解的金属质量一定等于阴 极析出的金属质量 ２．在电解水制取H２ 和O２ 时,为了增强导电性, 常常要加入一些电解质,最好选用 (　　) A．NaCl　　　　　　　　B．HCl C．CuSO４ D．Na２SO４ ３．铁表面镀银可达到增强抗腐蚀性、提升美观 等目的.下列关于铁表面镀银的说法不正 确 的是 (　　) A．电路中每通过１mole－,阴极析出１mol银 B．铁电极应与电源负极相连 C．阳极电极反应式为Ag－e－􀪅􀪅Ag＋ D．电镀液需要不断更换 ４．利用如图所示的装置(M、N均为惰性电极) 进行电解实验.下列有关说法正确的是 A．若电解质溶液为 NaCl溶液,则 M 极有 黄绿色气体生成 B．若电解质溶液为AlCl３ 溶液,则可进行金 属铝的冶炼 C．若电解质溶液为NaCl溶液,则电解一段 时间后,溶液的pH增大 D．若 电 解 质 溶 液 为 CuCl２ 溶 液,每 转 移 ２mol电子,M、N电极的质量均变化６４g ５．用惰性电极电解下列溶液,电解一段时间后, 阴极质量增加,电解液的pH下降的是(　　) A．CuSO４ B．HCl C．BaCl２ D．Na２SO４ ６．近日,科学家开发了高活性磷化铁催化剂用 于选择性电化学硝酸盐还原为氨气,工作原 理如图所示.下列叙述正确的是 (　　) A．b极必须采用惰性材料且与电源负极 连接 B．一段时间后,KOH溶液浓度保持不变 C．a极的主要电极反应为 NO－３ ＋６H２O＋ ８e－􀪅􀪅NH３↑＋９OH－ D．b极收集４．４８LO２(标准状况)时理论上 有０．９molOH－由a极向b极迁移 ７．２０２３年２月,我国首个兆瓦级铁—铬液流 电池在内蒙古自治区成功试运行.该电池 示意图如下图所示,其中的电极可视为惰性 电极,储电时Fe２＋ 被氧化.下列有关说法 错误的是 (　　) A．装 置 中 离 子 交 换 膜 提 高 了 充 电/放 电 效率 B．供电时,负极反应为:Cr２＋－e－􀪅􀪅Cr３＋ C．储电时,电极Ⅰ与外电源正极相连 D．储电时,当１molFe２＋被氧化时有２mol H＋通过离子交换膜 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰５３􀅰 ８．回答下列问题 (１)用惰性电极电解足量硫酸铜溶液,其阴 极反应式为: 　. (２)铅蓄电池是可充放电的二次电池,其放 电时正极反应式为: 　. (３)碱性条件下甲醇燃料电池的负极反应式 为: 　. (４)连二亚硫酸钠(Na２S２O４)俗称保险粉,是一 种强还原剂.工业上常用惰性电极电解酸性 亚硫酸氢钠溶液制备连二亚硫酸钠,原理及装 置如图１所示,a电极反应为: 　. (５)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能 源装置,利用微生物处理有机废水获得电 能,同时可实现海水淡化.现以NaCl溶液 模拟海水,采用惰性电极,用图２装置处理 有机废水(以含CH３COO－的溶液为例).a 电极的反应式为: 　. １．(２０２４􀅰广东􀅰高考真题)一种基于氯碱工 艺的新型电解池(如图),可用于湿法冶铁的 研究.电解过程中,下列说法不正确的是 (　　) A．阳极反应:２Cl－－２e－􀪅􀪅Cl２↑ B．阴极区溶液中OH－浓度逐渐升高 C．理论上每消耗１molFe２O３,阳极室溶液 减少２１３g D．理论上每消耗１molFe２O３,阴极室物质 最多增加１３８g ２．(２０２４􀅰甘肃􀅰高考真题)某固体电解池工 作原理如图所示,下列说法错误的是(　　) A．电极１的多孔结构能增大与水蒸气的接 触面积 B．电极２是阴极,发生还原反应:O２＋４e－ 􀪅􀪅２O２－ C．工作时O２－从多孔电极１迁移到多孔电极２ D．理论上电源提供２mole－能分解１molH２O “高科技电解器”检测水质的骗局 你是否见过推销净水机的推销员用一种水 质电解器向周围群众做电解水实验并对纯净水 和自来水进行对比呢? 当把电解器插入纯净水和自来水数分钟 后,只见纯净水颜色略显黄色,而自来水却冒 出气泡,并产生大量墨绿色絮状物并逐渐变成 红棕色.这时推销员会解释说:“纯净水没有 任何杂质,所以它通电后颜色没有发生很大变 化;自来水就不同了,你们瞧,被电解后,不单 有气泡,颜色也变了,说明它含有对人体有害 的物质,长期饮用对身体不利.”然后极力游说 围观群众购买他们的净水机设备.你能利用 学过的知识给出一个合理的解释吗? 其实,水 质电解器有两个电极,分别是铁棒和铝棒.自 来水中含有少量的矿物质,具有一定的导电性, 当把电解器的两极插入自来水中并接通电源后, 发生电解反应.阳极:Fe－２e－􀪅􀪅Fe２＋,Fe２＋不 稳定,被氧化成Fe３＋;阴极(铝)２H＋＋２e－􀪅􀪅 H２↑,在铝棒上有大量气泡产生.电解后的水体 状态取决于生成的铁化合物种类,自来水中含有 各种阴离子,与铁离子可形成各种化合物,如 Fe２＋在水溶液中会呈现浅绿色,Fe３＋则呈现棕黄 色等.而纯净水与自来水最大的区别是纯净水 几乎不导电,通电后不发生电解反应,因此就不 会产生以上的类似现象. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰６３􀅰 假期必刷１２　电解池 １．A　A．化学电源中,电极材料可以是活性相同的材料,如 燃料电池,活泼性较强的电极材料不一定作电池的负极, 如 Al、Mg、NaOH 构成原电池,Al为 负 极,故 A 正 确; B．用惰性电极电解 NaCl溶液,总电极反应式为２NaCl＋ ２H２O 通电 􀪅􀪅２NaOH＋H２↑＋Cl２↑,故 B错误;C．用惰性 电极 电 解 NaCl溶 液,总 电 极 反 应 式 为 ２NaCl＋２H２O 通电 􀪅􀪅２NaOH＋H２↑＋Cl２↑,５００mL２mol􀅰L－１NaCl溶 液中NaCl的物质的量为１mol,当通过１mole－时,NaCl完 全被电解,因此恢复原浓度,需要加入一定量的 HCl(g),不 能加入盐酸,故C错误;D．精炼铜时,粗铜为阳极,粗铜中 含有少量的 Zn、Fe、Ni,Zn、Fe比铜活 泼,先 失 电 子,即 Zn－２e－􀪅􀪅Zn２＋、Fe－２e－ 􀪅􀪅Fe２＋,阴 极 反 应 式 为 Cu２＋＋２e－ 􀪅􀪅Cu,因此阳极溶解的金属质量不等于阴 极析出的金属质量,故 D错误;答案为 A. ２．D ３．D　A．阴极发生反应 Ag＋ ＋e－ 􀪅􀪅Ag,故每通过１mol e－ 析出１mol银,A 正确;B．铁为镀件,应与电源负极相 连,故B正确;C．阳极为镀层金属,电极反应式为 Ag－ e－􀪅􀪅Ag＋,故C正确;D．阳极发生反应为 Ag－e－􀪅􀪅 Ag＋,阴极发生反应 Ag＋＋e－􀪅􀪅Ag,电镀液浓度不变, 不需要更换,故 D错误;答案选 D. ４．C　A．若电解质溶液为 NaCl溶液,则 M 极为电解池阴 极,生成氢气,无黄绿色气体生成,A 错误;B．若电解质溶 液为 AlCl３ 溶液,阳极(N极)生成氯气,阴极(M 极)生成 氢气,不能进行金属铝的冶炼,B错误;C．若电解质溶液 为 NaCl溶液,M 极为电解池阴极,生成氢气和氢氧根离 子,阳极(N极)生成氯气,则电解一段时间后,溶液的pH 增大,C 正 确;D．若 电 解 质 溶 液 为 CuCl２ 溶 液,每 转 移 ２mol电子,阴极 M 电极生成 Cu１mol(６４g),阳极 N 极 生成氯气１mol(７１g),D错误. ５．A　电解硫酸铜属于放氧生酸,阴极析出 Cu,pH 下降,A 符合题 意;电 解 HCl溶 液 生 成 氢 气、氯 气,酸 性 减 弱, B不符合题意;电解BaCl２ 溶液生成氢气、氯气,属于放氢 生碱,pH 值增大,C不符合题意;电解 Na２SO４ 溶液生成 氢气、氧气,pH 不变,D不符合题意;答案选 A. ６．C　A．根据物质转化可知,a极为阴极,b极为阳极,阳极 上产生氧气,不允许阳极材料参与反应,故阳极应选择惰 性材 料,与 电 源 正 极 连 接,A 项 错 误;B．阳 极 反 应 为 ４OH－－４e－􀪅􀪅２H２O＋O２↑,水逐渐增多,KOH 溶液 浓度降低,B项错误;C．阴极主要生成氨气,主要反应为 NO－３ ＋６H２O＋８e－ 􀪅􀪅NH３↑＋９OH－,C 项正确;D． 根据阳极反应可知,生成４．４８LO２(标准状况)相当于 ０．２molO２,转移０􀆰８mol电子,则必有０．８molOH－ 向 b极迁移,D项错误. ７．D　储电时Fe２＋ 被氧化,为阳极,发生反应为 Fe２＋ －e－ 􀪅􀪅Fe３＋,阴 极 反 应 为 Cr３＋ ＋e－ 􀪅􀪅Cr２＋,放 电 时, Fe３＋ 被还原,为原电池的正极,Cr２＋ 被氧化,为负极. A．装置中离子交换膜只允许 H＋ 通过,可以防止 Fe３＋ 和 Cr２＋ 直接接触发生氧化还原反应,提高充电/放电效率, A正确;B．供电时,即为放电时,Cr２＋ 被氧化,为负极,发 生反应为Cr２＋－e－􀪅􀪅Cr３＋,B正确;C．充电时,即为储 电时,Fe２＋ 被氧化,为阳极,发生反应为 Fe２＋ －e－ 􀪅􀪅 Fe３＋,电 极 Ⅰ 与 外 电 源 正 极 相 连,C 正 确;D．储 电 时, Fe２＋ 被氧化,为阳极,发生反应为 Fe２＋ －e－ 􀪅􀪅Fe３＋, 根据电荷守恒,当１molFe２＋ 被氧化时有１molH＋ 通过 离子交换膜,D错误;答案选 D. ８．解析:(１)用惰性电极电解硫酸铜溶液,铜离子在阴极得 电子被还原,电极反应为:Cu２＋ ＋２e－ 􀪅􀪅Cu.(２)铅蓄 电池是可充放电的二次电池,其放电时正极反应式为: PbO２＋２e－＋SO２－４ ＋４H＋􀪅􀪅PbSO４＋２H２O.(３)碱性 条件下甲醇燃料电池的负极为甲醇,反应生成碳酸根离 子,电极反应式为:CH３OH－６e－ ＋８OH－ 􀪅􀪅CO２－３ ＋ ６H２O.(４)据图分析,a电极上实现了亚硫酸氢根离子生 成连二硫酸根离子,电极反应为:２HSO－３ ＋２H＋ ＋２e－ 􀪅􀪅S２O２－４ ＋２H２O.(５)图２中a电极上为乙酸根离子 生成二氧 化 碳 和 氢 离 子,电 极 反 应 式 为:CH３COO－ ＋ ２H２O－８e－􀪅􀪅２CO２↑＋７H＋. 答案:(１)Cu２＋＋２e－􀪅􀪅Cu (２)PbO２＋２e－＋SO２－４ ＋４H＋􀪅􀪅PbSO４＋２H２O (３)CH３OH－６e－＋８OH－􀪅􀪅CO２－３ ＋６H２O (４)２HSO－３ ＋２H＋＋２e－􀪅􀪅S２O２－４ ＋２H２O (５)CH３COO－＋２H２O－８e－􀪅􀪅２CO２↑＋７H＋ 高考冲浪 １．C　右侧溶液为饱和食盐水,右侧电极产生气体,则右侧 电极为阳极,Cl－ 放电产生氯气,电极反应为:２Cl－ －２e－ 􀪅􀪅Cl２↑;左侧电极为阴极,发生还原反应,Fe２O３ 在碱 性条件下转化为 Fe,电极反应为:Fe２O３＋６e－ ＋３H２O 􀪅􀪅２Fe＋６OH－;中间为阳离子交换膜,Na＋ 由阳极向阴 极移动.A．由分析可知,阳极反应为:２Cl－ －２e－ 􀪅􀪅 Cl２↑,A正确;B．由分析可知,阴极反应为:Fe２O３＋６e－ ＋３H２O􀪅􀪅２Fe＋６OH－,消耗水产生 OH－,阴极区溶 液中 OH－ 浓度逐渐升高,B正确;C．由分析可知,理论上 每消耗１molFe２O３,转移６mol电子,产生３molCl２,同 时有６molNa＋ 由阳极转移至阴极,则阳极室溶液减少 ３mol×７１g/mol＋６mol×２３g/mol＝３５１g,C错误;D． 由分析可知,理论上每消耗１molFe２O３,转移６mol电 子,有６molNa＋ 由阳极转移至阴极,阴极室物质最多增 加６mol×２３g/mol＝１３８g,D正确. ２．B　多孔电极１上 H２O(g)发生得电子的还原反应转化成 H２(g),多孔电极１为阴极,电极反应为２H２O＋４e－􀪅􀪅 ２H２↑＋２O２－;多孔电极２上O２－ 发生失电子的氧化反应 转化成O２(g),多孔电极２为阳极,电极反应为２O２－ －４e－ 􀪅􀪅O２↑. A．电极１的多孔结构能增大电极的表面积,增大与水蒸 气的接触面积,A项正确;B．根据分析,电极２为阳极,发 生氧化反应:２O２－ －４e－􀪅􀪅O２↑,B项错误;C．工作时, 阴离子O２－向阳极移动,即O２－从多孔电极１迁移到多孔电 极２,C项正确;D．根据分析,电解总反应为２H２O(g) 电解 　 􀪅􀪅 ２H２↑＋O２↑,分解２molH２O转移４mol电子,则理论 上电源提供２mol电子能分解１molH２O,D项正确. 假期必刷１３　金属的腐蚀与防护 １．A　A．青铜是铜锡合金,黄铜是铜锌合金,都是铜的合 金,A正确;B．合金的熔点低于其成分金属,但是硬度更 大,B错误;C．含铜合金腐蚀的类型主要有析氢腐蚀和吸 氧腐蚀两种,在不同的环境下,铜合金的腐蚀机理和类型 都是不同的,C错误;D．硝酸可以与铜反应,不能用硝酸 浸泡清洗含铜合金的雕像,否则会损坏雕像,D错误. ２．C　A．健身器材刷油漆为外加防护膜的保护法,可以隔 绝空气,只运用了化学防腐蚀的原理,故 A 不符合;B．衣 架的外面包上一层塑料层为外加防护膜的保护法,可以 隔绝空气,只 运 用 了 化 学 防 腐 蚀 的 原 理,故 B 不 符 合; C．地下钢铁管道连接镁块,金属镁比铁活泼,属于牺牲阳 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰０７􀅰