专题1 第二单元 课时3 电解池的工作原理-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学选择性必修1（苏教版2019)

02+4H*+4e一2H20,所以当电路中通过4mol电子时，有4mol H*经质子膜进入正极区，D正确。 3.A解析：该燃料电池中电极Y上02参与反应，反应中得电子，故 为正极，由于电解质为氧化物，有02存在，电极反应式为02+4e 一202：电极X是负极，煤中的C失电子，发生的反应有C+ 2C0号-4e=3C02,C02+02=C0}。总反应式为C+02 C0,因此氧化物电解质的量不会减少，A错误：结合图中信息，由分 析知，负极即电极X上发生的反应有C+2C0号-4e一3C02,C02+ 0C0片，B正确：电极X为负极，原电池内部的阴离子向负极移 动，C正确：该燃料电池是把化学能直接转化为电能，而煤燃烧发电 是把化学能转化为热能，再转化为电能，故该燃料电池的能量效率更 高，D正确。 4.C解析：根据电池反应可知，铝单质失电子作负极，二氧化锰得电子 作正极，故A正确：由电池总反应，负极铝失电子转变成氢氧化铝，结 合电解质为氯化钠、氨水溶液，可知其负极反应为A1-3°+ 3NH,·H20一(OH)3+3NH时，放B正确：原电池中阴离子向负 极移动，则0川应由正极向负极移动，故C错误：由电池反应可知， 1ml1与3 mol Mn(02反应，转移3mol电子，则每生成1mol MnO0H转移1mol电子，故D正确。 5.C解析：NBH4中H为-1价，有强还原性，H,02有强氧化性，在电 池中，NaBH,在负极失去电子，所以电极a是负极：H,O,在正极得到 电子，电极b为正极。由分析可知，为负极，b为正极，电子的流向 为a+外电路b,A项正确：由分析可知a电极上NBH:失去电子 发生氧化反应，其电极反应为BH+8OH-8e一BO;+6H20, B项正确：在原电池中，b电极由稀NaOH变为浓NaOH,阳离子向正 极移动，所以电池放电时Na从a极区移向b极区，C项错误：由分析 可知，H202在正极得到电子，电极反应为H202+2e一20H,若电 路中转移0.6mole,则消耗H2020.3mal,即10.2g,D项正确。 6.B解析：由图可知：原电池工作时，1作负极，失去电子发生氧化反 应：AC材料作正极，正极上发生得到电子的还原反应，正极的电极反 应式为2H20+2e^=里2↑+20H或2N05+10e+6H20—N2↑+ 120H。反应过程中，电子由负极铝流向正极AC材料，A错误：AC 材料作正极，生成N2的电极反应式为2N0+10e+6H20N2T+ 120H,B正确：若A1表面生成了致密的203，不利于1失电子发 生反应，导致去除率降低，C错误：生成H2的电极反应式为 2H20+2e=H2↑+20H,D错误。 7.D解析：电池工作时，会有一部分化学能转化为热能，因此化学能不 能全部转化为电能，A错误：在上述原电池反应中，在右边b电极上 葡萄糖失去电子被氧化为葡萄糖酸，所以b电极为原电池的负极，： 电极为原电池的正被，电池工作时，电子由负极b电极沿导线流向正 极电极，B错误：根据图示可知：在a电极上02得到电子被还原为 0H,故电极的反应式为02+4e+2H20一40H,C错误：在发生 原电池反应时，葡萄糖(C。H206)被氧化变为葡萄糖酸(C。H20,), 每有1molC。H20,生成，转移2mol电子，则转移的电子数为2× 6.02×109,D正确。 压轴挑战 8.(1)①NH+202=N05+H20+2H*②2N03+12H*+10e N2↑+6H20③X0.896(2)①负CH,CH20H+02H20+ CH,COOH②从左向右 解析：(1)①在空气中，微生物将垃圾漆透液硝化，NH:被0，氧化 为N05,该反应的离子方程式为NH+20,=N0:+H0+2H”: ②Y电极上N0结合H*转化为N2和H20,发生了还原反应，为正 极，其电极反应式为2N0+12H+10e—N2↑+6H20:③原电池中 阴离子向负极移动，所以C1向X极移动：负极反应式为2NH3-6e N,+6,据正、负两极电极反应式得出原电池总反应式为 3N05+3H+5NH34N2+9H20,转移0.15mole生成n(N2)= 0.04ml.标准状况下体积为0.896L。(2)①X电极上乙醇发生氧化 反应转化成乙酸，为负极，其电池总反应式为CHCH0H+02 CH,C00H+H20:②原电池工作时阳离子向正极移动，所以质子通过 交换膜从左向右迁移。 正本参考答案 专题探究2新型化学电源 黑题 专题堡化 题号1234 答案CBDB 1.C解析：由图可知，在海泥细菌作用及酸性条件下，有机污染物与海 水中的硫酸根离子反应生成二氧化碳和HS,反应的离子方程式 为S0}+H+2CH20一2C02↑+HS+2H20,a极为原电池的正极， 酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式 为02+4e+4H一2H20,b极为负极，HS在负极失去电子发生氧 化反应生成硫和氢离子，电极反应式为HS-2一S↓+H,则电 池总反应为02+2HS+2H—2S↓+2H20。据分析，a极发生还原 反应，A正确：据分析，b极的电极反应为HS-2c=S+H,B正 确：若b极区生成1molS,转移2mole,b极同时生成的1mol氢离 子移向a极区，按得失电子守恒，a极氧气转化为水消耗2mol氢离 子，则a极区氢离子的物质的量减少1ml,C不正确：据分析，在海泥 细菌的作用下发生反应：S0好+H+2CH20一2C02↑+HS+ 2H20,D正确。 2.B解析：根据图示装置可以知道：级化染料(S)吸附在T02纳米空 心球表面，光照时：S(基态)他S(张发态)，S”-。0g,M电极 为电池负极，发生氧化反应，N电极为电池正极，正极发生还原反应， 电极反应式是I5+2一3。由分析可知，N电极为电池正极，发 生还原反应，A错误；正极发生还原反应，正极的电极反应式为 5+2e一3，B正确：敏化染料还原过程为2S+3一25+5， C错误：由图可知，厂与I可互相转化.循环往复，不需要补充电解 质，D错误。 3.D解析：从锂离子的移动方向可知，电极为正极，电极b为负极 负极上山失电子生成锂离子，电极反应为i-e一L,正极上S。 得电子生成Li25.,电极反应为x5,+16Li+16e一8Li,S,。放电时， a极为正极，b极为负极：充电时，a极为阳极，b极为阴极。放电时， 电子由负极b流出经外电路流人正极a,A正确：正极反应为S,+ 16Li+16e一81i2S,B正确：电极b为负极，负极上i失电子生 成锂离子，电极反应为Li-e=Li,当外电路流过0.04ml电子时， 生成的厘离子为0.04mal,b极减轻的质量为0.04mol×7g·mal1= 028g,C正确：金属锂具有强还原性，可与水反应，因此不可替换成 水溶液电解质，D错误。 4.B解析：依据题意，该电池放电时，Zm极失去电子生成Z2,作为负 极：则Sc@C(@多孔石墨)为正极，Sc得到电子，并与Cu2+结合形 成CS,发生还原反应，发生四电子转移，经过多步转化：S一 CuSe-Cug3Se2一Cu2,Se一Cu,Se最后生戒Cu,Se。放电时 阴离子向负极移动，据分析，放电过程中S0}流向右侧，A错误：据 分析，放电时S@C为正极，发生还原反应，B正确：放电时发生电子 转移，正极总反应为Se+2Cu2++4e一Cu,Se,Cuse一Cu,Se2 Cu2-,Se+CuaSe过程中铜的化合价在降低，CuSe一→Cu,Se2 是其中的某一步反应，则放电时CuSe→Cu,Se2的电极反应为 2CuSe+C2+2e—Cu3Se2,C错误：若中间物质Cu2-Se中x=0.2, 则其化学式为Cu1Se,改写化学式为aCuSe·6Cu,Se,则+2.18 a+6=T 得号，即c与0u的个数之比为1：(4x2)=1:8,D结误。 课时3电解池的工作原理 白题 基础过关 题号12345 答案BDACB 1.B解析：电解池中，电子由电源的负极流出，即©是负极、d是正极 故a是阴极、b是阳极：溶液中阳离子移向阴极，则Q离子为阳离子， 故选B。 黑白题07 2.D解析：该装置有外接电源，为电解装置，通电片刻即发现乙装置左 侧电极表面出现红色周体，则乙装置左侧电极有铜析出，乙装置左侧 电极为阴极、右侧电极为阳极：甲装置左侧电极为阴极、右侧电极为 阳极：丙装置左侧电极为阴极、右侧电极为阳极。通电片刻即发现乙 装置左侧电极表面出现红色固体，即有铜析出，左侧为阴极，电极反 应式为C+2e一Cu,A正确：在丙装置中阳极电极反应式 为Ag-e一Ag,阴极电极反应式为Ag+c一Ag,所以电解过程 中丙中溶液酸碱性无变化，B正确：甲装置中阳极电极反应为 2C°-2e一C21,阴极电极反应为2H20+2e=H2↑+20H,相 当于从溶液中逸出HC气体，若加入盐酸，刺多加了水，会导致KC 溶液浓度碱小，C正确：甲中产生4.48L气体，没有明确是否为标准 状况，不能计算气体物质的量，则不能计算丙中C:电极析出银的质 量，D错误。 3.A解析：阳极反应为40H-4e一2H20+02↑，阴极反应为 Cu2”+2e—Cu、2H+2e一H2↑：根据阴、阳两极上转移电子相 同可列出2n(Cu)+2n(H2)=4切(02)，则n(Cu)=(1mol×4- 1mol×2)+2=1mol,C错误；溶液中e(K)+2c(Cu2)=e(N0), c(K)=2ml·L,A正确：根据阳极反应，产生标准状况下 22.4L02,转移4mol电子，B错误：根据电极反应，阳极消耗4ml 0H,阴极消耗2molH,电解后溶液中c(H)=2mol÷0.5L= 4mol·L-1,D错误。 4.C解析：根据图示，右侧HC0;还原生成C0,为阴极区，则银电极为 阴极，发生反应：HC0;+2e+3H一C0↑+2H20,与电源负极相 连：多孔石墨电极为阳极，发生反应：40H-4e一02↑+2H20,双 极膜中H向右侧阴极移动，OH向左侧阳极移动。根据分析，银电 极与电源负极相连，A错误：根据阳极反应，工作一段时间后，氢氧化 钠浓度减小，阳极区溶液pH减小，B错误：阴极HCO还原生成C0, 电极反应式为HC0:+2e+3H+一C0↑+2H,0.C正确：双极膜中 有0.1molH0电离，生成0.1mol0H,结合反应40H-4e° 0,↑+2H20可知，阳极附近理论上产生0.025mdl02,D错误 重难聚焦 5.B解析：电解硝酸银溶液时，氢氧根离子和银离子分别在阳极和阴 极放电，要使其复原，需加人适量的氧化银：电解氢氧化钠溶液时，氢 氧根离子和氢离子分别在阳极和阴极放电，要使其复原，需加入适量 的水：电解氯化钠溶液时，氯离子和氢离子分别在阳极和阴极放电， 要使其复原，需通入适量的氯化氢：电解硫酸铜溶液时，氢氧根离子 和铜离子分别在阳极和阴极放电，要使其复原，需加人适量的氧化 铜：放选B。 应用提优 题号12356 1.D解析：利用电解原理实现铁上电镀铜，铁作阴极，铜作阳极，则 为正极，b为负极。铁上电镀铜，C电极与电源的正极相连，A项正 确：依题意阴极反应式为Cu+2e一Cu,B项正确：0.1mol·L CuS0,溶液和过量氨水混合，铜元素主要以[Cu(NH,),]2的形式存 在，根据电解一段时间后“电解液中无F元素”，说明该条件下 [Cu(NH;)4]2比Cu2+难还原，C项正确：阳极发生Cu-2e一C2+ 的反应，c(Cu)不变，平衡不移动.D项错误。 2.C解析：图示电解法原理利用3-氯-1,2-丙二醇制备缩水甘 油(HQ八)，对比反应物和产物可知反应类型为取代反应。根据 元素化合价，反应前后C、H、0元素化合价均未改变，A错误：反应过 程中有CC1键、0一H键断裂，均是极性键，B错误：H*在阴极得电 子生成H2,阴极上发生的电极反应为2H+2e一H2↑，C正确：醇 的消去反应条件为浓硫酸、加热，在NaOH醇溶液加热条件下不能发 生消去反应，D错误。 3.B解析：电极a连接电源负极，电解时H由阳极向阴极移动，故由b 极室移向极室，A错误：根据b被进入的和产生的物质，反应池中： 选择性必修第一册·SJ 发生反应的离子方程式为2V0片+H2S+2H=2V02++S↓+2H20, B正确：b极为阳极，发生氧化反应，离子方程式为V02++H20-e 一V0;+2H,C错误：没有指明标准状况，氢气体积不可计算， D错误。 4.(1)原电池(2)0.1增大 (3)4Ag0,+2H,0道电g1+4HN0,+0,↑Ag0 (4)C-5e+2H20C102↑+4H°阳离子 (5)Cu(6)BD 解析：由图可知，甲池为原电池，Cu比Ag活泼，Cu作负极，Ag作正 极，乙池为电解池，左侧P电极为阳极，右侧P1电极为阴极。(1)据 以上分析可知甲池装置为原电池.(2)甲池中总反应为2Ag”+Cu 一Cu2+2Ag,1 mol Cu反应生成2 mol Ag时转移2mol电子，反应 前两电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差14g,导线中通过 14g 电子的物质的量为108g+32号 mol=0.】mol,实验过程中，盐桥 中NO;向左池即负极迁移，甲池左侧烧杯中NO,的浓度增大。 (3)用惰性电极电解AgNO3溶液，阳极上H,0失电子生成02 和HP,阴极上Ag得电子生成Ag,总反应方程式为4AgNO,+2H,0 道电Ag4+4HNO,+0,↑；若乙池中溶液为足量的硝酸银溶液，阴极 生成Ag,阳极生成氧气，工作一段时间后，若要使乙池中溶液恢复 原浓度可向溶液中加入Ag20。(4)产生C02的电极反应方程式 为CI-5e+2H20C1021+4H':已知C102可与Na0H发生反 应，应防止OH移动至阳极，乙池中的交换膜是阳离子交换膜 (5)乙池为电解池，为保护金属或合金不被腐蚀，金属应为阴极被保 护，与原电池中负极相连，此时生铁和C电极相连。(6)电解过程 中，阳极为粗铜，C极比C活泼的多种金属放电，阴极为纯铜，只有 铜离子得电子析出，故阳极碱少的质量与阴极增加的质量不相 等，A错误：乙池左侧电极为阳极，电极材料为粗铜，发生氧化反应， B正确：电解过程中，阳极为粗铜，C山极比Cu活泼的多种金属放电， 阴极为纯铜，只有铜离子得电子析出，CS0,溶液的浓度减小，C错 误：阳极为粗铜，Cu极比Cu活泼的多种金属如Zn、Fe等放电生成金 属阳离子进入溶液，比铜活泼性差的金属如A山、Ag等形成阳极泥， 以单质的形式沉淀到池底，D正确。 压轴挑战 5.D解析：如果闭合K2、K,断开K1,电解KOH溶液，由题图可知，B 电极上产生的气体体积是A电极的2倍，所以A电极上生成02、B 电极上生成H2,因此电源中a是负极，b是正极，A错误：A电极上氢 氧根离子失去电子，电极反应为40H-4e一2H20+02↑，B错误： 电解时，滤纸条上高锰酸根离子向阳极移动，即紫红色向D处移动， C错误：电解一段时间后，切断K2,K3,闭合K,该装置构成燃料电 池，A作正极，B作负极，有电流产生，侧电流表的指针会发生偏转， D正确。 6.C解析：由图可知，情性电极a为电解池的阴极，二氧化碳在单原子 镍作催化剂的条件下在阴极先得到电子发生还原反应生成一氧化 碳，电极反应式为C02+2e+H20=C0+20H,放电生成的一氧化 碳在纳米铜作催化剂的条件下在阴极得到电子发生还原反应生成乙 烯，电极反应式为2C0+8e+6H20一C,H4+80H:电极b为阳极， 氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水，电极反应 式为40H-4e一2H20+02↑。电极a为阴极，连接电源的负极， 发生还原反应，A错误：电极为阳极，氢氧根离子在阳极失去电子 发生氧化反应生成氧气和水，电极反应式为40H-4e一2H20+ O21,放电时消耗氢氧根离子，则电极b附近溶液pH减小，B错误； 与直流电源负极相连的电极a为电解池的阴极，在水分子作用下，二 氧化碳在单原子镍作催化剂的条件下在阴极先得到电子发生还原反 应生成一氧化碳和氢氧根离子，电极反应式为C02+2e+H0 C0+20H,C正确：未标明标准状况，无法计算电路中通过1.2m0l电 子时，理论上产生乙烯的体积，故D错误。 黑白题08课时3电解 白题 基础过美 题型1电解池的构成及工作原理 1.(2024·江苏南通高二检测)某电解池装置如 图所示，下列有关分析完全正确的是() 直流电源d 二P离子 Q离羽 选项 B C D a电极 阳极 阴极 阳极 阴极 d电极 正极 正极 负极 负极 Q离子 阳离子 阳离子 阴离子 阴离子 题型2电解的相关计算 2.(2025·河北衡水高二月考)在如图串联装置 中，通电片刻即发现乙装置左侧电极表面出 现红色固体。下列说法不正确的是( 电源 Cu KC溶液 CS0,溶液 AgNO,溶液 A.乙中左侧电极反应式为Cu2++2eCu B.电解过程中丙中溶液酸碱性无变化 C.向甲中加入适量的盐酸，不能使溶液恢复 到电解前的状态 D.当甲中产生4.48L气体时，丙中Cu电极质 量增加21.6g 3.(2024·江苏南通高二期中)500mLKN03和 Cu(NO,)2的混合溶液中c(NO,)= 6.0mol·L,用石墨做电极电解此溶液，当通 电一段时间后，两极均收集到22.4L气体（标 选择性必修第一册，S 他的工作原理 限时：25min 准状况)，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2mol·L B.上述电解过程中共转移6mol电子 C.电解得到的Cu的物质的量为0.5mol D.电解后溶液中c(H)为2mol·L1 4.(2025·辽宁沈阳高二期中)为实现“碳中和” 目标，实现C0,循环利用，现利用双极膜电解 含有HCO,的溶液，使HCO,转化成碳燃料， 实现了C02的还原流动。电解池如图所示， 双极膜中水电离出的H和OH在电场作用下 可以向两极迁移。下列说法正确的是() 多礼石墨电极 双极膜 Ag CO 14 稀溶液 HCO溶液 A.银电极与电源正极相连 B.工作一段时间后，阳极区溶液pH不变 C.阴极电极反应式为HC0,+2e+3H C0↑+2H,0 D.双极膜中有0.1molH,0电离，则阳极附近 理论上产生0.05mol0, 重难聚焦 题型电解液的复原 5.用惰性电极电解下列溶液一段 时间后再加入一定量的某种物 质（括号内物质），能够使溶液恢复到原来的 成分和浓度的是 A.AgNO,(AgNO,) B.NaOH(H,O) C.NaCl(NaCl) D.CuSO[Cu(OH)2] 黑白题020 黑题应用提优 1.(2025·湖南张家界高三期中)以0.1mol·L CS0,溶液和过量氨水为电解液，进行铁上电 镀铜的实验探究装置如下图所示，电解过程 中Fe表面未观察到气体，一段时间后Fe表面 有致密红色固体，经检验电解液中无元素 [已知：溶液中c(Cu2)相对较小时，Cu析出 缓慢，可导致析出层致密]。下列叙述错误 的是 电源 0.1mml·L-CuSo溶液+过量氢水 A.Cu电极与电源的正极相连 B.阴极反应式为Cu2+2e=Cu C.该条件下，[Cu(NH)4]2比Cu2难还原 D.随着Fe表面析出Cu,溶液中c(Cu2)减 小，Cu2+4NH3=[Cu(NH3)4]2+平衡逆 向移动 2.双极膜电渗析法制备缩水甘油(Q八)的原 理：将3-氯-1,2-丙二醇的水溶液通过膜M 与双极膜之间的电渗析室，最终得到的缩水甘 油纯度很高（几乎不含无机盐）。在直流电场 的作用下，双极膜复合层间的H20解离成 OH和H并分别通过阴膜和阳膜。下列说 法正确的是 ( (+ 膜M OH HO、 C,H,0.C日 CH.O 口双极膜 A.装置工作时，3-氯-1,2-丙二醇被氧化 B.3-氯-1,2-丙二醇生成缩水甘油的过程中 专题1 很时：35min 均有极性键和非极性键的断裂和生成 C.装置工作时，阴极上发生的电极反应 为2H+2e=H2↑ D.缩水甘油能在NaOH醇溶液加热条件下发 生消去反应 3.(2024·江苏南京高二月考)H,S气体有高毒 性和强腐蚀性，电化学法处理H,S的工作原 理如图所示。下列说法正确的是 () 质子 交换膜 VO:HS 反应池 稀H,S0电解泡 VO+S A.电极a连接电源负极，电解时H由a极室 移向b极室 B.反应池中发生反应的离子方程式为 2V02+H2S+2H=2V02*+S↓+2H20 C.b极反应式：V02*+H,0+e一V0+2H D.电解过程中每转移2mol电子，理论上可生 成22.4LH2 4.(2024·江苏苏州高二联考)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。 盐桥 (装有琼脂-kNO,) CuNO)溶液AgNO,溶液 某盐溶液 甲池 乙池 (1)甲池装置为 (填“原电池”或“电 解池”)。 (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 黑白题021 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”)。 (3)若乙池中为AgNO,溶液，则乙池发生的总 反应方程式为 。工作一段 时间后，若要使乙池中溶液恢复原浓度，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 装置可制备C102。已知CI02易溶于水，可 与NaOH发生反应。产生ClO,的电极反应方 程式为 。 乙池中 的交换膜是 交换膜（填“阴离子”或 “阳离子”)。 (5)乙池也可用于保护金属或合金不被腐蚀， 此时生铁和 电极相连（填“Cu”或 “Ag")。 (6)若将乙池改为精炼铜装置（粗铜含A1、 Zn、Ag、Pt、Au等杂质)，电解质溶液为CuSO 溶液，则下列说法中正确的是 (填字母)。 A.电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加 的质量相等 B.乙池左侧电极为粗铜，发生氧化反应 C.CuSO,溶液的浓度保持不变 D.杂质中Ag、Pt、Au以单质的形式沉淀到 池底 压轴挑战 5.在如图所示装置中，试管A、B中 的电极为多孔的惰性电极：C、D 为两个铂夹，夹在被Na,S0,溶液浸湿的滤 纸条上，滤纸条的中部滴有KMnO,溶液；电 源有a、b两极。若在A、B中充满KOH溶液 选择性必修第一册：S具 后倒立于盛KOH溶液的水槽中，切断K,闭 合K2、K,通直流电，实验现象如图所示，下 列说法正确的是 ( KMnO,液滴 C 电流表 h 七电源 A.电源中a为正极，b为负极 B.试管A中的电极反应为2H+2e H2f C.一段时间后滤纸条上紫红色向C处移动 D.电解一段时间后，切断K2、K3,闭合K1,电 流表的指针会发生偏转 6.我国科学家采用单原子Ni和纳米Cu作串联 催化剂，通过电解法将C0,转化为乙烯，装 置示意图如图。下列说法正确的是() 阴离子交换摸口 CO. 情性电极a Co 惰性电极b KOH溶液 A.电极a连接电源的负极，发生氧化反应 B.电极b附近溶液pH增大 C.单原子Ni催化剂上发生反应：C02+ 2e+H20C0+20H D.若电路中通过1.2mol电子时，理论上产 生2.24L乙烯 进阶突破拔高练P05 白题022