4.2 电解池 课后训练-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

高中化学选择性必修一第四章化学反应与电能第二节电解池课后训练 一、单选题 1．下列离子方程式书写正确的是( ) A.溶于稀溶液中： B.向饱和碳酸钠溶液中加入固体： C.用惰性电极电解溶液： D.向溶液中通入足量： 2．下列实验装置或操作不能达到实验目的的是( ) 甲 乙 丙 丁 A.图甲的操作为将定容后的溶液摇匀 B.以铜氨溶液为电镀液，用乙装置进行铁制镀件镀铜 C.用丙装置观察钠在空气中燃烧的现象 D.用丁装置检验浓硫酸与铜反应后的产物中是否含有 3．实验室进行铁钉镀锌实验。下列相关原理、装置及操作不正确的是( ) A.配制NaOH溶液 B.铁钉除油污 C.铁钉除锈 D.铁钉镀锌 4．用惰性电极电解溶液可制金属铅，电解装置如图所示。已知：，下列说法不正确的是( ) A.电极a附近有气体生成 B.电极b的电极反应为： C.电解一段时间后，在右室加入PbO，可实现右室电解液的再生 D.通过质子交换膜从左室流向右室，左室溶液的pH增大 5．下列装置或操作能完成对应实验且能达到实验目的的是( ) A.装置甲蒸干氯化铁溶液，制无水氯化铁 B.装置乙测“84”消毒液的pH C.装置丙验证和的大小 D.装置丁电镀铜 6．中国科学院研究团队在碱性锌铁液流电池研究方面取得新进展，该电池的总反应为。下列说法正确的是( ) A.放电时，M极电极反应式为 B.充电时，N接电池负极，该电极发生氧化反应 C.充电时，右侧贮液器中溶液浓度减小 D.放电时，电路中转移电子时，负极区电解质溶液增重 7．臭氧()有多种制备方法，其中电解水法的原理如图所示。为了提高水的导电性而又不影响电解水法制备，可向水中加入的物质是( ) A.NaCl B. C. D. 8．利用活性石墨电极电解饱和食盐水，进行如图所示实验。闭合，一段时间后，( ) A.U型管两侧均有气泡冒出，分别是和 B.a处布条褪色，说明具有漂白性 C.b处出现蓝色，说明还原性： D.断开，立刻闭合，电流表发生偏转 9．硝酮是重要的有机合成中间体，可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。 下列说法错误的是( ) A.惰性电极2为阳极 B.反应前后数量不变 C.消耗氧气，可得到硝酮 D.外电路通过电子，可得到水 10．下列有关离子方程式书写正确的是( ) A.侯氏制碱法中制备： B.酸性条件下催化电解制的阴极电极反应式为： C.向苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳： D.碳酸铵与氢氧化钙溶液反应： 11．一种催化重整利用PET废塑料水解产物乙二醇耦合二氧化碳高效生成甲酸的工作原理如图所示。下列说法错误的是( ) A.a极为直流电源的负极 B.电极反应为 C.该离子交换膜为阴离子交换膜 D.当外电路中转移电子时，阴极区溶液质量增重 12．下列有关实验设计、操作说法正确的是( ) A.甲图可用于测定与稀硫酸的反应速率 B.乙图在溶液中加入一些氨水，制成铜氨溶液，可使镀层光亮 C.丙图是转移操作 D.丁图配成同浓度的溶液，有利于比较乙醇和苯酚中羟基的活性 13．工业上主要采用如图1所示的方法制备盐酸羟胺，一种常见的显像剂，性质类似。电池装置中含Fe的催化电极的电极反应机理如图2所示，下列说法正确的是( ) A.Pt电极作正极，发生还原反应 B.由图2可知，NO在电极上发生的反应为： C.反应一段时间后，右侧溶液pH减小 D.外电路每转移2mol电子，通过氢离子交换膜往左侧迁移的有2个 14．电致变色材料在飞机的舷窗和智能太阳镜等方面具有广泛应用。一种新一代集电致变色功能和储能功能于一体的电子器件的工作原理如图所示，放电时该器件的透光率逐渐增强。下列说法正确的是( ) A.放电时，移向b极 B.充电时，b极接外电源的正极 C.充电时，b极的电极反应： D.放电时，电路中转移电子时，a极质量减少7g 二、填空题 15．某同学设计用碱性甲烷-空气燃料电池，研究电解饱和NaCl溶液和粗铜的精炼原理。 （1）甲池中b电极的电极反应为_____________。 （2）乙装置中物质A是__________（填化学式），乙池总反应的方程式为__________。 （3）请判断丙装置的连接是正确还是错误的：__________（选填“正确”或“错误”），如果错误，请指出错误之处：__________（如果正确，此空本填）。 16．一种回收锌电解阳极泥（主要成分为和，还有少量含铅氧化物和）中金属元素锌、锰、铅和银工艺如图所示。回答下列问题： 已知：①易溶于水，不溶于乙醇。 ②时，。 ③在较高温度及酸性催化条件下，葡萄糖能发生如下反应：。 （1）基态的最外层电子的电子排布式为_______。 （2）“还原酸浸”过程中主要反应的化学方程式为_______；实际锰浸出最适宜的葡萄糖加入量远大于理论加入量，其原因是_______。 （3）结合溶解度曲线图分析，由溶液制得晶体的“一系列操作”是_______，用_______（填物质的名称）洗涤、干燥。 （4）“电解”时，加入与水反应生成二元弱酸，在阴极放电生成单质，有利于电还原沉积。则放电的电极反应式为_______。 （5）整个流程中可循环利用的物质是_______。 （6）取“沉铁”操作所得的沉淀物置于水中，常温下充分溶解（忽略溶液体积的变化），其中沉淀物中若含有，最终所得溶液中_______。 17．随着能源结构的改变，甲醇将成为21世纪具有竞争力的清洁能源，工业上常利用CO或来生产甲醇。回答下列问题： （1）二氧化碳加氢制甲醇时，一般认为可通过如下步骤来实现： 第一步： 第二步： ①与反应生成和的热化学方程式为_________。 ②若第一步为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_________（填标号）。 A. B. C. D. （2）气态甲醇用作燃料时，可发生如下两个反应： 则_________（填“>”“<”或“=”）。 （3）某同学设计了如下电化学装置，利用制取甲醇。 ①固体电解质采用_________（填“氧离子导体”或“质子导体”）。 ②正极的电极反应式为_________。 （4）利用可再生能源电还原制取甲醇的装置如下图所示，高浓度的用于抑制酸性电解液中的析氢反应来提高甲醇的生成率，Cu电极上发生的电极反应为_________，当制得时，标准状况下理论上阳极产生的气体体积为_________。 18．化学电池的发明，是贮能和供能技术的巨大进步。 （1）如图所示装置中，Cu片是______（填“正极”或“负极”）。 （2）装置中锌片上发生______（“氧化”或“还原”）反应，写出负极发生的电极反应式______。 （3）电子流动的方向是______（“Zn→Cu”或“Cu→Zn”）。 （4）上图所示装置可将______（写离子方程式）反应释放的能量直接转变为电能；能证明产生电能的实验现象是______。 （5）2019年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究做出突出贡献的科学家。某锂离子电池的工作原理如下。 下列说法正确的是______（填序号）。 ①A为电池的正极 ②该装置实现了化学能转化为电能 ③电池工作时，电池内部的锂离子定向移动 参考答案 1．答案：B 解析：A.与溶液反应生成、水和NO，离子方程式为：，故A项错误； B.饱和碳酸钠溶液与CaSO4反应生成碳酸钙和硫酸钠，离子方程式为：，故B项正确； C.用惰性电极电解溶液的离子方程式为：，故C项错误； D.溶液与足量反应的离子方程式为：，故D项错误； 故本题选B。 2．答案：D 解析：A.配制一定物质的量浓度的溶液，定容后，反复上下颠倒，摇匀，A项正确； B.电解液可选择溶液，若使用铜氨溶液，镀层更光亮，B项正确； C.可在坩埚中进行钠与氧气加热时的反应，C项正确； D.因为反应后仍有浓硫酸，需将反应后的混合物沿烧杯内壁注入水中，边加边搅拌，D项错误； 故选D。 3．答案：A 解析：不可在容量瓶中溶解固体，A错误；油污的主要成分为油脂，属于酯类，其在NaOH溶液中加热会水解生成高级脂肪酸钠和甘油，可以去除铁钉表面的油污，B正确；铁锈的主要成分为，和盐酸反应生成和正确；Zn与电源正极相连作阳极，失去电子生成，铁钉与电源负极相连作阴极，溶液中的在阴极得电子生成Zn，实现在铁钉的表面镀锌，D正确。 4．答案：D 解析： 5．答案：C 解析：A.铁离子容易水解，直接蒸干氯化铁溶液，铁离子会水解生成氢氧化铁，蒸干后得到的是氢氧化铁，A错误； B.“84”消毒液中的次氯酸钠会与空气中的二氧化碳反应生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性，会将pH试纸漂白，B错误； C.白色沉淀转化为黄色沉淀，说明氯化银转化成为碘化银，说明碘化银更难溶，可以比较出二者的大小，C正确； D.在铁上镀铜，铁应该做阴极，铜做阳极，D错误； 故选C。 6．答案：C 解析：A.放电时为原电池，M为正极，正极电极反应为，故A错误；B.N极为原电池的负极，充电时接电源的负极，作阴极，阴极上发生得电子的还原反应，故B错误；C.N极为原电池的负极，充电时接电源的负极，作阴极，阴极反应为，的浓度减小，故C正确；D.放电时负极反应为，转移电子，溶解1molZn，但有阳离子通过离子交换膜移向M极，所以负极区电解质溶液增重的质量小于，故D错误；故选C。 7．答案：D 解析：A.若向水中NaCl，由于阴离子的放电能力：>，在阳极b上失去电子变为，就不能失去电子反应产生，A不符合题意； B.若向水中，由于阴离子的放电能力：>，在阳极b上失去电子变为，就不能失去电子反应产生，B不符合题意； C.若向水中，由于阳离子的放电能力：>，在阴极a上得到电子被还原变为Cu单质，就不能反应产生，C不符合题意； D.若向水中，由于阴离子的放电能力：>，在阳极b上仍然是失去电子被氧化变为、；在阴极a上得到电子反应被还原产生，由于溶液中离子浓度增大，因而溶液的导电能力增强，D符合题意； 故合理选项是D。 8．答案：D 解析：闭合，与电源正极相连的一极为阳极，发生反应，与电源负极相连的一极为阴极，发生反应，故U形管两侧均有气泡冒出，分别是和，A项错误；a处湿润的红色布条褪色，是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性，氯气没有漂白性，B项错误；b处出现蓝色，说明生成了，即发生反应：，可说明还原性，C项错误；断开，立刻闭合，会形成氢氯燃料电池，电流表发生偏转，D项正确。 9．答案：C 解析：惰性电极2上转化为，发生氧化反应，为阳极，A项正确；由总反应可知，反应前后数量不变，B项正确；根据总反应知，消耗1 mol氧气，可得到2 mol硝酮，C项错误；根据阴极区反应知，外电路通过1 mol电子，可得到1 mol水，D项正确。 10．答案：B 解析：A.侯氏制碱法中制备碳酸氢钠的反应为二氧化碳与氨气和氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，反应的离子方程式为，故A错误； B.酸性条件下催化电解二氧化碳制乙醇时，通入二氧化碳的电极为电解池的阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙醇和水，电极反应式为，故B正确； C.苯酚钠溶液与少量二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠，反应的离子方程式为，故C错误； D.碳酸铵溶液与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀、一水合氨，反应的离子方程式为，故D错误； 故选B。 11．答案：D 解析：A.在电极上转变为，发生还原反应，该电极为阴极，阴极与直流电源的负极相连，则极为电源的负极，A正确; B.为阳极，电极反应为，B正确; C.电极产生的通过离子交换膜移动到电极，该离子交换膜为阴离子交换膜，C正确; D.阴极的电极反应式为，当外电路中转移电子时，阴极区溶液质量增重，D错误；故选D。 12．答案：B 解析：A.测定与稀硫酸的反应速率，还需要计时器，故A错误；B.镀铜时，加入氨水可以生成铜配离子，使铜离子浓度降低，而且配合物平衡的存在能使铜离子浓度稳定在一定的范围内，这样使镀层更加紧密均匀光亮，工业上常采用这种方法，故B正确；C.转移时，玻璃棒应靠在容量瓶刻度线以下，故C错误；D.通常用活泼金属与羟基的反应来比较乙醇和苯酚中羟基的活性，而加水配置成溶液后，活泼金属会优先与水反应，无法达到目的，故D错误；故选B。 13．答案：D 解析：A.由分析可知，铂电极为负极，氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢离子，故A错误； B.由分析可知，含铁的催化电极为原电池的正极，盐酸作用下一氧化氮在正极得到电子发生还原反应生成盐酸羟胺，电极反应式为，故B错误； C.由分析可知，铂电极为负极，氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢离子，电极反应式为，原电池工作时氢离子通过氢离子交换膜由负极区进入正极区，则右侧正极区溶液pH不变，故C错误； D.由分析可知，原电池工作时氢离子通过氢离子交换膜由负极区进入正极区，由得失电子数目守恒可知，外电路每转移2mol电子，通过氢离子交换膜往左侧迁移的氢离子数目为2个，故D正确； 故选D。 14．答案：C 解析：A.放电时，阳离子移向正极，向a极移动，A错误； B.充电时，正极接电源正极，负极接电源负极，b为负极接外加电源负极，B错误； C.充电时，正b为负极接外加电源负极，此时b为阴极，得到电子发生还原反应生成，反应为，C正确； D.放电时，a电极为正极，FePO4得到电子发生还原生成LiFePO4，此时a极质量增大，D错误； 故选C。 15．答案：（1） （2）； （3）错误；粗铜、精铜电极连接错误 解析：（1）碱性甲烷-空气燃料电池中，通入氧气的b电极为正极，正极上得到电子生成，电极反应为。 （2）乙装置为电解饱和食盐水的装置，左侧石墨电极为阳极，右侧石墨电极为阴极，阴极上得到电子生成，同时生成NaOH，即气体物质A为，所以电解饱和食盐水的总反应为。 （3）丙装置为精炼铜的装置，粗铜作阳极，精铜作阴极，含有的溶液作电解质溶液，则丙图中电极材料错误，应该是左侧电极为粗铜，右侧电极为精铜。 16．答案：（1） （2）；在较高温度及酸性催化条件下，葡萄糖能发生副反应，消耗更多的葡萄糖 （3）蒸发结晶、趁热过滤；乙醇 （4） （5）稀硫酸（稀） （6） 解析：（1）为25号元素，价电子排布式为，故基态的最外层电子的电子排布式为； （2）“还原酸浸”过程中，中加入稀硫酸和还原性糖，+4价的Mn转化为+2价的进入溶液中，发生的反应为：；因为在较高温度及酸性催化条件下，葡萄糖能发生副反应，消耗更多的葡萄糖，所以实际锰浸出最适宜的葡萄糖加入量远大于理论加入量； （3）根据的溶解度随温度变化的曲线，由溶液制得晶体的“一系列操作”是蒸发（至有大量晶体析出，但要注意保留足够的水）结晶、趁热过滤、洗涤、干燥；易溶于水，不溶于乙醇，所以洗涤时用乙醇而不用水洗，可以降低的溶解损耗； （4）放电的电极反应式为； （5）根据以上流程的分析，整个流程中可循环利用的物质是稀硫酸； （6）取“沉铁”操作所得的沉淀物置于水中，常温下充分溶解（忽略溶液体积的变化），其中沉淀物中若含有，最终所得溶液是的饱和溶液，此时，又因为，，中。 17．答案：（1）；C （2）> （3）氧离子导体； （4）；6.72L 解析：（1）①由盖斯定律，与反应生成和的热化学方程式；②若第一步为慢反应，则第一步活化能高，第二步活化能低，且第一步吸热，第二步放热，符合的图像为C； （2）由盖斯定律，③式-④式，，则； （3）①该电池为原电池，左侧为负极，电极方程式为，因此为氧离子导体；②右侧为正极，电极反应式为； （4）①该电池为电解池，Cu为阴极，电极方程式为；②阴极电极式为，当制得6.4g时，，由电极式转移电子数，转移1.2mol电子，生成标准状况下氧气0.3mol理论上阳极产生的气体体积为。 18．答案：（1）正极 （2）氧化； （3）Zn→Cu （4）；电流表的指针发生转动 （5）②③ 解析：（1）Cu的活动性比Zn弱，在原电池中做正极； （2）题干图示“锌-铜-稀硫酸”原电池装置中，锌比铜活泼，故锌作负极，负极上发生氧化反应，电池的负极方程式为； （3）Zn电极失电子，故电子流向为Zn→Cu； （4）该装置的电池方程式为；该装置能将化学能转化成电能，当电池发生反应的时候，电流表的指针发生转动； （5）根据电池结构图可知，电子从A极流出，则A为负极，该装置可以将化学能转化为电能，电池工作中B电极得到电子，向B电极移动。 学科网（北京）股份有限公司 $$