1.2.2电解池的工作原理及应用 同步练习 2025-2026学年高二上学期化学苏教版选择性必修1

电解池的工作原理及应用 1、 选择题：本题共15小题，每小题4分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.电解池中，阳极的电极材料一定( ) A.发生氧化反应 B.与电源正极相连 C.是铂电极 D.得电子 2.工业上电解食盐水的阴极区产物是( ) A.氯气 B.氢气和氯气 C.氢气和氢氧化钠 D.氯气和氢氧化钠 3.下列说法中正确的是( )。 A.在原电池中，电子由正极通过导线流向负极 B.在原电池中，还原剂在负极发生氧化反应 C.在电解池中，与电源正极相连的电极是阴极 D.在电解池中，还原剂在阴极发生氧化反应 4.关于电解池的叙述不正确的是( ) A.是电能转变成化学能的装置 B.与电源正极相连的是阳极 C.阴极失去电子，发生氧化反应 D.参与电解的阳离子移向阴极 5.用铂作为电极电解某种溶液，通电一段时间，溶液的酸性增强，并且在阳极得到0.1mol气体，阴极得到0.2mol气体（两种气体均在相同条件下测定）。由此可知溶液可能是( ) A.稀盐酸 B.稀硫酸 C.溶液 D.溶液 6.金属的冶炼体现了人类文明的发展历程，下列关于金属冶炼的说法正确的是( ) A.制铝：电解熔融 B.炼铁：用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物 C.制镁：电解熔融的MgO D.制钠：电解NaCl溶液 7.关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是( ) A.都用粗铜作阳极、纯铜作阴极 B.电解液的成分都保持不变 C.阳极反应都只有 D.阴极反应都只有 8.下列关于电解的说法正确的是( ) ①电解过程将电能转化成化学能 ②电解过程将化学能转化成电能 ③电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化 ④某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现 ⑤任何水溶液被电解时，必然发生氧化还原反应 A.②③④ B.①②③④ C.①②④ D.①③④⑤ 9.如图为直流电源电解稀溶液的装置，通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象正确的是( ) A.逸出气体的体积，a电极的小于b电极的 B.一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体 C.a电极附近溶液呈红色，b电极附近溶液呈蓝色 D.a电极附近溶液呈蓝色，b电极附近溶液呈红色 10.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（已知：氧化性）( ) A.阳极发生还原反应，其电极反应： B.电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等 C.电解后，溶液中存在的金属阳离子只有和 D.电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt 11.如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是( ) A.氯碱工业中，若在Y电极附近滴入几滴酚酞溶液，则溶液呈红色 B.电解精炼铜时，Z溶液中的浓度不变 C.在铁片上镀铜时，Y是铜 D.制取金属铝时，Z是熔融的氯化铝 12.下列说法错误的是( ) A.电镀时，镀层金属作阳极，待镀金属作阴极 B.电解精炼铜时，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等 C.工业上用石墨电极电解熔融冶炼铝时，阳极材料因被氧气氧化需定期更换 D.用惰性电极分别电解稀硫酸和溶液，一段时间后溶液的pH均减小 13.含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备，过程如图所示（为甲基）。下列说法不正确的是( ) A.石墨电极与电源正极相连，发生氧化反应 B.铂电极上的电极反应为： C.在电解过程中向石墨电极移动 D.生成，理论上外电路需要转移电子 14.工业上可用电解法将废水中较高浓度的铬酸钾溶液制成重铬酸钾溶液，其工作原理如图所示，下列说法正确的是( ) A.惰性电极N为阳极，被氧化 B.惰性电极M的电极反应式为 C.惰性电极N的电势小于惰性电极M的电势 D.阳极区溶液中由amol变成bmol时，理论上生成的为 15.一种电解精炼废钢的工艺原理如图所示，通过在两极间的定向移动可实现废钢脱碳，从而得到超低碳钢，同时还可以回收硅作为副产品。下列说法错误的是( ) A.电解时，M为电源的负极 B.不能选用稀硫酸作为电解质溶液 C.电解时，阳极的电极反应为 D.若有移向废钢电极，则炉渣电极所得硅的质量为28 g 二、非选择题：本题共2小题，共40分。 16.（16分）已知铅蓄电池的工作原理为，现充电用如图1装置进行电解（电解液足量），测得当铅蓄电池中转移0.4 mol电子时，铁电极的质量减少11.2 g。请回答下列问题： （1）（4分）A是铅蓄电池的________极，铅蓄电池正极反应式为____________。 （2）（4分）Ag电极的电极反应式是________，该电极的电极产物共________g。 （3）（4分）Cu电极的电极反应式是________，溶液的浓度________（填“减小”“增大”或“不变”）。 （4）（4分）如图2表示电解进行过程中某个量（纵坐标x）随时间的变化曲线，则x可表示________。 a.各U形管中产生的气体的体积 b.各U形管中阳极质量的减少量 c.各U形管中阴极质量的增加量 17.（24分，每空3分）某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题： （1）甲池为_________（填“原电池”或“电解池”），通入的电极的电极反应式为________。 （2）乙池中A（石墨）电极的名称为________（填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”），总反应为________。 （3）当乙池中B极质量增加5.40 g时，甲池中理论上消耗的体积为_____mL（标准状况下），丙池中极析出____g铜，要使丙池中溶液复原应加入适量__________（填化学式）。 （4）电键闭合一段时间后，甲池中溶液的pH将________（填“增大”“减小”或“不变”）。 参考答案 1.答案：B 解析：阳极材料若为活泼金属，将直接发生氧化反应；若为惰性电极，则最易失电子的阴离子发生氧化反应。 2.答案：C 解析：氯碱工业是惰性电极电解饱和氯化钠溶液，依据离子放电顺序，阳极是氯离子失电子发生氧化反应生成氯气，电极反应为：个阴极是氢离子得到电子发生还原反应，电极反应为：，阴极附近水的电离平衡被破坏，溶液中氢氧根离子浓度增大生成氢氧化钠溶液，所以阴极区产物为氢气和氢氧化钠，故选：C。 3.答案：B 解析：在原电池中，电子由负极通过导线流向正极，还原剂在负极发生氧化反应，A项错误，B项正确；在电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，还原剂在阳极发生氧化反应，C、D项错误。 4.答案：C 解析：电解池是将电能转变成化学能的装置，与电源正极相连的是阳极，活性金属或溶液中阴离子失电子，发生氧化反应，与电源负极相连的是阴极，溶液中阳离子得电子，发生还原反应，电解质溶液中阳离子移向阴极，故选C。 5.答案：B 解析：电解稀盐酸、稀硫酸液，实质上是电解水，溶液的酸性增强，阳极得到的气体为氧气，阴极得到的气体为氢气，A、B不符合题意；电解溶液，阴极析出铜，阳极生成氧气，溶液的酸性增强，C不符合题意；电解溶液，实质上是电解水和硝酸钾，生成氢气、氧气和氧气，D符合题意。 6.答案：B 解析：A（×）是共价化合物，熔融态不导电，冶炼铝应电解熔融。 B（√）较活泼金属铁的冶炼通常采用热还原法。 C（×）MgO的熔点高于，为减少能源损耗，工业上常电解熔融的冶炼镁。 D（×）电解熔融NaCl获得金属Na，氯碱工业电解NaCl溶液获得、和NaOH。 7.答案：D 解析：A.镀铜时，纯铜作阳极，镀仵作阴极，故A错误；B.镀铜时，电解液中浓度保持不变，电解精炼铜时，电解液中浓度减小，故B错误；C.由于粗铜中含有金属性强于铜的锌、铁等杂质，电解精炼铜时，活泼金属首先失去电子，所以还有其他阳极反应，故C错误；D.阴极反应都只有且电极反应式为：，故D正确； 答案选D。 8.答案：D 解析：电解过程将电能转化成化学能，①正确，②错误；电解质溶液导电时，溶液中的阴、阳离子分别向阳极和阴极移动，该过程一定发生氧化还原反应，金属导电只是自由电子的定向移动，不存在电子得失，没有新物质产生，是物理过程，③正确；某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现，④正确；电解质溶液的导电过程就是电解过程，发生了电子的转移，一定发生了氧化还原反应，⑤正确。 9.答案：D 解析：电解稀溶液，实质是电解水，b极为阳极，电极反应式为，a极为阴极，电极反应式为。a极逸出氢气，b极逸出氧气，氢气和氧气都是无色无味的气体，且a极产生氢气的体积是b极产生氧气体积的2倍，A、B均错误；a极上得电子，使a极附近溶液中增大，石蕊溶液变蓝色，b极上放电，使b极附近溶液中增大，石蕊溶液变红色，C项错误，D项正确。 10.答案：D 解析：阳极发生氧化反应，电极反应为，故A错误；电解过程中阳极上Fe、Zn、Ni放电，阴极上析出的是镍，根据得失电子守恒，可知阳极减少的质量与阴极增加的质量不相等，故B错误；电解后，溶液中存在的金属阳离子有，故C错误；粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，铜和铂不放电，沉降电解池底部形成阳极泥，所以电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt，故D正确。 11.答案：A 解析：A.氯碱工业中，Y为阴极，水中的氢离子放电产生氢气和氢氧根，在Y电极附近滴入几滴酚酞溶液，则溶液呈红色，故A正确；B.电解精炼铜时，Z为含有铜离子的溶液中，浓度略有减小，故B错误；C.在铁片上镀铜时，Y是铁片，另一电极为阳极，材料是铜，故C错误；D.制取金属铝时，Z是熔融的氧化铝，熔融的氯化铝不导电，故D错误。 答案选A。 12.答案：B 解析：A.电镀时，电解池中，镀层金属作阳极，金属失去电子发生氧化反应，生成的离子进入电解质溶液中，待镀金属作阴极，电解质溶液中的金属阳离子在阴极上得到电子，镀层金属在待镀金属上析出，A项正确；B.电解精炼铜时，阳极活泼金属杂质先发生电极反应，而阴极只有铜析出，阳极减少的质量不等于阴极增加的质量，B项错误；C.熔融能导电，常用于工业上冶炼金属铝，阳极生成氧气，阴极生成铝，高温条件下，石墨能与氧气反应生成二氧化碳气体，造成阳极电极损耗，应定期更换阳极石墨电极，C项正确；D.电解稀硫酸的实质是电解水，一段时间后，溶液酸性增强，pH减小；电解生成，一段时间后，溶液酸性增强，pH减小，D项正确；答案选B。 13.答案：D 解析：A.根据分析可知，石墨电极与电源正极相连，发生氧化反应，故A正确；B.根据分析可知，铂电极为阴极，电极反应为：，故B正确；C.由图可知，在电解过程中由铂电极向石墨电极移动，故C正确；D.在化合物中，P元素为+1价，生成，理论上外电路需要转移电子，故D错误； 故选：D。 14.答案：D 解析：A.根据分析可知，惰性电极N是电解池的阳极，水分子在阳极失去电子生成氧气和氢离子，放电生成的氢离子使溶液中的铬酸根离子转化为重铬酸根离子，A错误； B.阳极区的钾离子通过钾离子交换膜进入阴极区得到KOH，B错误； C.阳极电势高于阴极，C错误； D.总反应的化学方程式为，由方程式可知，电解一段时间后，阳极区溶液中的物质的量由amol变成bmol时，生成的重铬酸钾的物质的量为，D正确； 故选D； 15.答案：D 解析： B（√）该工艺的目的是实现废钢脱碳，从而得到超低碳钢，废钢中的Fe会与反应，故不能选用稀硫酸作为电解质溶液。 D（×）若有移向废钢电极，由阳极反应可知，转移电子为2 mol，结合阴极反应，可知炉渣电极所得硅的质量为。 16.答案：（1）负； （2）；0.4 （3）；不变 （4）b 解析：已知铅蓄电池中转移0.4 mol电子时，铁电极的质量减少11.2 g，则左侧电解池中e为阳极，右侧电解池中Cu为阳极，铅蓄电池中B为正极，A为负极。 （1）分析可知，A是铅蓄电池的负极；铅蓄电池正极二氧化铅得电子，与硫酸反应生成硫酸铅和水，电极反应式为。 （2）Ag电极为电解池的阴极，氢离子得电子生成氢气，电极反应式为；转移0.4 mol电子时，生成0.2 mol氢气，即0.4 g。 （3）Cu电极为阳极，铜失电子生成铜离子，电极反应式为；溶液中的铜离子在阴极得电子生成铜，则溶液中的铜离子浓度不变。 （4）硫酸铜溶液中无气体生成，与图像不符，a错误；各U形管中阳极分别为Fe、Cu，随反应时间的增加，质量逐渐减少，符合图像，b正确；Ag电极上产生氢气，Ag电极的质量不变，与图像不符，c错误。 17.答案：（1）原电池； （2）阳极； （3）280；D；1.60； （4）减小 解析： （1）甲池为原电池，在碱性环境中失电子转化为，电极反应式为。 （2）乙池中A（石墨）电极的名称为阳极，阳极上水电离出的放电，电极反应式为，B（Ag）电极的名称为阴极，阴极上放电，电极反应式为，故总反应为。 （3）丙池中C电极的名称为阳极，阳极上放电，电极反应式为，D电极的名称为阴极，阴极上放电，电极反应式为。要使丙池中溶液复原应加入适量。根据各电极上转移的电子数相同，得，故标准状况，。 （4）甲池为原电池，在碱性环境中得电子转化为，正极电极反应式为，结合上述分析知，总反应为，反应消耗，电键闭合一段时间后，溶液的pH减小。 学科网（北京）股份有限公司 $