分层作业(5)电解的原理-【智学校本学案】2025-2026学年高中化学选择性必修第一册分层作业（鲁科版）

分层作业（四） 应为O2十4H+十4e一2H2O;质子交换膜能够使H+通 过。(4)根据图示可知，为负极，原电池中阴离子向负极移 动，所以CO号向电极a移动；电极b为正极，由图示可知， 答案速对 CO2也参与了正极的反应，电极反应为O2十2CO2十4e —2C03。 123 4 分层作业（五） 6.(1)氧气(2)C2H0H+160H-12e -2C03+ 答案速对 11H2O空气中的CO2会与KOH溶液反应，降低溶 液的碱性，同时反应中也会消耗KOH(3)O2十4H 1 2 3 4 5 6 +4e-2H20H+(4)aO2+2C02+4e DD A D B D -2C03 8.(1)①③④阴极：2Cu++4e一2Cu,阳极：2H2O 试题精析 -4e=02个+4H 1.D[酸性锌锰干电池，锌筒为负极，石墨电极为正极，故A错 （2)2C1+2H,0通电H,+C,++20H 误；原电池工作时，阳离子向正极（石墨电极）方向移动，故B Cl2+20H-CI+CIO+H2 O 错误；MnO2发生得电子的还原反应，故C错误；锌筒为负极， 负极发生失电子的氧化反应：Zn一2e—Zn+,故D正确。] 试题精析一 2.D[原电池工作时，正极电极反应为PbO2+4H++SO+ 1.D[通电一段时间后，发现C端变为蓝色，说明C端碘离子 2e-PbSO4十2H2O,PbO2反应生成PbSO4,正极质量增 失去电子发生氧化反应生成碘单质，C端电极反应为2I厂 加，故A错误；该原电池总反应：Pb十PbO2十2H2SO4 2e一I2,为阳极，则D为阴极、E为负极、F为正极。由分 2PbSO,十2H2O,电池工作过程中消耗稀硫酸，溶液酸性减 析可知，F为电源正极，A错误；由分析可知，甲池中铁电极为 弱，H增大，故B错误；电池工作时，Pb作负极，发生氧化反 阴极，铁不会失去电子被氧化，电极反应为Ag十e一Ag, 应，电极反应为Pb十SO一2e一PbSO,,故C错误；电池 B错误；电子不能通过电解质溶液，不会沿D→C移动，C错 工作时，负极失电子，电子经外电路导线流向正极，故D 误；乙池中铜极失电子形成Cu2+,石墨电极的电极反应为 正确。] 2H2O十2e一H2个十2OH,故通电一段时间后，出现蓝 3.C[放电时，阳离子向正极移动，则L透过固体电解质向铜 色Cu(OH)2沉淀，D正确。] 极移动，故A正确；由题图可知，通空气时铜被腐蚀，表面产 2.D[由图示信息可知，左侧石墨电极为阴极，发生还原反应： 生Cu2O,故B正确；正极上氧气得电子生成氢氧根离子，则 Cu2+十2e一Cu,右侧石墨电极为阳极，发生氧化反应： 正极的电极反应为O2十2H2O十4e一4OH,故C错误； 2C1一2e—Cl2个，则阴极石墨棒覆盖一层红色的铜，而阳 通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O,放电时Cu2O转化为 极石墨棒上产生黄绿色气体，A错误；Cl2通过Na2S溶液，溶 C,则整个反应过程中，铜相当于催化剂，得电子的物质是氧 液变浑浊，反应原理为Na2S十Cl2—2NaCl十SY,故可说明 气，所以氧气为氧化剂，故D正确。] 氧化性：C2>S,B错误；Cl2通过湿润的蓝色石蕊试纸，试纸 4.B[氢氧燃料电池中，通入氢气的电极是负极，通入氧气的 先变红后褪色，说明C2与水反应后溶液呈酸性，并具有漂白 电极是正极，根据二极管中电子的流向可知M电极为氢氧燃 性，并不是Cl2有酸性和漂白性，C错误；c处浓NaOH溶液 料电池的负极，a为通入氢气，N电极为氢氧燃料电池的正 可吸收C2,该反应的离子方程式为2OH厂十Cl2—C1O十 极，b为通入氧气。由电子流向可知M电极为负极，N电极 CI十H2O,D正确。] 为正极，A项正确；通入H2的电极为负极，在碱性条件下，电 3.A[阳极：4OH--4e—O2个+2H2O,阴极：2H2O+2e 极反应为H2十2OH一2e—2H2O,B项错误；电池放电 —H2个十2OH,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2,故 后，溶剂水增加，因此OH的物质的量浓度减小，C项正确； A正确；阳极：2C一2e=C2个，阴极：2H+十2e=H2个， 燃料电池将化学能转化为电能，LED产品中电能转化为光 阴极和阳极上的主要产物分别是H2和CL2,故B、C错误；阳 能，所以该装置的能量转换是化学能→电能→光能，D项 正确。] 极：2H20-4e=O2↑+4H,阴极：Ag+eAg,阴 5.C[由题意知总反应为Cu十PbO2十2H2SO4=CuSO4+ 极和阳极上的主要产物分别是Ag和O2,故D错误。] PbSO4十2H2O,根据原电池的工作原理，二氧化铅是正极，电 4.D[由装置图分析电极名称，a、c为阳极，b、d为阴极，结合 电解原理，按照溶液中离子放电顺序分析判断电极反应，电 极反应为PbO2十4H++SO+2e一PbSO4+2H2O;钢 极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，说明溶液中金属离 电极是负极，电极反应为Cu一2e—Cu2+。Cu电极为负 子在阴极析出金属单质。A中X为MgSO4,阴极无金属析 极，A错误；PbO2电极反应为PbO2+4H++SO+2e 出，Y为CuSO4,溶液中阴极析出金属Cu,A错误；B中X为 一PbSO4十2H2O,B错误；放电后生成硫酸铅是不溶物，消 AgNO3,阴极析出金属Ag,Y为Pb(NO3)2,阴极析出金属 耗硫酸，同时负极生成硫酸铜，循环液中H2SO4与CuSO4物 Pb,两池中的电极上转移的电子数是相等的，设转移2mol电 质的量之比变小，C正确；若将Cu换成Pb,则电路中电子转 子，b增重216g,d增重207g,增重b>d,B错误；C中X为 移方向不改变，D错误。] FeSO4,Y为Al2(SO4)3,两阴极均无金属析出，C错误；D中 6.[解析](1)燃料电池中通入燃料的一极为负极，通入氧气 X为CuSO4,阴极析出金属Cu,Y为AgNO3,阴极析出金属 或空气的一极为正极，三种乙醇燃料电池中正极反应物均为 Ag,增重b<d,D正确。] 氧气。(2)碱性乙醇燃料电池中，电极a为负极，电极反应为 C2H0H+16OH-12e=2CO+11H20;使用空气代 5.B,[电解食盐水时发生的总反应：2NaCI+2H,0通电 替氧气，空气中的CO2会与KOH溶液反应，降低溶液的碱 2NaOH十H2个十Cl2个。阴极上水电离生成的H+放电，剩 性，同时反应中也会消耗KOH,所以电池工作过程中碱性会 余大量的OH,滴加酚酞溶液后变红色，A错误；阳极附近 不断降低。(3)酸性乙醇燃料电池中，电极b为正极，电极反 的溶液中会溶有少量的Cl2,滴加KI溶液后发生反应：C12十 291■ 2I一I2十2CI,溶液呈棕黄色，B正确；电解时在阳极得到4.C[阳极区为粗KOH溶液，阳极上OH失电子发生氧化反 氯气，在阴极得到氢气，C错误；电解一段时间后生成NaOH, 应：4OH一4e一2H2O十O2个，A项正确；阴极上H2O 溶液呈碱性，D错误。] 电离出的H+得电子发生还原反应：2H2O十2e一H2个十 6.D[依据放电顺序阴极先放电的是C+,故阴极开始析出 2OH,阴极区附近溶液中c(OH)增大，pH增大，B项正 的是Cu,阳极先放电的是C1,故阳极开始产生的是C2,故 确；电解时阳离子向阴极移动，故K通过阳离子交换膜从阳 A、B错误；阴极反应：Cu2+十2e -Cu,n(Cu2+)=0.1 mol, 极区移向阴极区，C项错误；阴极区生成KOH,故纯净的 当电路中通过电子的物质的量达到0.2mol时，此时Cu+消 KOH溶液从b口导出，D项正确。] 耗完毕，阴极放电离子变为H,故C错误；阳极先是CI厂放 5.D[电解时，阳极上Zn、Fe、Ni失去电子，发生氧化反应，A 电，当C消耗完毕，此时H2O电离产生的OH厂开始在阳极 错误；因氧化性：N2+>Fe2+>Zn+,故阴极电极反应为Ni+十 放电，SO?不参与电极反应，故D正确。] 2e—Ni,阳极质量减少是因为Zn、Fe、Ni溶解，而阴极质 7.C[由反应FcS+2Li一Fe十Li2S可知，Li被氧化，应为原 量增加是因为Ni析出，阳极质量的减少量与阴极质量的增加 电池的负极，负极反应为Li一e一Li+,FeS被还原生成 量不相等，B错误；电解后溶液中的阳离子除Fe2+和Zn2+外， Fe,为原电池正极，正极反应为FeS十2e一Fe十S2,电解 还有Ni+和H+,C错误；Cu和Pt金属性弱于Ni,电解后，电 一段时间后测得甲池产生4.48L(标准状况下)H2,甲连接原 解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt,D正确。] 电池负极，a为阴极，生成氢气，电极反应为2H2O十2e 6.B[根据题图并结合题意，同温同压下，气体甲与气体乙的 H2个十2OH,结合电极反应计算。由分析可知，甲连接原 体积比约为1：2，则甲为O2,乙为H2,则a电极上H2O电离 电池负极，a电极为阴极，A错误；由电极反应2H2O十2e 出的OH放电，产生O2,电极反应为：2H2O-4e一4H+ 一H2个十2OH可知，产生标准状况下4.48LH2转移的 O2个，A项错误；a电极为阳极，SO?向阳极移动，因此产物 4.48L 丙为H2SO4,B项正确；b电极为阴极，阴极上H2O电离出的 电子的物质的量为2.4L:m0可X2=0.4mol,故从交换膜 H+放电，Na+向阴极移动，则d为阳离子交换膜，C项错误； 中通过0.4molK+,B错误；由B项分析可知，反应过程中甲 根据b电极的电极反应：2H2O十2e一H2◆十2OH厂知， 池生成的KOH的物质的量为0.4mol,若忽略溶液体积变 每转移0.1mol电子，标准状况下产生1.12L气体乙(H2), 化，则电解后甲池中溶液浓度为 D项错误。] 0.4mol+0.2L×2mol·L- 7.B[电极c由CO2转化为CHOH,碳元素化合价降低，发生 -=4mol·L1,C正确；由分析 0.2L 还原反应，为原电池的正极，铁电极接正极，作阳极，铁元素 可知，放电时，正极电极反应为FeS十2e一Fe十S2-,D 最终转化为Na2FeO,,Cu电极接负极，作阴极，发生的电极反 错误。] 应为2H2O十2e一H2个+2OH。Fe电极作阳极，发生 8.[解析](1)电解池的标志是有外加电源，①③④中都有外 氧化反应，电极反应是Fe十8OH-6e-FeO+4H2O, 加电源，①③④是电解池。(2)装置④中是惰性电极作阳极 A错误；电极c为原电池的正极，电极d为原电池的负极，正 电解氯化钾溶液，生成H2、Cl2、KOH,其中Cl2与KOH会发 极电势比负极高，B正确；由右边电解装置图分析，铁电极发 生氧化还原反应。 生反应消耗OH,所以离子交换膜m是阴离子交换膜，可以 通过OH离子，铜电极是溶液中氢离子放电，OH增多，与 分层作业（六） 钠离子结合得到氢氧化钠，所以离子交换膜是阳离子交换 膜，可以通过Na,NaOH溶液的浓度增大，a%大于b%,C 答案速对 错误；由CO2+6H++6e—CH3OH+H2O,1 mol CO2反 应转移6ol电子，原电池和电解池连接后，转移电子数相 1234567 等，由2H2O+2e一H2个+2OH知，生成3mol氢气，对 应标准状况下的体积是67.2L,D项错误。] CA DC D BB 8.[解析]铜电极质量增加21.6g,即得到21.6g银单质，物 8.(1)C2H0H+160H-12e-2C0号+11H20 质的量为0.2mol,说明Cu电极为阴极，Ag电极为阳极，电 (2)增大不变(3)1(4)0.25CD 源的Y极为正极，X极为负极。(1)若电源为碱性乙醇燃料 电池，根据前面分析X极为负极，乙醇在负极反应，则电源电 试题精析 极X反应为C2HOH+16OH-12e=2CO3+ 11H2O。(2)A装置电解氯化钾，生成H2、Cl2和KOH,溶液 1.C[电解精炼铜时，粗铜作电解池的阳极，精铜作电解池的 pH增大；C装置为电镀，Ag做阳极，铜做阴极，电解后溶液 阴极，A项正确；电解质溶液中含Cu+,Cu2+在阴极上得到 浓度不变，溶液pH不变。(3)根据题意和关系式Ag~ 电子析出铜，B项正确：粗铜作电解池的阳极，阳极上比金属 OH,则n(OH)=0.2mol,A装置中KCl溶液足量且溶液 铜活泼的金属锌、铁、镍等会先于金属铜失电子，主要发生C 的体积也是200mL,电解后，溶液中OH的物质的量浓度为 一2一Cu2+,C项错误；纯铜为电解池的阴极，电极反应 为Cu++2e=Cu,D正确。] c==06222-1olL。4)通包5min后，B求重中 2.A[电镀原理是镀层金属作阳极，镀件作阴极，含有镀层金 共收集2240mL气体（标准状况)，即气体物质的量为0.1 属阳离子的溶液作电镀液，A项符合题意。] mol,B中阳极生成氧气，根据关系式4Ag~O2,得到0.05 3.D[电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极，待镀铁制品作阴 mol,则阴极得到氢气为0.05mol,再根据得失电子守恒，铜 极，发生还原反应：Cu+十2eCu,铜片作阳极，发生氧化 得到电子物质的量是0.2mol×1一0.05mol×2=0.1mol, 反应：Cu一2e—Cu+。由分析可知，待镀铁制品作阴极， 则溶液中铜离子物质的量为n(Cu2+)=0.05mol,得到溶液 应与直流电源负极相连，A正确；电镀时溶液中的阴离子移 体积为200mL,则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为 向阳极，故SO移向阳极，B正确；镀铜时，阴极发生还原反 应：Cu2++2e一Cu,铜片作阳极发生氧化反应：Cu-2e 0.05mol=0.25molL1;电解过程中得到0.05 mol Cu、 0.2L 一C+,理论上阳极减少的铜和阴极的增加的铜的质量相 0.05molH2、0.05molO2,若要使B装置溶液要恢复到电解 等，C正确；待镀铁制品增重0.64g,即阴极生成的铜为0.01 前的状态，需要加入的物质以及相应的物质的量与电解过程 mol,根据电极反应式Cu++2e一Cu可知，电路中通过的 中得到的物质反应或相当；0.05 mol CuO与0.05 mol Cu 电子为0.02mol,D错误。] 0.05molH2、0.05molO2不相同，故A错误；0.05 mol Cu0 130■ 0□00□00 □口1口口1▣ 分层作业（五） 卡 年级 电解的原理 学号后 2□2222 33333 信 4□444口4☐ 班级： 5555☐5 (满分：24分) 位 66☐6]66 姓名： 70707077 8☐8□8☐88 9☐99J99■ [c]b处试纸先变红后褪色，可说明C12有酸性 基础对点练· 和漂白性 1.(2分)如图所示的电解装置，通电一段时间后 [D]c处反应为2OH十Cl2—CO+C1+H2O 发现C端变为蓝色。下列说法正确的是 3.(2分)用铂电极（惰性电极）电解下列溶液时， 阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2 湿润淀粉-KI试纸 的是 () o电源 CD [A]稀NaOH溶液 Pt Cu [B]稀盐酸 [o]酸性MgCl2溶液 AgNO,溶液 NaSO,溶液 甲 [D]酸性AgNO3溶液 [A]F为电源负极 4.(2分)如图所示的电解池I和Ⅱ中，a、b、c和d [B]甲池中铁电极反应：Fe-2e—Fe+ 均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有 [c]电子流向：E→D→C→Fe 气体逸出，但质量均增大，且增重b<d。符合 [D]通电一段时间后，乙池中出现蓝色沉淀 上述实验结果的盐溶液是 () 2.(2分)利用惰性石墨电极电解CuCL2溶液，进 行如图所示实验。实验进行一段时间后，下列 说法正确的是 ( X盐溶液 湿润的蓝色 浸有浓NaOH Y盐溶液 石蕊试纸 溶液的棉花 电解池I 电解池Ⅱ )气球 选项 X Y NaS溶液 CuCl2溶液 [A] MgSO, CuSO, [B] AgNOs Pb(NO3)2 [A]阳极石墨棒覆盖一层红色的铜 [o] FeSO, Al2(S04)3 [B]a处出现黄色浑浊，说明氧化性：Cl2<S [D] CuSO AgNOs 9 5.(2分)下列关于电解氯化钠溶液（铁作阴极、石 LiPF6· SO(CH)2 墨作阳极)的叙述正确的是 () [A]若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液 0.2L2molL1日 淀粉 呈无色 KOH溶液 KI溶液 甲池阳离子乙池 交换膜 [B]若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液 [A]a电极为阳极 呈棕黄色 [B]从交换膜中通过0.2molK []电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 [©]若忽略溶液体积变化，则电解后甲池中溶液 [·]电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯 浓度为4mol·L 中，充分搅拌后溶液呈中性 [D]放电时，正极电极反应式为FeS+2L计一 ·能力提升练· 2e-Fe+Li,S 6.(2分)现用Pt电极电解1L浓度均为 19876543210+0.5 0.1mol·L1的HCI、CuSO4混合溶液，装置 8.(10分)现有下列四种装置：①盛200mL 如图所示。下列说法正确的是 0.005mol·L1硫酸铜溶液；②盛200mL 0.01mol·L-1稀硫酸；③盛200mL氯化锌 铂电极 溶液；④盛200mL氯化钾溶液。 HC、CuSO,的混合溶液 Cu Fe ZnFe [A]电解开始时阴极有H2放出 [B]电解开始时阳极上发生：Cu++2e—Cu ② ③ ④ [c]当电路中通过电子的物质的量超过 试回答下列问题： 0.1mol时，此时阴极放电的离子发生了 (1)上述四种装置中，为电解池的是 变化 (填标号)，装置①中两电极的电极反应分别是 [D]整个电解过程中，SO?不参与电极反应 7.(2分)（创新拔高题）已知某高能锂电池的电池 (注明电极名称)。 反应为2Li+FeS-Fe+Li,S[iPP6·SO(CH)2 (2)通电时装置④中的总反应是 为电解质]。以该电池为电源进行如图电解实 (写离子方程式，下同)， 验，电解一段时间后测得甲池产生4.48L(标 溶液中可能发生的副反应是 准状况下)H2。下列有关叙述正确的是() 10 ■