4.2.1 电解原理-课后达标 素养提升-【优学精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修一教用Word(人教版)

课后达标 素养提升 基础检测 1．[（2025·北京海淀区高二统考）]利用固体氧化物电解池可将转化为并存储，装置示意图如右。下列说法不正确的是（ ） A. 极连接电源的正极 B. 极上的电极反应为 C. 极上的电极反应为 D. 通过该过程可以实现储能 【答案】B 【解析】选。电解池中阴离子向阳极移动，由 移动方向可知，极为阳极、极为阴极。由分析可知，极为阳极，连接电源的正极，正确；极发生氧化反应，电极反应为，错误；极发生还原反应，电极反应为，正确；通过该过程可以将电能转化为化学能，实现储能，正确。 2．[（2025·牡丹江高二月考）]用铂作为电极电解某种溶液，通电一段时间后，溶液的变小，并且在阳极得到气体，在阴极得到气体（两种气体均在相同条件下测定）。由此可知该溶液可能是（ ） A. 稀盐酸 B. 溶液 C. 溶液 D. 稀硫酸 【答案】D 【解析】选。阳极与阴极产生的气体体积之比为，相当于电解水；变小，说明电解的是含氧酸。 3．下列有关用惰性电极电解溶液一段时间后的说法，正确的是（ ） A. 电解过程中阳极的质量不断增加 B. 电解过程中溶液的不断升高 C. 此时向溶液中加入适量的固体可使溶液恢复到电解前的状况 D. 电解后两极产生的气体体积比为 【答案】C 【解析】选。用惰性电极电解 溶液，总反应为，阴极上析出，阳极上放出，、错误；由于生成，因此溶液的 降低，错误；要使溶液恢复到电解前的状况，可加入适量 固体，正确。 4．如右图所示用石墨作为电极的电解池中，放入某足量蓝色溶液进行电解，观察到电极表面有红色固体生成，电极有无色气体生成；通电一段时间后，取出电极，洗涤、干燥、称量，电极增重。下列说法错误的是（ ） A. 电极与电源正极相连 B. 该蓝色溶液可能是或溶液 C. 电解后溶液的酸性增强 D. 要使电解后溶液完全恢复到电解前的状态，可加入 【答案】B 【解析】选。电极表面有红色固体生成，说明 电极为阴极，在此电极上得到电子生成 单质，电极反应为；电极有无色气体生成，说明 电极为阳极，水放电生成 和，电极反应为 。根据分析可知，电极为电解池阳极，与电池正极相连，故 正确；根据阴离子放电顺序可知，在氢氧根离子前放电，因此蓝色溶液不能为 溶液，故 错误；电极的电极反应为，电解后溶液的酸性增强，故 正确；,,若用 还原溶液，则需要的质量为，故 正确。 5．[（2025·南阳高二期末）]科学家开发了高活性磷化铁催化剂，通过电化学原理将硝酸盐还原为氨，工作原理如下图所示（阴离子交换膜只允许阴离子通过）。下列叙述正确的是（ ） A. 电极与电源正极连接 B. 一段时间后，溶液浓度保持不变 C. 电极的主要电极反应式为 D. 电极电势低于电极电势 【答案】C 【解析】选。由题图可知，电极上硝酸根离子被还原生成氨，所以 电极为阴极，连接电源负极，电极反应式为，电极为阳极，连接电源正极，电极反应式为，错误，正确；阳极反应式为，水逐渐增多，溶液浓度降低，错误；电极（阳极）的电势高于 电极（阴极）的电势，错误。 6．[（2025·绵阳高二检测）]用惰性电极电解下列各组中的三种溶液，电解过程中，溶液的变化依次为减小、不变、增大的是（不考虑气体的溶解）（ ） A. 、、 B. 、、 C. 、、 D. 、、 【答案】D 【解析】选。电解 溶液生成氯气和氢气，溶液的 增大；电解 溶液生成氢气和氧气，溶液的 减小；电解 溶液生成氢气和氧气，溶液的 不变，故 不符合题意。电解 溶液生成硝酸、银和氧气，溶液的 减小；电解 溶液生成铜和氯气，溶液的浓度减小，铜离子水解产生的氢离子浓度减小，溶液的 增大；电解 溶液生成铜、硝酸和氧气，溶液的 减小，故 不符合题意。电解 溶液生成氢氧化钙、氯气和氢气，溶液的 增大；电解 溶液生成氢气和氧气，溶液的 增大；电解 溶液生成氢气和氧气，溶液的 不变，故 不符合题意。电解 溶液生成铜、氧气和硫酸，溶液的 减小；电解 溶液生成氢气和氧气，溶液的 不变；电解 溶液生成氢气、氯气和氢氧化钾，溶液的 增大，故 符合题意。 7．[（2025·临沂高二期末）]应用电解法对煤进行脱硫处理具有脱硫效率高、经济效益好等优点。煤中含硫物质主要为，脱硫过程的主要反应为，电解脱硫原理如下图所示。下列说法正确的是（ ） A. 石墨2为阳极 B. 通电时，混合液中向石墨1电极移动 C. 电解刚刚开始时阴极的电极反应式为 D. 电解一段时间后混合液的增大 【答案】C 【解析】选。根据题图可知，失去电子发生氧化反应，石墨1是阳极，石墨2是阴极,项错误；通电时，混合液中 向石墨2电极移动，项错误；电解刚刚开始时阴极的电极反应式为 ，项正确；根据混合液中发生反应 可知，电解一段时间后溶液酸性增强，混合液的 减小，项错误。 8．用如下图所示装置（、是直流电源的两极）分别进行下列各组实验，下表中各项所列对应关系均正确的是（ ） 选项 极 实验前形管中液体 通电后现象及结论 A 正极 溶液 形管两端滴入酚酞后，管中呈红色 B 负极 溶液 管中电极反应式是 C 正极 溶液 管中有气体逸出 D 负极 溶液 溶液降低 【答案】C 【解析】选。电解 溶液时，阳极上是 发生失电子的氧化反应生成 和，酸性增强，酚酞遇酸不变色，即 管中呈无色，错误；电解 溶液时，阴极上是 得电子发生还原反应，即 管中析出金属，电极反应式是，错误；电解 溶液时，阳极上是 失电子发生氧化反应，即 管中 放电产生，正确；电解 溶液时，实际上电解的是水，导致 溶液的浓度增大，碱性增强，升高，错误。 素养提升 9．某同学用如右图所示装置进行实验①和②，在相同时间内，记录现象见下表（溶液的温度变化均不明显）。 实验序号 电极材料 实验现象 ① 铂 两极均产生大量无色气泡，两极区的溶液均未见白色浑浊 ② 石墨 两极均产生大量无色气泡，阴极区未见白色浑浊，阳极区产生白色浑浊，分离出该白色固体，加酸溶解，产生气泡 根据实验现象，下列说法正确的是（ ） A. ①②中，阴极的电极反应式： B. ②中，白色浑浊的主要成分是 C. ②中，产生白色浑浊的主要原因是电解过程消耗水 D. ②中，产生白色浑浊与阳极材料被还原生成有关 【答案】B 【解析】选。用惰性电极电解饱和 溶液，阴极上 放电生成 和，电极反应式为，错误；②阳极区产生白色浑浊，分离出该白色固体，加酸溶解，产生气泡，说明该白色浑浊为碳酸钙，正确；②中，阳极上氢氧根离子失电子被氧化生成氧气，氧气与电极材料石墨反应生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙，错误；②中，产生的白色浑浊主要是碳酸钙，与阳极材料被氧化成 有关，错误。 10．[（2025·重庆高二联考）]用惰性电极电解溶液一段时间后，停止电解，向所得溶液中加入，溶液浓度恢复至电解前。关于该电解过程的说法不正确的是（ ） A. 生成的物质的量是 B. 转移电子的物质的量是 C. 随着电解的进行溶液的减小 D. 阳极反应是 【答案】B 【解析】选。电解硫酸铜溶液后溶液呈酸性，向电解后的溶液中加入碱式碳酸铜，溶液浓度恢复至电解前，碱式碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，将碱式碳酸铜的化学式变形为，所以加入 就相当于加入 和，所以实际上电解硫酸铜溶液分两个阶段：第一阶段为，铜离子在电极上全部析出；第二阶段为 ，电解部分水。根据分析可知，析出的铜与加入的碱式碳酸铜中的铜元素质量是相等的，故生成 的物质的量是，故 正确；第一阶段，根据铜原子守恒知，电解硫酸铜溶液析出，转移电子的物质的量为；第二阶段，电解 水转移电子的物质的量为；所以电解过程中共转移电子的物质的量为，故 错误；随着电解的进行，硫酸的浓度增大，溶液的 减小，故 正确；阳极发生氧化反应，始终是水放电生成 和，电极反应式为 ，故 正确。 11．如图甲所示的电解池中，电极位于含和的电解液中；图乙是该电解过程中转移电子数与阴极质量的变化关系图。下列说法错误的是（ ） A. 过程Ⅰ，在阴极上析出金属银 B. 过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，溶液的均减小 C. 过程Ⅱ，阳极上有氧气放出 D. 过程Ⅱ析出固体的质量是过程Ⅰ析出固体的质量的2倍 【答案】D 【解析】选。过程Ⅰ发生反应，过程Ⅱ发生反应，过程Ⅲ发生反应 。氧化性：，在阴极上 先放电，析出金属银，项正确；过程Ⅰ、Ⅱ发生的电解反应中均有 生成，溶液中 增大，减小，过程Ⅲ发生电解水的反应，溶液中 增大，减小，项正确；过程Ⅱ中阳极的电极反应为，项正确；过程Ⅱ析出 的物质的量和过程Ⅰ析出 的物质的量相同，析出 与 的质量之比为，项错误。 12．[（2025·北京昌平区高二期末）]努力实现碳达峰、碳中和展现了我国积极参与和引领全球气候治理的大国担当。如下图所示电解装置可将转化为。该装置的电解质溶液为稀硫酸，电极材料为惰性电极，已知质子交换膜只允许通过。 （1） 电极是_ _ （填“阴极”或“阳极”），发生_ _ （填“氧化”或“还原”）反应。 （2） 电极的电极反应式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 （3） 电解过程中运动方向为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （填“由到”或“由到”），反应前后溶液中 _ _ （填“增大”“减小”或“不变”）。 （4） 电解总反应的化学方程式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，该反应是_ _ _ _ _ _ （填“自发”或“非自发”）反应。 【答案】（1） 阴极；还原 （2） （3） 由到；不变 （4） ；非自发 【解析】 （1） 根据题图可知，在 电极上得到电子被还原为，所以 电极为阴极，发生还原反应。 （2） 电极上水放电生成 和，电极反应式为 。 （3） 在电解过程中 会不断由阳极（电极）向阴极（电极）方向移动；电极的电极反应式为，电极的电极反应式为 ，由在同一闭合回路中电子转移的数目相等可得，该电解总反应的化学方程式为，反应前后溶液中 不变。 （4） 该电解总反应的化学方程式为，该反应需要通过电解方式才能实现，属于非自发反应。 学科网（北京）股份有限公司 $