4.2电解池 同步练习 -2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

**基本信息** 聚焦电解池核心知识，通过基础概念辨析、电极反应书写到综合装置分析的三层设计，实现从单一知识点到实际应用的递进巩固，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层（1-10单选）|电解池概念、电极判断、简单电解产物分析|以概念辨析题为主，如判断电极反应类型、电解水/盐溶液产物，强化化学观念| |进阶层（11-14单选）|复杂装置分析、电化学计算|结合多室电解池（如含锰废水处理）、能量转化（新型镍氢电池），培养科学思维| |综合层（15-18填空）|电极反应式书写、工业应用|聚焦蓄电池充放电、氯碱工业原理，通过情境化问题提升科学探究与实践能力|

高二化学人教版选择性必修1化学反应原理 4.2电解池同步练习6-1 一、单选题 1．下列关于电解池的叙述错误的是 A．在电解池阳极发生的是氧化反应 B．与电源负极相连的是电解池阴极 C．电解池放电时，电极本身不参与反应 D．电子从电源负极沿导线流入电解池阴极 2．用惰性电极进行电解，下列说法正确的是 A．电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液的pH不变 B．电解稀NaOH溶液，要消耗OH-，故溶液的pH减小 C．电解Na2SO4溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1：2 D．电解CuCl2溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1：1 3．下面列出了电解不同物质的电极反应式，其中不正确的是 A．用石墨电极电解饱和食盐水阴极： B．用铜电极电解溶液阳极： C．用石墨电极电解熔融的NaCl阴极： D．用石墨电极电解NaOH溶液阳极： 4．下列关于电解CuCl2溶液(如图所示)的说法中，正确的是 A．阴极的电极反应： B．阳极有黄绿色气体产生 C．电解过程中，向阴极移动 D．总反应为： 5．用铂电极电解含有下列物质，两个电极同时都有气体产生，且溶液的pH下降的是 A．稀硫酸 B．溶液 C．稀盐酸 D．KCl溶液 6．如图是车载铅蓄电池的示意图。两极分别为Pb、，电解质溶液为，其电极的总反应为，下列说法不正确的是 A．铅蓄电池是二次电池 B．放电时，负极反应为 C．充电时，电极附近溶液的pH下降 D．充电时，铅蓄电池的负极应接在充电电源的正极上 7．下列关于电解溶液（如图所示）的说法中，正确的是。 A．阴极的电极反应： B．阳极有无色气体产生 C．电解过程中，向阴极移动 D．总反应为： 8．电解熔融氧化铝制取金属铝时，若有0.3 mol电子发生转移，下列说法错误的是 A．反应的化学方程式为 B．消耗氧化铝的物质的量为0.05 mol C．生成铝的质量为5.4 g D．生成的氧气在标准状况下的体积为1.68 L 9．下列反应式书写正确的是 A．用惰性电极电解MgCl2溶液：Mg2＋＋2Cl- Mg＋Cl2↑ B．铅酸蓄电池充电时总反应：Pb＋PbO2＋H2SO4 =2PbSO4＋2H2O C．氢氧燃料电池以KOH为电解质溶液，负极反应式：H2-2e-＋2OH-= 2H2O D．电解精炼铜阳极的电极方程式仅为：Cu-2e-=Cu2+ 10．某新型镍氢电池总反应为(M为储氢合金，为储氢合金吸附氢后的产物)。下列说法错误的是 A．放电时，MH为负极，发生氧化反应 B．放电时，负极附近溶液变小 C．充电时，发生还原反应 D．充电时，该装置将电能转化为化学能，与放电时的能量转化相反 11．用外电源电解含锰酸性废水可得到MnO2，装置如图所示。下列说法错误的是 A．X极为阴极，发生还原反应 B．当有0.2 mol e-通过b池时，a区液体质量增重4.4 g(假设产气全部逸出) C．电解一段时间后，a区溶液的pH增大 D．Y极电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+ 12．氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗。下列说法错误的是 A．阴极区溶液中的浓度逐渐升高 B．电极A为阳极，发生氧化反应 C．该装置应选用阳离子交换膜 D．当电极A上生成1 mol氯气时，电极B上消耗标准状况下的氧气22.4 L 13．利用氯碱工业的原理，可制备消毒剂高铁酸钠()。制备的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．M为电源的负极 B．阳极上的电极反应式为 C．通过阴离子交换膜移向电极 D．理论上每转移，阴极产生标准状况下气体 14．一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。电解过程中，下列说法错误的是 A．K+向左室迁移 B．左室中的浓度持续下降 C．把湿润的蓝色石蕊试纸置于b处，试纸先变红后褪色 D．当左室有0.5mol完全转化为NH3时，右室生成44.8LCl2 二、填空题 15．某蓄电池充、放电时的反应为Fe＋Ni2O3＋3H2OFe(OH)2＋2Ni(OH)2，回答下列问题： (1)放电时，负极上的电极反应式为________________________________________________________________________。 (2)充电时，阳极上的电极反应为________________________________________________________________________。 (3)放电时，每转移2mol电子，正极上有____________mol Ni2O3被还原。 16．如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图(所用电极均为惰性电极)。 回答下列问题： (1)从E口逸出的气体是________。 (2)从B口加入含少量NaOH的水溶液的目的是__________________________________。 (3)标准状况下每生成22.4L Cl2，产生________mol NaOH。 17．以下是铅蓄电池的方程式，请书写铅蓄电池的四个电极及相应的电极式。 (1)①放电：负极，电极式________；反应类型________。 ②________极，电极式________；反应类型________。 (2)①充电：阳极；电极式________；反应类型________。 ②________极：电极式________；反应类型________。 18．新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入和，电解质溶液为溶液。某研究小组以甲烷燃料电池(装置甲)为电源，模拟氯碱工业生产原理，装置如图所示。回答下列问题： (1)B、D的电极名称分别是_______、_______。 (2)C极可以选用的材料是_______(填标号)。 A．铁棒 B．银棒 C．石墨棒 D．铜棒 (3)该装置开始工作时，向______(填“C”或“D”)极移动，工作一段时间后观察到D极的现象是________________________，C极发生的电极反应式为________________________。 (4)甲装置中向______(填“A”或“B”)极移动，A极发生的电极反应式为__________。 (5)若以装置甲为电源，要在铁器上镀铜，则铁器应连接______(填“A”或“B”)极。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《高二化学人教版选择性必修1化学反应原理4.2电解池同步练习6-1（含解析）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D A B A D A C C C 题号 11 12 13 14 答案 B D D D 1．C 【详解】A．电解池中阳极发生失电子的反应，反应类型为氧化反应，A正确； B．电解池的电极连接规则为：与电源负极相连的电极为阴极，与电源正极相连的为阳极，B正确； C．若电解池使用活性阳极（如Cu、Fe等金属电极），放电时阳极本身会失电子参与反应，因此“电极本身不参与反应”的表述错误，C错误； D．电解池工作时，电子从电源负极流出，沿导线流入电解池阴极，再从阳极流回电源正极，D正确； 故选C。 2．D 【详解】A．电解稀硫酸，实质上是电解水，电解水后，溶剂减少，酸溶液中H＋的浓度增大，溶液的pH减小，A错误； B．电解NaOH溶液相当于电解水，电解水后，溶剂减少，碱溶液中的OH-的浓度增大，溶液的pH增大，B错误； C．电解Na2SO4溶液相当于电解水，根据得失电子守恒知，阴极上析出的H2和阳极上析出的O2的物质的量之比为2∶1，C错误； D．电解CuCl2溶液，阳极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，阴极反应为Cu2++2e-=Cu，则阴极上析出的Cu和阳极上析出的Cl2的物质的量之比为1∶1，D正确； 故选D。 3．A 【详解】A．电解饱和食盐水时，阴极阳离子得电子能力，阴极反应为，而非得电子生成，A错误； B．铜为活性电极，电解溶液时阳极优先失电子发生氧化反应，电极反应式正确，B正确； C．电解熔融时无其他阳离子放电，阴极得电子发生还原反应生成，电极反应式正确，C正确； D．用石墨电极电解溶液，阳极失电子发生氧化反应生成，电极反应式正确，D正确； 故选A。 4．B 【详解】A．阴极发生得电子的还原反应，正确电极反应为，选项给出的是失电子的氧化反应，A错误； B．阳极发生反应，为黄绿色气体，因此阳极有黄绿色气体产生，B正确； C．电解池中阴离子向阳极移动，因此向阳极移动，C错误； D．选项给出的是的电离方程式，电解总反应为，D错误； 故选B。 5．A 【详解】A．电解稀硫酸本质是电解水，阳极生成，阴极生成，两电极均有气体；水减少使硫酸浓度升高，增大，pH下降，A符合题意； B．电解溶液时，阴极放电析出，无气体产生，不符合两电极都有气体的要求，B不符合题意； C．电解稀盐酸时，阳极生成，阴极生成，两电极均有气体；但随着被电解，溶液中降低，pH升高，不符合pH下降的要求，C不符合题意； D．电解溶液时，阳极生成，阴极生成，两电极均有气体；但反应生成，溶液碱性增强，pH升高，不符合pH下降的要求，D不符合题意； 故选A。 6．D 【分析】铅蓄电池属于可充放电的二次电池，放电时单质铅为负极发生失电子的氧化反应，电极反应为；；充电时二氧化铅为阳极，电极反应为，一侧电极生成氢离子致使局部 pH 降低，同时原电池两极充电时需分别对应外接电源负极、正极。 【详解】A．铅蓄电池可反复进行充放电，属于二次电池，A正确； B．放电时Pb作负极，失去电子生成的与结合生成，电极反应为，B正确； C．充电时电极为阳极，发生反应，生成使附近溶液pH下降，C正确； D．充电时铅蓄电池的负极需作电解池的阴极，应连接充电电源的负极，D错误； 故选D。 7．A 【详解】A．阴极连接电源负极，发生还原反应，氧化性更强的优先得电子生成，电极反应式为，A正确； B．阳极发生氧化反应，失电子生成黄绿色的，并非无色气体，B错误； C．电解池中阴离子向阳极移动，故向阳极移动，而非阴极，C错误； D．给出的式子是的电离方程式，电解总反应为，D错误； 故答案选A。 8．C 【详解】A．电解熔融氧化铝得到金属铝和氧气，化学方程式为：，A正确； B．反应中每消耗2 mol 转移12 mol电子，转移0.3 mol电子时消耗的物质的量为，B正确； C．根据B中分析，转移0.3 mol电子时消耗的物质的量为，故生成铝的物质的量为0.1 mol，质量为：，C错误； D．根据B中分析，转移0.3 mol电子时消耗的物质的量为，故生成的物质的量为：，标况下体积为：，D正确； 故选C。 9．C 【详解】A．电解溶液时，阴极应发生水的还原生成和，而非还原为，因为的还原电位比水低，正确电解反应方程式为，A错误； B．铅酸蓄电池充电时总反应应为，选项写的是放电反应，不符合充电过程，B错误； C．氢氧燃料电池以为电解质时，负极反应为被氧化生成水，反应式正确，C正确； D．电解精炼铜时，阳极粗铜中除溶解外，比Cu活泼的杂质如Zn、Fe也会溶解，因此反应式还有和，D错误； 答案选C。 10．C 【分析】放电时Ni元素化合价从+3价降低为+2价，为正极，发生还原反应，MH中H元素化合价从-1价升高为+1价，MH为负极，发生氧化反应，电解质为碱性环境。放电时负极反应为，正极反应为。 【详解】A．放电时，MH作为负极，失电子发生氧化反应，A正确； B．放电时负极反应消耗，负极附近浓度减小，溶液pH变小，B正确； C．充电时转化为，Ni元素化合价从+2升高到+3，失电子发生氧化反应，C错误； D．充电时装置为电解池，将电能转化为化学能，放电时装置为原电池，将化学能转化为电能，二者能量转化相反，D正确； 故选C。 11．B 【分析】c池中含有Mn2+，而该电解池需要制备MnO2，故在该区域需要发生Mn从+2价到+4价的氧化反应，故Y极是发生氧化反应的阳极，发生反应：，阴离子Cl-经阴离子膜迁移至c室中；X极相应地是发生还原反应的阴极，发生反应：，阳离子Na+经阳离子膜迁移至a室中。 【详解】A．根据上述分析可知，X极为阴极，发生还原反应，A正确； B．电子不会进入液体中，不会通过b池，B错误； C．a区发生反应：，电解一段时间后OH-增多，pH增大，C正确； D．Y极发生Mn2+至MnO2的氧化反应，在酸性条件下进行，可写出电极反应式为，D正确。 故选B。 12．D 【分析】电极A为阳极，氯离子放电生成氯气，电极B氧气发生还原反应生成氢氧根离子，钠离子迁移过来生成氢氧化钠； 【详解】A．阴极持续生成OH-，且Na+迁入形成NaOH，导致OH-浓度逐渐升高，A正确； B．由分析可知，电极A为阳极，发生氧化反应，B正确； C．阳极区因Cl-消耗而富余Na+，需迁移至阴极区与生成的OH-结合形成NaOH，故应选用阳离子交换膜，允许Na+通过，阻止阴离子迁移，C正确； D．由分析可知，当生成1 mol氯气时转移2 mol电子，则电极B消耗0.5 mol氧气，体积为11.2 L（标况下），D错误； 故答案选D。 13．D 【分析】电解法制备的工作原理如图所示，为电解池的阳极，M为电源的正极，阳极反应式为，为电解池的阴极，N为电源的负极，阴极反应式为：，阴离子交换膜能允许通过，据此分析解题； 【详解】A．由分析可知，M为电源的正极，A错误； B．由分析可知，阳极上的电极反应式为，B错误； C．由分析可知，为阳极，电极为阴极，通过阴离子交换膜由阴极即电极移向阳极即电极，C错误； D．由分析可知，阴极电极反应为：，根据电子守恒可知，理论上每转移，阴极上会产生标准状况下即气体，D正确； 故选D。 14．D 【分析】由图可知，左侧发生，N元素化合价下降（得电子），则左侧是阴极区，右侧发生，Cl元素化合价上升（失电子），则右侧是阳极区，据此分析。 【详解】A．电解池中，阳离子向阴极移动，则向左室迁移，A正确； B．电解过程中，左室中作为反应物，在电解过程中被消耗，其浓度持续下降，B正确； C．b处生成氯气，与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸能使蓝色石蕊试纸变红，次氯酸能使变红的试纸褪色，故能看到试纸先变红后褪色，C正确； D．，从价变为价，完全反应共转移电子，阳极生成转移电子，因此转移电子生成，只有标准状况下体积才为，题目未说明标准状况，无法确定体积，D错误； 故答案选D。 15．(1)Fe＋2OH--2e-=Fe(OH)2 (2)2Ni(OH)2-2e-＋2OH-=Ni2O3＋3H2O (3)1 【详解】（1）放电时，蓄电池作为原电池，负极发生氧化反应。根据总反应方程式，铁（Fe）的化合价由0升高到+2价，作为负极失去电子。结合产物为氢氧化物，说明电解质溶液呈碱性，故负极的电极反应式为：。 （2）充电时，蓄电池作为电解池，阳极发生氧化反应，其反应过程是放电时正极反应的逆过程，放电时正极上得到电子生成，则充电时阳极上失去电子被氧化生成，电极反应式为：。 （3）放电时，正极发生还原反应，电极反应式为，在该反应中，Ni元素的化合价由+3价降低为+2价，每1 mol 包含2 mol Ni原子，故还原1 mol 需要得到2 mol电子。因此，当转移2 mol电子时，正极上有1 mol的被还原。 16．(1)H2 (2)增强溶液的导电性 (3)2 【详解】（1） 在电解池中，阳离子向阴极移动。由图示中 向右侧移动可知，右侧电极为阴极，左侧电极为阳极。阴极室发生还原反应，水中的氢离子得电子放电生成氢气，因此从E口逸出的气体是 。 （2）由于纯水导电性极弱，从B口加入含有少量 的水溶液，可以有效增加溶液中的离子浓度，从而增强溶液的导电能力。 （3）电解饱和食盐水的总反应方程式为 。标准状况下 的物质的量为 。根据化学方程式的比例关系，每生成 时，会对应产生 。 17．(1) 氧化反应 正 还原反应 (2) 氧化反应 阴 还原反应 【详解】（1）①负极的电极材料为，电极反应：失去个电子变成 ，随即与溶液中的结合生成。电极反应式为，反应类型为氧化反应。 ② 正极电极材料为，电极反应：得到 个电子，结合溶液中的和生成 和 。电极反应式为，反应类型为还原反应。 （2）充电时，该装置为电解池。充电反应是放电反应的逆过程。阳极发生氧化反应，对应放电时的正极（转化为）。阴极发生还原反应，对应放电时的负极（转化为）。 ① 阳极电极反应为放电正极反应的逆反应，电极反应式为，反应类型为氧化反应。 ② 阴极电极反应为放电负极反应的逆反应。电极反应式为，反应类型为还原反应。 18．(1) 正极 阴极 (2)C (3) C 有气泡产生，电极附近溶液变红 (4) B (5)A 【分析】根据图示中电子的流向（从A极流向外电路），可以判断A极为原电池的负极，B极为正极。因此，与B极（正极）相连的C极为电解池的阳极，与A极（负极）相连的D极为电解池的阴极。甲装置为甲烷燃料电池，乙装置为电解饱和食盐水的装置。 【详解】（1）由上述分析可知，B极为电源的正极，D极为电解池的阴极； （2）C极为电解池的阳极，若使用活泼金属（如铁、银、铜）作阳极，金属会优先失去电子而溶解。为了模拟氯碱工业使溶液中的氯离子放电，必须选用惰性电极，石墨棒符合要求； （3）在电解池中，阴离子向阳极移动，故向C极移动。D极为阴极，溶液中的氢离子在此获得电子生成氢气，同时破坏了水的电离平衡，使电极附近氢氧根离子浓度增大，溶液呈碱性。由于溶液中滴有酚酞，故观察到的现象是：有气泡产生，电极附近溶液变红。C极为阳极，氯离子在此失去电子生成氯气，电极反应式为； （4）在原电池中，阳离子向正极移动，故向B极移动。A极为负极，通入的甲烷在此失去电子，在碱性环境中发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为； （5）电镀时，待镀件（铁器）应作阴极，与电源的负极相连。因为A极为负极，所以铁器应连接A极。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $