专题1 第二单元 第六课时 多池串联装置 电解的计算（课时跟踪检测）-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修1 化学反应原理学生用书word（苏教版）

**基本信息** 该同步练习通过基础巩固练（7题）与创新强化练（5题）分层设计，从单一电解原理应用到多装置综合计算，构建“概念理解-迁移应用”巩固路径，适配新授课差异化教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固练|串联装置分析、电解计算、电极反应式书写|以选择题为主，聚焦核心概念辨析，如粗铜电解提纯（题1）、简单电量计算（题4）| |创新强化练|混合溶液电解、浓差电池、多池联用计算|含填空与选择，强调跨模块整合，如废水处理电解（题12）、燃料电池-电解池联用（题9）|

第六课时　多池串联装置　电解的计算 题组一　 串联装置和一池两用 1.（2025•江苏江都中学月考）某粗铜产品中含有Zn、Ag、Au等杂质，如图所示，用CH3OH碱性燃料电池电解硫酸铜溶液，闭合开关S进行电解。下列说法中错误的是（　　） A．左池负极反应式为CH3OH－6e－＋8OH－C＋6H2O B．电解一段时间后，Ag、Au杂质金属沉积在电解槽底部 C．若粗铜电极质量减少6.4 g，则纯铜电极质量增加大于6.4 g D．电解过程中右池纯铜和粗铜分别为阴极和阳极 2.如图所示的电化学装置中电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，下列说法正确的是（　　） A．电子流动方向：电极Ⅳ→电流表→电极Ⅰ B．电极Ⅰ的电极反应式：Al－3e－Al3＋ C．电极Ⅱ发生氧化反应 D．右池中的Cu2＋向电极Ⅲ移动 3.（2025•连云港海州高级中学段考）假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求，即为理想化。①~⑧为各装置中的电极编号。当K闭合后，下列说法正确的是（　　） A．D装置中粗Cu电极反应为Cu2＋＋2e－Cu B．整个电路中电子的流动方向为③→②，①→⑧，⑦→⑥，⑤→④ C．C装置原理上是一个电镀池（Ag表面镀Cu），其中Cu作阴极，Ag作阳极 D．A装置中C电极反应为O2＋4e－＋2H2O4OH－ 题组二　电解的相关计算 4.（2026•漳州第三中学月考）在相同条件下，通以相同的电量，分别用惰性电极电解足量的CuCl2溶液和AgNO3溶液，如果析出64 g铜，则析出银的质量为（　　） A.108 g　　 B.54 g C.216 g　　 D.64 g 5.将0.2 mol AgNO3、0.4 mol Cu（NO3）2、0.6 mol KCl溶于水，配成100 mL溶液。用惰性电极电解一段时间后，若在一极析出0.3 mol Cu，此时，在另一电极上产生的气体的体积在标准状况下为（　　） A.4.48 L　　 B.5.6 L C.6.72 L　　 D.7.84 L 6.（2024•镇江第一中学期中）500 mL KNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中c（N）=0.6 mol•L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体（标准状况下），假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法不正确的是（　　） A．原混合溶液中c（K＋）为0.2 mol•L－1 B．电解后溶液中c（H＋）为0.4 mol•L－1 C．上述电解过程中共转移0.4 mol电子 D．电解得到的Cu的质量为3.2 g 7.（2026•扬州邗江区期中）以乙烷燃料电池为电源进行电解的实验装置如下图所示。下列说法正确的是（　　） A．燃料电池工作时，正极反应式为O2＋4H＋－4e－2H2O B．a极是铁，b极是铜时，能达到铁上镀铜的目的 C．a极是纯铜，b极是粗铜时，a极上有铜析出，b极逐渐溶解，两极质量变化相同 D．a、b两极若是石墨，在同温同压下b极产生的气体与电池中消耗乙烷的体积之比为2∶7 8.用如图所示装置电解硫酸铜和氯化钠的混合溶液，当线路中有1.2 mol 电子通过时，甲电极增重并有4.48 L（已折算成标准状况下的体积，下同）气体生成，乙电极上生成气体7.84 L，则原溶液中硫酸铜与氯化钠的物质的量之比为（　　） A.2∶1　 　B.4∶1 C.2∶3　　 D.4∶3 9.（2026•苏州新区吴县中学段考）某种酒精检测仪的传感器采用Pt作为电极，其燃烧室内充满特种催化剂。某同学用该乙醇燃料电池作为电源设计如图所示电解实验装置。 下列说法不正确的是（　　） A．a电极为负极，d电极为阴极 B．b电极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－2H2O C．当装置Ⅱ中生成11.2 L（标准状况）Cl2时，有0.5 mol H＋通过装置Ⅰ中的质子交换膜 D．当装置Ⅰ中生成6.0 g CH3COOH时，装置Ⅲ中CuSO4溶液的质量减少16 g 10.（2026•扬州中学月考）相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池，其电动势取决于物质的浓度差，是由一种物质从高浓度状态向低浓度转移而产生的。如图所示装置是利用浓差电池电解Na2SO4溶液（a、b电极均为石墨电极），可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列说法不正确的是（　　） A．a电极的电极反应为4H2O＋4e－2H2↑＋4OH－ B．电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得160 g NaOH C．c、d离子交换膜依次为阴离子交换膜和阳离子交换膜 D．电池放电过程中，Cu（1）电极上的电极反应为Cu2＋＋2e－Cu 11.（2026•江苏震泽中学段考）甲醇燃料电池是符合绿色化学理念的新型燃料电池，如图是以甲醇燃料电池（甲池）为电源的电解装置。已知：A、B、C、D、E、F都是惰性电极，丙中为0.1 mol•L－1 CuSO4溶液（假设反应前后溶液体积不变），当向甲池通入物质a和b时，D极附近呈红色。 （1）物质b的化学式为　　　　，A电极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）乙中D电极方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）丙装置中总反应的离子方程式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）当乙中C电极收集到224 mL（标准状况下）气体时，则此时丙溶液中生成的c（H＋）=　　　　mol•L－1。 12.（2026•福州第三中学期中）模拟电化学原理在工农业生产中有重要应用。已知N2H4是一种重要的清洁高能燃料，产物无污染。根据如图所示装置回答下列问题（C1~C6均为石墨电极，假设各装置在工作过程中溶液体积不变） （1）甲装置C1电极上的电极反应为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）乙装置中Ag电极上的电极反应为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）丙装置用于处理含高浓度硫酸钠的废水，同时获得硫酸、烧碱及氢气，膜X为　　　　（填“阳离子”“阴离子”或“质子”）交换膜，当电极上通过0.04 mol电子时，中间硫酸钠废水的质量改变　　　　 g（假定水分子不能通过膜X和膜Y）。 （4）丁装置中电解反应的总化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $ 第六课时　多池串联装置　电解的计算 1.C　左池为燃料电池，负极发生氧化反应，碱性条件下，负极反应式为CH3OH－6e－＋8OH－C＋6H2O，A正确；通电一段时间后，不如Cu活泼的Ag、Au杂质金属不能被氧化，沉积在电解槽底部形成阳极泥，B正确；比Cu活泼的杂质金属Zn优先于Cu被氧化，Zn的相对原子质量比Cu大，转移电子数相同时，若粗铜电极质量减少6.4 g，则纯铜电极质量增加小于6.4 g，C错误；电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，D正确。 2.B　由题给装置图分析可知，电极Ⅰ是负极、电极Ⅳ是阴极、电极Ⅱ是正极、电极Ⅲ是阳极，电子流动方向：电极Ⅰ→电流表→电极Ⅳ，A错误；电极Ⅰ为负极，铝发生氧化反应，电极反应式：Al－3e－Al3＋，B正确；电极Ⅱ为正极，发生还原反应，C错误；右池为电解池，Cu2＋移向阴极，所以Cu2＋应向电极Ⅳ移动，D错误。 3.B　根据装置图可判断，B装置是原电池，其中锌是负极，铜是正极，A、C、D装置是电解池。D装置中纯Cu作阴极，粗Cu作阳极，为铜的电解精炼装置，纯Cu电极反应为Cu2＋＋2e－Cu，A错误；B装置中锌是负极，铜是正极，整个电路中电子的流动方向为③→②，①→⑧，⑦→⑥，⑤→④，B正确；C装置中铜是阳极，银是阴极，是在银上镀铜的装置，C错误；当K闭合时，A装置中的铁与负极相连，作阴极，C电极为阳极，溶液中的氯离子在C电极放电生成氯气，D错误。 4.C　电解足量的CuCl2溶液，阴极的电极反应式为Cu2＋＋2e－Cu，如果析出64 g铜，则析出1 mol Cu，转移2 mol电子；电解足量的AgNO3溶液的阴极反应式为Ag＋＋e－Ag，若通以相同的电量，则析出Ag 2 mol，质量为2 mol×108 g·mol－1＝216 g，故选C。 5.B　AgNO3和KCl之间发生反应生成AgCl沉淀和KNO3，实际上，把三种物质溶于水后，KCl剩余0.4 mol，即溶液为含有0.2 mol KNO3、0.4 mol Cu（NO3）2和0.4 mol KCl的混合溶液。阴极生成0.3 mol Cu时，转移0.6 mol电子，阳极先发生反应：2Cl－－2e－Cl2↑，0.4 mol Cl－放电转移0.4 mol电子，生成0.2 mol Cl2，因此，阳极再发生反应：2H2O－4e－O2↑＋4H＋，根据阴、阳两极通过电子数相等，后一阶段通过0.2 mol电子生成 0.05 mol 氧气，故阳极共生成0.25 mol气体，标准状况下体积为 5.6 L。 6.D　阳极反应为2H2O－4e－O2↑＋4H＋，阴极先发生反应：Cu2＋＋2e－Cu，后发生反应：2H＋＋2e－H2↑。从收集到O2为2.24 L可推知，上述电解过程中共转移0.4 mol电子，而在生成2.24 L H2的过程中转移0.2 mol电子，所以Cu2＋共得到0.4 mol－0.2 mol＝0.2 mol电子，电解前Cu2＋和电解得到的Cu的物质的量都为0.1 mol。电解前后分别有以下守恒关系：c（K＋）＋2c（Cu2＋）＝c（N），c（K＋）＋c（H＋）＝c（N），则电解前c（K＋）＝0.2 mol·L－1，电解后溶液中c（H＋）＝0.4 mol·L－1，A、B、C正确；电解得到的铜的物质的量是0.1 mol，质量为6.4 g，D错误。 7.B　燃料电池工作时，通入O2的电极为正极，正极反应式为O2＋4H＋＋4e－2H2O，A不正确；往铁上镀铜，则右侧电池为电镀池，铜应作阳极，铁应作阴极，则a极为铁，b极是铜，B正确；a极是纯铜，b极是粗铜时，a极上有铜析出，b极逐渐溶解，在电解过程中，粗铜中的Zn等失电子，而溶液中只有Cu2＋在阴极得电子，且粗铜中的金、银会形成阳极泥，所以两极质量变化不相同，C不正确；a、b两极若是石墨，在同温同压下b极产生的气体为O2，电池中消耗乙烷，依据得失电子守恒可建立如下关系式：7O2～28e－～2C2H6，二者的体积之比等于物质的量之比，则为7∶2，D不正确。 8.A　该电解池阴极的电极反应式为①Cu2＋＋2e－Cu、②2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，阳极的电极反应式为③2Cl－－2e－Cl2↑、④2H2O－4e－4H＋＋O2↑，甲电极增重，并有4.48 L气体生成，则甲电极为阴极，乙电极为阳极，甲电极上生成的氢气为0.2 mol，乙电极上生成气体7.84 L（氯气和氧气，共0.35 mol），反应共转移1.2 mol电子，阴极上反应②共得到0.4 mol电子，则反应①共得到电子1.2 mol－0.4 mol＝0.8 mol，可计算出原溶液中Cu2＋的物质的量为0.4 mol；设阳极产生氯气的物质的量为x，产生氧气的物质的量为y，则x＋y＝0.35 mol，2x＋4y＝1.2 mol，联立两个方程，解得x＝0.1 mol，y＝0.25 mol，所以溶液中Cl－为0.2 mol，则原溶液中硫酸铜与氯化钠的物质的量之比为0.4∶0.2＝2∶1，A正确。 9.C　a电极，乙醇失电子生成乙酸，则a电极为负极，b电极为正极；Ⅱ、Ⅲ都为电解池，c电极为阳极，d电极为阴极；装置Ⅲ中左侧石墨电极为阳极，右侧石墨电极为阴极，A正确；b电极为燃料电池正极，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－2H2O，B正确；装置Ⅱ中生成11.2 L（标准状况）Cl2，其物质的量为0.5 mol，阳极反应为2Cl－－2e－Cl2↑，转移电子1 mol，装置Ⅰ燃料电池中，根据负极电极反应式：CH3CH2OH－4e－＋H2OCH3COOH＋4H＋可知，每转移1 mol电子生成1 mol H＋，故通过质子交换膜的H＋为1 mol，C错误；装置Ⅰ中生成6.0 g CH3COOH（物质的量为0.1 mol），负极反应生成1 mol CH3COOH转移4 mol电子，故转移电子0.4 mol，装置Ⅲ电解CuSO4溶液，阴极：Cu2＋＋2e－Cu，转移电子0.4 mol，生成0.2 mol Cu，质量12.8 g，阳极：2H2O－4e－O2↑＋4H＋，转移电子0.4 mol，生成0.1 mol O2，质量为3.2 g，溶液减少质量为12.8 g＋3.2 g＝16 g，D正确。 10.C　左侧的浓差电池中，Cu（1）电极为正极，电极反应为Cu2＋＋2e－Cu，Cu（2）电极为负极，电极反应为Cu－2e－Cu2＋；右侧的电解池中，NaOH在a电极处产生，获得浓NaOH溶液和H2，H2SO4在b电极处产生，获得较浓的硫酸和O2，则a电极为阴极，电极反应式为4H2O＋4e－2H2↑＋4OH－，b电极为阳极，电极反应式为2H2O－4e－4H＋＋O2↑，A、D不符合题意；浓差电池中，电池停止放电时，两烧杯中c（Cu2＋）相等，均为＝1.5 mol·L－1，正极消耗Cu2＋2 mol，转移电子4 mol，阴极生成4 mol NaOH，质量为4 mol×40 g·mol－1＝160 g，B不符合题意；Na＋移向电解池阴极a生成NaOH，故c为阳离子交换膜；S移向阳极b生成H2SO4，故d为阴离子交换膜，C符合题意。 11.（1）O2　CH3OH－6e－＋8OH－C＋6H2O （2）2H2O＋2e－H2↑＋2OH－　（3）2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋ （4）0.1 解析：（1）A电极通入CH3OH，失去电子，发生氧化反应，电极反应为CH3OH－6e－＋8OH－C＋6H2O；（2）乙中是电解饱和食盐水，其中D电极也就是阴极，电极反应式为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－；（3）丙装置为惰性电极电解硫酸铜溶液，Cu2＋和H2O放电，总反应方程式为2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋；（4）当乙装置中C电极收集到224 mL（标准状况下）气体时，生成氯气物质的量0.01 mol，可知转移电子的物质的量为0.02 mol，对应氢离子的物质的量为0.02 mol，则此时c（H＋）＝0.1 mol·L－1。 12.（1）N2H4－4e－＋4OH－N2＋4H2O （2）Ag＋＋e－Ag （3）阴离子　2.84 （4）Fe＋2H2OFe（OH）2↓＋H2↑ 解析：（1）甲为燃料电池，负极上肼失去电子发生氧化反应生成氮气，电极反应式为N2H4－4e－＋4OH－N2＋4H2O；（2）和电池正极相连的电极C3、C4和铁为阳极，和电池负极相连的银、C5和C6为阴极，银电极上Ag＋得到电子生成银Ag＋＋e－Ag；（3）丙装置中阳极C4的电极反应式为2H2O－4e－O2↑＋4H＋，阴极C5的电极反应式为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，要获得硫酸、烧碱和氢气，则硫酸钠废水中的硫酸根离子通过膜X进入阳极室，所以膜X为阴离子交换膜；当电极上通过0.04 mol电子时，根据电子守恒，通过膜X的硫酸根离子为0.02 mol ，通过膜Y的钠离子为0.04 mol ，所以中间硫酸钠废水的质量减轻0.02 mol×142 g·mol－1＝2.84 g；（4）丁装置中铁为阳极，铁失去电子转化为Fe2＋，阴极的电极反应式为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，OH－和Fe2＋生成Fe（OH）2，即丁装置中电解反应的总化学方程式为Fe＋2H2OFe（OH）2↓＋H2↑。 学科网（北京）股份有限公司 $