4.2.1电解原理同步精练— 2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

4.2.1电解原理同步精练— 2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1 1、如图所示装置中，属于电解池的是 A．   B． C．  D．   2、我国科学家首次研究了碘正极在水系铝离子电池中的转化反应，下列叙述错误的是 A．放电时，在正极上发生还原反应 B．放电时，每转移电子，a电极质量理论上增加 C．充电时，b极反应之一为 D．充电时，参与反应生成、、物质的量之比可能为 3、CuI是一种不溶于水的白色固体，可以由反应得到。现以石墨为阴极，以Cu为阳极电解KI溶液，通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。下列叙述正确的是 A．阴极区溶液呈红色，电极反应为 B．阴极区溶液呈蓝色，阳极生成的向阴极移动 C．阳极区有白色沉淀生成，原因是 D．阳极区溶液呈蓝色，电极反应是 4、科研工作者用金催化电极实现了常温、常压条件下合成氨，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．电解过程中，通过交换膜从右往左迁移 B．的主要作用是降低的溶解度 C．金催化电极的电极反应式： D．理论上合成，左室溶液质量减少27g 5、在微生物作用下将2，4-二氯苯酚电解脱氯降解为苯酚的装置如图所示。 下列说法不正确的是 A．a为电源正极 B．N极的电极反应式： C．由左向右移动通过质子交换膜 D．当生成9.4g苯酚时，理论上M电极区生成CO2的质量为4.4g 6、关于电解反应，下列说法正确的是 A．若要在铁片上镀铜，则X为铜，Y为铁，Z为溶液 B．若要精炼铜，则X、Y分别为粗铜和纯铜 C．若Z是溶液，则X电极反应式： D．若Z是饱和NaCl溶液，电解一段时间后，Y电极析出少量的Na 7、电化学在日常生活中用途广泛，下图①是镁、次氯酸钠燃料电池的示意图，电池总反应式为：Mg+ClO-+H2O＝Cl-+Mg(OH)2↓，图②是含Cr2O工业废水的电化学处理示意图。下列说法正确的是(已知6Fe2++ Cr2O+14H+＝6Fe3++2Cr3++7H2O) A．图②中Cr2O离子向惰性电极移动，与该极附近的OH-结合转化成Cr(OH)3除去 B．图②中阳极上的电极反应式为：Fe-3e-=Fe3+ C．图①中发生的还原反应是：ClO-+H2O+2e-=Cl-+2OH- D．若图①中7.2g镁溶解产生的电量用以图②废水处理，理论可产生32.1g氢氧化铁沉淀 8、FeCl3溶液吸收H2S气体后的再生过程可降解酸性污水中的硝酸盐，其电解工作原理如下图所示，下列说法正确的是 A．a为电解池的阴极 B．电极b上的反应为2NO+10e-+6H2O=N2↑+12OH- C．随着电解进行电解池中的H+向a极移动 D．反应池中发生的离子反应为：2Fe3++H2S =2Fe2++S↓+2H+ 9、电解法制备超细粉体的装置如图所示。下列说法正确的是 A．b为直流电源的正极 B．电解生成1mol 时，理论上需通入5.6L C．电解时阳极电极反应式： D．电解一段时间后电解质溶液pH减小 10、摄取一定量的溴酸盐会使人出现恶心、腹泻等症状。某科研团队设计在RuCu/CNT上电催化处理BrO3-的原理如图所示。下列说法正确的是( ) A．电子流向：M→P→电解质溶液→R→N B．极上的电极反应式为BrO3-+6e-+6H+=Br-+3H2O C．若电源为铅蓄电池，则极为电极 D．每处理1molBrO3-，理论上阳极区溶液质量减少 11、用石墨电极电解CuCl2溶液(如图所示)。下列分析正确的是(　　) A.a端是直流电源的负极 B.通电使CuCl2发生电离 C.阳极上发生的反应为Cu2++2e-===Cu D.通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体 12、用如图所示装置电解硫酸铜溶液，下列表述错误的是(　　) A.c极发生氧化反应 B.若两极均为惰性电极，d极电极反应式为Cu2++2e-===Cu C.溶液中阳离子向d极移动 D.若c极电极材料为Cu，电解开始后，溶液中Cu2+浓度持续减小 13、电解NH4HSO4溶液得到S2O82-，是早期制备H2O2的重要步骤。某实验装置如图所示。电解过程流出液b中混有少量气泡。下列说法不正确的是( ) A．电解过程中阴极区的SO42-不断迁移到阳极区 B．图中a代表H2 C．回路中通过1mol电子，产生的(NH4)2S2O8小于0.5mol D．SO42-氧化成的电极反应式为2SO42--2e-=S2O82- 14、用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则表中各项所列对应关系均正确的是 选项 X极 实验前U形管中液体 通电后现象及结论 A 正极 CuCl2溶液 b管中有气体逸出 B 负极 H2SO4溶液 溶液pH升高 C 正极 NaCl溶液 U形管两端滴入酚酞后，b管中溶液呈红色 D 负极 AgNO3溶液 a管中电极反应式是2H2O-4e-=O2↑+4H+ A．A B．B C．C D．D 15、下图是一个用石墨作电极电解稀溶液的装置，电解液中事先加有指示剂，此时溶液呈红色(指示剂变色的pH范围是，酸性溶液中呈红色，碱性溶液中呈黄色)。在电解过程中，有关电极的叙述正确的是 A．A管溶液由红色变为黄色 B．B管溶液由红色变为黄色 C．检验A管中产生的气体可以用带火星的木条 D．A管中发生的电极反应 16、提供几组常见的实验装置示意图，下列有关叙述正确的是 A．装置①中阳极上有红色物质析出 B．装置②中的铜片应与直流电源的负极相连 C．装置③中，若电解液为KOH溶液，则电极a的反应式：H2-2e-+2OH-=2H2O D．装置④中，CuSO4溶液的浓度始终不变 17、以Pt为电极，一定浓度的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制H2和O2，装置如图所示。下列说法不正确的是 A．电极a连接电源负极 B．电解总反应式为Br- + 3H2O+ 3H2↑ C．Z为O2，加入的Y为H2O D．催化阶段反应产物物质的量之比n(Z)：n(Br-)=2：3 18、用石墨电极完成下列电解实验 实验一 实验二 装置 现象 、处试纸变蓝； 处变红，局部褪色； 处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产生； 处有气泡产生…… 下列对实验现象的解释或推测不合理的是 A．、处： B．处：试纸局部褪色，与生成的有关 C．处发生了反应： D．根据实验一的原理，实验二中处不可能析出铜 19、科研工作者设计了一种用于废弃电极材料再锂化为的电化学装置，其示意图如下。 下列说法正确的是 A．电极上发生的反应： B．再锂化过程中，向电极迁移 C．产生标准状况下时，理论上可转化的 D．电解过程中，阳极附近溶液升高 详解答案 1、C A．电解池是把电能转化为化学能的装置，A没有电源，属于原电池，故A错误；B．B装置也没有电源，故B错误；C．C为电解氯化铜溶液的装置图，故C正确；D．没有形成闭合回路，不能构成电池，故D错误；故选：C。 2、B 由图可知，放电时，b电极为原电池的正极，碘单质得到电子发生还原反应生成碘离子，a电极为负极，铝在负极失去电子发生氧化反应生成铝离子；充电时，与直流电源正极相连的b电极为阳极，碘离子失去电子发生氧化反应碘或碘三离子或碘五离子，a电极为阴极，铝离子得到电子发生还原反应生成铝。 A．由分析可知，放电时，b电极为原电池的正极，碘单质得到电子发生还原反应生成碘离子，故A正确； B．由分析可知，放电时，a电极为负极，铝在负极失去电子发生氧化反应生成铝离子，则转移电子时，a极质量应减少27g，故B错误； C．由分析可知，充电时，与直流电源正极相连的b电极为阳极，碘离子失去电子发生氧化反应碘或碘三离子或碘五离子，则电极反应式之一可能为，故C正确； D．由分析可知，充电时，与直流电源正极相连的b电极为阳极，碘离子失去电子发生氧化反应碘或碘三离子或五三离子，设碘、碘三离子、碘五离子的物质的量依次为amol、bmol、cmol，由原子个数守恒可得：2a+3b+5c=10, a=b=c=1时，方程式成立，故D正确； 故选B。 3、C A．阴极区溶液呈红色，阴极得到电子发生还原反应，电极反应为，A错误； B．阴极区生成使酚酞变红，因此阴极区溶液呈红色，且阳极生成的会与反应生成沉淀，不会向阴极移动，B错误； C．阳极反应为，生成的为白色沉淀，C正确； D．阳极区溶液因生成会变蓝，电极反应式应为，D错误； 故选C。 4、D 根据图示知，金催化电极发生还原反应，得电子，是阴极，电极反应：；惰性电极是是阳极，。 A．电解过程中，向阴极移动，即H+通过质子交换膜从左往右迁移，A错误；B．可以电离出自由移动的离子，主要作用是增强溶液导电性，B错误；C．根据分析知，金催化电极的电极反应式：，C错误；D．理论上合成，转移电子，则左室生成，还有向阴极移动，则溶液质量减少，D正确；故选D。 5、B 在电极M上，CH3COOH失去电子生成CO2，发生氧化反应，为阳极；在电极N上，得到电子生成，发生还原反应，为阴极；电极a为正极，电极b为负极，在电解池中，阳离子向阴极移动。 A． 由装置图可知，在电极M上，CH3COOH失去电子生成CO2，M极为阳极，与M相连的a为正极，A正确；B．在电极N上得到电子生成，发生还原反应：+4e-+2H+=+2Cl-，B错误；C．在电解池中，阳离子向阴极移动，所以H+由左向右移动，C正确；D．M极的电极反应式为，根据M、N极的电极反应式可知，当生成9.4g（0.1mol）苯酚时，生成0.1molCO2，质量为4.4g，D正确；故选B。 6、B 从图中可以看出，X电极与电源正极相连，为电解池的阳极；Y极与电源的负极相连，为电解池的阴极。 A．若要在铁片上镀铜，则铜作阳极，铁片作阴极，电解液中含有Cu2+，所以X为铜，Y为铁片，Z为CuSO4溶液，A不正确； B．若要精炼铜，则粗铜作阳极，纯铜作阴极，所以X、Y分别为粗铜和纯铜，B正确； C．若Z是Na2SO4溶液，书写阳极反应式时，首先需考虑阳极材料，若阳极为活性电极，则阳极材料失电子，若阳极材料为惰性电极，则水电离产生的OH-失电子，此时X电极(阳极)反应式为：，C不正确； D．若Z是饱和NaCl溶液，在阴极，Na+不可能得电子，所以电解一段时间后，Y电极不可能析出少量的Na，D不正确； 故选B。 7、D 图1是原电池，根据总反应式，Mg电极是负极，惰性电极是正极。图2是电解池，金属铁是阳极，惰性电极是阴极。 A．图②中惰性电极为阴极，Fe电极为阳极，则Cr2O离子向金属铁电极移动，与亚铁离子发生氧化还原反应生成的金属阳离子与惰性电极附近的OH-结合转化成Cr(OH)3除去，A错误；B．图②中Fe为阳极，发生氧化反应，阳极上的电极反应式为：Fe-2e-＝Fe2+，B错误；C．该原电池中，镁作负极，负极上镁失电子发生氧化反应，负极反应为Mg-2e-=Mg2+，电池反应式为Mg+ClO-+H2O=Mg(OH)2↓+Cl-，正极上次氯酸根离子得电子发生还原反应，则总反应减去负极反应可得正极还原反应为Mg2++ClO-+H2O+2e-=Cl-+Mg(OH)2↓，C错误；D．由电子守恒可知，Mg～2e-～Fe2+，由原子守恒可知Fe2+～Fe(OH)3↓，则n(Mg)=7.2g÷24g/mol=0.3mol，理论可产生氢氧化铁沉淀的质量为0.3mol×107g/mol=32.1g，D正确；答案选D。 8、D FeCl3具有强氧化性，反应池中FeCl3溶液氧化H2S生成S单质，发生的反应为2FeCl3+H2S=2FeCl2+2HCl+S↓，反应池中溶液M转移到电解池左池，由图可知，电解池左池产生Fe3+，右池中NO转化为氮气，即左池中Fe2+失电子生成Fe3+，右池中NO发生得电子的还原反应，则左池a极为阳极、右池b极为阴极，阳极反应式为Fe2+-e-=Fe3+，阴极反应式为2NO+10e-+12H+=6H2O+N2↑。 A．由装置b电极上反应可知，NO发生得电子的还原反应，则电极b为阴极，电极a为阳极，故A项错误；B．电极b为阴极，电极反应式为2NO+10e-+12H+=6H2O+N2↑，故B项错误；C．电解池中阳离子向阴极移动，则H+向b极移动，故C项错误；D．由分析可知，反应池中FeCl3溶液氧化H2S生成S单质，发生的反应为2FeCl3+H2S=2FeCl2+2HCl+S↓，离子方程式为：2Fe3++H2S =2Fe2++S↓+2H+，故D项正确；故本题选D 9、D 电解法制备超细粉体，阳极上生成，电极反应式为，石墨电极上通氧气，为阴极，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-； A．由上述分析可知，石墨为阴极，b为直流电源的负极，故A错误；B．由于没有强调温度和压强，无法计算氧气的体积，故B错误；C．阳极发生氧化反应，电极反应式为，故C错误；D．阳极反应式为，阴极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，总反应式为，由此可知，电解一段时间后，是净消耗，电解质溶液pH减小，故D正确；答案选D 10、B 由图可知，P电极上，BrO3-得到电子，被还原为Br-，发生还原反应，为阴极，则R极为阳极，外电源M极为负极，N极为正极，阳极上水失去电子，被氧化为氧气。A项，由分析可知，P为阴极，R为阳极，M为负极，N为正极，电子不能经过电解质溶液，故电子流向：M→P，R→N，A错误；B项，由分析可知，P为阴极，P极上发生还原反应，该电极的电极反应式为BrO3-+6e-+6H+=Br-+3H2O，B正确；C项，N为正极，若电源为铅蓄电池，则N极为PbO2电极，Pb电极是负极，C错误；D项，由B项分析可知，每处理1molBrO3-，电路上转移电子为6mol，则理论上阳极区释放出1.5molO2，同时有6molH+经过质子交换膜由阳极区进入阴极区，故溶液质量减少1.5mol×32g/mol+6mol×1g/mol=54g，D错误；故选B。 11、A 通过图中离子的移动方向可判断连接a的为阴极，连接b的为阳极，故a端为直流电源的负极，b端为直流电源的正极，A项正确；CuCl2在水溶液中就能发生电离，而不是通电的结果，B项错误；阳极发生氧化反应，即2Cl--2e-===Cl2↑，在阳极附近可观察到黄绿色气体，阴极发生还原反应，析出Cu，C、D项错误。 12、D 由电流方向可知，a为电源的正极，b为电源的负极，则c为阳极，d为阴极，据此进行解答。c极为电解池的阳极，发生氧化反应，故A正确；d为电解池阴极，发生还原反应，d极电极反应式为Cu2++2e-===Cu，故B正确；电解池中阳离子向阴极移动，则溶液中阳离子向d极移动，故C正确；若c极电极材料为Cu，电解时Cu失去电子变为铜离子，则溶液中Cu2+浓度保持不变，故D错误。 13、A 由装置图可知，左侧电极连电源正极(阳极)，右侧电极连电源负极(阴极)，质子交换膜分隔两侧电解液，仅允许H＋透过。阳极发生氧化反应，SO42-失电子生成S2O82-，电极反应可表示2SO42--2e-=S2O82-，H＋透过质子交换膜向阴极移动。阴极发生还原反应，H＋得电子生成H2，电极反应为2H＋＋2e-=H2↑，这就是流出液b中少量气泡(H2)的来源。A项，该装置为质子交换膜，只允许H＋通过，SO42-不能透过，所以阴区的SO42-不会迁移到阳极区，故A错误；B项，阴极发生还原反应，H＋得电子生成H2，所以图中a代表H2，故B正确；C项，阳极反应为2SO42--2e-=S2O82-，理论上回路中通过1mol电子，产生0.5mol(NH4)2S2O8，但由于电解过程中可能有副反应等，实际产生的(NH4)2S2O8小于0.5mol，故C正确；D项，阳极上SO42-氧化成S2O82-，电极反应式为2SO42--2e-=S2O82-，故D正确；故选A 14、C A．X为正极，a为电解池的阳极，则b极为阴极，电解氯化铜溶液时，Cu2+在阴极被还原为单质铜，b管无气体逸出，故A错误； B．电解H2SO4溶液的实质是电解水，所以H2SO4的浓度会增大，pH降低，故B错误； C．电源X极为正极，a管中石墨电极为阳极，b管中石墨电极为阴极，电解NaCl溶液时，H+在阴极区放电，Cl-在阳极区放电，故阴极区有大量的OH-，滴入酚酞后，b管中溶液呈红色，故C正确； D．电源X极为负极，则a管为阴极，电解硝酸银溶液时，阴极反应为Ag++e-=Ag,故D错误； 故选：C。 15、A A电极与电源负极相连，A是阴极，阴极反应式为 ；B电极与电源正极相连，B是阳极，阳极反应式为。 A．A管连接电源负极，为阴极，阴极发生还原反应：，生成OH-使溶液碱性增强，所以A管溶液由红色变为黄色，故A正确； B．B电极与电源正极相连，B是阳极，阳极反应式为，生成的H+使溶液酸性增强，B管中溶液仍显红色，故B错误； C．A管发生反应，产生的气体为H2，H2具有可燃性，故C错误； D．A管连接电源负极，为阴极，阴极发生还原反应：，故D错误； 选A。 16、C A．装置①中用惰性电极电解CuCl2溶液，在阳极上Cl-失去电子被氧化变为Cl2，阳极的电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑；在阴极上Cu2+得到电子被还原为单质Cu，阴极的电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，故电解时在阴极上有红色物质析出，A错误； B．在装置②电镀铜时，应该使镀层金属铜片与直流电源的正极相连，作阳极；镀件与直流电源的负极连接作阴极，B错误； C．在装置③的氢氧燃料电池中，通入燃料H2的电极a为负极，通入O2的电极b为正极，若电解液为KOH溶液，溶液显碱性，则电极a的反应式：H2-2e-+2OH-=2H2O，C正确； D．在装置④的金属铜的精炼中，粗铜作阳极，精铜作阴极。阳极上Cu及活动性比Cu强金属如Zn、Fe等会失去电子变为金属阳离子进入电解质溶液；在阴极上只有Cu2+得到电子被还原变为单质Cu。由于同一闭合回路中电子转移数目相等，因此电解一段时间后，溶液中CuSO4的浓度会逐渐降低，D错误； 故选C 17、D 电极b为阳极，Br-被氧化为BrO，电极a为阴极，水被还原生成X，为氢气，所以Y为水，最后利用溴酸根的强氧化性联合催化剂制得氧气(Z)。 A．由图可知，电极a上发生还原反应生成H2，所以电极a为阴极，连接电源负极，A正确； B．电解过程中，Br-在阳极失去电子生成，H2O在阴极得到电子生成H2，电解总反应式为Br-+ 3H2O+ 3H2↑，B正确； C．电解总反应式为Br-+ 3H2O+ 3H2↑，消耗了H2O，催化阶段的反应，生成生成Br-和O2，所以Z为O2，加入的Y为H2O，C正确； D．催化阶段，在催化剂的作用下反应生成Br-和O2，方程式为：22Br-+ 3O2↑，则反应产物的物质的量之比n(Z)（Z为O2）：n(Br-)=3：2，D错误； 故选D 18、D A．电源的正极连接的是b端，负极连接的是a端，因此d、a为阴极区域，b为阳极区域，阴极的电极反应本质是水电离出的H+得电子，反应为，生成的OH-会让pH试纸显碱性，因此a、d处试纸变蓝，故A合理； B．b处为阳极，氯离子失去电子生成氯气，氯气与水反应生成HCl和HClO，HCl使pH试纸变红，HClO具有漂白性，因此pH试纸局部褪色，与生成的HClO有关，故B合理； C．c处为电解池的阳极，铁失电子发生氧化反应：，因生成的浓度较低无明显现象，故C合理； D．根据实验一的原理，实验二中铜珠两侧形成串联电解池，m处为铜珠的阴极，铜珠的另一端n为阳极，n处铜失去电子生成铜离子向m端移动，移动到m处后会在阴极得到电子析出铜，铜离子可在m处的电子析出铜，D不合理。 19、C 由装置图可知，该装置中有直流电源，为电解池，电极转化为，Co元素化合价由+(4-x)降为+3，得电子发生还原反应，为阴极，电极反应式为；Pt电极为阳极，失电子，发生氧化反应，且产物为O2，说明水参与该电极反应，电极反应式为； A．由分析，电极上发生的反应：，A错误；    B．再锂化过程中，阴离子向阳极Pt电极迁移，B错误； C．由电极反应式可知，产生标准状况下11.2 L (0.5 mol) O2时转移2 mol 电子，每1 mol 转化为会转移(1-x) mol 电子，所以每产生0.5 mol O2则对应转化，C正确； D．由阳极电极反应式可知，电解过程中，阳极产生氢离子且消耗水，酸性增强，则阳极附近pH降低，D错误； 故选C。 学科网（北京）股份有限公司 $