4.2.3电解过程中离子浓度变化及复原和电极方程式书写同步精练— 2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

4.2.3电解过程中离子浓度变化及复原和电极方程式书写同步精练— 2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1 考向1电解过程离子浓度变化及复原 考向2电极方程式书写 考向1电解过程离子浓度变化及复原 1、某课外活动小组用如图所示装置进行实验(电解液足量)。下列说法正确的是 A．图二中若开始实验时开关K与a连接，电解液的浓度保持不变 B．图一中若开始实验时开关K与b连接，一段时间后向电解液中加适量稀盐酸可使电解液恢复到电解前的浓度 C．图一中若开始实验时开关K与a连接，B极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+ D．图二中若开始实验时开关K与b连接，A极减少的质量大于B极增加的质量 2、用石墨作电极电解1 mol/L CuSO4溶液，当c(Cu2＋)为0.5 mol/L时，停止电解，向剩余溶液中加入下列何种物质可使电解质溶液恢复至原来状态(　  　) A．CuSO4 B．CuO C．Cu(OH)2 D．CuSO4·5H2O 3、用石墨电极电解CuSO4溶液一段时间后，向所得溶液中加入0.1mol Cu(OH)2后，恰好使溶液恢复到电解前的浓度。则电解过程中转移的电子的物质的量为 A．0.4mol B．0.5mol C．0.6mol D．0.8mol 4、用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的状态(不考虑二氧化碳的溶解)，则电解过程中共转移电子的物质的量为 A．0.4 mol B．0.5 mol C．0.6 mol D．0.8 mol 5、用惰性电极电解AgNO3溶液，说法不正确的是(　　) A．电解过程中阴极质量不断增加 B．电解过程中溶液的pH不断降低 C．此时向溶液中加入适量的Ag2O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2∶1 6、用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，加入一定质量的另一种物质(中括号内)，溶液能恢复到电解前的情况的是 A．CuCl2[CuSO4] B．NaOH[Na2O] C．NaCl[HCl] D．CuSO4[Cu(OH)2] 7、用石墨作电极电解下列溶液一段时间后，溶液的pH增大，再加入一定量括号内的物质，都能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是 A．AgNO3(AgNO3) B．NaOH (H2O) C．KCl (KCl) D．CuSO4(CuSO4) 8、电解尿素的碱性溶液可以制取氢气，其装置如图所示（电解池中隔膜仅阻止气体通过，极均为惰性电极）。该装置工作时，下列说法正确的是 A．电解过程中极附近溶液酸性明显增强 B．溶液中的向极移动 C．若在极产生（标准状况下）氢气，则理论上消耗尿素 D．极电极反应式为 9、城市污水循环用作城市稳定的第二水源，对缓解城市水危机有重要意义。高铁酸盐[Fe(VI)]作为一种绿色环保水处理剂，兼具极强的氧化性和良好的絮凝效果，图为电解制备高铁酸盐的装置示意图(电解液为NaOH溶液)，下列说法正确的是 A．石墨作阳极，铁作阴极 B．阳极的电极方程式为： C．制备过程中从I室向Ⅱ室移动 D．工作时，I室pH减小 10、用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，加入一定质量的另一种物质(括号内)，溶液能与原溶液完全相同的是 A．溶液(固体) B．溶液(固体) C．溶液(固体) D．溶液[固体] 11、用石墨做电极电解Cu(NO3)2溶液。通电一段时间后，阴极始终无气体生成。欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的 A．Cu(NO3)2 B．H2O C．Cu(OH)2 D．CuO 12、下列说法错误的是 A．石墨电极电解溶液一段时间后溶液的降低 B．电解的混合溶液时阴极上依次析出 C．石墨作电极电解、溶液，电路中转移电子后，可以往溶液中添加恢复电解前状态 D．若用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水，每消耗，在阴极产生 13、如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和溶液的形管中。下列分析正确的是 A．闭合，铁棒发生还原反应 B．闭合一段时间，石墨棒周围溶液逐渐降低 C．闭合一段时间后断开，石墨附近溶液变为黄绿色 D．闭合，电路中通过电子，两极共产生气体 14、为了减少对环境的污染，煤在直接燃烧前要进行脱硫处理。电解脱硫的基本原理如图所示，利用电极反应将转化为，再将煤中的含硫物质（主要成分是）氧化为和：。已知：两电极为完全相同的惰性电极。 回答下列问题： (1)M为电源的________（填“正极”或“负极”）。 (2)电解池刚开始工作时，石墨2上的电极反应式为________________________。 (3)电解池工作时，往________（填“石墨1”或“石墨2”）极移动，一段时间后，混合液中的物质的量________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)若电路中转移电子，产生的气体的体积为________（已换算成标准状况）。 (5)电解过程中，混合溶液中的pH将________（填“变大”、“变小”或“不变”）。 考向2电极方程式书写 15、下列离子方程式不正确的是 A．用惰性电极电解饱和食盐水： B．向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至沉淀质量最大： C．将溶液滴入FeCl2溶液中： D．稀硝酸中加入少量铁屑： 16、如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素的化学能直接转化为电能，并生成对环境友好物质的装置，同时利用此装置产生的电能对乙装置进行铁上镀铜的实验，下列说法中不正确的是 A．透过质子交换膜由左向右移动 B．铁电极应与相连接 C．电极反应式： D．当电极消耗气体时，则铁电极增重 17、下列有关描述对应的离子方程式书写正确的是 A．用铁作电极电解饱和食盐水时，阳极上的反应：2Cl--2e-=Cl2↑ B．H3PO2是一元弱酸，则H3PO2与足量NaOH溶液：H3PO2+OH-=H2PO+H2O C．将过量的H2S通入FeCl3溶液中：2Fe3++3S2-=2FeS↓+S↓ D．向硝酸铁溶液中通入少量的SO2：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe3++4H++SO 18、能源、环境与生产生活和社会发展密切相关。 (1)图1是一种新型燃料电池，以为燃料，一定比例的和的熔融混合物为电解质，图2是粗铜精炼的装置图，现用该燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。 ①写出A极的电极反应式：________________________。 ②用该燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，则B极应该与________（填“C”或“D”）极相连。 ③当消耗标准状况下时，C电极的质量变化为________。 (2)如图3所示，用甲醇燃料电池进行电解。 ①甲池通入甲醇的电极反应式为________________________。 ②电解一段时间后，乙池中溶液的pH将________（填“增大”“减小”或“不变”）。 ③电解一段时间后，当乙池中生成标准状况下气体时，丙池中理论上最多产生________g固体。 详解答案 1、C A．图二中若开始实验时开关K与a连接，构成原电池，总反应为，硝酸银溶液的浓度变小，故A错误； B．图一中若开始实验时开关K与b连接，构成电解池，总反应为，一段时间后向电解液中通适量HCl气体可使电解液恢复到电解前的浓度，故B错误； C．图一中若开始实验时开关K与a连接，构成原电池，B是负极，B极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故C正确； D．图二中若开始实验时开关K与b连接，构成电镀池，A是阳极，A极减少的质量等于B极增加的质量，故D错误； 选C。 2、B 用石墨做电极电解1mol/L CuSO4溶液，阳极反应为4OH﹣4e﹣=O2↑+2H2O，阴极反应为 Cu2++2e﹣=Cu，所以相当于析出CuO，根据析出什么加什么的原则可知，应该加入适量的CuO可使电解质溶液恢复至原来状况，也可以加入适量的CuCO3可使电解质溶液恢复至原来状况； 故选B。 3、A 电解CuSO4溶液时阴极反应中铜离子先放电，当铜离子反应完全后氢离子放电，但阳极始终是氢氧根放电产生氧气，向所得溶液中加入0.1mol Cu(OH)2后，恰好使溶液恢复到电解前的浓度说明在电解过程中生成的氧气的物质的量为0.1mol，即阳极产生0.1mol氧气，转移电子数为0.4mol，故答案为A。 4、C 用惰性电极电解硫酸铜时，初阶段：2CuSO4+2H2O2Cu↓+O2↑+2H2SO4，后阶段：2H2O2H2↑+O2↑，如果只按照第一阶段的电解，反应只需要加入CuO或CuCO3就可以，但是现在加入的是0.1 mol Cu2(OH)2CO3，相当于加入了0.2molCuO和0.1molH2O，这0.1mol的水，应该是第二阶段反应消耗的，该阶段转移了0.2mol电子，第一阶段转移了0.4mol电子，所以总共转移电子0.6mol，故选C。 5、D 用惰性电极电解 溶液，溶液中的阴离子在阳极放电，阴极离子的放电顺序为氢氧根离子>硝酸根离子；溶液中的阳离子在阴极的放电，放电顺序为银离子>氢离子，故电解总反应为：。 A．电解过程中阴极银离子放电，生成单质，则阴极质量增加，故A正确；B．由生成硝酸，溶液的酸性增强，pH不断降低，故B正确；C．由电解反应可知，从溶液中析出单质和氧气，则可向溶液中加入适量的固体可使溶液恢复电解前的状况，故C正确；D．电解时只有阳极生成氧气，在阴极上产生的是金属银，不会在阴极上产生气体，故D错误；答案选D。 6、C A、电解氯化铜时，阳极放氯气，阴极生成金属铜，所以应加氯化铜让电解质溶液复原，故A错误；B、电解氢氧化钠时，阳极产生氧气，阴极产生氢气，所以应加水让电解质溶液复原，故B错误；C、电解氯化钠时，阳极产生氯气，阴极产生氢气，所以应加氯化氢让电解质溶液复原，故C正确；D、电解硫酸铜时，阳极产生氧气，阴极产生金属铜，所以应加氧化铜让电解质溶液复原，加入氢氧化铜会多加入水，故D错误；故选C。 7、B A．电解AgNO3溶液，银离子和OH-放电，应加入氧化银恢复原样，故A错误；B．电解NaOH溶液，氢离子和OH-放电，则加入水能恢复原样，故B正确；C．电解KCl溶液，氢离子和氯离子放电，则应加入HCl恢复原样，故C错误；D．电解CuSO4溶液，铜离子和OH-放电，则一段时间内应加入氧化铜能恢复原样，故D错误；故选B 8、D A．b是阴极，电极反应式为：2H2O + 2e-= H2↑ +2OH-，则阴极产生OH- ，b极附近溶液碱性明显增强，故A错误； B．电解时，电解质溶液中阴离子向阳极移动，根据分析，a是阳极，b是阴极，所以氢氧根离子向a极移动，故B错误； C．阴极b上水得电子生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O+2e-═H2↑+2OH-，标况下224mL H2物质的量为0.01mol，转移电子0.02mol，a极为阳极，电极反应式为：，则消耗尿素为0.2g，故C错误； D．a极反应式为，故D正确； 故选D。 9、B 铁变为高铁酸根，铁化合价升高，则铁为阳极，石墨作阴极，阳极的电极方程式为：，Ⅰ室中氢离子放电，氢氧根浓度增大，溶液的pH增大，Ⅱ室氢氧根不断消耗，则溶液的pH减小。 A．铁变为高铁酸根，铁化合价升高，则铁为阳极，石墨作阴极，故A错误； B．根据图中信息得到阳极的电极方程式为：，故B正确； C．电解过程，阳离子向阴极移动，从Ⅱ室向I室移动，故C错误； D．工作时，Ⅰ室中氢氧根浓度增大，溶液的pH增大，Ⅱ室发生，氢氧根不断消耗，则溶液的pH减小，故D错误。 综上所述，答案为B。 10、A A．电解CuCl2溶液时，阳极Cl-在阳极失电子析出Cl2，Cu2+在阴极析出Cu，本质是电解CuCl2，电解后溶液中CuCl2减少，直接加入一定CuCl2固体可补充被消耗的溶质，恢复原溶液，A符合题意； B．电解NaOH溶液时，实际电解水，溶液中NaOH浓度升高，若加入NaOH固体，溶液浓度会超过原溶液，无法恢复，应加入一定量的水恢复到原溶液，B不符题意； C．电解NaCl溶液时，阳极Cl-在阳极失电子析出Cl2，阴极H2O得电子析出H2，电解后应当加入一定量的HCl恢复到原溶液，C不符题意； D．电解CuSO4溶液时，总反应为2CuSO4 + 2H2O2Cu + O2↑ + 2H2SO4，恢复原溶液需加入一定量的CuO，若加入Cu(OH)2，反应生成CuSO4和H2O，虽溶质恢复，但H2O过量，溶液体积与原溶液不同，无法完全一致，D不符题意； 故选A。 11、D 用石墨电极电解Cu(NO3)2溶液一段时间，阳极发生氧化反应得到氧气，阴极发生还原反应得到铜，电解总方程式为2Cu(NO3)2 +2H2O2Cu+O2↑+4HNO3，从溶液中析出的物质是氧气和铜，因此只要选择合适的物质和硝酸反应把“铜、氧元素还回去”，可补充氧化铜或者碳酸铜即可使电解液恢复到起始状态，不能选择氢氧化铜，因为氢氧化铜与硝酸反应生成的水比电解时消耗的水多，会导致硝酸铜浓度偏小； 故答案选D 12、B A．电解CuSO4溶液，阴极析出Cu，阳极生成氧气，电极反应方程式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，溶液酸性增强，pH减小，A正确； B．根据电解原理，阴极上离子的放电顺序是：Fe3+＞Cu2+＞H+＞Fe2+＞H+（水）＞Al3+，首先Fe3+得电子成为Fe2+，然后Cu2+放电析出铜，最后Fe2+放电析出铁，不会析出铝，B错误； C．Cu2+的物质的量为0.1mol，先发生CuCl2Cu+Cl2↑，然后2H2O2H2↑+O2↑，共转移了0.6mol电子，电解0.1molCuCl2消耗0.2mol电子，电解水0.2mol水消耗0.4mol电子，故加入能恢复原来状态，C正确； D．消耗1molPb，转移2mol电子，阴极上2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故生成2molNaOH，D正确； 答案选B。 13、C A．Fe作原电池负极，失电子发生氧化反应，A错误； B．石墨作正极，电极反应为，生成，石墨周围pH逐渐升高，B错误； C．阳极石墨的反应为，是黄绿色气体，溶于水使石墨附近溶液变为黄绿色，C正确； D．转移电子时，阴极生成，阳极生成，共气体，未说明气体状态，无法确定气体体积，D错误； 故选C。 14、(1)正极 (2) (3) 石墨1 变大 (4)3.36 (5)变小 （1）石墨1发生氧化反应为阳极，则与之相连的电源端，即题干中的M端为电源的正极。 （2）电解池刚开始工作时，石墨2作为阴极，溶液中的移向该极并得电子生成氢气，其电极反应式为：。 （3）电解池工作时，溶液中的阴离子向阳极移动，故往石墨1极移动。由溶液中的氧化还原方程式可知，反应生成了，因此一段时间后，混合液中的物质的量将变大。 （4）产生气体的电极反应为，由此可知，每生成 氢气需要转移 电子。若电路中转移 电子，则生成氢气的物质的量为。在标准状况下，其体积为。 （5）在电解过程中，阳极反应为，阴极反应为 ，结合溶液中的化学反应 ，加和可得到总反应方程式：。由总反应可知，随着电解的进行，溶液中产生，导致浓度增大，因此混合溶液的将变小 15、D A．用惰性电极电解饱和食盐水的离子方程式为，配平、产物均符合反应事实，A正确； B．向明矾溶液中加入溶液至沉淀质量最大时，完全沉淀，与过量反应生成，离子方程式为，配平、产物均符合反应事实，B正确； C．将溶液滴入溶液中生成普鲁士蓝沉淀，离子方程式为，配平、产物均符合反应事实，C正确； D．稀硝酸中加入少量铁屑时硝酸过量，铁被完全氧化为，正确离子方程式为，选项产物为，不符合反应事实，D错误； 故选 D。 16、D A．M是负极，N是正极。原电池中阳离子（）向正极移动，即从左到右，A正确； B．图乙中Fe为阴极，应接电源负极。图甲中M为负极，对应X端，故Fe应连X，B正确； C．尿素中N从-3价升至0价，两个N共失6e⁻，C价态不变（+4），产物为CO2和N2，配平后M电极反应式为，C正确； D．题目未说明“标准状况”，11.2 L O2物质的量不确定，无法确定增重一定为64 g，D错误； 故选D。 17、B A．用铁作电极电解饱和食盐水时，铁为活泼金属阳极，优先发生氧化反应生成Fe2+，而非氯离子放电，阳极上的反应为，A错误； B．H3PO2（次磷酸）为一元弱酸，与足量NaOH反应时，仅有一个H+被中和，生成H2PO2-和H2O，离子方程式书写正确，B正确； C．过量的H2S通入FeCl3溶液中，发生氧化还原反应，Fe3+氧化H2S生成S和Fe2+，正确的离子方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，C错误； D．向硝酸铁溶液中通入少量SO2后，溶液显酸性；在酸性条件下氧化性强于，优先氧化，离子方程式为，D错误； 故选B。 18、(1) CO-2e-+=2CO2 D 12.8 g (2) 减小 2.9 （1）①图1中，A电极通燃料为负极，电极反应式为CO-2e-+=2CO2； ②电解精炼铜时，粗铜（D）作阳极，与燃料电池的正极即B电极相连； ③利用得失电子守恒，，正极反应为，C是纯铜阴极，阴极反应为，可建立关系式：，m(Cu)=0.2 mol×64 g/mol=12.8 g； （2）①由图可知，甲池左侧为燃料，右侧为氧气，是原电池，甲池通入甲醇为负极，电极反应式为； ②乙池中石墨电极为阳极，Ag电极为阴极，总反应方程式为，溶剂减少，变多，所以pH减小； ③丙池总反应方程式为，阴极电极反应为，当乙池中生成标准状况下气体时（电极反应），转移电子，所以理论上最多产生固体。 学科网（北京）股份有限公司 $