第四章 第二节 第2课时 电解原理的应用（Word）-【满分思维·同步精炼】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册同步测试学生用书（人教版）

第2课时　电解原理的应用 [教材知识——一遍过] 1.C　与电源正极相连的电极为阳极，溶液中的氯离子在阳极失电子生成氯气，出口①处的物质是氯气，A正确；溶液中水电离出的氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，出口②处的物质是氢气，离子交换膜是阳离子交换膜，允许阳离子通过，不能让阴离子通过，B正确；电解饱和食盐水过程中生成氢氧化钠、氢气和氯气，反应的离子方程式为2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－，C错误；该装置是电解池，将电能转化为化学能，D正确。 2.B　电解1 L 0.2 mol·L－1 NaCl溶液，有NaOH生成，溶液显碱性，滴有酚酞的NaCl溶液变为红色，A正确；未注明是否为标准状况下的44.8 mL HCl气体体积，B错误；a试管收集到H2，b试管收集到Cl2，理论上产生的气体在相同条件下，体积相同，但反应过程中生成OH－，OH－与Cl2反应，使b试管收集到的Cl2的体积略小于a试管收集到的H2的体积，C正确；B电极先发生反应：2Cl－－2e－Cl2↑，Cl－完全放电后会发生反应：4OH－－4e－O2↑＋2H2O，A电极的电极反应式仅为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，D正确。 3.B　燃料电池中，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O4OH－，故A正确；此装置用于粗铜精炼时，阳极溶解的金属有铜、锌、铁等，阴极析出的只有铜，所以电解质溶液中铜离子浓度减小，故B错误；电解池中阳离子向阴极移动，故Cu2＋向b极移动，故C正确；电解精炼铜时，粗铜作阳极、纯铜作阴极，所以a极为粗铜，b极为纯铜，当通入1 mol氢气时，转移2 mol电子，则根据Cu2＋＋2e－Cu，可得到64 g精铜，故D正确。 4.D　电解池阳极发生氧化反应：Ni－2e－Ni2＋（主要）。因为粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt杂质，电解过程中，阳极会溶解Fe、Zn、Ni，而阴极只析出Ni，故阳极质量减少的量与阴极质量增加的量不一定相等。电解后，溶液中存在的金属阳离子除Fe2＋和Zn2＋外，还有Ni2＋，电解槽底部的阳极泥中不可能存在Fe、Zn，因为Fe、Zn比Ni活泼。 5.D　要在铁制镀件上镀铜，需要铜片与电源正极相连，作阳极，其电极反应式为Cu－2e－Cu2＋，铁制镀件与电源负极相连，作阴极，电极反应式为Cu2＋＋2e－Cu。铁制镀件上存在铁锈和油污，可以采用砂纸打磨的方式来除去杂质，A正确；阴极发生还原反应，开始是铜离子得到电子被还原，Cu2＋消耗完，水电离出的氢离子得到电子被还原，B正确；溶液中的亚铁离子能与铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀，则从阴极区取少量溶液于试管中，再滴入2滴铁氰化钾溶液，可根据是否产生蓝色沉淀的现象来达到检验电镀液中是否有铁元素的实验目的，C正确；阳极铜片溶解，阴极铜离子析出，依据电荷守恒，阳极减少的铜与阴极增加的铜质量相等，D错误。 6.C　由O2－的移动方向可知，b为电源正极，A错误；石墨电极作阳极，发生氧化反应，B错误；每生成0.1 mol Ti，转移0.4 mol电子，D错误。 7.D　由题图可知，该装置为电解池，石墨电极为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O－4e－O2↑＋4H＋，放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动，钴电极为阴极，钴离子在阴极得到电子发生还原反应生成钴，电极反应式为Co2＋＋2e－Co，氯离子通过阴离子交换膜由Ⅲ室向Ⅱ室移动，电解的总反应为2Co2＋＋2H2O2Co ＋O2↑＋4H＋。由分析可知，Ⅰ室为阳极室，阳极发生的电极反应为2H2O－4e－O2↑＋4H＋，放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动，使Ⅱ室中氢离子浓度增大，溶液pH减小，Ⅰ室中水的量减少，H＋浓度增大，溶液pH减小，故A错误；由分析可知，阴极生成1 mol钴，阳极有1 mol水放电，则Ⅰ室溶液质量减少18 g，故B错误；若移除离子交换膜，因氯离子的放电能力强于水，氯离子会在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，则移除离子交换膜后，石墨电极上的电极反应会发生变化，故C错误；由分析可知，电解的总反应为2Co2＋＋2H2O2Co ＋O2↑＋4H＋，故D正确。 ｜解题指导｜ 物质制备中多室电解池的分析思路 8.B　根据题给装置图，生成氢气的一极为阴极，所以电极D为阴极，发生还原反应，其电极反应式为2H2O＋2e－2OH－＋H2↑，电极C为阳极，发生氧化反应，其电极反应式为S－2e－＋H2O S＋2H＋；电极A为负极，二氧化硫失去电子生成硫酸根离子，发生氧化反应，其电极反应式为SO2－2e－＋2H2OS＋4H＋；电极B为正极，氧气得到电子，发生还原反应，其电极反应式为O2＋4e－＋4H＋2H2O。电极A为负极，二氧化硫失去电子生成硫酸根离子，发生氧化反应，其电极反应式为SO2－2e－＋2H2OS＋4H＋，A正确；C是阳极，亚硫酸根离子通过膜P移向电极C，在C极上发生氧化反应生成硫酸根离子，故膜P是阴离子交换膜，B错误；根据分析，X、Y分别为H2SO4和NaOH，C正确；甲池和乙池中都生成了H2SO4，两池中转移电子数相同，故各生成98 g硫酸，转移2 mol电子，需要氧气0.5 mol，标准状况下的体积为11.2 L，D正确。 [高考趋向——全练通] 1.D　84消毒液的有效成分是NaClO。电解食盐水，阴极：2H2O＋2e－H2↑＋2OH－、阳极：2Cl－－2e－Cl2↑；理想的装置：装置上方的电极为阴极，生成NaOH和氢气，下方电极为阳极，生成Cl2，Cl2向上扩散与NaOH溶液充分接触，生成NaClO；故最适宜的是D装置。 2.B　铁棒作阴极，阴极上放电的是氢离子，而不是氯离子，所以阴极上得不到氯气，淀粉碘化钾溶液不会变蓝，故A不符合题意；锌作负极，铜作正极，发生自发的氧化还原反应：Zn＋Cu2＋Zn2＋＋Cu，符合构成原电池的条件，故B符合题意；电解精炼铜时，粗铜作阳极，精铜作阴极，故C不符合题意；铁作阳极，铁自身放电，消耗铁电极，无法镀银，故D不符合题意。 3.C　如题图1，C1与电源正极相连，为阳极，C2与电源的负极相连，为阴极；如题图2，C1与电源正极相连，为阳极，C2与电源的负极相连，为阴极，铜棒上A端为阴极，B端为阳极，据此回答。若用图1装置做电解精炼铜实验，则粗铜作阳极、纯铜作阴极，C2与电源的负极相连，为阴极，故C2为纯铜，A错误；若用图1装置做电镀铜实验，则Cu为阳极、镀件为阴极，即C2为镀件，B错误；由分析知，铜棒上A端为阴极，B端为阳极，电子由阳极流向阴极，即铜棒上的电子流向为B→A，C正确；若图2装置中C1、C2均为碳棒，C2为阴极，电极反应式为Cu2＋＋2e－Cu，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第❷课时　 电解原理的应用 电解饱和食盐水 1.如图是工业上电解饱和食盐水的装置示意图，下列说法中不正确的是（　　） A.装置出口①处的物质是氯气 B.出口②处的物质是氢气，该离子交换膜不能让阴离子通过 C.装置中发生反应的离子方程式为2Cl－＋2H＋Cl2↑＋H2↑ D.该装置将电能转化为化学能 2.用石墨作电极，电解1 L 0.2 mol·L－1 NaCl溶液的装置如图，当电路中通过0.002 mol e－时，下列说法错误的是（　　） A.滴有酚酞的NaCl溶液变为红色 B.通入44.8 mL HCl，可使电解质溶液恢复到电解前的状态 C.a试管中的气体体积略大于b试管中的 D.A极的电极反应式仅为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－ 电镀和金属的精炼 3.（2026·重庆高二月考）以碱性氢氧燃料电池为电源进行粗铜精炼时的实验装置如图所示。下列说法错误的是（　　） A.燃料电池中正极反应为O2＋4e－＋2H2O4OH－ B.此装置用于粗铜精炼时，硫酸铜溶液的浓度不变 C.硫酸铜溶液中Cu2＋向b极移动 D.若用该装置进行粗铜的精炼，当通入1 mol氢气时，理论上可得到64 g精铜 4.（2026·浙江丽水高二测试）金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt杂质，可用电解法制备高纯度的镍。下列叙述正确的是（氧化性：Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋）（　　） A.阳极发生还原反应，其电极反应为Ni2＋＋2e－Ni B.电解过程中，阳极质量减少的量与阴极质量增加的量一定相等 C.电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋ D.电解后，电解槽底部的阳极泥中不可能有Fe和Zn 5.如图所示，连接2～3 V的直流电源进行铁制镀件镀铜，铁制镀件在电镀前需除油、除锈处理，某同学选用的电镀液为0.1 mol·L－1CuSO4溶液。下列说法不正确的是（　　） A.除去镀件表面的铁锈先用砂纸打磨干净，再放入稀硫酸中 B.实验中，阴极表面可发生的反应有2H＋＋2e－H2↑、Cu2＋＋2e－Cu C.欲检验电镀液中是否有Fe元素，可从阴极区取少量溶液于试管中，再滴入2滴K3溶液 D.铁制镀件镀铜，阳极减少的质量与阴极增加的质量不相等 电冶金 6.21世纪是钛的世纪，在800～1 000 ℃时电解TiO2可制得钛，装置如图所示。下列叙述正确的是（　　） A.a为电源的正极 B.石墨电极上发生还原反应 C.阴极发生的反应为TiO2＋4e－Ti＋2O2－ D.每生成0.1 mol Ti，转移0.2 mol电子 7.（2026·浙江金华高二测试）钴（Co）的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是（　　） A.工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大 B.生成1 mol Co，Ⅰ室溶液质量理论上减少16 g C.移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变 D.电解总反应：2Co2＋＋2H2O2Co＋O2↑＋4H＋ 存在离子交换膜的电解池产物分析　 8.（2026·山东青岛高二质检）硫酸的制备可以采用电化学方法进行。以SO2和Na2SO3为原料，原理如图（A、B为多孔石墨电极，C、D为惰性电极）。下列说法错误的是（　　） A.电极A为负极，电极反应式为SO2－2e－＋2H2OS＋4H＋ B.膜P为阳离子交换膜，S透过膜Q向电极D移动 C.X、Y分别为H2SO4和NaOH D.若制备196 g硫酸，则需要标准状况下O2的体积为11.2 L 　 突出真实情境　倡导学以致用 1.利用家中常见物品可以自制少量84消毒液。某同学设计了以下几种装置（装置内盛放的均为饱和食盐水），其中最适宜的是（　　） 注重实验探究　凸显学科特色 2.下列实验装置能达到实验目的的是（　　） A.电解饱和食盐水 并检验生成的气体 B.构成锌铜原电池 C.电解精炼铜 D.铁片镀银 3.（2026·浙江丽水高二质检）某化学学习小组设计探究电解CuSO4溶液的实验装置如图1、图2所示（图2中为Cu棒）： 下列判断正确的是（　　） A.若用图1装置做电解精炼铜实验，C2为粗铜 B.若用图1装置做电镀铜实验，C2为精铜 C.若图2装置中C1、C2均为碳棒，铜棒上的电子流向为B→A D.若图2装置中C1、C2均为碳棒，C2极的电极反应式为2H＋＋2e－H2↑ 学科网（北京）股份有限公司 $