2022年高中化学电解池知识点练习题 .pdf

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1、高中化学电解池知识点练习题一、单选题1.下列叙述中正确的是( ) 电解池是将化学能转变成电能的装置原电池是将电能转变成化学能的装置轮船上嵌入锌块来减缓轮船腐蚀的方法叫牺牲阳极的阴极保护法不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理有可能实现电镀过程相当于金属的“ 迁移 ” ，可视为物理变化锌与稀 H2SO4反应时，加入少量CuSO4溶液时，可以加快化学反应速率ABCD2.下列图示中关于铜电极的连接或描述错误的是( ) A. B. C. D. 3.用惰性电极分别电解下列各物质的水溶液，一段时间后，向剩余溶液中加入适量水能使溶液恢复到电解前浓度的是 ( ) A.4CuSOB. 24Na SOC.2C

2、uClD. N aC l4.图 1是电解饱和氯化钠溶液示意图。图2 中，x轴表示实验时流入阴极的电子的物质的量，则y轴表示 ( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - A.NanB.ClnC.OHcD.Hc5.铝表面在空气中天然形成的氧化膜耐磨性和抗蚀性不够强。控制一定的条件，用如图所示的电化学氧化法，可在铝表面生成坚硬致密且耐腐蚀的氧化膜。下列有关叙述正确的是( ) A.阴极上有金属铝生成B.电极A为石墨，电极B

3、为金属铝C.-OH 在电极 A 上放电，有氧气生成D.阳极的电极反应式为2232Al6e3H OAl O6H6.2022 年前后我国将建成首座载人空间站。为实现空间站的零排放，循环利用人体呼出的CO2并提供 O2，我国科学家研发了一种能量转化装置，总反应方程式为222CO =2CO+O。下列说法正确的是( ) A该装置将太阳能直接转化为化学能B离子交换膜为阳离子交换膜C反应完毕，该装置中电解质溶液的pH 不变DY 电极的反应：22CO +2e +H O=CO+2OH7.Journal of Energy Chemistry 报道我国科学家设计2CO 熔盐捕获与转化装置如图。下列有关说法正确的是

4、 ( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 11 页 - - - - - - - - - A. a 为负极B.熔盐可用 KOH 溶液代替C. d 的电极反应式为223CO4eC3OD.转移 1 mol 电子可捕获211.2 L CO (标准状况下 ) 8.三室式电渗析法处理含43NH NO废水的原理如图所示，在直流电场的作用下，两膜中间的+4NH和3NO 可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。工作一段时间后，在两极区均得到副产品43NH

5、NO。下列叙述正确的是( ) A.a 极为电源负极，b 极为电源正极B.c 膜是阴离子交换膜，d 膜是阳离子交换膜C.阴极电极反应式为+3222NO12H10e6OHND.当电路中通过1 mol 电子时，会有25.6 L O生成9.2019 年 9 月新能源国际高峰论坛在山西大同召开，在主题为“氢能源，引领未来”的氢能专业分论坛上介绍了新型电解生物质以葡萄糖 (6126C H O )为例 制氢技术，其工作原理如图所示，已知杂多酸一磷钼酸（简称12PMo)作催化剂使葡萄糖降解为衍生物小分子，衍生物小分子在电解过程中转化为2CO 。下列说法错误的是( ) A.M 电极上由衍生物小分子失电子发生氧化

6、反应名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - B.电解池中可使用质子交换膜C.电解过程中，阴极附近的pH 升高D.标准状况下，在阴极上生成11.2 L2H 时，阳极消耗7.5 g 葡萄糖10.全钒液流电池充电时间短,续航能力强 ,被誉为“完美电池”,工作原理如图1 所示 ,反应的离子方程式为 VO2+V3+H2O2VO+V2+2H+。以此电池电解Na2SO3溶液 (电极材料为石墨),可再生 NaOH,同时得到 H2SO4

7、,其原理如图2 所示。下列说法正确的是A.电解 Na2SO3溶液时 ,a极与电池负极相连,图 1 中 H+从电池右边移向左边B.电解时 b 极的电极反应式为23SO+H2O-2e-=24SO +2H+ C.电池放电时 ,负极的电极反应式为2VO+e-+2H+=24SO +H2O D.若电解过程中图2 所有液体进出口密闭,则消耗 12.6 g Na2SO3,阴极区变化的质量为4.6 g 11.利用电化学方法，以甲醇、CO 和 O2为原料合成有机物（CH3O)2CO(DMC) 的工作原理如图所示（A 电极和 B 电极均为石墨）。下列说法不正确的是（）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - -

8、 - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - A.A 电极的电极反应式为 2CH3OH +CO -2e-= (CH3O)2CO +2H +B.电极接流电源负极，B 电极上有1mol O2参与反应时， A 电极上生成 1 mol (CH3O)2CO C.合成过程中， H +通过质子交换膜由左池向右池移动，右池中所盛放的电解质溶液可以是稀硫酸D.该合成过程中涉及电能转变成化学能12.普通电解精炼铜的方法所制备的铜中往往仍含杂质，利用下面的双膜（阴离子交换膜和过滤膜）电解装置可

9、制备高纯度的Cu。下列有关叙述正确的是( ) A.电极 a为粗铜，电极 b为精铜B.甲膜为过滤膜，可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区C.乙膜为阴离子交换膜，可阻止杂质阳离子进入阴极区D.当电路中通过1mol电子时，可生成32g精铜二、填空题13.观察下列装置，回答下列问题。(1) 甲装置中通入乙醇的电极反应式为_ 。(2) 用上图装置电解200 mL 1mol/L CuSO4溶液，石墨电极上的电极反应式是_，在 Ag 电极名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 1

10、1 页 - - - - - - - - - 附近观察到的现象是_ 。(3) 电解一段时间，当甲池消耗了112 mLO2(标况下 )，此时乙装置中溶液的pH 为_(忽略电解前后体积变化)。若要将该溶液完全恢复到电解前的浓度和pH，需要补充的物质是_，其物质的量为_。(4) 丙装置中总反应的离子方程式为_ 。三、实验题14.中学电化学装置主要有原电池、电解池和电镀池。（1）电镀铜时，镀件与电源的极连接，电解质溶液应选用（填化学式）。（2）用惰性电极电解硫酸铜溶液时，若阴阳两极产生气体的体积相等且和为2.24 L（标准状况下测定）时，需加入（填化学式） g，才能使溶液恢复到原状态。（3）化学镀的原理

11、是利用化学反应生成金属单质沉淀在镀件表面形成镀层。若用铜盐进行化学镀铜，应选用（填“氧化剂”或“还原剂”）与之反应。某化学镀铜的反应速率随镀液pH 变化如图所示。该镀铜过程中，镀液pH 控制在 12.5 左右。据图中信息，给出使反应停止的方法：。15.如图所示装置，C、D、E、F都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同（假设通电前后溶液体积不变），A、B 为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色，请回答: （1）A 极是电源的。（2）C 极的电极反应式为。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心

12、整理 - - - - - - - 第 6 页，共 11 页 - - - - - - - - - （3）现用丙装置给镀件铜镀银，则H 应该是（填“镀层金属”或“镀件”），电镀液是溶液。当乙中溶液pH 是 13 时（此时乙溶液的体积为500 mL），丙中镀件上析出银的质量为克，甲中溶液的pH （填“变大”“变小”或“不变”）（4）若将 C 电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反应的离子方程式是。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 11 页 - - - - -

13、- - - - 参考答案1.答案： A 解析：2.答案： C 解析：本题考查电化学装置的分析。A 项，该原电池中，锌比铜活泼，锌作负极，铜作正极；B项，电解精炼铜时，粗铜作阳极，阳极上铜或比铜活泼的金属杂质失电子发生氧化反应，纯铜作阴极，阴极上铜离子得电子发生还原反应；C 项，电镀时，镀层铜作阳极，镀件作阴极，电解过程中，铜单质在阴极析出；D 项，电解氯化铜溶液时，惰性电极作阳极，阳极上氯离子失电子生成氯气，无论阴极是否是活泼金属，阴极上都是铜离子得电子生成铜。3.答案： B 解析：本题考查电解质溶液的电解及恢复。4CuSO为不活泼金属的含氧酸盐，电解对象为2+Cu和水，所以要恢复到电解前的浓

14、度需加CuO，A 项错误；24Na SO为活泼金属的含氧酸盐，电解对象为水，所以要恢复到电解前的浓度需加水，B 项正确；2CuCl为不活泼金属的无氧酸盐，电解对象为电解质，所以要恢复到电解前的浓度需加电解质本身，C项错误；NaCl为活泼金属的无氧酸盐，电解对象为Cl 和水，所以要恢复到电解前的浓度需加HCl ，D 项错误。4.答案： C 解析：本题考查电解池的工作原理。由图1 可知，左侧石墨（C）连接电源的正极，则为阳极，电解质溶液中的Cl 失电子发生氧化反应，电极反应式为22Cl2eC=l，右侧石墨（ C）连接电源的负极，则为阴极，电解质溶液中的2H O 得电子发生还原反应，电极反应式为22

15、2H O2eH2OH。 A 项， Na未参与电极反应，溶液中Nan不变，错误；B 项，阳极上电解质溶液中的Cl 失电子，电极反应式为22Cl2eCl，所以-Cln减小，错误；C项，电解反应的方程式为2222NaCl2H O2NaOHClH电解，OHn增加，OHc增大，正确；D 项，OHc增大，由水的离子积可知+Hc减小，错误。5.答案： D 解析： A.阴极反应：22HeH，错误；B.电极 A 为 Al，错误； C.电解质为硫酸溶液，氢氧根离子不可能参加反应，错误；D. 阳极反应：2232Al3H O6eAl O6H ，正确。6. 答案： C 解析：7.答案： C 解析：分析题图可得,c 电极

16、上氧离子失电子被氧化,故 c 作阳极 ,则 a为正极 ,A 错误 ;若用 KOH 溶液作电解液 ,则该装置为电解水的装置,阴极上是氢离子得电子生成氢气,当电解质溶液吸收足量的二氧化碳后变为碳酸氢钾溶液,不能再吸收二氧化碳,B 错误；由题图知,d电极得电子 ,电极反应式为名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 11 页 - - - - - - - - - 223CO4eC3O,C 正确；碳元素的化合价由+4 变为 0,则转移 1 mol 电子可捕获25.6 L CO

17、(标准状况下） ,故 D 错误。8.答案： A 解析：根据题给信息“工作一段时间后,在两极区均得到副产品43NH NO ” ,结合题图可知 ,室中的+4NH 移向室 ,c 膜为阳离子交换膜,室的3NO 移向室 ,d 膜为阴离子交换膜;阳离子移向阴极,阴离子移向阳极 ,故 a极为电源负极 ,b 极为电源正极。室为阴极室,H放电 ,阴极电极反应式为22H2eH,室为阳极室 ,OH放电 ,阳极电极反应式为224OH4eO2H O 。综上可知,A 正确 ,B、C 错误 ;当电路中通过1 mol 电子时 ,有20.25 mol O生成 ,但未说明是否在标准状况下,故不能用 22.4 L/mol 计算 ,

18、D 错误。9.答案： D 解析： M 电极接直流电源正极，M 作阳极，由信息知，M 电极上由衍生物小分子失电子发生氧化反应， A 正确；该装置阳极上葡萄糖失电子后生成+H，+H通过质子交换膜进入阴极区，N 电极反应式为22H2eH ，在循环泵的作用下进入气流分离罐分离出去，该装置应使用质子交换膜，B 正 确；电解过程中，阴极反应式为22H2eH ，消耗+H，pH 升高， C 正确；电解过程中，阳极消耗的葡萄糖逐渐降解为衍生物小分子，最终转化为2CO ，但不一定全部转化为2CO ，1 mol葡萄糖转化的产物不同，则转移的电子数不同，即在阴极上生成标准状况下11.2 L2H 时，消耗的葡萄糖的质量

19、不确定，D 错误。10.答案： B 解析： A项，电解时 Na+移向阴极，则 a极为阴极，应与电池负极放电相连；由VO2+V3+H2O2VO+V2+2H+得，放电时， VO2+2VO,V化合价升高，所以，图1中左侧为电池的负极，右侧为正极，则图1中电池内部 H+应从左向右移动，故错误。B项，电解时23SO移向 b极（阳极）失电子生成24SO，则 b极的电极反应式为23SO+H2O-2e-=24SO+2H+，故正确。 C项，电池放电时，负极的电极反应式为VO2+-e-+H2O=2VO+2H+，故错误。 D项，消耗 12.6 g Na2SO3（0.1 mol），转移 0.2 mol e-，有 0.

20、2 mol Na+移入阴极区，同时，0.2 mol H+在阴极得电子生成0.1 mol氢气逸出，即溶液质量的变化为0.2 mol23 g/mol-0.1 mol 2 g/mol = 4.4g ，故错误。11.答案： B 解析：甲醇和CO 在 A 电极上转变为DMC,A 电极的电极反应式为 2CH3OH + CO-2e-=(CH3O)2CO+2H+ ,A 正确；O2 在 B 电极上发生还原反应，则B 电极为阴极，接直流电源负极，当B 电极上有1 mol O2被还原时将生成2 mol (CH3O)2CO)，B 错误；合成过程中， A 电极处生成 H+ ,B 电极处 O2与 H+结合生成 H2O,合

21、成过程中H +通过质子交换膜向阴极（B 电极）移动 ,右池中所盛放的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - 电解质溶液可为稀硫酸,C 正确;该装置为电解池,合成过程中涉及电能转变成化学能，D 正确。12.答案： D 解析：电解精炼铜中，粗铜作阳极，接电源正极，A项错误；乙膜为过滤膜，先对阳极区的阳极泥及漂浮物过滤，甲膜为阴离子交换膜，防止阳极溶解的杂质阳离子进入阴极区，同时3NO可穿过该膜，平衡阳极区电荷，B、C项错误

22、；阴极只有2+Cu放电，转移 1mol电子时，生成 0.5mol Cu ，D项正确。13.答案： (1)2-2532C H OH 12e +16OH=2CO+11H O-；(2)224OH4e =H O+O或222H O4e =O+4H；有红色固体 (Cu)析出；(3) 1；CuO 或3CuCO ； 0.01mol；(4) 2+2222Mg+2Cl+2H OMg OH+HCl电解解析： (1)装置中通入燃料乙醇的电极是负极,发生失电子的氧化反应,电极反应式为：2-2532C H OH 12e +16OH=2CO +11H O- (2)用上图装置电解200mL 1mol/L CuSO4 溶液一段

23、时间 ,当甲池消耗了112mL O2(标况下 )即0.005mol,此时转移电子是0.02mol,电解硫酸铜的总反应：2CuSO4+2H2O 通电2242Cu+O+2H SO,此时产生硫酸的物质的量是0.01mol,c(H+)=0.02 mol0.2L=0.1mol/L，pH=1，产生 Cu0.01mol，(3)根据：出什么加什么，出多少加多少的思想，若要将该溶液完全恢复到电解前的浓度和pH，需要补充的物质是CuO，根据元素守恒，加入氧化铜物质的量是0.01mol(4)电解氯化镁溶液,在阳极产生氯气,在阴极上产生的是氢氧化镁和氢气,装置中总反应的离子方程式为：2+2222Mg+2Cl+2H O

24、Mg OH+HCl电解。14.答案：（ 1）负；4CuSO 溶液（2）2Cu OH；4.9 （3）还原剂调节溶液的pH 在 89之间解析：（ 1）电镀铜时，镀件作阴极，与电源的负极相连，用4CuSO 溶液作电解液。（2）阳极电极反应式为-224OH4e =2HOO，阴极电极反应式为2+2CuueC=、+22H2e =H，22=0.0oHlO5 mnn，说明 0.05 mol 的4CuSO 电解完全后又电解了0.05 mol的水，因此，复原需要加入0.05 mol 的2Cu OH。（3）把2+Cu转化为 Cu，需要加入还原剂与之反应。根据图象，降低溶液的pH 在 89 之间，反应速率为0，即反应

25、停止。15.答案：（ 1）正极（2）-224OH4eO2H O（或2+22O4eH4OH）（3）镀件；3AgNO；5.4；变小名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - （4）2+2+Fe+CuFeCu电解解析： （1）C、D、E、F 都是惰性电极，将直流电源接通后，F 极附近呈红色，说明F电极附近溶液呈碱性，氢离子放电，使氢氧根离子浓度增大，则F 为阴极，所以C、E、G 为阳极， D、F、H 为阴极， A 为正极、 B

26、 为负极， C 电极上水中的-OH 放电、 D 电极上2+Cu放电、 E 电极上 Cl-放电， F电极上+H放电。（2）C 电极为阳极，水中的-OH 放电生成2O ，电极反应式为-224OH4eOH2O 或2+22O4eH4OH 。（3）用丙装置给铜件镀银，H 为阴极，则H 是镀件，电镀液是3AgNO溶液；乙中电池反应为2222Nal2O2NaOHCHC+lH电解，当乙中溶液pH13 时（此时乙溶液体积为500 mL），生成 n（NaOH） 0.1 mol/L 0.5 L 0.05 mol，转移电子的物质的量为0.05 mol，根据串联电路中转移电子相等，则丙中镀件上析出银的质量0.05 mol108g/mol5.4 g1；甲中电池反应电解为422242CuSO2HOCu+2H SO2O电解，则甲中溶液的pH 变小。（4）甲中若将C 电极换为铁，其他装置都不变，则甲中阳极上铁失电子发生氧化反应生成2+Fe，阴极上铜离子发生还原反应生成Cu，所以电池反应为2+2+Fe+CuCuFe电解。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - -