高中化学电解池知识点练习题(附答案)

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()①电解池是将化学能转变成电能的装置②原电池是将电能转变成化学能的装置③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④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⑤电镀过程相当于金属的“迁移”，可视为物理变化⑥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A．③④⑥ B．①③④ C．②④⑤ 2.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. B. C. D.NaCl4.图1是电解饱和氯化钠溶液示意图。图2中，轴表示实验时流入阴极的电子的物质的量，则轴表示()

A. B. C. D.5.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为金属铝C.在电极A上放电，有氧气生成D.阳极的电极反应式为6.2022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。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D．Y电极的反应：7.《JournalofEnergyChemistry》报道我国科学家设计熔盐捕获与转化装置如图。下列有关说法正确的是()A.为负极B.熔盐可用溶液代替C.的电极反应式为D.转移电子可捕获(标准状况下)8.三室式电渗析法处理含废水的原理如图所示，在直流电场的作用下，两膜中间的和可通过离子交换膜，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。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D.当电路中通过电子时，会有生成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()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)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。下列说法错误的是()M电极上由衍生物小分子失电子发生氧化反应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11.2L时，阳极消耗7.5g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++H2O+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,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+H2O-2e-=+2H+C.电池放电时,负极的电极反应式为+e-+2H+=+H2OD.若电解过程中图2所有液体进出口密闭,则消耗12.6gNa2SO3,阴极区变化的质量为4.6 g11.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（）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1molO2参与反应时，A电极上生成1mol(CH3O)2COC.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200mL1mol/LCuSO4溶液，石墨电极上的电极反应式是________，在Ag电极附近观察到的现象是_____________________________。(3)电解一段时间，当甲池消耗了112mLO2(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2.24L（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）化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉淀在镀件表面形成镀层。①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。②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。（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500mL），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。

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。为不活泼金属的含氧酸盐，电解对象为和水，所以要恢复到电解前的浓度需加CuO，A项错误；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；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，电解质溶液中的失电子发生氧化反应，电极反应式为，右侧石墨（C）连接电源的负极，则为阴极，电解质溶液中的得电子发生还原反应，电极反应式为。A项，未参与电极反应，溶液中不变，错误；B项，阳极上电解质溶液中的失电子，电极反应式为，所以减小，错误；C项，电解反应的方程式为，增加，增大，正确；D项，增大，由水的离子积可知减小，错误。5.答案：D解析：A.阴极反应：，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：，正确。6.答案：C解析：7.答案：C解析：分析题图可得,c电极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,C正确；碳元素的化合价由+4变为0,则转移电子可捕获(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”,结合题图可知,Ⅱ室中的移向Ⅰ室,c膜为阳离子交换膜,Ⅱ室的移向Ⅲ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。Ⅰ室为阴极室,放电,阴极电极反应式为,Ⅲ室为阳极室,放电,阳极电极反应式为。综上可知,A正确,B、C错误;当电路中通过电子时,有生成,但未说明是否在标准状况下,故不能用计算,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，通过质子交换膜进入阴极区，N电极反应式为，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，消耗，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，但不一定全部转化为，1mol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11.2L时，消耗的葡萄糖的质量不确定，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++H2O+V2++2H+得，放电时，VO2+→,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，电解时移向b极（阳极）失电子生成，则b极的电极反应式为+H2O-2e-=+2H+，故正确。C项，电池放电时，负极的电极反应式为VO2+-e-+H2O=+2H+，故错误。D项，消耗12.6gNa2SO3（0.1mol），转移0.2mole-，有0.2molNa+移入阴极区，同时，0.2molH+在阴极得电子生成0.1mol氢气逸出，即溶液质量的变化为0.2mol×23g/mol-0.1mol×2g/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1molO2被还原时将生成2molA,B电极处O2与H+结合生成H2O,合成过程中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,合成过程中涉电能转变成化学能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，同时可穿过该膜，平衡阳极区电荷，B、C项错误；阴极只有放电，转移1mol电子时，生成0.5molCu，D项正确。13.答案：(1)；(2)↑或↑+；有红色固体(Cu)析出；(3)1；CuO或；0.01mol；(4)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)用上图装置电解200mL

1mol/L

CuSO4溶液一段时间,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

,此时产生硫酸的物质的量是0.01mol,c(H+)=0.02mol0.2L=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：。14.答案：（1）负；溶液（2）；4.9（3）①还原剂②调节溶液的pH在8～9之间解析：（1）电镀铜时，镀件作阴极，与电源的负极相连，用溶液作电解液。（2）阳极电极反应式为，阴极电极反应式为、，，说明0.05mol的电解完全后又电解了0.05mol的水，因此，复原需要加入0.05mol的。（3）①把转化为Cu，需要加入还原剂与之反应。②根据图象，降低溶液的pH在8～9之间，反应速率为0，即反应停止。15.答案：（1）正极（2）（或）（3）镀件；；5.4；变小（4）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为负