高中化學(xué)人教版化學(xué)反應(yīng)原理第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)電解池（全國(guó)一等獎(jiǎng)）

§4．3．1電解池一．選擇題（每題6分、共60分）1．已知蓄電池在充電時(shí)作電解池，放電時(shí)作原電池。鉛蓄電池上有兩個(gè)接線柱，一個(gè)接線柱旁標(biāo)有“+”，另一個(gè)接線柱旁標(biāo)有“-”。關(guān)于標(biāo)有“+”的接線柱，下列說法中正確的是（）A．充電時(shí)作陽(yáng)極，放電時(shí)作負(fù)極B．充電時(shí)作陽(yáng)極，放電時(shí)作正極C．充電時(shí)作陰極，放電時(shí)作負(fù)極D．充電時(shí)作陰極，放電時(shí)作正極2．在電解水制取H2和O2時(shí)，為了增強(qiáng)導(dǎo)電性，常常要加入一些電解質(zhì)，最好選用下列物質(zhì)中的（）A．NaOHB．HClC．NaClD．CuSO43．用石墨做電極電解CuSO4溶液。通電一段時(shí)間后，欲使用電解液恢復(fù)到起始狀態(tài)，應(yīng)向溶液中加入適量的（）A．CuSO4 B．H2O C．CuO D．CuSO4·5H2O4．pH＝a的某電解質(zhì)溶液中，插入兩支惰性電極通直流電一段時(shí)間后，溶液的pH＞a，則該電解質(zhì)可能是（）A．NaOHB．H2SO4C．AgNO3D．Na2SO5．某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)如圖2裝置。下列敘述不正確的是（）A．a(chǎn)和b不連接時(shí)，鐵片上會(huì)有金屬銅析出B．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：Cu2＋+2e-=CuC．無論a和b是否連接，鐵片均會(huì)溶解，溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色D．a(chǎn)、b分別連接直流電源正、負(fù)極，電壓足夠大時(shí)，Cu2＋向銅電極移動(dòng)6．右圖是電解CuCl2溶液的裝置，c、d均為石墨電極，下列有關(guān)的判斷正確的是（）A．a(chǎn)為負(fù)極，b為正極B．a(chǎn)為陽(yáng)極，b為陰極C．電解過程中，d電極質(zhì)量增加D．電解過程中，氯離子濃度不變7．(2023·高考福建卷)某模擬“人工樹葉”電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。下列說法正確的是()A．該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能B．該裝置工作時(shí)，H＋從b極區(qū)向a極區(qū)遷移C．每生成1molO2，有44gCO2被還原D．a(chǎn)電極的反應(yīng)為3CO2＋18H＋－18e－=C3H8O＋5H2O8．在水中加入等物質(zhì)的量的Ag+、Pb2+、Na+、SO42-、NO3-、Cl-，該溶液放在用惰性材料作電極的電解槽中，通電片刻，則氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為（）A．∶108B．16∶207C．8∶1D．1089．電解100mL含c（H+）＝L的下列溶液，當(dāng)電路中通過電子時(shí)，理論上析出金屬質(zhì)量最大的是（）A．LAg+B．LZn2+C．LCu2+D．LPb2+10．有三個(gè)燒杯，分別盛有足量的氯化銅，氯化鉀和硝酸銀三種溶液；均以Pt作電極，將它們串聯(lián)在一起電解一定時(shí)間，測(cè)得電極增重總和2.8克，這時(shí)產(chǎn)生的有色氣體與無色氣體的物質(zhì)的量之比為A．4：1B．1：1C．4：3D．3：4二．非選擇題（共40分）11．（12分）4．用惰性電極電解NaCl和CuSO4的混合溶液，電解過程中兩極均有兩種產(chǎn)物產(chǎn)生，判斷陰、陽(yáng)兩極的產(chǎn)物并寫出電極反應(yīng)方程式。(1)陽(yáng)極產(chǎn)物：___________，_________；電極反應(yīng)：______________________________，_______________________________。(2)陰極產(chǎn)物：__________，__________；電極反應(yīng)：________________________，_____________________________。12．（14分）右圖為以惰性電極進(jìn)行電解：（1）寫出各電極上的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式：A：____________________，B：_________________，總反應(yīng)方程式：________________________；C：____________________，D：____________________，總反應(yīng)方程式：。（2）在A、B、C、D各電極上析出生成物的物質(zhì)的量比為__________________。13．（14分）下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放100g%的NaOH溶液．足量的CuSO4溶液和100g%的K2SO4溶液，電極均為石墨電極。接通電源，經(jīng)過一段時(shí)間后，測(cè)得丙中K2SO4濃度為%，乙中c據(jù)此回答問題：（1）①電源的N端為極；②電極e上發(fā)生的電極反應(yīng)為；③列式計(jì)算電極b上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積：；④電極c的質(zhì)量變化是g；⑤電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化，簡(jiǎn)述其原因：甲溶液乙溶液丙溶液（2）如果電解過程中銅全部析出，此時(shí)電解能否繼續(xù)進(jìn)行，為什么？?！?．3．2電解池一、選擇題（每題6分，60分）1．下列描述中，不符合生產(chǎn)實(shí)際的是（）A．電解熔融的氯化鈉制取金屬鈉，用鐵作陽(yáng)極B．電解法精煉粗銅，用純銅作陰極C．電解飽和食鹽水制燒堿，用鐵作陰極D．在鍍件上電鍍銅，用銅作陽(yáng)極2．利用如圖所示裝置模擬電解原理在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。下列說法正確的是()A．氯堿工業(yè)中，X電極上反應(yīng)式是4OH－－4e－=2H2O＋O2↑B．電解精煉銅時(shí)，Z溶液中的Cu2＋濃度不變C．在鐵片上鍍銅時(shí)，Y是純銅D．制取金屬鎂時(shí)，Z是熔融的氯化鎂3．以KCl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅，下列說法正確的是()A．未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池，電鍍過程是該原電池的充電過程B．因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，電鍍時(shí)通過的電量與鋅的析出量無確定關(guān)系C．電鍍時(shí)保持電流恒定，升高溫度不改變電解反應(yīng)速率D．鍍鋅層破損后即對(duì)鐵制品失去保護(hù)作用4．將右圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的K閉合，下列判斷正確的是（）A．Cu電極上發(fā)生還原反應(yīng)B．電子沿Zn→a→b→Cu路徑流動(dòng)C．片刻后甲池中c（SO42-）增大D．片刻后可觀察到濾紙b點(diǎn)變紅色5．電解裝置如圖所示，電解槽內(nèi)裝有KI及淀粉溶液，中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通電，發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍(lán)色，一段時(shí)間后，藍(lán)色逐漸變淺。已知:3I2+6OH—==IO3—+5I—+3H2O,下列說法不正確的是（）A．右側(cè)發(fā)生的電極方程式：2H2O+2e—==H2↑+2OH—B．電解結(jié)束時(shí)，右側(cè)溶液中含有IO3—C．電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式KI+3H2O======KIO3+3H2↑D．如果用陽(yáng)離子交換膜代替陰離子交換膜，電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學(xué)方程式不變（陰離子交換膜只允許陰離子、水分子自由通過，不允許陽(yáng)離子及其它分子通過。）6．下圖所示的電解池I和II中，a、b、c和d均為Pt電極。電解過程中，電極b和d上沒有氣體逸出，但質(zhì)量均增大，且增重b>d。符合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的鹽溶液是（）選項(xiàng)XYA．MgSO4CuSO4B．AgNO3Pb(NO3)2C．FeSO4Al2(SO4)3D．CuSO4AgNO37．金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是（）（已知：氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+）A．陽(yáng)極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：Ni2++2e-=NiB．電解過程中，陽(yáng)極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等C．電解后，溶液中存在的金屬陽(yáng)離子只有Fe2+和Zn2+D．電解后，電解槽底部的陽(yáng)極泥中只有Cu和Pt8．將分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁的三個(gè)電解槽串聯(lián)，在一定條件下通電一段時(shí)間后，析出鉀、鎂、鋁的物質(zhì)的量之比為（）A．1:2:3B．.3:2:1C．6:3:1D．.6:3:29．如圖為電解飽和食鹽水的簡(jiǎn)易裝置，下列有關(guān)說法正確的是（）A．電解一段時(shí)間后，往蛋殼中的溶液中滴加幾滴酚酞，呈紅色B．蛋殼表面纏繞鐵絲發(fā)生氧化反應(yīng)C．鐵絲表面生成的氣體能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)D．蛋殼可阻止生成的氯氣與氫氣、氫氧化鈉溶液接觸10．Cu(OH)2后溶液與電解前相同，則電解時(shí)電路中流過的電子為（）A． B． C．D．二、非選擇題（共40分）11．（20分）課題式研究性學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維的良好方法，某研究性學(xué)習(xí)小組將下列裝置如圖連接，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極。將電源接通后，向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色。試回答下列問題:（1）電源A極的名稱是___________。(2)甲裝置中電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式是。（3）如果收集乙裝置中產(chǎn)生的氣體，兩種氣體的體積比是。（4）欲用丙裝置給銅鍍銀，G應(yīng)該是______（填“銅”或“銀”），電鍍液的主要成分是__________（填化學(xué)式）。（5）裝置丁中的現(xiàn)象是。12．（20分）Zn—MnO2干電池應(yīng)用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnCl2—NH4Cl混合溶液。（1）該電池的負(fù)極材料是。電池工作時(shí)，電子流向（填“正極”或“負(fù)極”）。（2）若ZnCl2—NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2＋，會(huì)加速某電極的腐蝕，其主要原因是。欲除去Cu2+，最好選用下列試劑中的（填代號(hào)）。a．NaOH b．Zn c．Fe d．NH3·H2O（3）MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應(yīng)式是。若電解電路中通過2mol電子，MnO2的理論產(chǎn)量為。

§4．3．1電解池一.選擇題1~5：BACAD6~10：CBCCC7．[解析]該裝置為電解裝置，模擬“人工樹葉”，故為電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A項(xiàng)錯(cuò)誤；b極連接電源的正極，為陽(yáng)極，H＋為陽(yáng)離子，在電解池中向a極(陰極)區(qū)移動(dòng)，B項(xiàng)正確；右側(cè)H2O→O2發(fā)生的是氧化反應(yīng)，每生成1molO2，轉(zhuǎn)移4mol電子，C3H8O中碳元素的化合價(jià)是－2，3CO2→C3H8O，轉(zhuǎn)移18mol電子，故生成1molO2消耗2/3molCO2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；a電極發(fā)生的是還原反應(yīng)：3CO2＋18H＋＋18e－=C3H8O＋5H2O，D項(xiàng)錯(cuò)誤。[答案]B二．非選擇題11、(1)Cl2、O22Cl－－2e－=Cl2↑、4OH－－4e－=2H2O＋O2↑(2)Cu、H2Cu2＋＋2e－=Cu、2H＋＋2e－=H2↑12．（1）Cu2++2e-==Cu2Cl-2e-＝Cl2↑CuCl2Cu+Cl2↑4Ag++4e-==4Ag4OH--4e-==2H2O+O2↑4AgNO3+2H2O==4Ag+O2↑+4HNO3（2）2：2：4：113．（1）=1\*GB3①正極=2\*GB3②2H++2e－=H2↑。=3\*GB3③2.8L=4\*GB3④16g=5\*GB3⑤甲增大，因?yàn)橄喈?dāng)于電解水；乙減小，OH－放電，H＋增多。丙不變，相當(dāng)于電解水。(2)可以因?yàn)镃uSO4溶液已轉(zhuǎn)變?yōu)镠2SO4溶液，反應(yīng)也就變?yōu)樗碾娊夥磻?yīng)解析：（1）=1\*GB3①乙中C電極質(zhì)量增加，則c處發(fā)生的反應(yīng)為：Cu2＋+2e－=Cu，即C處為陰極，由此可推出b為陽(yáng)極，a為陰極，M為負(fù)極，N為正極。丙中為K2SO4，相當(dāng)于電解水，設(shè)電解的水的質(zhì)量為xg。由電解前后溶質(zhì)質(zhì)量相等有，100×10%=（100-x）×%，得x=4.5g，故為。由方程式2H2+O22H2O可知，生成2molH2O，轉(zhuǎn)移4mol電子，所以整個(gè)反應(yīng)中轉(zhuǎn)化電子，而整個(gè)電路是串聯(lián)的，故每個(gè)燒杯中的電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)是相等的。=2\*GB3②甲中為NaOH，相當(dāng)于電解H2O，陽(yáng)極b處為陰離子OH－放電，即4OH－-4e－=2H2O+O2↑。=3\*GB3③轉(zhuǎn)移電子，則生成O2為4=，標(biāo)況下的體積為×=2.8L。=4\*GB3④Cu2＋+2e－=Cu，轉(zhuǎn)移電子，則生成的m(Cu)=2×64=16g。=5\*GB3⑤甲中相當(dāng)于電解水，故NaOH的濃度增大，pH變大。乙中陰極為Cu2＋放電，陽(yáng)極為OH－放電，所以H＋增多，故pH減小。丙中為電解水，對(duì)于K2SO4