高中化学电解池习题

2013年人教版化学选修4电子题库 第四章第三节知能演练轻松闯关

1．下列叙述中错误的是( )

A ．电解池是电能转化为化学能的装置

B ．原电池跟电解池连接后，电子从原电池负极流向电解池阳极

C ．电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应

D ．电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢气

解析：选B 。电解池中电能转化为化学能，A 正确；原电池跟电解池连接后，电子从原电池负极流向电解池阴极，因此B 错误；电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应；电解饱和

＋－食盐水时，阴极反应为2H ＋2e ===H2↑。阴极区得到氢氧化钠溶液和氢气，所以选项C 、D

正确。

2．(2012·阜新高二测试) 用铂电极分别电解KCl 溶液和K 2SO 4溶液时，都会出现的现象或实验结果是( )

＋A ．溶液中K 离子浓度都不变

B ．溶液的pH 都不变

C ．阳极上都生成能使湿润的碘化钾淀粉试纸变成蓝色的无色气体

D ．阴极上都生成可燃性气体

电解解析：选D 。用Pt 电极电解KCl 溶液，反应为2KCl ＋2H 2O=====2KOH ＋H 2↑＋Cl 2↑，溶液的

＋pH 将增加，B 错。用惰性电极电解K 2SO 4溶液，相当于电解水，K 浓度将增加，A 错。电解

KCl 溶液，阴极上产生H 2，阳极上产生黄绿色气体Cl 2，电解K 2SO 4溶液，阴极上产生H 2，阳极上产生O 2，所以C 错。二者阴极均产生可燃性气体H 2，D 对。

3．(2012·长春高二月考) 某同学为了使反应2HCl ＋2Ag===2AgCl↓＋H 2↑能进行，设计了下列四个实验，如下图所示，你认为可行的方案是(

)

解析：选C 。据已知反应2HCl ＋2Ag===2AgCl↓＋H 2↑为非自发氧化还原反应，所以要实现该反应，必为电解池，Ag 作阳极，阴极为任意电极，A 、C 为电解装置，但A 中Ag 为阴极，不会溶解，故正确答案为C 。

4．如图两装置中，溶液体积均为200 mL，开始时，电解质溶液的浓度为0.1 mol/L，工作

－一段时间后，测得导线上都通过0.02 mol e。若不考虑溶液体积的变化，则下列叙述中正

确的是( )

A ．同条件时产生气体体积：①＝②

B ．电极上析出固体质量：①＜②

－－C ．电极反应式：①中阳极：4OH －4e ===2H2O ＋O 2↑

＋－②中负极：2H ＋2e ===H2↑

D ．溶液的pH 变化：①变小 ②增大

2＋－－－解析：选D 。图①为电解池，电极反应为阴极：Cu ＋2e ===Cu，阳极：4OH －4e ===O2↑

＋－－2＋＋2H 2O 。图②为原电池，电极反应为正极：2H ＋2e ===H2↑，负极：Zn －2e ===Zn，导线

－上通过0.02 mol e时，①中阴极生成0.01 mol Cu，阳极生成0.005 mol O2，②中正极生

成H 2 0.01 mol，负极溶解Zn 0.01 mol，①中OH 放电使溶液中c (H) 变大，pH 变小，②

＋中c (H) 减小，pH 变大。

5．(2012·黄冈高二调研) 用阳极X 和阴极Y 电解Z 的水溶液，电解一段时间后，再加入W ，

解析：选C 。选项A 222－应通入适量的HCl 气体；选项B 中，电解CuSO 4溶液时SO 4的物质的量没变，加CuSO 4溶液

不能复原；选项C 中，电解H 2SO 4溶液实质是电解水，再加适量水，可恢复原状；选项D 中，实质是铁上电镀银，AgNO 3溶液浓度不变，不需加AgNO 3晶体。

6．如图甲为锌铜原电池装置，乙为电解熔融氯化钠装置。则下列说法正确的是( ) －＋

A ．甲装置中锌为负极，发生还原反应，铜为正极，发生氧化反应

B ．甲装置盐桥的作用是使反应过程中ZnSO 4溶液和CuSO 4溶液保持电中性

－＋C ．乙装置中铁极的电极反应式为：2Na －2e ===2Na

D ．乙装置中B 是氯气出口，A 是钠出口

解析：选B 。甲装置为原电池，Zn 为负极，发生氧化反应，

Cu 为正极，发生还原反应，A

＋－－－错；乙装置中铁为阴极，2Na ＋2e ===Na，石墨为阳极：2Cl －2e ===Cl2↑，A 为Cl 2出口，

B 是Na 出口，故C 、D 错。

7．金属镍有广泛的用途。某粗镍中含有少量Fe 、Zn 、Cu 、Pt 杂质，可用电解法制备高纯度

2＋2＋2＋的镍，下列叙述正确的是(已知氧化性Fe ＜Ni ＜Cu )( )

2＋－A ．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni ＋2e ===Ni

B ．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等

2＋2＋C ．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe 和Zn

D ．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu 和Pt

2＋解析：选D 。阳极应发生氧化反应。电解后溶液中的阳离子主要为Ni 。根据金属原子的还

－2＋－2＋原性顺序和金属阳离子的氧化性顺序知，阳极反应为：Zn －2e ===Zn，Fe －2e ===Fe，

－2＋2＋－Ni －2e ===Ni，Cu 、Pt 在该条件下不失电子，形成阳极泥。阴极反应为：Ni ＋2e ===Ni，2＋2＋Zn 、Fe 在该条件下不得电子。比较两电极反应，因Zn 、Fe 、Ni 相对原子质量不等，当两电极通过电量相等时，阳极减少质量与阴极增加质量不等。

8．Cu 2O 是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu 2O 的电解池示意图如图所示，

电解电解总反应为：2Cu ＋H 2O=====Cu 2O ＋H 2↑。下列说法正确的是( )

A ．石墨电极上产生氢气

B ．铜电极发生还原反应

C ．铜电极接直流电源的负极

D ．当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O 生成

解析：选A 。由电解总反应可知，Cu 参加了反应，所以Cu 作电解池的阳极，发生氧化反应，

＋＋－B 选项错误；石墨作阴极，阴极上是溶液中的H 反应，电极反应为2H ＋2e ===H2↑，A 选

－－项正确；阳极与电源的正极相连，C 选项错误；阳极反应为2Cu ＋2OH －2e ===Cu2O ＋H 2O ，

当有0.1 mol电子转移时，有0.05 mol Cu2O 生成，D 选项错误。

9．(2012·商丘高二测试) 用如图所示的装置进行实验，反应一段时间后断开K ，向右侧烧杯中加入0.1 mol CuO 后CuSO 4溶液恰好恢复到反应前的浓度和pH 。下列说法中不正确的是．

(

)

A ．铜棒为正极，其电极反应式为：2H ＋2e ===H2↑

B ．烧杯右侧碳棒为阴极，其电极表面有红色物质析出

C ．反应中消耗锌的质量为13 g

D ．导线中通过电子的物质的量为0.2 mol

解析：选C 。该装置左部分为原电池，Zn 为负极，失电子溶解，Cu 为正极，电极反应为2H ＋－＋2e ===H2↑，该原电池作电源对CuSO 4溶液进行电解，烧杯右侧碳棒为阴极，电极反应为2＋－Cu ＋2e ===Cu，据n (CuO)＝n (Cu)＝0.1 mol，故导线中转移电子数为0.2 mol，溶解的锌为0.1 mol×65 g/mol＝6.5 g，故只有C 错误。

10．(1)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO 4溶液。阴极的电极反应式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 若电解电路中通过2 mol电子，MnO 2的理论产量为________g。

(2)用惰性电极电解NaHSO 3溶液的装置如下图所示。阳极区放出气体的成分为______________(填化学式) 。

＋－

－解析：(1)阴极上得电子，发生还原反应，H 得电子生成氢气。因为MnSO 4～MnO 2～2e ，通

过2 mol电子产生1 mol MnO2，质量为87 g。

－－＋－＋(2)电解过程中，部分HSO 3通过阴离子交换膜进入阳极区，HSO 3与H 发生反应：HSO 3＋H

－－－－===SO2↑＋H 2O ，阳极主要是OH 放电：4OH －4e ===O2↑＋2H 2O ，生成的O 2部分氧化HSO 3：

－2－＋O 2＋2HSO 3===2SO4＋2H ，所以阳极区放出的气体是O 2、SO 2。

＋－答案：(1)2H＋2e ===H2↑ 87

(2)O2、SO 2

11．如图装置闭合电键时，电流表A 的指针将发生偏转。试回答下列问题。

＋

(1)A池是________，Zn 的电极名称是________；

B 池是________，Pt 的电极名称是________(填电解池、原电池、阴、阳、正、负极等) 。

(2)写出下列有关反应：

Cu 极上电极反应：

________________________________________________________________________； C 极上电极反应：

________________________________________________________________________。

(3)B池中的总反应的化学方程式为

________________________________________________________________________ ________________________________。

(4)如果要用B 池给铁片上镀上一层Cu ，则B 池应作何改进

________________________________________________________________________。

解析：(1)A池是原电池，Zn 活泼性强，为负极。B 池为电解池，Pt 电极与Cu 相连，为阳极。

＋－(2)Cu电极为正极，发生还原反应，2H ＋2e ===H2↑，

2＋－C 电极为阴极：Cu ＋2e ===Cu。

(4)给铁片镀铜，则Pt 电极(阳极) 换成Cu ，C 电极换成铁片。

答案：(1)原电池 负极 电解池 阳极

＋－2＋－(2)2H＋2e ===H2↑ Cu ＋2e ===Cu

电解(3)2CuSO4＋2H 2O=====2Cu ＋2H 2SO 4＋O 2↑

(4)Pt电极改为Cu 电极，C 电极换为铁片

12．电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一个电解池。装有电解液c ；A 、B 分别是两

块电极板，通过导线与直流电源相连。

(1)若A 、B 都是惰性电极，电解质溶液c 是饱和NaCl 溶液，实验开始时，同时在U 形管两边各滴入几滴酚酞试液，试判断：

①a是________极(填“正”或“负”)，B 是________极(填“阴”或“阳”)；

②A电极上的电极反应式为

________________________________________________________________________， B 电极上的电极反应式为

________________________________________________________________________； ③检验A 电极产物的方法是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)如用电解法精炼粗铜，电解液c 选用CuSO 4溶液，则：

①A电极的材料是________，电极反应式为

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②B电极的材料是________，电极反应式为

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析：电流从正极流出，流入电解池的阳极，所以a 是正极，B 是阴极；A 电极的反应式为：－－＋－2Cl －2e ===Cl2↑，B 电极反应式为2H ＋2e ===H2↑；检验Cl 2的方法一般用湿润的淀粉碘化钾试纸，Cl 2能使试纸变蓝。也可以用湿润的有色布条或纸条，Cl 2能使布条或纸条褪色。 答案：(1)①正 阴

②2Cl－2e ===Cl2↑ 2H ＋2e ===H2↑

③把湿润的淀粉碘化钾试纸放在A 电极附近，试纸变蓝

－2＋(2)①粗铜 Cu －2e ===Cu

2＋－②纯铜 Cu ＋2e ===Cu

13．(2010·高考大纲全国卷Ⅱ)下图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO 4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH 变色范围：6.8～8.0，酸色——红色，碱色——黄色

) －－＋－

回答下列问题：

(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是________(填编号) ； ①A管溶液由红变黄 ②B管溶液由红变黄

③A管溶液不变色 ④B管溶液不变色

(2)写出A 管中发生反应的反应式：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；

(3)写出B 管中发生反应的反应式：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；

(4)检验a 管中气体的方法是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；

(5)检验b 管中气体的方法是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；

(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是

________________________________________________________________________。

解析：本题考查电解原理和气体检验，意在考查学生化学用语书写能力和实验能力。根据图

＋－可以确定，A 极为阴极，B 极为阳极。A 极H 放电，A 极附近OH 增加，溶液碱性增强，A 极

2＋－－＋附近溶液变黄色，同时Mg 与OH 结合生成Mg(OH)2沉淀；B 极OH 放电，使得溶液中H 增

加，B 极附近溶液显酸性，溶液仍为红色。电解后，将电解液倒入烧杯中，A 极附近生成的Mg(OH)2与B 极附近

生成的H 2SO 4反应，生成MgSO 4，即沉淀溶解，溶液呈红色。根据上述分析，a 中收集的是氢气，b 中收集的是O 2。

答案：(1)①④

＋－－－2＋－(2)2H＋2e ===H2↑(或2H 2O ＋2e ===2OH＋H 2↑)，Mg ＋2OH ===Mg(OH)2↓

－－－＋(3)4OH－4e ===2H2O ＋O 2↑(或2H 2O －4e ===4H＋O 2↑)

(4)用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰

(5)用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃

(6)溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)