高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 电解池优秀课后练习题

4.2  电解池

综合训练

一、单选题（共14小题，每小题只有一个选项符合题意）

1．在食盐水溶液中通入直流电进行电解，在阴极、阳极上产生的是

A．Na、Cl2 B．H2、Cl2 C．H2、O2 D．NaOH、Cl2

2．如图是电解NaCl溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关的判断正确的是

A．a为负极，d为正极

B．a为阳极，d为阴极

C．电解过程中，溶液碱性增强

D．电解过程中，氯离子浓度不变

3．关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是

A．电解时在阳极得到Cl2，在阴极得到Na

B．电解一段时间后充分搅拌电解液，溶液呈中性

C．若在阴极附近溶液中滴入酚酞，溶液呈无色

D．若在阳极附近溶液中滴入KI，溶液呈棕色

4．观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是

A．装置①中阳极上析出红色固体

B．装置②的待镀铁制品应与电源正极相连

C．装置③中外电路电子由a极流向b极

D．装置④中的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过

5．纳米Fe2O3在常压电解法合成氨过程中起催化作用，该电解装置如图所示。已知熔融NaOH—KOH为电解液，Fe2O3在发生反应时生成中间体Fe。下列说法正确的是

A．惰性电极Ⅱ是电解池的阴极，发生还原反应

B．产生2.24LO2时，转移的电子数为0.4NA

C．惰性电极Ⅰ的电极反应为Fe2O3+3H2O-6e-=2Fe+6OH-

D．生成氨气的反应为2Fe+N2+3H2O=Fe2O3+2NH3

6．用石墨电极电解饱和食盐水，下列分析错误的是

A．得电子能力：H+>Na+，故阴极得到H2

B．水电离平衡右移，故阴极区得到OH-

C．失电子能力：Cl->OH-，故阳极得到Cl2

D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后，溶液呈中性

7．次磷酸钴[]广泛应用于化学电镀，工业上利用电渗析法制取次磷酸钴的原理如图所示。该装置的电极材料分别为金属钴和不锈钢。下列说法正确的是

A．膜II、膜III均为阴离子交换膜

B．M极的电极反应为

C．a为电源的负极

D．膜IV为阴离子交换膜

8．电解合成1，2-二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法错误的是

A．该装置工作时，阳极的电极反应是

B．液相反应为

C．Y为阴离子交换膜

D．该装置总反应为

9．某化学小组为探究电场作用下阴阳离子的迁移情况，设计如图所示电解装置，a、b、c、d均为石墨电极，电极间距为4 cm，将pH试纸分别用不同浓度溶液充分洞湿，进行如下实验，实验现象如表所示。下列说法错误的是

A．溶液中向a极和c极移动

B．a极附近试纸变红的原因是：

C．试纸Ⅰ的现象说明，此环境中的迁移速率比的快

D．对比试纸Ⅰ和试纸Ⅱ的现象，说明电解质浓度影响和的迁移速率

10．南京大学开发出一种以太阳能驱动的恒流电解装置，成功实现了从海水中提取金属锂，其工作原理如图。下列说法错误的是

A．工作时的能量转化形式：太阳能→化学能→电能

B．铜箔为阴极，发生还原反应

C．阳极区可能有和生成

D．固体陶瓷膜可让海水中选择性通过

11．微生物电化学产甲烷法是将电化学法和生物还原法有机结合，装置如图所示(左侧CH3COO-转化为CO2和H+，右侧CO2和H+转化为CH4)。有关说法正确的是

A．电源a为负极

B．该技术能助力“碳中和”(二氧化碳“零排放”)的战略愿景

C．外电路中每通过lmol e-与a相连的电极将产生2.8L CO2

D．b电极的反应为：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O

12．2017-2020年，国家相继出台一系列政策，扶持光伏发电项目建设。图1是太阳能电池工作示意图，与图2装置联合可实现能量的转化和储存。下列有关说法正确的是

A．图2交换膜一定为阳离子交换膜

B．图2右池电极反应为：

C．Y接太阳能电池N极

D．每转移1mol电子，图2右池溶液中n(H+)的变化量为4mol

13．双极膜在电渗析中应用广泛，它是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成。双极膜内层为水层，工作时水层中的H2О解离成H+和OH-，并分别通过离子交换膜向两侧发生迁移。下图为NaBr溶液的电渗析装置示意图。

下列说法正确的是

A．出口4的产物为HBr溶液 B．出口1的产物为硫酸溶液

C．Br-可从盐室最终进入阳极液中 D．阳极电极反应式为2Br--2e-=Br2

二、非选择题（共5小题）

14．电化学原理在工业生产中发挥着巨大的作用。是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产。

(1)阳极的电极反应为_______。

(2)阴极产生的气体为_______(填物质名称)。

(3)左侧的离子交换膜为_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜，_______(填“>”“<”或“=”)。

15．某科研小组设计利用甲醇(CH3OH)燃料电池(酸性溶液作离子导体)，模拟工业电镀、精炼和海水淡化的装置如下。

(1)甲装置中c口通入的气体是____，A电极的电极反应式为_____。

(2)乙装置用来模拟精炼和电镀。

①若用于粗铜的精炼，装置中电极C是_____(填“粗铜”或“纯铜”)，工作一段时间后，电解质CuSO4溶液的浓度将_____(填“增大”“减小”或“不变”)。

②若用于电镀金属银，则电镀液宜使用_____溶液，镀件是_____(填“C”或“D”)。

(3)电渗析法是海水淡化的常用方法，某地海水中主要离子的含量如下表，现利用“电渗析法”进行淡化，技术原理如图丙所示(两端为惰性电极，阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过)。

①淡化过程中在__室中易形成水垢[主要成分CaCO3和Mg(OH)2]，该室中除发生电极反应外，还发生反应的离子方程式为__。

②产生淡水的出水口为__(选填“e”、“f”、“j”)。

16．如图所示的装置进行电解。通电一会儿，发现湿润的淀粉­KI试纸的C端变为蓝色。

(1)E为电源的___极，F为电源的___极。

(2)A中发生反应的化学方程式为___。

(3)在B中观察到的现象是___。

(4)D端的电极反应式为___。

17．如图为相互串联的甲、乙两个电解池，试回答下列问题。

(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置，A极是电解池的___，材料是___，电极反应式为__；B极是电解池的___，材料是___，电极反应式为___。

(2)乙池中若滴入少量酚酞溶液，开始一段时间后，Fe极附近呈___色。

(3)若甲池阴极增重12.8 g，则乙池阳极放出气体在标准状况下的体积为___(不考虑气体溶解情况)。

18．知识的梳理和感悟是有效学习的方法之一。某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理，形成如下问题(显示的电极均为石墨)

（1）图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是___(填化学式)。

（2）利用图2制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分NaClO，则c为电源的___极；该发生器中反应的总离子方程式为____。

（3）二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。如图是目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。

①阳极产生ClO2的电极反应式：____。

②当阴极产生标准状况下112mL气体时，通过阳离子交换膜离子的物质的量为__。

（4）SO2和NOx是主要大气污染物，利用如图装置可同时吸收SO2和NO。

①已知电解池的阴极室中溶液的pH在4～7之间，阴极的电极反应为____。

②用离子方程式表示吸收NO的原理____。