人教版高中化学选修四第四章第三节电解池第1课时电解原理

第三节电解池第1课时电解原理[经典基础题]题组1电解池的电极名称的判断1．关于原电池、电解池的电极名称，下列说法错误的是() A．原电池中失去电子的一极为负极B．电解池中与直流电源负极相连的一极为阴极C．原电池中相对活泼的一极为正极D．电解池中发生氧化反应的一极为阳极答案 C解析根据两池的结构与反应原理可确定，原电池中相对活泼的一极为负极。

2．电解池中，阳极的电极材料一定() A．发生氧化反应B．与电源正极相连C．是铂电极D．得电子答案 B解析阳极材料为活泼金属将直接发生氧化反应；若为惰性电极，则最易失电子的阴离子发生氧化反应。

题组2电极反应式电解方程式的书写3．有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是()A ．甲中负极反应式为2H ＋＋2e －===H 2↑B ．乙中阳极反应式为Ag ＋＋e －===AgC ．丙中H ＋向碳棒方向移动D ．丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体 答案 C解析 由图知，甲、丙为原电池，甲中Zn 为负极：Zn －2e －===Zn 2＋，A 错；丙中Fe 为负极，C 为正极，H ＋向正极移动，C 正确；乙、丁为电解池，乙中Ag 作阳极，本身失电子，B 错；D 中放电顺序：I －＞Cl －，开始产生I 2，D 错。

4．用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为1∶3的CuSO 4和NaCl 的混合溶液，可能发生的反应有( )①2Cu 2＋＋2H 2O=====电解2Cu ＋4H ＋＋O 2↑ ②Cu 2＋＋2Cl －=====电解Cu ＋Cl 2↑ ③2Cl －＋2H ＋=====电解H 2↑＋Cl 2↑ ④2H 2O=====电解2H 2↑＋O 2↑A ．①②③B ．①②④C ．②③④D ．②④ 答案 D题组3 原电池、电解池的比较5. 如图中，两电极上发生的电极反应为：a 极：Cu 2＋＋2e －===Cu ；b 极：Fe －2e －===Fe 2＋。

下列说法不正确的是 ( )A ．装置中电解质溶液一定含有Cu 2＋B ．该装置一定是化学能转化为电能C ．a 、b 可能是同种电极材料D．a极上一定发生还原反应答案 B解析该装置既可构成原电池，也可构成电解池。

当构成原电池时，a极材料是活动性比铁差的金属或石墨，b极为铁，电解质溶液含Cu2＋；当构成电解池时，a极作阴极，b极作阳极且必须是铁电极，电解液中含Cu2＋。

6. 如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里，电流表中有电流通过，则下列说法正确的是()A．锌片是负极B．两个铜片上都发生氧化反应C．石墨是阴极D．两个番茄都形成原电池答案 A解析根据图示推知左侧为原电池，其中Zn作负极，Cu作正极，Cu片上发生还原反应；右侧为电解池，其中Cu为阴极，发生还原反应，C为阳极，发生氧化反应。

7．一种充电电池放电时的电极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O；NiO(OH)＋H2O ＋e－===Ni(OH)2＋OH－。

当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是() A．H2O的还原B．NiO(OH)的还原C．H2的氧化D．Ni(OH)2的氧化答案 D解析当为电池充电时，为电解池。

与外电源正极连接的电极为电解池的阳极，发生反应为氧化反应，排除A、B选项；电极反应式应是将放电时的正极电极反应式逆回去：Ni(OH)2＋OH－－e－===NiO(OH)＋H2O(氧化反应，阳极)，2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－(还原反应，阴极)，故答案为D。

题组4 电解规律8．用惰性电极电解某溶液时，发现两极只有H 2和O 2生成，则电解一段时间后，下列有关该溶液(与电解前同温度)的说法中正确的有( )①该溶液的pH 可能增大；②该溶液的pH 可能减小； ③该溶液的pH 可能不变；④该溶液的浓度可能增大； ⑤该溶液的浓度可能不变；⑥该溶液的浓度可能减小 A ．①②③B ．①②③④C ．①②③④⑤D ．全部答案 C9．下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是 ( )A ．HCl 、CuCl 2、Ba(OH)2B ．NaOH 、CuSO 4、H 2SO 4C ．NaOH 、H 2SO 4、Ba(OH)2D ．NaBr 、H 2SO 4、Ba(OH)2 答案 C解析 本题考查离子放电顺序的应用，考查考生的分析判断能力。

电解盐酸的方程式为：2HCl=====电解Cl 2↑＋H 2↑，A 选项错；电解CuSO 4溶液的方程式为：2CuSO 4＋2H 2O=====电解2Cu ＋2H 2SO 4＋O 2↑，B 选项错；电解NaBr 溶液的方程式为：2NaBr ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Br 2，D 选项错。

10．下图中X 、Y 分别是直流电源的两极，通电后发现a 电极质量增加，b 电极处有无色无味气体放出。

符合这一情况的是表中的( )a b X 溶液 A锌石墨负极CuSO 4B 石墨石墨负极NaOHC 银铁正极AgNO3D 铜石墨负极CuCl2答案 A解析由a电极质量增加，知溶液中阳离子在a电极放电析出，则a为阴极，X为负极；因B中a电极不析出金属，C中X为正极可否定，又由b电极处有无色无味气体放出，否定D。

[能力提升题]11．从NO3－、SO42－、H＋、Cu2＋、Ba2＋、Ag＋、Cl－等离子中选出适当的离子组成电解质，采用惰性电极对其溶液进行电解。

(1)两极分别放出H2和O2时，电解质的化学式可能是________。

(2)若阴极析出金属，阳极放出O2，电解质的化学式可能是_________________________________________________________________。

(3)两极分别放出气体，且体积比为1∶1，电解质的化学式可能是_________________________________________________________________。

答案(1)H2SO4、HNO3、Ba(NO3)2(2)AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4(3)HCl、BaCl2解析(1)组为电解水型，即阳极OH－放电，阴极H＋放电；(2)组阳极OH－放电，阴极排在H后的金属阳离子放电；(3)组气体体积比为1∶1，不是电解水型，经分析可得相应答案。

12．如图X是直流电源。

Y槽中c、d为石墨棒，Z槽中e、f是质量相同的铜棒。

接通电路后，发现d附近显红色。

(1)①电源上b 为________极(用“正”、“负”、“阴”或“阳”填空)。

②Z 槽中e 为________极(同上)。

③连接Y 、Z 槽线路中，电子流动的方向是d________e(用“→”或“←”填空)。

(2)①写出c 极上反应的电极反应式：_________________________________。

②写出Y 槽中总反应的化学方程式：___________________________________ _________________________________________________________________。

③写出Z 槽中e 极上反应的电极反应式：_______________________________。

答案 (1)①负 ②阳 ③← (2)①2Cl －－2e －===Cl 2↑②2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑ ③Cu －2e －===Cu 2＋解析 d 极附近显红色，说明d 为阴极，电极反应式为2H ＋＋2e －===H 2↑，c 为阳极，电极反应式为2Cl －－2e －===Cl 2↑，Y 槽电解NaCl 溶液的总反应方程式为2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋Cl 2↑＋H 2↑；直流电源中a 为正极，b 为负极，Z 槽中f 为阴极，e 为阳极，电极反应式分别为Cu 2＋＋2e －===Cu 、Cu －2e －===Cu 2＋，电子流动方向由e →d 。

13．下图是一个电化学过程的示意图。

已知甲池的总反应式为2CH 3OH ＋3O 2＋4KOH放电充电2K 2CO 3＋6H 2O(1)请回答图中甲、乙两池的名称。

甲池是________装置，乙池是________装置。

(2)请回答下列电极的名称：通入CH 3OH 的电极名称是________，B(石墨)电极的名称是________。

(3)写出电极反应式：通入O 2的电极的电极反应式是_________________________________________________________________。

A(Fe)电极的电极反应式为__________________________________________。

(4)乙池中反应的化学方程式为________________________________________ _________________________________________________________________。

答案 (1)原电池 电解池 (2)负极 阳极 (3)O 2＋4e －＋2H 2O===4OH －4Ag ＋＋4e －===4Ag(4)4AgNO 3＋2H 2O=====电解4Ag ＋O 2↑＋4HNO 3解析 根据题意，甲池是一个燃料电池，则乙池为电解池，在甲池中CH 3OH 发生氧化反应，为原电池的负极，O 2发生还原反应，为原电池的正极，A 与CH 3OH 极相连，为电解池的阴极，B 为阳极，电极反应式为 甲池：负极：2CH 3OH －12e －＋16OH －===2CO 32－＋12H 2O 正极：3O 2＋12e －＋6H 2O===12OH － 乙池：阳极：4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑ 阴极：4Ag ＋＋4e －===4Ag总反应：4AgNO 3＋2H 2O=====电解4Ag ＋O 2↑＋4HNO 3。

14．请按要求回答下列问题。

(1)根据图1回答①②： ①打开K 2，合并K 1。

A 电极可观察到的现象是__________________________；B 电极的电极反应式为_____________________________。

②打开K 1，合并K 2。

A 电极可观察到的现象是___________________________________________；B 电极的电极反应式为______________________________________________； (2)根据图2回答③④：③将较纯净的CuSO4溶液放入如图所示的装置中进行电解，石墨电极上的电极反应式为_________________________， 电解反应的离子方程式为___________________________； ④实验完成后，铜电极增重a g ，石墨电极产生标准状况下的气体体积为________L 。