電解池專項練2025年高考化學一輪復習備考

一、單選題（共15題）

1.下圖所示的裝置中，與手機充電的能量轉化形式相同的是

A.電解水B.水力發電C.太陽能熱水器D.干電池

電池

氫氣t1■氧氣渦輪機發電機

［豳代1水

—）電能

A.AB.Bc.cD.D

2.要實現反應：CU+2HC1=CUC12+H2T，設計了下列四個實驗，你認為可行的是

3.某同學使用石墨電極，在不同電壓（x）下電解pH=l,0.1mol/L的FeCb溶液，實驗記錄如不（a、b

代表電壓數值）

序號電壓/V陽極現象檢驗陽極產物

IX>a電極附近出現黃色，有氣泡產生有Fe3+、有Cb

IIa>x>b電極附近出現黃色，無氣泡產生有Fe3+、無CI2

b>x>0無明顯變化無Fe3+>無Ch

下列說法中，不正確的是

A.I中陽極附近的溶液可使KI淀粉試紙變藍

B.由II中陽極現象不能說明該電壓下CL在陽極是否放電

C.II中出現黃色可能是因為Fe2+有還原性，在陽極放電產生Fe3+

D.增加pH=l,O.lmol/L的NaCl溶液做對照實驗進一步驗證Cl-在陽極是否放電

4.回收利用工業廢氣中的CO2和SO2,實驗原理示意圖如下圖所示。下列說法不正確的是

含CO,和

SO2的廢氣

A.裝置a中溶液的作用是吸收廢氣中的CO2和S02

B.裝置a中溶液中：c(Na+)>c(HCO；)>c(H2CO3)>c(CO；)

+

C.裝置b中的陰極反應式為CO2+2H+2e=HCOOH

D.裝置b中的總反應為SOj+CO2+H2O^HCOOH+SO；-

5.設M為阿伏加德羅常數的值，用石墨棒作電極電解CuSCU溶液，一段時間后，需加入49gCU(OH)2

固體才能使電解質溶液復原，則這段時間整個電路中轉移的電子為

A.ImolB.2molC.4NAD.Q.5NA

6.我國科研工作者提出“鐵-銅(Fe-Cu)雙原子催化硝酸鹽法”制氨，裝置如題圖所示。下列敘述正確

B.Fe-Cu極的電極反應為NO；+6H2(D+8e-=NH3T+9OH-

C.電解一段時間后，陽極區溶液pH不變

D.每生成4.48LO?，有0.4molSOj向Fe-Cu極遷移

7.利用CH4燃料電池電解制備Ca(H2PO4)2并得到副產物NaOH、H2>Ch,裝置如圖所示。下列說法

不正確的是

a極電解質b極產品室原料室

2

A.a極反應：CH4-8e+4O=CO2+2H2O

B.A、C膜均為陽離子交換膜，B膜為陰離子交換膜

C.a極上通入標況下2.24L甲烷，陽極室Ca?+減少0.2mol

D.陽極室有氯氣產生，陰極室中有氫氣產生且NaOH濃度增大

8.全鋼液流電池的電解液不易燃，具有循環壽命較長、安全性能好等優勢。全乳液流電池充電時的

工作原理如圖所示。

電源

下列說法錯誤的是

A.充電時，N極為陰極

B.放電時，左側儲液罐中的pH增大

C.放電時，電流流動方向：N極—導線—M極

D.充電時，該裝置的總反應為VO"+V3++H2O=VO；+V2++2H+

9.二氧化碳的再利用是實現溫室氣體減排的重要途徑之一、在稀H2s04溶液中利用電催化可將CO2

同時轉化為多種燃料，其原理如圖所示，下列說法錯誤的是

A.左側電極上的電極反應式為2H2O-4e=O2f+4H+

B.離子交換膜為陽離子交換膜

C.一段時間后，陰極區溶液質量會減少

D.若陰極只生成0.15molCO和0.25molC2H4,則電路中轉移電子的物質的量為3.3mol

10.氯堿工業是高耗能產業，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝，節能超過30%,在此工藝中，

物料傳輸和轉化關系如圖（電極均為石墨電極）。已知：空氣中氧氣的體積分數為20%。下列說法不

正確的是

精制飽和NaCl溶液a%NaOH溶液

稀NaCl溶液NaOH溶液b%NaOH溶液

A（電解池）B（燃料電池）

A.燃料電池中陽離子的移動方向是從左側移向右側

B.丁電極上的反應為。2+4b+2HQ=4O}T

C.若兩池中所用離子膜類型相同，貝Ua%>b%

D.標準狀況下，若電解產生22.4LY,則消耗空氣56L

11.研究發現，可以用石墨作陽極，鈦網作陰極，熔融CaFz-Ca。作電解液，利用如圖所示裝置獲得

金屬鈣，并用鈣作還原劑，還原二氧化鈦制備金屬鈦。下列敘述正確的是

A.該電池工作過程中，O'-向陰極移動

B.將熔融CaF?-Ca。換成Ca（NO3）2溶液也可以達到相同目的

C.TiO?在陰極表面放電

D.制備金屬鈦前后CaO的量不變

12.用如圖裝置處理含甲醇的廢水并進行粗銅的精煉。下列說法正確的是

A.乙電極為粗銅

B.裝置工作一段時間后，原電池裝置中溶液的pH不變

C.理論上每產生11.2LCO2,甲電極增重9.6g

D.甲電極增加的質量等于乙電極減少的質量

13.如圖是模擬鐵制品鍍銅工藝的裝置，下列說法正確的是

A.a電極上發生還原反應

B.b電極為銅

C.電解質溶液可以是CusO4溶液

D.電鍍過程中，溶液中Cu2+濃度不斷減小

14.電有機合成反應溫和高效，體系簡單，環境友好。若電解合成1,2-二氯乙烷的實驗裝置如下圖

所示，則下列說法中不正確的是

ClCHjCH^Clft

,CuCh

NaOH

液相反應

CuClH2O

C2H4離子交戰XNaCl沁交換膜丫

A.該裝置工作時，NaCl溶液的濃度不斷減小

B.液相反應中，CuCl?和CuCl不斷被消耗，故需定期補充

C.依題可知離子交換膜y應為陽離子膜，其可允許Na+通過

D.該裝置總反應為CH2=C4+2H20+2NaCl-H2f+2NaOH+ClCH2cH2cl

0.1moLLTCuSC)4+少量陰極表面有無色氣體，一段時間后陰極表面有紅色固

①

體，氣體減少。經檢驗電解液中有Fe?+

H2SO4

0.1moLLTCuSC)4+過量陰極表面未觀察到氣體，一段時間后陰極表面有致密

②

氨水紅色固體。經檢驗電解液中無Fe元素

A.①中氣體減少，推測是由于溶液中《H+)減少，且Cu覆蓋鐵電極，阻礙H+與鐵接觸

+2+2+2+

B.①中檢測到Fe?+,推測可能發生反應：Fe+2H=Fe+H2T,Fe+Cu=Fe+Cu

C.隨陰極析出Cu,推測②陰極以四氨合銅離子得電子為主

D.②中Cu?+生成［CU(NH3)4『+,使得c(Cu?+)比①中溶液的小，Cu緩慢析出，鍍層更致密

二、非選擇題(共2題)

16.如圖所示，某同學設計了一個燃料電池并探究氯堿工業原理和電鍍實驗，其中乙裝置中X為離

(1)甲烷燃料電池負極反應式是=

(2)Fe電極的電極反應式為。

(3)X選擇離子交換膜(填“陰”或“陽”)。

(4)若在標準狀況下，甲裝置有112mL氧氣參加反應，則乙裝置中左側極室的pH為。(設該

極室內溶液體積為200mL)

(5)若用丙裝置給銅制品鍍銀，銅制品應放在________(填“a”或"b”)極，反應結束后AgNOs溶液的濃

度(填“變大”、“變小”或“不變”)。

(6)若a、b為惰性電極，寫出圖丙中電解總反應的離子反應方程式_________o

17.己二睛［NC(CH2)4CN］是一種重要的化工產品，工業上先以丙烯為原料制備丙烯睛

(CH,=CHCN),再用丙烯月青電合成己二晴(已知丙烯月青難溶于水，易溶于有機溶劑)，總反應式為：

通電，、不

4CH2=CHCN+2H2O—2NC(CH2)4CN+O2To模擬工業電合成己二晴的裝置如圖所示。

回答下列問題：

(1)陽極的電極反應式：O

(2)離子交換膜是(填“陽離子”或“陰離子”)交換膜。

(3)丙烯月青在陰極轉化為己二晴分三步：請用離子方程式表述相關過程o

第一步：=

-

第二步：[CH2CH2CN]+CH2=CHCN——>[NCCH(CH2)3CN]

第三步：。

參考答案:

1.A

A.電解水時電能轉化為化學能，與手機充電的能量轉化形式相同，A符合題意；

B.水力發電是機械能轉化為電能，與手機充電的能量轉化形式不相同，B不符合題意；

C.太陽能熱水器是太陽能轉化為熱能，與手機充電的能量轉化形式不相同，C不符合題意；

D.干電池工作時化學能轉化為電能，與手機充電的能量轉化形式不相同，D不符合題意；

2.C

A.應設計為電解池，該裝置為原電池，鐵做負極，銅做正極，氫離子在正極得電子生成氫氣，故A

錯誤；

B.應設計為電解池，該裝置中雖然銅的活潑性大于銀，但銅與鹽酸不能自發進行氧化還原反應，故

B錯誤；

C.電解池中Cu為陽極，電解質為HCL符合題意，故C正確；

D.電解池中C為陽極，不符合題意，故D錯誤；

3.D

A.I中陽極生成了鐵離子、氯氣，鐵離子、氯氣能夠氧化碘化鉀為碘單質，使淀粉變藍，故A正確；

B.II中未檢測出氯氣，可能是因為氯離子在陽極失電子生成的氯氣具有氧化性，能氧化亞鐵離子生

成鐵離子使溶液變黃色，從而無氯氣放出，因此該電壓下氯離子在陽極是否放電仍需驗證，故B正

確；

C.由II推測，Fe3+產生的原因可能是Fe2+在陽極放電，元素化合價升高，亞鐵離子具有還原性，故C

正確；

D.電解pH=l的O.lmol/LFeCb溶液，電解pH=l的NaCl溶液做對照試驗，探究氯離子是否放電，

需要在難度相同的條件下進行，所以氯化鈉溶液的濃度為0.2mol/L,故D錯誤；

4.A

A.裝置a中NaHCCh溶液可與SO2反應，吸收$。2氣體，但不與CCh反應，不能吸收CCh,故裝

置a中溶液的作用是吸收廢氣中的SO2氣體，故A錯誤；

B.裝置a中NaHCCh溶液顯堿性，碳酸氫根離子水解程度大于電離程度，離子濃度為：

+

c(Na)>c(HCO')>C(H2CO3)>C(CO：),故B正確；

C.陰極為二氧化碳得電子變成甲酸的過程，裝置b中的陰極反應式為：CO2+2H++2e=HCOOH,故

C正確；

D.由裝置b中陰極和陽極上物質轉化可知，裝置b中總反應為S。；-+CO2+H2O-HCOOH+SO；-,

故D正確；

5.B

用石墨棒作電極電解硫酸銅溶液時，首先銅離子在陰極得到電子發生還原反應生成銅、銅離子消耗

完后氫離子放電產生氫氣，水分子在陽極失去電子發生氧化反應生成氧氣和氫離子，電解總反應方程

電解

式為2CUSO4+2H2O=2CU+2H2SO4+O2T，電解一段時間后，需加入49g氫氧化銅固體才能使電解質

49g

溶液復原，說明陰極析出銅和氫氣的物質的量都為行產7=05mol,則轉移電子的物質的量為

98g/mol

0.5molx2+0.5molx2=2mol,故選B。

6.B

A.由以上分析可知，石墨電極為陽極，直流電源的b極為正極，故A錯誤；

B.Fe-Cu極為電解池的陰極，其電極反應式為NO；+6H2O+8e-=NH3f+9OH-,故B正確；

C.石墨電極為陽極，陽極發生氧化反應，其電極反應式為4H2O-8e-=2ChT+8H+,陰極反應式為NO；

+6H2O+8e=NH3T+9OH-,陰極生成的氫氧根通過陰離子交換膜向陽極移動，和陽極生成的氫離子中

和生成水，以轉移8moi電子為例，陽極消耗4moi氏0、陰極轉移過來的8moiOtT生成8moiH2O,電

解一段時間后，陽極區硫酸根離子物質的量不變，即氫離子物質的量不變，但溶液中水的量增多，pH

增大，故C錯誤；

D.選項未指明標準狀況，故02的物質的量無法計算，硫酸根遷移的物質的量無法計算，故D錯誤；

7.C

A.由分析可知，通入甲烷的a極為負極，氧離子作用下甲烷失去電子發生氧化反應生成二氧化碳

和水，電極反應式為CH4-8e-+4O2-=cO2+2H2。，故A正確；

B.由分析可知，電解時，溶液中鈣離子通過陽離子交換膜進入產品室、鈉離子通過陽離子交換膜進

入陰極室、磷酸二氫根離子通過陰離子交換膜進入產品室，則A、C膜均為陽離子交換膜，B膜為陰

離子交換膜，故B正確；

C.由得失電子數目守恒可知，陽極室消耗氯離子的物質的量為二8=0.8mol,由電荷守恒可

22.4L/mol

知，進入產品室的鈣離子物質的量為0.8molxL=0.4mol,則陽極室減少鈣離子物質的量為0.4mol,故

2

C錯誤；

D.由分析可知，與b極相連的石墨電極為陽極，氯離子在陽極失去電子發生氧化反應生成氯氣，與

a極相連的石墨電極為陰極，水分子在陰極得到電子發生還原反應生成氫氣和氫氧根離子，原料室中

鈉離子通過陽離子交換膜進入陰極室，所以在陰極室得到濃度較大的氫氧化鈉溶液，故D正確；

8.C

A.根據分析可知，充電時H+移向N極，說明N極為陰極，M極為陽極，A正確；

+2+

B.放電時，H+移向M極，但M電極電極反應式：VO^+2H+e-=VO+H2O,消耗的H+大于流

入的H+，故左側儲液罐中的pH增大，B正確；

C.放電時，電流流動方向與電子流動方向相反，即電流流動方向：M極—導線—N極，C錯誤；

D.根據分析，充電時，M極的電極反應式為VO"+H2O-e-=VO；+2H+,N極的電極反應式為

V3++e-=V2+,故該裝置的總反應為VO"+V3++H2O=VO；+V2++2H+,D正確；

9.C

+

A.根據分析可知，左側為電解池陽極，發生氧化反應，電極反應式：2H2O-4e=O2t+4H,A正確；

B.由電荷守恒可知，氫離子由左側向右側遷移，故離子交換膜為陽離子交換膜，B正確；

+

C.氫離子遷移進入陰極區，發生的電極反應式為：2H++CCh+2e-=CO+H2O、2H+CO2+2e=HCOOH,

+

12H++2co2+12e=C2H4+4H2。、8H+CO2+8e-=CH4+2H2O,根據電極反應式，二氧化碳和氫離子的質

量大于生成的氣體CO、CH4、C2H4的總質量，一段時間后，陰極區溶液質量會增加，C錯誤；

D.二氧化碳生成CO時，碳元素化合價從+4價降低至+2價，二氧化碳生成C2H4時，碳元素化合價

從+4價降低至-2價，若陰極只生成0.15molCO和0.25molC2H4,則電路中轉移電子的物質的量：

0.15molx2+0.25molx2x6=3.3mol,D正確；

10.C

A.燃料電池中陽離子向正極移動，陽離子的移動方向是從左側移向右側，故A正確；

B.據分析，丁為燃料電池的正極發生。2+4片+2凡0=4(用-,故B正確；

C.丁為燃料電池的正極，有氫氧根離子在丁電極生成，離子膜為陽離子交換膜，a%<b%,故C錯

'口

1天；

D.乙為陰極，則丫是H2,根據得失電子守恒有標準狀況下22.4LO2?4e-?44.8LH2,標準狀況下，若

電解產生22.4LY,則消耗氧氣11.2L,空氣1L2L+2O%=56L,故D正確；

11.D

A.該電池工作過程中，O?一向陽極移動，選項A錯誤；

B.將熔融CaF2-CaO換成Ca(NC)3)2溶液，陰極上H+放電，無法得到金屬Ca,,選項B錯誤；

C.鈦網是陰極，鈣在陰極表面放電，其電極反應式為Ca2++2e—=Ca,選項C錯誤；

D.鈦網是陰極，其電極反應式為Ca2++2e=Ca,鈣還原二氧化鈦的化學方程式為2Ca+TiCh=Ti+

2CaO,通電條件下該裝置總反應為C+TiO2=CO2f+Ti,則制備金屬鈦前后，CaO的總量不變，選項

D正確；

12.A

A.左室中FeO：得電子生成Fe3+,則碳棒為正極，因此乙電極為電解池的陽極，乙電極為粗銅，故

A正確；

B.根據裝置圖中左邊參與的甲醇判斷，左邊屬于原電池，根據參于物質發生反應方程式為：

+3+

2FeO>CH3OH+10H=2Fe+CO2T+7H2O,消耗氫離子，故溶液的pH增大，故B錯誤；

C.根據B中書寫的化學方程式利用二氧化碳和電子的關系式：CO2~6e-,標準狀況下1.12LCO?物

119T

質的量為，=0.5mol,轉移的電子為0.3mol，甲電極為陰極發生的反應為：Cu2++2e=Cu,轉

移0.3mol電子生成銅的物質的量為0.15mol,故甲電極增重0.15molx64g/mol=9.6g,但題目未指明

11.2L二氧化碳處于標準狀況下，則無法計算物質的量，故C錯誤；

D.根據粗銅的精煉陽極是粗銅，電極反應中雜質鋅、鐵等會發生反應，而陰極是精銅，發生的反應

是Cu2++2e=Cu,故增加的質量和減少的質量不相等，故D錯誤；

13.C

A.由分析可知，與直流電源正極相連的a電極為銅，銅在陽極失去電子發生氧化反應生成銅離子，

故A錯誤；

B.由分析可知，與負極相連的b電極為鐵制品，故B錯誤；

C.由分析可知，該裝置為電鍍池，電解質溶液為可溶性銅鹽，可以是硫酸銅溶液，故C正確；

D.由分析可知，電鍍過程中，溶液中銅離子濃度不變，故D錯誤；

14.B

A.該裝置工作時，鈉離子和氯離子分別向左右遷移，NaCl溶液的濃度不斷減小，A正確；

B.由分析可知，液相反應中，CH2=CH2+2CUC12=2CUC1+C1CH2cH2CI,CuCL不斷被消耗，但經過電

極反應CuCle+Cl=CuC12又可復原，故不需定期補充，B錯誤；

C.由分析可知，依題可知離子交換膜丫應為陽離子膜，其可允許Na+通過，C正確；

D.由圖可知，反應物為CH2=CH2、H2O、NaCl,生成物為H2、NaOH、CICH2CH2CI,由電子守恒和

原子守恒可得反應為CH2=CH2+2H2O+2NaCl處H2T+2NaOH+ClCH2cH2。，D正確；

15.C

A.由分析可知，實驗①時，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應，當溶液中氫離子濃度減小，

反應和放電生成的銅覆蓋鐵電極，阻礙氫離子與鐵接觸，導致產生的氣體減少，故A正確；

B.由分析可知，實驗①時，鐵做電鍍池的陰極，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應生成亞鐵離

子、氫氣和銅，可能發生的反應為Fe+2H+=Fe2++H2f、Fe+Cu2+=Fe2++Cu,故B正確；

C.由分析可知，銅離子在陰極得到電子緩慢發生還原反應生成銅，故C錯誤；

D.由分析可知，實驗②中銅離子與過量氨水反應生成四氨合銅離子，四氨合銅離子在陰極得到電子

緩慢發生還原反應生成銅，在鐵表面得到比實驗①更致密的鍍層，故D正確;

16.(l)CH4-8e-+10OlT=CO，+7HQ

(2)2H,O+2e~=H2+2OH

⑶陽

(4)13

(5)a不變