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2025-2026年人教版高中化学选择性必修第一册同步训练
第四章 化学反应与电能第二节 电解池
一、基础练习（本大题共10小题）
1．某生物质电池原理如下图所示，充、放电时分别得到高附加值的醇和羧酸。下列说法正确的是(　　)
A．放电时，正极电极反应为
B．放电时，Co0.2Ni0.8(OH)2转化为Co0.2Ni0.8OOH
C．充电时，K＋通过交换膜从左室向右室迁移
D．充电时，阴极电极反应为
2．某同学设计如图所示装置探究电化学原理，下列有关推断正确的是(　　)
A．若Q为直流电源，铁电极质量减轻，则a为直流电源的负极
B．若Q为用电器，X和Y均为烧碱溶液，则电流方向为由b到a
C．若Q为用电器，X和Y分别为FeCl2溶液、AlCl3溶液，则铁电极的电极反应式为Fe2＋＋2e－Fe
D．若Q为直流电源，X和Y均为饱和氯化钠溶液，则铝电极上一定发生氧化反应
3．小组同学用如下方法制作简单的燃料电池。
步骤 装置 操作 现象
① 打开，闭合 两极均产生气体……
② 打开，闭合 电流计指针发生偏转
下列说法不正确的是
A．①中比容易失去电子，在石墨（Ⅰ）发生氧化反应
B．①中还可观察到石墨（Ⅱ）电极附近的溶液变红
C．②导线中电子流动方向：从石墨（Ⅱ）电极流向石墨（Ⅰ）电极
D．②中石墨（Ⅱ）发生的电极反应式为：
4．如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(H2NCONH2)的化学能直接转化为电能并生成环境友好物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是
A．乙装置中溶液颜色会变浅
B．铁电极应与 Y 相连接
C．M 电极反应式：H2NCONH2＋H2O－6e－=CO2↑＋N2↑＋6H＋
D．当 N 电极消耗 0.25 mol 气体时，铜电极质量减少 16 g
5．某化学兴趣小组在实验室中设计如图所示装置(a、b、c、d均为惰性电极)，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水。下列分析错误的是(　　)
A．乙装置中，d极上发生氧化反应，CO32－移向该电极
B．理论上d极消耗的CH4与b极生成的O2的物质的量之比为1∶2
C．气体X为CO2，且c极通入的CO2与d极冒出的CO2不相等
D．一段时间后，甲装置中生成的O2与消耗的O2物质的量相等
6．三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SO可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
下列叙述正确的是(　　)
A．通电后中间隔室的SO向阳极迁移，阳极区溶液pH增大
B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C．阴极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，阴极区溶液pH降低
D．当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.5 mol的O2生成
7．用图所示装置电解硫酸铜和氯化钠的混合溶液，当线路中有1.20mol电子通过时，甲电极增重并有4.48L (已折算成标准状况下的体积，后同)气体生成，乙电极同时生成气体7.84L，则原溶液中硫酸铜与氯化钠的物质的量之比为
A．2:1 B．4:1 C．2:3 D．4:3
8．用惰性电极电解硫酸铜溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.01 mol，阴极无气体逸出，则阴极上析出铜的质量为(　　)
A．0.64 g B．1.28 g
C．2.56 g D．5.12 g
9．我国科学家设计了一种双位点电催化剂，用和电化学催化合成甘氨酸，原理如图,双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。已知在溶液中,甲醛转化为,存在平衡。电极上发生的电子转移反应为 。下列说法错误的是（ ）
A. 电解一段时间后阳极区减小
B. 理论上生成双极膜中有解离
C. 阳极总反应式为
D. 阴极区存在反应
10． 用铂电极电解100mL HNO3 与 AgNO3的混合液，通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体（标准状况），则原混合液中Ag+的物质的量浓度为 （ ）
A．1mol/L B．2mol/L C．2.5mol/L D．3mol/L
二、巩固提升（本大题共5小题）
11．最近我国科学家研制出一种可充电Na- Zn 双离子电池体系，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．充电时，阴极区溶液的pH增大
B．放电时，每转移0.2mol电子，负极区电解质溶液质量增加6.5g
C．充电时，Na+会通过阳离子交换膜移动到阴极
D．放电时，正极反应式为Na0.6-x MnO2 +xe- + xNa+=Na0.6MnO2
12．室温下，如图装置电解一段时间，当某极析出0.32 g Cu时，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中溶液pH分别为(溶液足量，体积均为100 mL且电解前后溶液体积变化忽略不计)(　　)
A．13、7、1 B．12、7、2
C．1、7、13 D．7、13、1
13．如图所示装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近溶液呈红色。请回答：
（1）B极是电源的 极。C电极上的电极反应式： 。
（2）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为 。
（3）现用丙装置给铜件镀银，则H材料应该是 ，电镀液是 ，当乙中E装置电极上产生11.2L(标准状况)气体(标准状况)，丙中镀件上析出银的质量为 。
（4）T中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明 在电场作用下向Y极移动。
14．（13分）电化学知识给人类的生活和工业生产带来极大的方便。回答下列问题：
（1）甲烷燃料电池为绿色化学电源，以NaOH溶液为电解质溶液时，负极的电极反应式为 。
（2）用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如图所示(电极材料均为石墨)。
①图中A口产生的气体为 ，B口流出的物质是 。
②b电极表面发生的电极反应式为 。
（3）如图所示，若电解10min时，测得银电极的质量减少5.40g。试回答下列问题：
①电源中Y极是 (填“正”或“负”)极。
②若通电时间较短，电解后要使B中电解液复原，可以加入物质的化学式为 。
③若A中氯化钾溶液的体积是500mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，电解后溶液中仍有Cl-，则电解后溶液的pH= 。
15．电化学在实际生活生产中十分常见，如环境保护，利用电化学进行物质制备等。回答下列问题：
(1)氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗。
①离子交换膜应选择 离子交换膜(填“阴或“阳”)。
②反应的总化学方程式为 ，电解一段时间后，右侧溶液质量 (填“增加”或“减少)。
(2)目前科学人员研究发现，用甲、乙电化学装置联合能够捕捉CO2。
①装置甲的能量转化方式主要为 。
②装置甲的b电极采用多孔石墨的目的是 ；b电极的电极反应式为 。
③装置乙中的c电极与装置甲的 (填字母)电极相连接，c电极的电极反应式为 。
④当生成1mol草酸铝时，甲、乙装置联合能够捕捉 molCO2。
参考答案
1．D
2．C
3．D
4．C
5．D
6．B
7．A
8．B
9．B
10．B
11．B
12．A
13．
（1）负；4OH--4e- = O2↑+ 2H2O；
（2）1∶2∶2∶2；
（3）镀件；AgNO3；108；
（4）Fe(OH)3胶体粒子带正电荷
14．（1）（2分）
（2）氢气（2分） 氢氧化钠（2分） （2分）
（3）正（1分） CuO（2分） 13（2分）
15．(1) 阳 4NaCl+2H2O+O22Cl2↑+4NaOH 增加
(2) 化学能转化为电能 增大与空气的接触面积，提高CO2的捕捉效率 2CO2+2e—=C2O b 2C2O—4e—=4CO2↑+O2↑ 7.5
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