2024届高三新高考化学大一轮专题训练题-电解池
一、单选题
1．（2023·北京·统考高考真题）回收利用工业废气中的和，实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A．废气中排放到大气中会形成酸雨
B．装置a中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度
C．装置a中溶液的作用是吸收废气中的和
D．装置中的总反应为
2．（2023·上海·统考模拟预测）电解食盐水间接氧化法去除工业废水中氨氮的原理如图所示，通过电解氨氮溶液(含有少量的NaCl)，将转化为(无逸出)，下列说法正确的是
A．M为负极 B．N极附近pH值不变化
C． D．电解后上升
3．（2023·辽宁·统考高考真题）某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是
A．放电时负极质量减小
B．储能过程中电能转变为化学能
C．放电时右侧通过质子交换膜移向左侧
D．充电总反应：
4．（2023春·广东汕尾·高三统考竞赛）过二硫酸钾()是工业上一种重要的消毒剂和织物漂白剂，可通过电解溶液制备。它在100℃下能发生分解反应：(未配平)，设是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．中S为+7价 B．1 mol 中存在个非极性共价键
C．分解时每生成1 mol ，转移4个电子 D．制备时，在阳极上生成
5．（2023春·重庆·高三统考竞赛）海水中蕴含着大量的资源，下图为海水中提氯、溴、镁的主要流程：
下列说法错误的是
A．步骤①为氯碱工业，反应产物为NaOH、、
B．步骤②③④的目的是富集，增大其浓度
C．步骤⑤为沉淀，工业生产常用NaOH作沉淀剂
D．步骤⑥需要在氛围中加热，才能制得无水
6．（2023·浙江温州·乐清市知临中学校考二模）下列反应的离子方程式不正确的是
A．少量通入苯酚钠溶液：
B．向溶液中加入：
C．以铜为电极电解氯化铵溶液：
D．氟化物能预防龋齿的化学原因：
7．（2023·福建泉州·福建省泉州第一中学校考模拟预测）科学家设计了一种将苯酚()氧化为和的原电池-电解池组合装置如图所示，已知羟基自由基()是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。下列说法错误的是
A．高温下不利于该电池的使用
B．电池工作一段时间后，NaCl溶液浓度保持不变
C．d电极的电极反应为：
D．相同时间内，c、d两极产生气体的体积比(相同条件下)为
8．（2023·浙江温州·乐清市知临中学校考一模）根据实验操作和现象得出的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色 溶液中一定含，不含
B 滴加酸化的溶液，出现白色沉淀 溶液中一定含
C 惰性电极电解溶液，在阴极析出 不能说明氧化性
D 干燥的与在加热条件反应，得到固体与反应可放出 反应得到的固体为
A．A B．B C．C D．D
9．（2023春·河南信阳·高三信阳高中校联考阶段练习）氢氧碱性燃料电池装置如图所示，下列说法正确的是
A．电流由电极a流出经小灯泡流回电极b
B．电极a的电极反应式为
C．原电池工作一段时间后，由于KOH没有消耗，故溶液pH保持不变
D．由右向左迁移
10．（2023·山东济南·山东省实验中学校考模拟预测）铁碳微电解技术是处理酸性废水的一种工艺，装置如图所示。若上端口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性中间体羟基自由基()；若上端口关闭，可得到强还原性中间体氢原子()。下列说法错误的是
A．自由基均为阴极产物
B．完全转化为羟基自由基()时转移了2mol电子
C．若处理含酚类的酸性废水，则上端口应关闭
D．处理含的酸性废水后，体系pH升高
11．（2023春·河北石家庄·高三校联考阶段练习）我国科学家设计了一种利用废水中的将苯酚氧化为和的原电池—电解池组合装置(如图)，实现了发电、环保二位一体。已知：羟基自由基()的氧化性仅次于氟气。下列说法正确的是
A．电子转移方向：c电极→导线→b电极
B．d电极的电极反应为
C．右侧装置中，c、d两电极产生气体的体积比(相同条件下)为
D．若a电极上有参与反应，理论上溶液中有通过阴离子膜进入a电极区溶液
12．（2023·湖南娄底·统考模拟预测）近日，湘潭大学丁锐教授课题组设计了一种新型的A位K/Na掺杂Ni-Co-Zn-Mn钙钛矿氟化物(K/Na-NCZMF)电极材料，并构建了先进的水系锌基电池，如图所示(注明：0.1M代表)。下列叙述错误的是
A．充电时，N极附近溶液pH升高
B．放电时，M极上能生成、、
C．放电时，N极反应式为
D．充电时，电解质溶液中KOH、LiOH浓度一定不变
二、多选题
13．（2023·全国·高三专题练习）下列离子方程式的书写正确的是
A．食醋除去瓶胆内的水垢：＋2H＋=CO2↑＋H2O
B．漂白粉溶液中通入过量SO2：2ClO－＋2SO2＋2H2O=2＋2HClO
C．Al溶于NaOH溶液：2Al＋2OH－＋2H2O=2＋3H2↑
D．用惰性电极电解硫酸铜溶液：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋
14．（2023·浙江·校联考模拟预测）下列反应的离子方程式正确的是
A．铜与浓硫酸(98.3%)加热下反应：
B．用惰性电极电解饱和溶液：
C．向含0.1mol 的溶液中加入含0.3mol 的溶液：
D．向酸性重铬酸钾溶液中加少量乙醇溶液：
三、非选择题
15．（2023秋·全国·高三专题练习）电解饱和食盐水的原理
（1）通电前：溶液中的离子是 。
（2）通电后：①移向阳极的离子是 ，Cl－比OH－容易失去电子，被氧化成 。
（3）阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑( 反应)。
（4）移向阴极的离子是 ， 比 容易得到电子，被还原成 。其中H＋是由水电离产生的。
（5）阴极：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－( 反应)。
（6）总反应：化学方程式为2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH；离子方程式为2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－。
16．（2023春·上海虹口·高三上海财经大学附属北郊高级中学校考期末）铜是人类使用最早的金属之一、在化学反应中，铜元素可表现为0、+1、+2价。
(1)西汉古籍记载“曾青(CuSO4)得铁即化为铜”，该反应的离子方程式为 。
(2)黄铜是铜锌合金，外观呈金黄色。鉴别黄铜和黄金，以下方法可行的是_____(双选)。
A．观察颜色 B．称量质量 C．加稀盐酸 D．高温灼烧
(3)某同学想要利用反应Cu+2H+Cu2++H2↑来制备CuSO4，应选择装置_____(单选)。
A． B．
C． D．
17．（2023秋·陕西宝鸡·高三统考期末）如图，甲烧杯中盛有100mL0.50mol·L-1AgNO3溶液，乙烧杯中盛100mL0.25mol·L-1CuCl2溶液，A、B、C、D均为质量相同的石墨电极。如果电解一段时间后，发现C极质量增加0.8g，按要求填空：
(1)C为 极，发生 反应(填“氧化”或“还原”)。
(2)A极的电极反应式为 ，析出物质 mol。
(3)D极的电极反应式为 ，析出气体 mL(标准状况)。
(4)甲烧杯中滴入石蕊试液， 极附近变红，如果继续电解，在甲烧杯中最终得到 溶液。
18．（2023秋·福建泉州·高三统考期末）电工用铜纯度应大于99.95%，工业上一般采用电解精炼的方式提纯铜。
(1)电解精炼的原理如图。
①纯铜薄片连接电源的 极。
②电解一段时间后，电解液中浓度增大的金属阳离子是 。
(2)电解精炼铜的废液中含大量和，利用双膜三室电沉积法回收铜的装置如图。
①交换膜b为 离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
②阳极的电极反应式为 。
③若从浓缩室收集到1L 0.5mol/L的溶液，则阴极可回收 g铜(不考虑副反应)。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A．是酸性氧化物，废气中排放到空气中会形成硫酸型酸雨，故A正确；
B．装置a中溶液的溶质为，溶液显碱性，说明的水解程度大于电离程度，故B正确；
C．装置a中溶液的作用是吸收气体，与溶液不反应，不能吸收，故C错误；
D．由电解池阴极和阳极反应式可知，装置b中总反应为，故D正确；
选C。
2．C
【分析】该装置为电解池装置，在M电极上氯离子失去电子生成氯气(无 Cl2逸出)，然后氯气将氨氧化为氮气，氯气又被还原为氯离子，在这过程中氯离子做了催化剂，M电极为阳极，阳极区的总反应为；N电极为阴极，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-。
【详解】A．由分析可知，M电极为阳极，A错误；
B．由分析可知，N电极为阴极，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故该电极附近pH增大，B错误；
C．M电极为阳极，阳极区的总反应为，阴极的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根据电路中电子转移守恒可知，生成的氢气更多，C正确；
D．由分析可知，在阳极上氯离子失去电子生成氯气，然后氯气又被氨还原为氯离子，电解后氯离子浓度不可能上升，D错误；
故选C。
3．B
【分析】该储能电池放电时，Pb为负极，失电子结合硫酸根离子生成PbSO4，则多孔碳电极为正极，正极上Fe3+得电子转化为Fe2+，充电时，多孔碳电极为阳极，Fe2+失电子生成Fe3+，PbSO4电极为阴极，PbSO4得电子生成Pb和硫酸。
【详解】A．放电时负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上，负极质量增大，A错误；
B．储能过程中，该装置为电解池，将电能转化为化学能，B正确；
C．放电时，右侧为正极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的H+通过质子交换膜移向右侧，C错误；
D．充电时，总反应为PbSO4+2Fe2+=Pb++2Fe3+，D错误；
故答案选B。
4．B
【详解】此题答案可能不正确，如您有正确答案请联系总部编辑qq：807204649
5．C
【分析】由题给流程可知，海水经提纯、过滤得到粗盐和母液；粗盐经提纯得到精盐，电解饱和食盐水制得氯气；向母液中通入氯气，将溶液中的溴离子氧化为溴得到低浓度的溴溶液，用热空气吹出溴得到含溴空气和溶液Ⅰ；含溴空气被二氧化硫溶于吸收得到稀硫酸和氢溴酸的混合溶液，向混合溶液中通入适量氯气得到高难度的溴溶液Ⅱ，溶液Ⅱ经蒸馏得到溴；溶液Ⅰ中加入石灰乳、过滤得到氢氧化镁，氢氧化镁溶于盐酸得到氯化镁溶液，氯化镁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥得到六水氯化镁，六水氯化镁在氯化氢氛围中加热脱水制得无水氯化镁，电解熔融氯化镁制得金属镁。
【详解】A．由分析可知，步骤①为氯碱工业，目的是电解饱和食盐水制得氢氧化钠、氯气和水氢气，故A正确；
B．由分析可知，步骤②③④操作实现了低浓度溴的溶液转化为高难度溴的溶液的目的，达到了富集溴的目的，故B正确；
C．由分析可知，步骤⑤沉淀溶液中镁离子时，加入的沉淀剂是廉价易得的石灰乳，不是氢氧化钠，故C错误；
D．氯化镁是强酸弱碱盐，在溶液中易发生水解反应生成氢氧化镁，所以六水氯化镁在氯化氢氛围中加热脱水制得无水氯化镁，故D正确；
故选C。
6．B
【详解】A．少量通入苯酚钠溶液中反应生成苯酚和碳酸氢钠，离子方程式为：，故A正确；
B．向溶液中加入，会先和水反应生成NaOH和O2，NaOH、O2再和反应生成Fe(OH)3沉淀，离子方程式为：4Fe2++4Na2O2+6H2O=4Fe(OH)3↓+8Na++O2↑，故B错误；
C．以铜为电极电解氯化铵溶液Cu在阳极失去电子生成Cu2+，H2O在阴极得到电子生成H2和OH-，OH-和反应生成氨气，离子方程式为：，故C正确；
D．氟是人体必需的一种微量元素，其有效预防龋齿，也能有效预防蛀牙，氟离子会与羟基磷灰石反应生成氟磷灰石，其离子反应方程式：，故D正确；
故选B。
7．B
【分析】该装置是原电池和电解池组合装置，左边是微生物燃料电池，右边是电解池，在原电池中苯酚被氧化为二氧化碳，发生氧化反应是原电池的负极，重铬酸根离子被还原为Cr(OH)3，作正极，与b相连接的c是阴极发生还原反应，生成氢气，与a连接的d极为阳极，发生氧化反应，把废水中苯酚氧化成二氧化碳除去。
【详解】A．由于用微生物做催化剂，不能在高温下进行，高温不利于该电池的使用，故A正确；
B．电池工作一段时间后，a侧产生的氢氧根离子和b侧产生的H+迁移到中间室生成水，导致NaCl浓度降低，故B错误；
C．d为阳极，水失去电子发生氧化反应生成羟基自由和氢离子，故C正确；
D．c为阴极发生还原反应生成氢气，d极为阳极羟基自由基把苯酚氧化为二氧化碳，根据电子守恒，28mol电子转移会产生14mol氢气和6molCO2，C6H5OH~28e-~6CO2~14H2，c、d两极产生气体的体积比(相同条件下)为，故D正确；
答案选B。
【点睛】根据电子守恒来计算两极产生的气体的物质的量。
8．C
【详解】A．焰色试验，火焰呈黄色，说明含有，未透过蓝色钴玻璃进行观察火焰颜色，不能说明没有，故Ａ错误；
Ｂ．白色沉淀可能为AgCl，不一定为，故B错误；
Ｃ．惰性电极电解溶液，在阴极析出，溶液中的、H+均向阴极移动，但由于此时溶液中的浓度远大于H+，先得电子生成，则不能说明氧化性，故C正确；
Ｄ．干燥的与在加热条件反应的方程式为： ，CaH2与反应的方程式为：，但氢气也可能是多余的钙与水反应生成的，故D错误。
答案为C。
9．B
【详解】A．电子由负极a流出经小灯泡流回正极b，A项错误；
B．电极a的电极反应式为，B项正确；
C．电池总反应为氢气和氧气反应生成水，虽然KOH没有消耗，但由于生成水将KOH溶液稀释了，故溶液pH减小，C项错误；
D．原电池中，阳离子移向正极，溶液中不能透过离子交换膜向左迁移，D项错误；
故选B。
10．C
【详解】A．由题意可知，若上端口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性中间体羟基自由基()，反应为；若上端口关闭，可得到强还原性中间体氢原子()，反应为，故自由基均为阴极产物，A正确；
B．若上端口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性的羟基自由基，电极反应为2H++2e-+O2=2，所以完全转化为羟基自由基时转移了电子，B正确；
C．除去含酚类的酸性废水，需要氧化性的物质，所以上端口需要打开，可生成羟基自由基氧化酚类，C错误；
D． 在酸性条件下具有强氧化性，需要还原剂，所以需要上端口需要关闭，可得到强还原性中间体氢原子和反应，需要消耗氢离子，则体系的pH升高，D正确；
答案选C。
11．C
【分析】
该装置是利用废水中的将苯酚氧化为和的原电池—电解池组合装置，左侧为原电池，右侧为电解池，a电极发生还原反应，为正极，b电极发生氧化反应，为负极，则c电极为阴极，d电极为阳极，据此分析解答。
【详解】A．左侧装置是原电池，右侧装置是电解池，原电池中，a电极是正极，b电极为负极。电解池中，c电极是阴极，d电极是阳极。电子转移方向：b电极→导线→c电极，故A错误；
B．根据图示可知，d电极的电极反应为，故B错误；
C．c电极的电极反应为，每转移电子，c电极上产生气体。d电极的电极反应为，羟基自由基()的氧化性仅次于氟气，苯酚被羟基自由基氧化的化学方程式为，每转移电子，d电极上产生气体。c、d两电极产生气体的体积比(相同条件下)为，故C正确；
D．a电极的电极反应为，若a电极上有参与反应，理论上有从a电极区溶液通过阴离子膜进入溶液，故D错误；
故选C。
12．D
【详解】A．充电时，N极为阴极，析出锌，生成碱，溶液pH升高，A项正确；
B．放电时，M极为正极，发生还原反应，镍、钴、锰的化合价降低，M极上能生成、、，B项正确；
C．放电时，N极为负极，发生氧化反应，生成了，反应式为，C项正确；
D．充电时生成了NiOOH、CoOOH、MnOOH固体，水参与反应，电解质的浓度可能发生改变，D项错误；
故选D。
13．CD
【详解】A．瓶胆内的水垢的成分为CaCO3，CaCO3为难溶电解质，醋酸为弱电解质，二者不能拆分，应写化学式，A错误；
B．ClO－具有氧化性，SO2具有还原性，SO2与Ca(ClO)2溶液发生氧化还原反应，B错误；
C．Al溶于NaOH溶液生成偏铝酸钠和氢气，故离子方程式为：2Al＋2OH－＋2H2O=2＋3H2↑，C正确；
D．惰性电极电解硫酸铜溶液生成Cu、O2和硫酸，故离子方程式为：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋，D正确；
故选CD。
14．BD
【详解】A．98.3%的浓硫酸中含的水太少，则生成的CuSO4不能电离，选项A错误；
B．用惰性电极电解饱和氯化锌溶液，阳极反应式为2Cl - -2e- = Cl2↑，阴极反应为:2H2O+ 2e- = H2↑+2OH-，总反应为，选项B正确；
C．配合物中内界不可以电离，外界可以电离，则只能生成0.2mol AgCl，离子方程式为C1- + Ag+ = AgCl↓，选项C错误；
D．向酸性重铬酸钾溶液中加少量乙醇溶液，乙醇被氧化为乙酸，离子方程式为，选项D正确；
答案选BD。
15． Na＋、Cl－、H＋、OH－ Cl－、OH－ 氯气 氧化 Na＋、H＋ H＋ Na＋ 氢气 还原
【详解】氯化钠溶液中存在氯化钠电离出的钠离子、氯离子，水电离出的氢离子、氢氧根离子，故填Na＋、Cl－、H＋、OH－；
通电后为电解池装置，电解池中阴离子向阳极迁移，故移向阳极的离子是Cl－、OH－，Cl－比OH－容易失去电子，氯离子失去电子发生氧化反应被氧化成氯气，故阳极反应为：2Cl－－2e－=Cl2↑，反应属于氧化反应；
电解池中阳离子向阴极迁移，故移向阴极的离子是Na＋、H＋，氢离子比钠离子容易得到电子，氢离子得到电子被还原成氢气，其中H＋是由水电离产生的，故阴极反应为：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，反应属于还原反应。
16．(1)Cu2++Fe=Fe2++Cu
(2)CD
(3)C
【详解】（1）“曾青(CuSO4)得铁即化为铜”涉及反应为铁单质还原性强于铜单质，铁与硫酸铜发生置换反应生成铜单质和硫酸亚铁：Cu2++Fe=Fe2++Cu；
（2）A．黄铜是铜锌合金，外观呈金黄色。由于二者的颜色基本一致，所以看颜色难于比较为真假，故A错误；
B．没有确切的质量标准，称量质量不可行，需检测两者的密度才可行，故B错误；
C．铜锌合金制成的黄铜放入盐酸中，锌与盐酸反应产生氢气使质量减轻，合金溶解并有气泡冒出，而黄金不溶于盐酸中，可鉴别，故C正确；
D．高温灼烧，黄金没有变化，而铜锌合金外观上有变化，可鉴别，故D正确；
故选CD；
（3）A．铜与浓硫酸发生反应生成二氧化硫气体，A错误；
B．锌-铜硫酸原电池反应为锌与氢离子的反应，B错误；
C．铜与电源的正极相连作阳极，失去电子发生氧化反应生成铜离子，阴极发生氢离子得电子生成氢气的还原反应，符合题意，C正确；
D．铜与双氧水在酸性条件下发生反应，生成硫酸铜和水，无氢气生成，D错误；
故选C。
17．(1) 阴 还原
(2) Ag++e-=Ag 0.025 mol
(3) 2Cl--2e-=Cl2↑ 280
(4) B HNO3
【分析】根据装置图，该装置有外加电源，属于电解装置，根据电解原理，D、B电极为阳极，C、A电极为阴极，据此分析；
【详解】（1）该装置为电解装置，与电源正极相连一极为阳极，与电源负极相连一极为阴极，即D、B电极为阳极，C、A电极为阴极，阴极上得电子，化合价降低，发生还原反应；故答案为阴；还原；
（2）A极为阴极，阳离子在阴极上得电子，根据阳离子放电顺序，Ag+在A极上得电子，电极反应式为Ag++e-=Ag；C极:Cu2++2e-=Cu，由于串联时各电极上流过的电量是相同，关系式:4e-～4Ag～O2～2Cu～2Cl2，n(Cu)==0.0125 mol，n(Ag)=2n(Cu)=0.0125 mol×2=0.025mol；故答案为Ag++e-=Ag；0.025mol；
（3）D电极为阳极，按照放电顺序，Cl-先放电，其电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，根据问题(2)中的关系式得出：n(Cl2)=0.0125mol，推出标况下V(Cl2)=280mL；故答案为2Cl--2e-=Cl2↑；280；
（4）A极：4Ag++4e-=4Ag，B极：2H2O-4e-=4H++O2↑，电解时甲池随着B极附近水电离产生的OH-的不断消耗，H+的物质的量浓度逐渐增大，所以滴入石蕊试液后B极附近变红，而A极上Ag+不断得到电子析出Ag，故在甲烧杯中最终得到HNO3溶液；故答案为B；HNO3。
18．(1) 负 (锌离子)
(2) 阴 25.6
【详解】（1）精炼铜时，电解液为含Cu2＋溶液，粗铜除含有Cu外，还含有比铜活泼的锌等杂质，锌和铜在阳极发生氧化反应生成离子，而阴极上只有Cu2＋得电子发生还原反应生成铜；
①电解时，粗铜在阳极，纯铜在阴极，则纯铜薄片连接电源的负极；
②电解过程锌也会失去电子生成锌离子，一段时间后，电解液中浓度增大的金属阳离子是(锌离子)；
（2）由题图可知，与透过交换膜进入浓缩室，由离子移动方向可知左侧电极为阴极，右侧电极为阳极；
①阴极区通过交换膜b进入浓缩室，故交换膜b为阴离子交换膜；
②右侧电极为阳极，电极上发生氧化反应生成，发生反应的电极反应式为；
③若浓缩室得到1 L 0.5的溶液，则有0.4 mol 进入浓缩室，电路上有0.8 mol电子通过，可析出0.4 mol Cu，其质量为25.6 g。
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