1、电解池的简单计算一、单选题（本大题共17小题，共51分）1. 用惰性电极电解含的溶液一段时间后，阳极上生成标准状况下气体，欲使电解质溶液恢复电解前的状况，应加入 A. B. C. D. 2. 用惰性电极电解的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生bL标准状况，从而可知M的相对原子质量为A. B. C. D. 3. 下列说法正确的是锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率电冶铝工业中用电解熔融状态氧化铝，用冰晶石作助熔剂的方法进行冶炼电解法精炼铜时，电路中每转移2mol电子，阳极质量就减少64g镀锌铁镀层破坏后锌仍能减缓铁腐蚀，其原理为牺牲阳极的阴极保护法第五套人民币的一元
2、硬币材质为铜芯镀银，在电镀过程中，铜芯应做阳极外加电流的金属保护中，被保护的金属与电源的正极相连，发生氧化反应A. B. C. D. 4. 电解熔融的氧化铝冶炼金属铝时，当电路中通过电子时，理论上可以得到金属铝的质量是A. B. C. D. 5. 是食用碘盐的添加剂，工业上制取的方法之一如图所示，其中阳阴离子隔膜只允许阳阴离子通过，下列有关说法中正确的是A. 可用铁作阳极、石墨作阴极B. 装置中的隔膜为阳离子隔膜C. 当外电路中通过2时，阴极上会有生成D. 阳极电极反应式为：6. 设为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是A. 苯乙烯中含有碳碳双键的数目为B. ，的和的混合溶液中，含的数目为
3、C. 一定条件下，与足量氧气反应生成，转移电子数为D. 电解精炼铜，当电路中通过的电子数目为时，阳极质量减少7. 将二氧化碳转化为乙烯的装置如图，使用的电极材料均为惰性电极。下列正确的是 A. 充电时，a接电源的正极B. 每生成乙烯，同时生成C. 电解过程中，阳极区附近溶液pH增大D. 阴极反应为：8. 高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠的装置如图所示。下列说法正确的是A. 铁是阳极，电极反应为B. 电解一段时间后，镍电极附近溶液的pH减小C. 每制得1mol，理论上可以产生气体D. 若离子交换膜为阴离子交换膜，则电解结束后左侧溶液中含有9. 工业上
4、常使用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时A. 粗铜接电源负极B. 杂质都将以单质形式沉积到池底C. 纯铜作阳极D. 纯铜片增重，电路中通过电子为10. 氢是主要的工业气体，可用作核研究、氘核加速器的轰击粒子、示踪剂、气相色谱氢焰化验原料，电解法制备高纯氢的原理图如下，闭合开关或，可得到或，下列说法正确的是 A. 闭合开关可得到B. 闭合开关时，负极区的反应式为C. 闭合开关时，若转移电子，电极2产生气体的体积为D. 改变开关闭合方式，当得到和的物质的量之比为时，碱性电解液的浓度不变11. 工业上，在强碱性条件下用电解法除去废水中的，装置如图所示，依次发生的反应有：下列说法正确的是 A. 铁电极
5、上发生的反应为B. 通电过程中溶液pH不断增大C. 除去，外电路至少需转移电子D. 为了使电解池连续工作，需要不断补充NaCl12. 厨房垃圾发酵液可通过电渗析法处理，同时得到乳酸的原理如图所示图中HA表示乳酸分子，表示乳酸根离子。下列说法正确的是 A. 通电后，通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室B. 电子从负极经电解质溶液回到正极C. 通电后，阳极附近pH增大D. 当电路中通过电子的电量时，会有生成13. 某新型二次电池反应原理为代表金属，代表石墨，其装置如图所示。下列说法正确的是A. 放电时，向b极迁移B. 放电时，a极的反应式为C. 充电时，b极的反应式为D. 放电时，每转移1mol电子有
6、被还原14. 如图为一种微生物燃料电池结构示意图，关于该电池叙述正确的是 A. 放电过程中，从正极区移向负极区B. 微生物所在电极区放电时发生还原反应C. 若用该电池给铅蓄电池充电，电极质量减少，则铅蓄电池负极增重D. 正极反应式为15. 纳米级由于具有优良的催化性能而受到广泛关注。某小组拟利用光伏电池为电源制备纳米级，其装置如图所示。下列说法正确的是 A. a极为负极，镍极发生氧化反应B. 铜极反应式为C. 电子由a极经阴离子交换膜流向b极D. 每转移电子左室溶液质量减少16. 中国第二化工设计院提出，用间接电化学法对大气污染物NO进行无害化处理，其原理示意如图质子膜允许和通过，下列相关判断
7、正确的是A. 电极I为阴极，电极反应式为B. 吸收塔中的反应为C. 电解池中质子从电极I向电极作定向移动D. 每处理电解池质量减少17. 电解法制取有广泛用途的，同时获取氢气：，工作原理如图1所示，电解质溶液为氢氧化钠溶液，若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。随初始的变化如图2所示。已知只在强碱性条件下稳定，易被还原。下列说法不正确的是 A. Ni和电源的负极相连B. 电解过程中需将阴极产生的气体及时排出C. M点低于最高值的原因是铁电极上有生成D. 阳极的电极反应式为二、计算题（本大题共6小题，共49分）18. 将一定浓度的溶液，用a、b两个石墨电极电解，当a极上产生标准状况下
8、气体时，b极上只有固体析出。然后将a、b两极反接，继续通直流电，b极上又产生标准状况下气体，溶液质量共减少。极上产生标准状况下气体时，b极增加的质量为_。原溶液中的物质的量浓度为_。19. 如终所示的电解装置中，A池盛有200mL饱和KCl溶液，B池盛有200mL饱和溶液，a、b、c、d均为石墨电板，通电一段时间后，B池中阴极增重。池中阳极的电极反应式为_。计算通电过程中A、B两池阳极分别产生气体的体积标准状况下写出简要计算过程20. 已知高能锂离子电池的总反应式为：为电解质。用该电池为电源石墨为电极进行如图的电解实验，当电极X减少时，甲池的质量变化为_电解质均足量。当电流为I A，通过时间t
9、 s时，甲池增重每个电子的电量为，请写出阿伏伽德罗常数的表达式_。21. 电解溶液，若有电子发生转移，且电解产生的气体全部逸出假设电解前后溶液体积不变。请计算： 时，电解后溶液中的物质的量浓度为_。若实际上逸出的氯气为标准状况下，此时将电解后的溶液充分搅拌，则溶液中含有的NaCl的物质的量为_。22. 将和混合溶液，用石墨为电极电解。一段时间后在阳极收集到标况下气体，溶液体积几乎没有变化。 计算： 已知：，阴极析出铜的质量为多少克？计算电解后溶液的pH23. 如图为相互串联的三个装置，试回答：写出甲池负极的电极反应式：_。若甲池消耗气体，则丙池中石墨极上生成气体的物质的量为_，反应一段时间后丙
10、池溶液pH_填“增大”、“减小”、“不变”。若利用乙池在铁片上镀银，则B是_填电极材料，电极反应式是_。若乙池中A、B为石墨电极，电解质溶液为。当丙池共产生标况气体时，乙池A极产物_mol，检验该产物的方法为：_简述操作。答案和解析1.【答案】C【解析】【分析】本题考查电解原理，题目难度不大，注意根据电极反应式的书写以及电子守恒的计算为解答该题的关键。【解答】以惰性电极为电极，电解硫酸铜，在阳极上是阴离子失电子的氧化反应，即，在阴极上发生的电极反应，氧气体积为，物质的量为，转移电子数为，铜的物质的量为，转移电子，故氢离子转移电子，生成氢气的物质的量为，所以氢气和铜的物质的量相等，所以析出的相当
11、于根据铜原子守恒，故需要加入氢氧化铜才能恢复电解前状况，故C正确。2.【答案】C【解析】解：设M的原子量为R，电解时，电池反应方程式为： 4Rg ag bL所以，故选：C。根据电解时，得失电子数相等推断金属与氧气的关系，从而确定金属的原子量本题以电解原理为载体考查了氧化还原反应的有关计算，能正确写出该电池的电池反应式并找出金属与氧气的关系式是解本题的关键，要注意根据得失电子相等配平方程式，才能正确解答问题3.【答案】A【解析】解：加少量硫酸铜，锌置换出铜可构成原电池，能加快反应速率，故正确；电解熔融冶炼金属铝时，氧化铝熔点较高，加入冰晶石作助熔剂时能降低熔融温度，从而减少能源浪费，故正确；电解
12、精炼铜时，阳极上比铜活泼的杂质先放电，则当转移2mol电子时，阳极质量减轻不一定是64g，故错误；、Fe形成原电池时，Zn失电子被腐蚀，Fe被保护，所以镀锌铁镀层破损后锌仍能减缓铁腐蚀，原理为牺牲阳极的阴极保护法，故正确；电镀时，镀层金属为阳极，镀件金属为阴极，在铜上镀银，则铜为阴极，银为阳极，故错误；外加电流的金属保护中，被保护的金属作阴极，与原电池负极相连，故错误；故选：A。本题考查电化学相关知识，为高频考点，把握反应原理为解答的关键，题目难度不大。4.【答案】B【解析】【分析】本题考查电解池的相关计算，注意掌握铝离子生成单质铝的电极反应式是解题关键，难度不大。【解答】铝离子生成单质铝的电
13、极反应式为，即每产生1mol铝，反应中就转移3mol电子。所以当电路中通过3mol电子时，理论上析出铝的质量是，故B正确。5.【答案】C【解析】解：根据装置图分析，电解含有KI、KOH的溶液制取，电解池阴极的反应是物质得到电子，发生还原反应，考虑到溶液为碱性，则阴极的电极反应为：，阳极的反应为物质失去电子，发生氧化反应，则阳极的电极反应为：， A.铁做阳极我活性电极，优先发生反应，应用惰性材料石墨作为阳极，故A错误； B.装置目的是制取，电解池中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，在阳极放电产生，则隔膜应为阴离子交换膜，使通过隔膜到达阳极放电，故B错误； C.阴极的电极反应为：，当外电路中通过
14、2时，阴极产生，标况下气体体积为，故C正确； D.阳极为物质失去电子，发生氧化反应，在阳极转化为，则阳极电极反应式为：，故D错误。 故选：C。根据装置图分析，电解含有KI、KOH的溶液制取，电解池阴极的反应是物质得到电子，发生还原反应，考虑到溶液为碱性，则阴极的电极反应为：，阳极的反应为物质失去电子，发生氧化反应，则阳极的电极反应为：，据此分析判断本题考查电解原理知识，明确电极反应式，考虑电解池离子运动的规律是解题的关键，为常见题型，题目难度不大6.【答案】B【解析】解：苯环不是单双键交替结构，故苯乙烯中含一条碳碳双键，故苯乙烯中含条碳碳双键，故A错误； B.因为溶液，说明，溶液体积为1L，故
15、含的数目为，故B正确； C.二氧化硫，由于二氧化硫转化成三氧化硫的反应为可逆反应，则反应生成的三氧化硫小于，转移的电子小于，故C错误； D.粗铜中含有杂质铁、锌等，所以阳极减少时，电路中转移的电子的物质的量不一定为，转移的电子数不一定为，故D错误， 故选：B。A.苯乙烯中含一条碳碳双键； B.因为溶液，说明，据此进行分析； C.二氧化硫与氧气生成三氧化硫的反应为可逆反应，反应物不可能完全转化成生成物； D.电解精炼铜过程中，阳极粗铜中含有杂质铁、锌等，所以阳极质量减少时，转移的电子的物质的量不一定是。本题考查阿伏加德罗常数的应用，题目难度中等，注意掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加德罗常
16、数的关系，选项C为易错点，需要明确可逆反应特点。7.【答案】D【解析】【分析】本题考查电解原理的应用，难度中等，根据图示两极的物质变化，分析元素化合价变化，利用反应类型确定电解池的阴阳极是解题的关键。【解答】A.由图可知，电解池的左侧电极上转化为乙烯，碳元素的化合价由价降低为价，发生还原反应，为电解池的阴极，则a为电源的负极，故A错误； B.温度压强不知不能计算气体体积，故B错误；C.电解过程中，阳极区水电离产生的氢氧根放电生成氧气，水的电离平衡正向移动，溶液中逐渐增大，pH逐渐减小，故C错误。D.电解池的左侧电极上转化为乙烯，碳元素的化合价由价降低为价，发生还原反应，为电解池的阴极，阴极反应
17、式为，故D正确。故选D。8.【答案】D【解析】解：用镍、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠，铁失电子生成高铁酸钠，则铁作阳极，镍作阴极，电极反应式为，故A错误； B.镍电极上氢离子放电生成氢气，氢离子浓度减小，所以溶液的pH增大，故B错误； C.温度和压强未知，所以无法计算生成气体体积，故C错误； D.若离子交换膜为阴离子交换膜，则电解结束后由于浓度差左侧溶液中会含有，故D正确； 故选：D。A.用镍、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠，铁失电子生成高铁酸钠，则铁作阳极，镍作阴极，阳极上铁失电子发生氧化反应； B.镍电极上氢离子放电生成氢气； C.气体摩尔体积因温度压强不同而不同； D.
18、若离子交换膜为阴离子交换膜，电解结束后由于浓度差左侧溶液中会含有；本题考查了电解原理，正确判断阴阳极及发生的反应是解本题关键，易错选项是D，注意气体摩尔体积的适用范围和条件，为易错点9.【答案】D【解析】【分析】本题考查学生电解精炼铜的原理，注意电解池的工作原理是关键，难度不大。【解答】A.电解精炼铜，粗铜作阳极，纯铜作阴极，粗铜与电源正极相连，故A错误；B.在阳极上，不参与放电的金属单质金、银等贵重金属以及杂质会形成阳极泥沉积到池底，故B错误；C.电解精炼铜，粗铜作阳极，纯铜作阴极，故C错误；D.精铜片增重，即析出铜，则电路中通过电子为，故D正确。故选D。10.【答案】A【解析】【分析】本题
19、考查电化学知识，解题的关键是注意负极区是指与电源负极相连的区域，即阴极区，难度较大。【解答】A.闭合开关时，电极1的电极反应式为，可得到，故A正确；B.闭合开关时，负极区即阴极区的电极反应式为，故B错误；C.闭合开关时，若转移电子，电极2产生气体是氧气，在标况下的体积为，由于缺少标准状况，故C错误；D.改变开关闭合方式，当得到和的物质的量之比为时，碱性电解液中，不变，但由于生成气体，电解液的体积减小，碱性电解液的浓度增大，故D错误；故选A。11.【答案】C【解析】【分析】本题考查电解池的工作原理以及电极反应和电子转移等知识，题目难度不大。【解答】A.根据题意，该电解池阳极的电极反应为，所以铁作
20、为活性电极，只能做阴极，石墨作阳极，错误；B.该电解池发生不断消耗的反应，所以溶液的PH不断减小，错误；C.根据，十，除去，外电路至少需转移电子，故C正确；D.因为不断消耗，所以为了使电解池连续工作，需要不断补充NaOH，故D错误。故选C。12.【答案】A【解析】【分析】本题涉及电解的工作原理以及应用的考查，注意知识的迁移和应用。【解答】A.通电后，通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室，故A正确；B.电子从负极经外电路流回到正极，故 B错误；C.阳极放电，则增大，pH减小，故C错误；D.氢氧根在阳极上失去电子发生氧化反应，当电路中通过2mol电子的电量时，会有的生成，未说明是否为标况，体积不定，故
21、D错误。故选A。13.【答案】B【解析】【分析】本题考查原电池和电解池的工作原理，电极反应式的书写，电化学计算等知识，是高考常考题型，难度中等。关键是掌握原电池的工作原理，侧重知识的能力考查。【解答】A.放电时a为负极，阴离子向负极移动，移向负极，向a极迁移，故A错误；B.放电时负极反应为：，故B正确；C.充电时b为阳极，发生氧化反应，反应式为：，故C错误；D.放电时1molM失去3mol电子，则电路中每转移1mol电子，最多有被还原，故D错误。故选B。14.【答案】D【解析】【分析】本题考查原电池的工作原理、电极反应式的书写，注意从氧化还原的角度判断原电池的正负极以及电极方程式的书写，难度中
22、等。【解答】结合图示分析，左边为正极，右边为负极，据此解题，A.原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故H从负极区移向正极区，故A错误；B.微生物所在电极区为负极区，发生氧化反应，故B错误；C.正极反应式为：，电极质量减少，转移电子，若用该电池给铅蓄电池充电，电极反应为，则铅蓄电池负极减轻，故C错误；D.被还原生成，为原电池的正极，电极反应式为：，故D正确。故选D。15.【答案】B【解析】【分析】本题考查电解池原理及其应用，涉及电极的判断、电极反应式书写、电子移动方向以及电解的计算等，意在考查分析和解决化学问题的能力，试题难度一般。【解答】A.依题意，通过电解法制备纳米级氧化亚铜，
23、铜极发生氧化反应，为阳极，与阳极相连的b极为光伏电池的正极，推知a极为负极，镍极发生还原反应，A项错误；B.交换膜为阴离子交换膜，由交换膜左侧向右侧迁移，铜极的电极反应式为，B项正确；C.电子只在导线上传递，不可能在电解质溶液中传递，C项错误；D.镍极的电极反应式为，转移电子时左侧溶液减少的质量包括生成的质量和迁移的质量，共，D项错误。故选B。16.【答案】B【解析】【分析】本题考查电化学知识，根据电化学装置原理图分析，明确电极反应是解题的关键，题目难度中等，是中档题。【解答】A.在电极I上转化未，过程中S的化合价降低，得到电子发生还原反应，则电极I为阴极，电极反应为：，故A错误；B.吸收塔中
24、通入NO和离子反应，生成和，所以反应方程式为：，故B正确；C.电极I为阴极，则电极为阳极，电解池中阳离子向阴极移动，所以电解池中通过质子膜向电极I处移动，故C错误；D.电极为阳极，在电极上被转化为，发生电极反应：，每处理1molNO，则转移电子数为，根据电子转移守恒，则产生的物质的量为，产生进入电解池，逸出电解池，流出电解池，所以电解池质量减少为18g，故D错误。故选B。17.【答案】C【解析】【分析】本题主要考查了电解原理及其应用的相关知识，注意电极反应式的书写和相关计算是关键，题目难度中等。【解答】A.由电解方程式知，镍电极有气泡产生是氢离子得电子放电生成氢气，镍电极为阴极，所以Ni和电源
25、的负极相连，故A正确；B.由A分析知，镍电极有气泡产生，产生氢气，已知易被还原，所以电解过程中需将阴极产生的气体及时排出，故B正确；C.题意只在强碱性条件下稳定，在M点，低，稳定性差，且反应慢，在N点：过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使产率降低，N点低于最高值的原因是铁电极上有生成，故C错误；D.电解法制取有广泛用途的，同时获得氢气，根据总反应：，所以金属铁是阳极，该电极上金属铁发生失电子的氧化反应，即，故D正确。故选C。18.【答案】 【解析】电解方程式：。a极即阳极上产生：，b极即阴极质量增加的是生成Cu的质量：，溶液质量减少。电源反接后，b为阳极，Cu先放电，然后放电，a为阴极，先放电，然
26、后放电。电解过程可分为三个阶段：电镀铜，此阶段溶液质量变化。电解溶液： 此阶段，溶液质量减少。电解溶液，其本质是电解水：此阶段，溶液质量减少。则有解得：，所以原溶液中。19.【答案】【解析】解：该装置是电解池，电解池工作时，A装置阳极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为：；B装置中阳极上氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为：。故答案为：；通电一段时间后，B池中阴极增重，则转移电子的物质的量；则生成氯气的体积，则生成氧气的体积。答：标准状况下；。该装置是电解池，电解池工作时，A装置阳极上氯离子放电生成氯气，B装置中阳极上氢氧根离子放电生成氧气，写出电极反应式；根据电解池工作时转移电子数相等计算生成
27、的气体体积。本题考查了电解池原理，根据电解池阳极上失电子发生氧化反应、转移电子数相等即可分析解答本题，难度不大。20.【答案】；【解析】【分析】本题考查电解池，涉及计算，注意各种关系式的联系，难度一般。【解答】由通过电流甲池增重，说明甲池是阴极，X是负极，负极材料是锂，电极X减少时，减少的锂是，失去的电子是，甲池中发生的反应是，产生氢气，质量减少；同时通过阳离子交换膜向甲池移动，共增加钾离子，为；故甲池增重；当电流为I A，通过时间ts时通过的电量是It库；甲池增重m g，增加的是钾，减少的是氢，通过的电子是，故阿伏伽德罗常数的表达式是。21.【答案】；。【解析】【分析】本题主要考查的是化学计
28、量有关的计算，意在考查学生的计算能力和知识应用能力，解题的关键是掌握电解饱和食盐水的方程式和化学计量之间的计算关系式。解题时注意电解过程中电子转移的守恒。【解答】根据反应可知：，由电子发生转移得生成，故，故答案为：；，消耗，理论上产生，实际上逸出的氯气为标准状况下，即，故有与生成的NaOH溶液反应：，故又生成，反应后，故答案为：。22.【答案】 【解析】【分析】本题考查电解池原理，电极反应的书写，pH的计算，注意基础知识的积累与应用，题目难度不大。【解答】溶液中的阳离子：、；阴离子：、；根据离子的放电顺序可知，阳极反应：；阴极反应：；，转移的电子的物质的量：；根据阴极的电极反应式，铜离子全部转
29、化为铜需要得到的电子的物质的量；当铜离子全部转化为铜后，阴极由得电子：；氢离子得电子的物质的量为，故。；被电解，则溶液中得到的的物质的量：，则氢离子的浓度为，故答：阴极析出铜的质量为；电解后溶液的pH为23.【答案】 ； ；减小； Fe； ；用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近A极，若变蓝，说明所产生气体为【解析】【分析】本题考查了原电池和电解池原理，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，难点是电极反应式的书写，题目难度中等。【解答】燃料在负极失电子发生氧化还原反应在碱溶液中生成碳酸盐，甲池中通入电极的电极反应为： ；，故答案为： ；若甲池消耗气体，物质的量为，电子转移数目为，丙为电解池，石墨为阳极，F
30、e为阴极，电解硫酸溶液氢氧根离子在石墨电极上失电子析出氧气，结合电子守恒计算，析出氧气的物质的量为，反应一段时间后，消耗了水，硫酸的浓度增大，酸性增强，pH减小，故答案为：，减小；乙池为电解池，A极为阳极，B极为阴极，若利用乙池在铁片上镀银，铁片上发生还原反应，作阴极，则B是Fe，电极反应式，故答案为：Fe； ；当丙池共产生标况气体时，说明产生的氧气和氢气的总物质的量为，氢气和氧气体积比为，氢气的氧气的物质的量分别为和，乙池中A极发生氧化反应，产物为氯气，乙池和丙池的电路中流过的电子数目是相等的，均为，生成氯气物质的量为，检验氯气的方法为用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近A极，若变蓝，说明所产生气体为故答案为：；用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近A极，若变蓝，说明所产生气体为。