高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第3节 电能转化为化学能——电解第1课时课后练习题

这是一份高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第3节 电能转化为化学能——电解第1课时课后练习题，共20页。试卷主要包含了24 L气体时，Pt电极上有6等内容，欢迎下载使用。
必备知识基础练进阶训练第一层
知识点1电解原理
1.下列关于如图所示装置的叙述中正确的是（ ）
A．甲、乙装置中的锌片都作负极
B．甲、乙装置中溶液内的H＋都在铜片被还原
C．甲、乙装置中锌片上发生的反应都是还原反应
D．甲装置中铜片上有气泡生成，乙装置中铜片质量减小
2．
如图所示，铁片、铜片和CuSO4溶液可以构成原电池或电解池，下列说法正确的是（ ）
A．构成原电池时，Cu极反应式为Cu－2e－===Cu2＋
B．构成电解池时，Cu极质量可能减少也可能增加
C．构成电解池时，Fe极质量一定减少
D．构成的原电池或电解池在工作时的反应原理一定不同
3．用石墨作电极电解CuCl2溶液，下列说法正确的是（ ）
A．在阳极上析出金属铜
B．在阴极上产生有刺激性气味的气体
C．在阴极上析出金属铜
D．阳极上发生还原反应
4．某同学为了使反应2HCl＋2Ag===2AgCl＋H2↑能进行，设计了如下所示的四个实验方案，你认为可行的方案是（ ）
5．某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在图中，下列有关分析完全正确的是（ ）
6．
用如图所示装置以石墨为电极电解氯化铜溶液，Y电极上产生能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的黄绿色气体。下列判断正确的是（ ）
A.a为电源正极
B.X电极质量增加
C.Y电极若换成Cu，反应中该电极质量不变
D.X电极表面发生氧化反应
7．如图为用惰性电极电解CuCl2溶液的实验装置，则下列说法正确的是（ ）
A.a电极为负极
B.溶液中的Cu2＋向a极移动
C.电解一段时间后溶液的颜色会变浅
D.电极b上发生的电极反应为2Cl－－2e－===Cl2
8．
如图是电解硝酸银溶液的装置，其中c为银电极，d为铜电极，则下列有关判断正确的是（ ）
A.a为负极，b为正极
B.a为阳极，b为阴极
C.电解过程中，d电极质量减少
D.电解前后，电解池中银离子浓度保持不变
9．
在进行锌铜双液原电池实验时，若用铜丝代替盐桥（如图），外电路中仍然存在较小的电流，随着时间的推移，电流逐渐减小。下列关于该装置说法错误的是（ ）
A.左池构成了原电池，铜丝②极的电势高于锌极
B.铜丝②附近溶液的pH将升高
C.右池为电解池，铜丝③的反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
D.铜片④上有新的红色固体附着
10．某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转。下列说法不正确的是（ ）
A.甲装置为原电池
B.装置乙中的能量转化方式为电能转化为化学能
C.可用湿润的淀粉KI试纸检验石墨电极产物
D.Cu电极的电极反应：2H＋＋2e－===H2↑
知识点2电解规律
11.某同学将AgNO3、Cu（NO3）2、NaNO3溶于水配成混合溶液，然后用石墨电极对该溶液进行电解。下列说法不正确的是（ ）
A．电解过程中，阴极上先析出Ag，然后析出Cu，最后析出Na
B．阳极上产生的气体是O2
C．若电解时间足够长，滴入几滴酚酞试液，溶液呈无色
D．电解后，溶液中有HNO3生成
12．电解水时，为增强溶液的导电性可向溶液中加入适量的电解质，下列物质中适合的是（ ）
A．NaCl B．HCl C．H2SO4 D．CuSO4
13．电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。如图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag＋注入无色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是（ ）
A．b为电源的负极
B．WO3在该过程中被氧化
C．银电极反应为Ag－e－===Ag＋
D．Ag＋由银电极向变色层迁移
14．
用如图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液的pH为9～10，阳极产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确的是（ ）
A．用石墨作阳极，铁作阴极
B．阳极的电极反应式为Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O
C．阴极的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
D．除去CN－的反应为2CN－＋5ClO－＋2H＋===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O
15．用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为3∶1的CuSO4溶液和NaCl溶液的混合溶液，不可能发生的反应是（ ）
A．2Cu2＋＋2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 2Cu＋4H＋＋O2↑
B．Cu2＋＋2Cl－ eq \(=====,\s\up7(通电)) Cu＋Cl2↑
C．2Cl－＋2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 2OH－＋H2↑＋Cl2↑
D．2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 2H2↑＋O2↑
16．如图甲所示的电解池中，Pt电极位于所含Cu（NO3）2和AgNO3均为0.05 ml·L－1的电解液中，图乙是该电解过程中转移电子数与阴极质量的变化关系图。下列说法错误的是（ ）
A．过程Ⅰ，在阴极上析出金属银
B．过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，溶液的pH均降低
C．过程Ⅱ，阳极上有氧气放出
D．过程Ⅱ析出固体的质量是过程Ⅰ析出固体的质量的2倍
关键能力综合练进阶训练第二层
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．CH4和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．电极A上发生氧化反应
B．O2－由电极B移向电极A
C．电极A、B的产物均可使溴的四氯化碳溶液褪色
D．若生成的乙烯和乙烷的体积比为2∶3，则消耗的CH4和CO2体积比为10∶7
2．
某小组为研究电化学原理，设计如图装置，下列叙述不正确的是（ ）
A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动
3．在如图所示装置中，试管A、B中的电极为多孔的惰性电极；C、D为两个铂夹，夹在被Na2SO4溶液浸湿的滤纸条上，滤纸条的中部滴有KMnO4溶液；电源有a、b两极。若在A、B中充满KOH溶液后倒立于盛KOH溶液的水槽中，切断K1，闭合K2、K3，通直流电，实验现象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．电源中a为正极，b为负极
B．试管A中的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑
C．一段时间后滤纸条上紫红色向C处移动
D．电解一段时间后，切断K2、K3，闭合K1，电流计的指针会发生偏转
4．如图所示，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色。下列说法正确的是（ ）
A．X极是电源负极，Y极是电源正极
B．a极上的电极反应是2Cl－－2e－===Cl2↑
C．电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐增大
D．b极上产生2.24 L（标准状况下）气体时，Pt电极上有6.4 g Cu析出
5．用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如图甲所示。电解过程中的实验数据如图乙所示，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积（标准状况下）。则下列说法不正确的是（ ）
A．电解过程中，a电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生
B．b电极上发生的反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．曲线OP段表示H2的体积变化
D．Q点收集到的混合气体中H2和O2的体积比为1∶1
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
6．氢氧化锂是合成其他锂产品的基本原料，也可以直接用于其他工业领域。用如图所示的双膜电解装置可制备氢氧化锂。下列有关叙述正确的是（ ）
A．甲膜为阴离子交换膜，乙膜为阳离子交换膜
B．通电后Li＋向阳极移动，阳极附近的溶液的pH减小
C．阴极的电极反应为H2O＋2e－===H2↑＋O2－
D．当电路中通过1 ml电子时，可生成49 g H2SO4
7．在元旦晚会上，某同学表演了化学魔术——“黑笔写红字”，如图是他设计的实验装置。滤纸先用硫酸钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写“元旦快乐”，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是（ ）
A．铅笔端作阴极，铂片端发生还原反应
B．铅笔端有少量钠生成
C．硫酸钠溶液可以用硝酸钾溶液替代
D．铂片端发生电极反应：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
8．如图为直流电源电解Na2SO4溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴酚酞溶液。下列实验现象描述正确的是（ ）
A．a电极附近呈红色，b电极附近呈无色
B．溶液中阳离子向a电极移动，阴离子向b电极移动
C．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体
D．电路中有0.2 ml电子转移时，b电极上有1.12 L气体产生
9．硼酸（H3BO3）为一元弱酸，已知H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为H3BO3＋OH－===[B（OH）4]－，H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）。下列说法正确的是（ ）
A．当电路中通过1 ml电子时，可得到1 ml H3BO3
B．将电源的正、负极反接，工作原理不变
C．阴极室的电极反应式为4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－
D．[B（OH）4]－穿过阴膜进入阴极室，Na＋穿过阳膜进入产品室
三、非选择题
10．钠硫电池作为一种新型储能电池，其应用逐渐得到重视和发展。钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠（Na2Sx）分别作为两个电极的反应物，固体Al2O3陶瓷（可传导Na＋）为电解质，其反应原理如图甲所示：
（1）根据表中数据，请你判断该电池工作的适宜温度应控制在 （填序号）范围内。
A．100 ℃以下 B．100～300 ℃
C．300～350 ℃ D．350～2 050 ℃
（2）放电时，电极A为 极，电极B发生 （填“氧化”或“还原”）反应。
（3）充电时，总反应为Na2Sx===2Na＋xS，则阳极的电极反应式为 。
（4）若把钠硫电池作为电源，电解槽内装有KI及淀粉的混合溶液，如图乙所示，槽内中间用阴离子交换膜隔开。通电一段时间后，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。试分析左侧溶液蓝色逐渐变浅的可能原因是 。
学科素养升级练进阶训练第三层
1．（双选）若某装置中发生如下的反应：Cu＋2H＋===Cu2＋＋H2↑，关于该装置的说法不正确的是（ ）
A.该装置一定为原电池
B.该装置一定为电解池
C.金属铜为电解池的阳极
D.电解质溶液可能是硝酸溶液
2．（双选）如图所示为直流电源，为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞溶液的滤纸，为电镀槽。接通电路后发现上的c点显红色。为实现铁上镀锌，接通后，使c、d两点短路。
下列叙述不正确的是（ ）
A.a为直流电源的负极
B.c极发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑
C.f极为锌板
D.e极发生氧化反应
3．用指定材料做阳极和阴极来电解一定物质的量浓度的溶液甲，然后加入物质乙能使溶液复原。下列选项中合适的组合是（ ）
4.用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液，通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极，在不同电压（x）下电解pH＝1的0.1 ml·L－1 FeCl2溶液，研究废液再生机理。记录如下（a、b、c代表电压值）：
（1）用KSCN溶液检测出Fe3＋的现象是____________________________________
________________________________________________________________________。
（2）Ⅰ中Fe3＋产生的原因可能是Cl－在阳极放电，生成的Cl2将Fe2＋氧化，写出有关反应：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）由Ⅱ推测，Fe3＋产生的原因还可能是Fe2＋在阳极放电，原因是Fe2＋具有 性。
（4）Ⅱ中虽未检验出Cl2，但Cl－在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH＝1的NaCl溶液做对照实验，记录如下：
①NaCl溶液的浓度是 ml·L－1。
②Ⅳ中检验Cl2的实验方法是 。
③与Ⅱ对比，得出的结论（写出两点）： 。
第1课时 电解的原理
必备知识基础练
1．答案：D
解析：乙为电解池装置，锌片为阴极，故A错误；乙为电解池装置，溶液内的H＋在阴极锌片上被还原，故B错误；甲为原电池，锌片为负极，发生氧化反应，故C错误；甲装置中铜片为正极，H＋在铜片上得电子被还原为氢气，乙装置中铜片为阳极，发生氧化反应，铜片质量减小，故D正确。
2．答案：B
解析：用导线将两极直接相连构成原电池，此时发生的反应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，Fe极作负极，发生的电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，Cu极作正极，发生的电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，A错误。若接通直流电源构成电解池，有两种情况：（1）铁与电源负极相连作阴极，阴极发生还原反应Cu2＋＋2e－===Cu，铜与电源正极相连作阳极，阳极发生氧化反应Cu－2e－===Cu2＋；（2）铜与电源负极相连作阴极，阴极发生还原反应Cu2＋＋2e－===Cu，铁与电源正极相连作阳极，阳极发生氧化反应Fe－2e－===Fe2＋，此时的电解总反应为Fe＋Cu2＋ eq \(=====,\s\up7(通电)) Fe2＋＋Cu，反应的原理和构成原电池时一样。综上分析，B正确，C、D错误。
3．答案：C
解析：根据电解原理，阳极发生氧化反应2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极发生还原反应Cu2＋＋2e－===Cu。因此阳极上产生有刺激性气味的气体——氯气，在阴极上析出铜，C正确。
4．答案：C
解析：该反应不是自发进行的氧化还原反应，故只能设计成电解池；H元素的化合价由＋1降低到0，得到电子，发生还原反应，阴极上的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，银元素的化合价从0升高到＋1，发生氧化反应，银作阳极，电极反应为Ag－e－===Ag＋，所以银作阳极，盐酸作电解质溶液，形成电解池，故C项正确。
5．答案：B
解析：根据题图知，该装置有外接电源，所以属于电解池，根据电子流向知，c是负极，d是正极，a是阴极，b是阳极，电解时，电解质溶液中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则Q是阳离子，P是阴离子，故B正确。
6．答案：B
解析：Y电极上产生能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的黄绿色气体，即产生氯气，则Y电极为阳极，与Y电极相连的b为电源正极，X电极为阴极，与X电极相连的a为电源负极。根据分析可知a为电源负极，故A错误；X电极为阴极，铜离子在阴极被还原生成铜单质，所以X电极质量增加，故B正确；Y电极为阳极，若换成Cu，则Cu被氧化生成铜离子，电极质量减小，故C错误；X电极为阴极，电极表面得电子发生还原反应，故D错误。
7．答案：C
解析：a电极与电源的正极相连，它是电解池的阳极，A错误；溶液中的Cu2＋向阴极b极移动，B错误；溶液的颜色主要取决于溶液中Cu2＋的浓度，电解一段时间后，溶液中的Cu2＋因在阴极不断放电而使其浓度不断减小，所以溶液的颜色不断变浅，C正确；电极b为阴极，发生的电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，D错误。
8．答案：D
解析：a是直流电源的正极，b是负极，A错误；c为阳极，d为阴极，B错误；d为阴极，铜本身不放电，Ag＋在阴极得电子生成Ag，电极质量增加，C错误；阳极上银单质本身放电，生成银离子，阴极上银离子放电生成银，所以电解前后，电解池中银离子浓度保持不变，D正确。
9．答案：C
解析：用铜丝代替盐桥，左池形成了原电池，Zn是负极，铜丝②是正极。铜丝②极的电势高于锌极。A正确；铜丝②电极为正极。O2在正极上得电子，生成OH－，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。故溶液的pH将升高。B正确；右边是电解池中的电镀池。铜丝③是阳极，Cu为活性电极失电子，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，C错误；铜丝④是电解池的阴极，溶液中Cu2＋得到电子发生还原反应生成铜，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu。故铜片④上有新的红色固体附着，D正确。
10．答案：C
解析：甲装置为锌铜原电池，Zn为负极，Cu为正极，正极上氢离子得电子，乙为电解池，Pt极与铜相连应为阳极，阳极上氯离子失电子，石墨电极为阴极，阴极上铜离子得电子析出铜。甲装置为原电池，故A正确；装置乙为电解池，将电能转化为化学能，故B正确；石墨电极为阴极，阴极上铜离子得电子析出铜，不能用湿润的淀粉KI试纸检验石墨电极产物，故C错误；Cu为正极，正极上氢离子得电子，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，故D正确。
11．答案：A
解析：将AgNO3、Cu（NO3）2、NaNO3溶于水配成混合溶液，然后用石墨电极对该溶液进行电解，溶液中存在Ag＋、Cu2＋、Na＋、NO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) ，以及少量的H＋、OH－。电解过程中，阴极上是溶液中的阳离子放电，先析出Ag，然后析出Cu，再析出氢气，不能析出Na，A错误；阳极上发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子放电，产生的气体是O2，故B正确；电解AgNO3、Cu（NO3）2，会析出银和铜，同时生成硝酸和氧气，电解NaNO3溶液，就是电解水，若电解时间足够长，最终溶液显酸性，滴入几滴酚酞试液，溶液呈无色，故C正确；电解AgNO3、Cu（NO3）2，会析出银和铜，同时生成硝酸和氧气，电解NaNO3溶液，就是电解水，电解后，溶液中有HNO3生成，故D正确。
12．答案：C
解析：加入NaCl，根据电解原理，总电极反应式为2NaCl＋2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，与实验目的不符，A不符合题意；加入HCl，总电极反应式为2HCl eq \(=====,\s\up7(通电)) H2↑＋Cl2↑，与实验目的不符，B不符合题意；加入H2SO4，总电极反应式为2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 2H2↑＋O2↑，与实验目的相符，C符合题意；加入CuSO4，总电极反应式为2CuSO4＋2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 2Cu＋O2↑＋2H2SO4，与实验目的不符，D不符合题意。
13．答案：B
解析：由图可知，银是阳极，所以a为电源的正极，b为电源的负极，故A正确；W元素由WO3中的＋6价降低到AgxWO3中的＋（6－x）价，化合价降低，WO3在该过程中被还原，故B错误；银为阳极，电极反应为Ag－e－===Ag＋，故C正确；电解过程中电解质中的阳离子移向阴极，即Ag＋由银电极向变色层迁移，故D正确。
14．答案：D
解析：阳极上Cl－放电，可用石墨作阳极，Fe作阴极，故A正确；阳极上Cl－失电子，电极反应为Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O，故B正确；阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故C正确；ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体，这两种无污染的气体为N2和CO2，同时次氯酸根离子被还原生成氯离子，溶液呈碱性，则该反应的离子方程式为2CN－＋5ClO－＋H2O===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋2OH－，故D不正确。
15．答案：C
解析：由n（CuSO4）∶n（NaCl）＝3∶1得n（Cu2＋）∶n（Cl－）＝3∶1，由于阴离子放电的先后顺序为Cl－、OH－、SO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(4)) ，阳离子放电的先后顺序为Cu2＋、H＋、Na＋，故该电解过程分为三个阶段。第一阶段，电解CuCl2溶液：Cu2＋＋2Cl－ eq \(=====,\s\up7(通电)) Cu＋Cl2↑。第二阶段，电解CuSO4溶液：2Cu2＋＋2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 2Cu＋4H＋＋O2↑。第三阶段，电解H2SO4和Na2SO4溶液：2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 2H2↑＋O2↑。
16．答案：D
解析：过程Ⅰ发生反应：4Ag＋＋2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 4Ag＋O2↑＋4H＋，过程Ⅱ发生反应：2Cu2＋＋2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 2Cu＋O2↑＋4H＋，过程Ⅲ发生反应：2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 2H2↑＋O2↑。因为氧化性：Ag＋> Cu2＋，故在阴极上Ag＋先放电，析出金属银，A项正确。过程Ⅰ、Ⅱ发生的电解反应中均有H＋生成，溶液中c（H＋）增大，pH降低；过程Ⅲ所发生的电解反应是电解水，溶液中c（H＋）增大，pH降低，B项正确。过程Ⅱ的阳极电极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，C项正确。过程Ⅱ析出的Cu和过程Ⅰ析出的Ag的物质的量相同，Cu与Ag的质量比为64∶108，D项错误。
关键能力综合练
1．答案：D
解析：电极A为阴极，发生得到电子的还原反应，故A错误；电极B为阳极，所以O2－由电极A移向电极B，故B错误；电极A、B的产物中只有乙烯可使溴的四氯化碳溶液褪色，乙烷和一氧化碳均不能使溴的四氯化碳溶液褪色，故C错误；生成的乙烯和乙烷的体积比为2∶3时，阳极的电极反应为10CH4＋7O2－－14e－===2C2H4＋3C2H6＋7H2O，若消耗10 ml CH4生成2 ml C2H4、3 ml C2H6时，转移14 ml电子，阴极反应式为CO2＋2e－===CO＋O2－，根据得失电子守恒可知，转移14 ml电子，消耗7 ml CO2，所以消耗CH4和CO2的物质的量之比为10∶7，相同条件下CH4和CO2的物质的量之比等于体积之比，故D正确。
2．答案：D
解析：a和b不连接时，铁和硫酸铜发生置换反应，铁片上有铜析出，故A正确；a和b连接时，该装置构成原电池，铁作负极，铜作正极，正极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，故B正确；无论a和b是否连接，铁都失电子发生氧化反应，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色，故C正确；a和b分别连接直流电源正、负极，构成电解池，在电解池中阳离子向阴极移动，则铜离子向铁电极移动，故D错误。
3．答案：D
解析：如果闭合K2、K3，断开K1，电解KOH溶液，根据图像可知，B电极上产生的气体体积是A电极的2倍，所以A电极上生成O2、B电极上生成H2，因此电源中a是负极、b是正极，故A错误；A电极上氢氧根离子失去电子，电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，故B错误；电解时，滤纸条上高锰酸根离子向阳极移动，即紫红色向D处移动，故C错误；电解一段时间后，切断K2、K3，闭合K1，该装置构成燃料电池，A作正极、B作负极，有电流产生，则电流计的指针会发生偏转，故D正确。
4．答案：B
解析：b极附近溶液显红色，所以b极上的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，a极上的电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，则Y为电源负极，X为电源正极，Pt为阳极，Cu为阴极，a为阳极，b为阴极，A项错误，B项正确；2CuSO4＋2H2O eq \(=====,\s\up7(通电)) 2Cu＋O2↑＋2H2SO4，电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐变小，C项错误；Pt电极上发生氧化反应，不会有Cu析出，D项错误。
5．答案：C
解析：a电极为阴极，溶液中的Cu2＋在a电极上得电子生成Cu，则a电极表面先有红色物质析出，后有H＋得电子生成氢气，有气泡产生，A正确；b电极为阳极，溶液中的OH－失电子生成氧气，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，B正确；电解前期，阳极生成氧气，阴极生成Cu，曲线OP段表示O2的体积变化，C错误；Q点收集到的混合气体中，H2和O2在标准状况下的体积均为2.24 L，体积比为1∶1，D正确。
6．答案：D
解析：连接电源负极的a电极为阴极，连接电源正极的b电极为阳极，通电后，阳离子向电解池的阴极移动，阴离子向电解池的阳极移动，故甲膜为阳离子交换膜，乙膜为阴离子交换膜，A、B项错误；阴极发生还原反应，但在水溶液中不可能生成O2－，C项错误；阳极电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，当电路中通过1 ml电子时，生成1 ml H＋，即生成49 g H2SO4，D项正确。
7．答案：CD
解析：根据图示知，铅笔端为阴极，铂片端为阳极。在硫酸钠溶液中存在电离反应式：Na2SO4===2Na＋＋SO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(4)) ，H2O⇌H＋＋OH－，在阳极（铂片端）：失电子能力：OH－>SO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(4)) ，电极反应式：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；阴极（铅笔端），得电子能力：H＋>Na＋，电极反应式：4H＋＋4e－===2H2↑，铅笔端OH－浓度增大，呈碱性，使含酚酞的滤纸变红色。此反应实质是电解水，硫酸钠起导电作用，可以用硝酸钠、硝酸钾代替。
8．答案：AB
解析：该装置有外接电源，属于电解池装置，溶液中含有的离子是Na＋、SO eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(4)) 、H＋、OH－，根据电解原理，b为阳极，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，a极为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑。电解一段时间后，a极附近显碱性，b极附近显酸性，故A正确；根据电解原理，阴离子向阳极移动，即向b极移动，阳离子向阴极移动，即向a极移动，故B正确；a、b两极产生的气体为H2、O2，两种气体均为无色无味气体，故C错误；题中没有说明是否在标准状况下，因此无法计算气体的体积，故D错误。
9．答案：AC
解析：阳极发生失去电子的氧化反应，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，电路中通过1 ml电子时有1 ml H＋生成，硼酸（H3BO3）为一元弱酸，生成1 ml硼酸需要1 ml H＋，所以电路中通过1 ml电子时，可得到1 ml H3BO3，A正确；根据以上分析可知，如果将电源的正、负极反接，工作原理将发生变化，B错误；电解时阴极发生得电子的还原反应，电极反应式为4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－，C正确；阳极电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，阴极电极反应式为4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－，阳极室中的氢离子穿过阳膜进入产品室，原料室中的[B（OH）4]－穿过阴膜进入产品室，发生反应：[B（OH）4]－＋H＋===H2O＋H3BO3，原料室中的Na＋穿过阳膜进入阴极室，D错误。
10．答案：（1）C （2）负 还原 （3）S eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(x)) －2e－===xS
（4）右侧溶液中生成的OH－通过阴离子交换膜进入左侧溶液，并与左侧溶液中的I2反应
解析：（1）原电池工作时，控制的温度应满足Na、S为熔融状态，则温度应高于115 ℃而低于444.6 ℃，只有C项符合题意。（2）放电时，Na在电极A发生氧化反应，故电极A为原电池的负极，电极B是正极，发生还原反应。（3）充电时，发生电解反应，阳极反应式为S eq \\al(\s\up11(2－),\s\d4(x)) －2e－===xS。（4）根据以上分析，左侧溶液变蓝色，说明生成I2，左侧电极为阳极，电极反应式为2I－－2e－===I2，右侧电极为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，右侧I－、OH－通过阴离子交换膜向左侧移动，发生反应：3I2＋6OH－===IO eq \\al(\s\up11(－),\s\d4(3)) ＋5I－＋3H2O，故一段时间后，蓝色逐渐变浅。
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1．答案：AD
解析：由于铜与H＋在常温下不会自发反应产生H2，若反应则只能是外加条件，如电解；所以，该装置一定为电解池，且金属铜必为电解池的阳极。而若电解质溶液是硝酸溶液时，则铜会与硝酸自发反应产生NOx，而非产生H2。
2．答案：AC
解析：c点显红色说明该处有OH－生成，则c点同时有氢气生成，发生还原反应，连接电源的负极，因此b为负极，a为正极，由此可知A项错误，B项正确；铁上镀锌，则铁为阴极，连接电源负极，故f极为铁板，锌为阳极，故e极为锌板，发生氧化反应，由此可知C项错误、D项正确。
3．答案：D
解析：电解NaOH溶液时，Pt作电极，阴极上生成氢气，阳极上生成氧气，要使电解后溶液恢复原状，应该加入适量的水，故A错误；电解硫酸铜溶液，Cu作阳极、Fe作阴极，阳极上Cu失电子进入溶液，阴极上铜离子放电生成Cu，电解质溶液中溶质及其浓度不变，不需要加入物质使溶液复原，故B错误；电解氯化钠溶液，C作阳极、Pt作阴极，阴极上生成氢气、阳极上生成氯气，要使溶液恢复原状，需要通入适量HCl，故C错误；电解稀硫酸，Pt作电极，阴极上生成氢气，阳极上生成氧气，要使溶液恢复原状，应加入适量水，故D正确。
4．答案：（1）溶液变为血红色
（2）2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－
（3）还原
（4）①0.2 ②取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉碘化钾试纸上，试纸变蓝色
③通过控制电压，证实了产生Fe3＋的两种原因都成立；通过控制电压，验证了Fe2＋先于Cl－放电
解析：（1）用KSCN溶液检测出Fe3＋的现象是溶液变为血红色。（2）氯离子在阳极上失电子生成氯气，电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，氯气具有氧化性，能氧化亚铁离子生成铁离子，反应的离子方程式为Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－。（3）由Ⅱ推测，Fe3＋产生的原因还可能是Fe2＋具有还原性，在阳极放电。（4）①Ⅱ中电解pH＝1的0.1 ml·L－1 FeCl2溶液，电解pH＝1的NaCl溶液做对照实验，探究氯离子是否放电，需要在氯离子浓度相同的条件下进行，所以氯化钠溶液的浓度为0.2 ml·L－1。②检验氯气的实验方法为取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉碘化钾试纸上，试纸变蓝色证明生成氯气，否则无氯气生成。选项
A
B
C
D
a电极
阳极
阴极
阳极
阴极
d电极
正极
正极
负极
负极
Q离子
阳离子
阳离子
阴离子
阴离子
物质
Na
S
Al2O3
熔点/℃
97.8
115
2 050
沸点/℃
892
444.6
2 980
选项
阳极
阴极
溶液甲
物质乙
A
Pt
Pt
NaOH
NaOH固体
B
铜
铁
CuSO4
CuO
C
C
Pt
NaCl
盐酸
D
Pt
Pt
H2SO4
H2O
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
Ⅰ
x≥a
电极附近出现黄色，有气泡产生
有Fe3＋，有Cl2
Ⅱ
a>x≥b
电极附近出现黄色，无气泡产生
有Fe3＋，无Cl2
Ⅲ
b>x>0
无明显变化
无Fe3＋，无Cl2
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
Ⅳ
a>x≥c
无明显变化
有Cl2
Ⅴ
c>x≥b
无明显变化
无Cl2