1.2.3 电解池的工作原理课时作业 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考新苏教版高中化学选择性必修1《化学反应原理》PAGE答案第=2页总=sectionpages22页PAGE2课时作业2：1.2.3电解池的工作原理学校：__________姓名：__________班级：__________考号：__________一、单选题（共12小题）1.(1分)下列关于电解的说法正确是()①电解是把电能转变成化学能②电解是把化学能转变成电能③电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化④不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现⑤任何水溶液电解时，必将导致氧化还原反应A.②③④ B.①②③④ C.①②④ D.①③④⑤2.(1分)下列叙述正确的是()A.电解池将化学能转化为电能B.在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应C.用惰性电极电解饱和NaCl溶液一段时间后，若通入氯化氢气体，能使电解液恢复到原状态D.用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴、阳两极气体产物的物质的量之比为1∶23.(1分)用石墨作电极，电解1mol·L－1下列物质的溶液，则电解前后溶液的pH保持不变的是()A.硫酸 B.氢氧化钠 C.硫酸钠 D.氯化钠4.(1分)某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类信息表示在如图中，下列有关分析完全正确的()A.答案A B.答案B C.答案C D.答案D5.(1分)如图所示甲、乙两个装置，所盛溶液体积和浓度均相同且足量，当两装置电路中通过的电子都是1mol时，下列说法不正确的是()A.溶液的质量变化：甲减小，乙增大B.溶液pH变化：甲减小，乙增大C.相同条件下产生气体的体积：V甲＝V乙D.电极反应式：甲中阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，乙中负极：Mg－2e－===Mg2＋6.(1分)如图所示，将锌棒和铜棒插入稀硫酸中。下列说法正确的是()A.甲装置中锌棒作负极发生氧化反应，乙装置中锌棒作阴极发生还原反应B.甲装置中电子由锌棒经导线流向铜棒C.乙装置中电解质溶液中的氢离子流向锌棒D.甲、乙两个装置的反应原理不同7.(1分)下列有关用惰性电极Pt电解CuSO4溶液一段时间后的说法正确的是()A.电解过程中阳极质量不变B.电解过程中溶液的pH不断升高C.此时向溶液中加入适量的Cu(OH)2固体可使溶液恢复到电解前的状况D.电解后两极产生的气体体积比为2∶18.(1分)对下列各溶液进行电解，通电一段时间后，溶液颜色不会发生显著改变的是()A.以铜为电极，电解1mol·L－1H2SO4溶液B.以石墨为电极，电解1mol·L－1KBr溶液(阴、阳两极之间用阳离子交换膜隔开)C.以石墨为电极，电解含酚酞的饱和食盐水D.以铜为电极，电解CuSO4溶液9.(1分)现用铂电极电解1L浓度均为0.1mol·L－1的HCl、CuSO4的混合溶液，装置如图所示，下列说法正确的是()A.电解开始时阴极有H2放出B.电解开始时阳极上发生：Cu2＋＋2e－===CuC.当电路中通过的电子的物质的量超过0.1mol时，此时阴极放电的离子发生变化D.整个电解过程中，SO不参与电极反应10.(1分)为使反应Cu＋2H2O===Cu(OH)2＋H2↑能够发生，下列设计方案正确的是()A.用铜片作负极，石墨电极作正极，氯化钠溶液为电解质溶液构成原电池B.用铜片作电极，外接直流电源电解硫酸铜溶液C.用铜片作阳极，铁片作阴极，电解硫酸钠溶液D.用铜片作阴、阳电极，电解稀硫酸11.(1分)某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法不正确的是()A.电解过程中，石墨电极上有H2产生B.电解初期，主反应方程式为：Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑C.电解一段时间后，石墨电极上有铜析出D.整个电解过程中，H＋的浓度不断增大12.(1分)如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法中正确的是()A.X是正极，Y是负极 B.X是负极，Y是正极C.CuSO4溶液的pH逐渐增大 D.CuSO4溶液的pH不变二、填空题（共3小题）13.(1分)用石墨棒作电极，在Na＋、Cu2＋、Cl－、SO等离子中选出适当离子组成电解质，电解其溶液，写出符合条件的一种电解质的化学式：(1)当阴极放出H2，阳极放出O2时，电解质是________。(2)当阴极析出金属，阳极放出O2时，电解质是________。(3)当阴极放出H2，阳极放出Cl2时，电解质是________。(4)通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极放出的气体的物质的量之比为4∶2∶1时，电解质是________。14.(1分)如图所示，甲是刚浸过NaCl溶液的石蕊试纸，A、B两铜片通过导线连接电源两极，在铜片间的滤纸上滴一滴KMnO4溶液，经过一段时间后，发现A、B间的紫红色圆点向A极移动了一段距离。(1)与A相连的是电源的________极。(2)B电极上的电极反应式为_______________________________________，B电极附近有________色出现。15.(1分)如图X是直流电源。Y池中c、d为石墨棒，Z池中e、f是质量相同的铜棒。接通电路后，发现d附近显红色。(1)①电源上b为________极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”，下同)。②Z池中e为________极。③连接Y、Z池线路中，电子流动的方向是d________e(填“→”或“←”)。(2)①写出c极上反应的电极反应式：__________________________________。②写出Y池中总反应的化学方程式：__________________________________。③写出Z池中e极上反应的电极反应式：______________________________。1.【答案】D【解析】电解是将电流通过溶液或熔融态物质，在阴极和阳极上发生氧化还原反应的过程，将电能转化成化学能，①正确，②错误；电解质溶液导电时，溶液中的阴、阳离子分别向阳极和阴极移动，在两个电极上得失电子，发生氧化还原反应，金属的导电只是自由电子的定向移动，不存在电子得失，没有新物质产生，是一种物理过程，③正确；电解质溶液的导电过程就是电解过程，此时电源提供电能，把不能自发进行的氧化还原反应转变成现实，④正确；电解质溶液的导电过程就是电解过程，发生了电子的转移，一定发生了氧化还原反应，⑤正确。2.【答案】C【解析】电解池将电能转化为化学能，A错误；原电池负极发生氧化反应，电解池阴极发生还原反应，B错误；用惰性电极电解饱和NaCl溶液，阴极产生H2，阳极产生Cl2，所以通入氯化氢气体，能使电解液恢复到原状态，C正确；用惰性电极电解Na2SO4溶液，实质是电解水，阳极生成氧气，阴极生成氢气，则阴、阳两极产物的物质的量之比为2∶1，D错误。3.【答案】C【解析】用惰性电极电解硫酸、氢氧化钠溶液、硫酸钠溶液实质是电解水，浓度增大，硫酸溶液的pH减小，氢氧化钠溶液的pH增大，硫酸钠溶液的pH不变；电解氯化钠溶液时生成氢氧化钠，溶液的pH增大。4.【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，故选B。5.【答案】C【解析】甲中总反应为硫酸铜和水在电解条件下反应生成铜、氧气和硫酸，乙中的总反应为镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气，所以甲中溶液质量减小，乙中溶液质量增大，A项正确；甲中生成硫酸，pH减小，乙中消耗盐酸，pH变大，B项正确；当两个装置中电路中通过的电子为1mol时，甲中产生0.25mol氧气，乙中产生0.5mol氢气，所以相同的条件下，甲、乙中产生气体的体积比为1∶2，C项错误；甲中阴极为铜离子放电，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，乙中负极为镁放电，电极反应为Mg－2e－===Mg2＋，D项正确。6.【答案】B【解析】甲装置是原电池，锌棒作负极失去电子被氧化，乙装置是电解池，锌棒与电源的正极相连，作阳极发生氧化反应，A项错误。甲装置中锌棒作负极失去电子，电子经过导线流向铜棒，B项正确。乙装置中电解质溶液中的氢离子向阴极铜棒移动，C项错误。甲、乙两装置中对应的氧化还原反应均为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，反应原理相同，D项错误。7.【答案】A【解析】用惰性电极电解CuSO4溶液，阳极发生氧化反应，溶液中氢氧根离子失去电子生成氧气，阳极质量不变，A正确；电解总反应式为2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，反应生成硫酸，所以溶液的pH减小，B错误；由电解反应可知，从溶液中析出单质Cu和O2，且物质的量之比为2∶1，则向溶液中加入适量的CuO固体可使溶液恢复到电解前的状况，C错误；阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阴极上铜离子放电生成铜，当铜离子放电完后，阴极氢离子放电生成氢气，依据题干信息不能判断两极产生气体量的关系，D错误。8.【答案】D【解析】阳极Cu溶解，形成Cu2＋进入溶液，故通电一段时间后溶液会由无色变成蓝色，A项不符合；由于Br－在阳极放电，2Br－－2e－===Br2，故溶液会由无色变为橙色，B项不符合；原溶液呈无色，通电一段时间后，由于溶液中c(OH－)增大，碱性增强，故溶液会由无色变为红色，C项不符合；以铜为电极，电解CuSO4溶液，阳极铜失电子产生Cu2＋，阴极Cu2＋得电子析出铜，溶液中的Cu2＋浓度不变，颜色不会发生显著改变，D项符合。9.【答案】D【解析】依据放电顺序阴极先放电的是Cu2＋，故阴极开始析出的是Cu，A错误；阳极先放电的是Cl－，故阳极开始产生的是Cl2，B错误；开始时阴极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，n(Cu2＋)＝0.1mol，当电路中通过电子的物质的量达到0.2mol时，Cu2＋放电完毕，阴极放电离子变为H＋，C错误；阴离子Cl－先放电，然后是OH－放电，在水溶液中SO不参与电极反应，D正确。10.【答案】C【解析】该反应为不能自发进行的氧化还原反应，必须设计为电解池才能发生。阳极为Cu放电，阴极为H＋放电，即用Cu作阳极，电解质溶液中为H2O放电，选项C符合要求。11.【答案】D【解析】阳极反应：Cu－2e－===Cu2＋，阴极反应：2H＋＋2e－===H2↑(起始)，随着电解的进行，阳极产生的Cu2＋浓度增大，在电场的作用下向阴极移动，由于Cu2＋的氧化性大于H＋，因此Cu2＋也会在阴极放电生成铜。因此在整个电解过程中，起始时H＋的浓度不断减小，随后基本保持不变。12.【答案】A【解析】根据题意，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色，说明b极上有H2产生，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，即b为阴极，则Y为负极，X为正极，A正确、B错误；X为正极，则Pt作阳极，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，c(OH－)不断减小，则c(H＋)不断增大，溶液的pH逐渐减小，C、D错误。13.【答案】(1)Na2SO4(2)CuSO4(3)NaCl(4)CuSO4【解析】惰性电极电解电解质溶液的类型有电解水型、电解电解质型、放氢气生碱型和放氧气生酸型。再根据阴、阳离子在电极的放电顺序判断。(1)阴极有H2生成，阳极有O2生成，实质为电解水，故电解质是活泼金属的含氧酸盐，即Na2SO4。(2)实质为放氧气生酸型，即电解质为不活泼金属的含氧酸盐，即CuSO4。(3)实质为放氢气生碱型，即电解质为活泼金属的无氧酸盐，即NaCl。(4)由阳极生成气体与转移电子的物质的量之比为1∶4，知阳极产生气体为O2，1molO2转移4mole－；析出金属与转移电子的物质的量之比为1∶2，故金属阳离子为＋2价，即Cu2＋，故为CuSO4。14.【答案】(1)正(2)2H＋＋2e－===H2↑蓝【解析】(1)当通电一段时间后，A、B间的紫红色圆点向A极移动了，由于紫红色是MnO的颜色，即MnO向A极移动，因阴离子向阳极移动，所以A为电解池的阳极(浸有NaCl溶液的石蕊试纸相当于电解池)，则与A相连的是电源的正极。(2)B为阴极，H＋放电，B电极附近OH－浓度增