第1章 第3节 第1课时 电解的原理（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1（鲁科版2019）

第1章　第3节　第1课时 1．用如图所示装置电解饱和食盐水，当生成气体体积为4.48 L(标况)时，下列说法正确的是(NA代表阿伏加德罗常数)(　　) A．溶液中Cl－向锌电极移动 B．锌电极上生成氧化产物 C．两端电极产生相等体积的气体 D．电路中电子转移数为0.4NA D　[该电解池中，Fe电极为阳极，Zn电极为阴极，溶液中Cl—向阳极(Fe电极)移动，A错误； Zn电极上发生还原反应，电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，生成H2为还原产物，B错误；阳极反应为Fe－2e－===Fe2＋，不产生气体，C项错误；阴极反应为2H2O＋2e—===2OH－＋H2↑，当生成气体体积为4.48 L(标况)时，转移0.4 mol电子(即0.4NA)，D正确。] 2．现用Pt电极电解1 L浓度均为0.1 mol·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－===Cu C．整个电解过程中，SO不参与电极反应 D．当电路中通过电子的量超过0.1 mol时，此时阴极放电的离子发生了变化 C　[由于氧化性：Cu2＋>H＋，则电解开始阶段阴极上Cu2＋放电生成Cu，不产生H2，A错误；铂电极是惰性电极，开始阶段阳极上Cl－放电，电极反应式为2Cl－—2e－===Cl2↑，B错误；由于还原性：Cl－>OH－(水)> SO，故整个电解过程中，SO不参与电极反应，C正确；1 L浓度均为0.1 mol·L－1的HCl、CuSO4的混合溶液中，含有0.1 mol HCl和0.1 mol CuSO4，阴极上Cu2＋先于H＋放电，0.1 mol Cu2＋完全放电时，电路中通过0.2 mol电子，故电路中通过电子的量超过0.1 mol时，此时阴极放电的离子不一定发生变化，D错误。] 3．铅蓄电池是最常见的二次电池，电压稳定，安全可靠，价格低廉，应用广泛。电池总反应为Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l) 。 (1)放电时，正极的电极反应式是________________________，电解质溶液中硫酸的浓度_____(填“增大”“减小”或“不变”)，当外电路通过0.5 mol e－时，理论上负极板的质量增加_______g。 (2)用该蓄电池作电源，A、B为石墨电极，c为氯化钠溶液，进行电解。如图所示，则A电极产生的气体是______，B电极附近溶液的pH_____(填“增大”“减小”或“不变”)。 解析　(1)铅蓄电池放电时，正极上PbO2得电子被还原，电极反应式为PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O。负极反应式为Pb＋SO－2e－===PbSO4，外电路通过0.5 mol e－时，负极板的质量增加相当于0.25 mol SO的质量，即0.25 mol×96 g/mol＝24 g。 (2)根据图中电流的流向推知，A电极是阳极，电极反应式为2Cl－—2e－===Cl2↑；B电极是阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，反应生成OH－，则B电极附近溶液的pH增大。 答案　(1)PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O　　减小　　24　　(2)Cl2　 增大 1．用石墨电极完成下列电解实验。 实验装置 实验现象 a处试纸变蓝；　b处变红，局部褪色； c处无明显变化；　d处试纸变蓝 下列对实验现象的解释或推测不合理的是(　　) A．a为电解池的阴极 B．b处有氯气生成，且与水反应生成了盐酸和次氯酸 C．c处发生了反应：Fe－3e－===Fe3＋ D．d处：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ C　[由图可知，a电极与外加电源的负极相连，则a为电解池的阴极，A正确。b电极是阳极，Cl－在阳极发生氧化反应生成Cl2；b处pH试纸变红，局部褪色，说明Cl2与水反应生成了HCl和HClO，B正确。c是电解池的阳极，Fe被氧化生成Fe2＋，电极反应式为Fe—2e－===Fe2＋，C错误。d是电解池的阴极，发生还原反应，电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，电极周围溶液显碱性，故d处试纸变蓝，D正确。] 2．用如图所示装置处理含NO的酸性工业废水，某电极反应式为2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O，则下列说法错误的是(　　) A．电源正极为A，电解过程中有气体放出 B．电解时H＋从质子交换膜左侧向右侧移动 C．电解过程中，右侧电解液pH保持不变 D．电解池一侧生成5.6 g N2，另一侧溶液的质量减少18 g C　[处理含NO的酸性工业废水时NO被还原生成N2，则右侧Pt电极为阴极，从而可知A为电源正极，B为电源负