原電池和電解池練習及答案.doc

原電池和電解池練習一、選擇題1.如圖所示各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序是（ ）A B C D 2用惰性電極電解下列溶液，一段時間后，停止電解，向溶液中加入一定質(zhì)量的另一種物質(zhì)(括號內(nèi))，能使溶液完全復原的是 () A. CuCl2(CuO) BNaOH(NaOH)CCuSO4 (CuCO3) DNaCl(NaOH)3.金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是（ ）（已知：氧化性Fe2Ni2Cu2）A陽極發(fā)生還原反應，其電極反應式：Ni22eNiB電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等C電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2和Zn2D電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt4.某學生設(shè)計了一個“黑筆寫紅字”的趣味實驗。濾紙先用氯化鈉、無色酚酞的混合液浸濕，然后平鋪在一塊鉑片上，接通電源后，用鉛筆在濾紙上寫字，會出現(xiàn)紅色字跡。據(jù)此，下列敘述正確的是( )A鉛筆端作陽極，發(fā)生還原反應 鉑片 濾紙 鉛筆祝你成功ab直流電源B鉑片端作陰極，發(fā)生氧化反應C鉛筆端有少量的氯氣產(chǎn)生 Da點是負極，b點是正極5.如下圖,四種裝置中所盛有的溶液體積均為200ml，濃度均為0.6mol/L，工作一段時間后，測得測得導線上均通過了0.2mol電子，此時溶液中的pH由大到小的順序是（ ）A B C D6. 將含有0.400molCuSO4和0.200molKCl的水溶液1L，用惰性電極電解一段時間后，在一個電極上析出19.2gCu，此時在另一電極上放出的氣體在標準狀況下的體積為（ ）A5.60L B6.72L C4.48L D3.36L7.實驗室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取氯氣，已知鉛蓄電池放電時發(fā)生如下反應：負極PbSO=PbSO42e，正極PbO24HSO2e=PbSO42H2O 。若制得Cl2 物質(zhì)的量為0.050mol，這時電池內(nèi)消耗的H2SO4的物質(zhì)的量至少是（ ）A.0.025 mol B.0.050 mol C.0.10 mol D.0.20 mol8.高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應為 3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH，下列敘述不正確的是（ ）A、放電時負極反應為：Zn2e +2OH= Zn（OH）2B、充電時陽極反應為：Fe（OH）33e + 5 OH = FeO+ 4H2OC、放電時每轉(zhuǎn)移3 mol電子，正極有1mol K2FeO4被氧化D、放電時正極附近溶液的堿性增強9用惰性電極電解M（NO3）x的水溶液，當陰極上增重ag時，在陽極上同時產(chǎn)生bL氧氣（標準狀況）：從而可知M的原子量為A.B.C.D.10一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導O2。下列對該燃料電池說法不正確的是 ()A在熔融電解質(zhì)中，O2移向負極B電池的總反應是：2C4H1013O2=8CO210H2OC通入空氣的一極是正極，電極反應為：O24e=2O2D通入丁烷的一極是正極，電極反應為：C4H1026e13O2=4CO25H2O11用兩支惰性電極插入500 mL AgNO3溶液中，通電電解。當電解液的pH從6.0變?yōu)?.0時（設(shè)電解時陰極沒有氫氣析出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略），電極上析出銀的質(zhì)量大約是（ ）A27 mg B54 mg C108 mg D216 mg12.用鉑電極電解2價過渡元素硝酸鹽溶液600mL，若某極產(chǎn)生672mL氣體（標準狀況），另一極增重3.81g，假設(shè)溶液體積不變，且原溶液pH值為6，正確的判斷是：（ ）電解后溶液的pH值為0.9，電解后溶液pH值的為0.7，該金屬的相對原子量為65，該金屬的相對原子量為63.5，該金屬的相對原子量為24。 A B C D13.右圖所示裝置I是一種可充電電池，裝置II為電解池。離子交換膜只允許Na通過，充放電的化學方程式為2Na2S2+NaBr3 Na2S4+3NaBr。閉合開關(guān)K時，b極附近先變紅色。下列說法正確的是（ ）A負極反應為4Na4e=4NaB當有001 mol Na通過離子交換膜時，b電極上析出標準狀況下的氣體112 mLC閉合K后，b電極附近的pH變小D閉合K后，a電極上有氣體產(chǎn)生14. 在蒸餾水中按物質(zhì)的量之比為1112加入AgNO3，Ba（NO3）2，Na2SO4，NaCl，使之完全溶解，以鉑電極電解該混合物至溶質(zhì)完全反應，則所得氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為：（ ）A35.5108 B712 C10835.5 D7110915.三氧化二鎳（Ni2O3）可用于制造高能電池，其電解法制備過程如下：用NaOH調(diào)NiCl2溶液pH至7.5，加入適量Na2SO4后進行電解，電解過程中產(chǎn)生的Cl2在弱堿性條件下生成ClO-，把二價鎳氧化成三價鎳以下說法正確的是（）A.可用鐵做陽極材料B.陽極反應方程式為：2Cl- - 2e-=Cl2C.電解過程中陽極附近溶液的pH升高D.1mol二價鎳全部轉(zhuǎn)化成三價鎳時，外電路中通過了2mol電子16.將質(zhì)量分數(shù)為0.052的NaOH溶液1L（密度為1.06gcm-3）用鉑電極電解，當溶液中NaOH的質(zhì)量分數(shù)改變了0.010時停止電解，則這時溶液中應符合的關(guān)系是（）NaOH的質(zhì)量分數(shù)陰極析出的物質(zhì)的質(zhì)量/g陽極析出的物質(zhì)的質(zhì)量/gA0.06219152B0.06215219C0.0421.29.4D0.0429.41.217堿性電池具有容量大、放電電流大的特點，因而得到廣泛應用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應式為：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。下列說法錯誤的是（） A電池工作時，鋅失去電子 B電池正極的電極反應式為：2MnO2(s)+H2O(1)+2e=Mn2O3(s)+2OH(aq) C電池工作時，電子由正極通過外電路流向負極 D外電路中每通過0.2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g二、填空題18.下圖表示各物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。已知：A、D、F、H均為單質(zhì)，X常溫下為無色液體，B為淡黃色固體，J溶于酸得到黃色溶液。請按要求填空：寫出B的電子式： 寫出用A作電極電解G溶液，在電極上生成E的反應式： 反應的現(xiàn)象是 反應的化學方程式是 ,反應在生產(chǎn)中有重要應用，被稱為 反應。反應的離子方程式是 19. 在如右圖所示的實驗裝置中，E為一張淀粉、碘化鉀和酚酞混合溶液潤濕的濾紙，C、D為 夾在濾紙兩端的鉑夾，X、Y分別為直流電源的兩極。 在A、B中充滿KOH溶液后倒立于盛有KOH溶液的水槽中，再分別插入鉑電極。切斷電源開關(guān)S1，閉合開關(guān)S2，通直流電一段時間后，請回答下列問題：(1)標出電源的正、負極：X為 極，Y為 極。(2)在濾紙的C端附近，觀察到的現(xiàn)象是 ，在濾紙的D端附近，觀察到的現(xiàn)象是 。（3)寫出電極反應式：A中 ；B中 ；C中 ；D中 。(4)若電解一段時間后，A、B中均有氣體包圍電極，此時切斷開關(guān)S2，閉合開關(guān)S1，則電流計的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn) （填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）。(5)若電流計指針偏轉(zhuǎn)，寫出有關(guān)的電極反應式（若指針不偏轉(zhuǎn)，此題不必回答）：A中 ；B中 。若電流計指針不偏轉(zhuǎn)，請說明理由（若指針不偏轉(zhuǎn)，此題不必回答）20.工業(yè)上+6價 的Cr含量不能大于0.5mgL-1，為了達到廢水排放標準，工業(yè)上處理含往工業(yè)廢水中加入適量的NaCl（12gL-1）；以鐵電極進行電解，經(jīng)過一段時間后有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀生成；過濾回收沉淀，廢水達到排放標準。試回答：（1）寫出電解時的電極反應，陽極_陰極_。（3）電解過程中Cr（OH）3，F(xiàn)e（OH）3沉淀是怎樣產(chǎn)生的？_。（4）能否將電極改為石墨電極？為什么？_。21 .將質(zhì)量相等的銅片和鉑片插入硫酸銅溶液中，銅片與電源正極相連，鉑片與電源負極相連，以電流強度1A通電10min，然后將電源反接，以電流強度為2A繼續(xù)通電10min。試回答：（1）銅電極和鉑電極質(zhì)量為橫坐標，時間為縱坐標，分別作出銅電極、鉑電極的質(zhì)量和時間的關(guān)系圖。（2）上述過程中發(fā)生的現(xiàn)象是：銅電極 ；鉑電極 。（3）最后時刻兩電極的電極反應式：銅電極 ；鉑電極 。原電池和電解池練習答案1. A【解析】金屬腐蝕在此條件下主要是電化學腐蝕,通常從原電池原理以及電解的原理進行分析。當鐵與比它不活潑的金屬連在一起構(gòu)成原電池時，鐵為負極，被腐蝕的速度增大，；當鐵與比它活潑的金屬連接，構(gòu)成原電池時，鐵是正極，鐵被保護，被腐蝕的速度減小，；在電解裝置中，鐵接電源的正極，鐵被腐蝕的速度加快，因此，腐蝕速度 。金屬腐蝕快慢的判斷：電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學腐蝕有防腐蝕措施的腐蝕；2.C【解析】選項產(chǎn)物物質(zhì)的量比復原加入物質(zhì)A Cu：Cl2 1：1CuCl2固體BH2：O22：1H2OCCu：O2 2：1CuO或CuCO3DCl2：H2 1：1HCl氣體3. D 4. D 【解析】本題考查的是電解飽和食鹽水實驗，電解實驗中陽極發(fā)生氧化反應，生成氯氣，陰極發(fā)生還原反應生成氫氣，由電極反應式可知，在陰極生成氫氧化鈉，出現(xiàn)紅色字跡，所以鉛筆做陰極，a為電源負極。5. C【解析】若氫離子放電，PH增大，若氫氧根放電PH減小。中鋅電極參與反應，電解質(zhì)溶液PH基本不發(fā)生變化。中陰極上氫離子放電，溶液漸漸成堿性。陰極上氫離子放電，導線上通過了0.2mol電子，則溶液中減少了氫離子的物質(zhì)的量也為0.2mol，根據(jù)原溶液的體積和濃度，氫離子的物質(zhì)的量減少為0.04mol，濃度變?yōu)?.2mol/L。中由于氫氧根離子放電,當導線上通過了0.2mol電子，則溶液中氫氧根離子減少0.2mol,即氫離子的物質(zhì)的量增加0.2molL .溶液體積均為0.2L,濃度約為1 mol/L。PH的變化符合C。6. C 【解析】電路中的確轉(zhuǎn)移了0.600mol的電子，但溶液中僅有0.200mol的氯離子，其放電析出0.100mol的氯氣。陽極放電的下一個產(chǎn)物應是氫氧根離子失電子轉(zhuǎn)化成氧氣，其量為0.400mol的電子轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生0.100mol的氧氣。因此在陽極最終生成0.200mol的氣體，在標況下的體積為4.48L。 7. C 【解析】該題只要明確原電池和電解池原理，抓住轉(zhuǎn)移電子守恒即可。由2Cl2e=Cl2，可知制0.05 mol Cl2轉(zhuǎn)移0.10 mol電子，再由鉛蓄電池總反應：PbPbO24H2SO=2PbSO42H2O可看出每轉(zhuǎn)移2 mol e消耗2 mol H2SO4，現(xiàn)轉(zhuǎn)移0.10 mol電子，將耗0.10 mol硫酸。8. C【解析】A是關(guān)于負極反應式的判斷，判斷的要點是：抓住總方程式中“放電”是原電池、“充電”是電解池的規(guī)律，再分析清楚價態(tài)的變化趨勢，從而快速準確的判斷，A是正確的。B是充電時的陽極方程式，首先判斷應該從右向左，再判斷陽極應該是失去電子，就應該是元素化合價升高的元素所在的化合物參加反應，然后注重電子、電荷以及元素三個守恒，B正確；C主要是分析原總方程式即可，應該是1mol K2FeO4被還原，而不是氧化。D選項中關(guān)于放電時正極附近的溶液狀況，主要是分析正極參加反應的物質(zhì)以及其電極反應式即可，本答案是正確的。答案選9. C10. D【解析】燃料電池中通入還原劑的一極為負極，丁烷在負極失電子。C4H1026e13O2=4CO25H2O。11. B【解析】電解的化學方程式： 陽極：40H-4e（-）2H2O +O2 陰極：Ag（+）+e（-）Ag 總的化學方程式：4AgNO3+2H2O（電解）=4Ag+4HNO3+O2 PH=6時，c（H（+）=10（-6）mol/L（括號里的數(shù)字為指數(shù)，下同） PH=3時，c（H（+）=10（-3）mol/L 因此n（H（+）的變化量為： 0.5*10（-3）-0.5*10（-6）mol 因為兩個數(shù)字的數(shù)量級相差太遠，因此后面的減數(shù)可以忽略不計 所以n（H（+）的變化量為： 0.5*10（-3） mol，這也就是由電解生成的H（+） 所以電極上應析出銀的質(zhì)量是：0.5*10（-3）*108=0.054g=54mg12. B13. B 【解析】本題信息新穎，多數(shù)同學被所給的電池反應很不熟悉，習慣寫出電極式的同學會因為寫不出電極反應式而做不出來。電源的正極：Br3-+2 e=3Br- 電源的負極2 S22-2 e= S42-，內(nèi)電路為Na+移動導電。由題意可知b極（陰極）：2H+2 e= H2，a極（陽極）：Cu-2 e= Cu2+，所以C，D均錯誤。對于B項當有001 mol Na通過離子交換膜時，說明有內(nèi)電路通過了0.01 mol的電荷，外電路轉(zhuǎn)移的電子也就為0.01 mol。結(jié)合b極反應，產(chǎn)生的氣體就為0.005 mol，體積為112 mL。只有B正確。14. B 【解析】 當四種物質(zhì)混合時，相互間有反應發(fā)生，硝酸銀和氯化鈉、硝酸鋇和硫酸鈉以等物質(zhì)的量發(fā)生反應，生成難溶的氯化銀、硫酸鋇和硝酸鈉。電解質(zhì)溶液轉(zhuǎn)化為按物質(zhì)的量之比為31的NaNO3，NaCl，電解時只有氯離子和氫離子參加電極反應，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為712。15. B【解析】A、電解過程中產(chǎn)生的氯氣是氯離子失電子發(fā)生氧化反應，鐵做陽極時鐵失電子發(fā)生氧化反應無氧化劑生成，故A錯誤； B、陽極反應是氯離子失電子發(fā)生氧化反應電解反應為：2Cl-2e-=Cl2，故B正確； C、電解過程中陽極附近生成的氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，溶液的pH降低，故C錯誤； D、1mol二價鎳全部轉(zhuǎn)化成三價鎳時轉(zhuǎn)移電子1mol，外電路中通過了1mol電子，故D錯16. B 解析本題考查考生對電解原理的理解。在設(shè)計試題時有意提供了某些可應用于速解的信息，借以考查考生思維的敏捷性。常規(guī)解：由題設(shè)條件可知，1LNaOH溶液中含有的溶質(zhì)質(zhì)量為：1000mL1.06gcm-30.052=55.12g，電解稀硫酸事實上消耗了水，使溶液濃度增大，停止電解時溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為0.062，停止電解時溶液的質(zhì)量為：。則被電解的水為：1060g-889g=171g。根據(jù)電解水的化學方程式不難算出：在陽極析出的氧氣為：，在陰極析出的氫氣為：，選項B正確；非常規(guī)解：根據(jù)電解NaOH溶液事實上是電解水這一結(jié)論，可看出隨著電解的進行，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)增加，這樣，C、D兩項應予否定。電解水是陽極析出的是氧氣，陰極析出的是氫氣，它們的物質(zhì)的量之比應為21，前者質(zhì)量大于后者，只有選項B符合題意。17. C18. X常溫下為無色液體判斷為H2O，B為淡黃色固體為Na2O2，反應的現(xiàn)象是白色物質(zhì)迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，說明J為Fe（OH）3；F為O2，G為NaOH，A為單質(zhì)，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，A為Fe，電解池中陽極是鐵失電子生成亞鐵離子，陰極放出H2，所以溶液中在陽極生成氫氧化亞鐵；D為H2，E為Fe（OH）2，C為Fe3O4，H為Al，I為Al2O3，K為NaAlO2，綜合推斷和轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷各物質(zhì)分別為：A、Fe；B、Na2O2；C、Fe3O4；D、H2；E、Fe（OH）2；F、O2；G、NaOH；H、Al；J、Fe（OH）3；K、NaAlO2；【答案】（1）B的化學式是Na2O2 （2）反應可放出大量熱，故稱為鋁熱反應（不能答放熱反應）該類反應的一個重要應用是冶煉金屬（3）反應的化學反應方程式是3Fe+4H2O（g）=高溫Fe3O4+4H2該反應的氧化產(chǎn)物是Fe3O4（4）上述電解裝置中陰極的電極反應式2H2O+2e-=H2+2OH-（或2H+2e-=H2）19.指針偏轉(zhuǎn)。(5)A中2H2+4OH-4e-=4H2O；B中2H2O+O2+4e-=4OH- 。20. 【答案】（1）陽極Fe-2eFe2+，陰極2H+2eH2。（3）因H+放電，破壞了水的電離平衡，產(chǎn)生的OH-與溶液中的Fe3+，Cr3+生成Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀。（4）不能，因用石墨電極，陽極Cl-放電，不能產(chǎn)生還原劑Fe2+， 【解析】 本題是一道電解實際應用題。電解陽極陰離子的放電順序是：硫離子、碘離子、溴離子、氯離子，由于忽略了非惰性金屬電極放電先于溶液中陰離子放電，因此將陽極反應寫為：2Cl-2eCl2。另一種誤解是認為，既然是鐵電極放電，其電極反應為：Fe-3eFe3+，忽略了電極鐵是過量的，因此陽極的電極反應應為：Fe-2eFe2+。溶液中的陽離子流向陰極，