原電池和電解池練習及答案

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.C.2.④>②>③>①D.③>②A.C.2.④>②>③>①D.③>②>④>①用惰性電極電解下列溶液，一段時間后，停止電解,的另一種物質（括號內），能使溶液完全復原的是（向溶液中加入一定質量）A.CuCl2(CuO)B.NaOH(NaOH)C.CuSO4(CuCOA.CuCl2(CuO)B.NaOH(NaOH)C.CuSO4(CuCO3)D.NaCl(NaOH).金屬鎮(zhèn)有廣泛的用途。粗鍥中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質，可用電解法制備高純度的銀，下列敘述正確的是（）（已知：氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+）A.陽極發(fā)生還原反應，其電極反應式：Ni2++2e-=NiB.電解過程中，陽極質量的減少與陰極質量的增加相等C.電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2+和Zn2+D.電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt.某學生設計了一個黑筆寫紅字的趣味實驗。濾紙先用氯化鈉、無色酚獻的混合液浸濕，然后平鋪在一塊伯片上，接通電源后，用鉛筆在濾紙上寫字，會出現(xiàn)紅色字跡。據此，下列敘述正確的是（A.鉛筆端作陽極，發(fā)生還原反應伯片端作陰極，發(fā)生氧化反應鉛筆端有少量的氯氣產生a點是負極，A.鉛筆端作陽極，發(fā)生還原反應伯片端作陰極，發(fā)生氧化反應鉛筆端有少量的氯氣產生a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200m1,濃度均妍.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.④②①③B.④③①②C④③②①D.①③②④.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（）A.5.60LB.6.72LC.4.48LD.3.36L.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Pb+SO2-===PbSO4+2e-,正極PbO2+4H++SO2-+2e-

^^PbSO4+2H2O。若制得Cl2物質的量為0.050moL這時電池內消耗的H2SO4的物質的量至少是（）A.0.025molB.0.050molC.0.10molD.0.20mol.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：Zn-2e+2OH=Zn（OH）、B、充電時陽極反應為：Fe（OH）3-3e+5OH=FeOj+4H20C、放電時每轉移3moi電子，正極有ImolJFeC^被氧就D、放電時正極附近溶液的堿性增強.用惰性電極電解M（NO3）*的水溶液，當陰極上增重陽時，在陽極上同時產生bL氧氣（標準狀況）：從而可知M的原子量為A.22Aax

bB.11.2axA.22Aax

bB.11.2ax

b5.6ax

b2.5ax

b.一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質是摻雜氧化鈕（丫203）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.在熔融電解質中，02-移向負極B.電池的總反應是：2c4H10+13O2===8CO2+10H2OC通入空氣的一極是正極，電極反應為：O2+4e-===2Oz-D.通入丁烷的一極是正極，電極反應為：C4H10+26e-+13O2-===4CO2+5H2O11.用兩支惰性電極插入500mLAgNO3溶液中，通電電解。當電解液的pH從6.0變?yōu)?.0時（設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），電極上析出銀的質量大約是（）A.27mgB.54mgC.108mgD.216mg.用鉑電極電解2價過渡元素硝酸鹽溶液600mL，若某極產生672mL氣體（標準狀況），另一極增重3.81g,假設溶液體積不變，且原溶液pH值為6,正確的判斷是：（）①電解后溶液的pH值為0.9,②電解后溶液pH值的為0.7,③該金屬的相對原子量為65,④該金屬的相對原子量為63.5,⑤該金屬的相對原子量為24。A.①④B.②④C.①⑤D.②③.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+NaBr3Na2s4+3NaBr。閉合開關K時，b極附近先變紅色。下列說法正確的是（）A.負極反應為4Na-4e-=4Na+B.當有0.01molNa+通過離子交換膜時，析出標準狀況下的氣體112mLC.閉合K后，b電極附近的pH變小D.閉合K后，a電極上有氣體產生14.在蒸餾水中按物質的量之比為1：1：1：2加入AgNO3,Ba（NO3）2,Na2SO4,NaCl,使之完全溶解，以伯電極電解該混合物至溶質完全反應，則所得氧化產物與還原產物的質量比為：()A.35.5:108B.71：2C.108:35.5D.71:10915三氧化二鎳(Ni2O3)可用于制造高能電池，其電解法制備過程如下：用NaOH調NiCl2溶液pH至7.5,加入適量Na2SO4后進行電解，電解過程中產生的Cl2在弱堿性條件下生成。。-，把二價銀氧化成三價鎳.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=Cl2TC.電解過程中陽極附近溶液的pH升高D.1mol二價銀全部轉化成三價鎳時，外電路中通過了2mol電子16將質量分數(shù)為0.052的NaOH溶液1L(密度為1.06g-cm-3)用鉑電極電解，當溶液中NaOH的質量分數(shù)改變了0.010時停止電解，則這時溶液中應符合的關系是()NaOH的質量分數(shù)陰極析出的物質的質量/g陽極析出的物質的質量/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。鋅一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-=Mn203G)+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，鋅的質量理論上減小6.5g二、填空題18.下圖表示各物質之間的轉化關系。已知：A、D、F、H均為單質，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:⑴寫出B的電子式：⑵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⑤的現(xiàn)象是⑶反應①的化學方程式是，反應④在生產中有重要應用，被稱為反應。⑷反應⑥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S1，閉合開關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。⑵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S2，閉合開關S1，則電流計的指針是否發(fā)生偏轉（填偏轉或不偏轉）。（5）若電流計指針偏轉，寫出有關的電極反應式（若指針不偏轉，此題不必回答）：A中；B中。若電流計指針不偏轉，請說明理由（若指針不偏轉，此題不必回答）20.工業(yè)上+6價的Cr含量不能大于0.5mgL1,為了達到廢水排放標準，工業(yè)上處理含①往工業(yè)廢水中加入適量的NaCl（1?2g.L』）；②以鐵電極進行電解，經過一段時間后有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀生成；③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沉淀是怎樣產生的？。（4）能否將電極改為石墨電極？為什么？。21.將質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，伯片與電源負極相連，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）銅電極和鉑電極質量為橫坐標，時間為縱坐標，分別作出銅電極、伯電極的質量和時間的關系圖。（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成原電池時，鐵為負極，被腐蝕的速度增大，②〉①；當鐵與比它活潑的金屬連接，構成原電池時，鐵是正極，鐵被保護，被腐蝕的速度減小，③〈①；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④>②>①>③。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；C【解析】選項產物物質的量比復原加入物質ACu：Cl2=1：1CuCl2固體BH2:O2=2：1h2oCCu：O2=2：1CuO或CuCO3DCl2：h2=1：1HCl氣體DD【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。C【解析】若氫離子放電，PH增大，若氫氧根放電PH減小。③中鋅電極參與反應，電解質溶液PH基本不發(fā)生變化。④中陰極上氫離子放電，溶液漸漸成堿性。②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的量也為0.2mol，根據原溶液的體積和濃度，氫離子的物質的量減少為0.04mol，濃度變?yōu)?.2mol/L。①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,即氫離子的物質的量增加0.2molL.溶液體積均為0.2L,,濃度約為1mol/L。PH的變化符合C。C【解析】電路中的確轉移了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物應是氫氧根離子失電子轉化成氧氣，其量為0.400mol的電子轉移，產生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。C【解析】該題只要明確原電池和電解池原理，抓住轉移電子守恒即可。由2Cl--2e-===Cl2,可知制0.05molCl2轉移0.10mol電子，再由鉛蓄電池總反應：Pb+PbO2+4H++2SO：■===2PbSO4+2H2O可看出每轉移2mole■消耗2molH2SO4,現(xiàn)轉移0.10mol電子，將耗0.10mol硫酸。C【解析】A是關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1molK2FeO4被還原，而不是氧化。D選項中關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以及其電極反應式即可，本答案是正確的。答案選CD【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。C4H10-26e-+13O2-===4CC2f+5H2OoB【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+O2PH=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量是：0.5*10(-3)*108=0.054g=54mgBE解析】電解計算實為關系式計算.以轉移電子的物質的量為依據，找出相應的計算關系.如設電珞中轉移由口1日，相應電解的產物為:2iwl金屬、1皿口1氧氣和溶液中產生diwl氫離子口計算的誤區(qū)常是，計尊出的是氫離子的物質的量，誤將其視為物質的量濃度，進而計算溶液的pH值為0誤區(qū)的另一方面是，考慮原溶液閉值為0該值對電解后溶液的pH值計算可恐略不計，(若是由于鹽類水解引起儂值d吁%當電解生成氫離子將抑制鹽水解，也不需考慮，計其過程如下：關系式：2M??2A_22400_4181=672=7解得：A=63.5；x=0.12質］=0.LipH=O.7正確答案為瓦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-+2e-=3Br-電源的負極2S22--2e-=S42r內電路為Na+移動導電。由題意可知b極(陰極)：2H++2e-=HJ,a極(陽極)：Cu-2e-=Cu2+,所以C,D均錯誤。對于B項當有0.01molNa■通過離子交換膜時，說明有內電路通過了0.01mol的電荷，外電路轉移的電子也就為0.01mol。結合b極反應，產生的氣體就為0.005mol,體積為112mLo只有B正確。B【解析】當四種物質混合時，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。電解質溶液轉化為按物質的量之比為3：1的NaNO3,NaCl,電解時只有氯離子和氫離子參加電極反應，氧化產物與還原產物的質量比為71：2oB【解析】A、電解過程中產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-=C12T,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二價銀全部轉化成三價鎳時轉移電子1mol,外電路中通過了1山。1電子，故D錯B［解析］本題考查考生對電解原理的理解。在設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：由題設條件可知，1LNaOH溶液中含有的溶質質量為：lOOOmLX1.06g-cm-3X0.052=55.12g,電解稀硫酸事實上消耗了水，使溶液濃度增大，停止電解時溶質的質量分數(shù)為0.062,停止電解時溶液的質量為：翌至=889g。0.062則被電解的水為：1060g-889g=171g。根據電解水的化學方程式不難算出：在陽極析出的氧?,…16…，…一一一，…2_，—一..氣為：171gx==152g,在陰極析出的氫氣為：171gx、=19g,選項B正確；非常lolo規(guī)解：根據電解NaOH溶液事實上是電解水這一結論，可看出隨著電解的進行，溶液中溶質的質量分數(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，它們的物質的量之比應為2：1,前者質量大于后者，只有選項B符合題意。CX常溫下為無色液體判斷為H20,B為淡黃色固體為Na2O2,反應⑤的現(xiàn)象是白色物質迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，說明J為Fe2（0H）3；F為02,G為NaOH,A為單質，結合轉化關系①④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FeQ，H為Al，I為Al2O3，K為NaAlO2，綜合推斷和轉化關系判斷各物質分別為：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④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①的化學反應方程式是3Fe+4H2O（g）====高溫Fe3O4+4H2.該反應的氧化產物是Fe3O42342（4）上述電解裝置中陰極的電極反應式2H2O+2e-=H2f+2OH-（或2H++2e-=H2f）19.222【答案】⑴正極…負極⑵試級變藍試版變紅⑶4H■十陽二2Ht40IT-4/=2氐t4l'-4e'=2L4lT+4e=2Kf⑶偏轉⑸風的阻-41=4氐?、2H：0-K）-+4e'=40H-工解析】（U電解KOH溶液實際就是電解水，所以產物為艮和0：,因為A試管中氣體體積是B試管中氣體體積的2倍，所以此中為電B中為0：,即2為陰極，B為陽極，所以K為正極，丫為負極.（2）C與電源正極相連鄭日極：2廠-2屋=工；，故試紙變藍？D與電源負根相隹為陰極：狙。+4=氐t+2QH,故武紙變紅.⑶2中：41r+4鼠=2氏t;B中：401T-4e-=2IL04O:f；C中：4r-4e-=2I:;D中：4H-+-4e-=2ILtn⑷如果切斷開關三閉合并關3：,則2中的H：,B中的口;與總汨溶液可形成氫-氧燃料電池，把化學能轉化為電能，故指針偏轉。（5）A中2H2+4OH--4e-=4H2O；B中2H2O+O2+4e-=4OH-。.【答案】（1）陽極Fe-2e=Fe2+：陰極2H+；2e：H2f。（3）因H+放電，破壞了水的電離平衡，產生的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