原电池电解池经典习题

1、1、 一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开写成两个半反应式”，一个是 氧化反应”式，一 个是 还原反应式.如2Fe 3+Cu 2Fe 2+Cu2+的拆写结果是：氧化反应为： Cu-2eC 还原反应为：2Fe 3+2e- 2Fe2+ . 请据此将反应：Fe+4H +N0 3-=Fe3+NOT +2H 2O拆写成两个 半反应式”：氧化反应为 还原反应为 已知某一氧化还原反应为：CH4+2OH -+2O2=CO32-+3H2O ;其中氧化反应的半反应可写 为：CH4+10OH -8eCO32-+7H2O，则还原反应的半反应可写为 解：根据化合价的变化判断， Fe+4H +NO3-=Fe3+NOt +

2、2H 2O中，氧化剂是NO3-,发生还原反应，NO3- 失去3个电子生成NO;还原剂是Fe,发生氧化反应，Fe失去3个电子生成Fe3+，电子转移数是3，故答 案为：Fe-3e -=Fe3+； 4H+NO 3-+3e-=NOt +2H 2O 两个半反应相加得总反应，所以一个半反应等于总反应减另一个半反应； 总反应为 CH 4+2OH -+2O 2=CO 32-+3H 2O; 一个半反应为 CH4+1OOH -8e- COb2-+7H2O； 总反应(CH 4+2OH -+2O 2=CO 32- +3H 2O)减半反应(CH4+1OOH -8e- COs2-+7H2O)得 2O2+8e-+4H2O=

3、8OH -； 故答案为：2O 2+8e -+4H 2O=8OH - 2、 镍镉(Ni-Cd )可充电电池在现代生活中有广泛的应用.电解质溶液为KOH溶液，电池 放电 反应为：Cd+2NiO (OH) +2H2OCd (OH ) 2+2Ni (OH ) 2，下列有关镍镉电 充电 池的说法正确的是() A .放电时电池内部 OH-向正极移动 B .放电时正极附近溶液的 pH减少 C .充电时阳极反应为 Cd ( OH ) 2+2e-=Cd+2OH- D .充电时与直流电源正极相连的电极上发生Ni (OH ) 2转化为NiO ( OH)的反应 解：A、放电时是原电池的工作原理，原电池工作时，电解质中

4、的阴离子OH-向负极移动，故 A错误； B、放电时是原电池的工作原理， 原电池工作时，正极上发生得电子得还原反应， 即NiO( OH )+2H2O+2e-=Ni (OH ) 2+2OH -，所以正极附近溶液的 pH增大，故B错误； C、 充电时是电解池的工作原理，电解池中，阳极发生失电子的氧化反应，即发生Ni (OH) 2转化为NiO (OH )的反应，故C错误； D、充电时是电解池的工作原理，电解池中，与直流电源正极相连的电极是阳极，阳极发生失电子的氧化 反应，即即发生Ni ( OH ) 2转化为NiO ( OH )的反应，故D正确. 故选D. 3 .铅蓄电池在现代生活中具有广泛的应用.已知

5、铅蓄电池的电解质溶液为H2SO4溶液， 其充电、放电按下式进行： Pb+PbO2+2H2SO4 放电 充电2PbSO4+2H2O ，有关该电池的 说法正确的是() A 充电时化学能转化为电能 B .放电时溶液中的 H+向负极移动 C .充电时电池的正极与电源的正极相连 D .放电时负极反应：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+SO42- 解：A、蓄电池充电时，属于电解池的工作原理，电解池是将电能转化为化学能的装置，故A错误； B、蓄电池放电时，相当于原电池的工作原理，原电池中电解质里的阳离子移向正极，即放电时溶液中的 H+向正极移动，故B错误； C、蓄电池的正极即二氧化铅电极在放电时

6、应该被还原，发生还原反应，在充电时，电源的正极相连的电 极是阳极，也发生失电子的氧化反应，而这正好是相反的两个过程，即充电时电池的正极与电源的正极相 连，故C正确； D、 放电时相当于原电池的工作原理，原电池的负极发生失电子的氧化反应，即Pb+SO 42-2e-=PbSO 4，故 D错误. 故选C. 4 .铁、铜及其化合物在生活、生产中有广泛应用.请回答下列问题： (1) 黄铁矿(FeS2，其中S为-1价)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料.其中一个反应 为3FeS2+8O2 高温 6SO2+Fe3O4，氧化产物为 ，若有3mol FeS2 参加反应，转移电子的物质的量为 . (2) 与明矶相似，

7、硫酸铁也可用作净水剂.某自来水厂用氯气和绿矶(FeSO4 ?7H2O )一 起净水，其原理为 用离子方程式表示) . (3) 钢铁的电化腐蚀简单示意图如右，将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简 单示意图，请在右图虚线框内作出修改，并用箭头标出电子流动方向. 写出修改前的钢铁吸氧腐蚀石墨电极的电极反应式 . (4) 高铁酸钾(K2FeO4 )可用作净水剂，也可用于制造高铁电池.高铁电池是一种新型 可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压.高铁电池的总反 放电 应为 3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn (OH) 2+2Fe (OH ) 3+4KOH 充电 该电池放电

8、时正极反应式为 . 用该电池电解100mL 1mol ?L-1的AgNO3溶液，当电路中通过 O.lmol 电子时，被电解 溶液的pH为 (溶液体积变化忽略不计). (5) 氧化亚铜是一种半导体材料，常用作制造整流器的材料，还可以用于光照条件下水分 解的催化剂和农作物的杀菌剂. 用右图装置可制得氧化亚铜，试写出阳极的电极反应式. 解：(1 )反应3FeS2+8O2高温Fe3O4+6SO 2,前后各元素化合价的变化情况如下： Fe : +2 +3，化合价升高；S: -1 +4，化合价升高； O : 0 -2,化合价降低； 因此，在反应中FeS2还原剂，02是氧化剂，Fe2Os既是氧化产物也是还原

9、产物，SO2既是氧化产物也是还 原产物，在上述反应中共转移 32个电子，有3molFeS 2参加反应，转移电子的物质的量为32mol ;故答案 为：SO2、Fe3O4、32mol ； (2 )因氯气能将Fe2+氧化成 Fe3+，以及 Fe3+水解生成 Fe ( OH ) 3胶体可以净水，故答案为： Cl2+2Fe2+=2Fe 3+2Cl-Fe3+3H2OFe (OH ) 3+3H +； (3)根据牺牲阳极的阴极保护法可知：需要保护的金属作阴极，如图所表示： 吸氧腐蚀的正极的电极反应为：O2+2H2O+4e-=40H-,故答案为：O2+2H 2O+4e-=40H-； (4)负极的电极反应：3Zn

10、+6OH -=3Zn (OH) 2,正极的电极反应：2FeO 42-+8H2O+6e -=2Fe ( OH ) 3+10OH -, 故答案为：2FeO 42-+8H2O+6e-=2Fe (OH)3+IOOH-； 阳极的电极反应：40H-4e-=2H 2O+O 2 f O.lmol O.lmol 所以产生的H +的物质的量为 O.lmol，其物质的量浓度为1mol/L，所以PH=O，故答案为：0; (5 )铜作阳极，生成了 CU2O ,阳极的电极反应式：2Cu-2e -+2OH -=Cu 2O+H 2O ,故答案为： 2Cu-2e -+2OH-=Cu2O+H 2O . 5 航天技术上使用的氢-氧

11、燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点氢-氧燃料电池 有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应式可表示为2H2+O2=2H2O .酸式燃料电池 的电解质是酸，其负极反应可表示为j，则其正极反应式可表示 为：;放电一段时间后电解质溶液的pH将 (填 “变大、变小、不变”)碱式氢-氧燃料电池中的电解质是碱，其正极反应式为： O2+2H2O+4e-=4OH-，则其负极反应可表示为： . 解：(1)该反应中氢气失电子被氧化，氢气失电子生成氢离子，所以电极反应式为2H2-4e- 4H+ 氧气得电子被还原，氧气得电子和溶液中的氢离子生成水，所以电极反应式为O2+4H+4e- 2H2O ; 随着反应的进行

12、，生成的水越来越多，溶质硫酸的量不变，所以导致溶液的浓度降低，所以溶 液的PH值增大.故答案为：O2+4H+4e- 2H2O ;变大. (2 该反应中氢气失电子被氧化，氢气失电子生成氢离子，氢离子和溶液中的氢氧根离子生 成水，所以电极反应式为2H2+4OH-4e-=4H2O . 氧气得电子被还原，氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，所以电极反应式为 O2+2H2O+4e-=4OH- 故答案为：2H2+4OH-4e-=4H2O c； A、B是两 U型管两边各滴 6.1、电解原理在化学工业中有广泛应用图表示一个电解池，装有电解液 块电极板，通过导线与直流电源相连. (1 )若A、B都是惰性电极，c是

13、饱和NaCI溶液，实验开始时，同时向 入几滴酚酞试液，试判断 a是极(填“正”或“负”)； B电极上的电极反应式为， (2) 如要用电解方法精炼粗铜，电解液 c选用CuSO4溶液，则B 电 极 的 材 料 是， 电 极 反 应 式 为. (3) 用惰性电极电解 CuSO4溶液.若阴极上析出Cu的质量为3.2g， 则阳极上产生的气体在标准状况下的体积为 ； n、设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是对21世纪最富有挑战性的课题之一最近 有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气， 另一电极通入汽油蒸气， 电池的电解质是掺 杂了 Y2O3的ZrO 2晶体，它在高温下能传导 O2-离子.回答如下问题：

14、 (1) 以庚烷(C7H16 )代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是： (2 )这个电池的负极发生的反应是：；正极发生的反应 是 ;固体电解质里的 02-向 (填 “正”或“负”)极移动(1 分) 7、电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液c； A、B分别是 两块电极板，通过导线与直流电源相连。 （1 ）若A、B都是惰性电极，电解质溶液 c是饱和NaCI溶液，实验开始时，同时在 U型管两边各滴入几滴酚酞试液，试判断 a是极（填“正”或“负”），B是极（填“阴”或“阳”）； A电极上的电极反应式为， B电极上的电极反应式为； 检验A电极产物的方法是。 （2） 如用电解法精炼粗铜，电解液c选用CuSO溶液，则