专题专项训练四串联电池

1、-J生-一二溶颖NWU溶液甲乙专题专项训练（四）串联电池1.（2016扬州调研）如图所示，将两烧杯中电极用导线相连，四个电极分别为Mg、Al、Pt、Co当闭合开关S后，以下表述正确的是（）A.电流表指针不发生偏转B.Al、Pt两极有H2产生C.甲池pH减小，乙池pH不变D.Mg、C两极生成的气体在一定条件下可以恰好完全反应解析：选D甲池Al能与NaOH溶液反应，所以为原电池，乙池Pt、C均不与NaOH溶液反应，故乙池为电解池，电流表指针偏转。甲池中Mg为正极，产生H2,Al为负极溶NaOH,pH减小，乙池消耗水，pH增解，Pt作阴极产生H2,C作阳极产生。2,甲池消耗大。根据电子转移数目相等，

2、则Mg、C两极产生的。2、H2体积比为1：2,在一定条件下可以完全反应。2,铅蓄电池的工作原理为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H20。研读右图，下列判断不正确的是（）A.K闭合时，d电极反应式：PbSO4+2H2O2e-=PbO2+4H+SO4B.当电路中转移0.2mol电子时，I中消耗的H2SO4为0.2mol2c.k闭合时，n中SO4向c电极迁移D.K闭合一段时间后，n可单独作为原电池，d电极为正极d电极解析：选C选项a,K闭合时I为原电池，n为电解池，n中发生充电反应,为阳极发生氧化反应，其反应式为PbSO4+2H2O-2e=PbO2+4H+SO2,正确。选项B,在总反应

3、式中，得失电子总数为2e,当电路中转移0.2mol电子时，可以计算出I中消耗的硫酸的量为0.2mol,正确。选项C,K闭合时d是阳极，阴离子向阳极移动,错误。选项D,K闭合一段时间，也就是充电一段时间后n可以作为原电池，由于c表面生成Pb,放电时做电源的负极，d表面生成PbO2,做电源的正极，所以D项正确。K。开溶液过附口1S5溶液甲池乙池3. （2016合肥*II拟）如图所示，甲池的总反应式为N2H4+O2=N2+2H2O。下列说法正确的是（）A.甲池中负极上的电极反应式为N2H44e=Nz+4H十B.乙池中石墨电极上发生的反应为4OH-4e=2H2O+。2个C.甲池溶液pH增大，乙池溶液p

4、H减小D,甲池中每消耗0.1molN2H4乙池电极上则会析出6.4g固体解析：选B分析图知甲是燃料电池，则乙是电解池，甲的电解质溶液是氢氧化钾，则负极不可能生成H+,应该是N2H44b+4OH=N2+4H2O,A错误；乙的石墨极是阳极，发生氧化反应，B正确；根据甲池总反应生成了水，则氢氧化钾溶液浓度变小，pH减小，乙的阴极析出铜，结合B项则乙池的溶液pH减小，C错误；根据各个电极流过的电量相等知N2H42Cu,消耗0.1molN2H4乙池电极上则会析出12.8g铜，D错误。4,用铅蓄电池电解AgNO3、Na2SO3的溶液，a、b、c、d电极材料均为石墨。已知铅代,、，、，一_放电畜电池的总反应

5、为Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)器由2PbSO4(s)+2HzO(l),通电时a电Ju电极质量增加，下列说法正确的是钳商而猛A,电路中通过1mol电子时，Y电极质量增加48gB.放电时铅蓄电池负极的电极反应式为_+2_PbO2(s)+4H(aq)+SO4(aq)+2e=PbSO4(s)+2H2O(l)C. c、d电极产生气体的物质的量之比为1：2D. X极为负极解析：选Aa极质量增加，即析出了Ag,a为阴极，则Y为负极，X为正极，D项错;B项，所写电极反应式为正极的电极反应式；C项，c为阴极放出H2,d为阳极放出。2,物质的量之比为2：1。5.(2016杭州*II拟)假设图中

6、原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求,即为理想化。为各装置中的电极编号。下列说法错误的是()酹整+饱和N就4溶版和硫酸口£1t溶液溶ABCDA.当K闭合时，A装置发生吸氧腐蚀，在电路中作电源B.当K断开时，B装置锌片溶解，有氢气产生C.当K闭合后，整个电路中电子的流动方向为一；一；一；一D.当K闭合后，A、B装置中pH变大，C装置中pH不变解析：选A当K闭合时，B装置构成原电池，在电路中作电源，整个电路中电子的流动方向为一；一；一；一；B装置中消耗H,pH变大，A装置中电解饱和食盐水，pH变大；C装置中相当于在银上镀铜，pH不变。6.空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再

7、生氢氧燃料电池（RFC）,RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池，RFC工作原理如图。下列有关说法正确的是（）7体XA.当有0.1mol电子转移时，a电极产生1.12LO2（标准状况下）B. b电极上发生的电极反应是4H2O+4e=2H2T+4OHC. d电极上发生的电极反应是O2+4H+4e=2H2OD. c电极上进行还原反应，B池中的H卡可以通过隔膜进入A池解析：选Da为阴极，阴极发生还原反应：4H+4e=2H2T,当有0.1mol电子转移时，有0.05molH2生成，A项错误；b极为阳极，电极反应为4OH-4e=2H2O+O21,B项错误；a极产生白气体X为H2,充

8、入H2的d极为原电池的负极，负极反应为H2-2e=2H,C项错误；电解池的阳极产生的气体为。2,即Y为。2,充入O2的c极为原电池的正极，正极发生还原反应，原电池中，阳离子移向正极，即H+通过隔膜进入A池，D项正确。7.某化学兴趣小组对电化学问题进行了实验研究。（1）利用下图装置探究金属的电化学腐蚀，接通电路发现灵敏电流计指针发生偏转，盐桥中K+向槽（填"a”“或“c”移动。写出正极的电极反应。（2）如何检验a槽中生成的阳离子友名，MS（3）在c槽中欲实现Cu+2H2O=Cu（OH）2+H2T的反应，则电极（填或）定是铜电极。c槽中电解质X可以是下列物质（填选项）。A.H2SO4B.

9、 NaNO3C. MgCl2D.KOH解析：（1）a-b构成原电池，铁电极是负极，石墨电极是正极，根据原电池内部阳离子移向正极可知盐桥中Y移向b;正极氧气被还原：O2+4e+2H2O=4OH；(2)a槽中生成的阳离子是亚铁离子，取a槽中溶液少量，加入硫氧化钾溶液，无现象,再通少量氯气，溶液变血红色，说明有亚铁离子生成；(3)根据c槽中Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2T的反应，铜发生氧化反应，铜应该与电池的正极相连做阳极，即M一定是铜电极，电解质溶液不参与反应，不能选A、C,而是选B、Do答案:(1)bO2+4e+2H2O=4OH(2)取a槽中溶液少量，加入硫氧化钾溶液，无现象，再通少量氯气

10、，溶液变血红色，说明有亚铁离子生成(3)MBD8.下图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336mL(标准大况)气体。回答下列问题：电源AxNQ溶液5.m11,80,(1)直流电源中，M为极。(2)Pt电极上生成的物质是,其质量为g。(3)电源输出电子的物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为2:(4)AgNO3溶液的浓度(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，AgNO3溶液的pH,H2SO4溶液的浓度,H2SO4溶液的pH。解析：电解5.00%的稀H2SO4,实际上是电解其中的水。阴极产生山，阳极产生。2,2且V(

11、H：V(O2)=2：1,据此可确定d极为阴极，则电源的N极为负极，V(H2)=336mLX-3=224mL,即为0.01mol,V(O2)=336mLXT=112mL,即为0.005mol。说明电路中通过30.02mol电子，因此在b极(Pt、阴极)产生Ag：0.02molx108gmol1=2.16g,即0.02mol1的Ag。则n(e)：n(Ag):n(O2)：n(H2)=0.02:0.02:0.005:0.01=2：2：&：1；由Ag(阳)电极、Pt(阴)电极和AgNO3溶液可组成电镀池，因此AgNO3溶液浓度不变，pH也不变。电解5.00%的H2SO4溶液，由于其中的水发生电解

12、，因此H2SO4溶液浓度增大，pH减小。1答案：(1)正(2)Ag2.16(3)2；1(4)不变不变增大减小9. (2016烟台*II拟)某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题:(1)甲池为石翳舞南CliSO.解液内池(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，A电极的电极反应式为(2)丙池中F电极为(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，该池的总反应方程式为。(3)当乙池中C极质量减轻10.8g时，甲池中B电极理论上消耗02的体积为mL(标准犬况)。(4)一段时间后，断开电键K,下列物

13、质能使丙池恢复到反应前浓度的是(填选项字母)。A.CuB.CuOC.Cu(OH)2D.Cu2(OH)2CO3解析：(1)甲池能自发进行氧化还原反应为原电池，燃料电池中，燃料失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH30H+8OH-6e=CO3+6H2O;(2)F连接原电池负极，所以为阴极，阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，电池一、，,电解，反应式为2CuSO4+2H2O=2H2so4+2Cu+O2T;(3)C极上的电极反应为Age=Ag+,B电极上的电极反应为Oz+2H2O+4e=4OH,当池中C极质量减轻10.8g时，即转移电子是0.1mol,此时甲池中B电极理论上消耗

14、O2的物质的量是0.025mol,体积为0.025molX22.4Lmol1=0.56L=560mL;(4)溶液中减少了Cu和。2,所以要让电解质复原，需要加入CuO0答案：(1)原电池CH3OH+80H6e=CO3+6H2O电解-人(2)阴极2CuSO4+2H2O=2H2SO4+2Cu+O2T(3)560(4)B10 .如下图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。甲乙面丁AB请回答：(1)B极是电源的,一段时间后，甲中溶液颜色,丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近

15、的颜色逐渐变深，这表明,在电场作用下向Y极移动。(2)若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为。(3)现用丙装置给铜件镀银，则H应是(填“镀层金属”或“镀件”)，电镀液是溶液。当乙中溶液的pH是13时(此时乙溶液体积为500mL),丙中镀件上析出银的质量为,甲中溶液的pH(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生的总反应的离子方程式为解析：(1)由装置图知，直流电源与各电解池串联；由“F极附近呈红色”知，F极为阴极，则E极为阳极、D极为阴极、C极为阳极、G极为阳极、H极为阴极、X极为阳极、Y极为阴极、A极为正极、

16、B极为负极。甲装置是用惰性电极电解CUSO4溶液，由于Cu2+放电，导致c(Cu2+)降低，溶液颜色逐渐变浅；丁装置是胶体的电泳实验，由于X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷。(2)当甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，C、D、E、F电极的产物分别为。2、Cu、ClrH2,根据各电极转移电子数相同，则对应单质的物质的量之比为12：22。(3)给铜件镀银，根据电镀原理，铜件作阴极，银作阳极，电镀液是可溶性银盐。当乙中溶液的pH是13时，则乙中n(OH)=0.1molL1X0.5L=0.05mol,即各电极转移电子0.05mol,所以丙中析出银

17、0.05mol;甲装置中由于电解产生H,导致溶液的酸性增强，pH变小。(4)若将C电极换为铁，则铁作阳极发生反应：Fe-2e=Fe2,D极发生：Cu2+2e=Cu,则总反应的离子方程式为Fe+Cu2+=Cu+Fe2°答案：(1)负极逐渐变浅氢氧化铁胶粒带正电荷(2)1222(3)镀件AgNO3(合理即可)5.4g变小(4)Fe+Cu2=Cu+Fe211 .A、B、C为三种强电解质，它们在水中电离出的离子为Na>Ag+、NO3、SO2>Cl,在如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A、B、C三种溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙烧杯中c电

18、极质量增加了10.8go常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图所示。据此回答下列问题:MiiN产.和耳WjjrTrTTTT慧戴Air二一二3Irj£_；中乙丙(1)M为电源的(填“正”或“负”)极，甲、乙两个烧杯中的电解质分别为、(写化学式)。(2)计算电极f上生成的气体在标准状况下体积为L。(3)写出乙烧杯中的电解反应方程式：(4)若电解后甲溶液的体积为10L,则该溶液的pH为。解析：(1)经过一段时间后，测得乙烧杯中c电极质量增加了10.8g,说明c电极为阴极，且乙烧杯中的电解质B为AgNO3,则M是负极，N是正极，a是阴极，b是阳极，d为阳极,e是阴极，f是阳极。电解后，甲溶液的pH变大，说明甲为NaCl溶液，丙溶液的pH不变,说明丙中溶液为Na2SO4溶液。(2)c电极质量增加10.8g,即n(Ag),0.8g1=0.1mol,n(e)=n(Ag)=0.1mol,丙108gmol1中溶液为Na2SO4溶液，电解该溶液相当于电解水，f极(阳极)上析出。2,且n(O2)=：n(