原电池和电解池练习及答案

原电池和电解池练习一、选择题1.如图所示各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是（）A.C.2.④>②>③>①D.③>②A.C.2.④>②>③>①D.③>②>④>①用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，停止电解,的另一种物质（括号内），能使溶液完全复原的是（向溶液中加入一定质量）A.CuCl2(CuO)B.NaOH(NaOH)C.CuSO4(CuCOA.CuCl2(CuO)B.NaOH(NaOH)C.CuSO4(CuCO3)D.NaCl(NaOH).金属镇有广泛的用途。粗锲中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的银，下列叙述正确的是（）（已知：氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+）A.阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2++2e-=NiB.电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C.电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+D.电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt.某学生设计了一个黑笔写红字的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚献的混合液浸湿，然后平铺在一块伯片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是（A.铅笔端作阳极，发生还原反应伯片端作阴极，发生氧化反应铅笔端有少量的氯气产生a点是负极，A.铅笔端作阳极，发生还原反应伯片端作阴极，发生氧化反应铅笔端有少量的氯气产生a点是负极，b点是正极5.如下图,四种装置中所盛有的溶液体积均为200m1,浓度均妍.6mol/L,工作一段时间后，测得测得导线上均通过了0.2mol电子，此时溶液中的pH由大到小的顺序是（）A.④②①③B.④③①②C④③②①D.①③②④.将含有0.400molCuSO4和0.200molKCl的水溶液1L,用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上析出19.2gCu此时在另一电极上放出的气体在标准状况下的体积为（）A.5.60LB.6.72LC.4.48LD.3.36L.实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极Pb+SO2-===PbSO4+2e-,正极PbO2+4H++SO2-+2e-

^^PbSO4+2H2O。若制得Cl2物质的量为0.050moL这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是（）A.0.025molB.0.050molC.0.10molD.0.20mol.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。高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH,下列叙述不正确的是（）A、放电时负极反应为：Zn-2e+2OH=Zn（OH）、B、充电时阳极反应为：Fe（OH）3-3e+5OH=FeOj+4H20C、放电时每转移3moi电子，正极有ImolJFeC^被氧就D、放电时正极附近溶液的碱性增强.用惰性电极电解M（NO3）*的水溶液，当阴极上增重阳时，在阳极上同时产生bL氧气（标准状况）：从而可知M的原子量为A.22Aax

bB.11.2axA.22Aax

bB.11.2ax

b5.6ax

b2.5ax

b.一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钮（丫203）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法不正确的是（）A.在熔融电解质中，02-移向负极B.电池的总反应是：2c4H10+13O2===8CO2+10H2OC通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4e-===2Oz-D.通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10+26e-+13O2-===4CO2+5H2O11.用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时（设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略），电极上析出银的质量大约是（）A.27mgB.54mgC.108mgD.216mg.用铂电极电解2价过渡元素硝酸盐溶液600mL，若某极产生672mL气体（标准状况），另一极增重3.81g,假设溶液体积不变，且原溶液pH值为6,正确的判断是：（）①电解后溶液的pH值为0.9,②电解后溶液pH值的为0.7,③该金属的相对原子量为65,④该金属的相对原子量为63.5,⑤该金属的相对原子量为24。A.①④B.②④C.①⑤D.②③.右图所示装置I是一种可充电电池，装置II为电解池。离子交换膜只允许Na+通过，充放电的化学方程式为2Na2s2+NaBr3Na2s4+3NaBr。闭合开关K时，b极附近先变红色。下列说法正确的是（）A.负极反应为4Na-4e-=4Na+B.当有0.01molNa+通过离子交换膜时，析出标准状况下的气体112mLC.闭合K后，b电极附近的pH变小D.闭合K后，a电极上有气体产生14.在蒸馏水中按物质的量之比为1：1：1：2加入AgNO3,Ba（NO3）2,Na2SO4,NaCl,使之完全溶解，以伯电极电解该混合物至溶质完全反应，则所得氧化产物与还原产物的质量比为：()A.35.5:108B.71：2C.108:35.5D.71:10915三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5,加入适量Na2SO4后进行电解，电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成。。-，把二价银氧化成三价镍.以下说法正确的是()A.可用铁做阳极材料B.阳极反应方程式为：2Cl--2e=Cl2TC.电解过程中阳极附近溶液的pH升高D.1mol二价银全部转化成三价镍时，外电路中通过了2mol电子16将质量分数为0.052的NaOH溶液1L(密度为1.06g-cm-3)用铂电极电解，当溶液中NaOH的质量分数改变了0.010时停止电解，则这时溶液中应符合的关系是()NaOH的质量分数阴极析出的物质的质量/g阳极析出的物质的质量/gA0.06219152B0.06215219C0.0421.29.4D0.0429.41.217.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌一锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。下列说法错误的是()A.电池工作时，锌失去电子B.电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e-=Mn203G)+2OH-(aq)C电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D.外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g二、填空题18.下图表示各物质之间的转化关系。已知：A、D、F、H均为单质，X常温下为无色液体，B为淡黄色固体，J溶于酸得到黄色溶液。

请按要求填空:⑴写出B的电子式：⑵写出用A作电极电解G溶液，在电极上生成E的反应式：反应⑤的现象是⑶反应①的化学方程式是，反应④在生产中有重要应用，被称为反应。⑷反应⑥的离子方程式是19.在如右图所示的实验装置中，E为一张淀粉、碘化钾和酚酞混合溶液润湿的滤纸，C、D为夹在滤纸两端的铂夹，X、Y分别为直流电源的两极。在A、B中充满KOH溶液后倒立于盛有KOH溶液的水槽中，再分别插入铂电极。切断电源开关S1，闭合开关S2，通直流电一段时间后，请回答下列问题：（1）标出电源的正、负极：X为极，Y为极。⑵在滤纸的C端附近，观察到的现象是，在滤纸的D端附近，观察到的现象是。（3）写出电极反应式：A中；B中；C中；D中。（4）若电解一段时间后，A、B中均有气体包围电极，此时切断开关S2，闭合开关S1，则电流计的指针是否发生偏转（填偏转或不偏转）。（5）若电流计指针偏转，写出有关的电极反应式（若指针不偏转，此题不必回答）：A中；B中。若电流计指针不偏转，请说明理由（若指针不偏转，此题不必回答）20.工业上+6价的Cr含量不能大于0.5mgL1,为了达到废水排放标准，工业上处理含①往工业废水中加入适量的NaCl（1〜2g.L』）；②以铁电极进行电解，经过一段时间后有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀生成；③过滤回收沉淀，废水达到排放标准。试回答：（1）写出电解时的电极反应，阳极阴极。（3）电解过程中Cr（OH）3，Fe（OH）3沉淀是怎样产生的？。（4）能否将电极改为石墨电极？为什么？。21.将质量相等的铜片和铂片插入硫酸铜溶液中，铜片与电源正极相连，伯片与电源负极相连，以电流强度1A通电10min，然后将电源反接，以电流、强度为2A继续通电10min。试回答：（1）铜电极和铂电极质量为横坐标，时间为纵坐标，分别作出铜电极、伯电极的质量和时间的关系图。（2）上述过程中发生的现象是：铜电极；铂电极。（3）最后时刻两电极的电极反应式：铜电极；铂电极。原电池和电解池练习答案A【解析】金属腐蚀在此条件下主要是电化学腐蚀，通常从原电池原理以及电解的原理进行分析。当铁与比它不活泼的金属连在一起构成原电池时，铁为负极，被腐蚀的速度增大，②〉①；当铁与比它活泼的金属连接，构成原电池时，铁是正极，铁被保护，被腐蚀的速度减小，③〈①；在电解装置中，铁接电源的正极，铁被腐蚀的速度加快，因此，腐蚀速度④>②>①>③。金属腐蚀快慢的判断：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀〉•化学腐蚀〉有防腐蚀措施的腐蚀；C【解析】选项产物物质的量比复原加入物质ACu：Cl2=1：1CuCl2固体BH2:O2=2：1h2oCCu：O2=2：1CuO或CuCO3DCl2：h2=1：1HCl气体DD【解析】本题考查的是电解饱和食盐水实验，电解实验中阳极发生氧化反应，生成氯气，阴极发生还原反应生成氢气，由电极反应式可知，在阴极生成氢氧化钠，出现红色字迹，所以铅笔做阴极，a为电源负极。C【解析】若氢离子放电，PH增大，若氢氧根放电PH减小。③中锌电极参与反应，电解质溶液PH基本不发生变化。④中阴极上氢离子放电，溶液渐渐成碱性。②阴极上氢离子放电，导线上通过了0.2mol电子，则溶液中减少了氢离子的物质的量也为0.2mol，根据原溶液的体积和浓度，氢离子的物质的量减少为0.04mol，浓度变为0.2mol/L。①中由于氢氧根离子放电,当导线上通过了0.2mol电子，则溶液中氢氧根离子减少0.2mol,即氢离子的物质的量增加0.2molL.溶液体积均为0.2L,,浓度约为1mol/L。PH的变化符合C。C【解析】电路中的确转移了0.600mol的电子，但溶液中仅有0.200mol的氯离子，其放电析出0.100mol的氯气。阳极放电的下一个产物应是氢氧根离子失电子转化成氧气，其量为0.400mol的电子转移，产生0.100mol的氧气。因此在阳极最终生成0.200mol的气体，在标况下的体积为4.48L。C【解析】该题只要明确原电池和电解池原理，抓住转移电子守恒即可。由2Cl--2e-===Cl2,可知制0.05molCl2转移0.10mol电子，再由铅蓄电池总反应：Pb+PbO2+4H++2SO：■===2PbSO4+2H2O可看出每转移2mole■消耗2molH2SO4,现转移0.10mol电子，将耗0.10mol硫酸。C【解析】A是关于负极反应式的判断，判断的要点是：抓住总方程式中“放电”是原电池、“充电”是电解池的规律，再分析清楚价态的变化趋势，从而快速准确的判断，A是正确的。B是充电时的阳极方程式，首先判断应该从右向左，再判断阳极应该是失去电子，就应该是元素化合价升高的元素所在的化合物参加反应，然后注重电子、电荷以及元素三个守恒，B正确；C主要是分析原总方程式即可，应该是1molK2FeO4被还原，而不是氧化。D选项中关于放电时正极附近的溶液状况，主要是分析正极参加反应的物质以及其电极反应式即可，本答案是正确的。答案选CD【解析】燃料电池中通入还原剂的一极为负极，丁烷在负极失电子。C4H10-26e-+13O2-===4CC2f+5H2OoB【解析】电解的化学方程式：阳极：40H--4e(-)=2H2O+O2阴极：Ag(+)+e(-)=Ag总的化学方程式：4AgNO3+2H2O(电解)=4Ag+4HNO3+O2PH=6时，c(H(+))=10(-6)mol/L(括号里的数字为指数，下同)PH=3时，c(H(+))=10(-3)mol/L因此n(H(+))的变化量为：0.5*10(-3)-0.5*10(-6)mol因为两个数字的数量级相差太远，因此后面的减数可以忽略不计所以n(H(+))的变化量为：0.5*10(-3)mol,这也就是由电解生成的H(+)所以电极上应析出银的质量是：0.5*10(-3)*108=0.054g=54mgBE解析】电解计算实为关系式计算.以转移电子的物质的量为依据，找出相应的计算关系.如设电珞中转移由口1日，相应电解的产物为:2iwl金属、1皿口1氧气和溶液中产生diwl氢离子口计算的误区常是，计尊出的是氢离子的物质的量，误将其视为物质的量浓度，进而计算溶液的pH值为0误区的另一方面是，考虑原溶液闭值为0该值对电解后溶液的pH值计算可恐略不计，(若是由于盐类水解引起侬值d吁%当电解生成氢离子将抑制盐水解，也不需考虑，计其过程如下：关系式：2M〜〜2A_22400_4181=672=7解得：A=63.5；x=0.12质］=0.LipH=O.7正确答案为瓦B【解析】本题信息新颖，多数同学被所给的电池反应很不熟悉，习惯写出电极式的同学会因为写不出电极反应式而做不出来。电源的正极：Br3-+2e-=3Br-电源的负极2S22--2e-=S42r内电路为Na+移动导电。由题意可知b极(阴极)：2H++2e-=HJ,a极(阳极)：Cu-2e-=Cu2+,所以C,D均错误。对于B项当有0.01molNa■通过离子交换膜时，说明有内电路通过了0.01mol的电荷，外电路转移的电子也就为0.01mol。结合b极反应，产生的气体就为0.005mol,体积为112mLo只有B正确。B【解析】当四种物质混合时，相互间有反应发生，硝酸银和氯化钠、硝酸钡和硫酸钠以等物质的量发生反应，生成难溶的氯化银、硫酸钡和硝酸钠。电解质溶液转化为按物质的量之比为3：1的NaNO3,NaCl,电解时只有氯离子和氢离子参加电极反应，氧化产物与还原产物的质量比为71：2oB【解析】A、电解过程中产生的氯气是氯离子失电子发生氧化反应，铁做阳极时铁失电子发生氧化反应无氧化剂生成，故A错误；B、阳极反应是氯离子失电子发生氧化反应.电解反应为：2Cl-2e-=C12T,故B正确；C、电解过程中阳极附近生成的氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，溶液的pH降低，故C错误；D、1mol二价银全部转化成三价镍时转移电子1mol,外电路中通过了1山。1电子，故D错B［解析］本题考查考生对电解原理的理解。在设计试题时有意提供了某些可应用于速解的信息，借以考查考生思维的敏捷性。常规解：由题设条件可知，1LNaOH溶液中含有的溶质质量为：lOOOmLX1.06g-cm-3X0.052=55.12g,电解稀硫酸事实上消耗了水，使溶液浓度增大，停止电解时溶质的质量分数为0.062,停止电解时溶液的质量为：翌至=889g。0.062则被电解的水为：1060g-889g=171g。根据电解水的化学方程式不难算出：在阳极析出的氧•,…16…，…一一一，…2_，—一..气为：171gx==152g,在阴极析出的氢气为：171gx、=19g,选项B正确；非常lolo规解：根据电解NaOH溶液事实上是电解水这一结论，可看出随着电解的进行，溶液中溶质的质量分数增加，这样，C、D两项应予否定。电解水是阳极析出的是氧气，阴极析出的是氢气，它们的物质的量之比应为2：1,前者质量大于后者，只有选项B符合题意。CX常温下为无色液体判断为H20,B为淡黄色固体为Na2O2,反应⑤的现象是白色物质迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，说明J为Fe2（0H）3；F为02,G为NaOH,A为单质，结合转化关系①④可知，A为Fe，电解池中阳极是铁失电子生成亚铁离子，阴极放出H2，所以溶液中在阳极生成氢氧化亚铁；D为H2，E为Fe（OH）2，C为FeQ，H为Al，I为Al2O3，K为NaAlO2，综合推断和转化关系判断各物质分别为：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的化学式是Na2O2（2）反应④可放出大量热，故称为铝热反应（不能答放热反应）.该类反应的一个重要应用是冶炼金属（3）反应①的化学反应方程式是3Fe+4H2O（g）====高温Fe3O4+4H2.该反应的氧化产物是Fe3O42342（4）上述电解装置中阴极的电极反应式2H2O+2e-=H2f+2OH-（或2H++2e-=H2f）19.222【答案】⑴正极…负极⑵试级变蓝试版变红⑶4H■十阳二2Ht40IT-4/=2氐t4l'-4e'=2L4lT+4e=2Kf⑶偏转⑸风的阻-41=4氐©、2H：0-K）-+4e'=40H-工解析】（U电解KOH溶液实际就是电解水，所以产物为艮和0：,因为A试管中气体体积是B试管中气体体积的2倍，所以此中为电B中为0：,即2为阴极，B为阳极，所以K为正极，丫为负极.（2）C与电源正极相连郑日极：2厂-2屋=工；，故试纸变蓝？D与电源负根相隹为阴极：狙。+4=氐t+2QH,故武纸变红.⑶2中：41r+4鼠=2氏t;B中：401T-4e-=2IL04O:f；C中：4r-4e-=2I:;D中：4H-+-4e-=2ILtn⑷如果切断开关三闭合并关3：,则2中的H：,B中的口;与总汨溶液可形成氢-氧燃料电池，把化学能转化为电能，故指针偏转。（5）A中2H2+4OH--4e-=4H2O；B中2H2O+O2+4e-=4OH-。.【答案】（1）阳极Fe-2e=Fe2+：阴极2H+；2e：H2f。（3）因H+放电，破坏了水的电离平衡，产生的OH-与溶液中的Fe3+，Cr3+生成Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀。（4）不能，因用石墨电极，阳极Cl-放电，不能产生还原剂Fe2+，【解析】本题是一道电解实际应用题。电解阳极阴离子的放电顺序是：硫离子、碘离子、溴离子、氯离子……，由于忽略了非惰性金属电极放电先于溶