原电池和电解池练习及答案资料.pdf

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1、铂片滤纸铅笔 祝你成功 a b 直 流 电 源 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 B C D 2用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，停止电解，向溶液中加入一定质量 的另一种物质 (括号内 )，能使溶液完全复原的是() A. CuCl2(CuO) BNaOH(NaOH) CCuSO4(CuCO3) DNaCl(NaOH) 3.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt 等杂质，可用电解法 制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（） （已知：氧化性 Fe 2Ni2Cu2） A阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni 22eNi

2、 B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Fe 2和 Zn2 D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu 和 Pt 4.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、无色酚酞的混 合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，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 B铂片端作阴极，发生氧化反应 C铅笔端有少量的氯气产生 Da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200ml，浓度均为 0.6mol/L，工作一 段时间后，测得测得导线上均通过了0.2

3、mol 电子，此时溶液中的pH 由大到小 的顺序是（） ABCD 6. 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（） A5.60L B6.72L C4.48L D3.36L 7.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PbSO 2 4=PbSO42e ，正极PbO24H SO 2 4 2e =PbSO42H2O 。 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

4、（） A.0.025 mol B.0.050 mol C.0.10 mol D.0.20 mol 8.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： Zn2e +2OH = Zn（OH） 2 B、充电时阳极反应为： Fe（OH）33e + 5 OH = FeO 2 4 + 4H2O C、放电时每转移 3 mol 电子，正极有 1mol K2FeO4被氧化 D、放电时正极附近溶液的碱性增强 9用惰性电极电解M（NO

5、3）x的水溶液，当阴极上增重ag 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. b ax4 .22 B. b ax2.11 C. b ax6.5 D. b ax5 .2 10一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧 化钇(Y2O3)的氧化锆 (ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O 2。下列对该燃料电池 说法不正确的是() A在熔融电解质中， O 2移向负极 B电池的总反应是： 2C4H1013O2=8CO210H2O C通入空气的一极是正极，电极反应为：O24e =2O2 D通入丁烷的一极是正极， 电极反应为： C4H1026e 13

6、O2=4CO 2 5H2O 11用两支惰性电极插入500 mL AgNO3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（） A27 mg B54 mg C108 mg D216 mg 12.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： （） 电解后溶液的 pH 值为 0.9，电解后溶液pH 值的为 0.7，该金属的相 对原子量为 65，该金属的相对

7、原子量为63.5，该金属的相对原子量为24。 A BC D 13.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+NaBr3 Na2S4+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 4Na4e =4Na B当有 001 mol Na 通过离子交换膜时， b 电极上 析出标准状况下的气体112 mL C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1112 加入 AgNO3， Ba （NO3）2， Na2SO4，

8、NaCl，使之完全溶解，以铂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： （） A35.5108 B712 C10835.5 D71109 15.三 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 ClO -， 把二 价镍 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- =Cl2 C.电解 过程 中

9、阳 极附 近溶 液的 pH 升高 D.1 mol 二 价镍 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 /g A 0.062 19 152 B 0.062 152 19 C 0.042 1.2 9.4 D 0.042 9.4 1.2 17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。锌锰碱性

10、 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 =Mn 2O3(s)+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：

11、 写出 B 的电子式： 写出用 A 作电极电解G 溶液，在电极上生成E 的反应式： 反应的现象是 反应的化学方程式是,反应在生产中有重要应用，被称为 反应。 反应的离子方程式是 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。 (2)在滤纸的 C 端附近，观察到的现象是，在滤纸的 D

12、 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 0.5mg L -1，为了达到废水排放标准，工业上 处理含 往工业废水中加入适量的NaCl（12g L-1） ；以铁电极进行电解，经过 一段时间

13、后有 Cr（OH）3和 Fe（OH）3沉淀生成；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，铂片与 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、铂电极 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

14、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 1. 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， ；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， ； 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 。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； 2.C【解析】 选项产物物质的量比复原加入物质 A Cu：Cl21：1 CuCl2固体 B H2：O22

15、：1 H2O C Cu：O22：1 CuO 或 CuCO3 D Cl2：H21：1 HCl 气体 3. D 4. D 【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。 5. C【解析】 若氢离子放电，PH增大，若氢氧根放电PH减小。中锌电极参与反应，电解 质溶液 PH基本不发生变化。中阴极上氢离子放电，溶液渐渐成碱性。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

16、物质的量减少为0.04mol ，浓度变为0.2mol/L 。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1 mol/L 。PH的变化符合C。 6. 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

17、4.48L 。 7. 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0.05 mol Cl 2转移 0.10 mol电子，再由铅蓄电池总反应：PbPbO24H 2SO 2 4 =2PbSO42H2O可看出每转移2 mol e 消耗 2 mol H 2SO4，现转移0.10 mol电子，将 耗 0.10 mol硫酸。 8. 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

18、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1mol K2FeO4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 9. C 10. D【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。C4H 1026e 13O2 =4CO 2 5H2O。 11. B【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

19、式：4AgNO3+2H2O （电解） =4Ag+4HNO3+O2 PH=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=54m

20、g 12. B 13. 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-+2 e =3Br- 电源的负极2 S22-2 e = S 4 2-，内电路为 Na+移动导电。由题意可知b 极（阴极）：2H +2 e= H 2 ， a 极（阳极）： Cu-2 e = Cu2+，所以 C，D 均错误。对于 B 项当有 001 mol Na通过离子交换膜时，说明 有内电路通过了0.01 mol 的电荷，外电路转移的电子也就为0.01 mol。结合 b 极反应，产生 的气体就为0.005 mol ，体积为112 mL。

21、只有 B 正确。 14. 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31 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712。 15. B【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

22、 应 电 解 反 应 为 ： 2Cl-2e - =Cl2 ，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 、 1 mol 二 价 镍 全 部 转 化 成 三 价 镍 时 转 移 电 子 1mol ， 外 电 路 中 通 过 了 1mol 电 子 ， 故 D 错 16. 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： 1000m

23、L1.06gcm -30.052=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：g g 889 062.0 12.55 。 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 气为：gg152 18 16 171，在阴极析出的氢气为：gg19 18 2 171，选项B 正确；非常 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

24、 1，前者质量大于后者，只有选项B 符合题意。 17. C 18.X 常 温 下 为 无 色 液 体 判 断 为 H2O，B 为 淡 黄 色 固 体 为 Na2O2，反 应 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Fe（ OH）3； F 为O2， G 为 NaOH，A 为 单 质 ，结 合 转 化 关 系 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 ）

25、2， C 为 Fe3O4， 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 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

26、 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 Fe3O4 （ 4）上 述 电 解 装 置 中 阴 极 的 电 极 反 应 式 2H2O+2e - =H2 +2OH - （ 或 2H +2e- =H2 ） 19. 指针偏转。 (5)A 中 2H2+4OH - -4e -=4H 2O；B中 2H2O+O2+4e -=4OH- 。 20.【答案】（1）阳极 Fe-2e Fe 2+，阴极 2H+2eH 2。 （3）因 H +放电，破坏了水的电 离平 衡，产生的OH -与溶液中的 Fe 3+，Cr3+生成 Cr（OH ） 3

27、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Fe 2+， 【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液中阴离子放电，因此将阳极 反应写为： 2Cl -2e Cl 2。另一种误解是认为，既然是铁电极放电，其电极反应为：Fe-3e Fe 3+，忽略了电极铁是过量的，因此阳极的电极反应应为： Fe-2eFe 2+。溶液中的阳离子 流向阴极，其放电反应应是：2H +2e H 2，而重铬酸根离子应流向阳极，不在阴极放电。 溶液中存在具有氧化性的重铬酸根离子和具有还原

28、性的亚铁离子，重铬酸根离子在酸性条件 下氧化能力更强， 本身在该条件下还原成铬离子。电极反应和氧化还原反应大量消耗氢 离子，使水进一步电离，溶液中氢氧根离子浓度大大增大，与Fe 3+，Cr3+生成 Cr（OH ） 3和 Fe（ OH ）3沉淀。若改用石墨电极，溶液中没有还原性物质，重铬酸根离子不能被还原， 因此也无法排除回收而达到解污净化作用。 21.解析 作图题是近年来出现的一种新题型,这类题提供一些化学变化过程和必要的数据 等条件 ,要求学生按照题中规定作出相关化学图像。由于学生必须根据题中制定的情景或数 据，将化学知识按内在联系统摄成规律，并将其抽象为数学问题，利用数学工具解决化学问 题

29、，所以这类题对考生的深层次思维能力的考查还是很有成效的。本题将电解原理和化学图 像相结合，对学生的化学知识的考查更加深入。 开始 10min，阳极反应为：Cu-2e=Cu 2+，阴极为： Cu2+2e=Cu。所以铜片质量减少，铂 片质量增加，铜片上所溶解的铜与铂片上析出的铜的质量相等。后10min，电源反接，表面 附有铜的铂片成为阳极，铜片成为阴极。 又由于电流强度为开始的2 倍，附着在铂片上的铜 在 5min 时即完全溶解，后5min，阳极的电极反应式为：4OH -4e=O 2+H2O，此时阳极铂 片质量不发生变化。作为阴极的铜片在5min 即恢复到开始时的质量，后5min 质量继续增 加。 答案 （1） m(Cu)/g m(Pt)/g 10 15 20 t/min 10 15 20 t/min （2）由上述分析可知：铜片先变薄， 后增厚； 铂片先有铜沉积，后铜溶解， 铜溶解完， 又有气体产生。 （3）铜电极： Cu 2+2e=Cu；铂电极： 4OH- 4e=O 2+2H2O。