原电池、电解池专题(含答案)

原电池原电池 化学能转化为电能的装置 无外加电源的装置一定是原电池 原电池组成条件 1 两极材料活泼性不同 2 电极直接与电解质溶液接触 3 形成闭合回路 原电池工作原理 活泼金属为负极 失电子 被氧化 不活泼金属或碳棒为负极 得电子 被还原 如锌铜原电池 如锌铜原电池 锌为负极 铜为正极 由于锌比铜活泼 锌原子失去电子通过导线流向铜原子 形成电流 溶液中的 H 从铜片上 获得电子 被还原成 H 原子 并形成 H2 阴离子向负极移动 阳离子向正极移动 离子方程式为 2 2 2HZnHZn 练习练习 1 1 下列说法正确的是 A 原电池是把电能转化为化学能的装置 B 原电池中电子流出的一极是正极发生氧化反应 C 原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应 D 形成原电池后 原电池中的阳离子向正极移动 2 下列关于实验现象的描述不正确的是 A 把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中 铜片表面出现气泡 B 用铜板和锌板紧靠在一起浸入硫酸铜 溶液 负极铜板质量增加 C 把铜片插入三氯化铁溶液中 在铜片表面出现一层铁 D 把锌粒放入盛有盐酸的试管中 加入几滴氯 化铜溶液 气泡放出速率加快 3 银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源 它的充电和放电过程可以表示为 2Ag Zn OH 2 Ag2O Zn H2O 在此电池放电时 负极上发生反应的物质是 A Ag B Zn OH 2 C Ag2O D Zn 4 白铁皮发生析氢腐蚀 若有 0 2 摩电子发生转移 下列说法中不正确的是 A 有 6 5 克锌被腐蚀B 2 8 克铁被腐蚀 C 正极上 H 被还原D 在标准状况下有 2 24 升气体放出 5 铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中 锌片是 A 阴极 B 正极 C 阳极 D 负极 6 有 a b c d 四个金属电极 有关的反应装置及部分反应现象如下 实验装置部分实验现象 a 极质量减小 b 极质量增加 b 极有气体产生 c 极无变化 d 极溶解 c 极有气体产生 电流计指示在导线中电流从 a 极流向 d 极 由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A a b c d B b c d aC d a b c D a b d c 7 下列变化中属于原电池反应的是 A 白铁 镀 Zn 铁 表面有划损时 也能阻止铁被氧化 B 在空气中金属铝表面迅速被氧化形成保护膜 C 红热的铁丝与水接触表面形成蓝色保护层 D 在铁与稀 H2SO4反应时 加几滴 CuSO4溶液 可加 快 H2的产生 8 将两个铂电极插入KOH溶液中 向两极分别通入CH4和O2 即构成甲烷燃料电池 已知通入CH4的一 极 其电极反应式是 CH4 10OH 8e CO32 7H2O 通入O2的另一极 其电极反应式是 O2 2H2O 4e 4OH 下列叙述不正确的是 A 通入 CH4的电极为负极 B 正极发生氧化反应 C 此电池工作时溶液中阴离子向负极移动 D 该电 池使用一段时间后应补充 KOH 9 X Y 两根金属棒插入 Z 溶液中构成如下图的装置 实验中电流表指针发 生偏转 同时 X 棒变粗 Y 棒变细 则 X Y Z 可能是下列中的 编号XYZ AZnCu稀硫酸 BCuZn稀硫酸 CCuAg硫酸铜溶液 DAgZn硝酸银溶液 10 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 Mn2O3 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 11 某原电池总反应的离子方程式为 2Fe3 Fe 3Fe2 不能实现该反应的原电池是 A 正极为 Cu 负极为 Fe 电解质为 FeCl3溶液 B 正极为 C 负极为 Fe 电解质为 Fe NO3 3溶液 C 正极为 Fe 负极为 Zn 电解质为 Fe2 SO4 3溶液 D 正极为 Ag 负极为 Fe 电解质为 CuSO4 溶液 13 题 12 燃料电池是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能 氢氧燃料电池的基本反应是 X 极 1 2O2 g H2O l 2e 2OH Y 极 H2 g 2OH 2H2O l 2e 下列判断正确的是 A X 是正极 B Y 是正极 C Y 极被还原 D Y 极发生氧化反应 13 对于锌 铜 稀 H2SO4组成的原电池装置中 当导线中有 1mol 电子通过时理论上的电极变化 锌片溶解了 32 5g 锌片增重 32 5g 铜片上析出了 1g H2 铜片上析出 1molH2 A B C D 14 炒过菜的铁锅未及时洗净 残液中含 NaCl 第二天便会因腐蚀出现红褐色锈斑 试回答 1 铁锅的锈蚀应属于 腐蚀的原因是 2 铁锅锈蚀的电极反应式为 负极 正极 正负电极反应产物会继续发生反应 反应的离子方程式或化学方程式为 15 下图各容器中盛海水 铁会在其中发生变化 按铁极腐蚀的速度由快至慢的顺序为 16 在装有水的烧杯中 用线 绝缘 悬挂一个呈水平方向的由铁和银焊接而成的柱形金属棒 处于平衡状态 如果向水中加入CuSO4溶液 溶液的密度变化不考虑 1 片刻后可观察到的现象是 指悬吊的金属圈 A 铁圈和银圈左右摇摆不定 B 保持平衡状态不变 C 铁圈向下倾斜 D 银圈向下倾斜 2 产生上述现象的原因是 17 在 A B C 三个烧杯中分别盛有同体积 同物质的量浓度的 NaNO3 HCl 和 KCl 溶液 如果 A B C 杯中电极都为铁和石墨 并用导线连接 不与电源相连 则各杯中铁片受腐蚀情况 写明腐蚀 类型 快慢 及原因是 18 市场出售的 热敷袋 其中的成分主要是铁粉 碳粉 木屑和少量氯化钠 水等 热敷袋用塑料袋密 封 使用时从袋中取出轻轻揉搓就会放出热量 用完后袋内有大量铁锈生成 回答下列各问 1 热敷袋放出的热是来自 2 碳粉和氯化钠的作用分别是 3 写出有关的电极反应式化学方程式 SnFe CB AgFe D Fe AlFe A 19 阿波罗宇宙飞船使用的是氢氧燃料电池 其电极反应为 2H2 4OH 4H2O 4e 2H2O O2 4e 4OH 在负极反应的物质是 负极发生的是 填氧化或还原 反应 电池反应是 20 将洁净的金属片 Fe Zn A B 分别与 Cu 用导线连结浸在合适的电解质溶液里 实验并记录电压 指针的移动方向和电压表的读数如右表所示 根据以上实验记录 完成以下填空 1 构成两电极的金属活动性相差越大 电压表的读数 越 填 大 小 Zn A B 三种金属活动性由强到弱的顺序是 2 Cu 与 A 组成的原电池 为负极 此电极反应式为 3 A B 形成合金 露置在潮湿空气中 先被腐蚀 电解池电解池 电能转化为化学能的装置 必定有外加电源 电解池组成条件 1 外接直流电源 2 与电源负极连接的阴极 与电源正极连接的阳极 3 两极置于电解质溶液或熔融电解质中 如电解饱和食盐水 如电解饱和食盐水 2NaCl 2 H2O2NaOH H2 Cl2 注意 注意 1 此装置的名称 电解池 特点 电源正极和电极阳极相连 电源负极和电极阴极相连 2 氯化钠溶液中离子有 Na H Cl OH 3 Na H 定向移动至阴极附近 Cl OH 定向移动至阳极附近 4 在阳极附近能够收集到能够使淀粉 碘化钾试纸变蓝的气体 Cl2 在阴极附近能够收集到可以点燃的气体 H2 在小烧杯 或 U 形管 里装入饱和食盐水 滴入几滴酚酞试液 为什么在阴极附近出 现了红色 变红的情况发生在阴极附近 因为 OH 在阴极区生成 虽然溶液中 OH 在外电 场作用下会移向阳极 但 OH 在阴极的生成速率远大于它移向阳极的迁移速率 由于移向 阳极的 OH 会和阳极产物 Cl2发生化学反应 甚至会发生漂白现象 因此 只可能在阴极 区出现红色 金属电子流动方向电压 V Fe Fe Cu 0 78 Zn Zn Cu 1 10 A Cu A 0 15 B B Cu 0 3 练习练习 2 2 1 原创 下列有关电解原理的说法不正确的是 A 电解饱和食盐水时 一般用铁作阳极 碳作阴极 B 电镀时 通常把待镀的金属制品作阴极 把镀层金属作阳极 C 对于冶炼像钠 钙 镁 铝等这样活泼的金属 电解法几乎是唯一可行的工业方法 D 电解精炼铜时 用纯铜板作阴极 粗铜板作阳极 2 在原电池和电解池的电极上所发生的反应 属于还原反应的是 A 原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应 B 原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应 C 原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应 D 原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应 3 原创 用惰性电极在一定温度下电解某 Na2SO4饱和溶液 200 g 当两极共产生标准状 况下 67 2L 气体时 从溶液中析出 64 4g Na2SO4 10H2O 晶体 则剩余溶液的溶质质量分数 约是 A 64 7 B 47 5 C 32 2 D 28 3 4 原创 在 25 时 将两个铜电极插入一定质量的硫酸钾饱和溶液中进行电解 通电 一段时间后 阴极上逸出 a mol 气体 同时有 W g 无水硫酸钾晶体析出 在温度不变条件 下 下列说法不正确的是 A 电解过程中共消耗 2amol 水 B 剩余溶液中有大量蓝色沉淀产生 C 剩余溶液中溶质的质量分数为 W W 18a 100 D 剩余溶液中溶质的质量分数为 W W 36a 100 5 某溶液中含有两种溶质 AlCl3和 H2SO4 它们的物质的量之比为 2 1 用石墨做电极电 解该混合溶液时 根据电极产物 可分为若干个阶段 下列叙述不正确的是 A 阴极自始至终只有 H2B 阳极先析出 Cl2后析出 O2 C 电解最后阶段为电解水 D 溶液中先有白色沉淀生成后沉淀全部溶解 6 改编 关于电解 NaCl 水溶液 下列叙述正确的是 A 电解时在阳极得到氯气 在阴极得到金属钠 B 若在阳极附近的溶液中滴入 KI 淀粉试液 溶液呈蓝色 C 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液 溶液仍无色 D 电解一段时间后 将全部电解液转移到烧杯中 加入适量盐酸充分搅拌后溶液可恢 复原状况 7 原创 下图是电解精炼铜装置 其中 c d 为铜电极 则下列有关的判断不正确的 是 A c 为粗铜板 d 为纯铜板 B 电解过程中 SO42 浓度几乎不变 C 电解过程中 阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 D 电解过程中 c 电极板附近沉积不溶物 d 电极板质量增加 8 改编 用惰性电极电解下列溶液 一段时间后 再加入一定质量的另一物质 中括号 内 溶液能与原来溶液完全一样的是 A CuCl2 CuCl2溶液 B AgNO3 Ag2O B C NaCl HCl 溶液 D CuSO4 Cu OH 2 9 PH a 的某电解质溶液中 插入两支惰性电极通直流电一段时间后 溶液的 pH a 则 该电解质可能是 A NaOH B H2SO4 C AgNO3 D Na2SO4 10 改编 在外界提供相同电量的条件 Cu2 或 Ag 分别按 Cu2 2e Cu 或 Ag e Ag 在电极上放电 若析出银的质量为 3 24g 则析出铜的质量为 A 6 48g B 1 92g C 1 28g D 0 96g 11 从 NO3 SO42 Cl H Cu2 Ba2 Ag 等离子中选出适当的离子组成电解质 采 用惰性电极对其溶液进行电解 若两极分别放出气体 且体积比为 1 1 电解质的化学式 可能是 12 室温下某金属为液态 当电解它的一价金属的硝酸盐溶液时 阴极得到的产物是该金 属的单质 当阴极消耗 2 mol 该盐的阳离子时 阳极可得 1 mol 的气体产物 则此气体的 产物是 填分子式 由此可推断得知该盐的化学式是 其阴极上所发 生的还原反应方程式是 13 工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质 可用离子交换膜法电解提纯 电解 槽内装有阳离子交换膜 只允许阳离子通过 其工作原理如图所示 该电解槽的阳极反应式为 通电开始后 阴极附近溶液 pH 会增大 其原因是 除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出品 填写 A 或 B 导出 14 已知电极材料 铁 铜 银 石墨 锌 铝 电解质溶液 CuCl2溶液 Fe2 SO4 3溶液 盐酸 接要求回答下列问题 电工操作上规定 不能把铜导线和铝导线连接在一起使用 请说明原因 若电极材料选铜和石墨 电解质溶液选硫酸铁溶液 外加导线 能否构成原电池 若能 请写出电极反应式 负极 正极 若电极反应为 Cu 2H Cu2 H2 请在右边框图内画出实 现该反应的装置图 运用题目所给材料和药品 1 A 解析 A 中电解饱和食盐水时 Fe 不可作阳极 否则 Fe 2e Fe2 则 OH 不能失 电子 2 B 解析 原电池中 负极发生氧化反应 正极发生还原反应 电解池中 阳极发生 氧化反应 阴极发生还原反应 所以 B 正确 3 D 解析 Na2SO4是强酸强碱盐 电解该溶液实质上是电解水 2H2O 2H2 O2 共产生 6 个 2L 气体时 则被电解的水为 据电解前后溶液均为饱和溶液 可选出 D 答案 4 C 解析 用铜电极电解时 阳极 Cu 2e Cu2 阴极 2H 2e H2 电池总反应式 Cu 2H2O Cu OH 2 H2 所以 A B 均正确 剩余溶液中溶质的质量分数 所以不正确的是 C 5 D 解析 以石墨作电极电解混和液时 第一阶段发生如下电极反应 2Cl 2e Cl2 电解 电解 第二阶段 2Cl 2e Cl2 2H 2e H2 2H 2e H2 此时 H 是 由水电离得到的 第三阶段 4OH 4e 2H2O O2 6 B 解析 电极反应式为 2Cl 2e Cl2 2H 2e H2 H 由水提供 所以 A 错 B 正确 C 中阴极显碱性 滴酚酞应变红色 D 中电解一段时间 加入氯化氢可复原 D 不正确 7 C 解析 C 与电源正极相连为 C 为粗铜 d 为纯铜 A 正确电极反应式为 Cu 2e Cu2 所以 SO42 浓度几乎不变 B 正确 Cu2 2e Cu 粗铜中含杂质 所以粗铜减少的 质量多于析出的纯铜 C 错 D 正确 8 B