原电池和电解池练习及答案

铂片 滤纸 铅笔 祝你成功祝你成功 a b 直流电源 原电池和电解池练习原电池和电解池练习 一 选择题一 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 B NaOH NaOH C CuSO4 CuCO3 D NaCl 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 Fe2 Ni2 Cu2 A 阳极发生还原反应 其电极反应式 Ni2 2e Ni 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 Fe2 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 D 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 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 2mol 电子 此时溶液中的 pH 由大到 小的顺序是 A B C D 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 A 5 60L B 6 72L C 4 48L D 3 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 Pb SO 2 4 PbSO4 2e 正极 PbO2 4H SO 2 4 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 0 025 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 Zn 2e 2OH Zn OH 2 B 充电时阳极反应为 Fe OH 3 3e 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 NO3 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 C D b ax 4 22 b ax 2 11 b ax6 5 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 O2 下列对该燃料电池 说法不正确的是 A 在熔融电解质中 O2 移向负极 B 电池的总反应是 2C4H10 13O2 8CO2 10H2O C 通入空气的一极是正极 电极反应为 O2 4e 2O2 D 通入丁烷的一极是正极 电极反应为 C4H10 26e 13O2 4CO2 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 A 27 mg B 54 mg C 108 mg D 216 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 该金属的相对原子量为 63 5 该金属的相对原子量为 24 A B C 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 4Na 4e 4Na B 当有 0 01 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 1 1 1 2 加入 AgNO3 Ba NO3 2 Na2SO4 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 A 35 5 108 B 71 2 C 108 35 5 D 71 109 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 A0 06219152 B0 06215219 C0 0421 29 4 D0 0429 41 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 二 填空题二 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 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 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 1 2g L 1 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 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 1 A A 解析解析 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 解析解析 选项产物物质的量比复原加入物质 A Cu Cl2 1 1CuCl2固体 BH2 O2 2 1H2O CCu O2 2 1CuO 或 CuCO3 DCl2 H2 1 1HCl 气体 3 3 D D 4 4 D D 解析解析 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 5 C C 解析解析 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 C 解析解析 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 7 C C 解析解析 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 Cl2转移 0 10 mol 电子 再由铅蓄电池总反应 Pb PbO2 4H 2SO 2 4 2PbSO4 2H2O 可看出每转移 2 mol e 消耗 2 mol H2SO4 现转移 0 10 mol 电子 将耗 0 10 mol 硫酸 8 C 解析解析 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 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 4CO2 5H2O 11 B B 解析解析 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 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 54mg 12 B B 13 B 解析解析 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 S42 内电路为 Na 移动导电 由题意可知 b 极 阴极 2H 2 e H2 a 极 阳极 Cu 2 e Cu2 所以 C D 均错误 对于 B 项当有 0 01 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 只有 B 正确 14 B B 解析解析 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 2 15 B 解析解析 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 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 1000mL 1 06g cm 3 0 052 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 则被电解的水为 1060g 889g 171g 根据电解水的化学方程式不难算g g 889 062 0 12 55 出 在阳极析出的氧气为 在阴极析出的氢气为 gg152 18 16 171 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gg19 18 2 171 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 17 17 C C 18 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 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 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 4H2O B 中 2H2O O2 4e 4OH 20 答案答案 1 阳极 Fe 2e Fe2 阴极 2H 2e H2 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 Cl2 另一种误解是认为 既然是铁电极放电 其电极反应为 Fe 3e Fe3 忽略了电极铁是过量的