高二化学选修4同步练习 第4章 电化学基础

47《原电池》课时练

■双基练习_________________________________

1.下列变化中，属于原电池反应的是(一)

A.在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层

B.镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化

C.红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层

D.铁与稀H2sCh反应时，加入少量CuS04溶液时，可使反应加速

解析：A中A1在空气中的氧气直接发生氧化反应：B中的白铁中含Zn,Zn比Fe活泼，

在构成原电池时Zn作负极，失去电子，阻止Fe进一步被氧化；C只是铁与H2O发生乳化还

原反应，直接生成FesO4，不属于原电池反应；D中Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,析出的Cu覆

盖于Fe的表面，相互接触，构成原电池，故B、D均属于原电池反应。

答案：BD

2.100mL浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢

气的量，可采用的方法是()

A.加入适量的6moi/L的盐酸

B.加入数滴氯化铜溶液

C.加入适量的蒸镭水

D.加入适量的氯化钠溶液

解析：增大氢离子浓度能加快反应速率，但由于是跟过量的锌片反应，所以再加入适量

的6moi/L的盐酸会影响生成氢气的量，故A错误；加入数滴氯化铜溶液，锌置换出铜以后，

就会构成原电池，从而加快反应速率，故B正确；加入适量蒸•诧水或加入适量的氯化纳溶液

都会减小氢离子浓度，从而减慢了反应速率。

答案：B

3.把金属M放入盐N(NO3)2溶液中，发生如下反应，M+N2+=M2++N,以下叙述正

确的是()

A.常温下金属M和N可跟水反应

B.M和N用导线连接放入稀H2s04中，一定能构成原电池，且N极上有H2放出

C.M和N用导线连接并平行放入N(NO3)2溶液中，一定能构成原电池

D.由M和N构成的原电池，M一定是负极，且N极上一定产生Hz

解析：A项，M可以从N(NO3)2溶液中置换出N,说明常温下M和N都不与水反应；B

项，M比N活泼但不一定能置换出酸中的H+;C项，由于可以发生反应：M+N2+=M2++

N,因此能构成原电池；D项，M和N构成的原电池，M不一定是负极，也不一定能产生Hz,

还需考虑电解质溶液的成分，如Fe、Cu放入浓硝酸中，Fe作正极。

答案：C

Ag2O/Ag

电动势法测水泥初凝时间

4.普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生Ca（OH）2,溶液呈碱性。根据这一物理

化学特点，科学家发明了日动势法测水泥初凝时间.此方法的原理如图所示，反应的总方程

式为：2Cu+Ag>0^Cu20+2Ag,下列有关说法正确的是（）

A.普通水泥的主要成分是2CaOSiO2.3CaOSiO2和3CaOAl2O3

B.测量原理示意图中，Ag?O为负极

C.正极的电极反应为：2Cu+2OH--2e=CsO+FhO

D.电池工作时，OFT向正极移动

解析：普通水泥的成分是硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙，A正确；在总反应中Ag?O作

氧化剂，氧化剂在原电池中作正极，B错；原电池的正极得电子，C错；电池工作时电子由负

极通过外电路流向正极，由电荷守恒可知，带负电荷的阴离子应该流向负极，D错。

答案：A

5.下列烧杯中盛放的都是稀H2so4,在Cu电极上产生大量气泡的是（）

解析：B、C中铜、根均不能跟稀H2so4反应，而D没有形成原电池，只有A中Cu为正

极，溶液中H+在该电极上发生还原反应产生Hz。

答案：A

稀H2s0,

6.在如图所示的装置中，a为金属（在金属活动顺序表中排在H前），b为碳棒，关于此装

置的各种叙述不正确的是（）

A.碳棒上有气体放出，溶液pH变大

B.a是正极，b是负极

C.导线中有电子流动，电子从a极流到b极

D.a极上发生了氧化反应

解析：a比H活泼作负极发生氧化反应。

答案：B

7.将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸。同时向a中加入少量C11SO4溶液。

图中产生H2的体积VL与时间/min的关系正确的是（）

解析：由于发生Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。发生的Cu附着在Zn上，与H2s溶液构成

Cu-Zn/H2so4原电池，反应速率加快，但由于Zn与CuSCh反应消耗了Zn,使产生H2的体

积减少，图A中a反应速率大，产生的氢气少。

答案：A

8.将铜片和银片用导线连接插入硝酸银溶液中，当线路中有0.2mol的电子发生转移时,

负极质量的变化是（）

A.增力「6.4gB.增力口2.16g

C.减轻6.4gD.减轻2.16g

解析：构成的原电池中负极是单质铜失去电子变成铜离子进入溶液，每摩尔铜失去2摩

尔电子，所以负极有0.1mN铜失去电子变成Cu?*进入溶液，质量减轻6.4g。

答案：C

9.把A、B、C、D四块金属泡在稀硫酸中，用导线两两相连可以组成各种原电池，若A、

B相连时，A为负极；C、D相连时，D上有气泡逸出；A、C相连时，A极减轻；B、D相连

时，B为正极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为（）

A.A>B>C>DB.A>C>B>D

C.A>C>D>BD.B>D>C>A

解析：组成原电池时，相对活泼的金属失去电子作负极，相对不活泼的金属作正极，负

极被氧化质量减轻，正极上发生还原反应，有气泡逸出，由题意得活泼性A>B,A>C,C>

D,D>Bo故A>C>D>B。

答案：C

原材料名：铁粉、水、活性炭、蛭石、食盐

10.(2011•山东德州高二检测)2010年1月，持续的低温大雪使我国北方地区的“暖宝宝”

成为紧俏商品。暖宝宝(如图所示)采用的是铁的“氧化放热”原理，使其发生原电池反应，铁

粉在原电池中充当()

A.负极B.正极

C.阴极D.阳极

解析：铁——活性炭——食盐构成的原电池中，铁作负极。

答案：A

■能力提升---------------------------------

11.称取三份锌粉，分别盛于甲、乙、丙三支试管中，按下列要求另加物质后，塞上塞子,

定时测定生成氢气的体积。甲加入50mLpH=3的盐酸，乙加入50mLpH=3的醋酸，丙加

入50mLpH=3的醋酹及少曷阳矶粉末。若反应终了，生成氧气的体积一样多，H没有剩余

的锌。请用”或回答下列各题。

(1)开始时，反应速率的大小为。

(2)三支试管中参加反应的锌的质量为o

(3)反应终了，所需时间为o

(4)在反应过程中，乙、丙速率不同的理由是(简要说明)o

+2+

解析：三支试管产生H2的实质是：Zn+2H=Zn+H2t,开始。(父)相等，故开始时

反应速率：甲=乙二丙；产生H2的体积相等，则与酸反应消耗的Zn的质量相等，但丙同时

发生了反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu<,故参加反应的Zn的质量：甲=乙<丙；对于乙：

CH3COOHCH3coeT+H+,随着c(H+)的减少，电离平衡向右移动，因此反应过程中c(H

+)乙>c(H+)甲，乙的反应速率大于甲；对于丙，因形成Zn—Cu原电池，使反应速率加快，故

反应终了，所需时间：甲>乙>丙。

答案：(1)甲=乙=丙(2)甲=乙〈丙(3)甲〉乙〉丙

(4)因丙形成原电池，加快了反应速率。

12.如上图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝,

使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSCU溶液。

(1)片刻后可观察到的观察是(指悬吊的金属圈)。

A.铁圈和银圈左右摇摆不定

B.铁圈和银圈仍保持平衡状态不变

C.铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜

D.银圈向下倾斜，铁圈向.上倾斜

(2)产生上述现象的原因是。

解析：此题表面上与原电池无关，需要我们透过表面现象，抓住本质，只要能分析出由

铁、银、硫酸铜溶液能构成原也池，题目就迎刃而解。

答案：(1)D

(2)形成原电池，铁作负极，溶解：Fe-2e-=Fe2+,质量减轻。银作正极，电极上析出

铜：Cu2++2e-=Cu,质量增加

13.根据下式所示的氧化还原反应设计一个原电池：

Cu+2Ag'=Ci|2'+2Ag

(1)装置可采用烧杯和盐桥，画出此原电池的装置简图。

(2)注明原电池的正极和负极。

(3)注明外电路中电子的流向。

(4)写出两个电极上的电极反应。

解析：首先将已知的反应拆成两个半反应：Cu—2e~=Cu2+,2Ag*4-2e-=2Ag,然后

结合原电池的也极反应特点分析可知，该电池的负极应该用Cu作材料，正极材料为Ag。原

电池由两个半电池组成，铜和铜盐溶液组成铜半电池，银和银盐溶液组成铝•半电池，中间通

过盐桥连接起来。

答案：⑴⑵⑶如图所示

C^NOJ：京液AgNO.M

(4)负极：Cu—2e-=Cu2-正极：2Agf+2c-=2Ag

14.一个完整的氧化还原反应可以拆写成两个“半反应”，一个是氧化反应，一个是还

原反应。如Fe+Cu2+=Fe2++Cu的拆写结果是：氧化反应：Fe—2e=Fe2+,还原反应:

Cu2++2e-=Cu,总反应是两个“半反应式”的加和。

(I)请据此将反应3NO二+H2O=2H++2N()3+NO拆写为两个“半反应”。

氧化反应为；还原反应为C

(2)请将离了反应乂1102+41^+2(2「=乂112++。2£+2出0拆写为两个“半反应”。

氧化反应：:还原反应为.

解析：(1)根据题目提供的信息，还原剂失去电子作负极，发生a化反应，礼化剂得到电

子作正极发生还原反应，反应式为：

氧化反应：2NO2+2H2O-2e-=2NO3+4H+。

+

还原反应：NO2+2H+2e-=NO+H2Oo

(2)同理可得：氧化反应：2Cr-2e-=Cl2to

还原反应：MnO24-4H+4-2c-=Mn2+4-2H2Oo

答案：⑴2NO2+2H2O-2e=2NOs4-4H\

NO2十2H*+2e-=NO+H2O。

(2)2Cr-2c-=Cl2t>

t2+

MnO2+4H+2e=Mn+2H2Oo

c:

jNa^AsOj

：Na；AsOj

15.已知反应Asor+2r十2H'AsO「十I2十H2O是可逆反应。设计如图装置(盐桥中

的阴、阳离子可以自由移动，盐桥在原电池中不参与反应，只起导体作用)，进行下述操作：(【)

向(B)烧杯中逐滴加入浓盐酸，发现微安培表指针偏转：(II)若改往(B)烧杯中滴加40%NaOH

溶液，发现微安培表指针向前述相反方向偏转。

(I)两次操作过程中指针偏转方向为什么会相反？试用电极反应和化学平衡移动的原理解

释此现象。。

(2)(1)操作过程中G棒上发生的电极反应为o

(3)(11)操作过程中C2棒上发生的电极反应为。

解析：(1)B中加盐酸，AsOV发生还原反应；当加入NaOH后，AsO1发生氧化反应；(2)21

—2c-^=l2;(3)AsO1—2c~+H2O=ASO=+2H'。

答案：(1)B中反应为AsO/-2e-+H?OAsO「+2H+,加盐酸，化学平衡左移，AsOF

发生还原反应：加入NaOH后，化学平衡右移，AsO「发生氧化反应(2)2r-2e==h

+

(3)AsOr-2e-+H2O=AsOr+2H

4-2《化学电源》课时练

■双基练习_________________________________

1.(2011・福建高考)研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电

池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下

列说法不正确的是()

A.水既是氧化剂又是溶剂

B.放电时正极上有氢气生成

C.放电时OH一向正极移动

D.总反应为2Li+2H2O=2LiOH+H2f

解析：根据题给信息锂水电池的反应方程式为2Li+2H2O=2LiOH+H2f,D正确；在

反应中氢元素化合价降低，因此H?O做氧化剂，同时又是到溶剂的作用，A正确；放电时正

极反应为2H2O+2c-=2OFT+H2f,B正确：正极周围聚集大量OH,因此溶液中的阳离

子Li+向正极移动，负极周围聚集大量Li+,因此溶液中的阴离子OH一向负极移动，C错误。

答案：C

2.(2011•安徽高考)研究人员最近发现了•种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之

间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为5Mn02+2Ag+2NaCl=Na2Mn50io

+2AgCL下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()

A.正极反应式：Ag+cr—c-=AgCI

B.每生成ImolNazMtbOio转移2moi电子

C.Na，不断向“水”电池的负极移动

D.AgCl是还原产物

解析：由也池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物，即银做负极，产物Ag。是氧化

产物，A、D都不正确；在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应，所以阳离子向电池的

正极移动，C错误：化合物NznMnsOio中Mn元素的化合价是+18/5价,所以每生成1mol

NazMnQio转移电子的物质的量为(4—18/5)X5=2mol,因此选项B正确。

答案：B

3.用铜片、银片、Cu（NO3）2溶液、AgN03溶液、导线和盐桥（装有琼脂一KN03的U形

管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（）

①在外电路中，电流由铜电极流向银电极

②正极反应为Ag*+e-^Ag

③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作

④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同

A.①②B.②③C.②④D.③④

解析：该原电池中Cu作负极，Ag作正极，负极反应式为Cu—2e~=Cu2+,正极反应式

为Ag++e-=Ag,因此②对；在外电路中，电子由Cu电极流向Ag电极，而电流方向与电

子流向相反，所以①错；没有盐桥，原电池不能继续工作，所以③错；无论是否为原巴池，

反应实质相同，均为氧化还原反应，所以④对。

答案：C

4.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进

入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为（）

--

A.H2+2OH=2H2O+2e

t

B.O2+4H4-4c-=2H2O

-b

C.H2-2e=2H

--

D.O2+2H2O+4e=4OH

解析：由题意可知在以磷酸为电解质的燃料电池中，负极电极反应式为H2—2e-=2H+,

正极反应式为Ch+4e-+4H'=2H2O。

答案：C

5.下列说法正确的是（）

A.碱性锌钵电池是二次电池

B.铅蓄电池是一次电池

C.二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电，能重复使用

D.燃料电池没有将氧化剂、还原剂全部储存在电池内部

解析：A中碱性锌镒电池为一次电池；B中铅蓄电池为二次电池。

答案：CD

6.银一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表示为2Ag+

充电

Zn（0H）2Ag2O+Zn+H2O,在此电池放电时，负极上发生反应的物质是（）

放电

A.AgB.Zn(OH)2

C.Ag2OD.Zn

解析：判断电池的正、负极，一定要从电极反应中得失电子情况判断。放电时反应为Ag2O

+Zn+H2O=2Ag4-Zn（OH”，原电池中失去电子的物质作负极。

答案：D

7.口常所用干电池的电极分别为碳棒（上面有铜帽）和锌皮，以糊状NH4cl和ZnCb做电

解质（其中加入MnO?吸收H2）,电极反应式可简化为Zn-Zn2'+2e,2NH；+2屋一2NH3

+HMNH3与Zn?+能生成一种稳定的物质）。根据上述判断，下列结论正确的是（）

A.锌为正极，碳为负极

B.锌为负极，碳为正极

C.工作时，电子由碳极经外电路流向锌极

D.长时间连续使用时，内装糊状物可能流出腐蚀用电器

解析：由两极反应式可知Zn作负极，碳棒作正极，A项不正确，B正确；原电池工作时，

电子由负极经导线流向正极；由于Zn又被溶解，所以易造成内部糊状物流出，D项正确。

答案：BD

8.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事口程，其

首要原因是（）

A.利用电池外壳的金属材料

B.防止电池中的汞、镉和铅等重金属离了•对土壤和水源的污染

C.不使电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品

D.回收其中的石墨电极

解析：废旧电池中含有的Cd、Hg、Pb等重金属离子会对土壤及水源造成严重污染，为防

止其污染的发生，必须对其回收，集中处理，这是回收的最主要原因。

答案：B

9.下列说法错误的是，：）

A.依据原电池的原理设计出了化学电源

B.原电池是化学电源的雏形

C.原电池输出电能的能力，取决于组成原电池的负极材料的活泼性

D.氧化还原反应所释放的化学能，是化学电源的能量来源

解析：原电池输出也能的能力取决于单位质量或单住体积所能输出电量的多少，不取于

负极材料的活泼性。

答案：C

10.如图所示为氢氧燃料电池的原理示意图，按照图示，下列叙述错误的是（）

A.a电极是负极

-

B.b电极的电极反应：4OH-4e=2H2O4-O2t

C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源

D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置

--

解析：燃料电池中以为负极，Ch为正极，反应分别为H2-2e=2H\O24-4e4-

2H2O=4OH-O

答案：B

■能力提升---------------------------------

11.（2011・山东高考题）科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。

（1）实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化学反应方程式为

____________________________________________。要清洗附着在试管壁上的硫，可用的试剂

（2）下图为钠硫高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为32OC左右，电池反应为2Na

+xS=Na2Sr，正极的电极反应为°M（由NazO和AI2O3

制得）的两个作用是-与铅蓄电池相比，消耗相同质量的负极

活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的倍。

（3）Na2s溶液中离子浓度由大到小的顺序为,向该溶液中加入少量固体CuSO4,

溶液pH（填“增大”“减小”或“不变”），Na2s溶液长期放置有硫析出，原因为

（用离子方程式表示）。

解析：（1）乙薛中还有羟基可以与金属钠反应放出复气，化学方程式为2cH3CHQH+

2Na-2cH3cHzONa+Fht:单质硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS?,在加热时可与热

的氢氧化钠溶液反应，因此要清洗附着在试管壁上的硫，可选用CS2或热的氢氧化钠溶液。

(2)由电池反应可以看出金属钠失去电子作为负极，单质硫得电子被还原成5F,所以正极

的电极反应式为峭+2屋=展一；由于原电池内部要点离子的定向运动而导电，同时钠和硫极

易化合，所以也必须把二者隔离开，因此其作用是离子导电(导电或电解质)和隔离钠与琉；在

铅蓄电池中铅作负极，反应式为Pb(s)+SOi-(aq)-2e"=PbSO4(s),因此当消耗1mol即207g

207

铅时转移2mol电子，而207g钠可以失去的电子数为^^•=9(mol),所以钠硫电池的理论放电

量是铅蓄电池的9/2=4.5倍。

(3)Na2s属于强碱弱酸盐，S?一水解显碱性，所以c(H+)最小。但由于水解程度很小，大部

分S2一还在溶液中。因为氮硫酸属于二元弱酸，所以S2一水解时分两步进行且以第一步水解为

2-

主，方程式为S+H2O=HS-+OH\HS-4-H2O=H2S+OH",因此Na2s溶液中离子浓

度由大到小的顺序为c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)：由于S?一极易与CV卡结合形成

CuS沉淀而抑制S2一水解.，因此溶液的碱性会降低，酸性会增强，方程式为S2-+Cu2+=CuSIo

S2一处于最低化合价一2价，极易失去电子而被氧化，空气中含有氧气可氧化S2一而生成单质硫,

2--

方程式为2S+O24-2H2O=2SI+4OH

答案：(1)2CH3cH2(DH+2Na-2cH3cHzONa+H?tCS2或热的氢氧化钠溶液

(2)xS+2e「==5T离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫4.5

+2-+2

(3)c(Na)>cCS)>c(OH)>c(HS')>c(H)减小2S~+O2+2H2O=2SI+4OH'

12.熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视，可用Li2cCh和Na2cCh的熔

融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO)的混合气为阴极助燃气，制得在6foe下

工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：

负极反应式：2co+2COM=4CCh+4e一

正极反应式：。

总电池反应式：,

解析：原电池的反应原理，就是利用氧化还原反应中有电子的转移。在负极CO失电子，

且消耗了COT,在正极得电子的就是02,再与co2结合生成co「，正极方程式为O2+2CO2

+4e'=2COF,正极与负极生成和浦耗的COF的量相等，所以总反应方程式为2cO+

02=282。

-

答案：O24-2CO2+4e=2COr2CO+O2=2CO2

13.航天飞机常采用新型燃料电池作为电能来源，燃料电池一般指采用Hz、CH』、CO、

C2H50H等可燃物质与O2一起构成的电池装置。它可直接将化学能转化为电能，甲烷电池以

KOH溶液为电解质，其总反应的化学方程式为CH4+202+2OH-=COr+3H2Oo

(1)负极上的电极反应为O

(2)消耗标准状况下的5.6L0?时，有mol电子发生转移。

(3)开始放电时，正极附近溶液的pH(填“增大”、“减小”或“不变”)。

解析：由总反应式知CH,失电子被氧化生成CO「，一定有OH一参与反应，负极反应为

-_

CH4+10OH-8e=CO,r4-7H2O,正极反应为02+2比0+4-=4014,根据正极反应式

知1mol6消耗时,转移4moie,〃(6)=0.25mol,故有Imol电子转移。放电时,正极产

生OH,故溶液的pH增大。

答案：(l)CH4+10OH--8e=COM+7H2O

(2)1(3)增大

Zn粉

浸有

KOH溶液

的隔板

Ag?O粉

14.微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和

Zn,电解质溶液为KOH溶液，电极反应为Zn+20H-2e=ZnO+H2O,

-

Ag2O+氏0+2e=2Ag+2OH一

根据上述反应式，做下列题目。

⑴判断下列叙述中正确的是。

A.在使用过程中，电解质KOH被不断消耗

B.使用过程中，电子由Ag?O极经外电路流向Zn极

C.Zn是负极，Ag2。是正极

D.Zn电极发生还原反应，Ag?O电极发生氧化反应

(2)写出电池的总反应式：。

(3)使用时，负极区的pH(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，正极区

的pH,电解质溶液的pH0

解析：(1)选Co判断原电池的正负极，可以从两个方面：①微观：电子流出的一极是负

极，电子流入的一极是正极。②宏观：活泼的一极是负极，不活泼的一极是正极，电子是从

负极沿导线流入正极，据此判断Zn为负极发生氧化反应，Ag2O为正极，发生还原反应，将

两极反应式相加得总反应式，由总反应式知，使用过程中KOH的量不变。

(2)将正、负极的电极反应式合并就可得到总反应式：

Zn+Ag2O=ZnO+2Ag。

(3)负极反应时，消耗0H”,则负极区pH减小，正极反应时，生成了OH1,故正极区pH

增大，负极消耗的OH一的量与正极反应生成的OH一的量相等，所以电解质溶液的pH不变。

答案：(1)C(2)Zn+Ag2(>=ZnO+2Ag

⑶减小增大不变

4-37《电解池》课时练

■双基练习_________________________________

1.下列关于电解池工作原理的说法中，错误的是（）

A.电解池是一种将电能转变成化学能的装置

B.电解池中使用的液体只能是电解质溶液

C.电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应

D.与原电池不同，电解池放电时，电极本身不会参加电极反应

答案：BD

2.如图中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现，a极板质量增加，b极板处有无色

无味气体放出，符合这一情况的是（）

XY

-E3——

aHb

Z溶液

a极板b极板X电极Y电极

A锌石墨负极CuSOj

B石墨石墨负极NaOH

银铁正极

CAgNO3

铜石墨负极

DCuCl2

解析：a极板质量增加，说明X为负极，排除C。且该电解质溶液中含有不活泼金属离子。

又排除B。b极板处有无色无臭气体放出，说明溶液中无C「，排除D。

答案：A

3.①电解是将电能转化为化学能；②电能是将化学能转变成电能；③电解质溶液导电是

化学变化，金属导电是物理变化；④不能自发进行的氧化还原反应可通过电解的原理实现；

⑤任何物质被电解时，必导致氧化还原反应发生。这五种说法中正确的是（）

A.①③©⑤B.②③⑤

C.③④D.①②

解析：电解即是把电能转化为化学能，故①对②错，在电解过程中，电解质导电时会发

生氧化还原反应，而这一过程需要有外加电源，金属导电时是电子的定向移动，属物理变化，

故③©⑤正确。

答案：A

4.电解100mL含c（H）=030mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04mol电子时，理论

上析出金属质量最大的是（）

A.0.10mol/LAg+B.0.20mol/LZn2+

C.0.20mol/LCu2+D.0.20mol/LPb2+

解析：本题考查电解基本原理及计算。选项A,根据离子放电能力，首先是Ag+在阴极获

得电子产生0.01molAg,即1.08gAgo选项B,首先是H,在阴极获得包子产生0.015mol比,

然后Zn?+获得0.01mol电子，产生0.005molZn,即0.325g。选项C,首先是C/+在阴极获

得电子产生0.02molCu,即1.28go选项D,首先是H*在阴极获得电子产生H?,然后析出

0.005molPb,即1.035go

答案；C

5.用情性电极实现电解，下列说法正确的是（）

A.电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液pH不变

B.电解稀NaOH溶液，要消耗OFT,故溶液pH减小

C.电解Na2s0,溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1：2

D.电解CuCh溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1：1

解析：A项错误，也解水后H.浓度增大，pH减小；B项错误，曲解NaOH溶液相当于电

解水，OHT浓度增大，pH赠大；C项错误，电解Na2SO_溶液相当于电解水，阴极上的H?和

阳极上的02物质的量之比为2：1;D项正确，电解CuCL溶液，阴极上析出Cu和阳极上析

出的C12物质的量之比为1：lo

答案：D

6.将两个用电极插入500mLeuSOj溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重

0.064g（设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化），此时溶液中氢离子浓度

约为（）

A.4X10-3mol/LB.2X10-3mol/L

C.IX10-3moi/LD.1X10-7mol/L

解析：解法一：根据电解规律可知阴极反应：Cu2+4-2e=Cu,增重0.064g,应是Cu

的质量，根据总反应式：

2CUSO4+2H2O^i2Cu+O2t+2H2SO4―MH,

2X64g4mol

0.064gx

x=0.002mol,C(H+)=^^|Y^=4X103moi/L。

0064。

解法二：.(CU)=64g/m3=O°OIm3，电解过程中转移e的物质的量为〃(e)=2/z(Cu2)

=0.002mol,放电的77(OH-)=0.002mol,所以溶液中«(H+)=0.002mol,c(H+)=4X10'3mol/L。

答案：A

7.把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，用惰性材料作电极在

一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的信之比为()

A.1：2：3B.3：2：1

C.6：3：1D.6：3：2

解析：本题是氧化还原与电解原理的应用问题。应用的原则就是串联也路导线上电流相

等，其实就是各电极反应中转移的电子数相等。设转移3mol电子，生成钾3mol,生成镁弓mol,

生成铝1mol,则比值为6：3：2。

答案：D

8.如图所示，在形管中装入含有紫色石蕊的Na2sCh试液，通直流电，一段时间后

U形管内会形成一个倒立的三色“彩虹”，从左到右颜色的依次是()

A.蓝、紫、红B.红、蓝、紫

C.红、紫、蓝D.紫、红、蓝

解析：用惰性电极电解Na2sCh溶液，实际上就是电解水，其两极反应式为：

+-

阴极：4H+4e=2H2f

阳极：4OH--4e-=2H2O+O2t

故阴极区域富集OH,溶液呈碱性，使石蕊试液变蓝；阳极区域富集H2溶液中c(H+)

增大，使石蕊试液变红。

答案：C

9.在相同温度下用情性电极电解下列物质的水溶液，段时间后溶液酸性增强或碱性减

弱的是（）

A.HC1B.NaOH

C.Na2sO4D.CuSO4

解析：A实质电解HQ,溶液酸性变弱，B实质电解水，NaOH浓度增大，碱性变强，C

实质电解水，溶液始终呈中性，D中阳极上水电离出的0K放电，使c（H+）增大，酸性增强，

符合题意。

答案：D

10.（2011•梅州高二质检）复习电化学知识后，某学生设计了一个“黑笔写彩字”的趣味实

验。滤纸先用某混合溶液浸湿，然后平铺在一块伯片上，右端是C、Cu两电极浸入氯化铁溶

液中，电路接通后，用铅笔在滤纸上写字，会出现彩色字迹。据此判断电极材料与反应现象

均正确的是（）

d极反应阳极反应产

滤纸混合溶液字体颜色

产物物

A氯化钠、无色酚酸Fe2+氢气红色

B碘化钾、淀粉Cu2+氢气紫色

C硫酸钠、无色酚献Fe2+氧气红色

D碘化钾、淀粉Cu2+氢气蓝色

解析：A项电解NaCl可在阴极使酚酿显红色，则a为阴极产生Hz,d极为正极，产物为

Fe2+;B、D项电解KI可在阳极产生I2使淀粉显蓝色，虹a端为阳极产生L,阴极产生H2,d

极为负极生成CM+；C项电解Na2so4溶液实质为电解H?O,则a端显红色，说明a端为阴极

产生Hz,d端为正极生成Fe?+。

答案：AD

11.如图为以惰性电极进行电解的串联电解装置图

ill[

(I)写出A、B、C、D各电极上的电极方程式。

A

B

C

D

⑵在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量比为

解析：由图可知：B、D两极为阳极，A、C两极为阴极，然后根据电解的原理即可写出

电极反应式，根据电子守恒法可计算，A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量之比。

答案：(l)Cu2++2e=Cu2C1--2e=Cht

Ag14-e-^=Ag40H_4e=2H2O4-O2t

(2)2：2：4：1

♦能力提升---------------------------------

12.(2011.榆林高二调研)从NO5、SOK、H\CU2\Ba2\Ag'、C「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。

(1)两极分别放出h和。2时，电解质的化学式可能是o

(2)若阴极析出金属，阳极放出02,电解质的化学式可能是一

⑶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

解析：题中提供的也解质离亍是七种，其实还包括0H,即八种。这些离子放电的顺序

是：

阳极：C1->OH->(NO7,SOD

阴极：Ag+>Cu2+>H*>Ba2+

(1)两极分别放出H?和O2,即H卡和OH—放电，实质是电解H?O,水中的溶质应是起导电

作用而又不改变H卡和OK放电的顺序，它可以是HNO3、H2so八Ba(NCh)2、Ba(OH”中的任

意一种，但不是BaSO4。

(2)阴极析出金属，即Ag+和C/+放电；阳极放出。2,即0K放电。水中的溶质可以是

AgN03、CU(NO3)2SAg2so八CuSCh中的任意一种。

(3)两极都生成气体，且气体体积比为1：1,则放电的离子应是C「和H+。水中的溶质可

以是HC1、BaCL中的任意一种。

答案：(l)HN03、H2s0八Ba(NO3)2.Ba(0H”中任意一种

(2)AgNO3、CU(NO3)2、Ag2so八CuSCh中的任意一种

(3)HCkBaCb中的任意一种

13.由于Fe(0H)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的

Fe(OH”沉淀。用如图所示电解装置可以制得白色纯净的Fe(0H)2沉淀。两电极的材料分别为

石墨和铁。

(l)a极材料应为,电极反应式为。

(2)电解液c可以是()

A.纯水B.NaQ溶液

C.NaOH溶液D.CuCl2

(3)d为苯，其作用为,在加入苯之前对c应作何简单处理

(4)为了较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是()

A.改用稀硫酸作电解液

B.适当增大电源的电压

C.适当减小两极间的距离

D.适当降低电解液的温度

解析：由于制取Fe(0H)2,必须有Fe?+和OH,而题中提供的为铁单质，所以铁作业解

池阳极，发生氧化反应生成Fe2+:OH一可以反应前加入，也可以电解后使电解液显碱性，电

解NaQ溶液也能实现；有机物苯起隔绝空气的作用，而加热c则是为了除去溶解的02,目的

均为阻止Fe(OH”与。2接触；发时间内看到白色沉淀，也就是加快Fe(OH”的生成速率，B、

C可以实现。

答案：(l)FeFe_2e=Fe2+(2)BC

(3)隔绝空气，防止生成的Fc(OH)2被氧化生成Fe(OH)3加热除去溶解的O2(4)BC

14.如图所示，甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒，请回答下列问题：

(I)若两池中均为CuSO4溶液，反应一段时间后：

①有红色物质析出的是甲池中的棒，乙池中的棒。

②乙池中阳极的电极反应式是：。

(2)若两池中均匀饱和NaCI溶液：

①写出乙池中总反应的离子方程式：

②甲池中碳极的电极反应式是,乙池碳极的电极反应属于(填“氧

化反应”或“还原反应”)。

③将湿润的淀粉KI试纸放在乙池碳极附近，发现试验变蓝，解释其原因：。

解析：甲为原电池，乙为电,解池。

(1)若两池中均为CuSCh溶液，则：

负极(Fe):Fe-2e"=Fe2+,

甲.

正极(C):Cu2++2e-=Cuo

--

J阳极(C):4OH-4e=O2t+2H2O,

乙［阴极(Fe):2Cu2+4-4e-=2Cuo

(2)若均为NaCI溶液,则：

负极：(Fe):2Fe—4e-=2Fe2+,

甲,-

［正极(C):O2+2H20+4e~=4OHo

阳极(C):2Cr-2e-=Ch1,

乙.

〔阴极(Fe):2H+2e-=H2t

--

答案：⑴①碳铁@4OH-4e=2H2O+O2t

c-电解_

(2)®2C1+2H2O^^=CI2t+H2t+20