第四章 第一节 第1课时 原电池

第四章化学反应与电能

第一节原电池

第1课时原电池

课后•训练提升

基础巩固

1.下列关于原电池的叙述正确的是（）。

A.构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属

B.原电池是将化学能转化为电能的装置

C.原电池中电子流出的一极是负极，该极被还原

D.原电池工作时，电流的方向是从负极到正极

答案:B

解析:A项，构成原电池的正极和负极可能是两种不同的金属，也可能是导电的非

金属（如石墨棒）和金属等,错误;B项，原电池是将化学能转化为电能的装置,正确;C

项，在原电池中，负极上失去电子,发生氧化反应，正极上得到电子,发生还原反应，电

子从负极沿导线流向正极,错误;D项，原电池放电时,电子从负极沿导线流向正极,

电流的方向是从正极到负极，错误。

2.在如图所示的8个装置中，属于原电池的是（）。

Zn（含石里）

稀硫酸稀硫酸

①②

A.①④B.③⑤

C.④⑧D.②④⑥⑦

答案:D

解析:根据原电池的构成条件可知:①中只有一个电极，③中两电极材料相同，⑤中

酒精不是电解质，不能导电，⑧中两电极材料相同且未形成闭合回路，故①③⑤©

均不能构成原电池。

3.将铁片和银片用导线连接放置在同一稀盐酸中，并经过一段时间后，下列叙述中

正确的是（）o

A.负极有02逸出,正极有H2逸出

B.负极附近C1的浓度减小

C.正极附近C1的浓度逐渐增大

D.溶液中C「的浓度基本不变

答案:D

解析:在本原电池中,Fe作负极,电极反应式为Fe-2D^=Fe2+,Ag作正极，电极反应

式为2H++2D-H2T，所以A中无Cb逸出，原电池中。一移向负极,所以负极附近

cr的浓度增大，正极附近cr的浓度减小,但整个溶液中cr的浓度基本不变。

4.如图所示,盐桥中装有含KC1饱和溶液的琼胶。下列有关原电池的叙述中正确

的是（）o

A.铜片上发生氧化反应

B.取出盐桥后，电流计指针依然发生偏转

C.反应中，盐桥中的K+会移向CuSCM溶液

D.反应前后铜片质量不改变

答案:C

解析:左侧C/+放电，发生还原反应，铜电极上有铜祈出，铜片质量增大,A项、D项

错误;取出盐桥后,不能彬成闭合回路,无电流，指针不偏转,B项错误;原电池中，盐

桥中阳离子向正极移动,C项正确。

5.可以将反应Zn+Br?—ZnBr?设计成原电池，下列4个电极反应：

①Brz+2e---2Br®2Br-2e-Br2

③nZ-2e----Zn2+@Zn2++2e----Zn

其中表示放电时负极和正极反应的分别是（）o

A.②和③B.②和①

C.③和①D.④和①

答案:C

解析:放电时负极反应物为Zn,失电子被氧化;正极反应物为B「2,得电子被还原。

6.如图所示的原电池装置,X、Y为两电极,电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子

流向如图所示，对此装置的下列说法正确的是（）。

XI^IY

A.外电路的电流方向为X—外电路一Y

B.若两电极分别为Zn和石墨棒，则X为石墨棒,Y为Zn

C.若两电极都是金属，则它们的活动性为X>Y

D.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应

答案:C

解析:由图可知，电子的流动方向是X—*外电路一*丫,则电流的方向就为Y—*外

电路一X;X为原电池的负极,Y为正极,X的活动性比Y的强;X极应发生氧化反

应,Y极应发生还原反应。

7.为将反应2A1+6H+TAF++3H2T的化学能转化为电能，下列装置能达到目的的

是（铝条均已除去了氧化膜）（）。

C

答案:B

解析:A项电解质溶液为NaOH溶液,A1与之反应实质不是与H*反应，生成物是

A10&而不是A13+;C项A1与稀硝酸反应生成NO;D项没有形成闭合回路，不能形

成原电池。

8.下列反应不能用于设计原电池的是（）。

A.Cu+2AgNO3—Cu（NO3）2+2Ag

B.2Fe+Ch+2H2O-2Fe（OH）2

C.Ba（OH）2-8H2O+2NH4Cl-BaCb+2NH3T+1OH2O

D.2H2+O2-2H2。

答案:C

解析:c项为吸热反应，且是非氧化还原反应，不能用于设计原电池。

9.图1是锌铜原电池示意图。图2中/轴表示实验时流入正极的电子的物质的

量,y轴表示（）o

A.铜棒的质量B.c(Zn2+)

C.c(H+)D.c(SO亍)

答案:C

解析:在正极Cu上，溶液中的H+获得电子变为氢气，铜棒的质量不变,A项错误;由

于Zn是负极，不断发生反应:Zn-2(rZn?+,所以溶液中c(Zn?+)增大,B项错误;由

于反应不断消耗H+,所以溶液中c(H+)逐渐降低,C项正确；SOf不参加反应，其浓

度不变,D项错误。

10.A、B、C、D四种金属按下表中的装置图进行实验。

根据实验现象回答下列问题。

(1)装置甲中负极的电极反应是。

(2)装置乙中正极的电极反应是o

⑶装置丙中溶液的pH(填“变大”“变小”或“不变”)。

(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是o

答案：(l)A-2e「一A2+(2)Cu2++2e-Cu(3)变大(4)D>A>B>C

解析:甲、乙、丙均为原电池装置。依据原电池原理，甲中A不断溶解，则A为负

极、B为正极，活动性A>B;乙中C的质量增大,即析出Cu,则B为负极,活动性

B>C;丙中A上有气泡即H2产生，则A为正极，活动性D>A,随着H+的消耗，溶液

pH逐渐变大。

11.如图所示为某实验小组设计的原电池：

(1)该小组依据的氧化逐原反应为(写离子方程

式)。

(2)已知反应前电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12g,则导线中通过—

mol电子。

(3)用吸管吸出铁片附近溶液少许放入试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，发

生反应的离子方程式为，然后滴加几滴KSCN溶液,溶液变

红。

答案:(l)Fe+Cu2+-Fe2++Cu(2)0.2

(3)2Fe2++Ch-2Fc3++2CF

解析：(1)图为原电池反应,Fe为负极，发生反应Fe-2e"Fe",石墨为正极,发生反

应Cu"+2e-^^Cu,总反应式为Fe+Cu2+^-Fe2++Cuo

(2)一段时间后，两电极质量相差12g,则

Fe+Cu2+—Fe2++Cu两极质量差转移电子

56g64g56g+64g=120g2mol

12gn

H=0.2molo

(3)用吸管吸出铁片附近溶液即含Fe2+的溶液，加入氟水发生反应:2Fe2++Ch—

2Fe3++2Cr,然后滴加几滴KSCN溶液，溶液变红。

能力提升

1.将等质量的两份锌粒a、b分别加入过量的稀硫酸中,同时向a中加少许胆矶晶

体，下列各图表示产生氢气的体积*L)与时间f(min)的关系正确的是()。

答案:A

解析响a中加入少许胆矶晶体，则有Zn+Cu2+-Cu+ZP,消耗一部分Zn,所以产

生H2的量较少，但生成的Cu与Zn又组成锌铜原电池,增大反应速率，因此曲线的

斜率大。

2.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说

法中不正确的是（）。

A.由Al、Cu、稀硫酸组成原电池，其负极反应式为Al-3e-^A13+

B.由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为AI-3e-+4OH—

AIO2+2H2O

C.由Fe、Cu、FeCh溶液组成原电池，其负极反应式为Cu-2e-^~Cu"

D.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为Cu-2e--Cu2+

答案:C

解析:Fe、Cu^FeCb溶液组成的原电池的负极反应为Fe-2e「Fe”。

3.某潜航器使用新型镁.过氧化氢燃料电池系统，其工作原理如图所示。以下说法

中错误的是（）。

（海水+酸性HQ?溶液）

A.当电路中有2mol电子转移时，镁电极质量减小24g

R.电池T作时,TF极上有生成

C.工作过程中溶液的pH会增大

+

D.电池正极的反应式为H2O2+2H+2e-2H2。

答案:B

解析:Mg为负极，电池的负极反应为Mg-2e^~~Mg”,有2mol电子转移时,镁电极

的质量减小24g,A项正确。电池工作时,H+向正极移动,但正极反应为

H2O2+2H++2e==2H2。,没有氢气生成,B项错误,D项正确。电池总反应式是

+

Mg+H2O2+2H—Mg?”2H20.消耗氢离子.则电池工作一段时间后，溶液的pH增

大,C项正确。

4.下图是将SO?转化为重要的化工原料H2s04的原理示意图，下列说法不正确的

是（）。

49佩酸

气体隔膜

（不允许气体通过）

A.该装置将化学能转化为电能

B.催化剂b表面02发生还原反应，其附近酸性增强

+

C.催化剂a表面的反应是SO2+2H2O-2e--S0i+4H

D.若得到的硫酸浓度仍为49%,则理论上参加反应的SCh与力口入的H20的质量

比为8：15

答案:B

解析:该装置没有外加电源，是一个原电池，把化学能转化为电能,A项正确;由图示

可看出，电子由a表面转移到b表面，因此a表面发生氧化反应,由题意SO2转化

为H2so4发生氧化反应，因此催化剂a表面SO2发生氧化反应，催化剂b表面02

发生还原反应生成比0,消耗H+,其附近酸性减弱,B项错误;催化剂a表面是SOz

失去电子生成硫酸,电极反应式为SO2+2H2O-2e-SO彳+4H；C项正确;催化剂a

处的反应为SO2+2H2O-2e-S0f+4H+,催化剂b处的反应为汕+2H++2e.一

H2O,总方程式为SO2+H2O+-O2-H2so4。设加入的SO2为xg、H2O为ygc则

2

生成H2s04的质量为二等噌=等g,水的质量变化为yg/g：18g噌】=（

64gmor164d*064gmol-1V

98X4

等）g,根据硫酸浓度仍为49%,则/->3rg98xxxl00%=49%,可以求得土=

647（F-）g+Hg'15

项正确。

5.控制合适的条件,将反应2Fe3++2「TFe2++b设计成如图所示的原电池。下列

判断不正确的是（）。

A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应

B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原

C.电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态

D.电流计读数为零后，在甲中溶入FeCL固体,乙中石墨电极为负极

答案:D

解析:由总反应方程式知,I-失去电子(氧化反应),Fe"得电子(被还原)，故A、B项正

确;当电流计读数为零时,Fe3+得电子速率等于Fe2+失电子速率，可证明反应达平

衡,C项正确;加入Fe?+,导致平衡逆向移动，则Fe?+失去电子生成Fe3+,甲中石墨作

负极,D项错误。

6.某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的装置，回答下列问题。

盐桥(装市琼脂的

NH4c吗和溶液)

IQOg^gg/

100UmL2mol-Ul100mL2mol-U*

ZnC"溶液CuCI2溶液

甲乙

(1)反应过程中,棒质量减小。

(2)负极的电极反应式为o

(3)反应过程中，当其中一个电极质量增大2g时，另一电极减小的质量_________

(填“大于”“小于”或“等于")2g。

(4)盐桥的作用是向甲、乙两烧杯中提供NH*和CT,使两烧杯溶液中保持电荷守

恒。

①反应过程中NH1将进入(填“甲”或"乙”)烧杯。

②当外电路中转移().2mol电子时，乙烧杯中浓度最大的阳离子是o

答案:⑴锌(2)Zn-2e-Zn2+(3)大于

(4)①乙②NH2

解析：(1)锌作负极,失电子，质量减小。

2+

(2)锌失电子，发生反应Zn-2e-----ZnO

(3)转移0.2mol电子时，铜棒质量增大6.4g,锌棒质量减小6.5g,故反应过程中，当

铜电极质量增大2g时，另一电极减小的质量大于2g。

(4)反应过程中,为了保持溶液的电中性,C「将进入甲烧杯,NH：进入乙烧杯。当外

电路中转移0.2mol电子时，乙烧杯中有().1molCi?+消耗，还剩余0.1molC『,有

0.2molNHj进入乙烧杯，故乙烧杯中浓度最大的阳离子是NH。。

7.已知可逆反应:AsO孑-21+2H+iAsO京+I2+H2O。

(I)如图所示，若向B中逐滴加入浓盐酸，发现电流表指针偏转。

<A>

石墨棒1石果棒2

Na,AsOj和

NajAsO,溶液

B

(H)若改用向B中滴加40%的NaOH溶液，发现电流表指针与(I)中偏转方向相

反。

请回答下列问题。

(1)两次操作中电流表指针为什么会发生偏转?

(2)两次操作过程中电流表指针偏转方向为什么相反?

⑶操作(I)中，石墨棒1上的电极反应式为

(4)操作(II)中,石墨棒2上的电极反应式为

答案：(1)两次操作中均发生原电池反应,所以电流表指针均发生偏转

(2)两次操作中，电极相反,电子流向相反，因而电流表指针偏转方向相反

(3)2r-2e—h

(4)As0i'+2OH-2e--AsOj+HzO

解析：(I)滴入浓盐酸,溶液中c(H+)增大,As01+2「-2H+—As0Rl2+H2O平衡正

向移动失去电子变为L,石墨棒I上电子流出，并沿外电路萧响石墨棒2,AsO1

得电子变为AsO|o

(II)滴加40%的NaOH溶液将H+中和,溶液中。3+)减小,AsO尸2「+2H+i

ASOI+I2+H2O平衡逆向移动，石墨棒2上电子流出，并沿外电路流向石墨棒142转

化为r,AsO/转化为AsOto

过关检测卷

一、选择题(本题共15小题,每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题

意)

1.下列说法正确的是()o

A.原电池中，负极上发生的反应是还原反应

B.原电池中，电流的方向是负极一导线一正极

C.原电池中的盐桥是为了连通电路,所以也可以用金属导线代替

D.在原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极

答案:D

解析:原电池中，负极上发生的反应是氧化反应,A项错误;电流的方向是正极一

导线一负极,B项错误;双液原电池中的盐桥是为了连通电路，但不能用金属代

替,C项错误;电解质溶液中的阳离子移向正极，阴离子移向负极,D项正确。

2.下列有关叙述正确的是（）o

A.碱性锌钵电池中,MnCh是催化剂

B.锌银纽扣电池工作时,Ag20被还原为Ag

C.放电时，铅蓄电池中H2s04浓度不断增大

D.电镀时，待镀的金属制品表面发生氧化反应

答案:B

解析:由碱性锌镒电池的总反应Zn+2MnO2+2H2O2MnO（OH）+Zn（OH）2可知，

正极MnCh得电子被还原,A项错误;锌银纽扣电池由Zn粉（作负极）、Ag20（作正

极）和K0H溶液构成，电池工作时的反应原理为Zn+Ag2O+H2O•Zn（OH）2+2Ag,

电池工作过程中,正极上Ag20得电子发生还原反应，生成Ag,B项正确;铅蓄电池

放电时，发生的反应是PbCh+Pb+2H2so4-2PbSCU+2H2O,H2so4不断被消耗，浓

度不断减小,C项错误;也镀时，待被的金属制品作用极，在阴极上发生还原反应,D

项错误。

3.化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的

是（）。

A.电解饱和食盐水时，阳极的电极反应为2C「-2e--Chf

B.酸性氢氧燃料电池的正极电极反应为2H20+02+43一40日

C.粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应为Cu-2e—Cu2+

D.钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化:Fe・3e-F/+

答案:A

解析:电解饱和食盐水阳极的电极反应为2Cl-2e-Cht，A项正确;酸性氢氧燃料

电池的正极反应式为O2+4H++4D-2H2。,B项不正确;粗铜精炼时粗铜接电源正

极,C项不正确;钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应式为O2+2H2O4-4e4OH,负极反

应式为Fe-2e'^"Fe2+,D项不正确。

4.下列有关电化学装置完全正确的是（）0

Z『1Fe

l-4-J

FeSCh溶液

A.铁片镀锌B.模拟吸氧腐蚀

]Cu石墨

ZnSO,溶液NaQ溶液

C.锌铜原电池D.电解法制氯气

答案:B

解析:A项,铁片镀锌时铁作阴极，锌作阳极，电解质溶液应为含Zi?+的溶液;B项，吸

氧腐蚀的电解质溶液为极弱的酸性、中性或碱性;C项,锌铜原电池中电解质溶液

不能为ZnSO4溶液，可以是CuSO4溶液或稀硫酸等;D项,电解食盐水制氯气时阳

极应为悟性电极。

5.实验发现,25℃时，在FeCh酸性溶液中加少量锌粒后,Fe3+立即被还原成Fe2\

某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。下列有关说法

正确的是（）o

FeClj+KSCNZnSO”溶液

酸性溶液

A.该原电池的正极反应是Zn-2e"--Zn2^

B.左侧烧杯中溶液的红色逐渐褪去

C.该电池钳电极上立即有气泡出现

D.该电池总反应为3Zn+2Fe3+-2Fe+3Zn2+

答案:B

解析:该电池的总反应为Zn+2Fe3+—2Fe2++ZP,所以左侧烧杯中Pt为正极，电极

反应为Fe3++e-Fe2;右侧烧杯中Zn为负极，电极反应为Zn-2e-Zi?+；由于左

侧烧杯中的Fe3+被还原为Fe2+,所以左侧烧杯中溶液的红色逐渐褪去。

6.如图所示，铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里，电流计中有•电流通过,

下列说法正确的是（）。

Cu石墨

A.锌片是负极

B.两个铜片上都发生氧化反应

C.石墨是阴极

D.两个番茄都形成原电池

答案:A

解析:左侧Cu、Zn与番茄汁构成原电池，锌片是负极，发生氧化反应,铜片是正极,

发生还原反应,A项正确、B项错误;右侧为电解池,Cu为阴极，石墨为阳极,C、D

项错误。

7.观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是()°

电解CuCI?溶液装置电镀制实验装置

(D②

氧

b氧NaOH

气淡

气溶液

入盐

入

口n水

三

三

精制

饱和

电解液NaCI

溶液量NaOH)

氢复燃料电池示意图肉子交换膜法电解原理示意图

③④

A.装置①中阳极上析出红色固体

B.装置②的待镀铁制品应与电源正极相连

C.装置③闭合开关后,外电路电子由a极流向b极

D.装置④的阳离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过

答案:C

解析:装置①中阳极反应为2C1-2C-Cl23A项错误;装置②中待镀铁制品应作阴

极,与电源负极相连,B项错误;装置③中a极是原电池的负极,H2失电子，电子经导

线流向b极,C项正确;装置④中的阳离子交换膜不允许阴离子自由通过,D项错

i夫o

8.下列叙述中正确的是（）。

A.纯锌与稀硫酸反应时，加入少量CuS04溶液,可使反应加快

B.甲醇和氧气以及KOH溶液构成的新型燃料电池中，其负极上发生的反应为

CH3OH+6OH+6e-CO2+5H2O

C.在铁件上镀铜时,金属铜作阴极

D.电解精炼铜时，电解.质溶液中铜离子浓度保持不变

答案:A

解析:锌置换出少量铜后形成锌铜原电池,使反应加快,A项正确；负极上应发生失

去电子的氧化反应，并且CO2在碱性环境中要生成CO式B项错误;电镀池中，镀层

金属作阳极C项错误;电解精炼铜时，溶液中铜离子浓度降低,D项错误。

9.某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图所示，电池

总反应可表示为2H2+02-2H20。下列有关说法正确的是（）0

多:极/多孔不锈钢

1

一I固体酸膜

备出

A.电子通过外电路从b极流向a极

B.b极上的电极反应式为O2+2H2O+4e•-40H

C.每转移0.1mol电子，消耗1.12LH2

D.H+由a极通过固体酸膜电解质传递到b极

答案:D

解析:燃料电池中，通入H2的一极为负极，通入02的一极为正极，故a为负极、b

为正极，电子应该是通过外电路由a极流向b极,A项错误;b极上的电极反应式为

+

O2+4H+4e--2H20,B项错误;C项没有明确是否处于标准状况，无法计算气体的

体积,C项错误;原电池中阳离子移向正极,D项正确。

10.我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有

效防止铁帽的腐蚀,防护原理如图所示。下列说法错误的是（）o

A.通电时，锌环是阳极，发生氧化反应

B.通电时，阴极上的电极反应为2H2O+2e•-H2T+206

C.断电时，锌环上的电极反应为Zn2++2e--Zn

D.断电时，仍能防止铁帽被腐蚀

答案:C

解析:通电时，锌环连接电源正极，作阳极，发生氧化反应,A项正确;阴极为溶液中

H+得电子，电极反应为2H2O+2D-H2T+2OH,B项正确;断电时发生原电池反应,

锌环失电子作负极，电极反应为Zn-2e--Zn2+,C项错误;断电时锌作负极保护铁,

属于牺牲阳极法,D项正确。

11.研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。有关说法正确的是（）o

A.锌片发生氧化反应作阴极

B.电子从铁片经过导线流向锌片

C.铁片上电极反应为2H++2e-H2T

D.该装置可用于研究牺牲阳极法

答案:D

解析:停比铁活泼，所以腐蚀锌,锌是负极,而不是阴极,A项错误;电手从负极沿导线

流向正极，所以电子从锌片经过导线流向铁片,B项错误;铁为正极，发生吸氧腐蚀，

电极反应式为O2+2H2O+4c--40H,C项错误;该装置可用于研究牺牲阳极法,D

项正确。

12.常温下用惰性电极电解NaHSCh溶液，电解一段时间后,下列有关电解质溶液

变化的说法正确的是（）o

A.电解质溶液的浓度增大,pH减小

B.电解质溶液的浓度增大,pH增大

C.电解质溶液的浓度减小,pH减小

D.电解质溶液的浓度不变,pH不变

答案:A

解析:NaHSOrNa++H++SO彳，溶液呈酸性，常温下用惰性电极电解NaHSO4溶液

的实质是电解水，因此NaHSCh溶液的浓度增大,c（H+）增大,pH减小，故A项正

确。

13.将ALCu片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入稀NaOH溶液中，分别

构成原电池，则在这两人原电池中，正极分别为（）。

A.A1片、Cu片B.Cu片、A1片

CA1片、A1片D.Cu片、Cu片

答案:A

解析:将A1片和Cu片用导线相连,插入浓硝酸中，此时A1在浓硝酸中钝化，不能

继续反应，而Cu却能与浓硝酸继续反应，则Cu为负极;插入稀NaOH溶液中,Al

能与NaOH溶液反应，此时A1失去电子被轧化，则A1为负极。

14.如图为以Pt为电极的氢氧燃料电池的工作原理示意图，稀硫酸为电解质溶

液。下列有关说法不正确的是（）o

I--------®--------

H2|ab

A.a极为负极,电子由a极经外电路流向b极

B.a极的电极反应式:H2・2e-^2H+

C.电池工作一段时间后，装置中c（H2so4）增大

D.若将生改为CH4,消耗等物质的量的C%时,Ch的用量增多

答案:C

解析:a极通入的出发生氧化反应，为负极,电子由a极经外电路流向b极,以稀硫

酸为电解质溶液时,负极的H2被氧化为H+,总反应为2H2+02-2H20,电池工作

一段时间后,装置中c（H2so4）减小，则C项错误;根据电池总反应:2H2+Ch-

2H2OCH4+2O2-CO2+2H2O,可知等物质的量的CH4消耗02较多。

15.如图，装置中a、b、c、d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸

出,但质量均增大，且增大的质量为b>d。符合上述实验结果的盐溶液是（）0

1--1----「一寸

X溶液Y溶液

选项XY

AMgSO4CuSO4

BAgNO.?Pb(N0s)2

CFeSO4Ah(SO4)3

DCuS04AgNO?

答案:B

解析:当X为MgSCh时,b极上生成H2,电极质量不变,A项错误;当Y为A12（SO4）3

时,d极上产生气体，电极质量不变,C项错误;当b板上析出2moiAg时,d极上析

出1molPb,b极增大的质量为216g,d极增大的质量为207g,B项正确;当b极上

析出1molCu时,d极上析出2molAg,d极增大的质量为216g,b极增大的质量

为64g,D项错误c

二、非选择题(本题共5小题，共55分)

16.(10分)如图是以伯为电极电解含一定CaCh水溶液的装置。电解一段时间后,

将CO2缓慢持续通入电解质溶液中。

CaCk溶液(滴有酚儆溶液I

(1)电解时,F极发生(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式

为；E极发生(填“氧化”或"还原”)反

应,电极反应式为，电解总反应式

为。

(2)通电后E极处溶液呈色,原因是o

⑶缓慢持续通入CO2发生的现象是。

答案:⑴氧化2c「-2e•-Cl2T还原2H2O+2e•—H21+2OHCaCb+2H2O

—Ca(OH)2+H2t+C12T

⑵红E极上发生反应2H2O+2eH2T+20H•，溶液呈碱性

⑶先出现白色沉淀,继续通CO2,沉淀又消失

解析:溶液中含有Ca2+、H+、CWOH：通电时,Ca?+、田移向阴极，由于H+放电能

力比Ca2+强,在E极上发生反应:2H2(D+2e--H2t+2OH;Cr>OH移向阳极,C「在

阳极放电:2Cr-2e--Chf,电解后，溶液中OH浓度增大，通入CCh后会有CaCO3

沉淀生成，继续通入CO2,沉淀又消失。

17.(10分)下图中电极a、b分别为Ag电极和Pl电极，电极c、d都是石墨电极。

通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336mL(标准状况)气体。请回答下列

问题。

(1)直流电源中,M为极。

(2)Pt电极上生成的物质是，其质量为go

(3)电源输出电子的物质的量与电极b、c、d上生成物的物质的量之比为

。•••

4•••o

(4)AgNO3溶液的浓度(填“增大皿减小”或“不变”，下同),H2s04溶液的

pHo

⑸若H2s04溶液的质置分数由5.00%变为5.02%,则原有5.00%的H2so4溶液为_

go

答案:⑴正(2)Ag2.16(3)20.51(4)不变减小(5)45.18

解析:(1)因为用情性电极电解稀硫酸,就是电解水，在阴极产生H2,在阳极产生02,

且两者的体积比为2:1,根据图中收集到气体体积大小，可知d处收集的是H2,C

处收集的是02,所以d是阴极,c是阳极;与电极d相连的N极是电源的负极,M是

电源的正极。生成气体的总物质的量为一336mL=0.015mol,所以

H(O2)=1X0.015mol=0.0D5mol,电极上转移电子的物质的量为“(0=4x0.005

mol=0.02mol。

(2)a极的电极反应:Age-Ag+,b极的电极反应:Ag++e-Ag;所以Pt电极生成

的物质是Ag,根据(1)转移的电亍的物质的量可知,〃(Ag)=108g-inor,x().()2

mol=2.16go

(3)a、b^c、d极上的反应分别为Ag-e-^~Ag+,Ag++e-^-Ag,2H2O-4C-

ChT+4H+,2H++2e--Hzf,所以电源输出电子的物质的量与电极b、c、d生成物

的物质的量之比为2：2：0.5：1o

(4)左边装置相当于在Pl上镀银，溶液中AgNCh浓度不变;右边装置相当于电解

水，使H2s04浓度增大,pH减小。

(5)2H2O==2H2T+O2T，根据c、d两极生成的气体的体积336mL，可知电解的水的

物质的量:k(H20)=2〃(02)=2X0.005mol=0.01mol,则m(H20)=0.01molxl8gmoF

L0.18g。设原有5.00%的H2sCM溶液的质量为人则根据溶质守恒

得:5.00%x〃『(〃z-0.18。乂5.02%,解之得:加=45.18g。

18.(11分)(1)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于

航天航空。如图1所示装置中,以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入

CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了丫2。3的Zl<)2固体，它在高温下能传导阳极

22

生成的O(O2+4e--2O)O

电流的方画

।—

■L-YzOs的

ZrOz固体

稀土金属材料为电极

图1

100mL的CuSO,溶液

图2

c电极的名称为,d电极上的电极反应式为o

(2)如图2所示用惰性电极电解100mL().5molL/CuSO4溶液,a电极上的电极反

应式为；若a电极产生56mL(标准状况)气体，则

所得溶液的pH二(不考虑溶液体积变化);若要使电解质溶液恢复到电解

前的状态,可加入(填字母)。

A.CuOB.CU(OH)2

C.CUCO3D.CU2(OH)2c03

2

答案:(1)正极CH4+4O-8e.-CO2+2H2O

(2)4OH-4e-2H2O+O2T1AC

解析：(1)原电池中电流的方向是从正极流向负极，故c电极为正极,d电极为负极，

2

通人的气体B为甲烷,d电极反应式为CH4+4O-8e-CO2+2H2Oo

(2)用惰性电极电解CuSCh溶液时，阳极(a电极)反应式:4OH-4e--2H2O+CM；阴

极反应式:2Cu2++4e--2CU,H(O2)=°056\=2.5X1O-3moL线路中转移电子的物

质的量为2.5x10-3moix4=0.01mol,溶液中c(H，尸竺竿=0.1mol-LLpH^lg