原电池、电解池专题(含答案解析).doc

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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：

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：

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)2Ag2O＋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>a C.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
X
Y
Z
A
Zn
Cu
稀硫酸
B
Cu
Zn
稀硫酸
C
Cu
Ag
硫酸铜溶液
D
Ag
Zn
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
①锌片溶解了32.5g ②锌片增重32.5g ③铜片上析出了1g H2 ④铜片上析出1molH2
A. ①③ B. ①④ C ②③ D. ②④
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

Sn
Fe
C
B

Ag
Fe
D

Fe
Al
Fe
A
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 、
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：
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
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：
2NaCl + 2 H2O2NaOH + H2 ↑+ Cl2 ↑
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。

练习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H2 B．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。
①该电解槽的阳极反应式为 ；

②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大；其原因是 ；
③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：
①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
。
②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 。
③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。
电解
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】
电解
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↑ 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 【解析】 复原的原则是出来什么，加回什么，所以应选B。
9．【解析】 A
B和C的H+变大，PH变小，D电解水，PH不变
10．【解析】 D

11．BaCl2 、 HCl
【解析】 两极均放出气体，阳离子不可选Cu2+、Ag+，只能选出H+和Ba2+；阴离子可选NO3-、SO42-、Cl-。放出气体体积比为1:1，不能为电解水。所以只能用HCl和BaCl2溶液，不用含氧酸及其盐溶液。
12．O2 Hg2(NO3)2 Hg22+＋2e－＝2Hg
【解析】电解硝酸盐时阳极发生的反应为4OH- -4e- = 2H2O+O2↑产生1molO2需转移4mol电子，则金属阳离子也产生4mole-，金属又为负价。所以，该盐必为Hg2(NO3)2，阴极反应为2Hg22++4e-=4Hg。
13．①4OH－–4e－＝2H2O+O2↑
②H+放电，促进H2O的电离，从而使OH－浓度增大
③B
【解析】电解时，含氧酸根放电顺序在OH-放电之后，所以阳极反应式4OH- -4e- =2H2O+O2↑；电解开始后，阴极反应式：4H++4e-=2H2↑，H+由水提供，所以PH升高。B出口得到除杂后的KOH溶液。
14．①构成原电池，负极铝加快腐蚀
②能 Cu–2e－ == Cu2+ 2Fe3++2e－＝2Fe2+
③见下图（其他合理答案均得分）
【解析】(1)满足形式原电池的条件，可形成原电池，导致铝腐蚀加快。
(2)能。负极材料失电子：Cu-2e- =Cu2+
正极：2Fe3+ +2e- =2Fe2+
(3)设计时Cu做负极材料，电解质溶液中能提供H+失电子，不能有氧化性强于H+的粒子。
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