1、高中原电池与电解池练习题原电池与电解池 高考考向 学科内重点热点分析原电池与电解池是高考每年都涉及的内容，本专题的考查要求 为：（1）理解原电池原理。熟记金属活动性顺序。了解化学腐蚀与电 化学腐蚀及一般防腐蚀方法。 （2）了解电解和电镀的基本原理及应 用。高考考查的方式除了以课本知识为基点的原电池和电解池原理的 直接考查外，还给出以最新电池等新科技和新知识为信息的信息迁移 题，以考查学生对课本知识的灵活运用和信息处理能力。跨学科重点热点分析以原电池和电解池原理为主的电化学是主要与物理学科交叉的 重要契合点之一。 原电池和电解池均与物理中的电学相关， 它们之间 沟通的最主要途径是电路中通过的电子
2、电量， 由此可发散至电路的连 接、电功率、电流强度、电压、电阻等的计算。 学科内综合能力测试例释 例 1 下列关于铜电极的叙述正确的是A.铜锌原电池中铜是正极B.用电解法精炼铜时粗铜作阴极C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D.电解稀硫酸制H、Q时铜作阳极解析 本题通过对铜电极的判定， 将原电池和电解池综合在一起进行考查， 意在从中了解考生对电能与化学能转变原理的理解。 题目有一定的知识跨度， 在考查知识的同时， 也考查了考生思维的严密性和整体性。在铜锌原电池中，与铜相比，锌易失去电子，因而锌极是则铜极是正极，选项A正确；精炼铜时，需将其中的铜变成铜电解硫酸时， 金属铜如果作为阳极， 它将以铜
3、离子的形式被溶解而进入电解液，当电解液内有 H+、CU+两种离子共存时，后者将在阴极放答案 A、 C例2将质量分数为的NaOH溶液1L （密度为- cm3）用铂电极电解，当溶液中NaOH的质量分数改变了时停止电解，则这时溶液中应 符合的关系是NaOH勺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/gA19152B15219CD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，ILNaOH溶液中含有的溶质质量为：1000mbBC CA AB AC 4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
4、浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B.用锌片做阳极，铁片做做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌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5.在外界提供相同电量的条件，Cf或Ag+分别按Cf+2eTCu或Ag+eT Ag在电极上放电，电极上析出铜的质量为，则析出银的质量为片反应，为加快反应速率，又不影响生成的氢气的总量，可采用的方法是的pH从变为时（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
5、&氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染+ 尽 + NiOQK） -何0叭充电的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是 根据此反应式判断，下列叙述中正确的是A.电池放电时，电池负极周围溶液的 PH不断增大B.电池放电时，镍元素被氧化C.电池充电时，氢元素被还原D.电池放电时，H2是负极9.用惰性电极电解 M(NO) x的水溶液，当阴极上增重 ag时，在阳10.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十十2巴正极巩6 +斗才 +E0/ +2 = PbS5 +2H3O今若制得，这时电池内消耗的 HSO的物质的量至少是将分别盛有熔融的氯化钾、
6、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比:2:3 :2:1 :3:1 :3:212.右图中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极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是a极板b极析X电极Z溶液(A3锌石墨负极OlSOq(S)石墨石墨负极NaOH(0银轶正极(D)铜石墨负极CuClz13.将Al片和Cu片用导线相连，一组插入浓HNO溶液中，一组插入别为14.盐溶液电解时，在相同时间作用下，析出金属物质的量取决于A电极的性质 B 电流强度C所加电压 D 金属离子的价数15. A、B、C三个电解槽，A槽是CuCl2水溶液，纯铜片做阴
7、极，B、C都是AgNO水溶液，纯银丝做阴极，先将A B槽并联，再与C槽串联进行电解，当B槽中银丝质量增加，C槽银丝质量增加时，A槽中铜 片质量增加为16.锂电池是新型高能电池，它以质轻、容量大而受到普遍重视，目前已经制成多种功能的锂电池，某种锂电池的总反应可表示为 Li +Mn（2H LiM nQ,若该电池提供电量，则消耗正极材料的质量约为（其他损耗忽略不计）二、综合题（共86 分）理方法:以铁作为电极进行电解: 鼓入空气，经过一段时间后，使废水中的含铬（有毒）量降到可排放 的标准。其原理是: 将Cr2O2-离子还原为可溶性三价铬离子;在电解除铬过程中，溶液的pH不断升高，使工业废水由酸性变为
8、碱 性，再把三价铬离子变成不溶性氢氧化物除去。 根据上述原理回答下 列问题:（1）用铁作为电极电解时，电极反应式为：阳加入食盐的目的是(2)在水溶液中将 Cr2O2-离子还原成 Cr3+离子的还原剂为溶液中的离子，此氧化还原反应的离子方程式(3)在处理废水的过程中，溶液的pH不断升高，由酸性变为碱性是通途径来实现的。将 Cr3+转变成不溶性氢氧化物的离子方程式18.(30分)人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需 要。在现代生活、生产和科学技术的发展中，电池发挥着越来越重要 的作用，大至宇宙火箭、人造卫星、空间电视转播站、飞机、轮船, 小至电脑、收音机、照相机、电话、助听器、电子手表
9、、心脏起搏器 等，都离不开各式各样的电池。以下每小题中的电池即为广泛使用于 日常生活、生产和科学技术等方面的实用电池，请根据题中提供的信 息，填写空格。(1)电子表和电子计算器中所用的是钮扣式的微型银锌电池，其电极分别为Ago和Zn,电解液为KOH溶液。工作时电池总反应为:AgO+Z n+bO=2Ag+Z n( OH)a -7 ” Zn )电极反应式为：正极（2）蓄电池在放电时起原电池作用，在充电时起电解池的作用。爱迪生蓄电池Fe+NiQ+2HLlFe(OH)2+Ni(OH)2。溶液。(3)1991年我国首创以铝一空气一海水电池为能源的新型海水标志灯已经研制成功。这种灯以海水为电解质溶液，靠空
10、气中的氧使铝不 断氧化而产生电流。只要把灯放入海水数分钟就发出耀眼的闪光， 其 能量比干电池高2050倍。试写出这种新型电池的电极反应式：正(4)熔融盐燃料电池具有高的发电效率， 因而受到重视。可用Li2CQ 和Na2CO的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO的混 合气为正极助燃气，制得在650C下工作的燃料电池。已知负极反应 式为：2CO+2CO=4C(2+4e。则正极反应式为 总电池反应式为(5)氢镍电池是新型的二次电池，它的突出优点是循环寿命长，1987年起在地球同步轨道条件下工作寿命超过 10年。其正极为氧化镍,负极为氢电极。电解质溶液为密度 cm3左右的氢氧化钾水溶液。电
11、池总反应为：H2+2NiOOH2Ni(OH)2。则放电时的电极反应式为：正,负极19.(6分)银制器皿日久表面因生成硫化银而变黑色。有人设计用 原电池原理加以除去，其具体做法是：将一定浓度的食盐水放入一铝 制容器中，再将表面变黑的银器沉入其中，放置一段时间后，不仅能 褪去黑色，而且还不损失银。试回答:(1)该原电池的负极反应式是(2)该原电池的总反应式是20.(13分)取Pt和Zn为电极材料埋入人体内作为心脏起搏器的能源，它跟人体的体液中含有一定浓度的溶解 Q、H+和Zn2+进行作用。(2)该电池在、40uw条件下进行工作，贝y工作电流为(3)将5g锌埋入人体内，则可维持多少年才需要第二次手术
12、进行更换(取二位有效数字)(4)心脏起搏器是一种人造心脏激励器。 它向心脏发送小的电脉冲, 以使心脏有规则地跳动。大多数起搏器是由锂电池或银锌电池驱动。有一种心脏起搏器中使用的新型 Li 12电池使用寿命可超过10年, 其反应可简化为：2Li+l 2=2Lil。则工作时负极的电极反应，根据你所学的碱金属的有关知识判断:“不能”)原因是21.(10分)如右图所示是某位同学设计的一个进行电解硫酸铜溶液实验的电路。电源由 10个电压为的电池串联组成电池组，测得其总内阻为Q,电解质溶液为 500mL L的硫酸铜溶液，以铂做电极。20min后a极增重(设电解过程中溶液体积保持不变，且不考虑电解池的反电动
13、势)(3)若要使电解池中溶液恢复至电解前的状态，可加入A CuSC4 固体 B 水 C CuO D Cu(OH) 2(4)电解后溶液的pH值为22.(10分)如右图所示，一金属杆 ab在两水平平行的导轨间向右做匀速直线运动，其速度为v = 1m/s,导轨电阻不计。导轨间的宽度为I = 1m其间有一竖直向下的匀强磁场，磁感强度 B= 1T,现用导线与插入电解槽中两惰性电极 CD相连，回路的总电阻为1Q,电解液为CuSO问:(I )哪一个电极为负极，析出何种物质(2)写出电解CuSO水溶液的离子方程式。(3)析出的物质质量为多少克参考答案、选择题二、综合题17. (1)阳极：Fe-2e=Fe2+，
14、阴极：2H+2e=Hlt，加入食盐的目的是增大溶液的导电性。(2) Fe 2+， Cr2O72- +6 Fe2+14H+=2 Cr 3+6 Fe3+7H2O。(3)上述离子反应消耗H+和阴极H+放电生成氢气 Cr 3+3 0H二Cr(0H)3j, FeQH。18. ( 1 )电子从 Zn流向AgO 电流流向则相反；正极:Ag0+2e+l2O=2Ag+20H负极：Zn-2e+2 OH二 Zn(0H)2;增大2 ) 正 极 为 NiO2 ， NiO2+2e+2H2O=Ni(OH)2+2OH- ； Fe(OH)2+2e=Fe+2O H 碱性- 3+(3)正极：3O+12e+6HO=12OHl 负极：
15、4AI-12e=4AI 。(4)正极：Q+2COMe=2CO-，总反应：2CO+2CQ5)正极： 2NiOOH+2e+2H2O= 2Ni(OH)2+2OH-, 负极： H2-2e+2OH-=2H2O。2AI+3Ag2S+6HO=2AI(OH J +6AgJ +3HSf20（1）正极反应式为： O24H+4e=2H2O；2+负极反应式为： 2Zn4e=2Zn（2）工作电流：X 10 5A（3）在Zn反应完毕之前要进行第二次手术更换 Zn,反应完毕所需要的时间为4）负极：t = x 108s =年。考虑实际情况，答案应取年。2Li-2e=2Li +,不能,原因是： Li 在常温时能跟水剧烈反 应。21（1）负3) C22. (1)由右手定则判断金属杆的a为正极，故电解槽中D为负极, 析出铜。(2)离子方程式：2CU+2HO 2CU+0 2匸 +4H(3)感生电动势= 1V;电流I = 1A;通过电解槽的电量：Q= 5C;可析出的铜的物质的量为：n=x I。-5mol;其质量为：X 10-3g。
