原电池与电解池练习(附答案)

[综合能力测试]

一、选择题（每题4分，共64分）

1．钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是 A.2H++2e == H2↑ B.Fe2++2e == Fe C.2H2O+O2+4e == 4OH- D.Fe3++e == Fe2+ 2．以下现象与电化腐蚀无关的是

A 黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿 B 生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈 C 锈质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈 D 银质奖牌久置后表面变暗

3．A、B、C是三种金属,根据下列①、②两个实验,确定它们的还原性强弱顺序为 ①将A与B浸在稀硫酸中用导线相连,A上有气泡逸出,B逐渐溶解

②电解物质的量浓度相同的A、C盐溶液时,阴极上先析出C(使用惰性电极) A.A>B>C B.B>C>A C.C>A>B D.B>A>C 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，Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e→Cu或Ag++e→Ag在电极上放电，电极上析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为

A．1.62g B.6.48g C.3.24g D.12.96g

6．100 mL浓度为2 mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成的氢气的总量，可采用的方法是

A．加入适量的6 mol/L的盐酸 B．加入数滴氯化铜溶液 C．加入适量蒸馏水 D．加入适量的氯化钠溶液

7．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

8．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（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

1

（标准状况）：从而可知M的原子量为 A.

22.4ax11.2ax B. bb C.

5.6ax2.5ax D. bb10．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:

今若制得Cl20.050mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是 A.0.025mol B.0.050mol C.0.10mol D.0.20mol

11．将分别盛有熔融的氯化钾、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、铝的物质的量之比为 A.1:2:3 B.3:2:1 C.6:3:1 D.6:3:2

12．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

13．将Al片和Cu片用导线相连，一组插入浓HNO3溶液中，一组插入稀NaOH溶液中，分别形成了原电池，则在这两个原电池中，正极分别为 A Al片、Cu片 B Cu片、Al片 C Al片、Al片 D Cu片、Cu片

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，纯铜片做阴极，B、C都是AgNO3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0.108g，C槽银丝质量增加0.216g时，A槽中铜片质量增加为 A 0.216g B 0.108g C 0.064g D 0.032g

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＋MnO2→LiMnO2，若该电池提供0.5C电量，则消耗正极材料的质量约为（其他损耗忽略不计）

－

A 3.5g B 7g C 4.52×104g D 43.5g

二、综合题（共86分） 17．（17分）工业上为了除去含Cr2O72-离子的酸性废水，采用以下处理方法： 往工业废水中加入适量的食盐水1~2g/L； 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Cr2O72-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碱性，再把三价铬离子变

2

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：阳极 ，阴极 ；加入食盐的目的是 。

(2)在水溶液中将Cr2O72-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是 。 (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过 和 途径来实现的。

(4)将Cr3+转变成不溶性氢氧化物的离子方程式为 ，同时还有 沉淀生成。 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、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Ag2O和Zn，电解液为KOH溶液。工作时电池总反应为：Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2。 ①工作时电流从 极流向 极（两空均选填“Ag2O”或“Zn”）。 ②电极反应式为：正极 ，负极 。 ③工作时电池正极区的pH （选填“增大”“减小”或“不变”）。 （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 放电 分别在充电和放电时发生的反应为：Fe+NiO2+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2。

充电

①放电时，正极为 。正极的电极反应式为 。 ②充电时，阴极的电极反应式为 。 ③该蓄电池中的电解质溶液应为 （选填“酸性”或“碱性”）溶液。

（3）1991年我国首创以铝—空气—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20~50倍。试写出这种新型电池的电极反应式：正极 ，负极 。 （4）熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。已知负极反应式为：2CO+2CO32-=4CO2+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1.3g/cm3左右的氢氧化钾水溶液。电池总反应为：H2+2NiOOH2Ni(OH)2。则放电时的电极反应式为：正极 ，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 ；

3

（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O2、H+和Zn2+进行作用。

（1）其正极的反应式为 负极的反应式为 （2）该电池在0.8V、40uw条件下进行工作，则工作电流为 A。 （3）将5g锌埋入人体内，则可维持多少年才需要第二次手术进行更换（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—I2电池使用寿命可超过10年，其反应可简化为：2Li+I2=2LiI。则工作时负极的电极反应为 ，根据你所学的碱金属的有关知识判断：该新型锂电池中能否用LiI水溶液作电解液？ （选填“能”或“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1.5V的电池串联组成电池组，测得其总内阻为0.5Ω，电解质溶液为500mL，1.0mol/L的硫酸铜溶液，以铂做电极。20min后a极增重 1.6g（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势）。 （1）M是 极，b是 极； （2）电解池的平均电阻是 Ω；

（3）若要使电解池中溶液恢复至电解前的状态，可加入 A CuSO4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l＝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1Ω，电解液为CuSO4，问： （l）哪一个电极为负极，析出何种物质？ （2）写出电解CuSO4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

一、选择题

1.C 2.D 3.D 4.C 5.B 6.B 7.B 8.CD 9.C 10.C 11.D 12.A 13.A 14.BD 15.D 16.C 二、综合题

17．(1) 阳极：Fe-2e=Fe2+，阴极：2H++2e=H2↑，加入食盐的目的是增大溶液的导电性。 (2) Fe2+，Cr2O72-+6 Fe2++14H+=2 Cr3++6 Fe3++7H2O。

4

(3)上述离子反应消耗H+和阴极H+放电生成氢气 (4) Cr3++3 OH-=Cr(OH)3↓，Fe(OH)3。 18．（1）①电子从Zn流向Ag2O，电流流向则相反；②正极：Ag2O+2e+H2O=2Ag+2OH-,负极：Zn-2e+2 OH-= Zn(OH)2；③增大

（2）正极为NiO2， NiO2+2e+2H2O=Ni(OH)2+2OH-；②Fe(OH)2+2e=Fe+2OH-；③碱性 （3）正极：3O2+12e+6H2O=12OH-，负极：4Al-12e=4Al3+。 （4）正极：O2+2CO2+4e=2CO32-，总反应：2CO+O2=2CO2。

（5）正极：2NiOOH+2e+ 2H2O = 2Ni(OH)2+2OH-,负极：H2-2e+2OH-=2H2O。 19．（1）Al-3e=Al3+

2Al+3Ag2S+6H2O=2Al(OH)3↓+6Ag↓+3H2S↑ 20．（1）正极反应式为：O2＋4H+＋4e==2H2O； 负极反应式为：2Zn－4e==2Zn2+

－

（2）工作电流：5.0×105A （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t＝2.96×108s＝9.386年。考虑实际情况，答案应取9.3年。

（4）负极：2Li-2e=2Li+，不能，原因是：Li在常温时能跟水剧烈反应。 21．（1）负 阳 （2）3.24 （3）C （4）1 22．（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。

电解

（2）离子方程式：2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+

（3）感生电动势ε＝1V；电流I＝1A；通过电解槽的电量：Q＝5C；可析出的铜的物质的

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量为：n＝2.6×105mol；其质量为：1.66×103g。

5