届二轮复习 原电池与电解池的综合 专题卷全国通用.docx

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届二轮复习原电池与电解池的综合专题卷全国通用

原电池与电解池的综合

1.蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置，有一种蓄电池在充电（电解池）和放电（原电池）时发生的反应是NiO2+Fe+2H2O

Fe（OH）2+Ni（OH）2，用该蓄电池电解（阴、阳极均为惰性电极）M（NO3）x溶液时，若此蓄电池工作一段时间后消耗0.36g水。

电解M（NO3）x溶液时某一极质量增加mg，金属M的相对原子质量（用m、x表示）的计算式为（　　）

A．20mx

B．20x/m

C．25mx

D．50m/x　

2.某蓄电池放电、充电的反应式为Fe+Ni2O3+3H2O

Fe（OH）2+2Ni（OH）2，下列推断中正确的是（　　）

①放电时，Fe为正极，Ni2O3为负极

②充电时，阴极上的电极反应式是：

Fe（OH）2+2e﹣===Fe+2OH﹣

③充电时，Ni（OH）2为阳极④蓄电池的电极必须浸在某碱性溶液中

A．①②③

B．①②④

C．①③④

D．②③④

3.Li﹣SO2电池具有输出功率高和低温性能好等特点。

电解质是LiBr，溶剂是碳酸丙烯酯和乙腈，电池反应为2Li+2SO2Li2S2O4。

列说法正确的是（　　）

A．该电池反应为可逆反应

B．放电时，Li+向负极移动

C．充电时，阴极反应式为Li++e﹣===Li

D．该电池的电解质溶液可以换成LiBr的水溶液

4.根据下图判断，下列叙述正确的是（　　）

A．K与N连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH增大

B．K与N连接时，X为氯化钠，石墨电极反应：

2H＋＋2e－===H2↑

C．K与M连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH增大

D．K与M连接时，X为氯化钠，石墨电极反应：

4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

5.某小组为研究电化学原理，设计如图装置。

下列叙述不正确的是（　　）

A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出

B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu

C．无论a和b是否用导线连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色

D．a和b分别连接直流电流正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动

6.利用如图所示装置可以模拟钢铁的电化学防护。

下列说法正确的是（　　）

A．若X为锌棒，开关K置于M处，铁极发生还原反应

B．若X为碳棒，开关K置于N处，X极发生还原反应

C．若X为碳棒，开关K置于N处，可加快铁的腐蚀

D．若X为锌棒，开关K置于M处，可加快铁的腐蚀

7.如图是模拟电化学反应装置图。

下列说法正确的是（　　）

A．开关K置于N处，则铁电极的电极反应式：

Fe－2e－===Fe2＋

B．开关K置于N处，可以减缓铁的腐蚀

C．开关K置于M处，则铁电极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑

D．开关K置于M处，电子从碳棒经开关K流向铁棒

8.利用下图装置进行实验，甲乙两池均为1mol·L－1的AgNO3溶液，A、B均为Ag电极。

实验开始先闭合K1，断开K2。

一段时间后，断开K1，闭合K2，电流计指针偏转（Ag＋浓度越大氧化性越强）。

下列说法不正确的是（　　）

A．闭合K1，断开K2后，A电极增重

B．闭合K1，断开K2后，乙池溶液浓度上升

C．断开K1，闭合K2后，A电极发生氧化反应

D．断开K1，闭合K2后，

向B电极移动

9.某小组为研究电化学原理，设计如图装置。

下列叙述不正确的是（　　）

A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出

B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu

C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色

D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动

10.某兴趣小组设计如下图所示微型实验装置。

实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流计G指针偏转。

下列有关描述正确的是（　　）

A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为2H＋＋2Cl－

Cl2↑＋H2↑

B．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红

C．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为Cl2＋2e－===2Cl－

D．断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极

11.图中的A为直流电源，B为渗透饱和氯化钠溶液和酚酞溶液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B上的c点显红色。

请填空：

（1）电源A中a点为________极。

（2）滤纸B上发生的总反应方程式为____________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K点，使c、d两点短路，则电极e上发生的反应为________________________________________________________________________，

电极f上发生的反应为_______________________________________________，电镀槽中盛放的电镀液可以是________或__________（只要求填两种电解质溶液）。

12.利用下图装置，可以模拟铁的电化学防护。

若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于________处。

若X为锌，开关K置于________处。

13.下图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。

（指示剂的pH变色范围：

6.8～8.0，酸色—红色，碱色—黄色）

回答下列问题：

（1）下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是________（填编号）；

①A管溶液由红变黄　②B管溶液由红变黄　③A管溶液不变色　④B管溶液不变色

（2）写出A管中发生反应的反应式：

_____________________________________________；

（3）写出B管中发生反应的反应式：

__________________________________________；

（4）检验a管中气体的方法是_____________________________________________________；

（5）检验b管中气体的方法是_____________________________________________________；

（6）电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是___________________。

14.某课外活动小组准备用如下图所示的装置进行实验。

现有甲、乙、丙三位同学分别选择了如下电极材料和电解质溶液：

（1）甲同学在实验中将电键K5闭合，Zn电极上的电极反应式为________________________________________________________________________。

（2）乙同学准备进行电解CuCl2溶液的实验，则电解时的总反应方程式为________________________________________________________________________。

实验时应闭合的电键的组合是__________________（从下列五项中选择所有可能组合，第（3）小题也在这五项中选择）。

A．K1和K2B．K1和K3

C．K1和K4D．K2和K3

E．K2和K4

（3）丙同学准备在Fe上镀Cu，选择了用某种盐来配制电镀液，则该盐中应含的阳离子为________，实验时，应闭合的电键的组合是________。

15.在一个U形管里盛有氯化铜溶液，插入两块锌片作电极，按下图连接。

（1）如果把电键K接A，该装置应是________，

电极

（1）是________极，电极反应为________；

电极

（2）是________极，电极反应为________。

（2）上述反应进行5min后，转换电键K到C，则这一装置是________________________________________________________________________，

电极

（1）是________极，电极反应为________________________________________________；

电极

（2）是________极，电极反应为____________________________________________。

电流的方向是从________流向________。

16.如图装置中，A、B中电极为多孔的惰性电极；C、D为夹在湿的Na2SO4滤纸条上的铂夹，a、b为电源两极。

在A、B中充满KOH溶液后使其倒立于盛有KOH溶液的水槽中。

切断K1，闭合K2、K3，通直流电，电解一段时间后A、B中均有气体产生，如图所示。

（1）电源的a极为________（填“正极”或“负极”）。

（2）在湿的Na2SO4滤纸条中心滴KMnO4溶液，紫色向________电极（填C或D）靠近。

（3）写出A电极反应式：

_____________________________________________________。

（4）若电解一段时间后A、B中均有气体包围电极。

此时切断K2、K3，闭合K1，电流表的指针发生偏转，此时B极的电极反应式为______________________________________________。

17.请按要求回答下列问题。

（1）根据图1回答①②：

①若断开K2，闭合K1。

A电极可观察到的现象___________________________________________________；

B极的电极反应式为______________________________________________________。

②若断开K1，闭合K2，A电极可观察到的现象是_____________________________________；

B极的电极反应式为______________________________________________________。

（2）根据图2回答③④：

③将较纯净的CuSO4溶液放入如图所示的装置中进行电解，石墨电极上的电极反应式为________________________________________________________________________，

电解反应的离子方程式为____________________________________________________。

④实验完成后，铜电极增重ag，石墨电极产生标准状况下的气体体积________L。

答案解析

1.C

【解析】电解M（NO3）x溶液时某一极质量增至mg，则Mx++xe﹣===M，n（H2O）=

=0.02mol，发生2H2O

2H2↑+O2↑～4e﹣，由电子守恒可知，存在xH2O～2M，n（M）=0.02mol×

=

mol，金属M的相对原子质量为

=25mx。

2.D

【解析】①由放电时的反应可以得出铁做还原剂失去电子，Ni2O3做氧化剂得到电子，即正极为Ni2O3、负极为Fe，故①错误；

②充电可以看作是放电的逆过程，即阴极为原来的负极，所以电池放电时，负极反应为Fe+

2OH﹣﹣2e﹣===Fe（OH）2，所以电池充电过程时阴极反应为Fe（OH）2+2e﹣===Fe+2OH﹣，故②正确；

③充电时，阴极发生Fe（OH）2+2e﹣====2OH﹣，阳极发生2Ni（OH）2+2OH﹣﹣2e﹣=Ni2O3+3H2O，Ni（OH）2做阳极，故③正确；④根据总反应Fe+Ni2O3+3H2O===Fe（OH）2+2Ni（OH）2，可以判断出铁镍蓄电池放电时Fe作负极，发生氧化反应，为还原剂，失电子生成Fe2+，碱性电解质中最终生成Fe（OH）2，所以电解质溶液是碱，故④正确；

故选D。

3.C

【解析】电池反应为2Li+2SO2

Li2S2O4，不是可逆反应，指的是充放电时（条件不一样）反应方向相反，A错误；原电池工作时，阳离子向正极移动，B错误；充电时，阴极上发生得电子的还原反应，电极反应式为Li++e﹣===Li，C正确；Li可以与水反应，故电解质应为非水材料，即电解质溶液不能换成LiBr的水溶液，D错误。

4.A

【解析】A项，K与N连接时构成原电池，X为硫酸，发生析氢腐蚀，铁作负极，失去电子被氧化，石墨作正极，氢离子在正极表面得到电子，一段时间后溶液的pH增大；B项，K与N连接时构成原电池，X为氯化钠，铁发生吸氧腐蚀，石墨电极反应：

2H2O＋O2＋4e－===4OH－；C项，K与M连接时构成电解池，X为硫酸，石墨作阳极，铁作阴极，相当于电解水，一段时间后硫酸的浓度增大，溶液的pH减小；D项，K与M连接时构成电解池，X为氯化钠，石墨作阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑。

5.D

【解析】a和b不连接时，铁与CuSO4溶液发生反应：

Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，A项正确；a和b用导线连接时，组成了原电池，Fe为负极，Cu为正极，铜片上发生还原反应：

Cu2＋＋2e－===Cu，铁片上发生氧化反应：

Fe－2e－===Fe2＋，B项正确；通过以上分析可知，无论a和b是否用导线连接，均发生反应：

Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，故溶液均从蓝色（Cu2＋的颜色）逐渐变成浅绿色（Fe2＋的颜色），C项正确；a和b分别连接直流电源正、负极时，构成电解池，铜片为阳极，铁片为阴极，Cu2＋应向阴极（铁电极）移动，D项错误。

6.A

【解析】A形成原电池，锌为负极，铁为正极，铁被保护，正确；B形成电解池，X极为阳极，发生氧化反应，错误；C形成电解池，铁为阴极，铁被保护，可减缓铁的腐蚀，错误；D形成原电池，锌为负极，铁为正极，发生还原反应，铁被保护，D错误。

7.B

【解析】开关K置于N处，构成电解池，铁电极为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，铁的腐蚀减缓；开关K置于M处，构成原电池，铁电极为负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，电子从铁棒经开关K流向碳棒。

8.D

【解析】闭合K1，断开K2后，该装置为电解池，A电极为阴极，Ag＋＋e－===Ag，B电极为阳极，Ag－e－===Ag＋，A电极增重，A正确；溶液中

向阳极区（乙池）移动，AgNO3浓度上升，B正确。

断开K1，闭合K2后，电流计指针偏转，说明形成了原电池，根据Ag＋浓度越大氧化性越强，乙池中Ag＋浓度大，得电子，发生还原反应，B电极为正极；则A电极为负极，发生氧化反应，C正确；电池内部电解质溶液中，阴离子向负极移动，所以

向A电极移动，D错误。

9.D

【解析】a、b不连接，未形成原电池，Cu2＋与Fe在接触面上直接反应，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，A正确；a、b用导线连接，形成原电池，铜片作正极，Cu2＋在该电极上得电子，B正确；由上可知，a、b连接与否，溶液中的Cu2＋均得电子，发生还原反应生成Cu，Fe均失电子，发生氧化反应生成Fe2＋，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色，C正确；a与电源正极相连时，Cu片作阳极，Cu－2e－===Cu2＋，Fe作阴极，Cu2＋＋2e－===Cu，Cu2＋向阴极移动，D错误。

10.D

【解析】断开K2，闭合K1时，该装置为电解池，两极均有气泡产生，活性电极铜为阴极，2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，石墨为阳极，2Cl－－2e－===Cl2↑；总反应为2Cl－＋2H2O

Cl2↑＋H2↑＋2OH－，A错误；铜电极附近溶液中因有OH－生成，使酚酞溶液变红色，B错误。

断开K1，闭合K2时，装置为原电池，只能是氢气燃料电池，铜电极为负极，H2－2e－＋2OH－===2H2O，石墨为正极，Cl2＋2e－===2Cl－，C错误，D正确。

11.

（1）正　

（2）2NaCl＋2H2O

H2↑＋Cl2↑＋2NaOH　

（3）Zn－2e－===Zn2＋　Zn2＋＋2e－===Zn

ZnSO4溶液　ZnCl2溶液

【解析】

12.N　M或N

【解析】金属的防护有牺牲阳极的阴极保护法和外加电源的阴极保护法。

若X为碳棒，若组成原电池，铁为负极，腐蚀被加速，只能组装为电解池，将铁和电源负极相连，作阴极，才可减缓铁的腐蚀，要求K置于N处。

若开关K置于M处，形成原电池，锌作负极，铁为正极，牺牲负极金属保护正极金属，习惯称为牺牲阳极保护法（或牺牲阳极的阴极保护法）；若将K置于N处，也可保护铁。

13.

（1）①④

（2）2H＋＋2e－===H2↑、Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓

（3）4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

（4）用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰

（5）用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃

（6）溶液呈红色，白色沉淀溶解（或大部分溶解）

【解析】

（1）A管内电极为电解池的阴极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，H＋来自于水的电离，由于H＋不断放电，电极附近溶液中c（OH－）>c（H＋），溶液由酸性变为碱性，颜色由红变黄；一段时间后A管内Mg2＋与OH－结合生成Mg（OH）2白色沉淀；B管内电极为电解池的阳极，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，水电离出的OH－不断放电致使B管内溶液酸性增强，但溶液仍显红色。

若电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内，B管溶液中的H＋会溶解A管内生成的Mg（OH）2沉淀，溶液仍是MgSO4溶液，颜色仍显红色。

14.

（1）Zn－2e－===Zn2＋　

（2）CuCl2

Cu＋Cl2↑　CD　（3）Cu2＋　D

【解析】

（1）甲同学在实验中将电键K5闭合，形成Cu－Zn－稀硫酸的原电池，Zn较活泼，失电子：

Zn－2e－===Zn2＋。

（2）乙同学准备进行电解CuCl2溶液的实验，形成电解池，需外加电源，需闭合K1和K4或K2和K3，电解CuCl2溶液实质是电解溶质CuCl2：

CuCl2

Cu＋Cl2↑。

（3）丙同学准备在Fe上镀Cu，所以Cu作电镀池的阳极，Fe作电镀池的阴极，电解液中含Cu2＋。

15.

（1）电解池　阳　Zn－2e－===Zn2＋　阴极　Cu2＋＋2e－===Cu

（2）原电池　负　Zn－2e－===Zn2＋　正　Cu2＋＋2e－===Cu　Zn

（2）流向Zn

（1）。

【解析】

（1）电键K接A，有外接电源，为电解池，与正极相连的Zn

（1）为活性阳极，失电子发生氧化反应，电极反应：

Zn－2e－===Zn2＋；Zn

（2）是阴极，得电子发生还原反应，电极反应：

Cu2＋＋2e－===Cu。

（2）电解5min后，转换电键K到C，此时形成原电池，Zn

（1）为负极，电极反应：

Zn－2e－===Zn2＋；表面有一层铜的Zn

（2）为正极，电极反应：

Cu2＋＋2e－===Cu，电流从正极流向负极。

16.

（1）负极

（2）D

（3）4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

（4）H2－2e－＋2OH－===2H2O

【解析】

（1）切断K1，闭合K2、K3，通直流电，电极A、B及KOH溶液构成电解池，根据离子的放电顺序，溶液中氢离子、氢氧根离子放电，分别生成氢气和氧气，氢气和氧气的体积比为2∶1，通过图像可知，B极气体体积大，为氢气，则A极为氧气，即B极是阴极，A极是阳极，a是负极，b是正极。

（2）浸有硫酸钠的滤纸和电极C、D与电源也构成了电解池，因为a是负极，b是正极，所以C是阴极，D是阳极，电解质溶液中的钾离子向阴极移动，高锰酸根离子向阳极移动，所以D极呈紫色；

（3）A极上氢氧根离子失电子生成氧气和水，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑或2H2O－4e－===4H＋＋O2↑；

（4）切断K2、K3，合闭K1，电解一段时间后，A、B中均有气体包围电极，此装置构成氢氧燃料原电池，B极上H2失电子，形成负极，在碱性溶液中的电极反应：

H2－2e－＋2OH－===2H2O

17.

（1）①锌不断溶解　Cu2＋＋2e－===Cu　②锌极镀上一层红色的铜　Cu－2e－===Cu2＋

（2）③4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　2Cu2＋＋2H2O

2Cu＋O2↑＋4H＋　④0.175a

【解析】

（1）①断开K2，闭合K1，则构成原电池。

Zn为负极，失去电子变为Zn2＋进入溶液；Cu为正极，其电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu。

②断开K1，闭合K2，则构成电解池，A极为阴极，有红色铜在Zn极表面析出；B极为阳极，Cu失去电子变成Cu2＋进入溶液。

（2）①图2中石墨为阳极，其电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑或2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，总电解反应式为2Cu2＋＋2H2O

2Cu＋O2↑＋4H＋。

②根据转移电子守恒得，

×2＝

×4，V＝0.175aL。