原电池-电解池及应用练习题

1-1原电池电解池专题练习1．可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为点解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－－3e＝Al(OH)3↓C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极2．右图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色色斑向d端扩散。下列判断正确的是（）A．滤纸上c点附近会变红色B．Cu电极质量减小，Pt电极质量增大C．Z中溶液的pH先减小，后增大D．Z溶液中SO42－向Cu电极定向移动3.如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶（离子在琼胶内可以移动），下列叙述正确的是A.a中铁钉附近呈现红色B.b中铁钉上发生还原反应C.a中铜丝上发生氧化反应D.b中铝条附近有气泡产生4．2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200oC左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。电池总反应为：C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O,电池示意如右图，下列说法不正确的是（）A．a极为电池的负极B．电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极C．电池正极的电极反应为：4H++O2+4e–=2H2OD．电池工作时，1mol乙醇被氧化时就有6mol电子转移5．右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个点极由有机光敏燃料（S）涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：22TiO/STiO/Sh（激发态）+-22TiO/STiO/S+e3I+2e3I[来源:Z2232TiO/S3I2TiO/S+I1-2下列关于该电池叙述错误．．的是：A．电池工作时，是将太阳能转化为电能B．电池工作时，I-离子在镀铂导电玻璃电极上放电C．电池中镀铂导电玻璃为正极D．电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度不会减少6.Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li++FeS+2e-＝Li2S+Fe有关该电池的下列中，正确的是A.Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价B.该电池的电池反应式为：2Li+FeS＝Li2S+FeC.负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+D.充电时，阴极发生的电极反应式为：2Lis+Fe-22eLiFeS7.右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是A．生铁块中的碳是原电池的正极B．红墨水柱两边的液面变为左低右高C．两试管中相同的电极反应式是：Fe－2e－Fe2＋D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀8.某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2＋O2＝2H2O，下列有关说法正确的是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－＝4OH－C.每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2D.H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极9.以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是A．该电池能够在高温下工作B．电池的负极反应为：C6H12O6＋6H2O－24e－6CO2↑＋24H＋C．放电过程中，H＋从正极区向负极区迁移D．在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体22.46L10．铅蓄电池的工作原理为：22442222PbPbOHSOPbSOHO研读右图，下列判断不正确的是A．K闭合时，d电极反应式：24224224PbSOHOePbOHSOB．当电路中转移0．2mol电子时，I中消耗的24HSO为0．2molC．K闭合时，II中24SO向c电极迁移1-3D．K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极11．某同学用电解原理设计一个观察Fe(OH)2沉淀和Fe(OH)2被氧化的实验装置。如图所示，有关该装置的说法正确的是A．断开K2，接通K1，铁棒和石墨棒上都放出大量气泡，两电极附近溶液颜色均无变化B．断开K2，接通K1，仅石墨捧上放出大量气泡，石墨电极附近溶液变红，一段时间后水槽中可见白色沉淀生成且保持较长时间不变色C．断开K2，接通K1，一段时间后再断开K1，接通K2，由于苯层的保护作用，白色沉淀仍能长时间保持不变色D．若先断开K1，接通K2，铁棒和石墨棒上都放出大量气泡，石墨电极附近溶液变红12．右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是A．该系统中只存在3种形式的能量转化B．装置Y中负极的电极反应式为：22O+2HO+4e4OHC．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化13．如图所示，a、b、c均为石墨电极，d为碳钢电极，通电进行电解。假设在电解过程中产生的气体全部逸出，下列说法正确的是【B】A．甲、乙两烧杯中溶液的pH均保持不变B．甲烧杯中a的电极反应式为4OH――4e-＝O2↑＋2H2OC．当电解一段时间后，将甲、乙两溶液混合，一定会产生蓝色沉淀D．当b极增重3.2g时，d极产生的气体为2.24L（标准状况）14．X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。已知：①X可分别与Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共价化合物；②Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物。请回答：（1）Z2Y的化学式是（2）Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是。（3）如图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞的溶液的ZW饱和溶液，C（Ⅰ）、C（Ⅱ）为多孔石墨电极。接通S1后，C(Ⅰ)附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。一段时间后（两玻璃管中液面未脱离电极），断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转。此时：abCuSO4溶液甲cd饱和NaCl溶液乙A1-4C(Ⅰ)的电极名称是（填写正极或负极）；C(Ⅱ)的电极反应式是。（4）铜屑放入稀硫酸不发生反应，若在稀硫酸中加入X2Y2，铜屑可逐渐溶解，该反应的离子方程式是：。15.请回答氯碱的如下问题：（1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k（质量比）生成的产品。理论上k＝（要求计算表达式和结果）；（2）原料粗盐中常含有泥沙和Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl（盐酸）③BaCl2，这3种试剂添加的合理顺序是（填序号）（3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30％以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。①图中X、Y分别是、（填化学式），分析比较图示中氢氧化钠质量分数a％与b％的大小；②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极：；负极：；③这样设计的主要节（电）能之处在于（写出2处）、。14．⑴Na2O⑵2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑⑶负极Cl2+2e—==2Cl—⑷Cu+H2O2+2H+==Cu2++2H2O15：（1）k=M(Cl2)/2M(NaOH)=71/80=1:1.13或0.89（2）③①②(3）①Cl2H2a％小于b％②O2+4e—+2H2O＝4OH—H2－2e—+2OH—＝2H2O③燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度；降低能耗（其他合理答案也给分）【专题训练】一：常规电化学1、钢铁在潮湿空气中发生电化腐蚀时,正极发生的主要反应是：AFe-2e=Fe2+B2H2O+O2+4e=4OH-C4OH--4e=2H2O+O2D2H++2e=H22、X、Y、Z、M代表四种金属元素.金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时,X溶解,Z极上有氢气放出;若电解Y2+1-5和Z2+离子共存的溶液时,Y先析出;又知M2+离子的氧化性强于Y2+离子.则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为：AXZYMBXYZMCMZXYDXZMY3、下列四种装置中，溶液的体积均为250毫升，开始时电解质溶液的浓度均为0.10摩/升，工作一段时间后，测得导线上均通过0.02摩电子，若不考虑溶液体积的变化，则下列叙述正确的是：A工作一段时间后溶液的浓度①＝②＝③＝④B工作一段时间后溶液的pH值：④＞③＞①＞②C产生气体的总体积：④＞③＞①＞②D电极上析出的固体的质量：①＞②＞③＞④4、近年来，加“碘”食盐较多使用了碘酸钾，KIO3在工业上可用电解法制取，以石墨和不锈钢为电极，以KI溶液（加少量K2CrO4）为电解液在一定条件下电解，反应方程式为KI+3H2O电解KIO3+3H2↑。下列有关说法正确的是：A电解时，石墨作阴极，不锈钢作阳极B电解液调节至强酸性比较合适C电解后得到KIO3产品的步骤有：过滤→浓缩→结晶→灼烧D电解中每转移0.6mol电子，理论上可得到21.4g无水KIO3晶体5、电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则①电解池中X极上的电极反应式为。在X极附近观察到的现象是。②Y电极上的电极反应式为，检验该电极反应产物的方法是。（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：①X电极的材料是，电极反应式是。②Y电极的材料是，电极反应式是。（说明：杂质发生的电极反应不必写出）（3）此装置若是在某金属上电镀铜，则：①X电极的材料是，②Y电极的材料是，电解液a选用溶液9、如图所示，E为沾有Na2SO4溶液的滤纸，并加入几滴酚酞。A，B分别为Pt片，压在滤纸两端，R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni的电极材料，它在碱溶液中可以视为惰性电极。G为电流1-6计，K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO4溶液，K打开，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。（1）外电源的正、负极分别是R为____，S为_____。（2）A附近溶液的现象是_______，B附近发生的电极反应式为。（3）滤纸上的紫色点向哪方移动____。（4）当C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间，C、D中气体逐渐减少，主要因为____，有关的反应式为。二、燃料电池：1、将铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即可产生电流，称为燃料电池。下列叙述中正确的是①通人CH4的电极为正极；②正极的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e====4OH-③通人CH4的电极反应式为：CH4＋2O2＋4e====CO2＋2H2O④负极的电极反应式为：CH4+10OH--8e=====CO32-+7H2O⑤放电时溶液中的阳离子向负极移动；⑥放电时溶液中的阴离于向负极移动。⑦工作时正极区pH升高,负极区pH降低A．①③⑤⑦B.②④⑥⑦C.②④⑤⑥D.①②③④2、据报道，最近摩托罗拉（MOTOROLA）公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍，可连续使用1个月才充电一次。假定放电过程中，甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32－。（1）该电池反应的总离子方程为；（2）甲醇在极发生反应（填正或负），电池在放电过程中溶液的pH将（填“下降”或“上升”、“不变”）；若有16克甲醇蒸汽被完全氧化产生电能，并利用该过程中释放的电能电解足量的CuSO4