原电池、电解池综合练习

六、原电池、电解池综合练习【例题精选】：例1：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极板x电极Z溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2解析：通电后a极板增重，表明溶液中金属阳离子在a极板上放电，发生还原反应析出了金属单质，因此可确定a极板是电解池的阴极，与它相连接的直流电源的x极是负极。选项C中x极为正极，故C不正确。A中电解液为CuSO4溶液，阴极a板上析出Cu而增重，阳极b板上由于OH－离子放电而放出无色无臭的O2，故A正确。B中电解液为NaOH溶液，通电后阴极a上应放出H2，a极板不会增重，故B不正确。D中电解液为CuCl2溶液，阴极a板上因析出Cu而增重，但阳板b板上因Cl－离子放电，放出黄绿色有刺激性气味的Cl2，故D不正确。答案：A。例2：蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。下面是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应：下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是：A．放电时，Fe是负极，NiO2是正极B．蓄电池的电极可以浸入某中酸性电解质溶液中C．充电时，阴极上的电极反应为：Fe(OH)2eFe2OH2D．放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动解析：蓄电池放电时起原电池作用，原电池的负极是较活泼的金属，A正确。放电时，Fe是原电池的负极，Fe失电子被氧化成Fe2+离子。由于负极——Fe的附近聚集较多的Fe2+离子，电解质溶液中的阴离子向负极移动，D不正确。充电时蓄电池起电解池作用，充电时电源的负极应与蓄电池的负极（Fe，此时作为电解池的阴极）相连接，发生还原反应：Fe(OH)2eFe2OH2。C正确。该蓄电池的放电和充电时的电极反应分别是：放电：负极Fe2e2OHFe(OH)2正极NiO2e2HONi(OH)2OH222充电：阴极Fe(OH)2eFe2OH2阳极Ni(OH)2e2OHNiO2HO222可见反应是在碱性溶液中进行的，B不正确。答案：B、D。例3：右图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336mL（标准状态）气体。回答：（1）直流电源中，M为极。（2）Pt电极上生成的物质是，其质量为g。（3）电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为：2∶∶∶。（4）AgNO3溶液的浓度（填增大、减小或不变。下同），AgNO3溶液的pH，H2SO4溶液的浓度，H2SO4溶液的pH。（5）若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的H2SO4溶液为g。解析：电解5.00%的稀H2SO4，实际上是电解其中的水。因此在该电解池的阴极产生H2，阳极产生O2，且VHVO2122∶∶。据此可确定d极为阴极，则电源的N极为负极，M极为正极。在336mL气体中，VH23336224mL2，为0.01mol，VO13336112mol2，为0.005mol。说明电路上有0.02mol电子，因此在b极（Pt、阴极）产生Ag0.021082.16g：，即0.02mol的Ag。则n(e)∶n(Ag)∶n(O2)∶n(H2)=0.02∶0.02∶0.005∶0.01=2∶2∶12∶1.由Ag（阳）电极、Pt（阴）电极和AgNO3溶液组成的电镀池，在通电一定时间后，在Pt电极上放电所消耗溶液中Ag+离子的物质的量，等于Ag电极被还原给溶液补充的Ag+离子的物质的量，因此[AgNO3]不变，溶液的pH也不变。电解5.00%的H2SO4溶液，由于其中的水发生电解，因此[H2SO4]增大，由于[H+]增大，故溶液的pH减小。设原5.00%的H2SO4溶液为xg，电解时消耗水0.01×18=0.18g，则：5.00%x5.02%x0.18，解得：x45.18g。答案：（1）正；（2）Ag、2.16；（3）2∶12∶1；（4）不变、不变、增大、减小；（5）45.18。例4：有一硝酸盐晶体，其化学式表示为M(NO3)x·nH2O经测定其摩尔质量为242g·mol－1。取1.21g该晶体溶于水配成100mL溶液。将此溶液倒入右图所示装置中，用石墨作电极进行电解。当有0.01mol电子通过电极时，溶液中的金属阳离子全部析出，在A极得到金属0.32g。回答：（1）金属M的原子量为，x=，n=。（2）C极为极。（3）电解后溶液的pH为（设电解前后溶液的体积不变）。解析：（1）n1.212420.005mol硝酸盐，含金属M也为0.005mol。M的原子量0.320.00564。MxeMxx0.0110.005解得：x2188+18n=242，n=3。（2）因为金属在A极析出，所以A极是电解池的阴极，则C极是电源的负极。（3）有0.01mol电子通过电极，就有0.01molOH－放电，在溶液中就生成0.01molH+。[H]0.010.10.1molLpH11·，。答案：（1）64、2、3；（2）负；（3）1。【综合练习】：一、选择题：1、下列说法中正确的是：A．在磷酸钠溶液中[Na][PO]3143∶∶B．pH=10的NaOH溶液加水稀释100倍，溶液的pH=12C．0.3molL1·的CH3COOH溶液中的[H+]是0.1molL1·CH3COOH溶液中[H+]的3倍D．100℃时，纯水的pH=6，它显中性2、25mLpH=10的KOH溶液跟50mLpH=10的Ba(OH)2溶液混合，混合溶液的pH是：A．9.7B．10C．10.3D．10.73、在1L浓度为CmolL1·的弱酸HA溶液中，HA、H+和A－的物质的量之和为nCmol，则HA的电离度是。A．n100%B．n2100%C．(n1)100%D．n%4、相同温度、相同物质的量浓度的下列各溶液：①Na2SO3、②Na2SO4、③NaHSO4、④NH4HSO4，按pH由小到大的顺序排列，应是：A．④③②①B．②①③④C．②③④①D．①②③④5、相同物质的量浓度的三种盐溶液：NaX、NaY、NaZ，其溶液的pH依次增大，则它们对应的三种酸的强弱顺序是：A．HXHYHZB．HXHZHYC．HXHYHZD．HXHZHY6、一种一元强酸HA溶液中加入一种碱MOH反应后，溶液呈中性，下列判断正确的是：A．加入的碱过量B．混合前酸与碱中溶质的物质的量相等C．生成的盐不发生水解D．反应后溶液中A－、M＋物质的量浓度相等7、下列四种溶液中，由水电离生成的氢离子物质的量浓度之比（①∶②∶③∶④）是：①pH=0的盐酸②0.1molL1·的盐酸③0.01molL1·的NaOH溶液④pH=11的NaOH溶液A．1∶10∶100∶1000B．0∶1∶12∶11C．14∶13∶12∶11D．14∶13∶2∶38、将体积都为10mL、pH都等于3的醋酸和盐酸，加水稀释至amol和bmol，测得稀释后溶液的pH均为5。则稀释后溶液的体积：A．ab100mLB．ab1000mLC．abD．ab9、在盛有饱和Na2CO3溶液的烧杯中插入惰性电极，保持温度不变，通直流电一段时间后，则：A．溶液的pH增大B．溶液的浓度增大，有一定量的晶体析出C．溶液的浓度不变，有晶体析出D．溶液的pH减小10、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是12HNiO(OH)2Ni(OH)2。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值不断增大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11、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（标准状况），从而可知M的原子量为：A．22.4axbB．11.2axbC．5.6axbD．2.5axb12、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．用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极C．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D．电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极13、在室温下等体积的酸和碱的溶液，混合后pH一定小于7的是：A．pH=3的硝酸跟pH=11的氢氧化钾溶液B．pH=3的盐酸跟pH=11的氨水C．pH=3的硫酸跟pH=11的氢氧化钠溶液D．pH=3的醋酸跟pH=11的氢氧化钡溶液14、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：PbSOPbSO2e424；正极：PbO4HSO2ePbSO2HO24242今若制得Cl20.050mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是：A．0.025molB．0.050molC．0.10molD．0.20mol15、在水电离出的[H]11013molL1·的溶液中，能大量共存的离子组是：A．KFeClNO23、、、B．BaNaClNO23、、、C．NaKHCOSO342、、、D．AlNHSOCl3442、、、16、将0.1molL1·的盐酸100mol和0.1molL1·的偏铝酸钠溶液50mL混合，在所得溶液中：A．[Cl][Al][Na][OH][H]3B．[Na][Cl][Al][OH][H]3C．[Cl][Na][Al][H][OH]3D．[C][Al][Na][H][OH]317、硫化氢水溶液中有如下动态平衡关系：H2SH++HS－，HS－H++S2－，H2OH++OH－。在稀氢硫酸溶液中，下列各关系正确的是：A．[H][HS]2[S][OH]2B．2[H]2[HS][S]2[OH]2C．[H]2[S][OH]2D．[H][HS][S]218、已知0.1molL1·NaHCO3溶液的pH=8.4，0.1molL1·Na2CO3溶液的pH=11.4，则NaHCO3溶液中的[OH－]是Na2CO3溶液中的[OH－]的：A．3倍B．13倍C．103倍D．10－3倍19、用0.1molL1·NaOH溶液滴定100mL0.1molL1·盐酸时，如果滴定误差在01%.（指滴入NaOH溶液的体积）以内，则所得溶液的pH范围为（已知a分别为2、3、4、5时，lga分别为0.30、0.48、0.60、0.70）：A．6.7—7.1B．3.3—10.7C．4.3—9.7D．6—820、用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液时，下列实验操作会引起测定结果偏高的是：①用天平称量NaOH固体时，将NaOH放在右盘，砝码放在左盘，并移动游码使之平衡。②配制NaOH溶液时，将称量的NaOH固体溶于水后立即移入容量瓶，并加蒸馏水至刻度线。③用蒸馏水洗净锥形瓶后盛入待测NaOH溶液进行滴定。④用蒸馏水洗净酸滴定管后盛入标准盐酸进行滴定。⑤滴定终点读取酸滴定管数据时，仰视刻度线。A．①⑤B．②④⑤C．②③④⑤D．①②③④⑤二、填空题：1、现有A、B、C、D四种金属，若将A和B用导线相连，浸入稀硫酸中，A上有气泡产生；若将D放入B的硝酸盐溶液中，D表面有B析出；若在含有A和C两种离子的盐溶液中进行电解，阴极上有C析出。试判断，这四种金属还原性递减的顺序是，若四种金属之一是铜，铜可能是，不可能是。2、在一定温度下，冰醋酸加水稀释的过程中，溶液的导电能力如右图所示。回答：（1）“0”点导电能力为0的理由，（2）a、b、c三点溶液的pH由小到大的顺序是，（3）a、b、c三点中电离度最大的是，（4）若使c点溶液中[CH3COO－]增大，溶液的pH也增大，可加入的物质有：①、②、③。3、如下图所示，烧杯中都盛有稀硫酸。（1）中反应的离子方程式为