高二原电池、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 B C D a极板 锌 石墨 银 铜 b极板 x电极 Z溶液 石墨 石墨 铁 石墨 负极 负极 正极 负极 CuSO4 NaOH AgNO3 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)22eFe2OH

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)22eFe2OH。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 Fe2e2OHFe(OH)2 正极 NiO22e2H2ONi(OH)22OH 充电：阴极 Fe(OH)22eFe2OH

阳极 Ni(OH)22e2OHNiO22H2O

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VH2∶VO22∶1。据此可确定d极为阴极：

2VH2336224mL：则电源的N极为负极：M极为正极。在336mL气体中：

31为：VO2336112mol：为。说明电路上有电子：因此在b极（Pt、阴极）

3产生Ag：0.021082.16g：即的Ag。则n(e) ∶n(Ag) ∶n(O2) ∶n(H2)=

1∶∶∶0.01=2∶2∶∶1.

2 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×：则：5.00%x5.02%x0.18：解得：x45.18g。

1 答案：（1）正：（2）Ag、：（3）2∶∶1：（4）不变、不变、增大、减

2小：（5）。

例4：有一盐晶体：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。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） 。

1.210.005mol：含金属M也为0.005mol。M的 解析：（1）n盐2420.32。MxxeM 原子量

0.005x1 解得：x2 0.010.005188 + 18 n =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）有电子通过电极：就有0.01mol OH－放电：在溶液中就生成0.01mol H+。

0.01[H]0.1mol·L1，pH1。

0.1 答案：（1）、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]∶[PO34]3∶1

B．pH=10的NaOH 溶液加水稀释100倍：溶液的pH=12

C．mol·L1的CH3COOH溶液中的[H+]是mol·L1 CH3COOH溶液中[H+] 的3倍

D．100℃时：纯水的pH=6：它显中性

2、25 mL pH=10的KOH溶液跟50 mL pH=10的Ba(OH)2溶液混合：混合溶液的pH是： A．9.7 B．10 C．10.3 D．

3、在1 L浓度为Cmol·L1的弱酸HA溶液中：HA、H+和A－的物质的量之

和为nC mol：则HA的电离度是。

A．n100%

B．

n100% 2C．(n1)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．④<③<②<① B．②<①<③<④ C．②<③<④<① D．①<②<③<④ 5、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．HX7、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 ②mol·L1的盐酸 ③mol·L1的NaOH溶液

④pH = 11的NaOH溶液 A．1∶10∶100∶1000 C．14∶13∶12∶11

B．0∶1∶12∶11

D．14∶13∶2∶3

8、将体积都为10mL、pH都等于3的醋酸和盐酸：加水稀释至a mol和b mol：

测得稀释后溶液的pH均为5。则稀释后溶液的体积： A．ab100mL B．ab1000mL

C．a < b

D．a > b

9、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

1镍电池。氢镍电池的总反应式是H2NiO(OH)Ni(OH)2。 根据此反应

2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a g时：在阳极上同

时产生b L氧气（标准状况）：从而可知M的原子量为：

22.4ax11.2ax5.6ax2.5ax A． B． C． D．

bbbb

12、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：PbSO24PbSO42e ：

 正极：PbO24HSO242ePbSO42H2O

今若制得Cl2ol：这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是： A．0.025 mol B．0.050 mol C．0.10 mol D．

15、在水电离出的[H]11013mol·L1的溶液中：能大量共存的离子组

B．Ba2、Na、Cl、NO3

D．Al3、NH4、SO24、Cl

是：

 A．K、Fe2、Cl、NO3

 C．Na、K、HCO3、SO24

16、将mol·L1的盐酸100 mol和mol·L1的偏铝酸钠溶液50 mL混合：在

所得溶液中： A．[Cl][Al3][Na][OH][H] B．[Na][Cl][Al3][OH][H] C．[Cl][Na][Al3][H][OH] D．[C][Al3][Na][H][OH]

17、硫化氢水溶液中有如下动态平衡关系：H2SH++HS－：HS－

－

：H2OH+ + OH－。在稀氢硫酸溶液中：下列各关系正确的是： A．[H][HS]2[S2][OH] B．2[H]2[HS][S2]2[OH]

C．[H]2[S2][OH] D．[H][HS][S2]

18、已知mol·L1 NaHCO3溶液的：mol·L1 Na2CO3溶液的

H+ + S2

：则NaHCO3溶液中的[OH－]是Na2CO3溶液中的[OH－]的：

1 A．3倍 B．倍 C．103倍 D．10－3倍

3

19、用mol·L1 NaOH溶液滴定mol·L1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：lg a分别为、、、）： A．—7.1 B．—10.7 C．—9.7

D．6—8

20、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．①⑤

B．②④⑤

C．②③④⑤

D．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

：

（2）中的电极反应：Fe： 、Sn： 、Sn极附近溶液的pH（填增大、减小或不变） ：（3）中被腐蚀的金属是 、其电极反应式为 。比较（1）、（2）、（3）中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是 。

三、计算题： 1、某温度下将一定量密度为3的NaCl溶液用石墨电极通直流电：设NaCl恰好完全反应：且无其它反应发生：得到的溶液中氧元素的质量百分含量为80%。（1）求电解后溶液中溶质与溶剂的物质的量之比：（2）求原NaCl溶液的物质的量浓度。

2、稀硫酸和稀盐酸的混合液50mL：加入Ba(OH)2粉末：充分反应过滤得干

－燥沉淀物：母液的pH为13：求原混合溶液中SO24和Cl的物质的量浓度分别为多少？

【答案】： 一、 1、D 6、D 11、C 16、C

2、B 7、A 12、AC 17、A 3、C 8、D 13、D 18、D 4、A 9、C 14、C 19、C 5、C 10、CD 15、B 20、B

二、

1、D>B>A>C：A或C：B或D。

2、（1）冰醋酸未发生电离反应：无自由移动的离子。 （2）b < a < c。 （3）C （4）①加NaOH 固体、②加CH3·COONa固体、③加活泼金属。 3、（1）Fe2HFe2H2 （2）Fe2eFe2、2H2eH2、增大。

Zn2。213。 （3）Zn、Zn2e

三、1、（1）1 ∶10：（2）mol·L1。 2、mol·L1、mol·L1。

部分习题解析：

一、 7、①[H]溶100mol·L1：[OH]水[H]水1014mol·L1：

②[H]溶101mol·L1： [OH]水[H]水1013mol·L1 ③[OH]溶102mol·L1：[H]水1012mol·L1 ④[H]溶1011mol·L1：[H]水1011mol·L1

①∶②∶③∶④1014∶1013∶1012∶10111∶10∶100∶1000。

10、放电时该装置作为原电池：氢元素由0价升高为+1价：H2是负极：H原子失电子变成H+离子：负极周围溶液的pH不断减小。镍元素由+3价降低为+2价：镍元素被还原。因此A、B不正确：D正确。充电时该装置作为电解池：氢元素由+1价降低为0价：氢元素被还原。C正确。

11、电解时阴极增重：说明有金属析出：则电解方程式为：

通电xxMNO3xH2OMxHNO3O2。 设金属M的摩尔质量为M：

24则：

x M——O2

4x5.6ax1 解得：M 4

abbM22.4 14、铅蓄电池的总反应式为：Pb + PbO + 2H2SO42PbSO4+2H2O。电解

NaCl饱和溶液时：电路上有2 mol电子通过时消耗2 mol的H2SO4：此时在阳极应产生1 mol Cl2。若要制得0.050mol Cl2：需消耗H2SO4为0 mol。 18、NaHCO3：：[H+]1=10－：[OH－]1=10－：Na2CO3：：

[H+]2=10 －：[OH－]2=10－：[OH]1∶[OH]2105.6∶102.6103。

19、如果误差为0.1%：即多滴了0.1mL NaOH：混合液中

10140.10.1103521010：： [OH]510：[H]53510[100100.1]10

如果误差为－0.1%：即少滴入了0.1mL NaOH：混合液中

0.101.103[H]5105。 3(100+99.9)10 三、

1、设电解后溶液中含NaOH x mol、H2O y mol：则

16xy40x18y100%80%。

解得：x∶y = 1∶10。电解方程式为：2NaCl + 2H2O2NaOH + H2+Cl2：可知电解前原溶液中含NaCl x mol：含H2O（x + y）mol。当x = 1、y = 10时：

1CNaCl4.48mol·L1。

58.51181101.151000 2、已知n[Ba(OH)2]0.0125mol，n(BaSO4)0.005mol：故可知混合液中

0.005]0.1mol·L1。加入的Ba(OH)2中和掉nH2SO40.005mol。则[SO240.05混合液中的H2SO4后仍余Ba(OH)2：0.01250.0050.0075mol：又母液pH = 13：可知Ba(OH)2中和掉混合液中的HCl仍有剩余：余Ba(OH)2为0.0025 mol：

0.010.2mol·L1。 故与HCl中和的Ba(OH)2为－：则HCl为：[Cl]0.05通电