1、原電池與電解池綜合能力測(cè)試 一、選擇題(每題 4分,共 64分1.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí) , 正極上發(fā)生的電極反應(yīng)是A.2H +2e = H2 B.Fe 2+2e = FeC.2H 2O+O2+4e = 4OH- D.Fe 3+e = Fe2+2.以下現(xiàn)象與電化腐蝕無(wú)關(guān)的是A 黃銅(銅鋅合金制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠B 生鐵比軟鐵芯(幾乎是純鐵容易生銹C 銹質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件,在接觸處易生鐵銹D 銀質(zhì)獎(jiǎng)牌久置后表面變暗3. A 、 B 、 C 是三種金屬 , 根據(jù)下列、兩個(gè)實(shí)驗(yàn) , 確定它們的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)閷?A 與 B 浸在稀硫酸中用導(dǎo)線相連 ,A 上有氣泡逸出 ,B 逐漸溶解電解物質(zhì)的量濃度相同

2、的 A 、 C 鹽溶液時(shí) , 陰極上先析出 C(使用惰性電極 A.ABC B.BCA C.CAB D.BAC4.下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述不正確 .的是 A .把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中,銅片表面出現(xiàn)氣泡B .用鋅片做陽(yáng)極,鐵片做做陰極,電解氯化鋅溶液,鐵片表面出現(xiàn)一層鋅C .把銅片插入三氯化鐵溶液中,在銅片表面出現(xiàn)一層鐵D .把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中,加入幾滴氯化銅溶液,氣泡放出速率加快5.在外界提供相同電量的條件, Cu 2+或 Ag +分別按 Cu 2+2e Cu 或 Ag +e Ag 在電極上放 電,電極上析出銅的質(zhì)量為 1.92g ,則析出銀的質(zhì)量為A . 1.62g B.6.

3、48g C.3.24g D.12.96g6. 100 mL濃度為 2 mol/L的鹽酸跟過(guò)量的鋅片反應(yīng),為加快反應(yīng)速率,又不影響生成的氫 氣的總量,可采用的方法是A .加入適量的 6 mol/L的鹽酸 B .加入數(shù)滴氯化銅溶液C .加入適量蒸餾水 D .加入適量的氯化鈉溶液7.用兩支惰性電極插入 500 mL AgNO 3溶液中,通電電解。當(dāng)電解液的 pH 從 6.0變?yōu)?3.0時(shí)(設(shè)電解時(shí)陰極沒(méi)有氫氣析出,且電解液在電解前后體積變化可以忽略 ,電極上析出銀 的質(zhì)量大約是A . 27 mg B . 54 mg C . 108 mg D . 216 mg8.氫鎳電池是近年開(kāi)發(fā)出來(lái)的可充電電池,它

4、可以取代會(huì)產(chǎn)生污染的銅鎳電池。氫鎳電池 的總反應(yīng)式是 根據(jù)此反應(yīng)式判斷,下列敘述中正確的是A. 電池放電時(shí),電池負(fù)極周圍溶液的 PH 不斷增大B. 電池放電時(shí),鎳元素被氧化C. 電池充電時(shí),氫元素被還原D. 電池放電時(shí), 2H 是負(fù)極9.用惰性電極電解 M (NO 3 x 的水溶液,當(dāng)陰極上增重 a g 時(shí),在陽(yáng)極上同時(shí)產(chǎn)生 b L氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況 :從而可知 M 的原子量為 A. b ax 4. 22 B. b ax 2. 11 C. b ax 6. 5 D. bax 5. 2 10.實(shí)驗(yàn)室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取氯氣 , 已知鉛蓄電池放電時(shí)發(fā)生如下反應(yīng): 今若制得 Cl 20.05

5、0mol ,這時(shí)電池內(nèi)消耗的 H 2SO 4的物質(zhì)的量至少是A.0.025mol B.0.050mol C.0.10mol D.0.20mol11.將分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁的三個(gè)電解槽串聯(lián) , 在一定條件下通電一段 時(shí)間后 , 析出鉀、鎂、鋁的物質(zhì)的量之比為A.1:2:3 B.3:2:1 C.6:3:1 D.6:3:212.右圖中 x 、 y 分別是直流電源的兩極 , 通電后發(fā)現(xiàn) a 極板質(zhì)量增加 ,b 極板處有無(wú)色無(wú)臭氣 體放出 , 符合這一情況的是 13.將 Al 片和 Cu 片用導(dǎo)線相連,一組插入濃 HNO 3溶液中,一組插入稀 NaOH 溶液中, 分別形成了原電池,則在這

6、兩個(gè)原電池中,正極分別為A Al 片、 Cu 片 B Cu 片、 Al 片C Al 片、 Al 片 D Cu 片、 Cu 片14.鹽溶液電解時(shí),在相同時(shí)間作用下,析出金屬物質(zhì)的量取決于A 電極的性質(zhì) B 電流強(qiáng)度C 所加電壓 D 金屬離子的價(jià)數(shù)15. A 、 B 、 C 三個(gè)電解槽, A 槽是 CuCl 2水溶液,純銅片做陰極, B 、 C 都是 AgNO 3水溶 液,純銀絲做陰極,先將 A 、 B 槽并聯(lián),再與 C 槽串聯(lián)進(jìn)行電解,當(dāng) B 槽中銀絲質(zhì)量增加 0.108g , C 槽銀絲質(zhì)量增加 0.216g 時(shí), A 槽中銅片質(zhì)量增加為A 0.216g B 0.108g C 0.064g D

7、 0.032g16.鋰電池是新型高能電池,它以質(zhì)輕、 容量大而受到普遍重視, 目前已經(jīng)制成多種功能的 鋰電池,某種鋰電池的總反應(yīng)可表示為 Li +MnO 2 LiMnO 2,若該電池提供 0.5C 電量,則 消耗正極材料的質(zhì)量約為(其他損耗忽略不計(jì)A 3.5g B 7g C 4.5210-4g D 43.5g二、綜合題(共 86分17. (17分工業(yè)上為了除去含 Cr 2O 72-離子的酸性廢水,采用以下處理方法:往工業(yè)廢水中加入適量的食鹽水 12g/L;以鐵作為電極進(jìn)行電解:鼓入空氣,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,使廢水中的含鉻(有毒量降到可排放的標(biāo)準(zhǔn)。其原理是: 將 Cr 2O 72-離子還原為可溶性三

8、價(jià)鉻離子;在電解除鉻過(guò)程中,溶液的 pH不斷升高,使工業(yè)廢水由酸性變?yōu)閴A性,再把三價(jià)鉻離子變放電充電 成不溶性氫氧化物除去。根據(jù)上述原理回答下列問(wèn)題:(1用鐵作為電極電解時(shí),電極反應(yīng)式為:陽(yáng)極 ,陰 極 ;加入食鹽的目的是 。(2在水溶液中將 Cr 2O 72-離子還原成 Cr 3+離子的還原劑為溶液中的 離子,此氧化還 原反應(yīng)的離子方程式是 。(3在處理廢水的過(guò)程中, 溶液的 pH 不斷升高, 由酸性變?yōu)閴A性是通過(guò) 途 徑來(lái)實(shí)現(xiàn)的。(4將 Cr 3+轉(zhuǎn)變成不溶性氫氧化物的離子方程式為 ,同時(shí)還有 沉淀生成。18. (30分人們應(yīng)用原電池原理制作了多種電池,以滿足不同的需要。在現(xiàn)代生活、生產(chǎn)

9、和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中,電池發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用,大至宇宙火箭、 人造衛(wèi)星、 空間電視 轉(zhuǎn)播站、飛機(jī)、輪船,小至電腦、收音機(jī)、照相機(jī)、電話、助聽(tīng)器、電子手表、心臟起搏器 等, 都離不開(kāi)各式各樣的電池。 以下每小題中的電池即為廣泛使用于日常生活、 生產(chǎn)和科學(xué) 技術(shù)等方面的實(shí)用電池,請(qǐng)根據(jù)題中提供的信息,填寫空格。(1電子表和電子計(jì)算器中所用的是鈕扣式的微型銀鋅電池,其電極分別為 Ag 2O 和 Zn , 電解液為 KOH 溶液。工作時(shí)電池總反應(yīng)為:Ag 2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH2。工作時(shí)電流從 極流向 Ag 2O ”或“ Zn ” 。電極反應(yīng)式為:正極工作時(shí)電池正極區(qū)的 (選填“增大

10、” “減小”或“不變” 。(2蓄電池在放電時(shí)起原電池作用,在充電時(shí)起電解池的作用。愛(ài)迪生蓄電池分別在充電和放電時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為:Fe+NiO2+2H2O Fe(OH2+Ni(OH2。放電時(shí),正極為 。正極的電極反應(yīng)式為 。充電時(shí),陰極的電極反應(yīng)式為 。該蓄電池中的電解質(zhì)溶液應(yīng)為 (選填“酸性”或“堿性” 溶液。(3 1991年我國(guó)首創(chuàng)以鋁空氣海水電池為能源的新型海水標(biāo)志燈已經(jīng)研制成功。這種 燈以海水為電解質(zhì)溶液, 靠空氣中的氧使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流。 只要把燈放入海水?dāng)?shù)分鐘 就發(fā)出耀眼的閃光,其能量比干電池高 2050倍。試寫出這種新型電池的電極反應(yīng)式:正 極 ,負(fù)極 。(4熔融鹽燃料電池具有高

11、的發(fā)電效率,因而受到重視。可用 Li 2CO 3和 Na 2CO 3的熔融鹽 混合物作電解質(zhì), CO 為負(fù)極燃?xì)?空氣與 CO 2的混合氣為正極助燃?xì)?制得在 650下工 作 的 燃 料 電 池 。 已 知 負(fù) 極 反 應(yīng) 式 為 :2CO+2CO32-=4CO2+4e。 則 正 極 反 應(yīng) 式 為 ,總電池反應(yīng)式為 。(5氫鎳電池是新型的二次電池,它的突出優(yōu)點(diǎn)是循環(huán)壽命長(zhǎng), 1987年起在地球同步軌道 條件下工作壽命超過(guò) 10年。其正極為氧化鎳,負(fù)極為氫電極。電解質(zhì)溶液為密度 1.3g/cm3左右的氫氧化鉀水溶液。電池總反應(yīng)為:H 2 +2NiOOH2Ni(OH2。則放電時(shí)的電極反應(yīng) 式為:

12、正極 ,負(fù)極 。19. (6分銀制器皿日久表面因生成硫化銀而變黑色。有人設(shè)計(jì)用原電池原理加以除去, 其具體做法是:將一定濃度的食鹽水放入一鋁制容器中, 再將表面變黑的銀器沉入其中, 放 置一段時(shí)間后,不僅能褪去黑色,而且還不損失銀。試回答:(1該原電池的負(fù)極反應(yīng)式是 ;(2該原電池的總反應(yīng)式是 。20. (13分取 Pt 和 Zn 為電極材料埋入人體內(nèi)作為心臟起搏器的能源,它跟人體的體液中 含有一定濃度的溶解 O 2、 H +和 Zn 2+進(jìn)行作用。(1其正極的反應(yīng)式為 負(fù)極的反應(yīng)式為(2該電池在 0.8V 、 40uw 條件下進(jìn)行工作,則工作電流為 A 。(3 將 5g 鋅埋入人體內(nèi), 則可

13、維持多少年才需要第二次手術(shù)進(jìn)行更換 (取二位有效數(shù)字 ?(4心臟起搏器是一種人造心臟激勵(lì)器。它向心臟發(fā)送小的電脈沖,以使心臟有規(guī)則地跳 動(dòng)。 大多數(shù)起搏器是由鋰電池或銀鋅電池驅(qū)動(dòng)。 有一種心臟起搏器中使用的新型 Li I 2電池 使用壽 命可超 過(guò) 10年,其反 應(yīng)可簡(jiǎn)化為:2Li+I2=2LiI。 則 工作時(shí)負(fù)極的電極 反應(yīng) 為 ,根據(jù)你所學(xué)的堿金屬的有關(guān)知識(shí)判斷:該新型鋰電池中能否用 LiI 水溶液作電解液? “能” 或 “不能” 原因是 。21. (10分如右圖所示是某位同學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)進(jìn)行電解硫酸銅溶液實(shí)驗(yàn)的電路。電源由 10個(gè)電壓為 1.5V 的電池串聯(lián)組成電池組,測(cè)得 其總內(nèi)阻為 0

14、.5,電解質(zhì)溶液為 500mL , 1.0mol/L的硫酸銅溶液,以鉑做電極。 20min 后 a 極增重 1.6g (設(shè)電解過(guò)程中溶液體積保持不變,且不考慮電解池的反電動(dòng)勢(shì) 。(1 M 是 極, b 是 極;(2電解池的平均電阻是 ;(3若要使電解池中溶液恢復(fù)至電解前的狀態(tài),可加入A CuSO 4固體 B 水 C CuO D Cu(OH2(4電解后溶液的 pH 值為 。 22. (10分 如右圖所示, 一金屬桿 ab 在兩水平平行的導(dǎo)軌間向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),其速度為 v =1m/s,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。導(dǎo)軌間的寬度為 l =1m ,其間有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng), 磁感強(qiáng)度 B =1T , 現(xiàn)用導(dǎo)線與

15、插入電解槽中兩惰性電極 CD 相連,回路的總電阻為 1,電解液為 CuSO 4,問(wèn):(l 哪一個(gè)電極為負(fù)極,析出何種物質(zhì)?(2寫出電解 CuSO 4水溶液的離子方程式。(3析出的物質(zhì)質(zhì)量為多少克?參考答案一、選擇題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.BD15.D 16.C二、綜合題17. (1 陽(yáng)極:Fe-2e=Fe2+,陰極:2H +2e=H2,加入食鹽的目的是增大溶液的導(dǎo)電性。(2 Fe2+, Cr 2O 72-+6 Fe2+14H+=2 Cr3+6 Fe3+7H2O 。(3上述離子反應(yīng)消耗 H +和陰極

16、H +放電生成氫氣(4 Cr3+3 OH-=Cr(OH3, Fe(OH3。18. (1電子從 Zn 流向 Ag 2O ,電流流向則相反;正極:Ag 2O+2e+H2O=2Ag+2OH-, 負(fù) 極:Zn-2e+2 OH-= Zn(OH2;增大(2正極為 NiO 2, NiO 2+2e+2H2O=Ni(OH2+2OH-; Fe(OH2+2e=Fe+2OH-;堿性(3正極:3O 2+12e+6H2O=12OH-,負(fù)極:4Al-12e=4Al3+。(4正極:O 2+2CO2+4e=2CO32-,總反應(yīng):2CO+O2=2CO2。(5正極:2NiOOH+2e+ 2H2O = 2Ni(OH2+2OH-, 負(fù)極:H 2-2e+2OH-=2H2O 。19. (1 Al-3e=Al3+2Al+3Ag2S+6H2O=2Al(OH3 +6Ag +3H2S 20. (1正極反應(yīng)式為:O 2+4H +4e=2H2O ;負(fù)極反應(yīng)式為:2Zn -4e=2Zn2+(2工作電流:5.010-5A(3 在 Zn 反應(yīng)完畢之前要進(jìn)行第二次手術(shù)更換 Zn , 反應(yīng)完畢所需要