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葫芦岛一高中课外拓展训练 高一年级化学学科
原电池+电解池
命题人：刘洋
一、选择题(每小题3分，共48分，每小题有1个正确选项)
1. 在原电池和电解池的电极上所发生的反应，属于氧化反应的是（ ）
A.原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应
B.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应
C.原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应
D.原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应
2.有关电化学知识的描述正确的是( )
A．CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能
B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥中可以是由KCl饱和溶液制得的琼胶
C．因为铁的活动性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中，若能组成原电池，必是铁作负极，铜作正极
D．理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可被设计成原电池
3. 原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是（ ）
A．由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al – 3eˉ＝Al3+
B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al – 3eˉ＋4OHˉ＝AlO2ˉ＋2H2O
C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu – 2eˉ＝Cu2+
D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu – 2eˉ＝Cu2+
4. 可以将反应Zn+Br2 = ZnBr2设计成蓄电池，下列4个电极反应
① Br2 + 2e－= 2Br－ ② 2Br－－2e－= Br2 ③ Zn – 2e－= Zn2+ ④ Zn2+ +2e－= Zn
其中表示充电时的阳极反应和放电时的负极反应的分别是（ ）
A. ②和③ B. ②和① C. ③和① D. ④和①
5．据报道，最近摩托罗拉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，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。其电池反应为：2CH3OH + 3O2 + 4OH－2CO32－ + 6H2O，则下列说法正确的是（ ）
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A. 构成该电池的正极和负极必须是两种活性不同的金属
B. 充电时有CH3OH生成的电极为阳极
C. 放电时电解质溶液的pH逐渐增大
D. 放电时负极的电极反应为：CH3OH－6e－＋8OH－＝CO32－+6H2O
6. 关于铅蓄电池的说法正确的是（ ）
A．在放电时，正极发生的反应是 Pb(s) +SO42－(aq) – 2e－= PbSO4(s)
B．在放电时，该电池的负极材料是铅板
C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小
D．在充电时，阳极发生的反应是 PbSO4(s)+2e－ = Pb(s)+ SO42－(aq)
7．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通入CH4的电极为正极 ②正极的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
③通入CH4的电极反应为：CH4＋2O2＋4e－＝CO2＋2H2O
④负极的电极反应式为：CH4＋10OH－– 8e－＝CO32－＋7H2O
⑤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子向负极移动
A.①③⑤ B.②④⑥ C.④⑤⑥ D.①②③
8．如图所示，a、b分别是直流电源的两极，通电后发现c极板质量增加，d极板处有无色、无臭气体放出。符合这一情况的是（ ）
c极板
d极板
a电极
Z溶液
Z溶液
A
锌
石墨
负极
CuSO4
B
石墨
石墨
负极
NaOH
C
银
铁
正极
AgNO3
D
铜
石墨
负极
CuCl2
9．用惰性电极进行下列电解，有关说法正确的是( )
①电解稀硫酸 ②电解CuSO4溶液 ③电解KOH溶液 ④电解NaCl溶液
A．电解进行一段时间后四份溶液的pH均增大
B．②中电解一段时间后，向溶液中加入适量的CuO固体可使溶液恢复电解前的情况
C．③中阳极消耗OH－，故溶液浓度变小
D．④中阴、阳两极上产物的物质的量之比为2∶1
10．一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应:CH3CH2OH–4e－+H2O====CH3COOH+4H+。下列有关说法正确的是( )
A.检测时，电解质溶液中的H+向负极移动
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B.若有0.4 mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L氧气
C.电池反应的化学方程式为CH3CH2OH+O2====CH3COOH+H2O
D.正极上发生的反应为O2+4e－+2H2O====4OH－
11．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应为2Cu+H2OCu2O+H2↑。下列说法正确的是（ ）
A.石墨电极上产生氢气
B.铜电极发生还原反应
C.铜电极接直流电源的负极
D.当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O 生成
12．某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反应为：Fe＋NiO2＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2，下列说法中正确的是( )
A．放电时，负极上发生反应的物质是Fe
B．放电时，正极反应是：NiO2＋2e－＋2H＋===Ni(OH)2
C．充电时，阴极反应是：Ni(OH)2–2e－＋2OH－===NiO2＋2H2O
D．充电时，阳极附近pH增大
13．出现与20世纪50年代的镍(Ni)镉(Cd)电池是一种可充电碱性电池，至今仍占有很大的市场份额，但由于镉是致癌物质，故镍镉电池有逐渐被其他可充电电池取代的趋势。镍镉电池以氢氧化钾为电解质溶液，电池在充、放电时的工作原理为：
充电
放电
Cd(s) + 2NiOOH(s) + 2H2O(l) Cd(OH)2(s) + 2Ni(OH)2(s)
下列关于镍镉电池的说法错误的是（ ）
A. 电池工作时的负极反应是：Cd(s) + 2OH(aq) – 2e==== Cd(OH)2(s)
B. 充电时的阳极反应是：Ni(OH)2(s) + OH(aq) – e==== NiOOH(s) + H2O(l)
C. 作为电解池时电解质溶液质量增加，作为原电池时电解质溶液质量减少
D. 电池工作时，负极区pH增大，正极区pH减小，但整个电池的pH基本保持不变
14．如图所示装置中，A、B都是惰性电极，烧杯中为电解质溶液，通电一段时间，A极附近呈红色，下列说法中正确的是（ ）
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A. X是正极，Y是负极 B. X是负极，Y是正极
C. CuSO4溶液的pH减小
D. 电解一段时间后，向CuSO4溶液中加入适量的CuO固体可使溶液恢复电解前的情况
放电
充电
3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH
15．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为
下列叙述不正确的是（ ）
A．放电时负极反应为：Zn－2e－+2OH－= Zn(OH)2
B．充电时阳极反应为：Fe(OH)3－3e－+ 5OH－= FeO+ 4H2O
C．放电时每转移3 mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化
D．放电时正极附近溶液的碱性增强
16. 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+SO42—－2e－====PbSO4，正极PbO2+4H++SO42—+2e－====PbSO4+2H2O今若制得Cl2 0.050mol，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．0.20 mol
二、填空题(共52分)
17.(22分)请从右图中选用必要的装置进行电解饱和食盐水的实验，要求测定产生氢气的体积(大于25 mL)，并检验氯气的氧化性。
(1)A极发生的电极反应式是：
_______________________________________，
B极发生的电极反应式是：
_______________________________________。
电解饱和食盐水的化学方程式
_______________________________________。
(2)电源、电流表与A、B两极的正确连接顺序为：L→( )→( )→( )→( )→M。
(3)设计上述气体实验装置时，各接口的正确连接顺序为：________接________、________接A、B接________、________接________。
(4)在实验中，盛有KI淀粉溶液的容器中发生反应的离子方程式为
______________________________。
(5)电解某浓度饱和食盐水，某时刻测得H2体积为5.6 L(标准状况)。此时转移的电子数为__________，生成Cl2物质的量为_____________。
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18.(12分)(1)高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为
。与MnO2-Zn电池类似，K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为
，该电池总反应的离子方程式为
。
(2)肼(N2H4)又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，产物无污染，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液。肼—空气燃料电池放电时：正极的电极反应式是_____________________________________；负极的电极反应式是
_______________________________；总反应的化学方程式是___________________________。
19.(18分)电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去(或撇掉)浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置如上图所示：(1)实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，应向污水中加入适量的_________。
A．H2SO4 B．BaSO4 C．Na2SO4 D．NaOH E．CH3CH2OH
(2)电解池阳极的电极反应分别是①__________________；② 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。
(3) 除污过程中污水池中阳离子将移向_______极（填：“正”或“负”或“阴”或“阳)
(4)熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH4＋4CO32－－8e－===5CO2＋2H2O。
① 正极的电极反应是__________________________________________________。
② 为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分A物质参加循环。则A物质的电子式是__________________。
(5)实验过程中，若在阴极产生44.8 L(标准状况)气体，则熔融盐燃料电池消耗CH4____L(标准状况)。
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参考答案
选择题：
1.C 2. D 3. C 4. A 5. D 6. B 7. B 8. A 9. B 10. C 11. A 12.A 13. D 14. B 15.C 16.C
17.答案：(1)2H＋＋2e－===H2↑ 2Cl－－2e－===Cl2↑
2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
(2)A B J K (J K A B)
(3)H F G D E C
(4)Cl2＋2I－===2Cl－＋I2 (5)0.5NA，0.25mol
18.答案： (1) 2Fe3++3ClO—+10OH—=2FeO42—+3Cl—+5H2O；
FeO42—+3e—+4H2O=Fe(OH)3+5OH—；
3Zn+2FeO42—+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OH—．
(2)正极：O2+4e—+2H2O=====4OH—
负极：N2H4–4e—+4OH—=====N2+4 H2O
总反应：N2H4+ O2===== N2+2H2O
19. 答案：(1)C
(2)Fe–2e—====Fe2+
(3)阴极
(4)①O2+2CO2+4e— ====2CO32-( 2O2+4CO2+8 e— ====4CO32-)
②
(5)11.2
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