原电池与电解池[综合能力测试]一、选择题（每题4分，共64分）1．钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是A.2H++2e == H2↑B.Fe2++2e == FeC.2H2O+O2+4e == 4OH-D.Fe3++e == Fe2+2．以下现象与电化腐蚀无关的是A 黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿B 生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈C 锈质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D 银质奖牌久置后表面变暗3．A、B、C是三种金属,根据下列①、②两个实验,确定它们的还原性强弱顺序为①将A与B浸在稀硫酸中用导线相连,A上有气泡逸出,B逐渐溶解②电解物质的量浓度相同的A、C盐溶液时,阴极上先析出C(使用惰性电极)A.A>B>CB.B>C>AC.C>A>BD.B>A>C的是4．下列关于实验现象的描述不正确．．．A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B．用锌片做阳极，铁片做做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快5．在外界提供相同电量的条件，Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e→Cu或Ag++e→Ag在电极上放电，电极上析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为A．1.62g B.6.48g C.3.24g D.12.96g6．100 mL浓度为2 mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成的氢气的总量，可采用的方法是A．加入适量的6 mol/L的盐酸B．加入数滴氯化铜溶液C．加入适量蒸馏水D．加入适量的氯化钠溶液7．用两支惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中，通电电解。
当电解液的pH从6.0变为3.0时（设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略），电极上析出银的质量大约是A．27 mg B．54 mg C．108 mg D．216 mg8．氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。
氢镍电池的总反应式是根据此反应式判断，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，H是负极29．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 A.b ax 4.22 B.b ax 2.11 C.b ax 6.5 D.bax 5.2 10．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:今若制得Cl 20.050mol ，这时电池内消耗的H 2SO 4的物质的量至少是A.0.025molB.0.050molC.0.10molD.0.20mol11．将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为A.1:2:3B.3:2:1C.6:3:1D.6:3:212．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13．将Al 片和Cu 片用导线相连，一组插入浓HNO 3溶液中，一组插入稀NaOH 溶液中，分别形成了原电池，则在这两个原电池中，正极分别为A Al 片、Cu 片B Cu 片、Al 片C Al 片、Al 片D Cu 片、Cu 片14．盐溶液电解时，在相同时间作用下，析出金属物质的量取决于A 电极的性质B 电流强度C 所加电压D 金属离子的价数15．A 、B 、C 三个电解槽，A 槽是CuCl 2水溶液，纯铜片做阴极，B 、C 都是AgNO 3水溶液，纯银丝做阴极，先将A 、B 槽并联，再与C 槽串联进行电解，当B 槽中银丝质量增加0.108g ，C 槽银丝质量增加0.216g 时，A 槽中铜片质量增加为A 0.216gB 0.108gC 0.064gD 0.032g16．锂电池是新型高能电池，它以质轻、容量大而受到普遍重视，目前已经制成多种功能的锂电池，某种锂电池的总反应可表示为Li ＋MnO 2→LiMnO 2，若该电池提供0.5C 电量，则消耗正极材料的质量约为（其他损耗忽略不计）A 3.5gB 7gC 4.52×10－4gD 43.5g二、综合题（共86分）17．（17分）工业上为了除去含Cr 2O 72-离子的酸性废水，采用以下处理方法：往工业废水中加入适量的食盐水1~2g/L ；以铁作为电极进行电解：鼓入空气，经过一段时间后，使废水中的含铬（有毒）量降到可排放的标准。
其原理是： 将Cr 2O 72-离子还原为可溶性三价铬离子；在电解除铬过程中，溶液的pH 不断升高，使工业废水由酸性变为碱性，再把三价铬离子变放电 充电 成不溶性氢氧化物除去。
根据上述原理回答下列问题：(1)用铁作为电极电解时，电极反应式为：阳极 ，阴极 ；加入食盐的目的是 。
(2)在水溶液中将Cr 2O 72-离子还原成Cr 3+离子的还原剂为溶液中的 离子，此氧化还原反应的离子方程式是 。
(3)在处理废水的过程中，溶液的pH 不断升高，由酸性变为碱性是通过 和 途径来实现的。
(4)将Cr 3+转变成不溶性氢氧化物的离子方程式为 ，同时还有 沉淀生成。
18．（30分）人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。
在现代生活、生产和科学技术的发展中，电池发挥着越来越重要的作用，大至宇宙火箭、人造卫星、空间电视转播站、飞机、轮船，小至电脑、收音机、照相机、电话、助听器、电子手表、心脏起搏器等，都离不开各式各样的电池。
以下每小题中的电池即为广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面的实用电池，请根据题中提供的信息，填写空格。
（1）电子表和电子计算器中所用的是钮扣式的微型银锌电池，其电极分别为Ag 2O 和Zn ，电解液为KOH 溶液。
工作时电池总反应为：Ag 2O+Zn+H 2O=2Ag+Zn(OH)2。
①工作时电流从 极流向 极（两空均选填“Ag 2O ”或“Zn ”）。
②电极反应式为：正极 ，负极 。
③工作时电池正极区的pH （选填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）蓄电池在放电时起原电池作用，在充电时起电解池的作用。
爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应为：Fe+NiO 2+2H 2O Fe(OH)2+Ni(OH)2。
①放电时，正极为 。
正极的电极反应式为 。
②充电时，阴极的电极反应式为 。
③该蓄电池中的电解质溶液应为 （选填“酸性”或“碱性”）溶液。
（3）1991年我国首创以铝—空气—海水电池为能源的新型海水标志灯已经研制成功。
这种灯以海水为电解质溶液，靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流。
只要把灯放入海水数分钟就发出耀眼的闪光，其能量比干电池高20~50倍。
试写出这种新型电池的电极反应式：正极 ，负极 。
（4）熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。
可用Li 2CO 3和Na 2CO 3的熔融盐混合物作电解质，CO 为负极燃气，空气与CO 2的混合气为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。
已知负极反应式为：2CO+2CO 32-=4CO 2+4e 。
则正极反应式为 ，总电池反应式为 。
（5）氢镍电池是新型的二次电池，它的突出优点是循环寿命长，1987年起在地球同步轨道条件下工作寿命超过10年。
其正极为氧化镍，负极为氢电极。
电解质溶液为密度1.3g/cm 3左右的氢氧化钾水溶液。
电池总反应为：H 2+2NiOOH 2Ni(OH)2。
则放电时的电极反应式为：正极 ，负极 。
19．（6分）银制器皿日久表面因生成硫化银而变黑色。
有人设计用原电池原理加以除去，其具体做法是：将一定浓度的食盐水放入一铝制容器中，再将表面变黑的银器沉入其中，放置一段时间后，不仅能褪去黑色，而且还不损失银。
试回答：（1）该原电池的负极反应式是 ；（2）该原电池的总反应式是。
20．（13分）取Pt和Zn为电极材料埋入人体内作为心脏起搏器的能源，它跟人体的体液中含有一定浓度的溶解O2、H+和Zn2+进行作用。
（1）其正极的反应式为负极的反应式为（2）该电池在0.8V、40uw条件下进行工作，则工作电流为A。
（3）将5g锌埋入人体内，则可维持多少年才需要第二次手术进行更换（取二位有效数字）？（4）心脏起搏器是一种人造心脏激励器。
它向心脏发送小的电脉冲，以使心脏有规则地跳动。
大多数起搏器是由锂电池或银锌电池驱动。
有一种心脏起搏器中使用的新型Li—I2电池使用寿命可超过10年，其反应可简化为：2Li+I2=2LiI。
则工作时负极的电极反应为，根据你所学的碱金属的有关知识判断：该新型锂电池中能否用LiI水溶液作电解液？（选填“能”或“不能”）原因是。
21．（10分）如右图所示是某位同学设计的一个进行电解硫酸铜溶液实验的电路。
电源由10个电压为1.5V的电池串联组成电池组，测得其总内阻为0.5Ω，电解质溶液为500mL，1.0mol/L的硫酸铜溶液，以铂做电极。
20min后a极增重1.6g（设电解过程中溶液体积保持不变，且不考虑电解池的反电动势）。
（1）M是极，b是极；（2）电解池的平均电阻是Ω；（3）若要使电解池中溶液恢复至电解前的状态，可加入A CuSO4固体B 水C CuOD Cu(OH)2（4）电解后溶液的pH值为。
22．（10分）如右图所示，一金属杆ab在两水平平行的导轨间向右做匀速直线运动，其速度为v＝1m/s，导轨电阻不计。
导轨间的宽度为l＝1m，其间有一竖直向下的匀强磁场，磁感强度B＝1T，现用导线与插入电解槽中两惰性电极CD相连，回路的总电阻为1Ω，电解液为CuSO4，问：（l）哪一个电极为负极，析出何种物质？（2）写出电解CuSO4水溶液的离子方程式。
（3）析出的物质质量为多少克？参考答案一、选择题1.C2.D3.D4.C5.B6.B7.B8.CD9.C 10.C 11.D 12.A 13.A14.BD 15.D 16.C二、综合题17．(1) 阳极：Fe-2e=Fe2+，阴极：2H++2e=H2↑，加入食盐的目的是增大溶液的导电性。
(2) Fe2+，Cr2O72-+6 Fe2++14H+=2 Cr3++6 Fe3++7H2O。
(3)上述离子反应消耗H+和阴极H+放电生成氢气(4) Cr3++3 OH-=Cr(OH)3↓，Fe(OH)3。
18．（1）①电子从Zn流向Ag2O，电流流向则相反；②正极：Ag2O+2e+H2O=2Ag+2OH-,负极：Zn-2e+2 OH-= Zn(OH)2；③增大（2）正极为NiO2，NiO2+2e+2H2O=Ni(OH)2+2OH-；②Fe(OH)2+2e=Fe+2OH-；③碱性（3）正极：3O2+12e+6H2O=12OH-，负极：4Al-12e=4Al3+。