2015高考化学二轮复习(广东版)专题十二 原电池和电解池的分析和判断

专题十二:原电池和电解池的分析和判断[题型专练]1．(2014·广东理综，11)某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，则()A. 电流方向：电极Ⅳ→Ⓐ→电极ⅠB. 电极Ⅰ发生还原反应C. 电极Ⅱ逐渐溶解D. 电极Ⅲ的电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu解析电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，可判断，Ⅰ是原电池的负极，Ⅱ是原电池的正极，Ⅲ是电解池的阳极，Ⅳ是电解池的阴极，A项，外电路电流方向是从正极流向负极，即电极Ⅳ→Ⓐ→电极Ⅰ，正确；B项，负极发生氧化反应，错误；C项，正极上的电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，电极Ⅱ有Cu 析出逐渐加重，错误；D项，阳极的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋，错误。

答案 A2．(2014·梅州调研)用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如图所示。

下列说法中正确的是()A．燃料电池工作时，正极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－B．a极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出C．a极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出D．a、b两极均是石墨时，a极上产生的O2与电池中消耗的H2体积比为2∶1 答案 C3.A、B、C三个电解池，A池内盛有CuCl2溶液，纯铜片作阴极，B与C两池内均盛有AgNO3溶液，纯银丝作阴极。

当B池中银丝质量增加0.108 g、C池中银丝质量增加0.216 g时，A池中铜片质量增加()A．0.216 g B．0.108 gC．0.064 g D．0.032 g解析阴极(B、C池)：Ag＋＋e－===Ag，阴极(A池)：Cu2＋＋2e－===Cu。

图中电路的连接方式为先将A、B两池并联，再与C池串联进行电解，利用通过总电路的电子的物质的量等于各并联电路中通过的电子的物质的量之和，可求得通过C池的电子的物质的量为0.216 g108 g·mol－1＝0.002 mol，通过B池电子的物质的量为0.108108 g·mol－1＝0.001 mol，则通过A池的电子的物质的量为0.001mol，根据Cu2＋＋2e－===Cu可知，析出铜的质量为64 g·mol－1×0.001 mol2＝0.032 g。

答案 D4．如图a、b、c、d均为石墨电极，通电进行电解，b极有64 g Cu析出。

下列说法不正确的是()A．甲中a电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2OB．电解时向乙中滴入酚酞溶液，d电极附近变红C．向乙中通入2 mol HCl气体，溶液组成可以恢复D．c电极产生2 g气体解析a极与电源的正极相连，a为电解池的阳极，b为阴极，电解硫酸铜溶液，则OH－在阳极上放电，电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，A项正确；在乙中c为阳极，d为阴极，电解饱和氯化钠溶液，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极：2H＋＋2e－===H2↑，加入酚酞试剂，在阴极(d极)附近变红，B项正确；b极有64 g Cu析出，则电子转移的物质的量为2 mol，根据关系式：Cu～2e－～H2～Cl2～2HCl可得：通入HCl的物质的量为2 mol时，乙中溶液可复原，C项正确；c电极产生的是1 mol Cl2，其质量为71 g，D项不正确。

答案D,5.如图所示，将两烧杯用导线相连，Pt、Cu、Zn、C分别为四个电极，闭合开关后，下列叙述正确的是()A．C电极为电解池的阳极B．Cu电极附近OH－浓度增大C．Na＋移向Pt电极D．Pt电极上有O2生成解析闭合开关后，右池形成原电池，左池为电解池，C电极为原电池的正极，A错误；Cu作阴极，水电离出的H＋放电而减少，OH－浓度增大，B正确；阳离子向阴极移动，则Na＋移向Cu电极，C错误；Pt电极上有Cl2生成，D错误。

答案 B6．(2014·汕头检测)在下列装置中，MSO4和NSO4是两种常见金属的易溶盐。

当K闭合时，SO2－4从右到左通过交换膜移向M极，下列分析正确的是(双选)()A．溶液中c(M2＋)减小B．N的电极反应式：N－2e－===N2＋C．X电极上有H2产生，发生还原反应D．反应过程中X电极周围生成白色胶状沉淀解析当K闭合时，根据SO2－4的移向，可判断M极为负极，N极为正极，Y为阳极，X为阴极，电极反应式分别为负极：M－2e－===M2＋，正极：N2＋＋2e－===N，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑；阴极：2H＋＋2e－===H2↑，在X极(阴极)附近Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，故C、D项正确。

答案CD7．(2014·潮州模拟)如图所示，其中甲池的总反应式为2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O，下列说法正确的是(双选)()A．甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置B．甲池通入CH3OH的电极反应式为CH3OH－6e－＋2H2O===CO2－3＋8H＋C．反应一段时间后，向乙池中加入一定量CuO或CuCO3固体能使CuSO4溶液恢复到原浓度D．甲池中消耗280 mL(标准状况下)O2，此时丙池中理论上最多产生1.45 g 固体解析甲池为原电池，作为电源，电解乙池、丙池两个电解池。

根据原电池的形成条件，通入CH3OH的一极为负极，通入O2的一极为正极，所以石墨、Pt(左)作阳极，Ag、Pt(右)作阴极；B项，负极反应：CH3OH－6e－＋8OH－===CO2－3＋6H2O；C项，乙池中发生的反应为CuSO4＋H2O===Cu＋12O2↑＋H 2SO 4，故加入CuO 或CuCO 3固体能使CuSO 4溶液恢复到原浓度；D 项，丙池中：MgCl 2＋2H 2O=====电解Mg(OH)2↓＋Cl 2↑＋H 2↑，消耗0.012 5 mol O 2，转移0.05 mol 电子，生成0.025 mol Mg(OH)2，其质量为1.45 g 。

答案 CD8．用惰性电极按如图中装置完成实验，其中A 、B 两烧杯分别盛放200 g 10%NaOH 溶液和足量CuSO 4溶液。

通电一段时间后，c 极上有Cu 析出，又测得A 烧杯溶液中NaOH 的质量分数为10.23%。

试回答下列问题：(1)电源的P 极为________极。

(2)b 极产生气体的体积为________L(标准状况)。

(3)c 极上析出沉淀的质量为________g 。

(4)d 极上所发生的电极反应为__________________________________________________________。

解析 m (NaOH)＝200 g ×10%＝20 g 。

电解后溶液的质量为195.5 g 。

被电解的水的质量为200 g －195.5 g ＝4.5 g ，其物质的量为0.25 mol 。

由此可知，b 极产生的O 2为0.125 mol ，其在标准状况下的体积为2.8 L 。

根据电子得失守恒得：0.125 mol ×4＝n (Cu)×2，解得n (Cu)＝0.25 mol ，则m (Cu)＝16 g 。

答案 (1)负 (2)2.8 (3)16 (4)4OH －－4e －===O 2↑＋2H 2O9．如右图所示，A 为直流电源，B 为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞溶液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B 上的c 点显红色，请填空：(1)电源A 上的a 为________极。

(2)滤纸B 上发生的总化学反应方程式为____________________________________________________________________________________________________________________。

(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K 点，使c 、d 两点短路，则电极e 上发生的反应为__________________________，电极f 上发生的反应为________________________，槽中盛放的电镀液可以是________或________(只要求填两种电解质溶液)。

解析 (1)解答本题的关键之处是：“B 上的c 点显红色”，c 点之所以呈红色，是因为此处发生电极反应后为碱性，使酚酞变红色，故c 点发生的反应是：2H ＋＋2e －===H 2↑，式中的H ＋来自水：H 2O H ＋＋OH －，消耗了H ＋，过剩的OH －使酚酞显红色。

c 点发生还原反应，应为电解池的阴极，因此b 为负极，a 应为正极。

(2)滤纸(B)上发生的化学反应，实为电解饱和NaCl 溶液，故总化学反应方程式为：2NaCl ＋2H 2O=====通电H 2↑＋Cl 2↑＋2NaOH 。

(3)铁上镀锌，镀层金属应为阳极，接电源的正极。

因此镀槽(C)中，e 应为镀层金属锌(阳极)，它发生阳极溶解，其反应式为：Zn －2e －===Zn 2＋；而f 应为镀件(金属铁)，在它上面发生的反应是：Zn 2＋＋2e －===Zn(沉积于铁阴极上)；镀液应含Zn 2＋，ZnSO 4和ZnCl 2是合理的选择，当然不限于这两种。

答案 (1)正 (2)2NaCl ＋2H 2O=====通电H 2↑＋Cl 2↑＋2NaOH(3)Zn －2e －===Zn 2＋ Zn 2＋＋2e －===Zn ZnSO 4溶液 ZnCl 2溶液10．A 、B 、C 三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：如图1A 溶液、足量的B 溶液、足量的C 溶液，电极均为石墨电极。

接通电源，经过一段时间后，测得乙中c 电极质量增加了16 g 。

常温下各烧杯中溶液的pH 与电解时间t 的关系如图2所示。

请回答下列问题：(1)M 为直流电源的________极，b 电极上发生的电极反应为__________________________________________________________。

(2)计算e 电极上生成的气体在标准状况下的体积为________。

(3)写出乙烧杯中的总反应的离子方程式：__________________________________________________________。

(4)要使丙烧杯中的C 溶液恢复到原来的状态，需要进行的操作是(写出要加入的物质和质量)____________________________。

解析 根据题意，乙中溶液为CuSO 4溶液，c 电极为阴极，M 为负极，N 为正极。

丙中溶液为Na 2SO 4或K 2SO 4溶液，甲中溶液为NaOH 或KOH 溶液，b 为阳极，电极反应式为4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑。