原电池电解池经典习题

1、一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开写成两个“半反应式”，一个是“氧化反应”式，一

个是“还原反应”式．如2Fe 3++Cu═2Fe 2++Cu 2+的拆写结果是：氧化反应为：Cu-2e -═Cu 2+；

还原反应为：2Fe 3++2e-═2Fe 2+．

①请据此将反应：Fe+4H ++NO 3-=Fe 3++NO↑+2H 2O 拆写成两个“半反应式”：氧化反应为

还原反应为

②已知某一氧化还原反应为：CH 4+2OH -+2O 2=CO 32-+3H 2O ；其中氧化反应的半反应可写

为：CH 4+10OH --8e -═CO 32-+7H 2O ，则还原反应的半反应可写为

解：①根据化合价的变化判断，Fe+4H ++NO 3-=Fe 3++NO↑+2H 2O 中，氧化剂是NO 3-，发生还原反应，NO 3-

失去3个电子生成NO ；还原剂是Fe ，发生氧化反应，Fe 失去3个电子生成Fe 3+，电子转移数是3，故答

案为：Fe-3e -=Fe 3+；4H ++NO 3-+3e -=NO↑+2H 2O

②两个半反应相加得总反应，所以一个半反应等于总反应减另一个半反应；

总反应为CH 4+2OH -+2O 2=CO 32-+3H 2O ；

一个半反应为CH 4+10OH --8e -═CO 32-+7H 2O ；

总反应（CH 4+2OH -+2O 2=CO 32-+3H 2O ）减半反应（CH 4+10OH --8e -═CO 32-+7H 2O ）得

2O 2+8e -+4H 2O=8OH -；

故答案为：2O 2+8e -+4H 2O=8OH -

2、镍镉（Ni-Cd ）可充电电池在现代生活中有广泛的应用．电解质溶液为KOH 溶液，电池

反应为：Cd+2NiO （OH ）+2H 2O Cd （OH ）2+2Ni （OH ）2，下列有关镍镉电池的说法正确的是（ ）

A ．放电时电池内部OH-向正极移动

B ．放电时正极附近溶液的pH 减少

C ．充电时阳极反应为Cd （OH ）2+2e-=Cd+2OH-

D ．充电时与直流电源正极相连的电极上发生Ni （OH ）2转化为NiO （OH ）的反应

解：A 、放电时是原电池的工作原理，原电池工作时，电解质中的阴离子OH -向负极移动，故A 错误；

B 、放电时是原电池的工作原理，原电池工作时，正极上发生得电子得还原反应，即NiO （OH ）+2H 2O+2e -=Ni

（OH ）2+2OH -，所以正极附近溶液的pH 增大，故B 错误；

C 、充电时是电解池的工作原理，电解池中，阳极发生失电子的氧化反应，即发生Ni （OH ）2转化为NiO

（OH ）的反应，故C 错误；

D 、充电时是电解池的工作原理，电解池中，与直流电源正极相连的电极是阳极，阳极发生失电子的氧化

反应，即即发生Ni （OH ）2转化为NiO （OH ）的反应，故D 正确．

故选D ．

3．铅蓄电池在现代生活中具有广泛的应用．已知铅蓄电池的电解质溶液为H2SO4溶液，

其充电、放电按下式进行：Pb+PbO2+2H2SO4放电 充电 2PbSO4+2H2O ，有关该电池的

说法正确的是（ ）

A ．充电时化学能转化为电能

B ．放电时溶液中的H+向负极移动

C ．充电时电池的正极与电源的正极相连

D ．放电时负极反应：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-

放电

充电

解：A、蓄电池充电时，属于电解池的工作原理，电解池是将电能转化为化学能的装置，故A错误；

B、蓄电池放电时，相当于原电池的工作原理，原电池中电解质里的阳离子移向正极，即放电时溶液中的H+向正极移动，故B错误；

C、蓄电池的正极即二氧化铅电极在放电时应该被还原，发生还原反应，在充电时，电源的正极相连的电极是阳极，也发生失电子的氧化反应，而这正好是相反的两个过程，即充电时电池的正极与电源的正极相连，故C正确；

D、放电时相当于原电池的工作原理，原电池的负极发生失电子的氧化反应，即Pb+SO42--2e-=PbSO4，故D错误．

故选C．

4．铁、铜及其化合物在生活、生产中有广泛应用．请回答下列问题：

（1）黄铁矿（FeS2，其中S为-1价）是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料．其中一个反应为3FeS2+8O2高温6SO2+Fe3O4，氧化产物为，若有3mol FeS2参加反应，转移电子的物质的量为．

（2）与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂．某自来水厂用氯气和绿矾（FeSO4•7H2O）一起净水，其原理为（用离子方程式表示）．

（3）①钢铁的电化腐蚀简单示意图如右，将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图，请在右图虚线框内作出修改，并用箭头标出电子流动方向．

②写出修改前的钢铁吸氧腐蚀石墨电极的电极反应式．（4）高铁酸钾（K2FeO4）可用作净水剂，也可用于制造高铁电池．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

放电

应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH

充电

该电池放电时正极反应式为．

用该电池电解100mL1mol•L-1的AgNO3溶液，当电路中通过0.1mol电子时，被电解溶液的pH为（溶液体积变化忽略不计）．

（5）氧化亚铜是一种半导体材料，常用作制造整流器的材料，还可以用于光照条件下水分解的催化剂和农作物的杀菌剂．

用右图装置可制得氧化亚铜，试写出阳极的电极反应式．

解：（1）反应3FeS2+8O2 高温Fe3O4+6SO2，前后各元素化合价的变化情况如下：

Fe：+2→+3，化合价升高；S：-1→+4，化合价升高；

O：0→-2，化合价降低；

因此，在反应中FeS2还原剂，O2是氧化剂，Fe2O3既是氧化产物也是还原产物，SO2既是氧化产物也是还原产物，在上述反应中共转移32个电子，有3molFeS2参加反应，转移电子的物质的量为32mol；故答案为：SO2、Fe3O4、32mol；

（2）因氯气能将Fe2+氧化成Fe3+，以及Fe3+水解生成Fe（OH）3胶体可以净水，故答案为：

Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-Fe3++3H2O Fe（OH）3+3H+；

（3）①根据牺牲阳极的阴极保护法可知：需要保护的金属作阴极，如图所表示：