唐玲出品 高中化学学习材料 唐玲出品 专题专项训练 四 串联电池 1 2016 扬州调研 如图所示 将两烧杯中电极用导线相连 四个电极分别为Mg Al Pt C 当闭合开关S 后 以下表述正 确的是 A 电流表指针不发生偏转 B Al Pt 两极有 H2产生 C 甲池 pH减小 乙池pH不变 D Mg C两极生成的气体在一定条件下可以恰好完全反应 解析 选 D 甲池 Al 能与 NaOH 溶液反应 所以为原电池 乙池Pt C均不与 NaOH 溶液 反应 故乙池为电解池 电流表指针偏转 甲池中Mg为正极 产生H2 Al 为负极溶解 Pt 作阴极产生H2 C作阳极产生O2 甲池消耗NaOH pH减小 乙池消耗水 pH增大 根据电 子转移数目相等 则Mg C两极产生的O2 H2体积比为1 2 在一定条件下可以完全反应 2 铅蓄电池的工作原理为Pb PbO2 2H2SO4 2PbSO4 2H2O 研读右图 下列判断不正 确的是 A K 闭合时 d 电极反应式 PbSO4 2H2O 2e PbO 2 4H SO 2 4 B 当电路中转移0 2 mol 电子时 中消耗的H2SO4为 0 2 mol C K 闭合时 中SO 2 4向 c 电极迁移 D K 闭合一段时间后 可单独作为原电池 d 电极为正极 解析 选 C 选项 A K闭合时 为原电池 为电解池 中发生充电反应 d 电极为 阳极发生氧化反应 其反应式为PbSO4 2H2O 2e PbO 2 4H SO2 4 正确 选项 B 在总反应式中 得失电子总数为2e 当电路中转移0 2 mol 电子时 可以计算出 中消 耗的硫酸的量为0 2 mol 正确 选项C K闭合时 d 是阳极 阴离子向阳极移动 错误 选 项 D K闭合一段时间 也就是充电一段时间后 可以作为原电池 由于c 表面生成Pb 放 电时做电源的负极 d 表面生成PbO2 做电源的正极 所以D项正确 3 2016 合肥模拟 如图所示 甲池的总反应式为N2H4 O2 N2 2H2O 下列说法正确的是 A 甲池中负极上的电极反应式为N2H4 4e N 2 4H 唐玲出品 B 乙池中石墨电极上发生的反应为4OH 4e 2H 2O O2 C 甲池溶液pH增大 乙池溶液pH减小 D 甲池中每消耗0 1 mol N 2H4乙池电极上则会析出6 4 g固体 解析 选B 分析图知甲是燃料电池 则乙是电解池 甲的电解质溶液是氢氧化钾 则 负极不可能生成H 应该是 N 2H4 4e 4OH N2 4H2O A错误 乙的石墨极是阳极 发生 氧化反应 B正确 根据甲池总反应生成了水 则氢氧化钾溶液浓度变小 pH减小 乙的阴 极析出铜 结合B项则乙池的溶液pH减小 C错误 根据各个电极流过的电量相等知N2H4 2Cu 消耗 0 1 mol N2H4乙池电极上则会析出12 8 g铜 D错误 4 用铅蓄电池电解AgNO3 Na2SO3的溶液 a b c d 电极材料均为石墨 已知铅蓄电 池的总反应为Pb s PbO2 s 2H2SO4 aq 放电 充电 2PbSO4 s 2H2O l 通电时 a 电极质量 增加 下列说法正确的是 A 电路中通过1 mol 电子时 Y电极质量增加48 g B 放电时铅蓄电池负极的电极反应式为 PbO2 s 4H aq SO2 4 aq 2e PbSO 4 s 2H2O l C c d 电极产生气体的物质的量之比为1 2 D X极为负极 解析 选A a 极质量增加 即析出了 Ag a 为阴极 则Y为负极 X为正极 D项错 B项 所写电极反应式为正极的电极反应式 C项 c 为阴极放出H2 d 为阳极放出O2 物质 的量之比为2 1 5 2016 杭州模拟 假设图中原电池产生的电压 电流强度均能满足电解 电镀要求 即为理想化 为各装置中的电极编号 下列说法错误的是 A 当 K闭合时 A装置发生吸氧腐蚀 在电路中作电源 B 当 K断开时 B装置锌片溶解 有氢气产生 C 当 K闭合后 整个电路中电子的流动方向为 D 当 K闭合后 A B装置中 pH变大 C装置中 pH不变 唐玲出品 解析 选A 当 K 闭合时 B 装置构成原电池 在电路中作电源 整个电路中电子的流 动方向为 B装置中消耗H pH变大 A装置中电解饱和 食盐水 pH变大 C装置中相当于在银上镀铜 pH不变 6 空间实验室 天宫一号 的供电系统中有再生氢氧燃料电池 RFC RFC是一种将水 电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池 RFC工作原理如图 下列有关说法正确 的是 A 当有 0 1 mol电子转移时 a 电极产生1 12 L O2 标准状况下 B b 电极上发生的电极反应是4H2O 4e 2H 2 4OH C d 电极上发生的电极反应是O2 4H 4e 2H 2O D c 电极上进行还原反应 B池中的 H 可以通过隔膜进入 A池 解析 选D a 为阴极 阴极发生还原反应 4H 4e 2H 2 当有0 1 mol 电子转移 时 有0 05 mol H 2生成 A 项错误 b 极为阳极 电极反应为4OH 4e 2H 2O O2 B 项错误 a 极产生的气体X 为 H2 充入 H2的 d 极为原电池的负极 负极反应为H2 2e 2H C 项错误 电解池的阳极产生的气体为 O2 即 Y为 O2 充入 O2的 c 极为原电池的正极 正极发生还原反应 原电池中 阳离子移向正极 即H 通过隔膜进入A池 D项正确 7 某化学兴趣小组对电化学问题进行了实验研究 1 利用下图装置探究金属的电化学腐蚀 接通电路发现灵敏电流计指针发生偏转 盐 桥中 K 向 槽 填 a b 或 c 移动 写出正极的电极反应 2 如何检验a 槽中生成的阳离子 3 在 c 槽中欲实现Cu 2H2O Cu OH 2 H2 的反应 则电极 填 M 或 N 一定是铜电极 c 槽中电解质X可以是下列 物质 填选项 A H2SO4 B NaNO 3 C MgCl2 D KOH 唐玲出品 解析 1 a b 构成原电池 铁电极是负极 石墨电极是正极 根据原电池内部阳离子 移向正极可知盐桥中K 移向 b 正极氧气被还原 O2 4e 2H 2O 4OH 2 a 槽中生成的阳离子是亚铁离子 取a 槽中溶液少量 加入硫氰化钾溶液 无现象 再通少量氯气 溶液变血红色 说明有亚铁离子生成 3 根据 c 槽中 Cu 2H2O Cu OH 2 H2 的反应 铜发生氧化反应 铜应该与电池的正 极相连做阳极 即M一定是铜电极 电解质溶液不参与反应 不能选A C 而是选B D 答案 1 b O2 4e 2H2O 4OH 2 取 a 槽中溶液少量 加入硫氰化钾溶液 无现象 再通少量氯气 溶液变血红色 说明有亚铁离子生成 3 M BD 8 下图中电极a b 分别为 Ag 电极和 Pt 电极 电极c d 都是石墨电极 通电一段时 间后 在c d 两极上共收集到336 mL 标准状况 气体 回答下列问题 1 直流电源中 M为 极 2 Pt电极上生成的物质是 其质量为 g 3 电源输出电子的物质的量与电极b c d 分别生成的物质的物质的量之比为2 4 AgNO3溶液的浓度 填 增大 减小 或 不变 下同 AgNO3溶液的 pH H2SO4溶液的浓度 H2SO4溶液的 pH 解析 电解5 00 的稀H2SO4 实际上是电解其中的水 阴极产生H2 阳极产生O2 且 V H2 V O2 2 1 据此可确定d 极为阴极 则电源的N极为负极 V H2 336 mL 2 3 224 mL 即为 0 01 mol V O2 336 mL 1 3 112 mL 即为 0 005 mol 说明电路中通过 0 02 mol 电子 因此在b 极 Pt 阴极 产生 Ag 0 02 mol 108 g mol 1 2 16 g 即 0 02 mol 的 Ag 则n e n Ag n O2 n H2 0 02 0 02 0 005 0 01 2 2 1 2 1 由 Ag 阳 电极 Pt 阴 电极和 AgNO 3溶液可组成电镀池 因此AgNO3溶液浓度不变 pH 也不变 电解 5 00 的 H2SO4溶液 由于其中的水发生电解 因此H2SO4溶液浓度增大 pH 减小 答案 1 正 2 Ag 2 16 3 2 1 2 1 唐玲出品 4 不变不变增大减小 9 2016 烟台模拟 某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题 甲 乙 丙三池中溶质足量 当闭合该装置的电键K时 观察到电流计的指针发生了偏转 请回答下列问题 1 甲池为 填 原电池 电解池 或 电镀池 A 电极的电极反应式为 2 丙池中F 电极为 填 正极 负极 阴极 或 阳极 该池的总反应 方程式为 3 当乙池中C 极质量减轻10 8 g时 甲池中B 电极理论上消耗O2的体积为 mL 标准状况 4 一段时间后 断开电键K 下列物质能使丙池恢复到反应前浓度的是 填选 项字母 A Cu B CuO C Cu OH 2 D Cu2 OH 2CO3 解析 1 甲池能自发进行氧化还原反应为原电池 燃料电池中 燃料失电子和氢氧根 离子反应生成碳酸根离子和水 电极反应式为CH3OH 8OH 6e CO2 3 6H2O 2 F 连接原电池负极 所以为阴极 阳极上氢氧根离子放电 阴极上铜离子放电 电池 反应式为2CuSO4 2H2O 电解 2H2SO4 2Cu O2 3 C 极上的电极反应为Ag e Ag B电极上的电极反应为 O2 2H2O 4e 4OH 当池中 C 极质量减轻10 8 g时 即转移电子是0 1 mol 此时甲池中B 电极理论上消耗O2 的物质的量是0 025 mol 体积为0 025 mol 22 4 L mol 1 0 56 L 560 mL 4 溶液中减少了Cu和 O2 所以要让电解质复原 需要加入CuO 答案 1 原电池CH3OH 8OH 6e CO2 3 6H2O 2 阴极2CuSO4 2H2O 电解 2H2SO4 2Cu O2 3 560 4 B 10 如下图装置所示 C D E F X Y都是惰性电极 甲 乙中溶液的体积和浓度都 相同 假设通电前后溶液体积不变 A B为外接直流电源的两极 将直流电源接通后 F极 附近呈红色 唐玲出品 请回答 1 B 极是电源的 一段时间后 甲中溶液颜色 丁中 X极附近 的颜色逐渐变浅 Y极附近的颜色逐渐变深 这表明 在电场作用下向Y极移动 2 若甲 乙装置中的C D E F电极均只有一种单质生成时 对应单质的物质的量之 比为 3 现用丙装置给铜件镀银 则H 应是 填 镀层金属 或 镀件 电镀液是 溶液 当乙中溶液的pH是 13 时 此时乙溶液体积为500 mL 丙中镀件上 析出银的质量为 甲中溶液的pH 填 变大 变小 或 不变 4 若将C 电极换为铁 其他装置都不变 则甲中发生的总反应的离子方程式为 解析 1 由装置图知 直流电源与各电解池串联 由 F极附近呈红色 知 F极为阴 极 则 E 极为阳极 D极为阴极 C 极为阳极 G极为阳极 H极为阴极 X 极为阳极 Y 极 为阴极 A极为正极 B极为负极 甲装置是用惰性电极电解CuSO4溶液 由于Cu 2 放电 导 致c Cu 2 降低 溶液颜色逐渐变浅 丁装置是胶体的电泳实验 由于 X 极附近的颜色逐渐 变浅 Y极附近的颜色逐渐变深 说明氢氧化铁胶粒带正电荷 2 当甲 乙装置中的C D E F电极均只有一种单质生成时 C D E F 电极的产物 分别为 O2 Cu Cl2 H2 根据各电极转移电子数相同 则对应单质的物质的量之比为1 2 2 2 3 给铜件镀银 根据电镀原理 铜件作阴极 银作阳极 电镀液是可溶性银盐 当乙 中溶液的pH是 13 时 则乙中n OH 0 1 mol L 1 0 5 L 0 05 mol 即各电极转移电 子 0 05 mol 所以丙中析出银0 05 mol 甲装置中由于电解产生H 导致溶液的酸性增强 pH变小 4 若将 C电极换为铁 则铁作阳极发生反应 Fe 2e F