- 原电池原理的应用
- 共4430题
正确答案
解析
解：A．a为阴极，电解时a电极上得电子发生还原反应生成氢气同时生成氢氧根离子，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，所以有氢气生成，故A正确；
B．阴极生成氢气、阳极生成氧气，所以生成的气体都是无色无味的，故B错误；
C．阴极上生成氢气、阳极生成氧气，所以实质上是电解水，硫酸钠的物质的量不变，溶液体积减小，则硫酸钠物质的量浓度增大，溶液仍然出中性，溶液酸性不变，故C错误；
D．a电极附近生成氢氧根离子导致溶液出碱性，b电极附近生成氢离子导致溶液出酸性，所以a电极附近溶液变红色，b电极附近溶液呈无色，故D错误；
故选A．
如图所示，若电解5min时，测得铜电极的质量增加2.16g．
试回答：
（1）电源中X电极为直流电源的______极．
（2）pH变化：A：______，B：______，C：______（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）通电5min时，B中共收集224mL气体（标况），溶液体积为200mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为______（设电解前后溶液体积无变化）．
（4）若A中KCl溶液的体积也是200mL，电解后，溶液的pH为______（设电解前后溶液体积无变化）．
正确答案
解：（1）由铜电极的质量增加，发生Ag++e-=Ag，则Cu电极为阴极，可知X为电源的负极，故答案为：负；
（2）A中阴极上氢离子放电，阳极上氯离子放电，所以溶液中氢氧根离子浓度增大，溶液的pH增大，
B中阴极上铜离子放电，阳极上氢氧根离子放电，则溶液中氢离子浓度增大，溶液的pH减小，
C中阴极上银离子放电，阳极上银失电子生成银离子，则溶液中硝酸银浓度不变，所以溶液的pH不变，
故答案为：增大；减小；不变；
（3）C中阴极反应为Ag++e-=Ag，n（Ag）=
B中阳极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑，则转移0.02mol电子生成氧气为0.005mol，其体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，
则在阴极也生成112mL气体，由2H++2e-=H2↑，则氢气的物质的量为0.005mol，该反应转移的电子为0.01mol，
则Cu2++2e-=Cu中转移0.01mol电子，所以Cu2+的物质的量为0.005mol，通电前c（CuSO4）=
故答案为：0.025 mol•L-1；
（4）由A中发生2KCl+2H2O
则c（OH-）=
故答案为：13．
解析
解：（1）由铜电极的质量增加，发生Ag++e-=Ag，则Cu电极为阴极，可知X为电源的负极，故答案为：负；
（2）A中阴极上氢离子放电，阳极上氯离子放电，所以溶液中氢氧根离子浓度增大，溶液的pH增大，
B中阴极上铜离子放电，阳极上氢氧根离子放电，则溶液中氢离子浓度增大，溶液的pH减小，
C中阴极上银离子放电，阳极上银失电子生成银离子，则溶液中硝酸银浓度不变，所以溶液的pH不变，
故答案为：增大；减小；不变；
（3）C中阴极反应为Ag++e-=Ag，n（Ag）=
B中阳极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑，则转移0.02mol电子生成氧气为0.005mol，其体积为0.005mol×22.4L/mol=0.112L=112mL，
则在阴极也生成112mL气体，由2H++2e-=H2↑，则氢气的物质的量为0.005mol，该反应转移的电子为0.01mol，
则Cu2++2e-=Cu中转移0.01mol电子，所以Cu2+的物质的量为0.005mol，通电前c（CuSO4）=
故答案为：0.025 mol•L-1；
（4）由A中发生2KCl+2H2O
则c（OH-）=
故答案为：13．
某同学按如图所示的装置进行电解实验．下列说法不正确的（ ）
A电解过程中，铜电极上没有H2产生
B电解初期，主反应方程式为：Cu+H2SO4
C电解一定时间后，石墨电极上有铜析出
D整个电解过程中，H+的浓度不断增大
正确答案
解析
解：A．电解过程中，Cu作阳极，阳极上铜失电子发生氧化反应，所以铜逐渐溶解，铜电极上没有H2产生，故A正确；
B．电解初期，阳极上电极反应式为Cu-2e-=Cu2+、阴极上电极反应为2H++2e-=H2↑，所以电池反应式为Cu+H2SO4
C．电解一定时间后，溶液中铜离子达到一定程度后，石墨电极上铜离子放电生成铜，故C正确；
D．阳极上电极反应式为Cu-2e-=Cu2+、阴极上电极反应为2H++2e-=H2↑，溶液中氢离子浓度减小，故D错误；
故选D．
现有如下两个反应：（A）2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2（B）2H2+O2=2H2O
根据两反应本质，判断能否设计成原电池，如果不能，说明其原因；如果可以，则写出正、负极材料及其电极反应式，电解质溶液名称．（A）______ 溶液，负极______正极______（B）______ 溶液 负极______正极______．
正确答案
氯化钠
铁2Fe-4e-=2Fe2+
碳棒O2+4e-+2H2O=4OH-
稀硫酸
碳棒2H2-4e-=4H+
碳棒O2+4e-+4H+=2H2O
解析
解：（A）该反应能自发进行氧化还原反应，所以能设计成原电池；该反应方程式中铁失电子，所以选铁作负极，不如铁活泼的金属或非金属导体作正极；中性溶液能溶有一定量的氧气，所以可选用氯化钠作电解质．
所以铁作负极，铁失去电子变成二价铁离子，发生氧化反应；
碳作正极，氧气和水得电子生成氢氧根离子，发生含有反应；
故答案为：氯化钠溶液； 铁； 2Fe-4e-=2Fe2+；碳棒；O2+4e-+2H2O=4OH -
（B）该反应能自发进行氧化还原反应，所以能设计成原电池；该反应方程式中没有金属单质，所以选稳定性较强且导电的石墨作正负极；电解质溶液要与负极产生的离子相同或能反应，所以电解质可选硫酸或氢氧化钠．
所以正、负极都选石墨．
以硫酸为电解质分析：负极为石墨，负极上氢原子失去电子变成氢离子进入溶液，所以电极反应式为2H2-4e-=4H+
正极为石墨，正极上氧气和氢离子得得电子生成水，所以电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O．
故答案为：稀硫酸；碳棒；2H2-4e-=4H+；碳棒；O2+4e-+4H+=2H2O；
正确答案
解析
解：A、在原电池的极上可以产生氢气，比方说电解质是酸时就可以，故A错误；
B、金属锌的活泼性强于金属铜，金属锌做负极，铜为正极，故B正确；
C、电解质只有是能和金属锌发生自发氧化还原反应的物质均可以，除了酸之外，还可以是含有活泼性比金属锌差的阳离子的可溶性的盐，故C错误；
D、金属锌的活泼性强于金属铜，金属锌做负极，负极反应式为：Zn-2e-═Zn2+，故D错误．
故选B．
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