- 电解池
- 共5205题
（1）电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用．请说明原因______
（2）若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池______
（填“能”、“否”），若能，请写出正极电极反应式______．（若不能，此空不填）
（3）某原电池的两个电极都是石墨电极，电解质溶液为稀H2SO4，分别向一个电极通入H2S，向另一个电极通入Cl2，电池总反应为H2S+Cl2=S+2HCl．写出负极电极反应______；一段时间后电解质溶液酸性的变化______．（填“增强”“减弱”或“不变”）
正确答案
（1）铜、铝、潮湿空气会形成原电池，金属铝做负极，加速了金属铝的腐蚀速度，所以不能把铜导线和铝导线连接在一起使用，
故答案为：二者连接在一起时，接头处在潮湿的空气中形成原电池而腐蚀；
（2）铜和硫酸铁之间的反应是自发的氧化还原反应，能设计成原电池，该原电池的正极发生三价铁离子得电子的还原反应，即2Fe3++2e-=2Fe2+，
故答案为：能；2Fe3++2e-=2Fe2+；
（3）原电池的负极发生失电子的氧化反应，根据电池总反应为H2S+Cl2=S+2HCl，所以负极是H2S放电，即H2S-2e-=S+2H+，所以电解质中氢离子的浓度增加，酸性增强，
故答案为：H2S-2e-=S+2H+；增强．
如图所示，甲、乙两装置电极材料都是铁棒与碳棒，请回答下列问题：
（1）若两装置中均为CuSO4溶液，反应一段时间后：
①有红色物质析出的是甲装置中的______棒，乙装置中的______棒．
②乙装置中阳极的电极反应式是：______．
（2）若两装置中均为饱和NaCl溶液：
①写出乙装置中总反应的离子方程式：______．
②甲装置中碳极的电极反应式是______，乙装置碳极的电极反应属于______（填“氧化反应”或“还原反应”）．
③将湿润的淀粉KI试纸放在乙装置碳极附近，发现试纸变蓝，解释其原因：______．
正确答案
（1）①甲为原电池，Fe为负极，发生Fe+CuSO4═FeSO4+Cu，所以碳电极上生成红色物质Cu，乙为电解池，由电子流向可知，Fe为阴极，铜离子得到电子生成Cu，故答案为：碳；铁；
②乙中阳极上氢氧根离子放电，电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，故答案为：4OH--4e-=O2↑+2H2O；
（2）①电解NaCl溶液生成NaOH、氢气、氯气，离子反应为2Cl-+2H2O
②甲中碳为正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应为2H2O+O2+4e-═4OH-，乙中碳为阳极，发生氧化反应，故答案为：2H2O+O2+4e-═4OH-；氧化反应；
③碳电极为阳极，阳极上生成氯气，氯气和碘离子发生置换反应生成碘，碘遇淀粉试液变蓝色，故答案为：在乙装置碳棒电极上生成Cl2，Cl2与I-反应生成I2，I2遇淀粉变蓝．
阅读下列材料，回答相关问题：
（1）某无色液体A，在通电的条件下能生成无色气体B和C，B能使带火星的木条复燃，C能在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰且只生成A．则B、C的化学式分别为______、______．
（2）用B和C的单质可以制成航天技术上使用的一种高能原电池，电池中装有浓KOH溶液，用多孔的惰性金属做电极浸入KOH溶液中，两极均有特别的气体透过隔膜．
通入物质B的电极为______ 极，电极反应方程式为______；
通入物质C的电极为______ 极，电极反应方程式为______．
（3）若将第（2）小题中C更换为甲烷气体，则该电池的总反应方程式为______．
正确答案
（1）B能使带火星的木条复燃，应为O2，C能在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，应为H2，故答案为：O2；H2；
（2）在碱性燃料电池中，通入H2的一极为原电池的负极，发生氧化反应生成H2O，电极反应为H2-2e-+2OH-═2H20，
通入O2的一极为原电池的正极，发生还原反应生成OH-，电极反应为O2+4e-+2H2O═4OH-，
故答案为：正、O2+4e-+2H2O═4OH-；负、H2-2e-+2OH-═2H20；
（3）甲烷燃料电池的负极反应式为CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O，正极反应式为O2+4e-+2H2O═4OH-，
总反应为CH4+2O2+2OH-═CO32-+3H2O，故答案为：CH4+2O2+2OH-═CO32-+3H2O．
电化学是研究电能与化学能相互转化的科学．请回答：
（1）原电池是将______能转化为______能的装置，一般较活泼的金属做
______极，发生______反应．电子流向______极（填“正”或“负”）．
（2）分析右图，写出有关的电极反应式：
锌棒上的电极反应式为______
碳棒上的电极反应式为______．
正确答案
（1）原电池是利用活泼性不同的金属做电极在电解质溶液中形成氧化还原反应，负极上失电子发生氧化反应，正极上是得到电子发生还原反应，一定量反应是化学能转化为电能的装置，电流从正极流向负极，电子不经过电解质溶液，
故答案为：化学；电；负；氧化；正；
（2）分析装置可知锌做原电池负极失电子发生氧化反应，电极反应为：Zn-2e-=Zn2+，溶液中铜离子在正极碳上得到电子发生还原反应析出铜，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，故答案为：Zn-2e-=Zn2+；Cu2++2e-=Cu．
A、B、C三个烧杯中分别盛有200mL相同物质的量浓度的稀硫酸：
（1）分别写出三个装置中铁片表面发生反应的离子方程式：
A______；B______； C______．
（2）一段时间后，B中Sn（锡）极附近溶液的pH______（填“增大”、“减小”、“不变”）．
（3）一段时间后，C中产生了3.36L（标准状况）气体时，硫酸恰好全部被消耗，则原稀硫酸溶液的物质的量浓度为______mol•L-1．
正确答案
（1）A中是金属铁和硫酸能发生置换反应，原理方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；B中Sn、Fe、硫酸构成的原电池，金属铁较活泼，做负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，C中，Zn、Fe、硫酸构成的原电池，金属锌较活泼，做负极，金属铁作正极，该极发生的电极反应为：2H++2e-=H2↑，故答案为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；Fe-2e-=Fe2+；2H++2e-=H2↑；
（2）B中Sn（锡）极发生的电极反应为：2H++2e-=H2↑，所以氢离子浓度减小，酸性减弱，pH增大，故答案为：增大；
（3）C中正极发生的电极反应为：2H++2e-=H2↑，产生了3.36L（标准状况）即0.15mol气体时，消耗氢离子的物质的量为0.3mol，所以原稀硫酸溶液中氢离子的物质的量为0.3mol，所以硫酸的物质的量0.15mol，c=
如图所示，甲、乙两池电极材料都是铁棒和石墨棒，请回答下列问题：
（1）若两池中均为CuSO4溶液，反应一段时间后：
①有红色物质析出的是甲池中的______棒，乙池中的______棒．
②乙池中阳极的电极反应式是______．
（2）若两池中均为饱和NaCl溶液：
①写出乙池中总反应的离子方程式______．
②甲池中石墨电极上的电极反应属于______（填“氧化反应”或“还原反应”）．
③将湿润的KI淀粉试纸放在乙池石墨电极附近，发现试纸变蓝，反应的化学方程式为______．
④若乙池转移0.02mole-后停止实验，池中溶液体积是200mL，则溶液混合匀后的pH=______．
正确答案
（1）①甲池为原电池，原电池中活泼金属做负极，发生氧化反应，碳棒做正极，有Cu析出，乙池为电解池，外电路电子流向电源正极，所以碳棒为阳极，放出氯气，阴极铁电极上发生还原反应有Cu析出，
故答案为：碳；铁；
②乙池中，惰性电极为阳极，电解硫酸铜溶液，阳极氢氧根离子放电生成氧气，电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑，故答案为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；
（2）①若电解质溶液为饱和氯化钠溶液，则乙池就是用惰性电极为阳极电解氯化钠溶液，方程式为：2Cl-+2H2O
故答案为：2Cl-+2H2O
②甲池中碳棒为正极，正极上氧气得电子发生还原反应，故答案为：还原反应；
③将湿润的KI淀粉试纸放在乙池石墨电极附近，发现试纸变蓝，则石墨电极上氯离子失电子生成氯气，氯气和碘离子反应生成碘单质，碘遇淀粉试液变蓝色，反应方程式为：KI+Cl2=I2+2KCl，
故答案 为：KI+Cl2=I2+2KCl；
④电解氯化钠溶液的方程式为：2NaCl+2H2O
故答案为：13．
①图中电解质溶液为硫酸铜溶液，则Fe电极是______（填“正极”或“负极”，下同），其电极反应式为______，该反应是______（填“氧化”或“还原”，下同）反应；Cu电极是______，其电极反应式为______，该反应是______反应．
②氯碱工业上，常用惰性电极电解饱和氯化钠溶液制得氯气和烧碱，其电极反应式分别为：阴极______阳极______；总的电池反应式为______．
正确答案
①该原电池中，铁作负极，负极上铁失电子生成亚铁离子而发生氧化反应，电极反应式为Fe-2e-═Fe2+，铜作正极，正极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为Cu2++2e-═Cu，
故答案为：负极；Fe-2e-═Fe2+；氧化；正极；Cu2++2e-═Cu；还原；
②用惰性电极电解饱和氯化钠溶液时，阴极上氢离子失电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑，阳极上氯离子失电子发生氧化反应，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，在得失电子相同条件下，将阴阳极电极反应式相加即得电池反应式，所以电池反应式为2NaCl+2H2O
故答案为：2H++2e-=H2↑；2Cl--2e-=Cl2↑；2NaCl+2H2O
（1）下列装置能组成原电池的是______．（填序号）
（2）对于锌-铜-稀硫酸组成的原电池装置，当导线中有1mol电子通过时，锌片溶解了______g，铜片上析出______升 H2（标准状况下）．电池总反应的化学方程式为______．
（3）如右图所示装置，若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为______，总反应方程为______．该装置将______能转化为______能．
（4）利用反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+设计一个化学电池（电极材料和电解液自选），画出实验装置图，注明电解质溶液名称和正负极材料．
正确答案
（1）II中不能自发的进行氧化还原反应，所以不能构成原电池；
V中不能构成闭合回路，所以不能构成原电池，则Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ符合原电池构成条件，所以能形成原电池，故选I、III、IV；
（2）该原电池中，锌作负极，铜作正极，负极上锌失电子发生氧化反应，正极上氢离子得电子生成氢气，所以电池反应式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，根据转移电子相等得，锌减少的质量=
故答案为：32.5g，11.2L，Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
（3）该装置符合原电池的构成条件，所以是原电池，原电池是将化学能转变为电能的装置，铝在碱性溶液中比镁易失电子，所以铝作负极，负极上铝失电子和氢氧根离子反应生成偏铝酸根离子，正极上水得电子生成氢气，所以电池反应式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，
故答案为：Al，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，化学能、电能；
（4）在Fe+2Fe3+=3Fe2+反应中，Fe被氧化，应为原电池的负极，电解反应为：Fe-2e-=Fe2+，Fe3+得电子被还原，应为原电池正极反应，正极材料为活泼性比Fe的金属或非金属材料如碳棒，电解质溶液为含Fe3+离子的溶液，如FeCl3，
，
故答案为：
．
某同学设计了如图所示的装置进行电化学实验，请你根据装置图回答相关问题：
（1）C池属于什么装置______．
（2）电极②上发生电极反应式为______；B池中发生的总反应方程式为______．
（3）反应进行一段时间后，A、B、C三池中电解质溶液浓度基本不变的是______．
（4）当电路上有0.2mol电子流过时，电极④上质量变化______g，电极⑥上质量变化______g．
正确答案
依据电极材料分析A池为原电池做电源，所以B池、C池是电解池，原电池中活泼金属做负极，锌做负极发生氧化反应，电极反应为：Zn-2e-=Zn2+，银做正极发生还原反应，溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应为：2H++2e-=H2↑；B池是惰性电极滴加硝酸银溶液；C池是粗铜做阳极，精铜做阴极是粗铜精炼的反应原理，阳极电极反应电子守恒分别计算电极上质量变化；
（1）分析可知C池是粗铜做阳极，精铜做阴极是粗铜精炼的反应原理，属于电解精炼铜，
故答案为：电解精炼铜；
（2）电极材料分析A池为原电池做电源，所以B池、C池是电解池，原电池中活泼金属做负极，锌做负极发生氧化反应，电极反应为：Zn-2e-=Zn2+，银做正极发生还原反应，溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应为：2H++2e-=H2↑；B池是惰性电极滴加硝酸银溶液，电池反应为：4AgNO3+2H2O 
故答案为：2H++2e-=H2↑；4AgNO3+2H2O
（3）反应进行一段时间后，A、B、C三池中电解质溶液浓度基本不变的是C池，阳极铜失电子生成铜离子，阴极是溶液中铜离子得到电子生成铜，
故答案为：C池；
（4）当电路上有0.2mol电子流过时，电极④的电极反应为Ag++e-=Ag，电极上质量变化是增加银的质量=0.2mol×108g/mol=21.6g；电极⑥为电解池的阴极，电极反应为Cu2++2e-=Cu，电极上质量变化是增加析出铜的质量=0.1mol×64g/mol=6.4g，
故答案为：21.6；6.4．
某课外活动小组用右图进行实验，试回答下列问题．
（1）若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式为______；
（2）若开始时开关K与b连接，则B极的电极反应式为______；总反应的离子方程式为______；
（3）当开关K与b连接时，下列说法正确的是（填序号）______．
①溶液中Na+向B极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后加入适量的盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24L气体，则溶液中转移了0.2mol电子．
正确答案
（1）若开始时开关K与a连接，该装置构成原电池，铁易失电子而作负极，石墨作正极，负极上铁失电子发生氧化反应，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，
故答案为：Fe-2e-=Fe2+；
（2）若开始时开关K与b连接，该装置构成电解池，石墨作阳极，铁作阴极，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，电极反应式为：2H++2e-=H2↑，电池反应式为：2Cl-+2H2O
故答案为：2H++2e-=H2↑；2Cl-+2H2O
（3）若开始时开关K与b连接，该装置构成电解池，石墨作阳极，铁作阴极，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，
①阳离子向阴极移动，则钠离子向B极移动，故正确；
②A电极上生成氯气，氯气具有强氧化性，能置换出碘单质，碘与淀粉试液变蓝色，则A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝，故正确；
③根据“析出什么加入什么”的原则加入物质，阴极上析出氢气，阳极上析出氯气，则应加入氯化氢气体可恢复到电解前电解质的浓度，故错误；
④电子不进入溶液，溶液中通过离子的定向移动而导电，故错误；
故选①②．
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