- 电解池
- 共5205题
某同学用铁、铜作为电极，稀硫酸作为电解液组成原电池，如图所示，完成下列空格．
（1）正极是______（填“铜极”或“铁极”），现象是：______，电极反应是：______，发生______反应（填“氧化”或“还原”）．
（2）电流从______经导线流到______（填“铜极”或“铁极”）．
（3）若反应生成的氢气在标况下为4.48L，则反应过程中有______mol电子发生转移，溶解的铁质量为______g．
正确答案
（1）铁的活泼性大于铜，所以铜是正极；正极上氢离子得电子生成氢气，所以看到的现象是有气泡生成，发生还原反应．
故答案为：铜极；有气泡产生；2H++2e-=H2↑；还原；
（2）
电子的流向是从负极沿导线到正极，电流的方向与电子的流向相反，故答案为：铜极；铁极；
（3）Fe+H2SO4 =F eSO4 +H2↑ 转移电子
56g22.4L 2mol
11.2g 4.48L 0.4mol
故答案为：0.4；11.2；
将0.3mol NaCl固体与0.1mol CuSO4•5H2O固体混合溶于水，配成1000mL混合液．然后取出200ml溶液，用石墨作电极，通电一段时间．电解过程分为三个阶段试回答：
（1）其中第一阶段发生的电解反应的离子方程式为______．
（2）电解的最后一个阶段，阴极上发生的电极反应式变为______．
（3）若Cl-正好全部变为氯气逸出时，阴极上产生气体的体积______L（标准状况下）
正确答案
根据题意知，取出的溶液中含有的溶质的物质的量分别为：NaCl0.06mol，CuSO40.02mol；溶液中阴阳离子的放电顺序分别为：阳离子放电顺序Cu2+＞H+＞Na+，阴离子放电顺序为Cl-＞OH-＞SO42-所以，该溶液电解三个阶段分别为：
第一阶段：Cu2+和Cl-放电，生成氯气和铜；
根据得失电子相等知，铜离子先完全电解，氯离子还剩0.02mol，所以发生第二阶段电解反应；
第二阶段：H+ 和Cl-放电，生成氢气和氯气；
根据得失电子相等知，氯离子完全电解，发生第三阶段反应，
第三阶段：H+ 和OH-放电，生成氢气和氧气．
（1）根据以上分析知，第一阶段的电解反应为Cu2++2Cl-
故答案为Cu2++2Cl-
（2）电解的最后阶段，H+ 在阴极上放电，OH-的阳极上放电，分别生成氢气和氧气．
故答案为：2H++2e-═H2↑
（3）当铜离子全部生成铜单质时，根据得失电子相等知，氯离子还剩0.02mol．
当阴极上有气体生成时，发生的电解反应为：
2Cl-+2H2O
2 22.4L
0.02mol 0.224L
故答案为 0.224L．
（1）把一块纯净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里，可观察到锌片上有气泡，再平行插入一块铜片，可观察到铜片上______（填“有”或“没有”）气泡产生，再用导线把锌片和铜片连接起来，组成一个原电池，负极为______，正极的电极反应式为______．
（2）如果烧杯中最初装入的是500mL2mol•L-1的稀硫酸，构成铜锌原电池（假设产生的气体没有损失），当在标准状况下收集到11.2L的氢气时，则此时烧杯内溶液中溶质的物质的量浓度应为（溶液体积变化忽略不计）______．
正确答案
（1）铜片插入稀硫酸中时，二者不反应，没有气泡产生，但当把铜片和锌片用导线相连插入稀硫酸中时，会构成原电池，铜作为原电池正极，电极反应为2H++2e-═H2↑，锌作为原电池负极，电极反应为Zn-2e-═Zn2+，电池总反应为Zn+2H+═Zn2++H2↑，故答案为：没有；锌片；2H++2e-═H2↑；
（2）当收集到11.2LH2（标准状况），即0.5molH2时，消耗的H2SO4为0.5mol，生成的ZnSO4为0.5mol，
c（H2SO4）=
故答案为：c（H2SO4）=1mol•L-1，c（ZnSO4）=1mol•L-1．
利用反应：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2设计一个原电池装置．试回答：
（1）该原电池的正极材料是______，负极材料是______，电解质溶液是______．
（2）该原电池的负极反应式是______，正极反应式是______．
正确答案
（1）由反应“2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2”可知，反应中铜失电子而被氧化，应为原电池负极，正极应为活泼性比铜弱的金属或导电的非金属材料，Fe3+在正极得到电子而被还原，电解质溶液为FeCl3，
故答案为：石墨；铜；FeCl3溶液；
（2）负极上铜失电子发生氧化反应，正极上铁离子得电子发生还原反应，其电极反应式为：负极：Cu-2e-=Cu2+正极：2Fe3++2e-=2Fe2+，
故答案为：Cu-2e-=Cu2+正极：2Fe3++2e-=2Fe2+．
（1）在原电池中，较活泼的金属极上发生______，是______极；较不活泼的金属上发生______，是______极．
（2）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置．如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定．请回答：
①氢氧燃料电池中能量转化主要形式是______；
②负极反应式为______．
正确答案
（1）原电池中活泼金属做负极，失电子发生氧化反应，较不活泼的金属做阴极，得到电子发生还原反应；故答案为：氧化反应；负极；还原反应；正极；
（2）①氢氧燃料电池是原电池，实现了化学能转化为电能；
②负极上是氢气失去电子发生氧化反应，电解质溶液是氢氧化钾，所以电极反应为：H2+2OH-+2e-=2H2O；
故答案为：H2+2OH-+2e-=2H2O．
新型高能钠硫电池以熔融的钠、硫为电极，以钠离子导电的陶瓷为固体电解质。该电池放电时为原电池，充电时为电解池，反应原理为：2Na+XS = Na2Sx
（1）放电时S发生________反应，Na作________极
（2）充电时Na所在电极与直流电源________极相连
（3）充电时阳极反应为_____________；放电时负极反应为_______________
正确答案
（1）还原；负
（2）负
（3）Sx2--2e- = XS；Na-e- = Na+
请画出电解氯化铜溶液的电解装置图．另外在图中注明电解质材料及电极名称，标出电子流动方向，并写出各电极反应式．
______极反应式：______
______极反应式：______．
正确答案
电解氯化铜溶液时，阳极发生失电子的氧化反应，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极发生得电子的还原反应，电极反应为：Cu2++2e-→Cu，电解装置的构成条件：有电解质溶液氯化铜，闭合回路，两个电极，装置以及电子流动方向和各电极反应式如下：
，故答案为：阳；2Cl-→Cl2↑+2e-；阴；Cu2++2e-→Cu；
．
如图，甲烧杯中盛有硫酸铜溶液，乙烧杯中盛有饱和氯化钠溶液．A、B、C、D均为石墨电极．如果电解过程中共有0.2mol电子转移，则：
（1）甲烧杯中______极上最多可析出铜______g．A极电极反应______．
（2）乙烧杯中滴入酚酞试液______极附近先变红．乙烧杯中最后得到______溶液，此时需加入______L（标准状况）HCl，才能是溶液恢复原浓度．
正确答案
（1）甲烧杯中A极和电源正极相连是阳极，发生电极反应 4OH---4e=2H2O+O2↑，B极和电源负极相连是阴极，发生电极反应：Cu2++2e-→Cu，电解过程中共有0.2mol电子转移，则会析出0.1mol的金属铜，即6.4g，故答案为：B；6.4g；4OH---4e=2H2O+O2↑；
（2）乙烧杯中D电极和电源的负极相连是阴极，发生的电极反应为：2H++2e-→H2，该极附近氢离子浓度减小，氢氧根浓度增大，滴加酚酞会在该处变红，C即是阳极，电极反应为：2Cl-→2e-+Cl2↑，电解的实质相当于电解了氯化氢，当
电解过程中有0.2mol电子转移时，分别生成氯气和氢气0.1mol，相当于电解掉了0.2mol的氯化氢，即4.48L，故答案为：D；NaOH；4.48．
已知在25°C、1.013×105Pa下，1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285kJ的热量，请回答下列问题：
（1）若2mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量______ （填“＞”、“＜”或“=”）570kJ
（2）美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置，其构造如右图所示：A、B两个电极均由多孔的碳块组成．该电池的正极为：______（填A或B）．若该电池工作时增加了1mol H2O，电
路中转移电子的物质的量为______ mol．
（3）如果将上述装置中通入的H2改成CH4气体，也可以组成一个原电池装置，电池的总反应方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，则该电池的负极反应式为：______．
正确答案
（1）1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285kJ的热量，所以2mol氢气完全燃烧生成液态水放出570kJ的热量，但是液态水变为气态水时，要吸收一部分热量，所以2mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量＜570kJ，故答案为：＜；
（2）燃料电池中，正极上通的一定是氧气，所以B极是正极，根据电池反应：2H2+O2
（3）燃料电池的负极一定是燃料失电子的过程，在碱性环境下，甲烷失电子的电极反应为：CH4+8e-+10OH-=CO32-+7H2O，故答案为：CH4+8e-+10OH-=CO32-+7H2O．
如图为原电池装置示意图：
（1）若A为Zn，B为石墨棒，电解质溶液为稀硫酸，则A电极名称为______，写出正极的电极反应式______．
（2）若A为铜片，B为铁片，电解质为FeCl3溶液，则作铜片为______极（填正或负），写出电极反应式：正极______，负极______．
（3）若A、B均为铂片，电解质为KOH溶液，分别从A、B两极通入H2和O2，该电池即为燃料电池，通入氧气的一极为该电池的______极（填正或负），该电池的总反应为：______．
正确答案
（1）该原电池中，锌失电子变成离子进入溶液，所以锌极即A极为负极，石墨为正极，正极上氢离子得电子生成氢气，所以电极反应式为2H++2e-=H2↑．
故答案为：负极；2H++2e-=H2↑；
（2）该原电池中，铁片失电子变成二价铁离子进入溶液，电极反应式为 Fe-2e-=Fe2+；所以铁片作负极，铜片作正极，正极上三价铁离子得电子生成二价铁离子，
电极反应式为2Fe3++2 e-=2Fe2+，故答案为：正；2Fe3++2 e-=2Fe2+；Fe-2e-=Fe2+；
（3）在原电池中失电子的一极为负极，得电子的一极为正极，在氢氧燃料电池中，氧气得电子，所以通入氧气的一极为该电池的正极；氢气和氧气反应生成水，
所以电池反应式为2H2+O2=2H2O，故答案为：正；2H2+O2=2H2O．
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