原電池電解池習(xí)題

1、1、一個完整的氧化還原反應(yīng)方程式可以拆開寫成兩個 半反應(yīng)式”，一個是氧化反應(yīng)”式，一 個是 還原反應(yīng)式.如2Fe 3+Cu 2Fe 2+Cu2+的拆寫結(jié)果是：氧化反應(yīng)為：Cu-2eC&+ ;還原反應(yīng) 為：2Fe 3+2e- 2Fe2+ . 請據(jù)此將反應(yīng)：Fe+4H+N0 3=Fe3+NOT+2H 20拆寫成兩個 半反應(yīng)式”:氧化反應(yīng)為還原反應(yīng)為 已知某一氧化還原反應(yīng)為：CH4+2OH -+2O2=CO32-+3H2O ;其中氧化反應(yīng)的半反應(yīng)可寫為：CH4+10OH -8eCO32 +7H2O,則還原反應(yīng)的半反應(yīng)可寫為解：根據(jù)化合價的變化判斷，F(xiàn)e+4H +NO3 =Fe3+NOt +2

2、H 2O中，氧化劑是NOr,發(fā)生還原反應(yīng)，NCh-失去3個 電子生成NO；還原劑是Fe,發(fā)生氧化反應(yīng)，F(xiàn)e失去3個電子生成Fe3+,電子轉(zhuǎn)移數(shù)是3,故答 案為：Fe-3e =Fe3+； 4H+NO 3 +3e =NOt +2H 2O 兩個半反應(yīng)相加得總反應(yīng)，所以一個半反應(yīng)等于總反應(yīng)減另一個半反應(yīng)；總反應(yīng)為 CH 4+2OH +20 2=C0 32 +3H 2O；一個半反應(yīng)為 CH4+100H -8e CO32 +7H2O；總反應(yīng)(CH4+2OH +20 2=C0 32' +3H 2O)減半反應(yīng)(CH4+100H -8e CQ2 +7H2O)得2O2+8e +4H2O=8OH故答案為：2

3、0 2+8e +4H 2O=8OH -2、鐮鎘(Ni-Cd )可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛的應(yīng)用.電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電池放電反應(yīng)為：Cd+2NiO (OH) +2H2OCd (OH) 2+2Ni (OH) 2,下列有關(guān)線鎘電充電池的說法正確的是()A. 放電時電池內(nèi)部0H 向正極移動B. 放電時正極附近溶液的pH減少C. 充電時陽極反應(yīng)為Cd ( OH ) 2+2e-=Cd+2OH-D .充電時與直流電源正極相連的電極上發(fā)生Ni (OH ) 2轉(zhuǎn)化為NiO ( OH)的反應(yīng)解：A、放電時是原電池的工作原理，原電池工作時，電解質(zhì)中的陰離子0H-向負(fù)極移動，故A錯誤；B、放電時是原電池的工作

4、原理，原電池工作時，正極上發(fā)生得電子得還原反應(yīng)，即NiO( OH )+2H2O+2e =Ni (OH) 2+2OH 所以正極附近溶液的pH增大，故B錯誤；C、充電時是電解池的工作原理，電解池中，陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即發(fā)生Ni (0H) 2轉(zhuǎn)化為NiO(OH)的反應(yīng)，故C錯誤；D、充電時是電解池的工作原理，電解池中，與直流電源正極相連的電極是陽極，陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即即發(fā)生Ni ( OH) 2轉(zhuǎn)化為NiO ( OH)的反應(yīng)，故D正確.故選D.3 .鉛蓄電池在現(xiàn)代生活中具有廣泛的應(yīng)用.已知鉛蓄電池的電解質(zhì)溶液為H2SO4溶液，其充電、放電按下式進(jìn)行：Pb+PbO2+2H2SO4放電

5、充電2PbSO4+2H2O ,有關(guān)該電池的 說法正 確的是()A 充電時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.放電時溶液中的H+向負(fù)極移動C .充電時電池的正極與電源的正極相連D .放電時負(fù)極反應(yīng)：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+SO42-A錯誤;解：A、蓄電池充電時，屬于電解池的工作原理，電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，故B、蓄電池放電時，相當(dāng)于原電池的工作原理，原電池中電解質(zhì)里的陽離子移向正極，即放電時溶液中的H+向正極移動，故B錯誤；C、蓄電池的正極即二氧化鉛電極在放電時應(yīng)該被還原，發(fā)生還原反應(yīng)，在充電時，電源的正極相連的電極是陽極, 也發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，而這正好是相反的兩個過程，即充

6、電時電池的正極與電源的正極相連，故C正確；D、放電時相當(dāng)于原電池的工作原理，原電池的負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即Pb+SO 42-2e-=PbSO 4,故D錯誤.故選C.4 .鐵、銅及其化合物在生活、生產(chǎn)屮有廣泛應(yīng)用.請回答下列問題：(1) 黃鐵礦(FeS2,其中S為1價)是生產(chǎn)硫酸和冶煉鋼鐵的重要原料.其中一個反應(yīng)為3FeS2+8O2高溫6SO2+Fe3O4,氧化產(chǎn)物為,若有3mol FeS2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為.(2) 與明磯相似，硫酸鐵也可用作凈水劑.某自來水廠用氯氣和綠磯(FeSO4?7H2O )起凈水，其原理為用離子方程式表示).(3) 鋼鐵的電化腐蝕簡單示意圖如右，將該圖

7、稍作修改即可成為鋼鐵電化學(xué)防護(hù)的簡單示意圖，請在右圖虛線框內(nèi)作出修改，并用箭頭標(biāo)出電子流動方向.寫出修改前的鋼鐵吸氧腐蝕石墨電極的電極反應(yīng)式 .(4) 高鐵酸鉀(K2FeO4)可用作凈水劑，也可用于制造高鐵電池.高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓.高鐵電池的總反放電應(yīng)為 3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn (OH) 2+2Fe (OH ) 3+4KOH充電該電池放電時正極反應(yīng)式為.用該電池電解100mL1mol?L-1的AgNO3溶液，當(dāng)電路中通過O.lmol電子時，被電解溶液的pH為 (溶液體積變化忽略不計).(5) 氧化亞銅是一種半導(dǎo)體材

8、料，常用作制造整流器的材料，還可以用于光照條件下水分解的催化 劑和農(nóng)作物的殺菌劑.用右圖裝置可制得氧化亞銅，試寫出陽極的電極反應(yīng)式.解：(1 )反應(yīng)3FeS2+802高溫Fe3CU+6SO2,前后各元素化合價的變化情況如下：Fe : +2 +3,化合價升高；S: -1 +4,化合價升高；0 : 02,化合價降低；因此，在反應(yīng)中FeS2還原劑，02是氧化劑，F(xiàn)e2O3既是氧化產(chǎn)物也是還原產(chǎn)物，SO2既是氧化產(chǎn)物也是還原產(chǎn)物，在上述反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移32個電子，有3molFeS 2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為32mol ；故答案為：SO2、Fe3O4> 32mol ；(2) 因氯氣能將F/+氧化

9、成Fe3+,以及Fe3+水解生成Fe ( OH ) 3膠體可以凈水，故答案為：Cl2+2Fe2+=2Fe 3+2CI*Fe3+3H2OFe (OH ) 3+3H +；(3) 根據(jù)犧牲陽極的陰極保護(hù)法可知：需要保護(hù)的金屬作陰極，如圖所表示:吸氧腐蝕的正極的電極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e工4OH-,故答案為：O2+2H 2O+4e=4OH-；(4) 負(fù)極的電極反應(yīng)：3Zn+6OH =3Zn (OH) 2,正極的電極反應(yīng)：2FeO 42 +8H2O+6e =2Fe ( OH ) 3+10OH-,故答案為:2FeO 42"+8H2O+6e-=2Fe (OH) 3+10OK；陽極的電極反應(yīng)：

10、40H-4e=2H20+0 2f0.1 mol 0.1 mol所以產(chǎn)生的H+的物質(zhì)的量為O.lmol,其物質(zhì)的量濃度為1mol/L,所以PH=O,故答案為：0；（5 ）銅作陽極，生成了 CU20,陽極的電極反應(yīng)式：2Cu-2e +20H-=Cu2O+H2O，故答案為: 2Cu-2e +20H =Cu20+H 2O .5 航天技術(shù)上使用的氫氧燃料電池具有高能、輕便和不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種，它們放電時的電池總反應(yīng)式可表示為2H2+O2=2H2O .酸式燃料電池的電解質(zhì)是酸，其負(fù)極反應(yīng)可表示為j,則其正極反應(yīng)式可表示為： ;放電一段時間后電解質(zhì)溶液的pH將（填“變大、變小、不變

11、”）堿式氫氧燃料電池中的電解質(zhì)是堿，其正極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-=4OH-,則其負(fù)極反應(yīng)可表示為：.解：（1）該反應(yīng)中氫氣失電子被氧化，氫氣失電子生成氫離子，所以電極反應(yīng)式為2H2-4e4H+ 氧氣得電子被還原，氧氣得電子和溶液中的氫離子生成水，所以電極反應(yīng)式為O2+4H+4e2H2O ; 隨著反應(yīng)的進(jìn)行，生成的水越來越多，溶質(zhì)硫酸的量不變，所以導(dǎo)致溶液的濃度降低，所以溶液的PH值增大.故答案為:O2+4H+4e- 2H2O ;變大.（2 該反應(yīng)中氫氣失電子被氧化，氫氣失電子生成氫離子，氫離子和溶液中的氫氧根離子生 成水，所以電極反應(yīng)式為 2H2+4OH-4e-=4H2O .氧氣得電

12、子被還原，氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，所以電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-=4OH-.故答案為：2H2+4OH-4e-=4H2OC； A、B是兩U型管兩邊各滴6.1、電解原理在化學(xué)工業(yè)屮有廣泛應(yīng)用圖表示一個電解池，裝有電解液 塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連.（1 ）若A、B都是惰性電極，c是飽和NaCI溶液，實(shí)驗(yàn)開始時，同時向 入幾滴酚瞰試液，試判斷 a是極（填“正”或“負(fù)”）； B電極上的電極反應(yīng)式為，（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液c選用CuS04溶液，則B電極的材料是，電極反應(yīng)式為（3）用惰性電極電解CuSO4溶液.若陰極上析出Cu的質(zhì)量為3.2g,則陽極上產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)

13、狀況下的體積為 ;n、設(shè)計出燃料電池使汽油氧化直接產(chǎn)生電流是對21世紀(jì)最富有挑戰(zhàn)性的課題Z最近有人制造了一種燃料電池， 一個電極通入空氣，另一電極通入汽油蒸氣，電池的電解質(zhì)是摻雜了 丫 2。3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O'離子回答如下問題：（1）以庚烷（C7H16 ）代表汽油，這個電池放電時發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式是：一（2 ）這個電池的負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是：;正極發(fā)生的反應(yīng)是;固體電解質(zhì)里的02向（填“正”或“負(fù)”）極移動（1分）7、電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。如圖表示一個電解池，裝有電解液c； A、B分別是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。（1 ）若A、B都是惰性電極，電解質(zhì)溶液 c是飽和NaCI溶液，實(shí)驗(yàn)開始時，同時在 U型管兩邊各滴入幾滴酚瞅試液，試判斷A電極上的電極反應(yīng)式為a是極（填“正”或“負(fù)”），B是極（填“陰”或“陽”）；B電極上的電極反應(yīng)式為檢驗(yàn)A電極產(chǎn)物的方法是。(2) 如用電解法精煉粗銅，電解液c選用CuSO溶液， 則 A電極的材料