化學能與電能的轉(zhuǎn)化學案　

化學能與電能的轉(zhuǎn)化學案

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第二單元化學能與電能的轉(zhuǎn)化

第1課時原電池的工作原理

［目標要求］1.理解原電池的工作原理，能夠?qū)懗鲭姌O

反應式和電池反應方程式。2.了解半反應、鹽橋、內(nèi)電路、

外電路等概念。3.會判斷原電池的正、負極，能夠利用氧化

還原反應設(shè)計簡單的原電池。

一、原電池

1.原電池定義：將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。

2.實質(zhì)：將氧化還原反應的電子轉(zhuǎn)移變成電子的定向移動。

即將化學能轉(zhuǎn)化成電能。

3.簡單原電池的構(gòu)成條件：

①活潑性不同的兩個電極，②電解質(zhì)溶液,③形成閉合回路,

④能自發(fā)進行的氧化還原反應。

二、原電池的工作原理

工作原理：利用氧化還原反應在不同區(qū)域內(nèi)進行，以適當方

式連接起來，獲得電流。

以銅鋅原電池為例：

1.在ZnSo4溶液中，鋅片逐漸溶解，即Zn被氧化，鋅原子

失電子，形成Zn2+進入溶液，從鋅片上釋放的電子，經(jīng)過

導線流向銅片；

cuSo4溶液中，cu2+從銅片上得電子，還原成為金屬銅并

沉積在銅片上。

鋅為負極，發(fā)生氧化反應，電極反應式為Zn-2e-=Zn2

+;

銅為正極,發(fā)生還原反應，電極反應式為cu2++2e—二二二cu。

總反應式為Zn+cu2+二二二Zn2++cu,反應是自發(fā)進行的。

2.閉合回路的構(gòu)成：

外電路：電子從負極到正極，電流從正極到負極，

內(nèi)電路:溶液中的陰離子移向ZnSo4溶液，陽離子移向cuSo4

溶液。

3.鹽橋

鹽橋中通常裝有含瓊膠的kcl飽和溶液。當其存在時，隨著

反應的進行，Zn棒中的Zn原子失去電子成為Zn2+進入溶

液中，使ZnSo4溶液中Zn2+過多，帶正電荷。cu2+獲得電

子沉積為cu,溶液中cu2+過少，So2—4過多，溶液帶負電

荷。當溶液不能保持電中性時，將阻止放電作用的繼續(xù)進行。

鹽橋的存在就避免了這種情況的發(fā)生，其中cl一向ZnSo4溶

液遷移，k+向cuSo4溶液遷移，分別中和過剩的電荷，使

溶液保持電中性，反應可以繼續(xù)進行。

知識點一原電池

1.下列裝置中能構(gòu)成原電池產(chǎn)生電流的是（）

答案B

解析A、D項中電極與電解質(zhì)溶液之間不發(fā)生反應，不能

構(gòu)成原電池；B項符合原電池的構(gòu)成條件，兩電極發(fā)生的反

應分別是Zn-2e—===Zn2+,2H++2e-===H2t；c項中

酒精不是電解質(zhì)，故不能構(gòu)成原電池。

2.在圖中的8個裝置中，屬于原電池的是（〉

A.①②③⑤⑧B.③④⑥⑦c.④⑤⑥⑦D.③⑤⑦

答案D

知識點二原電池的原理

3.用銅片、銀片、cu（No3）2溶液、AgNo3溶液、導線和鹽

橋（裝有瓊脂­kNo3的U型管）構(gòu)成一個原電池。以下有

關(guān)該原電池的敘述正確的是（）

①在外電路中，電流由銅電極流向銀電極

②正極反應為Ag++e—===Ag

③實驗過程中取出鹽橋，原電池仍能繼續(xù)工作

④將銅片浸入AgNo3溶液中發(fā)生的化學反應與該原電池反

應相同

A.①②B.②③c.②④D.③④

答案c

解析該原電池中CU作負極，Ag作正極，負極反應式為CU

—2e—===cu2+,正極反應式為Ag++e—===Ag,因此②對;

在外電路中，電子由cu電極流向Ag電極，而電流方向與電

子流向相反，所以①錯；沒有鹽橋，原電池不能繼續(xù)工作，

所以③錯；無論是否為原電池，反應實質(zhì)相同，均為氧化還

原反應，所以④對。

4.下圖是Zn和cu形成的原電池，某實驗興趣小組做完實

驗后，在讀書卡片上記錄如下：在卡片上，描述合理的是

Date：

實驗后的記錄：

①Zn為正極，cu為負極。

②H+向負極移動。

③電子流動方向Zn--*cuo

cu極上有H2產(chǎn)生。

⑤若有Imol電子流過導線，則產(chǎn)生H2為。

⑥正極的電子反應式為：Zn>Zn++2e—。

A.①②③B.③④⑤c.④⑤⑥D(zhuǎn).②③④

答案B

解析本題考查了鋅、銅和稀H2So4構(gòu)成的原電池的基本工

作原理。Zn比cu活潑，Zn為負極，電極反應為：Zn-2e-

===Zn2+,cu為正極，電極反應為2H++2e—===H2T,每

轉(zhuǎn)移Imol電子，產(chǎn)生，電子由Zn流出，經(jīng)導線流向銅片，

溶液中H+向正極移動，So2—4向負極移動，故選B。

5.把A、B、c、D四塊金屬泡在稀H2so4中，用導線兩兩相

連可以組成各種原電池。A、B相連時，A為負極；c、D相連

時，D上有氣泡逸出；A、c相連時，A極減輕；B、D相連時,

B為正極。則四種金屬的活動性順序由大到小排列為()

A.A>B>c>DB.A>c>B>De.A>c>

D>BD.B>D>c>A

答案c

解析金屬組成原電池，相對活潑的金屬失去電子作負極，

相對不活潑的金屬作正極。負極被氧化，質(zhì)量減輕，正極發(fā)

生還原反應，有物質(zhì)析出，由題意得活動性A>B、A>c、

c>D>D>B,故正確答案為c。

知識點三原電池的應用

6.已知電極材料：鐵、銅、銀、石墨、鋅、鋁；電解質(zhì)溶

液：cucl2溶液、Fe2(So4)3溶液、硫酸。按要求回答下列

問題：

(1)電工操作上規(guī)定：不能把銅導線和鋁導線連接在一起使

用。請說明原因

(2)若電極材料選銅和石墨，電解質(zhì)溶液選硫酸鐵溶液，外

加導線，能否構(gòu)成原電池？o若能，請寫出電極反

應式，負極：，正極：0(若不

能，后兩空不填)

(3)設(shè)計一種以鐵和稀硫酸反應為原理的原電池，要求畫出

裝置圖(需標明電極材料及電池的正、負極)。

答案(D二者連接在一起時，接頭處在潮濕的空氣中形成

原電池而被腐蝕

(2)能cu—2e—=—cu2+2Fe3++2e—==2Fe2+

(3)

解析(1)當cu、Al導線連接時，接觸到潮濕的空氣就易形

成原電池而被腐蝕。

(2)因為Fecl3能與cu發(fā)生反應:2Fecl3+cu==2能與2+

cucl2,因此根據(jù)給出的條件可以設(shè)計成原電池，其負極為

cu,反應為cu—2e—二二二cu2+,正極為石墨，電極反應式為

2Fe3++2e—==2Fe2+。

(3)因為總反應式為Fe+H2so4==FeSo4+H2t,所以負極

為Fe,正極可為cu、Ag或石墨，電解質(zhì)為稀硫酸，即可畫

出裝置圖。

7.利用反應Fe3++Zn=二=Fe2++Zn2+設(shè)計一個帶鹽橋的

原電池，并在下面方框內(nèi)畫出實驗裝置圖，并指出正極為

,電極反應式為

__________________________________________________________________________________0

負極為，電極反應式為

________________________________________________________________________________________________________________________0

此裝置中鹽橋的作用為

答案Pt2Fe3++2e—==2Fe2+

ZnZn—2e一二二二Zn2+

使兩個半電池連成一個通路；使兩溶液保持電中性

解析根據(jù)反應Zn+2Fe3+==Zn2++2Fe2+知該反應中

的氧化反應為Zn—2e—===Zn2+,故應采用Zn片作負極，

還原反應為2Fe3++2e—==2Fe2+,故應選擇比Zn不活潑

的金屬或非金屬石墨等作正極，根據(jù)應選擇與電極材料相同

的陽離子的電解質(zhì)溶液作電解液，故負極區(qū)應選含Zn2+的

鹽溶液如ZnSo4溶液，正極區(qū)選含F(xiàn)e3+的溶液作電解液如

Fecl3>Fe2(So4)3溶液等。

練基礎(chǔ)落實

1.在理論上不能用于設(shè)計原電池的化學反應是()

A.H2So4(aq)+Bad2(aq)~=2Hcl(aq)+BaSo4(s)

B.2cH3oH(l)+3o2(g)-->2co2(g)+4H2o(1)AH<O

c.4Fe(oH)2(s)+2H2o(l)+o2(g)===4Fe(oH)3(s)

D.3cu(s)+8HNo3(aq)=3cu(No3)2(aq)+2No(g)+4H2o(l)

答案A

2.有關(guān)原電池的下列說法中正確的是()

A.在外電路中電子由正極流向負極

B.在原電池中，只有金屬鋅作為負極

c.原電池工作時，陽離子向正極方向移動

D.原電池工作時，陽離子向負極方向移動

答案c

解析在原電池中，電子從負極流向正極；原電池中活潑的

金屬作負極，而不一定是Zn；隨著反應的進行，陽離子在正

極被還原，所以電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動，而陰離

子向負極移動。答案為c。

3.鋅銀電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它的電池反應

是Zn+Ag2o+H2o===2Ag+Zn(oH)2,則負極上發(fā)生反應的物

質(zhì)是()

A.AgB.Zn(oH)2c.Ag2oD.Zn

答案D

解析判斷原電池的正、負極，要根據(jù)總反應式確定失電子

物質(zhì)和得電子物質(zhì)，然后根據(jù)在原電池中失去電子的物質(zhì)作

負極作出判斷。由題給總方程式得Zn+2oH--2e-

===Zn（oH）2,故Zn為負極。

4.根據(jù)反應：2Ag++cu=二=cu2++2Ag,設(shè)計如圖所示原電

池，下列說法錯誤的是（）

A.X可以是銀或石墨

B.y是硫酸銅溶液

c.電子從銅電極經(jīng)外電路流向X電極

D.X極上的電極反應式為Ag++e—二二二Ag

答案B

解析根據(jù)題意，銅應為負極，X為正極，則X應為活潑性

比銅弱的金屬或?qū)щ姷姆墙饘伲珹項正確；電解質(zhì)溶液應含

Ag+,B項錯；在原電池中，電子從負極經(jīng)外電路流向正極,

Ag+在正極X上得電子，Ag++e一二=二Ag,故c、D項正確。

5.控制適合的條件，將反應2Fe3++2I—2Fe2++I2設(shè)計

成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是（）

A.反應開始時，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應

B.反應開始時，甲中石墨電極上的Fe3+被還原

C.電流計讀數(shù)為零時，反應達到化學平衡狀態(tài)

D.電流計讀數(shù)為零后，在甲中溶入Fecl2固體，乙中的石

墨電極為負極

答案D

解析由反應2Fe3++2I—2Fe2++I2可知，反應開始時，

甲中Fe3+發(fā)生還原反應，乙中I一發(fā)生氧化反應；當電流

計讀數(shù)為零時，則反應達到了平衡狀態(tài)，此時在甲中溶入

Fecl2固體，平衡向逆反應方向移動，乙中12發(fā)生還原反應,

則乙中石墨電極為正極；故選D。

6.科學家正在研究高鐵可充電電池，據(jù)研究人員推測，這種

電池具有容量大、放電電流大、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，將有廣泛

的應用前景。高鐵電池放電時，鋅、k2Feo4分別在兩極上發(fā)

生反應，以koH溶液為電解液，電池總反應為3Zn+2k2Feo4

+8H2o===3Zn(oH)2J+2Fe(oH)3I+4koH,下列說法中錯

誤的是()

A.電池工作時，鋅失去電子

B.電池正極的電極反應式為2Feo2—4+8H2o+6e—

==2Fe(oH)3I+10oH-

c.電池工作時，電子由正極通過外電路流向負極

D.外電路中每通過X1023個電子，鋅的質(zhì)量理論上減少

答案c

練方法技巧

7.以鋅片和銅片為兩極，以稀硫酸為電解質(zhì)溶液組成原電

池，當導線中通過2moi電子時，下列說法正確的是（）

A.鋅片溶解了Imol,銅片上析出lmolH2

B.兩極上溶解和析出的物質(zhì)質(zhì)量相等

c.鋅片溶解31g,銅片上析出lgH2

D.鋅片溶解了lmol,硫酸消耗

答案A

解析在涉及原電池的有關(guān)計算中，關(guān)鍵是要把握住一點，

即兩極得、失電子數(shù)相等。利用這一特點，我們從電極反應

看：負極：Zn—2e—===Zn2+；正極：2H++2e—===H2fo

當溶解Imol鋅時失去2mol電子，銅片上析出lmol氫氣也

得到2moi電子，得失電子守恒，這樣即可推出A正確。

8.下列關(guān)于實驗現(xiàn)象的描述不正確的是（）

A.把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)

氣泡

B.用鋅片作負極，銅片作正極，在cuSo4溶液中，銅片質(zhì)

量增加

c.把銅片插入三氯化鐵溶液中，在銅片表面出現(xiàn)一層鐵

D.把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，

氣泡放出速率加快

答案c

解析銅片和鐵片緊靠并浸入稀H2s。4中，銅片上的H+獲

得由鐵片傳遞過來的電子2H++2e—===H2f,所以可觀察

到銅片表面出現(xiàn)氣泡；鋅片作負極，銅片作正極，發(fā)生反應:

Zn+cu2+===Zn2++cu,生成的cu在銅片上析出使其質(zhì)量

增加；銅片插入Fecl3溶液,發(fā)生的反應是cu+2Fe3+===cu2

++2Fe2+,并沒有單質(zhì)鐵的析出；向盛有鋅粒和鹽酸的試

管中，滴入幾滴cucl2溶液，發(fā)生反應：Zn+cu2+===Zn2

++cu,置換出的cu與剩余的Zn接觸，置于鹽酸中，構(gòu)成

了原電池，加速2H++2e—===H2T的反應，可觀察到氣泡

放出速率加快。

9.銀器皿日久表面會逐漸變成黑色，這是由于生成硫化銀,

有人設(shè)計用原電池進行“拋光”，其處理方法是：將一定濃

度的食鹽溶液放入一鋁制容器中，再將變黑的銀器浸入溶液

中，放置一段時間后，黑色會褪去而銀恢復光澤，且不會損

失，試回答：

(1)食鹽的作用是

(2)在此原電池反應中，負極發(fā)生的電極反應為

正極發(fā)生的電極反應為

(3)反應過程中產(chǎn)生臭雞蛋氣味的氣體，溶液中發(fā)生的反應

為

_________________,

原電池總反應方程式為

___________________________________________________________________0

(4)實際操作中，配制食鹽水時，通常還加入一定量的小蘇

打，其主要作用是

____________________,

這一反應的化學方程式是

___________________________________________________________________O

答案(1)作電解質(zhì)起導電作用

(2)2Al—6e—==2A13+

3Ag2s+6e—==6Ag+3S2-

(3)2A13++3S2-+6H2o===2Al(oH)3I+3H2Sf

2A1+3Ag2S+6H2o===2Al(oH)3+3H2St+6Ag

(4)除去生成的H2S,防止污染空氣

H2S+NaHco3===NaHS+H2o+co2t

解析(1)形成原電池需要電解質(zhì)導電，因此Nacl是作電解

質(zhì)起導電作用。

(2)根據(jù)題給信息“黑色褪去而銀不會損失”，必然發(fā)生

Ag2S--*Ag變化。

鋁比銀活潑，為負極，失電子變成A13+,反應為：Al-3e

—===A13+。Ag2s變?yōu)锳g和S2一,得電子，是原電池的正

極，反應為：Ag2S+2e-===2Ag+S2-0

(3)溶液中

2Al3++3S2—+6H2o==2Al(oH)3I+3H2St

因此，總反應為：

2A1+3Ag2S+6H2o=6Ag+2A1(oH)3+3H2Sf

(4)硫化氫有毒，需除去，因此，NaHco3的作用是除去生成

的H2S,防止污染空氣，反應為：H2S+NaHco3===NaHS+H2o

+co2fo

練綜合拓展

10.依據(jù)氧化還原反應：2Ag+(aq)+cu(s)===cu2+(aq)

+2Ag(s)設(shè)計的原電池如下圖所示。

請回答下列問題：

(1)電極X的材料是；電解質(zhì)溶液y是；

⑵銀電極為電池的極，發(fā)生的電極反應為

X電極上發(fā)生的電極反應為

(3)外電路中的電子是從——電極流向——電

極。

答案(1)銅AgNo3溶液

(2)正Ag++e一二二二Agcu—2e一二二二cu2+

(3)cuAg

解析根據(jù)所給氧化還原反應的化學方程式，結(jié)合原電池反

應原理以及所給原電池裝置，cu應作負極，AgNo3溶液為電

解質(zhì)溶液，從而推知：

(1)X的材料為銅,y是AgNo3溶液。

(2)銀為原電池的正極，發(fā)生的電極反應式為Ag++e-

===Ag。X電極上發(fā)生的電極反應式為cu—2e—===cu2+。

(3)外電路中的電子從銅(負)電極流向銀(正)電極。

11.某探究活動小組想利用原電池反應檢測金屬的活動性順

序，有甲、乙兩位同學均使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學

將電極放入6mol•L—l的稀H2so4中，乙同學將電極

放入6mol•L—l的NaoH溶液中,如圖所示。

(1)寫出甲池中發(fā)生的有關(guān)電極反應的反應式：

負極

正極

⑵寫出乙池中發(fā)生的有關(guān)電極反應的反應式：

負極

正極

總反應離子方程式為

(3)如果甲與乙兩位同學均認為“構(gòu)成原電池的電極材料若

是金屬，則構(gòu)成負極材料的金屬應比構(gòu)成正極材料的金屬活

潑”，則甲會判斷出活動性更強，而乙會判斷出

活動性更強(填寫元素符號)。

(4)由此實驗，可得到如下哪些結(jié)論？o

A.利用原電池反應判斷金屬活動性順序應注意選擇合適的

介質(zhì)

B.鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強

C.該實驗說明金屬活動性順序表已過時，已沒有實用價值

D.該實驗說明化學研究對象復雜、反應條件多變，應具體

問題具體分析

(5)上述實驗也反過來證明了“利用金屬活動性順序表直接

判斷原電池中正、負極”的做法(填“可靠”或

“不可靠”)。如不可靠，則請你提出另一個判斷原電池正、

負極可行的實驗方案

答案(1)咽—2e—==i11g2+2H++2e—2T

(2)2Al+8oH——6e-=2Alo—2+4H2o

6H2o+6e-===6oH-+3H2t

2Al+2oH—+2H2o==2Alo—2+3H2f

(3)mgAl(4)AD

(5)不可靠將兩種金屬電極連上電流表而構(gòu)成原電池，利

用電流表檢測電流的方向，從而判斷電子的流動方向，再來

確定原電池的正、負極

解析(1)甲池中電池總反應方程式為mg+H2So4="mgSo4

+H2t,mg作負極，電極反應式為mg—2e—===mg2+,Al

作正極，電極反應式為2H++2e—二二二H2t。

⑵乙池中電池總反應方程式為2A1+2NaoH+

2H2o==2NaAlo2+3H2t，負極上為Al被氧化生成A13+后

與oH—反應生成Alo—2,電極反應式為2A1—6e—|-8oH—

===2Alo—2+4H2o；正極產(chǎn)物為H2,電極反應式為6H2o+

6e—===6oH—+3H2f0

(3)甲池中mg為負極，Al為正極；乙池中Al為負極，mg為

正極，若根據(jù)負極材料金屬比正極活潑，則甲判斷mg活動

性強，乙判斷A1活動性強。

(4)選AD。mg的金屬活動性一定比A1強，金屬活動性順序

表是正確的，應用廣泛。

(5)判斷正、負極可根據(jù)回路中電流方向或電子流向等進行

判斷，直接利用金屬活動性順序表判斷原電池的正、負極是

不可靠的。

第2課時化學電源

［目標要求］1.了解依據(jù)原電池原理開發(fā)的技術(shù)產(chǎn)品

——化學電池。2.了解一次電池、二次電池、燃料電池的基

本構(gòu)造、工作原理、性能和適用范圍。3.正確書寫原電池的

電極反應式和電池反應方程式。

一、化學電池

1.電池的分類

化學電池化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?#61481;一次電

池：如普通鋅鎰干電池、堿性鋅錦電池、銀鋅鈕扣電池二

次電池：如鉛蓄電池等燃料電池：如氫氧燃料電池

2.一次電池與二次電池的不同點

(1)一次電池的活性物質(zhì)(發(fā)生氧化還原反應的物質(zhì))消耗到

一定程度就不能使用了，如普通的鋅鎰干電池、堿性鋅銃干

電池。

(2)二次電池又稱充電電池或蓄電池。放電后可以再充電使

活性物質(zhì)獲得再生。這類電池可以多次重復使用，如鉛蓄電

池等。

二、一次電池

1.鋅銀電池

鋅銀電池負極是Zn,正極是Ag2o,電解質(zhì)是koH溶液，其

電極反應如下：

負極：Zn+2oH一一2e-===Zn(oH)2；

正極：Ag2o+2e—HH2o~=2Ag+2oH一；

電池總反應式：Zn+Ag2o+H2o~=Zn(oH)2+2Ag。

2.堿性鋅鎰電池

堿性鋅錦電池的負極是Zn,正極是mno2,電解質(zhì)是koH溶

液，其電極反應為：

負極：Zn—2e—卜20H—---Zn(oH)2；

正極：2nmo2+2e—I-2H2o~=2mnooH+2oH—；

電池總反應式：Zn+2mno2+2H2o=~2mnooH+Zn(oH)2。

三、燃料電池

1.概念

燃料電池是利用燃料和氧化劑之間發(fā)生的氧化還原反應，將

化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的化學電池。燃料電池的氧化劑和還

原劑不是全部儲藏在電池內(nèi)，而是在工作時不斷從外界輸

入，同時將電極反應產(chǎn)物不斷排出電池，因此，燃料電池能

連續(xù)不斷地提供電能。

2.氫氧燃料電池

(D結(jié)構(gòu)(如圖所示)

氫氧燃料電池示意圖

(2)工作原理

電解質(zhì)溶液為koH溶液時：

負極石墨：2H2+4oH——4e—==4H2o正

極石墨：o2+2H2o+4e-===4oH—

電池總反應式：2H2+o2==2H2o

四、鉛蓄電池

鉛蓄電池是最常見的二次電池，鉛蓄電池由兩組柵狀極板交

替排列而成，正極板上覆蓋有Pbo2,負極板上覆蓋有Pb,

電解質(zhì)是H2So4溶液,如圖所示。

鉛蓄電池的構(gòu)造

工作原理：負極：Pb(s)+So2—4(aq)—2e—

===PbSo4(s)(氧化反應)；正極：Pbo2(s)+So2—4(aq)+4H

+(aq)+2e—===PbSo4(s)+2H2o(1)(還原反應)；總反應：

Pb(s)+Pbo2(s)+2H2So4(aq)===2PbSo4(s)+2H2o(l)。鉛

蓄電池充電的反應是上述反應的逆過程：陰極：PbSo4(s)+

2e一二二二Pb(s)+So2—4(aq)(還原反應)；陽極：PbSo4(s)+

2H2o(l)-2e-===Pbo2(s)+4H+(aq)+So2-4(用)(氧化

反應)；總反應:2PbSo4(s)+2H2o(1)===Pb(s)+Pbo2(s)+

2H2So4(aq)o

可以把上述反應寫成一個可逆反應方程式：

Pb+Pbo2+2H2So42PbSo4+2H2o。

知識點一化學電池

1.堿性電池具有容量大、放電電流大的特點，因而得到廣

泛應用。堿性鋅鎰電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反

應式為Zn+mno2+H2o===Zno+mn(oH)2

下列說法中，錯誤的是()

A.電池工作時，鋅失去電子

B.電池正極的電極反應式為

mno2+2H2o+2e—(oH)2+2oH—

c.電池工作時，電子由正極通過外電路流向負極

D.外電路中每通過電子，鋅的質(zhì)量理論上減少

答案C

解析本題要求利用原電池的原理，分析堿性鋅鎰電池：鋅

為負極，在反應中失去電子，故A正確；電池工作時，電流

由正極通過外電路流向負極，而電子定向移動方向與電流方

向相反，故c錯誤；由電子守恒知D項正確；由該電池反應

的總反應式和原電池的原理寫出正極反應式知B正確。

2.最近，科學家研制出一種紙質(zhì)電池，這種“軟電池”采

用薄層紙片作為載體和傳導體，在一邊附著鋅，在另一邊附

著二氧化鎬。電池總反應為Zn+2mno2+H2o===Zno+

2mnooHo下列說法不正確的是（）

A.該電池Zn為負極，mno2為正極

B.該電池的正極反應為

mno2+e—I-H2o~=mnooH+oH—

c.導電時外電路電子由Zn流向nmo2,內(nèi)電路電子由nmo2

流向Zn

D.電池工作時水分子和oH—都能通過薄層紙片

答案c

解析原電池反應中Zn失電子、mno2得電子，因此該電池

負極為Zn,正極為mno2。由電池總反應式減去負極反應式:

Zn—2e—F2oH—=~Zno+H2o即得正極反應式：mno2+e—

+H2o二二二mnooH+oH—。電子只能由Zn經(jīng)外電路流向mno2,

而不能通過內(nèi)電路。

知識點二二次電池

3.生產(chǎn)鉛蓄電池時，在兩極板上的鉛、錦合金棚架上均勻

涂上膏狀的PbSo4,干燥后再安裝，充電后即可使用，發(fā)生

的反應是2PbSo4+2H2oPbo2+Pb+2H2So4下列對鉛蓄電池

的說法錯誤的是()

A.需要定期補充硫酸

B.工作時鉛是負極，Pbo2是正極

c.工作時負極上發(fā)生的反應是Pb-2e--FSo2-4二二二PbSo4

D.工作時電解質(zhì)的密度減小

答案A

解析鉛蓄電池放電時相當于原電池，Pb是負極，Pbo2是

正極，負極發(fā)生的反應是Pb失去電子生成Pb2+,Pb2+與

溶液中的So2-4生成PbSo4沉淀，放電時消耗的硫酸與充

電時生成的硫酸相等，在電池制備時，PbSo4的量是一定的,

制成膏狀，干燥后再安裝，說明H2s。4不用補充；放電時，

H2s。4被消耗，溶液中的H2so4的物質(zhì)的量濃度減小，所以

溶液的密度也隨之減小。

4.某新型可充電電池，能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。該

電池的總反應式為3Zn+2k2Feo4+8H2o3Zn(oH)2+

2Fe(oH)3+4koH,以下說法不正確的是()

A.放電時負極反應式為Zn-2e-+2oH-===Zn(oH)2

B.放電時正極反應式為Feo2—4+4H2o+3e—==Fe(oH)3

+5oH一

c.放電時每轉(zhuǎn)移3mol電子，正極有l(wèi)molk2Feo4被氧化

D.充電時陽極附近的溶液的堿性減弱

答案c

解析選項A,放電時，在堿性條件下，Zn失去電子為電池

的負極：Zn—2e—~F2oH—===Zn（oH）2；選項B,根據(jù)放電時

總電池反應式減去負極反應式（電子數(shù)需相等）可得放電時

正極反應式為Feo2—4+4H2o+3e—===Fe（oH）3+5oH—；選

項c,放電時，k2Feo4被還原；選項D,充電是放電的逆向

反應，所以充電時，陽極消耗。H—,導致陽極附近的溶液的

堿性減弱。

知識點三燃料電池

5.固體氧化物燃料電池是以固體氧化錯一氧化鈕為電解質(zhì)，

這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子（。2一）在其間通過。該

電池的工作原理如下圖所示，其中多孔電極a、b均不參與

電極反應。

下列判斷正確的是（）

A.有o2參加反應的a極為電池的負極

B.b極的電極反應式為H2—2e—+o2一二二二H2o

c.a極對應的電極反應式為o2+2H2o+4e—==4oH—

D.該電池的總反應式為2H2+o2===高溫2H2o

答案D

解析因為電子從b電極流向a電極，所以b電極為負極，

H2在該極發(fā)生氧化反應；a電極為正極，o2在該極發(fā)生還原

反應。由此推斷該原電池的負極反應式為H2—2e—===2H+,

正極電極反應式為12o2+2e—===o2—,則電池總反應式為

2H2+。2===高溫2H2oo

6.一種新型燃料電池，它以多孔銀板為電極插入koH溶液

中，然后分別向兩極通入乙烷和氧氣，則有關(guān)此電池推斷正

確的是（）

A.通入乙烷的電極為正極

B.參加反應的乙烷與氧氣的物質(zhì)的量之比為7:2

c.放電一段時間后，koH的物質(zhì)的量濃度減少

D.負極反應式為c2H6+6H2o-14e-===2co2-3+18H+

答案c

解析乙烷燃燒的化學方程式為2c2H6+7o2—->4co2+

6H2o,在該反應中氧氣得電子，乙烷失電子，因此通入氧氣

的電極為正極，而通入乙烷的電極為負極，故A答案錯誤；

反應中參加反應的乙烷與氧氣的物質(zhì)的量之比應為2：7,故

B答案錯誤；考慮到該電池是以koH為電解質(zhì)溶液的，生成

的co2會和koH反應轉(zhuǎn)化成k2c。3,反應中消耗koH,koH的

物質(zhì)的量濃度減少，故c答案正確；由于該電池是以koH溶

液為電解液的，D答案中負極生成的H+顯然在溶液中是不

能存在的，故D答案錯誤。考慮到電解質(zhì)溶液的影響，此時

該電池的總反應式應為2c2H6+8koH+7o2—->4k2co3+

10H2o,正極反應式為14H2o+7o2+28e—===28oH一（正極氧

氣得電子，理論上形成。2一,但該粒子在水中不穩(wěn)定，必須

以oH一形式存在），負極反應式可用總反應式減去正極反應

式得到：2c2H6+36oH——28e-===4co2—3+24H2o。

練基礎(chǔ)落實

1.電池是人類生產(chǎn)和生活中的重要能量來源，各式各樣電

池的發(fā)明是化學對人類的一項重大貢獻。下列有關(guān)電池的敘

述正確的是（）

A.鋅鎰干電池工作一段時間后碳棒變細

B.氫氧燃料電池可將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/p>

c.氫氧燃料電池工作時氫氣在負極被氧化

D.太陽能電池的主要材料是高純度的二氧化硅

答案c

解析因為鋅鎰干電池中鋅棒為負極，鋅棒變細，碳棒不變,

故A錯；原電池是將化學能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，所以B錯；氫

氧燃料電池負極反應為H2—2e—二=2H+,所以c正確；太

陽能電池采用硅材料制作，故D錯。

2.下列有關(guān)電池的說法不正確的是（）

A.手機上用的鋰離子電池屬于二次電池

B.銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極

c.甲醇燃料電池可把化學能轉(zhuǎn)化為電能

D.鋅鎰干電池中，鋅電極是負極

答案B

解析鋰離子電池可以充電后再次使用，屬于二次電池，A

項正確；銅鋅原電池中銅為正極，故外電路中電流為銅流向

鋅，而電子是由鋅流向銅，B項錯誤；電池的實質(zhì)是把化學

能轉(zhuǎn)化成電能，c項正確；Zn失去電子生成Zn2+,故作為

負極，D項正確。

3.氫氧燃料電池用于航天飛機，電極反應產(chǎn)生的水經(jīng)冷凝后

可作為航天員的飲用水，其電極反應式如下：

負極：2H2+4oH---4e----4H2o

正極：o2+2H2o+4e——=4oH—

當?shù)玫斤嬘盟畷r，電池內(nèi)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為()

A...lOOmolD.200mol

答案D

解析n(H2o)=X103gl8g•mol-l=100mol

即每生成lmolH2o則轉(zhuǎn)移2mole-,當生成100molH2o

時,轉(zhuǎn)移200mole-。

4.蓄電池在放電時起原電池的作用，在充電時起電解池的

作用。下面是愛迪生蓄電池分別在充電和放電時發(fā)生的反

應：

Fe+Nio2+2H2oFe(oH)2+Ni(oH)2

下列有關(guān)愛迪生蓄電池的推斷錯誤的是()

A.放電時，F(xiàn)e是負極，Nio2是正極

B.蓄電池的電極可以浸入某種酸性電解質(zhì)溶液中

c.放電時，負極上的電極反應為Fe+20H2e—

===Fe(oH)2

D.放電時，電解質(zhì)溶液中的陰離子向負極方向移動

答案B

5.如圖是甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。甲醇在催化劑作用

下提供質(zhì)子(H+)和電子，電子經(jīng)外電路、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到

達另一極與氧氣反應，電池總反應式為2cH3oH+3o2===2co2

+4H2oo下列說法正確的是()

A.左電極為電池的正極，a處通入的物質(zhì)是甲醇

B.右電極為電池的負極，b處通入的物質(zhì)是空氣

c.負極反應式為cH3oH+H2o—6e——-co2f+6H+

D.正極反應式o2+2H2o+4e—===4oH—

答案c

解析據(jù)圖知，在左電極有電子流出，應為電池的負極，被

氧化的物質(zhì)是甲醇，在酸性電解液中產(chǎn)生co2,故A錯誤，c

正確；右電極有電子流入，應為電池的正極，B錯誤；由于

氫離子通過質(zhì)子交換膜進入正極區(qū)，所以正極反應式得到oH

一是錯誤的。

6.LiFePo4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對環(huán)境友好等優(yōu)點,

可用于電動汽車。電池反應為FePo4+LiLiFePo4,電池的正

極材料是LiFePo4,負極材料是石墨，含Li+導電固體為電

解質(zhì)。下列有關(guān)LiFePo4電池說法正確的是()

A.可加入硫酸以提高電解質(zhì)的導電性

B.放電時電池內(nèi)部Li+向負極移動

c.充電過程中，電池正極材料的質(zhì)量增加

D.放電時電池正極反應為：FePo4+Li++e一二二二LiFePo4

答案D

解析由于Li能和稀H2So4.H2o反應，因此電解質(zhì)不能用

硫酸；放電過程為原電池原理，在原電池中，陰離子向著負

極移動，陽離子向著正極移動；充電過程是電解的過程，電

解池的陽極失電子，即LiFePo4—e一二二二Li++FePo4,因此

陽極材料(LiFePo4)質(zhì)量會減少；將電解池陽極反應倒過來

就是原電池的正極反應。綜合上述分析可知D正確。

練方法技巧

7.在下圖裝置中，通電后可觀察到cu極溶解，則下列說法

中不正確的是()

A.直流電源中，A是正極

B.兩池內(nèi)cuSo4溶液濃度均不改變

c.兩鐵極上最初析出物相同

池內(nèi)溶液的質(zhì)量逐漸減小

答案B

解析由于Li能和稀H2s。4、H2o反應，因此電解質(zhì)不能用硫

酸；放電過程為原電池原理，在原電池中，陰離子向著負極

移動，陽離子向著正極移動；充電過程是電解的過程，電解

池的陽極失電子，即LiFePo4-e-二二=Li++FePo4,因此陽極材

料（LiFePo4）質(zhì)量會減少；將電解池陽極反應倒過來就是

原電池的正極反應。綜合上述分析可知D正確。

8.乙醇燃料電池中采用磺酸類質(zhì)子溶劑，在200C左右時

供電，電池總反應式為c2H5oH+3o2===2co2+3H2o,電池示

意圖，下列說法中正確的是（）

A.電池工作時，質(zhì)子向電池的負極遷移

B.電池工作時，電流由b極沿導線流向a極

c.a極上發(fā)生的電極反應是c2H5oH+3H2o+12e-===2co2

+12H+

D.b極上發(fā)生的電極反應是2H2o+o2+4e—===4oH—

答案B

解析通入乙醇的一極（a極）為負極，發(fā)生氧化反應；通入

氧氣的一極（b極）為正極，發(fā)生還原反應。電池工作時，陽

離子（質(zhì)子）向電池的正極遷移，A項不正確；電流方向與電

子流向相反，電流由b極沿導線流向a極，B項正確；a極

上乙醇應該失電子被氧化，所以c項不正確；因為電池中使

用的是磺酸類質(zhì)子溶劑，所以電極反應式中不能出現(xiàn)oH一,

D項不正確。

練綜合拓展

9.科學家預言，燃料電池將是21世紀獲得電力的重要途徑,

美國已計劃將甲醇燃料電池用于軍事。一種甲醇燃料電池是

采用鋁或碳化鴇作為電極催化劑，在稀硫酸電解質(zhì)中直接加

入純化后的甲醇，同時向一個電極通入空氣。回答下列問題:

（D這種電池放電時發(fā)生的化學反應方程式：

（2）此電池的正極發(fā)生的電極反應:

負極發(fā)生的電極反應:

(3)電解液中H+向極移動，向外電路釋放電子的

電極是o

⑷使用該燃料電池的另一個好處是

答案(1)2cH3oH+3o2==2co2+4H2o

(2)3o2+12H++12e—===6H2o

2cH3oH+2H2o—12e—=2co2+12H+

(3)正負極(4)對環(huán)境無污染

解析(1)燃料電池的電池反應為燃料的氧化反應，在酸性

條件下生成的co2不與H2So4反應，故電池總反應式為

2cH3oH+3o2==2co2+4H2o。

(2)電池的正極o2得電子，由于是酸性環(huán)境，所以會生成

H2o,用電池總反應式減去正極反應式即可得出負極的電極

反應式。

(3)H+移向正極，在正極生成水。

(4)產(chǎn)物是co2和H2o,不會對環(huán)境造成污染。

10.氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置。下

圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍了一層細小的伯粉，伯

吸附氣體的能力強，性質(zhì)穩(wěn)定。請回答：

(1)

氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是，

在導線中電子流動方向為(用a、b表示)。

(2)負極反應式為

⑶電極表面鍍伯粉的原因為

(4)該電池工作時，H2和。2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)

不斷地提供電能。因此，大量安全儲氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。

金屬鋰是一種重要的儲氫材料，吸氫和放氫原理如下：

I.2Li+H2=====A2LiH

H.LiH+H2o==LioH+H2f

①反應I中的還原劑是,反應H中的氧化劑是

_________________________O

②已知LiH固體密度為•cm—3,用鋰吸收224L(標準

狀況)H2,生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為o

③由②生成的LiH與H2o作用，放出的H2用作電池燃料，

若能量轉(zhuǎn)化率為80%,則導線中通過電子的物質(zhì)的量為

_______molo

答案(1)化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔躠到b(2)2H2+4oH——4e

—===4H2o或H2+2oH——2e—===2H2o(3)增大電極單位

面積吸附H2、。2的分子數(shù)，加快電極反應速率

(4)①LiH2o②1/1148或義10—4③32

解析(1)電池是把化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置；在電池中，

電子從負極經(jīng)導線流向正極，而氫氧燃料電池中通入H2的

一極是負極，故電子由a流動到b。

(2)H2在負極失電子，因為電解質(zhì)溶液是koH溶液，故負極

反應式為2H2+4oH——4e—===4H2o。

(3)電極表面鍍伯粉可以增大電極單位面積吸附H2、o2的分

子數(shù)，從而增大反應速率。

(4)LiH中Li為+1價，H為一1價，故反應I中還原劑是

Li,反應H中氧化劑是H2oo由反應I可知吸收標準狀況下

224LH2時生成160gLiH,則生成的LiH的體積是•cm

-3,則生成的LiH的體積與被吸收的H2的體積之比為

X224X103=11148o由②生成的20molLiH與H2o反應，由

反應II可知生成20molH2,H2?2e一,能量轉(zhuǎn)化率為80%,

則通過的電子的物質(zhì)的量為20molX2X80%=321noi。

11.由于Fe(oH)2極易被氧化，所以實驗室很難用亞鐵鹽溶

液與燒堿反應制得白色純凈的Fe(oH)2沉淀，應用右圖電解

實驗可以制得白色的純凈的Fe(oH)2沉淀，兩電極材料分別

為石墨和鐵。

(Da電極材料應為，電極反應式為。

(2)電解液d可以是(填編號)。

A.純水溶液溶液

(3)c為苯，其作用是，在加入苯之前對d應作何簡單處理。

(4)為了在較短時間內(nèi)看到白色沉淀，可采取的措施是(填

編號)。

A.改用稀硫酸作電解液B.適當增大電源電壓

c.適當減小兩電極間的距離D.適當降低電解液的溫度

(5)若d中用Na2s。4溶液,當電解一段時間看到白色Fe(oH)2

沉淀后，再反接電源電

解，除了電極上看到氣泡外，混合物中另一明顯現(xiàn)象為。

答案(1)鐵Fe-2e-==Fe2+(2)Be

(3)液封,防止Fe(oH)2被氧化加熱煮沸

(4)Be

(5)白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色

解析(1)a極應該用鐵，電極反應：Fe-2e-二二二Fe2+;在

反應中提供Fe2+O

(2)要生成Fe(oH)2,必須使溶液顯堿性，可以通過電解使

溶液顯堿性，所以可以選用Nacl溶液，也可直接選用NaoH

作電解液。

(3)在液體表面加一層苯的目的是起液封的作用，防止生

成的Fe(oH)2被氧化；而在加入苯之前，應該對溶液d進行

加熱煮沸，趕出其中溶解的空氣。

(4)為了加快反應速率，可以增大電源電壓和適當減小兩

極間的距離，即B、c項措施。

(5)若用Na2s。4溶液，則會產(chǎn)生氧氣，將生成的Fe(oH)2

氧化，會看到白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。

第3課時電解池的工作原理

［目標要求］1.理解電解原理，初步掌握一般電解反應

產(chǎn)物的判斷方法。2.掌握電解電極反應方程式的書寫。3.了

解電解反應的一般規(guī)律。

一、電解

1.概念

使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的

過程。

2.特點

(1)電解是最強有力的氧化還原手段，是不可逆(填“可逆”

或“不可逆”)的。

(2)電解質(zhì)溶液的導電過程，就是電解質(zhì)溶液的電解過程。

二、電解池

1.定義

把電能轉(zhuǎn)化成化學能的裝置。

2.形成條件

(1)直流電源；

(2)兩個電極：與電源正極相連的一極是陽極；與電源負極

相連的一極是陰極；

(3)電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；

(4)形成閉合回路。

3.裝置及電極反應

以電解cucl2溶液為例

(1)裝置

(2)電極反應

陰極cu2++2e—二二二cu發(fā)生還原反應

陽極2cl---2e-=~cl2發(fā)生氧化反應

總反應cue12二二二二二電解cu+cl2f

4.電子流向和離子流向

(1)電子流向

電源負極-->電解池陰極

電解池陽極一->電源正極

(2)離子流向

陽離子一->電解池陰極

陰離子一->電解池陽極

5.電解熔融Nacl時的電極反應式為

陽極：2d2e—==cl2t（氧化反應）;

陰極：2Na++2e—==2Na（還原反應）。

知識點一電解池

1.下列有關(guān)電解池的說法正確的是（）

A.在電解池中與外接電源負極相連的電極是陽極

B.無論電解何種物質(zhì)，陽極上失電子數(shù)都與陰極上得電子

數(shù)相等

c.電解氯化銅溶液時，在陰極上有氣體生成

D.電解Nacl、cucl2兩種溶液，參加反應的物質(zhì)是相同的

答案B

解析與負極相連的是陰極。電解氯化銅時，陽極上有氯氣

生成，陰極上有銅析出；電解Nacl溶液時，水參加了反應,

而電解cue12溶液時，水沒有參加反應。

2.學生欲完成反應cu+H2so4二二二cuSo4+H2t而設(shè)計了下

列四個實驗，你認為可行的是（）

答案c

知識點二電解原理

3.

上圖是電解cucl2溶液的裝置，兩個電極是石墨電極，則下

列有關(guān)判斷正確的是（）

A.a為負極、b為正極B.a為陽極、b為陰極

c.電解過程中，cl-濃度不變D.電解過程中，d電極質(zhì)量

增加

答案D

解析電流的方向是從正極到負極，根據(jù)圖中電流方向，可

知a為電源的正極，b為電源的負極，所以A項錯誤；在電

解池中c、d才稱為陽、陰極，所以B項錯誤；在電解過程

中，陽極：2cl--2e—===cl2t,陰極：cu2++2e—=—cu,

所以溶液中的cl—濃度減小，c項錯誤；c與電源正極相接

是陽極，d與電源的負極相接是陰極，所以c電極上析出氯

氣，d電極上析出金屬銅，質(zhì)量增加，所以D項正確。

是一種半導體材料，基于綠色化學理念設(shè)計的制取cu2o的

電解池示意圖如圖所示，電解總反應為2cu+H2ocu2o+

H2t。下列說法正確的是（）

A.石墨電極上產(chǎn)生氫氣

B.銅電極發(fā)生還原反應

c.銅電極接直流電源的負極

D.當有電子轉(zhuǎn)移時，有生成

答案A

解析由電解總反應可知，CU參加了反應，所以CU作電解

池的陽極，發(fā)生氧化反應，B選項錯誤；石墨作陰極，陰極

上是溶液中的H+放電，電極反應為2H++2e—===H2t,A

選項正確；陰極與電源的正極相連，c選項錯誤；陽極反應

為2cu+20H——2e-===cu2o+H2o,當有電子轉(zhuǎn)移時，有生

成，D選項錯誤。

5.如圖為直流電源電解稀Na2so4水溶液的裝置。通電后在

石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列實驗現(xiàn)象

中正確的是()

A.逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的

B.一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體

c.a電極附近呈紅色，b電極附近呈藍色

D.a電極附近呈藍色，b電極附近呈紅色

答案D

解析Na2so4二二=2Na++So2—4,H2oH++oH-,So2

-4和oH一移向b電極，Na+和H+移向a電極，在b電極

上：4oH--4e—=~2H2o+o2f,在a電極上：2H++2e—

二二二H2f,所以產(chǎn)生的氣體體積a電極的大于b電極的；兩

種氣體均為無色無味的氣體；由于a電極上H+放電，所以

a電極附近的c(oH—)>c(H+),滴加石蕊溶液，a電極附

近呈藍色，同理b電極附近呈紅色。

知識點三電解規(guī)律應用

6.用惰性電極電解下列溶液一段時間后再加入一定量的某

種純凈物（方括號內(nèi)的物質(zhì)），能使溶液恢復到原來的成分和

濃度的是（）

A.AgNo3[AgNo3]B.NaoH[H2o]

c.kcl[kcl]D.cuSo4[cu（oH）2]

答案B

解析A項：4AgNo3+2H2o===電解4Ag+o2f+4HNo3

脫離反應體系的物質(zhì)是4Ag+o2,相當于2Ag2o,所以應當

加入適量Ag2o才能復原。（加入AgNo3,會使No—3的量增

加）；B項：2H2o===電解2H2f+o2f脫離反應體系的

是2H2+o2,相當于2H2o,加入適量水可以復原。c項：2kcl

+2H2o===電解2koH+H2t+cl2f脫離反應體系的是

H2+cl2,相當于2HcL應通入適量Hcl氣體才能復原。（加

入鹽酸時，同時也增加了水）D項：2cuSo4+2H2o===電

解2H2So4+2cu+o2f脫離反應體系的是2cu+o2,相當

于2cuo,加入適量cuo可以復原。

7.用鋁作電極電解某種溶液，通電一段時間后，溶液的pH

變小，并且在陽極得到氣體，陰極得到氣體（兩種氣體均在

相同條件下測定）。由此可知溶液可能是（）

A.稀鹽酸B.kNo3溶液c.cuSo4溶液D.稀硫酸

答案D

解析陽極與陰極產(chǎn)生的氣體體積比為=12,相當于電解

水，pH變小說明電解了含氧酸。

練基礎(chǔ)落實

1.如圖中x、y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)，a極

板質(zhì)量增加，b極板處有無色無味氣體放出，符合這一情況

的是（）

a極板b極板x電極z溶液

A鋅石墨負極cuSo4

B石墨石墨負極NaoH

c銀鐵正極AgNo3

D銅石墨負極cucl2

答案A

2.在水中加等物質(zhì)的量的Ag+、Pb2+、Na+、So2-4、

No—3、cl-,該溶液放在用惰性電極作電極的電解槽中，

通電片刻，則氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物質(zhì)量比為（）

A.:108B.16：207c.8：ID.108：

答案c

解析溶液中的六種離子，有四種發(fā)生反應生成沉淀，Ag

++cl-=AgclI、Pb2++So2—4==PbSo4I，最后溶液

就成了NaNo3溶液；而電解NaNo3溶液，實質(zhì)上就是電解水,

電解方程式為2H2o=====電解2H2f+o2fo氧化產(chǎn)物和還

原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為m(o2)：m(H2)=

(lmolX32g•mol-l):(2molX2g•mol-1)=

8*1,即c項正確。

3.在100mLH2So4和cuSo4的混合液中，用石墨作電極電解,

兩極上均收集到氣體(標準狀況下)，則原混合液中，cu2+

的物質(zhì)的量濃度為()

A.lmol•L-lB.2mol•L-lc.3mol•L

-ID.4mol•L-l

答案A

解析兩極均收集到氣體時，陰極是cu2+放電后，H+又

放電生成氫氣；陽極是oH一放電生成氧氣。n(H2)=n(o2)

=/•mol—1=,由電子守恒得n(cu2+)X2+

n(H2)X2=n(o2)X4,即:c(cu2+)XX2+X2=X4,解

得：c(cu2+)=lmol•L-l,本題考查在陽離子陰極

的放電順序，cu2+>H+o

4.用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時間

后，向所得的溶液中加入(oH)2后恰好恢復到電解前的濃度

和pH。則電解過程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為()

A....

答案D

解析由電解cuSo4溶液的反應的化學方程式2cuSo4+

2H2o=====電解2cu+o2f+2H2So4知，電解過程中只析出

cu和放出。2,故電解后加入cuo就可以復原。但本題提示

加入(oH)2可以復原，說明電解過程中不僅有cuSo4被電解,

還有H2o被電解。(oH)2相當于和，由電子守恒??一，~?

一,共計一。

練方法技巧

5.在25c時，將銅電極插入一定量的飽和硫酸鈉溶液中進

行電解，通電一段時間后，陰極逸出amol氣體，同時有

bgNa2so4•10H2o晶體析出。若溫度不變，剩余溶液中

溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是()

+18aX100%+36aX100%

b+36aX100%b+

18aX100%

答案c

解析用銅作電極時，陽極上銅失去電子被氧化，電極反應

為cu—2e—二二二cu2+；陰極上生成H2,電極反應為2H++

2e一二二二H2f,陰極區(qū)產(chǎn)生的oH—與陽極區(qū)產(chǎn)生的cu2+結(jié)

合生成cu(oH)2沉淀。總反應為cu+2H2o===通電cu(oH)2

+H2f,即陰極每生成amolH2,就有2amol水被電解，發(fā)生

電解的水與析出的Na2So4•10H2o晶體可以組成該溫

度下的飽和溶液。該飽和溶液的質(zhì)量為bg+

2amolX18g•mol-1=(b+36a)g,溶質(zhì)的質(zhì)量為

142322Xbgo故w(Na2So4)=142b322b+36aX100%=

71bl61b+36aX100%o

6.鉛蓄