《原电池和电解池的区别和联系》原电池和电解池的区别和联系 - 人教版高考化学复习化学知识点练习 - 读趣百科

《原电池和电解池的区别和联系》原电池和电解池的区别和联系

1单选题

如图装置中发生反应的离子方程式为:Zn+2H_═Zn_+H$_2$↑,下列说法错误的是(  )

A
a、b不可能是同种材料的电极
B
该装置可能是电解池,电解质溶液为稀盐酸
C
该装置可能是原电池,电解质溶液为稀盐酸
D
该装置可看作是铜-锌原电池,电解质溶液是稀硫酸

题目答案

A

答案解析

分析:

根据Zn+2H_═Zn_+H$_2$↑知,锌失电子发生氧化反应,氢离子得电子发生还原反应,该装置可能是原电池也可能是电解池,锌发生的反应可能是原电池负极也可能是电解池阳极上发生的反应,则氢离子发生的反应可能是原电池正极也可能是电解池阳极上发生的反应,如果是原电池,则锌作负极,比锌不活泼的金属或导电的非金属作正极,电解质溶液为酸溶液,如果是电解池,则阳极是锌,电解质溶液是酸或活动性顺序在氢之前的金属盐溶液,据此分析解答.

解答:

解:A.如果该装置是电解池,如锌作阴、阳极,电解质溶液是酸,阳极上锌失电子,阴极上氢离子得电子,符合离子反应方程式,所以两个电极可以相同,故A错误;

B.该装置可能是电解池,电解质溶液是稀盐酸,锌作阳极,电解时,阳极上锌失电子,阴极上氢离子得电子,符合离子反应方程式,故B正确;

C、该装置可能是原电池,电解质溶液为稀盐酸,锌作负极,正极上氢离子得电子,发生的反应符合离子方程式,故C正确;

D、该装置可看作是铜-锌原电池,电解质溶液是稀硫酸,负极上锌失电子,正极氢离子得电子,符合离子方程式,故D正确.

故选A.

点评:

本题考查了原电池和电解池原理,同时考查学生的发散思维能力,明确正、负极和阴、阳极上发生反应的类型是解本题的关键,难度不大.

2单选题

下列叙述正确的是(  )

A
K与N连接时,X为硫酸,一段时间后溶液的pH增大
B
K与M连接时,X为硫酸,一段时间后溶液的pH增大
C
K与N连接时,X为氯化钠,石墨电极上的反应为:2H_+2e_=H$_2$↑
D
K与M连接时,X为氯化钠,石墨电极上的反应为:4OH_-4e_=2H$_2$O+O$_2$↑

题目答案

A

答案解析

分析:

K与N连接时,为原电池装置,如电解质为硫酸,铁为负极,被氧化,石墨为正极,正极生成氢气;K与M连接时,为电解池装置,石墨为阳极,发生氧化反应,如电解池为氯化钠,阳极生成氯气,铁为阴极,阴极发生还原反应,生成氢气,以此解答该题.

解答:

解:A.K与N连接时,为原电池装置,X为硫酸,负极铁被氧化,正极析出氢气,消耗氢离子,一段时间后溶液的pH增大,故A正确;

B.K与M连接时,X为硫酸,为电解池装置,阳极生成氧气,阴极生成氢气,溶液浓度增大,pH减小,故B错误;

C.K与N连接时,为原电池装置,X为氯化钠,发生吸氧腐蚀,正极上氧气得电子被还原,故C错误;

D.K与M连接时,为电解池装置,X为氯化钠,石墨为阳极,电极上的反应为2Cl_-2e_=Cl$_2$↑,故D错误.

故选A.

点评:

本题综合考查原电池和电解池知识,为高考高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握原电池和电解池的工作原理,把握电极方程式的书写方法,难度不大,注意相关基础知识的积累.

3单选题

全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池,工作原理如图所示,a、b均为惰性电极,放电时左槽溶液颜色由黄色变为蓝色.下列叙述正确的是(  )

题目答案

D

答案解析

分析:

A、右槽溶液颜色由紫色变为绿色时,即V_→V_,发生失去电子的氧化反应;

B、放电时,正极上的反应:VO$_2$_+2H_+e_═VO_+H$_2$O,负极上发生V_-2e_=V_的反应;

C、充电过程是电解池的工作原理,阳极上发生失电子的氧化反应;

D、电池的总反应是氧化还原反应,根据离子之间的转化来回答.

解答:

解:根据题意,放电时左槽溶液颜色由黄色变为蓝色,即VO$_2$_+2H_+e_═VO_+H$_2$O,发生得电子的还原反应,所以此电极是正极,充电时和电源的正极相接.

A、充电时,右槽是电解池的阴极,该极上发生得电子的还原反应,应该是绿色变为紫色,故A错误;

B、放电时b极是原电池的负极,发生氧化反应,故B错误;

C、充电过程中,a极是电解池的阳极,该极上发生失电子的氧化反应,故C错误;

D、该电池的总反应是VO$_2$_和V_在酸性环境下的氧化还原反应,总反应可以写为:VO$_2$_+V_+2H_$\underset{充电}{\overset{放电}{\rightleftarrows}}$VO_+V_+H$_2$O,故D正确.

故选D.

点评:

本题考查学生原电池和电解池的工作原理知识,注意二次充电电池在工作时的电极反应情况,难度不大.

4单选题

图中,两电极上发生的电极反应为:a极:Cu_+2e_=Cu b极:Fe-2e_=Fe_下列说法中不正确的是(  )

A

该装置可能是电解池

B

a极上一定发生还原反应

C

a、b可能是同种电极材料

D

该过程中能量的转换一定是化学能转化为电能

题目答案

D

答案解析

分析:

由电极方程式可知,Cu_被还原,可为原电池正极反应或电解池阴极反应,Fe被氧化,可为原电池负极反应或电解池阳极反应,以此解答该题.

解答:

解:A.可能为电解池,a极发生还原反应,为阴极,b极发生氧化反应,为阳极,电解质可为硫酸铜溶液,故A正确;B.Cu_得电子被还原,故B正确;C.如a、b都为铁片,电解质溶液为硫酸铜,电解可发生题中反应,故C正确;D.可为电解池,电能转化为化学能,故D错误.故选D.

点评:

本题考查原电池和电解池知识,侧重于学生的分析能力和电化学知识的综合考查,为高考常见题型和高频考点,注意根据电极方程式判断,难度不大.

5单选题

原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应分别是(  )

A
氧化、还原
B
还原、氧化
C
氧化、氧化
D
还原、还原

题目答案

D

答案解析

分析:

根据原电池正极和电解池阴极上得失电子判断反应类型,得电子的物质发生还原反应,失电子的物质发生氧化反应.

解答:

解:原电池放电时,正极上得电子发生还原反应;电解池工作时,阴极上得电子发生还原反应,

故选D.

点评:

本题考查了原电池原理和电解池原理,难度不大,明确原电池和电解池工作时两极上得失电子是解本题的关键.

6单选题

在原电池和电解池的电极上所发生的反应,属于氧化反应的是(  )

A

原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应

B

原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应

C

原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应

D

原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应

题目答案

C

答案解析

分析:

失电子化合价升高的物质发生氧化反应,得电子化合价降低的物质发生还原反应,据此分析解答.

解答:

解:原电池负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应;电解池中,阳极上失电子发生氧化反应,阴极上得电子发生还原反应,故选C.

点评:

本题以原电池和电解池原理为载体考查了氧化还原反应,难度不大,根据得失电子判断反应类型即可.

7单选题

某同学组装了如图所示的电化学装置,电极Ⅰ为Zn,其他电极均为Cu,则下列说法正确的是(  )

A
电子移动:电极Ⅰ→电极Ⅳ→电极Ⅲ→电极Ⅱ
B
电极Ⅰ发生还原反应
C
电极Ⅳ逐渐溶解
D
电极Ⅲ的电极反应:Cu-2e_═Cu_

题目答案

D

答案解析

分析:

电极Ⅰ为Zn,其它均为Cu,Zn易失电子作负极,所以Ⅰ是负极、Ⅳ是阴极,Ⅲ是阳极、Ⅱ是正极,电子方向从负极流向正极,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,据此分析解答.

解答:

解:电极Ⅰ为Zn,其它均为Cu,Zn易失电子作负极,所以Ⅰ是负极、Ⅳ是阴极,Ⅲ是阳极、Ⅱ是正极,

A.电子方向从负极流向正极,即电极Ⅰ→电极Ⅳ,电极Ⅲ→电极Ⅱ,电子不能通过溶液,故A错误;

B.电极Ⅰ上电极上为Zn失电子,发生氧化反应,故B错误;

C.电极Ⅳ是阴极,该电极上发生反应为Cu_+2e_=Cu,所以电极质量逐渐增大,故C错误;

D.电极Ⅲ为阳极,电极反应式为Cu-2e_═Cu_,故D正确;

故选D.

点评:

本题考查了原电池原理,正确判断正负极是解本题关键,再结合各个电极上发生的反应来分析解答,题目难度中等.

8单选题

某同学组装了如图所示的电化学装置,电极材料Ⅰ-Ⅳ均为石墨,闭合K后,下列叙述正确的是(  )

A
电子流动方向:电极Ⅳ-Ⅰ
B
电极Ⅱ电极反应式:O$_2$+2H$_2$O+4e_=4OH_
C
电极Ⅲ发生还原反应
D
电极Ⅳ附近观察到黄绿色气体

题目答案

B

答案解析

分析:

根据图表分析,左边为氢氧燃料电池,Ⅰ为负极氢气失电子发生氧化反应,Ⅱ为氧气得电子发生还原反应,右边为电解池,Ⅲ为与正极氧气相连为阳极,氯离子失电子发生氧化反应,Ⅳ为与负极氢气相连为阴极,氢离子得电子发生还原反应,据此分析解答.

解答:

解:A、根据以上分析,Ⅳ为与负极氢气相连为阴极,氢离子得电子发生还原反应,所以电子流动方向:电极Ⅰ-Ⅳ,故A错误;

B、Ⅱ为氧气得电子发生还原反应,反应式:O$_2$+2H$_2$O+4e_=4OH_,故B正确;

C、Ⅲ为与正极氧气相连为阳极,氯离子失电子发生氧化反应,故C错误;

D、Ⅳ为与负极氢气相连为阴极,氢离子得电子发生还原反应生成氢气,故D错误;

故选:B.

点评:

本题考查了电解池、原电池的原理及应用,难度不大,掌握基础是关键.

9单选题

某同学组装了如图所示的电化学装置,则下列说法正确的是(  )

A
图中甲池为原电池装置,Cu电极发生还原反应
B
实验过程中,甲池左侧烧杯中NO$_3$_的浓度不变
C
若甲池中Ag电极质量增加5.4g时,乙池某电极析出1.6g金属,则乙中的某盐溶液可能是AgNO$_3$溶液
D
若用铜制U形物代替“盐桥”,工作一段时间后取出U形物称量,质量会减小

题目答案

C

答案解析

分析:

甲池为原电池装置,活泼的铜失电子作负极,电流方向从正极流向负极,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,铜放电生成铜离子,盐桥中的阴离子硝酸根离子向左边移动,如果用铜制U形物代替“盐桥”,甲池中的右边一个池为原电池装置,据此分析解答.

解答:

解:A、图中甲池为原电池装置,Cu电极为负极发生氧化反应,故A错误;

B、实验过程中,铜放电生成铜离子,盐桥中的阴离子硝酸根离子向左边移动,所以左侧烧杯中NO$_3$_的浓度变大,故B错误;

C、若甲池中Ag电极质量增加5.4g时,即生成银5.4g,物质的量为$\frac {5.4}{108}$=0.05mol,所以整个电路转移0.05mol的电子,如果硝酸银足量应生成5.4g的银,如果是硝酸银说明硝酸银不足,故C正确;

D、用铜制U形物代替“盐桥”,右边铜的质量减少,而左边铜的质量增加,而整个电路转移电子数相等,所以减少的质量与增加的质量相等,U型管的质量不变,故D错误;

故选C.

点评:

本题考查了原电池原理,正确判断正负极是解本题关键,再结合各个电极上发生的反应来分析解答,题目难度中等.

10单选题

某小组为了探究电化学原理,设计了如图所示的电化学装置,电极Ⅰ为锌,其它电极均为石墨,盐桥是浸泡了饱和氯化钾溶液的琼脂,丙池是滴加了酚酞的氯化钠溶液,下列叙述正确的是(  )

A
电子由电极Ⅳ通过外电路流向电极Ⅰ
B
装置工作过程中Ⅲ电极周围出现红色
C
电极Ⅱ发生还原反应
D
盐桥中Cl_向乙池移动

题目答案

C

答案解析

分析:

I是锌、其余电极都是石墨,锌易失电子作负极,II是正极,甲、乙构成原电池,丙有外接电源,属于电解池,III为阳极、IV为阴极,

A.电子从负极沿导线流向阴极;

B.III电极是阳极,阳极上氯离子放电生成氯气;

C.电极II上铜离子得电子析出Cu单质;

D.盐桥中氯离子向负极区域移动.

解答:

解:I是锌、其余电极都是石墨,锌易失电子作负极,II是正极,甲、乙构成原电池,丙有外接电源,属于电解池,III为阳极、IV为阴极,

A.电子从负极I沿导线流向阴极IV,故A错误;

B.III电极是阳极,阳极上氯离子放电生成氯气,IV为阴极,阴极上氢离子放电生成氢气,同时电极附近生成氢氧根离子,导致溶液变红色,故B错误;

C.电极II上铜离子得电子发生还原反应而析出Cu单质,故C正确;

D.盐桥中氯离子向负极甲池区域移动,故D错误;

故选C.

点评:

本题考查探究原电池原理,侧重考查分析能力,明确各个电极上发生的反应是解本题关键,知道哪些装置构成原电池、哪些装置构成电解池,易错选项是D,注意盐桥中阴阳离子移动方向.

11单选题

某电化学装置如图所示,下列说法正确的是(  )

A
若X是盐桥,则电子由B电极经外电路流向A电极
B
若X是盐桥,取出X电流表指针仍然偏转
C
若X是锌条,则A电极的质量会减少
D
若X是铜条,则A电极的电极反应式是:Zn_+2e_=Zn

题目答案

C

答案解析

分析:

X是盐桥,形成Cu-Zn原电池,Zn为负极,电子从负极流向正极,电流从正极流向负极;X是锌条或若X是铜条,整个装置能构成原电池和电解池,结合原电池和电解原理来解答.

解答:

解:A.若X是盐桥,形成Cu-Zn原电池,Zn为负极,则电子由A电极经外电路流向B电极,故A错误;

B.若X是盐桥,形成Cu-Zn原电池,而取出X,不能形成闭合回路,不能形成原电池装置,则电流表指针不偏转,故B错误;

C.若X是锌条,图中B构成原电池,Cu为正极,则左烧杯为电解装置,可知A电极为阳极,Zn失去电子而溶解,则A电极的质量会减少,故C正确;

D.若X是铜条,左烧杯中发生吸氧腐蚀,A是负极,则A电极的电极反应式是Zn-2e_=Zn_,故D错误;

故选C.

点评:

本题考查原电池原理,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握原电池的原理和电极反应,注重相关基础知识的积累,注意金属不能使离子通过,题目难度中等.