六、原电池、电解池综合练习
【例题精选】：
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例1：右图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是
| a极板 | b极板 | x电极 | Z溶液 | |
| A | 锌 | 石墨 | 负极 | CuSO4 |
| B | 石墨 | 石墨 | 负极 | NaOH |
| C | 银 | 铁 | 正极 | AgNO3 |
| D | 铜 | 石墨 | 负极 | CuCl2 |
解析：通电后a极板增重，表明溶液中金属阳离子在a极板上放电，发生还原反应析出了金属单质，因此可确定a极板是电解池的阴极，与它相连接的直流电源的x极是负极。选项C中x极为正极，故C不正确。A中电解液为CuSO4溶液，阴极a板上析出Cu而增重，阳极b 板上由于OH－离子放电而放出无色无臭的O2，故A正确。B中电解液为NaOH溶液，通电后阴极a上应放出H2，a极板不会增重，故B不正确。D中电解液为CuCl2溶液，阴极a板上因析出Cu而增重，但阳板b板上因Cl－离子放电，放出黄绿色有刺激性气味的Cl2，故D不正确。
答案：A。
例2：蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。下面是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应：
下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是：
A．放电时，Fe是负极，NiO2是正极
B．蓄电池的电极可以浸入某中酸性电解质溶液中
C．充电时，阴极上的电极反应为：
D．放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动
解析：蓄电池放电时起原电池作用，原电池的负极是较活泼的金属，A正确。放电时，Fe是原电池的负极，Fe失电子被氧化成Fe2+离子。由于负极——Fe的附近聚集较多的Fe2+离子，电解质溶液中的阴离子向负极移动，D不正确。充电时蓄电池起电解池作用，充电时电源的负极应与蓄电池的负极（Fe，此时作为电解池的阴极）相连接，发生还原反应：。C正确。该蓄电池的放电和充电时的电极反应分别是：
放电：负极 
正极 
充电：阴极
阳极 
可见反应是在碱性溶液中进行的，B不正确。
答案：B、D。
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例3：右图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336mL（标准状态）气体。回答：
（1）直流电源中，M为 极。
（2）Pt电极上生成的物质是 ，其质量为 g。
（3）电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为：2∶ ∶ ∶ 。
（4）AgNO3溶液的浓度（填增大、减小或不变。下同） ，AgNO3溶液的pH ，H2SO4溶液的浓度 ，H2SO4溶液的pH 。
（5）若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的H2SO4溶液为 g。
解析：电解5.00%的稀H2SO4，实际上是电解其中的水。因此在该电解池的阴极产生H2，阳极产生O2，且
。据此可确定d极为阴极，则电源的N极为负极，M极为正极。在336mL气体中，
，为0.01mol，
，为0.005mol。说明电路上有0.02mol电子，因此在b极（Pt、阴极）产生
，即 0.02mol的Ag。则n(e) ∶n(Ag) ∶n(O2) ∶n(H2)=
0.02∶0.02∶0.005∶0.01=2∶2∶
∶1.
由Ag（阳）电极、Pt（阴）电极和AgNO3溶液组成的电镀池，在通电一定时间后，在Pt电极上放电所消耗溶液中Ag+离子的物质的量，等于Ag电极被还原给溶液补充的Ag+离子的物质的量，因此[AgNO3]不变，溶液的pH也不变。电解5.00%的H2SO4溶液，由于其中的水发生电解，因此[H2SO4]增大，由于[H+]增大，故溶液的pH减小。
设原5.00%的H2SO4溶液为xg，电解时消耗水0.01×18 = 0.18g，则：
，解得：
。
答案：（1）正；（2）Ag、2.16；（3）2∶∶1；（4）不变、不变、增大、减小；（5）45.18。
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例4：有一硝酸盐晶体，其化学式表示为M(NO3)x·nH2O经测定其摩尔质量为242g·mol－1。取1.21g该晶体溶于水配成100mL溶液。将此溶液倒入右图所示装置中，用石墨作电极进行电解。当有0.01mol电子通过电极时，溶液中的金属阳离子全部析出，在A极得到金属0.32g。回答：
（1）金属M的原子量为 ，x = ，
n = 。
（2）C极为 极。
（3）电解后溶液的pH为（设电解前后溶液的体积不变） 。
解析：（1）
，含金属M也为
。M的原子量
。
解得：
188 + 18 n =242，n = 3。
（2） 因为金属在A极析出，所以A极是电解池的阴极，则C极是电源的负极。
（3）有0.01mol电子通过电极，就有0.01mol OH－放电，在溶液中就生成0.01mol H+。
答案：（1）64、2、3；（2）负；（3）1。
【综合练习】：
一、选择题：
1、下列说法中正确的是：
A．在磷酸钠溶液中
B．pH=10的NaOH 溶液加水稀释100倍，溶液的pH=12
C．0.3
的CH3COOH溶液中的[H+]是0.1 CH3COOH溶液中[H+]
的3倍
D．100℃时，纯水的pH=6，它显中性
2、25 mL pH=10的KOH溶液跟50 mL pH=10的Ba(OH)2溶液混合，混合溶液的pH是：
A．9.7 B．10 C．10.3 D．10.7
3、在1 L浓度为C的弱酸HA溶液中，HA、H+和A－－的物质的量之和为nC mol，则HA的电离度是。
A．
B．
C．
D．
4、相同温度、相同物质的量浓度的下列各溶液：①Na2SO3、②Na2SO4、③NaHSO4、④NH4HSO4，按pH由小到大的顺序排列，应是：
A．④<③<②<① B．②<①<③<④
C．②<③<④<① D．①<②<③<④
5、相同物质的量浓度的三种盐溶液：NaX、NaY、NaZ，其溶液的pH依次增大，则它们对应的三种酸的强弱顺序是：
A．HX<HY<HZ B．HX<HZ<HY
C．HX<HY<HZ D．HX<HZ<HY
6、一种一元强酸HA溶液中加入一种碱MOH反应后，溶液呈中性，下列判断正确的是：
A．加入的碱过量 B．混合前酸与碱中溶质的物质的量相等
C．生成的盐不发生水解 D．反应后溶液中A－、M＋物质的量浓度相等
7、下列四种溶液中，由水电离生成的氢离子物质的量浓度之比（①∶②∶③∶④）是：
①pH = 0的盐酸 ②0.1的盐酸 ③0.01的NaOH溶液
④pH = 11的NaOH溶液
A．1∶10∶100∶1000 B．0∶1∶12∶11
C．14∶13∶12∶11 D．14∶13∶2∶3
8、将体积都为10mL、pH都等于3的醋酸和盐酸，加水稀释至a mol和b mol，测得稀释后溶液的pH均为5。则稀释后溶液的体积：
A．
B．
C．a < b D．a > b
9、在盛有饱和Na2CO3溶液的烧杯中插入惰性电极，保持温度不变，通直流电一段时间后，则：
A．溶液的pH增大 B．溶液的浓度增大，有一定量的晶体析出
C．溶液的浓度不变，有晶体析出 D．溶液的pH减小
10、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是
。 根据此反应式判断，下列叙述中正确的是：
A．电池放电时，电池负极周围溶液的pH值不断增大
B．电池放电时，镍元素被氧化
C．电池充电时，氢元素被还原
D．电池放电时，H2是负极
11、用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L氧气（标准状况），从而可知M的原子量为：
A．
B．
C．
D．
12、下列关于铜电极的叙述正确的是：
A．铜锌原电池中铜是正极
B．用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极
C．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极
D．电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极
13、在室温下等体积的酸和碱的溶液，混合后pH一定小于7的是：
A．pH = 3的硝酸跟pH = 11的氢氧化钾溶液
B．pH = 3的盐酸跟pH = 11的氨水
C．pH = 3的硫酸跟pH = 11的氢氧化钠溶液
D．pH =3的醋酸跟pH = 11的氢氧化钡溶液
14、实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：
负极：
；
正极：
今若制得Cl2 0.050mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是：
A．0.025 mol B．0.050 mol C．0.10 mol D．0.20mol
15、在水电离出的
的溶液中，能大量共存的离子组是：
A．
B．
C．
D．
16、将0.1的盐酸100 mol和0.1的偏铝酸钠溶液50 mL混合，在所得溶液中：
A．
B．
C．
D．
17、硫化氢水溶液中有如下动态平衡关系：H2S
H++HS－，HS－H+
+ S2－，H2OH+
+ OH－。在稀氢硫酸溶液中，下列各关系正确的是：
A．
B．
C．
D．
18、已知0.1 NaHCO3溶液的pH = 8.4，0.1 Na2CO3溶液的
pH = 11.4，则NaHCO3溶液中的[OH－]是Na2CO3溶液中的[OH－]的：
A．3倍 B．
倍 C．103倍 D．10－3倍
19、用0.1 NaOH溶液滴定100mL 0.1盐酸时，如果滴定误差在
（指滴入NaOH溶液的体积）以内，则所得溶液的pH范围为（已知a分别为2、3、4、5时，lg a分别为0.30、0.48、0.60、0.70）：
A．6.7—7.1 B．3.3—10.7 C．4.3—9.7 D．6—8
20、用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液时，下列实验操作会引起测定结果偏高的是：
①用天平称量NaOH固体时，将NaOH放在右盘，砝码放在左盘，并移动游码使之平衡。②配制NaOH溶液时，将称量的NaOH固体溶于水后立即移入容量瓶，并加蒸馏水至刻度线。③用蒸馏水洗净锥形瓶后盛入待测NaOH溶液进行滴定。④用蒸馏水洗净酸滴定管后盛入标准盐酸进行滴定。⑤滴定终点读取酸滴定管数据时，仰视刻度线。
A．①⑤ B．②④⑤ C．②③④⑤ D．①②③④⑤
二、填空题：
1、现有A、B、C、D四种金属，若将A和B用导线相连，浸入稀硫酸中，A上有气泡产生；若将D放入B的硝酸盐溶液中，D表面有B析出；若在含有A和C两种离子的盐溶液中进行电解，阴极上有C析出。试判断，这四种金属还原性递减的顺序是 ，若四种金属之一是铜，铜可能是 ，不可能是 。
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2、在一定温度下，冰醋酸加水稀释的过程中，溶液的导电能力如右图所示。回答：（1）“0”点导电能力为0的理由 ，（2） a、b、c三点溶液的pH由小到大的顺序是 ，（3）a、b、c三点中电离度最大的是 ，（4）若使c点溶液中[CH3COO－]增大，溶液的pH也增大，可加入的物质有：① 、② 、③ 。
3、如下图所示，烧杯中都盛有稀硫酸。（1）中反应的离子方程式为 ，（2）中的电极反应：Fe： 、Sn： 、Sn极附近溶液的pH（填增大、减小或不变） ，（3）中被腐蚀的金属是 、其电极反应式为 。比较（1）、（2）、（3）中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是 。
三、计算题：
1、某温度下将一定量密度为1.15g/cm3的NaCl溶液用石墨电极通直流电，设NaCl恰好完全反应，且无其它反应发生，得到的溶液中氧元素的质量百分含量为80%。（1）求电解后溶液中溶质与溶剂的物质的量之比，（2）求原NaCl溶液的物质的量浓度。
2、稀硫酸和稀盐酸的混合液50mL，加入Ba(OH)2粉末2.137g，充分反应过滤得干燥沉淀物 1.165g，母液的pH为13，求原混合溶液中
和Cl－的物质的量浓度分别为多少？
【答案】：
一、
1、D 2、B 3、C 4、A 5、C
6、D 7、A 8、D 9、C 10、CD
11、C 12、AC 13、D 14、C 15、B
16、C 17、A 18、D 19、C 20、B
二、
1、D>B>A>C，A或C，B或D。
2、（1）冰醋酸未发生电离反应，无自由移动的离子。
（2）b < a < c。
（3）C
（4）①加NaOH 固体、②加CH3·COONa固体、③加活泼金属。
3、（1）
（2）
、增大。
（3）Zn、
。
三、1、（1）1 ∶10，（2）4.48。
2、0.1、0.2。
部分习题解析：
一、
7、①
，
；
②
， 
③
，
④
，
①∶②∶③∶④
。
10、放电时该装置作为原电池，氢元素由0价升高为+1价，H2是负极，H原子失电子变成H+离子，负极周围溶液的pH不断减小。镍元素由+3价降低为+2价，镍元素被还原。因此A、B不正确，D正确。充电时该装置作为电解池，氢元素由+1价降低为0价，氢元素被还原。C正确。
11、电解时阴极增重，说明有金属析出，则电解方程式为：
。设金属M的摩尔质量为M，则：
M——
解得：
14、铅蓄电池的总反应式为：Pb + PbO + 2H2SO42PbSO4+2H2O。电解NaCl饱和溶液时，电路上有2 mol电子通过时消耗2 mol的H2SO4，此时在阳极应产生1 mol Cl2。若要制得0.050mol Cl2，需消耗H2SO4为0.10 mol。
18、NaHCO3：pH = 8.4，[H+]1=10－8.4，[OH－]1=10－5.6；Na2CO3：pH = 11.4，
[H+]2=10 －11.4，[OH－]2=10－2.6，
。
19、如果误差为0.1%，即多滴了0.1mL NaOH，混合液中
，
，pH = 9.7；
如果误差为－0.1%，即少滴入了0.1mL NaOH，混合液中
, pH = 4.3。
三、
1、设电解后溶液中含NaOH x mol、H2O y mol，则
。解得：x∶y = 1∶10。电解方程式为：2NaCl + 2H2O2NaOH + H2
+Cl2，可知电解前原溶液中含NaCl x mol，含H2O（x + y）mol。当x = 1、y = 10时，
。
2、已知
，故可知混合液中
。则
。加入的Ba(OH)2中和掉混合液中的H2SO4后仍余
，又母液pH = 13，可知Ba(OH)2中和掉混合液中的HCl仍有剩余，余Ba(OH)2为0.0025 mol，故与HCl中和的Ba(OH)2为0.0075－0.0025 =
0.005mol，则HCl为0.01mol，
。