精选习题 变式练习 提高能力

精选习题 变式练习 提高能力

河北省宣化县第一中学　栾春武

在原电池、电解池的学习过程中，通过教师精选习题，学生自己经过变式练习，可提高学生的应试能力。

【例1】 某学生进行如图1所示的原电池实验:

①.写出两极的电极反应式；

②.试分析两极质量的变化及溶液中离子浓度的变化.

解析:该装置为原电池.                                           （图1）

正极的电极反应式为: Cu²⁺ + 2e^－ ＝Cu；                                

负极的电极反应式为:Zn  － 2e^- ＝ Zn ²⁺.                

Zn为负极,在反应过程中溶解,失去电子,质量减轻.Cu为正极,在反应过程中溶液中的Cu²⁺在其上面得到电子,质量增加.溶液中Zn²⁺浓度增大, Cu²⁺浓度减小.

答案: ①. 正极:Cu²⁺ + 2e^－＝Cu； 负极:Zn  - 2e^－ ＝ Zn ²⁺.

②. 负极  质量减轻. 正极  质量增加. Zn²⁺浓度增大, 而Cu²⁺浓度减小.

【例2】 将例题1进行变式按如图2进行电解实验:

①.写出两极的电极反应式;

②.试分析两极质量的变化及溶液中离子浓度的变化.

解析:该装置为电解池.

Zn作阴极,Cu作阳极,实质是在锌片上镀铜.                              ( 图2 )

阴极的电极反应式为：Cu²⁺ + 2e^- ＝Cu；

阳极的电极反应式为: Cu  － 2e^- ＝ Cu²⁺.

Zn为阴极,在反应过程中溶液中的Cu²⁺在其上面得到电子,   

质量增加. Cu为阳极, 在反应过程中Cu溶解,失去电子,质量减轻.由电镀原理可知溶液中Cu²⁺浓度保持不变.

答案: ①. 阴极:Cu²⁺ + 2e^－ ＝Cu; 阳极:Cu  － 2e^－ ＝ Cu ²⁺.

②. 阴极  质量增加. 阳极  质量减轻. 溶液中Cu²⁺浓度保持不变.

【例3】 将[例2.]进行变式按如图3进行电解实验,在起始的一段时间内:

①.写出两极的电极反应式;

②.试分析两极质量的变化及溶液中离子浓度的变化.

解析:该装置为电解池.

Zn连在电源的正极上,作阳极,电极反应式为:

Zn - 2e^－ ＝Zn²⁺.在反应过程中溶解,质量减轻.                            ( 图3 )

Cu连在电源的负极上,作阴极,电极反应式为:

Cu²⁺ + 2e^－ ＝Cu；在反应过程中溶液中的Cu²⁺在其

上面得到电子析出, 质量增加. 溶液中的Cu²⁺浓度       

会逐渐变小, Zn²⁺浓度会逐渐增大.

答案: ①. 阴极:Cu²⁺ + 2e^－＝Cu; 阳极: Zn － 2e^－ ＝Zn²⁺.

②. 阴极  质量增加. 阳极  质量减轻. 溶液中Cu²⁺浓度逐渐变小, Zn²⁺浓度逐渐增大.

【例4】在以下装置图中Zn被腐蚀的速率由小到大的顺序是_____________

 

 

 

 

 

 

 

 

解析:该题考查对化学原理的应用.四个装置中A没有形成原电池,B形成了原电池,锌在其中的腐蚀比A中要快;C中锌为电解池的阴极受到了保护,腐蚀最慢;D中锌接在了正极上,是阳极,失去电子被氧化,被腐蚀的速率最快,因此锌腐蚀的速率由小到大的顺序是C＜A＜B＜D

 

练习1. 有甲、乙两位学生均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入6 mol/L的H₂SO₄溶液中，乙同学将电极放入6 mol/L的NaOH溶液中，如下图：

 

 

 

 

                           (甲)                              (乙)

 

 

①.写出甲池中正极的电极反应式：______________

②.写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式：____________________

③.如果甲与乙两同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出_____活动性更强，而乙会判断出_____活动性更强（填元素符号）。

④.上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动性顺序表判断原电池中的正负极”这种做法_______（填“可靠”或“不可靠”）。如不可靠，请你提出另一个判断原电池正负极的可行性实验方案_______________________（如可靠，此空可不填）。

 

参考答案: ①. 2 H⁺ + 2e^－ ＝H₂↑   ②. 2Al + 8OH^- - 6 e^－ ＝ 2AlO₂^－  + 4H₂O        

2Al + 2OH^－  + 6H₂O ＝ 2AlO₂^－  + 3H₂↑(或2Al + 2OH^－  + 6H₂O ＝ 2AlO₂^－  + 3H₂↑)

③. Mg   Al

④.不可靠   将两种金属作电极联上在电流计后插入电解质溶液，构成原电池。利用电流计测定电流的方向，从而判断电子的流动方向，再确定原电池的正负极。

 

练习2. 有水存在时氯化锂受热可发生水解.现将某氯化锂溶液蒸干并熔融后用铂电极进行电解,下列有关电极产物的判断正确的是:

A.阴极产物有氢气 B.阳极产物有氧气 C.阴极产物有锂和氢气  D.阳极产物只有氯气

 

解析:该题LiCl + H₂O  LiOH + HCl↑   其实质电解的是熔融的LiOH:

阳极的电极反应式为:4OH^－ － 4 e^－ ₌₌₌ 2H₂O + O₂↑

阴极的电极反应式为：4Li ⁺ +  4e^－ ₌₌₌  4Li

答案: B

练习3. 用石墨作电极电解100ml的H₂SO₄与CuSO₄的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体（标况），那么原混合液中Cu²⁺的物质的量浓度为：

A. 1 mol/L      B. 2 mol/L      C. 3 mol/L      D. 4 mol/L

解析:该题的电极反应情况为：

阴极： Cu²⁺ + 2e^－  ₌₌₌ Cu；（先）  2 H⁺ + 2e^－ ₌₌₌  H₂↑（后）

阳极:  4OH^－ － 4 e^- ₌₌₌  2H₂O + O₂↑

根据两极反应电子转移总数相等和生成的气体体积相等，有

n（Cu²⁺）×2 + (2.24L/22.4 mol·L^－1)×2 _{===  (}2.24L/22.4 mol·L^－1)×4

解得：n(Cu²⁺) ₌₌₌ 0.1mol        c(Cu²⁺) ₌₌₌ 0.1mol/ 0.1L _{= ==  1} mol·L^－1

答案: A

 

2011-08-31  人教网

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