假期作业八 原电池与电解池-【快乐假期】2025-2026学年高二化学寒假作业

-0022 假期作业八原电池 思维整合室 思维导图 两种原电池装置 原电池原理 电极反应和电池总反应 电解CuCl2溶液 原 电解 池 定义 电 构成条件 电解原理 电极反应 池 电解池 电解池的工作原理 电极名称的判断 电极产物的判断 知识梳理 一、原电池工作原理 1.原理（以锌铜原电池为例） A 电流表 盐桥 装置 电极 Zn电极 Cu电极 铜片上有红 现象 锌片逐渐溶解 色物质析出 得失电子 失电子 得电子 电极名称 负极 正极 反应类型 氧化反应 还原反应 电极反应式 Zn-2e-Zn2+ Cu2++2e-Cu 总反应式 Zn+Cu2+ -Zn2++Cu 2.粒子流向 (1)外电路 电子由 极经导线流向 极，电流由 极流向 极。 (2)内电路 阴离子向 极移动；阳离子向 极移动。 学而不厌，诲人不倦。 电解池 完成日期： 二、电解池 1.形成条件 (1) 电源。 (2)两个电极：与电源正极相连的一极是 极， 与电源负极相连的一极是 极。 (3)电解质 或 电解质。 (4)形成 回路 2.装置及电极反应 ④ 以电解CuCl2溶液为例。 极 (1)装置（如右图） (2)电极反应 CuCl溶液的电解 阴极 发生 反应 阳极 发生 反应 总反应 3.电子流向和离子流向 (1)电子流向 电源 极→电解池 极 电解池 极→电源 极 (2)离子流向 阳离子→电解池 极 阴离子→电解池 极 4… 自测自查 一、2.(1)负正正 负 (2)负正 二、1.(1)直流(2)阳阴(3)溶液熔融 (4)闭合2.(2)Cu2++2e 一Cu还原 2C1--2e-CL2个 氧化CuC, 电解 Cu +Cl2个3.(1)负 阴阳正(2)阴阳 技能提升台 技能提升 1.根据化学反应设计原电池（选用相同的盐 桥)时，下列各项合理的是 选项 B C D 正极（金属/Zn/ZnSO4Fe/FeC2 Zn/H,SO. Fe/ZnSO, 电解质溶液) 溶液 溶液 溶液 溶液 负极（金属/ Fe/H,SO Zn/ZnSO.Fe/FeCl Zn/FeCl2 电解质溶液) 溶液 溶液 溶液 溶液 飞壁快乐假明 2.下列反应不可用于设计原电池的是( A.NaOH+HCI-NaCl+H2O B.2CH,OH+302-2CO2+4H2O C.Zn+2HC1-ZnCl2+H2个 D.4A1+3O2+6H,O=4A1(OH) 3.铁表面镀银可达到增强抗腐蚀性、提升美观 等目的。下列关于铁表面镀银的说法不正 确的是 () A.电路中每通过1mole,阴极析出1mol银 B.铁电极应与电源负极相连 C.阳极电极反应式为Ag一e—Ag D.电镀液需要不断更换 4.利用如图所示的装置(M、N均 为惰性电极)进行电解实验。下 列有关说法正确的是 A.若电解质溶液为NaCI溶 质 液，则M极有黄绿色气体 生成 B.若电解质溶液为A1CL溶液，则可进行金 属铝的冶炼 C.若电解质溶液为NaCI溶液，则电解一段 时间后，溶液的pH增大 D.若电解质溶液为CuCl2溶液，每转移2mol 电子，M、N电极的质量均变化64g 5.2024年8月25日为期2天的2024中国锂 电新能源产业科技创新大会圆满落幕。目 前，新余不仅成为全球重要锂盐加工基地， 也是国内重要锂动力与储能电池产业基地。 如下是一种新型锂一空气电池示意图，其中 固体电解质只允许L通过。下列说法正 确的是 ( ) 负载 石墨烯 OH 空气 01 OH 有机电解液固体电解质水性电解液(LOH A.金属锂为负极，发生还原反应 B.L由石墨烯电极通过固体电解质流向 负极 C.当有22.4L氧气反应时，负极消耗7g锂 D.正极电极反应为：O2+4e十2H2O -40H ·22 c900-= 6.我国科学家首次开发了一种新型电池，发电 的同时可实现废水净化，原理如图。下列说 法错误的是 ( HCOO NH, 1室 Ⅱ室 含HCHO b 含NO 碱性废水 离子交换膜 广碱性废水 A.工作时，外电路的电流方向为b→a B.放电时，OH由Ⅱ室透过离子交换膜移 到I室 C.电极a发生反应：HCHO-2e+H2O -HCOO+3H+ D.理论上，外电路每转移2mol电子可转化 0.25 mol NO 7.2023年2月，我国首个兆瓦级铁一铬液流 电池在内蒙古自治区成功试运行。该电池 示意图如图所示，其中的电极可视为惰性电 极，储电时Fe2+被氧化。下列有关说法错 误的是 ( ) 外接电源或对外供电 Fe2 泵 泵 交换膜 (只允许H通过) A.装置中离子交换膜提高了充电/放电 效率 B.供电时，负极反应为：Cr2+一eCr3+ C.储电时，电极工与外电源正极相连 D.储电时，当1 mol Fe2+被氧化时有2mol H通过离子交换膜 8.回答下列问题 Na S2O4 浓HSO NaHSO, 溶液 壬稀H2SO+SO2 离子交换膜 图1 隔膜 隔膜2 图2 三0022 (1)用惰性电极电解足量硫酸铜溶液，其阴 极反应式为： (2)铅酸蓄电池是可充放电的二次电池，其 放电时正极反应式为： (3)碱性条件下甲醇燃料电池的负极反应式 为： (4)连二亚硫酸钠(NaS,O4)俗称保险粉，是一 种强还原剂。工业上常用惰性电极电解酸性 亚硫酸氢钠溶液制备连二亚硫酸钠，原理及装 置如图1所示，a电极反应为： (5)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能 源装置，利用微生物处理有机废水获得电 能，同时可实现海水淡化。现以NaCI溶液 模拟海水，采用惰性电极，用图2装置处理 有机废水（以含CH COO的溶液为例）。a 电极的反应式为： 高考冲浪 1.（2025·甘肃 卷)我国科研工 Mg 作者设计了一 水 海水 Mg(OH) 种Mg-海水电 池驱动海水(pH=8.2)电解系统（如图）， 以新型MoNi/NiMoO,为催化剂（生长在 泡沫镍电极上)，在电池和电解池中同时产 生氢气。下列关于该系统的说法错误的是 () A.将催化剂生长在泡沫镍电极上可提高催 化效率 B.在外电路中，电子从电极1流向电极4 C.电极3的反应为：4OH-4e=2H2O +O2个 D.理论上，每通过2mol电子，可产生 1 mol H2 2.(2025·陕晋青宁卷，13)我国科研人员采用 图甲所示的电解池，由百里酚(TY)合成了 百里醌(TQ)。电极b表面的主要反应历程 见图乙（灰球表示电极表面催化剂）。下列 说法错误的是 电源 HSOa H2SO TQ CHCN CHCN H,O H,0 TY 电极a 质子交换膜 电极b 甲 二北学) 0 (HY)+H20 TO) 0 2H 2H" 0 乙 A.电解时，H从右室向左室移动 B.电解总反应：TY+H,0电解TQ十2H,个 C.以 为原料，也可得到TQ OH D.用8O标记电解液中的水，可得 180 到 《益智欢乐谷 菠菜将成为未来电池 在动画片《大力水手》中，菠菜是一种充满 了能量的食品。最近，科学家找到了从蔬菜中 提取能量的方法。利用这种方法，科学家发明 了一种所谓的“菠菜电池”，这种电池的使用时 间长达3周以上，可以应用在手机、笔记本电 脑以及其他移动设备上。 科学家首先将菠菜溶解在离心分离机里， 从中萃取出蛋白质；接着再把一种缩氨酸清洁 剂注入蛋白质空隙中；然后再把这种混合物注 入塑料、黄金、铟锡氧化物以及透明的半导体 材料层之间的空隙，制成一种芯片。这种芯片 既耐久又容易修理，当电池停止工作时，很容 易向里面补充蛋白质。 至今为止，这种芯片还只是研制出了菠菜溶 液的那一层，因此还只能产生一点微弱的电流。 科学家计划增加其他的层次以产生更多能量。火堡快乐假翻 中发生水解反应生成醋酸和氢氧化钠，0.1mol·L-1醋 酸钠溶液中c(CH3CO0)小于0.1mol·L1,由于醋酸 的电离和醋酸钠的水解都很微弱，则醋酸溶液中 c(CHCOO-)小于醋酸钠溶液中c(CH3COO),故 选BC。 答案：(1)酸A13++3H20-一A1(OH)3+3H+促进 (2)①碱CH3COO-+H2O=CHCOOH+OH-, CH3COO水解使溶液显碱性②BC 高考冲浪 1.BpH越小，酸性越强，Ag十浓度越大，氨气浓度越小，所 以Ⅲ代表[Ag(NH3)2]+,Ⅱ代表[Ag(NH3)]+,V代表 NH3,I代表Ag+,据此解答。 A.根据以上分析可知Ⅲ为[Ag(NH3)2]+的变化曲线，A 正确；B.溶液中存在电荷守恒，D点时溶液显碱性，则 c(NH)一c(OH)<0.1一c(H+),B错误；C.根据图像 可知D点时[Ag(NH3)]+和Ag+浓度相等，此时氨气浓 度是103.24，根据Ag+十NH3一[Ag(NH3)]+可知 K1=103.24,C正确；D.C点时[Ag(NH3)2]+和Ag+浓度相 等，B,点时[Ag(NH3)2]+和[Ag(NH3]十浓度相等，所以反 应[Ag(NH)]++NH3=[Ag(NH)2]十的平衡常数为 103.80,因此K2=103.24×10.80=10.04,C点时[Ag(NH3)2]十 和Ag广浓度相等，所以cNH)√10mlL1=102 /1 mol·L1,D正确。 2.A白色固体样品X,可能含有AgNO3、NH4NO3、 BaCl2、KCl、Na2SO3、Na2CO3、Al2O3之中的几种或全 部，在三个烧杯中各加入适量X,分别加入足量以下三种 试剂并微热使之充分反应，I.加入蒸馏水，微热生成无 色有刺激性气味的气体，是微热条件下铵根离子和弱酸 根离子发生的双水解反应生成了氨气和气体，说明一定 含NH4NO3,反应生成白色沉淀，白色沉淀可能为氧化 铝，也可能为AgNO3和Na2SO3、Na2CO3反应生成的 Ag2SO3或Ag2CO3沉淀，或BaCl2和Na2SO3、Na2CO3 反应生成的BaSO3、BaCO3沉淀，Ⅱ.加入稀盐酸反应后 的不溶物为白色沉淀，同时生成的气体为无色无味气体， 为二氧化碳气体，说明一定含Na2CO3,一定不含 Na2SO3,白色沉淀可能为AgNO3生成的AgCl,可能含 AgNO3、BaCl2,可能存在Al2O3;Ⅲ.加入NaOH溶液，无 沉淀，有无色刺激性气味的气体生成，说明一定含 NH4NO3,可能含AgNO3、BaCl2、KCl、Na2SO3、Na2CO3、 A12O3,据此分析判断。 A.分析可知，可能含Al2O3,故A正确；B.分析可知，固 体中可能含BaCl2,故B错误；C.加入盐酸生成气体为无 色无味，说明不含Na2SO3,故C错误；D.由上述过程中的 分析可知，KCI的存在与否不能确定，故D错误。 假期作业七沉淀溶解平衡 1.AA.硫元素广泛存在于自然界中，游离态的硫存在于 火山口附近或地壳的岩层中，A错误；B.煤燃烧产生 $O2,氧化钙或石灰石可以吸收二氧化硫实现钙基固硫， 此做法是合理的，B正确；C.工业上用98.3%的浓硫酸吸 收SO3制备硫酸，不用水直接吸收，C正确；D.先用饱和 碳酸钠将硫酸钙转化为碳酸钙，再用盐酸清洗效果更好， D正确；答案为A。 2.A3.B 4.BA.CuS、HgS属于盐类，都是电解质，故A错误； B.0.1mol·L-1Na2S溶液中根据元素守恒的等式： c(Na+)=2c(HS)+2c(H2S)+2c(S2-),c(Na+)=0.2 mol/L,故c(HS)+c(H2S)十c(s2-)=0.1mol/L,故有 c(Na)-c(HS)-c(H2S)-c(S2-)=0.1 mol/L, c(Na+)-c(HS-)-c(H2S)>0.1mol·L-1,故B正 确；C.反应H2S十CuSO4一CuS↓+H2SO4能发生是 因为CuS不溶于硫酸，而酸性：H2S<H2SO4故C错误； ·4 00M-□ D.反应①HgS△Hg十S和反应②Hg十S一HgS的 条件不同，故不是可逆反应，故D错误。 5.BA.如果选择氯气作氧化剂，生成氯化铁，会引入新杂 质，A项错误；B.选用Cu(OH)2,可调节溶液的pH,且不 引入新杂质，可达到除杂的目的，B项正确；C.控制pH= 6.4一7.6，铜离子完全沉淀，不能达到除杂的目的，将亚 铁离子氧化成铁离子之后，应控制pH=3.7~4.4,C项 错误；D.硫酸为难挥发性酸，将硫酸铜溶液蒸干，若温度 不是很高，硫酸铜不分解，则可得到硫酸铜，不会得到 Cu(OH)2,D项错误。答案选B。 6.CA.曲线上各点代表达到铬酸钡溶解平衡状态，升温， 溶度积增大，曲线上点离开曲线向上方迁移，A项错误； B.曲线上各点对应的溶度积相等，B项错误；C.c(Ba2+) =c(CrO2)=√/Ksp(BaCr04)=1.0×10-5mol·L-1,C 项正确；D.蒸发掉水，c(Ba2+)、c(CrO-)都会增大，向c 点方向移动，D项错误。 7.AD 8.解析：(1)Ksp[Fe(OH)3]=8×10-38,c(OH)= =/78X10-38 √c(Fe3+)√1X10-5mol/L=2X10umol/L, c(H+)= Kw =5×10-4mol·L-1,pH≈3.3。 c(OH) (2)溶液中CuSO4的浓度为2.0mol·L-1,该溶液中的 Cu+开始形成沉淀时c(OH）=√e(C+ /2×10-20 W2.0 mol·L-1=1X10-10mol·L-1,c(H+)= Kw c(OH)=1X10-4mol·L-1,pH=4。 (3)Fe3+刚好沉淀完全时溶液的pH为3.3，Cu2+开始形 成Cu(OH)2沉淀时的pH为4，溶液的pH调至3.5时 Fe3+已经沉淀完全，Cu2+还未沉淀，可以达到除去Fe3+ 杂质而不损失Cu2+的目的。 答案：(1)3.3(2)4(3)能 高考冲浪 1.AA.醇的催化氧化反应中，铜作催化剂，先发生2C十O2 △ 2CuO,然后乙醇与CuO在加热条件下CuO十C2HOH △CH,CHO十Cu十H,O,A错误；B.因为溶度积常数 Kp[Mg(OHD2]大于Kp[Fe(OHD3],所以Fe3+与Mg(OHD2 发生沉淀转化生成F(OH)3,符合溶度积规则，B正确； C.Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应生成KFe[Fe(CND6]沉淀，离子 方程式为Fe2++[Fe(CN)6]3-+K+—KFe[Fe(CND6]V, 电荷和配平正确，蓝色浑浊现象合理，C正确；D.Cr2O号-在 碱性条件下转化为CrO星，化学方程式为Cr2O号十2OH 一2CO-十H2O,颜色由橙色变为黄色，D正确。 2.DA氯气氧化苦卤得到溴单质，发生置换反应，离子方程 式正确，A不符合题意；B.Cr2O号可以将Fe+氧化成Fe3+, 离子方程式正确，B不符合题意；CSO结合Ba2+生成 BaSO4沉淀，可以阻止Ba2+被人体吸收，离子方程式正确，C 不符合题意；D.Na2CO3与CaSO4反应属于沉淀的转化， CaSO4不能拆分，正确的离子方程式为CaSO4十CO号 CaCO3十SO-,D符合题意。 假期作业八原电池与电解也 1.B选用相同的盐桥，根据化学反应设计原电池时，所选电极 不能与电解质溶液反应。金属性强的金属作负极，电极上发 生氧化反应；金属性弱的金属作正极，电极上发生还原反应。 A.锌、铁构成原电池时，金属性强的锌作负极，铁作正极，不 能选用能与铁反应的稀硫酸作电解质溶液，原电池设计不合 理，故A错误；B.锌、铁构成原电池时，金属性强的锌作负极， 三0022 铁作正极，电极与选用的电解质溶液不反应，原电池设计合 理，故B正确；C.锌、铁构成原电池时，金属性强的锌作负极， 铁作正极，不能选用能与锌反应的稀硫酸作电解质溶液，原 电池设计不合理，故C错误；D.锌、铁构成原电池时，金属性 强的锌作负极，铁作正极，不能选用能与锌反应的氯化亚铁 作电解质溶液，原电池设计不合理，故D错误。答案选B。 2.A只有氧化还原反应才能设计成原电池。NaOH与HC 的反应为非氧化还原反应。 3.DA.阴极发生反应Ag十十e一Ag,故每通过1mole 析出1mol银，A正确；B.铁为镀件，应与电源负极相连，故B 正确；C.阳极为镀层金属，电极反应式为Ag一e一Ag, 故C正确；D.阳极发生反应为Ag一e—Ag,阴极发生 反应Ag+十e 一Ag,电镀液浓度不变，不需要更换，故D 错误；答案选D。 4.CA.若电解质溶液为NaCl溶液，则M极为电解池阴极，生 成氢气，无黄绿色气体生成，A错误；B.若电解质溶液为 A1CL3溶液，阳极(N极)生成氯气，阴极(M极)生成氢气，不 能进行金属铝的冶炼，B错误；C.若电解质溶液为NaCl溶 液，M极为电解池阴极，生成氢气和氢氧根离子，阳极(N极) 生成氯气，则电解一段时间后，溶液的pH增大，C正确；D.若 电解质溶液为CuCl2溶液，每转移2mol电子，阴极M电极生 成Cu1mol(64g),阳极N极生成氯气1mol(71g),D错误。 5.DA.金属锂失电子发生氧化反应，金属锂为负极，故A错 误；B.阳离子向正极移动，L汁由负极通过固体电解质流向正 极，故B错误；C,没有明确是否为标准状况，22.4L氧气的物 质的量不一定是1ol,故C错误；D.根据图示，正极氧气得 电子生成氢氧根离子，电极反应为：O2十4e+2H20 4OH,故D正确。答案选D。 6.C由图可知I室中HCHO被氧化为HCOO一，I室为负极区， 电极a为负极，电极b为正极，正极NO3得电子生成NH3, 据此分析解答； A.由以上分析可知a为负极，b为正极，电池工作时，外电路 中电流由正极b流向负极a,故A正确；B.放电时，溶液中的 阴离子向负极区移动，则OH一由Ⅱ室透过离子交换膜移到I 室，故B正确；C.电极a发生反应：HCHO一2e+3OH 一HCOO十2H2O,故C错误；D.正极反应为：NO3十 6H2O+8e-- 一NH3个十9OH厂；外电路每转移2mol电子 可转化0.25 mol NO3,故D正确。 7.D储电时Fe2+被氧化，为阳极，发生反应为Fe2+一e一 Fe3+,阴极反应为Cr3+十e一Cr2+,放电时，Fe3+被还 原，为原电池的正极，C+被氧化，为负极。 A.装置中离子交换膜只允许H十通过，可以防止Fe3+和 C2+直接接触发生氧化还原反应，提高充电/放电效率，A正 确；B.供电时，即为放电时，C2+被氧化，为负极，发生反应为 Cr2+一eCx3+,B正确；C.充电时，即为储电时，Fe2+被 氧化，为阳极，发生反应为Fe2+一e 一Fe3+,电极I与外电 源正极相连，C正确；D.储电时，F+被氧化，为阳极，发生反 应为Fe2+一e -Fe3+,根据电荷守恒，当1 mol Fe2+被氧 化时有1 mol H十通过离子交换膜，D错误；答案选D。 8.解析：(1)用惰性电极电解硫酸铜溶液，铜离子在阴极得电子 被还原，电极反应为：Cu2+十2e=Cu。(2)铅酸蓄电池是 可充放电的二次电池，其放电时正极反应式为：PbO2十2 +SO十4H+一PbSO4十2H2O。(3)碱性条件下甲醇燃 料电池的负极为甲醇，反应生成碳酸根离子，电极反应式为 CHOH-6e+8OH一CO号+6HO。(4)据图分析，a 电极上实现了亚硫酸氢根离子生成连二硫酸根离子，电极反 应为：2HSO3+2H++2e一S2O+2H2O。(5)图2中a 电极上为乙酸根离子生成二氧化碳和氢离子，电极反应式 为：CH3C00-+2H2O-8e=2C02↑+7H+。 答案：(1)C2++2eCu (2)PbOz+2e+SO+4H+-PbSO+2H2O (3)CH OH-6e+80H-CO+6H2O (4)2HS05+2H++2e-S2O-+2H20 (5)CH3C00+2H2O-8e—2C02↑+7H+ 0 高考冲浪 1.D由图可知，左侧为原电池，右侧为电解池，电极1为负极， 发生氧化反应，电极反应式为：Mg-2e+2OH Mg(OHD2,电极2为正极发生还原反应，电极反应式为： 2H2O十2-一H2◆十2OH厂，右侧为电解池，电极3为阳 极，产生氧气，电极4为阴极，产生氢气。 A.催化剂生长在泡沫镍电极上可加快电解速率，提高催化放 率，A正确；B.根据分析，电极1是负极，电极4为阴极，电子 从电极1流向电极4，B正确；C.由分析可知，电极3为阳极， 发生氧化反应，生成氧气，电极3的反应为：4OH一一4e —2H2O十O2个，C正确；D.根据分析可知，电极2和电极4 均产生氢气，理论上，每通过2mol电子，可产生2molH2,D 错误。 2.D电极b发生TY→TQ,发生加氧去氢的反应，发生氧化反 应，b为阳极，a为阴极，阴极上氢离子得电子生成H2,以 此解题。 A电解时阳离子向阴极移动，H十从右室向左室移动，A正 确；B.根据转化关系图可知，电极b中TY是反应物，TQ是 生成物，电极a中水是反应物，H2为生成物，总反应方程式 为：TY+H0电解Q十2H,↑，B正兔：C将TY OH )换成 为原料，仍然能够得到TQ OH ),C正确；D.根据题图可知，用18O标记电解 液中的水，可得到的180在环上甲基的邻位上 0 ,D错误。 180 假期作业九金属的腐蚀与防护 1.AA.青铜是铜锡合金，黄铜是铜锌合金，都是铜的合金，A 正确；B.合金的熔，点低于其成分金属，但是硬度更大，B错误； C.含铜合金腐蚀的类型主要有析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种，在 不同的环境下，铜合金的腐蚀机理和类型都是不同的，C错 误；D,硝酸可以与铜反应，不能用硝酸浸泡清洗含铜合金的 雕像，否则会损坏雕像，D错误。 2.CA.健身器材刷油漆为外加防护膜的保护法，可以隔绝空 气，只运用了化学防腐蚀的原理，故A不符合；B.衣架的外面 包上一层塑料层为外加防护膜的保护法，可以隔绝空气，只 运用了化学防腐蚀的原理，故B不符合；C.地下钢铁管道连 接镁块，金属镁比铁活泼，属于牺牲阳极的阴极保护法，运用 了电化学原理，故C符合；D.自行车链条涂抹润滑油，可以隔 绝空气，只运用了化学防腐蚀的原理，故D不符合；答案 选C。 3.DpH=2.5的醋酸溶液与铁反应的压强增大，则为析氢腐 蚀，电极反应式为：2CH3COOH+2e—H2个+ 2CH3CO0pH=5.0时压强减小，则是吸氧腐蚀，电极反应 式为：O2+4CH3COOH+4e-2H20+4CH3CO0。A. pH=5.0的醋酸溶液压强减小，是吸氧腐蚀，故A正确；B. pH=2.5的酷酸溶液，压强增大，是析氢腐蚀，pH=5.0时， 压强减小，是吸氧腐蚀，酸度不同，腐蚀的主要类型可能不 同，故B正确；C,两组溶液都在消耗氢离子，pH一定逐渐变 大，故C正确；D.腐蚀速率与氢离子浓度有关，换成盐酸，若 pH相同，则速率相同，故D错误；答案选D。