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原电池与电解池的辨析

     电化学常常涉及到物理学中的串联电路、并联电路以及相关的物理量,如电流强度、电压、电阻、时间、电量等,无疑,有关电化学知识也必然是物理学和化学的交汇点,这一融合正反映了“3+X”理科综合测试的精神,将会成为“3+X”理科综合测试的重点。而本专题测试的内容涉及了原电池、电解池电极判断、原理、电极产物分析、电极反应式、总反应式、电解过程的计算、电化学腐蚀、废电池回收、两池原理的应用、电解规律,学生们在学习过程中容易混淆这两个概念,在解题过程中常常出错,为了帮助学生更好的掌握原电池和电解池,对其进行了深入的辨析。

一、 装置对比:

原电池与电解池的辨析原电池与电解池的辨析

 

1:在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的是(   

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、原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应

解析:对照上图,显然选:C

装置特点

化学能转化为电能

电能转化为化学能

 

形成条件

1、两个活泼性不同的电极

2、电解质溶液

3、形成闭合回路

1、两个电极

2、电解质溶液、电源

3、形成闭合回路

 

二、原理对比:

原电池与电解池的辨析

1能量转化对比:

 

                                                          

     原电池与电解池的辨析

2、有人将2Ag + 2HCl = 2AgCl + H的反应变为现实,则下列说法正确的是(    

AAg粉撒入稀盐酸中

BAgC作电极用导线连接插入稀盐酸中形成原电池

CAgFe作电极,用导线连接插入稀盐酸中

DAg接电源正极,Fe接电源负极,插入稀盐酸中

解析:Ag与稀盐酸不反应,故不能构成原电池。若发生氧化还原反应可构成电解池,Ag为活性电极,即作阳极。选:D

2电极反应书写对比:

1)原电池

    理论上任何一个氧化还原反应发生一定有电子转移,即可行成电流,通过一定装置可构成原电池。因此,原电池的反应首先是一个自发的氧化还反应,电极反应的书写应先分析氧化还原反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物及电子转移数目。

          负极:还原剂失电子被氧化氧化产物

    正极:氧化剂得电子被还原还原产物

3、某电池的总反应方程式为2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ ,不能实现该反应的原电池是(    

AFe为负极,Cu为正极,电解质溶液为Fe2(SO4)

BZn为负极,Fe为正极,电解质溶液为FeCl3

CFe为负极,C为正极,电解质溶液为Fe (NO3)3

DFe为负极,Ag为正极,电解质溶液为CuSO4

解析:该原电池的氧化还原反应中,铁是还原剂做负极,Fe3+是氧化剂作正极,即含Fe3+的溶液作电解质。选:C

4、将Al片和Cu片用导线连接后,插入盛浓HNO3的烧杯中,下列叙述正确的是(   

AAlCu活泼,Al为负极,Cu极上析出NO2

BCuAl活泼,Cu为负极,Al极上析出H2

CCu为负极,电极反应为:Cu―2e— Cu2

DAl为正极,电极反应为:2H ++ NO3e= NO2+ H2O

解析:Al片在浓HNO3中钝化,Cu片与浓HNO3发生氧化还原反应,Cu为还原剂做负极,失电子,浓HNO3做氧化剂得电子,Al为正极。选:D

2)电解池

电解池是把化学能转化成电能的一种装置。有直流电源提供电流,是一种强行的氧化还原反应。电极反应的书写应先分析电极材料及电解质溶液中阴、阳离子的放电能力(放电顺序)。若阳极为金属材料,金属溶解失电子;若阳极为惰性电极,溶液中阴离子失电子。阴极是溶液中阳离子得电子。

         阳极:阴离子失电子被氧化氧化产物

      阴极:阳离子得电子被还原还原产物

5、关于电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是                                      

              A、电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠

              B、若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕色

              C、若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色

              D、电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性

解析:电解NaCl水溶液时,阳极阴离子放电能力Cl>OH2Cl2e=Cl2↑,B正确;阴极阳离子放电能力H>Na+2H+ 2e=H2↑,H放电后溶液中产生OH,阴极附近的溶液呈碱性,最终溶液呈碱性,AD错误。选:B

6、高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为

 3Zn + 2K2FeO4+ 8H2O  原电池与电解池的辨析3Zn(OH)2+ 2Fe(OH)3+ 4KOH,下列叙述不正确的是(   

A、放电时负极反应为:Zn2e+2OH=Zn(OH)2

B、充电时阳极反应为:Fe(OH)33e+ 5 OH=FeO原电池与电解池的辨析 + 4H2O

C、放电时每转移3 mol电子,正极有1mol K2FeO4被氧化

D、放电时正极附近溶液的碱性增强

解析:可充电电池,充电时为电解池,放电时,为原电池。充电时,阳极发生氧化反应,B正确;放电时,Zn失电子参与负极反应,A正确;放电时,每转移3mol电子,正极有1mol K2FeO4被还原,C错误;放电时正极反应:FeO原电池与电解池的辨析 + 4H2O + 3e=Fe(OH)3+ 5 OH,正极附近有OHD正确。选:C

(责任编辑:化学自习室)
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