1、1专题 9 电化学【考情报告】考查角度 考查内容 命题特点原电池的工作原理 电极反应的书写原电池的原理电解原理及其应用 电解原理电解相关计算金属的电化学腐蚀与防护金属的腐蚀金属的防护通常以选择题形式考查电极反应式的正误判断，电子、离子等的移动方向，电化学原理在电源的制作、金属腐蚀方面的应用等；以客观题形式考查电极反应式、电池反应式的书写，根据电化学原理设计原电池或电解池等；电子转移数量与反应物、生成物关系的简单换算也是常考题型。【考向预测】电化学知识是高中化学的重要内容之一，因此成为历年高考的必考内容。题型为选择题和非选择题，其中选择题重点考查判断电极、判断离子或电子的移动方向、判断电极上发生
2、的反应类型、判断电极附近或整个溶液的酸碱性、判断电极反应式的正误等；非选择题重点考查电极反应式和电池反应式的书写，画原电池的装置图、电解原理的应用、实验探究金属腐蚀的原因与防护的方法电解相关的计算等。高考要求考生通过分析和综合，能够用自然科学的基础知识解释人类生活和社会发展中遇到的某些问题。近几年出现的新技术、新科技有很多与原电池相关，如宇宙飞船上使用的燃料电池、耐用的锂电池等。同时原电池与生物、物理知识相互渗透如生物电池、废旧电池的危害，化学能与电能的转化等都将是高考试题的热点之一。预测电解池、金属的电化学腐蚀与防护知识与新能源、环境保护、工业生产、制备物质等热点问题相结合，将电化学有关知识
3、、元素及其化合物知识、有机化学知识、电解质溶液的有关知识、化学实验设计、化学计算等融合在一起进行考查，是今后高考命题的一个新的变化。【经典在线】1.知识梳理2一、原电池1概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。2构成条件(1)有两个活泼性不同的电极(常见的为金属或石墨)。(2)将电极插入电解质溶液中。(3)两电极间构成闭合回路。3工作原理如图是 CuZn 原电池，请填空：(1)电极：负极为 Zn，正极为 Cu。(2)电极反应：负极：Zn2e =Zn2 ，正极：Cu 2 2e =Cu。(3)原电池中的三个方向：电子方向：电子从负极流出经外电路流入正极；电流方向：
4、电流从正极流出经外电路流入负极；离子的迁移方向：电解质溶液中，阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移。4原电池的正负极的判断方法：（1）金属与金属或金属与导电非金属做电极时，较活泼金属做负极；较不活泼金属做正极。（2）根据电子的流向判断：电子流出的极为负极，电子流入的极为正极；也可以根据电流方向判断：电流流出极为正极，电流流入极为负极；（3）根据发生的反应判断：发生氧化反应的极为负极，发生还原反应的极为正极；（4）根据反应现象判断：一般来说，溶解的一极为负极，有气体或固体析出的一极为正极；（5）如果给出一个方程式判断电极反应，则化合价升高的电极为负极，化合价降低的电极为正极，由此可设计原电池。5几
5、种常见的电池（1）锌-锰干电池（一次电池）：锌为干电池的负极，碳棒为正极。以 NH4Cl、ZnCl 2、MnO 2呈糊状液为电解质溶液。电极反应式：负极（锌筒）：Zn2e Zn 2正极（石墨）： 2NH4 2e 2NH 3 H 2 32NH4 2MnO 2 2e 2NH 3Mn 2O3H 2O总反应：Zn2NH 4 Zn 2 2NH 3H 2 Zn2NH 4 2MnO 2 Zn 2 2NH 3Mn 2O3H 2O（2）铅蓄电池 ：Pb 为负极，PbO 2为正极，30%的 H2SO4溶液为电解质溶液。负极 Pb：PbSO 42 2e PbSO 4正极 PbO2：PbO 24H SO 42 2e
6、PbSO 42H 2O总反应：PbPbO 22H 2SO4 充 电 放 电 2PbSO42H 2O汽车用电池大多用铅蓄电池（3）燃料电池：氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造为：两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙逸出，并在电极表面放电。 （一般以 KOH 为电解质溶液）负极 H2：2H 24OH 4e 4H 2O 正极 O2：O 22H 2O4e 4OH 总反应： O 22H 22H 2O（4）高能电池锌银电池：不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极一端填充由Ag2O 和少量石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金做负极活性材料，电解质溶液为浓 KOH 溶液，
7、已知电池内 Zn 的氧化产物为 ZnO，如：银-锌电池负极：Zn2OH 2e ZnOH 2O 正极：Ag 2OH 2O2e 2Ag2OH 总反应： Ag 2OZnZnO2Ag6原电池原理的应用：（1）设计化学电源：根据氧化还原反应的特点，将其拆成两个半反应：氧化反应和还原反应，分别作为原电池的负极反应式和正极反应式；若发生氧化反应的物质为金属单质，则用该金属作为负极材料，若为气体或溶液中的某种离子，则用惰性材料做负极；而作为正极的材料必须不如负极活泼，或为惰性电极；电解质溶液选择反应中的电解质即可，若与电解质无关，则需选择一种不能使电极材料消耗的电解质溶液，以增强导电性；（2）判断反应速率：如
8、在制取氢气的过程中，加入少量铜或硫酸铜可形成锌铜原电池，使反应速率加快；（3）判断金属的活泼性：一般情况下，作为负极的金属活泼性较强；如：锌铜原电池；（4）金属防护。二、电解原理及其应用1电解4使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。在此过程中，电能转化为化学能。2电解池(1)概念：电解池是把电能转化为化学能的装置。(2)电解池的构成条件：有外接电源；有与电解质溶液相连的两个电极；形成闭合回路。(3)电解池中电子和离子的移动：电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。离子：阳离子移向电解池的阴极，阴离子移向电解池的阳极。(4)举例
9、(电解 CuCl2溶液)：总反应方程式：CuCl 2 CuCl 2= = = = =通 电 3电解质溶液电解的类型(惰性电极)类 型 电极反应特点 实 例 电 解物 质电解质溶液的浓度pH 电解质溶液复原NaOH 水 增大 增大 水H2SO4 水 增大 减小 水电解水型 阴极：2H +2e =H2阳极：4OH -4e-= O2+2H 2O Na2SO4 水 增大 不变 水HCl 电解质 减小 增大 氯化氢电解电解质电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电 CuCl2 电解质 减小 氯化铜放 H2生碱型阴极：放出氢气生成碱阳极：电解质阴离子放电NaCl 电解质和水生成新电解质增大 氯化氢放 O2生
10、酸型阳极：OH -放电生成酸阴极：电解质阳离子放电CuSO4 电解质和水生成新电解质减小 氧化铜4电极产物的判断 阳离子得到电子或阴离子失去电子而使离子所带电荷数目降低的过程又叫做放电。阳极产物的判断：用铁、锌、铜、银等还原性较强的材料制做的电极又叫做活性电极，它们做电解池的阳极时，先于其他物质发生氧化反应。5用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制做的电极叫做惰性电极，因为它们在一般的通电条件下不发生化学反应。阴离子失电子。水溶液中含有多种阴离子时，它们的惰性阳极上放电的先后顺序是：S2 I Br Cl （NO 3 、SO 42 等）阴极产物判断：在一般的电解条件下，水溶液中含有多种阳离子时，它们
11、在阴极上放电的先后顺序是：Ag Hg 2 Fe 3+Cu 2 (H +)(酸中)Pb 2+Sn 2+Fe 2 Zn 2 (H +)(水中)Al 3+Mg 2+Na +Ca 2+K +5以惰性电极电解电解质水溶液，分析电解反应的一般方法步骤为： 分析电解质水溶液的组成，找全离子并分为阴、阳两组； 分别对阴、阳离子排出放电顺序，写出两极上的电极反应式； 合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。6电解的应用(1)氯碱工业：概念：用电解饱和 NaCl 溶液的方法来制取 Cl2、H 2和 NaOH，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为氯碱工业。原理Error!(2)电镀：电镀时
12、，用镀层金属作阳极，待镀金属作阴极，用含镀层金属离子的溶液作电解质溶液。理论上讲，电镀时，电解质溶液的成分及浓度是不变的。如图为金属钥匙表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题：镀件作阴极，镀层金属银作阳极。电解质溶液是 AgNO3溶液。电极反应：阳极：Age =Ag ；阴极：Ag e =Ag。特点：阳极溶解，阴极沉积，电镀液的浓度不变。(3)铜的精炼(粗铜中通常含有 Zn、Fe、Ni、Ag、Au 等杂质)：电极名称 电极材料 电极反应 电解质溶液阳极 粗铜Zn2e =Zn2 ，Fe2e =Fe2 ，Ni2e =Ni2 ，Cu2e =CuSO4溶液6=Cu2阴极 纯铜 Cu2 2e =Cu粗铜中
13、比较活泼的金属杂质形成阳离子进入溶液，金属活动性弱于铜的金属(Ag 和 Au)沉淀在电解槽底部，形成阳极泥。(4)电冶金：由于电解是最强有力的氧化还原手段，因此，冶炼钠、钙、镁、铝等活泼金属时，只能采用电解法，而且上述金属元素的化合物必须是熔融状态。钠的冶炼：总反应：2NaCl(熔融) 电 解 2NaCl 2；阴极：2Na 2e =2Na；阳极：2Cl 2e =Cl2。Mg 的冶炼：总反应：MgCl 2(熔融) 电 解 MgCl 2。Al 的冶炼：总反应：2Al 2O3(熔融) 电 解 4Al3O 2。 三、金属的腐蚀与防护1金属的腐蚀：化学腐蚀：金属或合金跟接触到的物质直接发生氧化还原反应而
14、消耗的过程。电化学腐蚀：不纯金属或合金与电解质溶液接触发生原电池反应而消耗的过程。化学腐蚀 电化学腐蚀条件金属与非电解质直接接触（不与电解质溶液接触）不纯金属或合金跟电解质溶液接触现象 无电流产生（不发生原电池反应） 有电流产生（发生原电池反应）本质发生氧化还原反应，金属被腐蚀氧化反应和还原反应分两极进行，较活泼的金属被腐蚀相互关系 两种腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍2电化学腐蚀：例：钢铁的电化腐蚀类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀形成条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性电解质溶液 溶有 CO2的水溶液 溶有 O2的水溶液负极 Fe负极反应 Fe-2e-=Fe2+正极 C正极反应 2H+2e-
15、=H2 2H2O+O2+4e-=4OH-电子如何流动形成电通路Fe 失电子成为 Fe2+ 进入溶液，Fe 失去的电子流入 C 极，H + 趋向于 C 极与Fe 失电子成为 Fe2+进入溶液，Fe 失去的电子流入 C 极，O 27C 极上的电子结合成 H2析出溶液 在 C 极获得电子成为 OH 进入溶液最终腐蚀产物 铁锈（Fe 2O3的复杂水合物）普遍性 吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍3金属的防护（1）制成合金以改变金属的内部结构，如不锈钢。（2）金属表面覆盖保护层：如电镀、喷油漆。（3）电化学保护法：利用原电池原理，可将比被保护金属更活泼的金属焊在被保护金属表面，形成原电池时，更活泼金属被腐蚀。4金
16、属腐蚀快慢的判断：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐蚀措施的腐蚀；2.经典精讲【经典考题 1】 【2018 新课标 3 卷】一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O 2与 Li+在多孔碳材料电极处生成 Li2O2-x（ x=0 或 1） 。下列说法正确的是A放电时，多孔碳材料电极为负极B放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C充电时，电解质溶液中 Li+向多孔碳材料区迁移D充电时，电池总反应为 Li2O2-x=2Li+（1 ）O 2【答案】D【解析】分析：本题考查的是电池的基本构造和原理，应该先根据题目叙述和对应的示意图，判断出电池的正负极，再根据正负极的反应要
17、求进行电极反应方程式的书写。8D根据图示和上述分析，电池的正极反应应该是 O2与 Li+得电子转化为 Li2O2-X，电池的负极反应应该是单质 Li 失电子转化为 Li+，所以总反应为：2Li + (1 )O2 Li2O2-X，充电的反应与放电的反应相反，所以为 Li2O2-X 2Li + (1 )O2，选项 D 正确。【经典考题 2】热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图 0 所示，其中作为电解质的无水 LiClKCl 混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO42LiClCa=CaCl 2Li 2SO4Pb。下列有关说法正确的是( )A正极反
18、应式：Ca2Cl 2e =CaCl2B放电过程中，Li 向负极移动C每转移 0.1 mol 电子，理论上生成 20.7 g PbD常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转【答案】D 【解析】正极上应是得电子发生还原反应，A 项错误；电池工作时，电解质中的阳离子移向电池正极，B项错误；利用总反应方程式知每转移 2 mol 电子生成 1 mol Pb，故转移 0.1 mol 电子时，生成 m(Pb)0.05 mol207 gmol1 10.35 g，C 项错误；常温下，电解质 LiClKCl 为固态，该电池不能形成闭9合回路，因此常温下该电池不能工作，D 项正确。 【经典考题 3】 【20
19、18 新课标 2 卷】我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的 NaCO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2+4Na 2Na2CO3+C。下列说法错误的是A放电时，ClO 4 向负极移动B充电时释放 CO2，放电时吸收 CO2C放电时，正极反应为：3CO 2+4e 2CO 32 +CD充电时，正极反应为：Na +eNa【答案】D【解析】分析：原电池中负极发生失去电子的氧化反应，正极发生得到电子的还原反应，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，充电可以看作是放电的逆反应，据此解答。【经典考题 4】下列金属防腐的措施中，使用
20、外加电流的阴极保护法的是( )A水中的钢闸门连接电源的负极B金属护栏表面涂漆C汽车底盘喷涂高分子膜D地下钢管连接镁块【答案】A 【解析】A 项使用的是外加电流的阴极保护法，正确；金属护拦表面涂漆、汽车底盘喷涂高分子膜属于物10理防腐，不是电化学防护法，B、C 项错误；地下钢管连接镁块是牺牲阳极的阴极保护法，D 项错误。【经典考题 5】 一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH 3CH2OH4e H 2O = CH3COOH4H 。下列有关说法正确的是( )A检测时，电解质溶液中的 H 向负极移动B若有 0.4 mol 电子转移，则在标准状况下消耗 4.48 L 氧气C电池
21、反应的化学方程式为：CH 3CH2OHO 2 = CH3COOHH 2OD正极上发生的反应为：O 24e 2H 2O = 4OH【答案】C 【经典考题 6】人工光合作用能够借助太阳能，用 CO2和 H2O 制备化学原料。下图是通过人工光合作用制备HCOOH 的原理示意图，下列说法不正确的是( )A该过程是将太阳能转化为化学能的过程B催化剂 a 表面发生氧化反应，有 O2产生C催化剂 a 附近酸性减弱，催化剂 b 附近酸性增强D催化剂 b 表面的反应是 CO22H 2e 一 HCOOH【答案】C 【解析】由题意知，这是太阳能电池，是太阳能引发原电池反应，形成电能，再转化为化学能，A 项正确。CO
22、2和水生成 HCOOH 的化学方程式为：2CO2 2H2O光 2HCOOH O2 22e ，负极 a 反应为：2H 2O4e = 4H O 2(B 项正确，C 项错)；正极 b 反应为：2CO 24H 4e = 2HCOOH(D 项正确)【解题技巧】书写原电池的电极反应式时，首先要根据原电池的工作原理准确判断正、负极，然后结合电解质溶液的环e太阳光催化剂a催化剂bH质子交换膜11境确定电极产物，最后再根据质量守恒和电荷守恒写出反应式。1电极反应式书写的一般方法(1)拆分法：写出原电池的总反应。如 2Fe3 Cu=2Fe 2 Cu 2 。把总反应按氧化反应和还原反应拆分为两个半反应，并注明正、负
23、极，并依据质量守恒、电荷守恒及电子得失守恒配平两个半反应：正极：2Fe 3 2e =2Fe2 ，负极：Cu2e =Cu2 。(2)加减法：写出总反应。如 LiLiMn 2O4=Li2Mn2O4。写出其中容易写出的一个半反应(正极或负极)。如 Lie =Li (负极)。利用总反应与上述的一极反应相减，即得另一个电极的反应式，即 LiMn2O4Li e =Li2Mn2O4(正极)。2燃料电池电极反应式的书写第一步：写出电池总反应式。燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应则总反应为加和后的反应。如甲烷燃料电池(电解质为 NaOH 溶液)的反应式为：CH42O 2=CO22H 2O
24、 CO22NaOH=Na 2CO3H 2O 式式得燃料电池总反应式为CH42O 22NaOH=Na 2CO33H 2O。第二步：写出电池的正极反应式：根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是 O2，电解质溶液不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况：a酸性电解质溶液环境下电极反应式：O 24H 4e =2H2O。b碱性电解质溶液环境下电极反应式：O 22H 2O4e =4OH 。c固体电解质(高温下能传导 O2 )环境下电极反应式：O 24e =2O2 。d熔融碳酸盐(如：熔融 K2CO3)环境下电极反应式：O 22CO 24e =2CO 。23第三步：根据电池总
25、反应式和正极反应式写出电池的负极反应式：电池的总反应式电池正极反应式电池负极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物O2。【规律总结】误点警示：（1）原电池工作时，电解质溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极。不要混淆。12（2）不要认为负极材料不与电解质溶液反应就不能构成原电池，如燃料电池的负极为惰性电极，就不和电解质溶液反应。（3）活泼金属不一定做负极如 MgNaOH 溶液Al 构成的原电池，Al 自发的与 NaOH 溶液发生氧化反应，作负极。（4）不要错误地认为电子通过电解质溶液，在闭合电路中电子走陆路(导线)，离子走水路(电解质溶液)，电子不能通过电解质溶液。（5）在书写电极
26、反应式时，不要只关注得失电子，而忽略电解质溶液中的某些微粒也有可能参加反应。如酸性氢氧燃料电池中的正极反应式为 O24e 4H =2H2O，而不是 O24e =2O2 或O24e 2H 2O=4OH 。（6）在碱性燃料电池中有时易把正极反应错写为：4OH 4e =O22H 2O，应为O24e 2H 2O=4OH 。（7）电解质溶液复原的原则：“减少什么补什么” ，即加入的物质与析出的物质相同或等价。不要只注意恢复电解前的电解质的量，而忽视了溶液的浓度。如恢复电解 CuSO4溶液原状，应加入 CuO 或 CuCO3，不能加 Cu(OH)2或 Cu2(OH)2CO3，这样会使“H 2O”增加；电解
27、盐酸从溶液中出去的是 H2和 Cl2(11)，故补入时应通入 HCl 气体而不是加入盐酸。（8）如果电解质和水同时被电解则产物一般为三种：如 AgNO3溶液、CuSO 4溶液、NaCl 溶液等，可以此作为推断题的突破口。（9）在电解食盐水的过程中，阴极区显碱性。不要错误认为阴极上产生的 OH 因带负电荷，移向阳极，使阳极显碱性。（10）只有水被电解时，不要误认为溶液的 pH 不变化或一定变化。若电解 NaOH 溶液 pH 增大、电解 H2SO4溶液 pH 减小、电解 Na2SO4溶液 pH 不变。【高考演练】1 【2018 届厦门外国语学校三模】全钒液流电池装置如图，电解液在电解质储罐和电池间
28、不断循环。下列说法错误的是13A充电时，氢离子通过交换膜移向右侧B充电时，电源负极连接 a 电极C放电时装置发生的总反应为：VO 2+V 2+2H +VO 2+V 3+H 2OD质子交换膜可阻止 VO2+与 V2+直接发生反应【答案】B【解析】分析：本题是一道比较常规的考查电化学知识的试题。解题时应该从图示入手，按照放电的箭头，判断原电池正负极，再按照四个选项的叙述，进行分析。2(2018湖南十二校联考)下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是A. 图 1 中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B. 图 2 中，往烧杯中滴加几滴 KSCN 溶液，溶液变红色C. 图 3 中，燃气灶的中心部位容易生
29、锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀D. 图 4 中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于 原电池的正极【答案】C14【解析】 A 项，水面处部分既有盐溶液，又有空气，最容易腐蚀，错误；B 项，负极反应为 Fe-2e =Fe2 ，生成的是 Fe2 ，不能是 KSCN 溶液变红，错误；C 项，高温下铁被氧化成氧化铁，正确；D 项，镁的金属性强于铁，应用活泼性比铁弱的金属，如锌，错误。 3 （2018福州期末）有一种纸质软电池，该电池采用薄层纸片作为载体和传导体，一面附着锌，另一面附着二氧化锰。电池总反应为 Zn2MnO 2H 2O=ZnO2MnO(OH)，关于此电池，下列说法正确的
30、是( )A该电池 Zn 为负极，ZnO 为正极，MnO 2催化剂B该电池的正极反应为 MnO2e H 2O=MnO(OH)OH C放电时外电路电子由 Zn 流向 MnO2，内电路电子由 MnO2流向 ZnD电池工作时 OH 通过薄层纸片向附着二氧化锰的电极移动【答案】B4银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了 Ag2S 的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是( )A处理过程中银器一直保持恒重B银器为正极，Ag 2S 被还原生成单质银C该过程中总反应为 2Al3Ag 2S=6AgAl 2S3D黑色褪去
31、的原因是黑色 Ag2S 转化为白色 AgCl【答案】B【解析】负极反应为 2Al6e =2Al3 ；正极反应为 3Ag2S6e =6Ag3S 2 。溶液中的 Al3 与 S2 进一步发生反应 2Al3 3S 2 6H 2O=2Al(OH)33H 2S，故总反应为 3Ag2S2Al6H 2O=6Ag2Al(OH)33H 2S，C 项错误；由总反应式可知 Ag2S 转化为 Ag，银器质量减轻，A 项错误；黑色褪去说明 Ag2S转化为 Ag，D 项错误；银器为正极，Ag 2S 被还原为 Ag，B 项正确。 5(2018马鞍山高三模拟)用铅蓄电池电解甲、乙两池中的溶液。已知铅蓄电池的总反应为 Pb(s
32、)PbO 2(s)2H 2SO4 (aq) 2PbSO4(s)2H 2O(l)。电解一段时间后向 c 极和 d 极附近分别滴加酚酞试剂，放 电 充 电c 极附近溶液变红，下列说法正确的是( )15Ac 极变红，说明 OH 大量移向 c 极，故 c 为阳极B放电时铅蓄电池负极的电极反应式为 PbO2(s)4H (aq)SO (aq)4e =PbSO4(s)2H 2O(l)24C若有 1 mol Pb 反应完，则甲池中 b 极产生 1 mol CuD若四个电极材料均为石墨，当析出 6.4 g Cu 时，两池中共产生气体 5.6 L(标准状况下)【答案】D【解析】c 极变红，说明该极附近溶液呈碱性，
33、其原因是 H 放电促进水的电离平衡正向移动，导致 c(OH )c(H )，故 A 错误。原电池的负极发生氧化反应，故 B 错误。H 在 c 极放电，说明该极是阴极，则 b 极为阳极，产生氯气，故 C 错误。当析出 6.4 g Cu 时，电路中转移 0.2 mol 电子，则 b 极生成 0.1 mol Cl2，c 极、d 极分别生成 0.1 mol H2、0.05 mol O2，两池中共产生 0.25 mol 气体，标准状况下其体积为5.6 L，D 正确。 6按如图所示装置进行下列不同的操作，说法不正确的是 ( )A铁腐蚀的速率由大到小的顺序是只闭合 K1只闭合 K3都断开只闭合 K2B只接通
34、K1，一段时间后，U 形管中出现白色沉淀C只接通 K2，U 形管左、右两端液面均下降D若只接通 K1，一段时间后，漏斗中液面上升；若只接通 K2，漏斗液面下降【答案】D7下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是 ( )16AHCl、 CuCl 2、 Ba(OH) 2BNaOH、CuSO 4、 H 2SO4CNaOH、H 2SO4、 Ba(OH) 2DNaBr、 H 2SO4、 Ba(OH) 2【答案】C【解析】电解时只生成氢气和氧气，则电解质所含的阳离子在金属活动性顺序表中铜之前，阴离子不能是简单离子；电解 HCl 的化学方程式为：2HCl Cl2H 2，电解 CuCl2溶液的化学
35、方程式为：= = = = =电 解 CuCl2 CuCl 2，A 项错；电解 CuSO4溶液的化学方程式为：2CuSO 42H 2O= = = = =电 解 2Cu2H 2SO4O 2，B 项错；电解 NaBr 溶液的化学方程式为：2NaBr2H 2O= = = = =电 解 2NaOHH 2Br 2，D 项错。 = = = = =电 解 8 （2018安师大、安庆一中期末）空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC)，RFC 是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。下图为 RFC 工作原理示意图，有关说法正确的是( )A转移 0.1mol 电子时，a 电极产
36、生 1.12LH2Bb 电极上发生还原反应C酸性电解质溶液中 H 移向 c 电极Dd 电极上发生的电极反应是：O 24H 4e =2H2O【答案】C179(2018潍坊模拟)为研究金属腐蚀的条件和速率，其课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存一星期，下列对实验结束时现象描述不正确的是( )A装置左侧的液面一定会上升B左侧液面装置比装置的低C装置中的铁钉腐蚀最严重D装置中的铁钉几乎没被腐蚀【答案】B10 【2018 届福州市三模】某电池以 K2FeO4和 Zn 为电极材料，KOH 溶液为电解溶质溶液。下列说法正确的是A电池工作时 OH-向负极迁
37、移B正极反应式为 2Fe + =Fe2O3+5H2OC该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D电子由 Zn 电极流出，经 KOH 溶液流向正极【答案】A【解析】分析：某电池以 K2FeO4和 Zn 为电极材料，KOH 溶液为电解溶质溶液，原电池工作时，Zn 被氧化，为原电池的负极， K 2FeO4具有氧化性，为正极，碱性条件下被还原生成 Fe(OH)3，总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O 2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4KOH；结合电极方程式以及离子的定向移动解答该题。详解：A电池工作时阴离子 OH-向负极迁移, A 正确；BKOH 溶液为电解质溶液,则正极电极方程式为2FeO42-+
38、6e-+8H2O= Fe(OH)3+10 OH -,B 错误；根据总反应183Zn+2K2FeO4+8H2O 2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4KOH 可以知道该电池放电过程中电解质溶液浓度增大,C错误；D根据化合价升降判断,Zn 化合价只能上升,故为负极材料,电子从负极流出经导线流向正极,电子不能流入电解质溶液, D 错误；正确选项 A。11 （2018广西四市联考）如图所示，X、Y、Q、W 都是惰性电极，将电源接通后，W 极附近颜色逐渐加深。下列说法中不正确的是( )A电源的 N 极为负极B甲装置的两个电极上都有单质生成且物质的量之比为 11C甲装置中溶液的 pH 减小D欲用乙装置给铁
39、镀上一层银，U 极应该是 Ag，电镀液可选择 AgNO3溶液【答案】B12(2018湖南十二校联考)空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC)，RFC 是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。下图 为 RFC 工作原理示意图，有关说法正确的是19A.当有 O.1 mol 电子转移时，a 极产生标准状况下 1.12 L O2B.b 极上发生的电极反应是 :C.c 极上发生还原反应，B 中的 H可以通过隔膜进人 AD.d 极上发生的电极反应是 :O24H 4e 2H 2O【答案】C【解析】 A 项，a 为阴极，产生的是氢气，错误；B 项，b 为阳极，发生氧化反应
40、，生成氧气，错误；C 项，c 为正极，发生电极反应为 :O24H 4e 2H 2O，溶液中的阳离子向正极移动，正确；D 项，d 极为负极，电极反应为 H2-2e =2H ，错误。 13(2018九江高三检测)用 a、b 两个质量相等的 Pt 电极电解 AlCl3和 CuSO4的混合溶液 n(AlCl3)n(CuSO4)19。 t1时刻 a 电极得到混合气体，其中 Cl2在标准状况下为 224 mL(忽略气体的溶解)； t2时刻 Cu 全部在电极上析出。下列判断正确的是( )Aa 电极与电源的负极相连B t2时刻，两电极的质量相差 3.84 gC电解过程中，溶液的 pH 不断增大D t2时刻后，
41、b 电极的电极反应是 4OH 4e =2H2OO 2【答案】B14(2018浙江衢州二中综合练习)甲醇燃料电池容易携带、容易存储等优点，目前被认为将会替代传统的电池成为携带型设备的主要电源。右图是甲醇的质子交换膜型燃料电池模型，下列有关说法正确的是质子交换膜 催化剂燃料甲醇 空气水+热X 极 Y 极20AY 极为电池的负极 BX 极的电极反应式 CH3OH H 2O -6e = CO26H C若常温下以该电池电解 100 mL KCl 溶液至 pH=12 时，电池质子交换膜迁移的 A 为 0.01 molD空气以 20%为氧气计算，X 极每消耗 1 mol 甲醇，Y 极必消耗 168 L 空气
42、中的氧气【答案】B【解析】 A 项，X 为负极，Y 为正极，错误；B 项，该电池的环境为酸性，正确；C 项， pH=12 时，即 c(OH )=0.01 mol/L， n(OH )=0.001 mol，则有 0.001 mol 的 H 发生迁移，错误；D 项，正极反应为：O24H 4e =2H2O，每消耗 1 mol 甲醇，转移电子为 6 mol，根据电子得失守恒，消耗氧气为 1.5 mol，则空气为 7.5 mol，但不一定为 168 L，因为状态未知，错误。 15 【2018 届保山市一模】臭氧是常见的强氧化剂,广泛用于水处理系统。制取臭氧的方法很多，其中高压放电法和电解纯水法原理如图所示
43、，下列有关说法不正确的是 ( )A高压放电法,反应的原理为 3O2 2O3B高压放电出来的空气中，除含臭氧外还含有氮的氧化物C电解纯水时，电极 b 周围发生的电极反应有 6OH-6e-=O3+3H 2O 和 4OH-4e-=O2+2H 2OD电解水时，H +由电极 a 经聚合电解质薄膜流向电极 b【答案】D【解析】分析：本题给出高压放电法和电解纯水法制取臭氧原理图，以此进行分析解答。21D、a 电极生成氢气，H +在 a 电极放电，H +由电极 b 经聚合固体电解质膜流向电极 a，故 D 错误；综合以上分析，本题正确答案选 D。16甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒(如图)。请回答下列问题：(1
44、)若两池中均盛放 CuSO4溶液，反应一段时间后：有红色物质析出的是甲池中的_棒，乙池中的_棒。在乙池中阳极的电极反应式是_。(2)若两池中均盛放饱和 NaCl 溶液。写出甲池中正极的电极反应式：_。写出乙池中的总反应的离子方程式：_。据资料显示电解氯化钠稀溶液可制备“84 消毒液”(主要成分为 NaClO)，通电时氯气被溶液完全吸收，若所得消毒液仅含一种溶质，写出该电解过程的化学方程式：_。【满分解答】(1)碳(或 C) 铁(或 Fe) 4OH 4e =2H2OO 2 (2)O 22H 2O4e =4OH2Cl 2H 2O 电 解 2OH H 2Cl 2 NaClH 2O 电 解 NaClO
45、H 217某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。请回答：.用图 1 所示装置进行第一组实验。(1)在保证电极反应不变的情况下，不能替代 Cu 做电极的是_(填字母序号)。A铝 B石墨C银 D铂22(2)N 极发生反应的电极反应式为_。(3)实验过程中，SO _(填“从左向右” 、 “从右向左”或“不”)移动；滤纸上能观察到的现象有24_。.用图 2 所示装置进行第二组实验。实验过程中，两极均有气体产生，Y 极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根(FeO )在溶液中呈紫红色。24(4)电解过程中，X 极区溶液的 pH_(填“
46、增大” 、 “减小”或“不变”)。(5)电解过程中，Y 极发生的电极反应为 Fe6e 8OH =FeO 4H 2O 和 4OH 4e =2H2OO 2，若24在 X 极收集到 1 344 mL 气体，在 Y 极收集到 168 mL 气体(均已折算为标准状况时气体体积)，则 Y 电极(铁电极)质量减少_g。【满分解答】(1)A(2)2H 2e =H2(或 2H2O2e =H22OH )(3)从右向左 滤纸上有红褐色斑点产生(答出“红褐色斑点”或“红褐色沉淀”即可给分)(4)增大 (5)0.84(3)原电池中，阴离子向负极移动，故 SO 从右向左移动。铁做电解池的阳极，失电子生成 Fe2 ，Fe 224与 OH 结合生成 Fe(OH)2，Fe(OH) 2被空气中的氧气氧化生成红褐色沉淀，因此滤纸上会有红褐色斑点产生。.(4)图
