1、1第 6 讲 电化学基础考纲要求1.理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应式和总反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。3.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。学科素养1.变化观念与平衡思想：认识电化学反应的本质是氧化还原反应，能多角度、动态分析电化学反应，并运用电化学原理解决实际问题。2.证据推理与模型认知：能运用原电池、电解池模型示意图解释电极及电池反应现象，揭示“放电” “充电” “电解”时现象的本质与规律。3.科学探究与创新意识：能够发现和提出有探究价值的新型化学电源、环境污染与防治等电化学问题，确定探究目的，设计探究方案，
2、进行实验探究，能根据实验现象总结规律，并勇于提出自己的独到见解。4.科学精神与社会责任：具有可持续发展意识和绿色化学观念，研究新型高效、绿色化学电源，能对与电化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。网络构建核心强化1原电池工作原理示意图22原电池正极和负极的 5 种判定方法3微粒流向(1)电子流向：负极正极(电流的方向正好相反)。注意：电子沿导线传递但不能通过电解质溶液。(2)离子流向：阳离子移向正极，阴离子移向负极。4电解池工作原理(阳极为惰性电极)示意图5电解池阳极和阴极的判定 4 方法(1)根据所连接的外加电源判断，与直流电源正极相连的为阳极，与直流电源负极相连的为阴极。(2)根据电子
3、的流向判断，输出电子的一极为阳极，输入电子的一极为阴极。(3)根据电解池里电解质溶液中离子的移动方向判断，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。3(4)根据电解池两极产物判断，一般情况下：阴极上的现象是：析出金属(质量增加)或有无色气体(H 2)放出；阳极上的现象是：有非金属单质生成(呈气态的有 Cl2、O 2)或电极质量减小(活性电极作阳极)。6电解池的电极反应及其放电顺序(1)阳离子在阴极上的放电顺序：Ag Fe3 Cu2 H (2)阴离子在阳极上的放电顺序：S 2 I Br Cl OH 7电解的 4 大类型及规律48.金属腐蚀与防护的方法(1)金属腐蚀快慢程度的判断方法(2)金属电化学保护
4、的 2 种方法5考点一 原电池的工作原理及化学电源解析 充电时该电池为电解池，电解质溶液中阳离子向阴极移动，故 K 向阴极移动，A 项错误；充电时的总反应为 2Zn(OH) =2ZnO 24OH 2H 2O，因此 c(OH )逐渐增大，24B 项错误；放电时负极上 Zn 发生氧化反应，负极反应为 Zn4OH 2e =Zn(OH) ，C24项正确；放电时的正极反应为 O24e 2H 2O=4OH ，电路中通过 2 mol 电子时，消耗 O2 0.5 mol，在标准状况下的体积为 11.2 L，D 项错误。答案 C燃料电池电极反应方程式的书写技巧燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化
5、为电能的发电装置。由于电池总反应式与燃料燃烧方程式相似而得名，由于条件不同，燃料并非真的燃烧。另外，燃料电池的考查重点在不同条件下的电解质溶液，如酸性、碱性、中性、熔融碳酸盐、熔融氧化物等，其书写关键可以归结为一句话：“什么环境下用什么离子平衡电性。 ”如正极6反应式书写：分点突破角度一：以新型化学电源考查原电池的工作原理1锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)2MnO 2(s)H 2O(l)=Zn(OH)2(s)Mn 2O3(s)下列说法错误的是( )A电池工作时，锌失去电子，电解液内部 OH 向负极移动B电池正极的电极反应式为：2MnO 2(s)H 2O(l)2e
6、Mn2O3(s)2OH (aq)C电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D外电路中每通过 0.2 mol 电子，锌的质量理论上减小 6.5 g解析 A 项，锌的化合价升高，失去电子，电解液内部 OH 向负极移动，正确；B 项，根据电池总反应式可判断正极是 MnO2，正极发生还原反应，电极反应式为 2MnO2(s)H 2O(l)2e =Mn2O3(s)2OH (aq)，正确；C 项，电池工作时，电子从负极经外电路流向正极，错误；D 项，由总反应式可知每通过 0.2 mol 电子时负极消耗 0.1 mol 锌，消耗锌的质量0.1 mol65 gmol1 6.5 g，正确。答案 C72近年来 A
7、IST 报告正在研制一种“高容量、低成本”锂铜空气燃料电池，该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电总反应方程式为2LiCu 2OH 2O=2Cu2Li 2OH ，如图所示。下列说法不正确的是( )A放电时，Li 透过固体电解质向 Cu 极移动B放电时，负极的电极反应式为 Cu2OH 2O2e =2Cu2OH C通空气时，铜被腐蚀，表面产生 Cu2OD整个反应过程中，铜相当于催化剂解析 由题中装置图和放电时总反应可知，放电时 Li 为负极，Cu 为正极，阳离子向正极移动，A 项正确；放电时，负极 Li 失电子转化成 Li ，B 项错误；结合题中装置图可知，通入空气铜被腐蚀，生成 C
8、u2O，C 项正确；铜被腐蚀生成 Cu2O，放电时 Cu2O 又被还原成 Cu，所以整个反应过程中 Cu 相当于催化剂，D 项正确。答案 B3写出下列新型电池的电极反应式并回答相关问题。(1)肼双氧水燃料电池由于其较高的能量密度而广受关注，其工作原理如图 1 所示。则电池正极反应式为_，电池工作过程中，A 极区溶液的pH_(填“增大” 、 “减小”或“不变”)。8(2)使用电化学一氧化碳气体传感器可定量检测空气中 CO 含量，其结构如图 2 所示。这种传感器利用燃料电池原理，则该电池的负极反应式为_。(3)利用燃料电池的原理来处理氮氧化物是一种新方向。装置如图 3 所示，在处理过程中石墨电极上
9、反应生成一种氧化物 Y。写出氧化物 Y 的化学式_；石墨电极为_(填“正”或“负”)极，该电极反应为_。(4)电化学气敏传感器可用于监测环境中 NH3的含量，其工作原理示意图如图 4，写出电极 a 的电极反应式：_。(5)一种甲醇燃料电池，如图 5 所示，使用的电解质溶液是 2 molL1 的 KOH 溶液。9请写出加入(通入)b 物质一极的电极反应式_；每消耗 6.4 g 甲醇转移的电子数为_。答案 (1)H 2O22e =2OH 减小(2)COH 2O2e =CO22H (3)N 2O5 正 O 22N 2O54e =4NO 3(4)2NH36OH 6e =N26H 2O(5)O22H 2
10、O4e =4OH 1.2 NA(1.26.021023)角度二：以可充电电池考查原电池的工作原理4全钒液流储能电池利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能的相互转化，充电时，惰性电极 M、N 分别连接电源的正极和负极。电池工作原理如图所示，下列说法不正确的是( )A充电过程中，N 电极附近酸性减弱B充电过程中，N 电极上 V3 被还原为 V2C放电过程中，H 由 N 电极向 M 电极移动D放电过程中，M 电极的反应式为 VO 2H e =VO2 H 2O 2解析 充电时 N 电极与电源的负极相连，N 电极为阴极，发生还原反应：10V3 e =V2 ，A 项错误，B 项正确。放电时，M
11、 电极为正极，阳离子向正极移动，C 项正确。放电时 M 电极为正极，发生还原反应：VO 2H e =VO2 H 2O，D 项正确。 2答案 A5高铁电池是一种新型可充电电池，电解质溶液为 KOH 溶液，放电时的总反应式为3Zn2K 2FeO48H 2O=3Zn(OH)22Fe(OH) 34KOH。下列叙述正确的是( )A放电时，负极反应式为 3Zn6e 6OH =3Zn(OH)2B放电时，正极区溶液的 pH 减小C充电时，每转移 3 mol 电子，阳极有 1 mol Fe(OH)3被还原D充电时，电池的锌电极接电源的正极解析 A 项，放电时，负极发生氧化反应，负极反应式为3Zn6e 6OH =
12、3Zn(OH)2，正确；B 项，放电时，正极发生还原反应，电极反应式为2FeO 8H 2O6e =2Fe(OH)310OH ，有 OH 生成，正极区溶液的 pH 增大，错误；C24项，充电时，每转移 3 mol 电子，阳极有 1 mol Fe(OH)3被氧化，错误；D 项，充电时，Zn(OH)2在阴极发生还原反应，所以，电池的锌电极接电源的负极，错误。答案 A6某锂离子二次电池装置如图所示，其放电时的总反应为Li1 xCoO2Li xC6=6CLiCoO 2。下列说法正确的是( )A石墨为正极B充电时，阳极质量不变C充电时，阴极反应式为 xLi xe =xLiD放电时，正极反应式为 xLi L
13、i 1 xCoO2 xe =LiCoO2解析 根据装置示意图和电池放电时的总反应可知，锂离子二次电池中石墨作负极，含锂化合物作正极，A 项错误；充电时，阳极发生氧化反应：LiCoO2 xe =Li1 xCoO2 xLi ，阳极质量减小，B 项错误；充电时，阴极发生还原反应：6C xLi xe =LixC6，C 项错误；放电时，正极反应式为11Li1 xCoO2 xLi xe =LiCoO2，D 项正确。答案 D“4 方面”突破可充电电池角度三：原电池原理在工业生产中的应用7.一种处理污水的燃料电池模型如右图所示。该电池工作时，只需把污水注入反应池，细菌就可将污水中的有机物分解，在此过程中释放出
14、电子、质子和乙。下列叙述不正确的12是( )AB 电极为正极B气体乙可能为 CO2CO 2在 A 电极得电子D电池工作时，B 电极附近的 pH 逐渐减小解析 A 项，电池工作时，只需把污水注入反应池，细菌就可将污水中的有机物分解，在此过程中释放出电子、质子和乙，则 B 电极为负极，错误；B 项，有机物是含碳、氢、氧元素的化合物，有机物释放电子、质子(H )生成乙，乙可能为 CO2，正确；C 项，B电极为负极，则 A 电极为正极，在燃料电池中，O 2在正极得电子，即 O2在 A 电极得电子，正确；D 项，细菌将污水中的有机物分解，在此过程中释放出电子、质子和乙，质子(H )浓度增大，则 B 电极
15、附近的 pH 逐渐减小，正确。答案 A8乙烯催化氧化成乙醛可设计成如下图所示的燃料电池，在制备乙醛的同时还可获得电能，其总反应化学方程式为：2CH2=CH2O 2 2CH 3CHO。下列有关说法正确的是( )A该电池电极 a 为正极，b 为负极B电子移动方向：电极 a磷酸溶液电极 bC负极反应式为：CH 2=CH22e H 2O=CH3CHO2H Db 电极有 2.24 L O2反应，溶液中有 0.4 mol H 迁移到 b 电极上反应解析 A 项，由化学方程式知，CH 2=CH2被氧化，O 2被还原，则通入 CH2=CH2的一极为负极，即 a 为负极，b 为正极，错误；B 项，电子不能通过电
16、解质溶液，错误；C 项，从题图可以看出，负极反应为 CH2=CH22e H 2O=CH3CHO2H ，正确；D 项，没有指出气体的温度和压强，不能计算 O2的物质的量，错误。答案 C13考点二 电解池的工作原理及应用 金属的腐蚀与防护类型一 电解池的工作原理及应用解析 通电后中间隔室的 SO 向正极区迁移，正极区溶液水中 OH 放电，pH 降低，24Na 向负极区迁移，负极区溶液水中 H 放电，pH 增大，A、C 项错误；电路中通过 1 mol电子的电量，有 0.25 mol O2生成，D 项错误。答案 B解答电解池相关题目的“3 看”分点突破角度：电解池的原理及应用141某小组为研究电化学原
17、理，设计了甲、乙、丙三种装置(C 1、C 2、C 3均为石墨)。下列叙述正确的是( )A甲、丙中化学能转化为电能，乙中电能转化为化学能BC 1、C 2分别是阳极、阴极；锌片、铁片上都发生氧化反应CC 1上和 C3上放出的气体相同，铜片上和铁片上放出的气体也相同D甲中溶液的 pH 逐渐增大，丙中溶液的 pH 逐渐减小解析 A 项，甲没有外接电源，是将化学能转化为电能的装置，为原电池；乙、丙有外接电源，是将电能转化为化学能的装置，为电解池，错误；B 项，C 1、C 2分别连接电源的正、负极，分别是电解池的阳极、阴极；锌片作负极发生氧化反应，铁片作阴极发生还原反应，错误；C 项，C 1和 C3都是阳
18、极，氯离子在阳极上失电子生成氯气，铜片上和铁片上都是氢离子得电子生成氢气，正确；D 项，甲中正极和丙中阴极上都是氢离子得电子生成氢气，随着反应的进行，溶液的 pH 均增大，错误。答案 C2(1)利用 LiOH 和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH 可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。利用如图装置电解制备 LiOH，两电极区电解液分别为 LiOH 和 LiCl 溶液。B 极区电解液为_溶液(填化学式)，阳极电极反应式为_，电解过程中Li 向_电极迁移(填“A”或“B”)。15(2)一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。导线中电子移动方向为_。(用 A
19、D 表示)生成目标产物的电极反应式为_。答案 (1)LiOH 2Cl 2e =Cl2 B(2)AD C 6H66H 6e =C6H12类型二 电解的相关计算解析 阴极可以放电的阳离子依次为 0.01 mol Ag 、0.01 mol Cu2 和 H ，阳极放电的离子是 OH ；当阳极生成标准状况下 1.12 L O2时，电路中通过电子 n(e )0.05 mol40.2 mol，此时 Ag、Cu 已全部析出，总质量为 0.01 mol108 gmol1 0.01 mol64 gmol1 1.72 g；因为当 Ag、Cu 全部析出后，相当于电解水，H 浓度不再增加，所以生成的 H 所带电荷的量
20、与消耗的 0.01 mol Ag 、0.01 mol Cu2 所带电荷的量相等，则溶液中生成 c(H )0.3 molL 1 ，pH作电解池阴极(外加电流的阴极保护法)作原电池正极(牺牲阳极的阴极保护法)金属表面处理(覆盖保护层)考向一 新型化学电源的分析与推断1(2018全国卷)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：3CO 24Na 2Na2CO3C。下列说法错误的是( )A放电时，ClO 向负极移动 4B充电时释放 CO2，放电时吸收 CO2C放电时，正极反应为：3CO 2
21、4e =2CO C23D充电时，正极反应为：Na e =Na解析 高氯酸根离子是阴离子，电池放电时为原电池装置，阴离子向负极移动，A正确；由题图结合电池总反应知，充电时释放二氧化碳，放电时吸收二氧化碳，B 正确；放电时，正极反应可以理解为“CO 2得到 4e 还原为 C，余下的两个 O2 进一步结合 CO2生成 CO ”：3CO 24e =2CO C，C 正确；充电时电池的正极与外接电源的正极相连，23 23作电解池的阳极，发生失电子的氧化反应，应为碳失电子生成 CO2，D 错误。答案 D2(2017全国卷)全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极 a 常用掺有石墨烯的
22、S8材料，电池反应为：16Li xS8=8Li2Sx(2 x8)。下列说法错误的是( )21A电池工作时，正极可发生反应：2Li 2S62Li 2e =3Li2S4B电池工作时，外电路中流过 0.02 mol 电子，负极材料减重 0.14 gC石墨烯的作用主要是提高电极 a 的导电性D电池充电时间越长，电池中 Li2S2的量越多解析 原电池工作时，正极发生一系列得电子的还原反应，即：Li2S8Li 2S6Li 2S4Li 2S2，其中可能有 2Li2S62Li 2e =3Li2S4，A 项正确；该电池工作时，每转移 0.02 mol 电子，负极有 0.02 mol Li(质量为 0.14 g)
23、被氧化为 Li ，则负极质量减少 0.14 g，B 项正确；石墨烯能导电，用石墨烯作电极，可提高电极 a 的导电性，C 项正确；充电过程中，Li 2S2的量逐渐减少，当电池充满电时，相当于达到平衡状态，电池中 Li2S2的量趋于不变，故不是电池充电时间越长，电池中 Li2S2的量越多，D 项错误。答案 D3(2015全国卷)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是( )A正极反应中有 CO2生成B微生物促进了反应中电子的转移C质子通过交换膜从负极区移向正极区D电池总反应为 C6H12O66O 2=6CO26H 2O22解析 由
24、题意可知，微生物电池的原理是在微生物作用下 O2与 C6H12O6发生氧化还原反应，将化学能转化为电能，B 正确；氧气在正极反应，由于质子交换膜只允许 H 通过，则正极反应为：O 24e 4H =2H2O，没有 CO2生成，A 项错误；负极发生反应：C6H12O624e 6H 2O=6CO2 24H ，H 在负极区生成，移向正极区，在正极被消耗，C 项正确；总反应为：C 6H12O66O 2=6CO26H 2O，D 项正确。答案 A4(1)(2018天津卷)CO 2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：O2辅助的 AlCO 2电池工作原理如图所示。该电池电容量大，能有效利用
25、 CO2，电池反应产物 Al2(C2O4)3是重要的化工原料。电池的负极反应式：_。电池的正极反应式：6O 26e =6O ；6CO 26O =3C2O 6O 2 2 2 24反应过程中 O2的作用是_。该电池的总反应式：_。(2)(2017北京卷)实验证明 Ag Fe 2 =AgFe 3 能发生，装置如下图。其中甲溶液是_，操作及现象是_。(3)(2016江苏卷)铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有 Cr2O 的酸性2723废水通过铁炭混合物，在微电池正极上 Cr2O 转化为 Cr3 ，其电极反应式为27_。(4)(2016天津卷)氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应
26、用三个环节。回答下列问题：与汽油相比，氢气作为燃料的优点是_(至少答出两点)。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：_。(5)(2015四川卷)FeSO 4在一定条件下可制得 FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时的总反应为 4LiFeS 2=Fe2Li 2S，正极反应式是_。解析 (1)O 2辅助的 AlCO 2电池中，Al 是活泼金属，作负极，发生氧化反应，电极反应式为 Al3e =Al3 。由电池的正极反应式可知，O 2先生成 O ，O 与 CO2反应生成 2 2C2O 和 O2，据此推测，该过程中 O2的作用是催
27、化剂。根据正、负极反应式及得失电子守24恒得电池的总反应式为 2Al6CO 2=Al2(C2O4)3。答案 (1)Al3e =Al3 (或 2Al6e =2Al3 ) 催化剂 2Al6CO 2=Al2(C2O4)3(2)FeSO4溶液 取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加 KSCN 溶液，后者红色更深。(3)Cr2O 14H 6e =2Cr3 7H 2O27(4)污染小，可再生，来源广，资源丰富，燃烧热值高(任写其中 2 个) H22OH 2e =2H2O(5)FeS24Li 4e =Fe2Li 2S(或 FeS24e =Fe2S 2 )考向二 电解原理在工农业生产中的应用5(
28、2017全国卷)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为 H2SO4H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是( )A待加工铝质工件为阳极B可选用不锈钢网作为阴极C阴极的电极反应式为：Al 3 3e =AlD硫酸根离子在电解过程中向阳极移动解析 利用电解氧化法在铝制品表面形成致密的 Al2O3薄膜，即待加工铝质工件作阳极，A 项正确；阴极与电源负极相连，对阴极电极材料没有特殊要求，可选用不锈钢网等，B 项正确；电解质溶液呈酸性，阴极上应是 H 放电，C 项错误；在电解过程中，电解池中的阴离子向阳极移动，D 项正确。答案 C246(2018全国卷)焦亚硫酸钠(Na 2S
29、2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：制备 Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中 SO2碱吸收液中含有NaHSO3和 Na2SO3。阳极的电极反应式为_。电解后，_室的 NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到 Na2S2O5。解析 装置图中左侧与电源正极相连，为三室膜电解槽的阳极，由于阳极室的溶液为稀硫酸，故阳极发生的反应为 2H2O4e =4H O 2，生成的 H 穿过阳离子交换膜进入 a 室与 SO2碱吸收液中的 SO 反应生成 HSO ，则 a 室中 NaHSO3浓度增加。23 3答案 2H 2O4e =4H O 2 a7(1)(
30、2016浙江卷)研究证实，CO 2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的反应发生在_极，该电极反应式是_。(2)(2016天津卷)化工生产的副产物氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe2H 2O2OH FeO 3H 2，工作原理如图= = = = =通 电 241 所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色 FeO ，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶24液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na 2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。25电解一段时间后， c(OH )降低的区域在_(填“阴极室”或“阳极室”)。电解过程中，须将阴极产生的气体
31、及时排出，其原因为_。 c(Na2FeO4)随初始 c(NaOH)的变化如图 2，任选 M、N 两点中的一点，分析 c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_。解析 (1)根据题意，二氧化碳在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，CO 2中 C 呈4价，CH 3OH 中 C 呈2 价，结合反应前后碳元素化合价变化，可知碳元素的化合价降低，得到电子，故该电极为阴极，电极反应式为 CO26H 6e =CH3OHH 2O。(2)根据题意，镍电极有气泡产生是 H 得电子生成 H2，发生还原反应，则铁电极上 OH 发生氧化反应，溶液中的 OH 减少，因此电解一段时间后， c(OH )降低的区域在阳极室。H 2具有
32、还原性，根据题意：Na 2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被 H2还原。因此，电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，防止 Na2FeO4与 H2反应使产率降低。根据题意 Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，在 M 点： c(OH )低，Na 2FeO4稳定性差，且反应慢；在 N 点： c(OH )过高，铁电极上有 Fe(OH)3生成，使 Na2FeO4产率降低。答案 (1)阴 CO 26H 6e =CH3OHH 2O(2)阳极室 防止 Na2FeO4与 H2反应使产率降低 M 点： c(OH )低，Na 2FeO4稳定性差，且反应慢或 N 点； c(OH )过高，铁电极上有 Fe(OH)3或
33、Fe 2O3)生成，使 Na2FeO4产率降低考向三 金属的腐蚀与防护8(2015上海卷)研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是26( )Ad 为石墨，铁片腐蚀加快Bd 为石墨，石墨上电极反应为：O 22H 2O4e =4OHCd 为锌块，铁片不易被腐蚀Dd 为锌块，铁片上电极反应为：2H 2e =H2解析 A 项，当 d 为石墨时，铁片为负极，腐蚀加快，正确；B 项，当 d 为石墨时，石墨为原电池的正极，其电极反应为 O22H 2O4e =4OH ，正确；C 项，当 d 为锌块时，铁片为原电池的正极而受到保护，称为牺牲阳极的阴极保护法，正确；D 项，当 d 为锌块时，铁片
34、为正极，电极反应为：O 22H 2O4e =4OH ，错误。答案 D9.(2014福建卷)铁及其化合物与生产、生活关系密切。右图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。(1)该电化学腐蚀称为_。(2)图中 A、B、C、D 四个区域，生成铁锈最多的是_(填字母)。解析 (1)海水接近于中性，则铁闸发生的是吸氧腐蚀。(2)表面海水中 O2浓度较大，腐蚀得较快，故 B 处产生的铁锈最多。答案 (1)吸氧腐蚀 (2)B题型特点：选择题 填空题考向评析：常以新型电源为命题背景，考查原电池的构成及工作原理；以电解原理在27工农业生产中的应用为背景，考查电解池的工作原理及电解规律；以贴近日常生活
35、的实例为背景，考查两种电化学腐蚀的原理及区别以及常见防腐方法。答题启示：二轮复习时应抓住燃料电池中介质对电极反应式的影响；新型高能充电电池四个电极式的关系等命题要点进行落实，强化电极方程式书写训练。电化学原理综合应用类题的突破方法题型特点 1多池组合问题：电化学中的多池串联问题，能够考查考生基本知识掌握情况、缜密的思维能力及巧妙处理综合问题的能力。多个电池“串联”在一起，但没有外接直流电源，考生要结合所学知识准确辨认电解池和原电池。这种题型主要考查考生“科学探究与创新意识”的化学学科核心素养。2带交换膜的电化学装置题：近几年全国卷高考电化学装置一般都带离子交换膜，此类题目新颖度高，考生因理不清
36、交换膜与阴、阳离子的移动方向的关系而出现错误。带膜的电化学装置多应用于物质的制备和提纯。这种题型主要考查学生“科学探究与创新意识”“科学精神与社会责任”的化学学科核心素养，一般出现在全国卷的第 11 题。类型一 多池组合问题名师精讲多池组合中电池类型的判断方法1直接判断非常直观明显的装置，如有燃料电池、铅蓄电池等在电路中，则其他装置为电解池。如图所示：A 为原电池，B 为电解池。2根据电池中的电池材料和电解质溶液判断原电池一般是两种不同的金属电极或一种金属电极一个碳棒作电极；而电解池则一般都是两个惰性电极，如两个铂电极或两个碳棒。原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应，电解
37、池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。如图所示：28B 为原电池，A 为电解池。29典例示范应用尝试1如图表示用酸性氢氧燃料电池为电源进行的电解实验。下列说法中正确的是( )30A燃料电池工作时，正极反应为 O22H 2O4e =4OHBa 极是铁，b 极是铜时，b 极逐渐溶解，a 极上有铜析出Ca 极是粗铜，b 极是纯铜时，a 极逐渐溶解，b 极上有铜析出Da、b 两极均是石墨时，a 极上产生的 O2与电池中消耗的 H2体积比为 21解析 因为是酸性燃料电池，所以正极反应为 O24e 4H =2H2O，A 项错误；a极与电池的正极相连，为电解池的阳极，所以铁失电子逐渐溶解，b 极上有铜析
38、出，B 项错误；a 极是粗铜，b 极是纯铜时，形成电解精炼铜的装置，C 项正确；a 极上产生 1 mol O2时转移 4 mol 电子，转移 4 mol 电子时消耗 2 mol H2，则相同条件下，生成的氧气与消耗的 H2的体积比为 12，D 项错误。答案 C2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 M 极为正极B甲装置中溶液的 pH 减小C甲装置的两个电极上都有单质生成且物质的量之比为 11D欲用乙装置给铜镀银，U 极应该是 Ag，电镀液选择 AgNO3溶液解析 A 项，W 极附近颜色逐渐加深，说明通电时氢氧化铁胶粒移向该电极，W 极为阴极，W 极连接电源的负极，N 为负极，M 为正极，正确；B 项，甲装置用惰性电极电解CuSO4溶液，产物为 Cu、O 2、H 2SO4，生成 H2SO4， c(H )增大，溶液的 pH 减小，正确；甲装置在电解时生成 Cu 和 O2， n(Cu) n(O2)21，错误；D 项，电镀时镀层金属作阳极，即U 极应该是 Ag，电镀液为 AgNO3溶液正确。答案 C3假设图中原电池产生的电压、电流强度均能满足电解、电镀要求，即为理想化。为各装置中的电极编号。下列说法错误的是( )
