【命題規(guī)律】
電化學內容是高考試卷中的�？�，對原電池和電解池的考查往往以選擇題的形式考查兩電極反應式的書寫、兩電極附近溶液性質的變化、電子的轉移或電流方向的判斷等。在第Ⅱ卷中會以應用性和綜合性進行命題，如與生產(chǎn)生活(如金屬的腐蝕和防護等)相聯(lián)系，與無機推斷、實驗及化學計算等學科內知識綜合，尤其特別注意燃料電池和新型電池的正、負極材料分析和電極反應式的書寫。題型新穎，但不偏不怪，只要注意基礎知識的落實，以及能力的訓練便可以從容應對。
【知識網(wǎng)絡】
【重點知識梳理】
一、 原電池電極的判斷以及電極方程式的書寫
1.原電池正、負極的判斷方法：
(1)由組成原電池的兩極材料判斷。
一般是活潑的金屬為負極，活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為正極。
(2)根據(jù)電流方向或電子流動方向判斷。
電流由正極流向負極；電子由負極流向正極。
(3)根據(jù)原電池里電解質溶液內離子的流動方向判斷。
在原電池的電解質溶液內，陽離子移向正極，陰離子移向負極。
(4)根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷。
原電池的負極失電子發(fā)生氧化反應，其正極得電子發(fā)生還原反應。
(5)電極增重或減輕。
工作后，電極質量增加，說明溶液中的陽離子在電極(正極)放電，電極活動性弱；反之，電極質量減小，說明電極金屬溶解，電極為負極，活動性強。
(6)有氣泡冒出。
電極上有氣泡冒出，是因為發(fā)生了析出H2的電極反應，說明電極為正極，活動性弱。
2．原電池電極反應式和總反應式的書寫
(1)題目給定原電池的裝置圖，未給總反應式：
①首先找出原電池的正、負極，即分別找出氧化劑和還原劑。
②結合介質判斷出還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。
③寫出電極反應式(注意兩極得失電子數(shù)相等)，將兩電極反應式相加可得總反應式。
(2)題目中給出原電池的總反應式：
①分析原電池總反應式中各元素的化合價變化情況，找出氧化劑及其對應的還原產(chǎn)物，氧化劑發(fā)生的反應即為正極反應；找出還原劑及其對應的氧化產(chǎn)物，還原劑參加的反應即為負極反應。
②當氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物由多種元素組成時，還應注意介質的反應。
③若有一電極反應較難寫出，可先寫出較易寫出的電極反應，然后再利用總反應式減去該電極反應即得到另一電極反應。
說明：在書寫電極反應式時要注意哪些方面？
1．兩極得失電子數(shù)目相等；
2．電極反應式常用“＝”不用“→”表示；
3．電極反應式中若有氣體生成，需加“↑”；而弱電解質或難溶物均以分子式表示，其余以離子符號表示；
4．寫電極反應式時要保證電荷守恒、元素守恒，可在電極反應式一端根據(jù)需要添加H＋或OH－或H2O；
5．兩電極反應、電池總反應的三個方程式，若已知其中兩個，可由方程式的加減得到第三個。
二 原電池工作原理的應用
1．依據(jù)原電池原理比較金屬活動性強弱
(1)電子由負極流向正極，由活潑金屬流向不活潑金屬，而電流方向是由正極流向負極，二者是相反的。
(2)在原電池中，活潑金屬作負極，發(fā)生氧化反應；不活潑金屬作正極，發(fā)生還原反應。
(3)原電池的正極通常具備特定的現(xiàn)象：有氣體生成，或電極質量增加或不變等；負極通常不斷溶解，質量減少。
2．根據(jù)原電池原理，把各種氧化還原反應設計成電池
從理論上講，任何一個自發(fā)的氧化還原反應，都可以設計成原電池。關鍵是選擇合適的電解質溶液和兩個電極。
(1)電解質溶液的選擇
電解質是使負極放電的物質。因此電解質溶液一般要能夠與負極發(fā)生反應�；蛘唠娊赓|溶液中溶解的其他物質能與負極發(fā)生反應(如空氣中的氧氣)。但如果兩個半反應分別在兩個容器中進行(中間連接鹽橋)，則左右兩個容器中的電解質溶液選擇與電極材料相同的陽離子。如，在銅―鋅―硫酸構成的原電池中，負極金屬鋅浸泡在含有Zn2＋的電解質溶液中，而正極銅浸泡在含有Cu2＋的溶液中。
(2)電極材料的選擇
電池的電極必須導電。電池中的負極必須能夠與電解質溶液反應，容易失去電子，因此負極一般是活潑的金屬材料。正極和負極之間只有產(chǎn)生電勢差，電子才能定向移動，所以正極和負極不用同一種材料。一般情況下，兩個電極的構成分為4種情況：
①活潑性不同的兩種金屬。例如，鋅銅原電池中，鋅作電池的負極，銅作電池的正極。
②金屬和非金屬。例如，鋅錳干電池中，鋅片作電池的負極，石墨棒作電池的正極。
③金屬和化合物。例如，鉛蓄電池中，鉛板作電池的負極，二氧化鉛作電池的正極。
④惰性電極。例如，氫氧燃料電池中，兩根電極均可用Pt。
三、原電池正負極判斷的方法
1．由組成原電池的兩極材料判斷
較活潑的金屬為負極，較不活潑的金屬或能導電的非金屬為正極。
2．根據(jù)電流方向或電子流向判斷
外電路中，電流由正極流向負極，電子由負極流向正極。
3．根據(jù)原電池電解質溶液中離子的移動方向判斷
在原電池電解質溶液中，陽離子移向正極，陰離子移向負極。
4．根據(jù)原電池中兩極發(fā)生的反應判斷
原電池中，負極總是發(fā)生氧化反應，正極總是發(fā)生還原反應。若給出一個總方程式，則可根據(jù)化合價升降來判斷。
5．根據(jù)電極質量的變化判斷
原電池工作后，某一電極質量增加，說明溶液中的陽離子在該電極上放電，該極為正極，活潑性較弱；反之，如果某一電極質量減輕，則該電極溶解，為負極，活潑性較強。
6．根據(jù)電極上有氣泡產(chǎn)生判斷
原電池工作后，如果某一電極上有氣體產(chǎn)生，通常是因為該電極發(fā)生了析出H2的反應，說明該電極為正極，活潑性較弱。
7．根據(jù)某電極(X)附近pH的變化判斷
析氫或吸氧的電極反應發(fā)生后，均能使該電極附近電解質溶液的pH增大，因而原電池工作后，X極附近的pH增大了，說明X極為正極，金屬活動性較強。
四 電池電極反應式的書寫方法
書寫電極反應式前，我們應首先明確電池的正負極、電極材料和電解質溶液的性質，對于二次電池還要注意放電或充電的方向。
(1)電極的判斷
對于普通電池，我們通常比較兩個電極的金屬活動性，通常金屬活動性強的電極為電池的負極，金屬活動性弱的電極或非金屬(通常為石墨)為電池的正極。
對于燃料電池，兩個電極的材料通常相同，所以從電極材料上很難判斷電池的正負極。判斷電池正負極的方法，通常是利用電池總反應式，含化合價升高元素的反應物為電池的負極反應物，此電極為負極；含化合價降低元素的反應物通常為電池的正極反應物，此電極為電池的正極。
(2)電極反應書寫步驟
例如，鉛蓄電池其總反應式為：
PbO2(s)＋Pb(s)＋2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)＋2H2O(l)
其電極反應式的書寫步驟為：放電時，為原電池原理，總反應式中已指明放電方向從左向右的過程，即可逆符號左邊為反應物，右邊為生成物。
①由化合價的升降判斷負、正極的反應物
負極：Pb 正極： PbO2
②主產(chǎn)物 負極：PbSO4 正極：PbSO4
③由化合價升降確定電子得失的數(shù)目 負極：－2e－ 正極：＋2e－
④電極反應關系式 負極：Pb－2e－?PbSO4 正極：PbO2＋2e－?PbSO4
⑤考慮電解質溶液，再利用電荷守恒、質量守恒調整反應式
負極：Pb－2e－＋SO42-＝PbSO4
正極：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42-＝PbSO4＋2H2O
充電時，是總反應式的逆向過程，氧化劑、還原劑都為PbSO4
分析反應過程
陰極(發(fā)生還原反應或與外電源負極相連)反應過程：PbSO4
陽極(發(fā)生氧化反應或與外電源正極相連)反應過程：PbSO4
充電時電極反應
陰極：PbSO4＋2e－＝Pb＋SO42-
陽極：PbSO4＋2H2O－2e－＝PbO2＋4H＋＋SO42-
五 電解質溶液的電解規(guī)律（惰性電極）
1.以惰性電極電解電解質溶液，分析電解反應的一般方法和步驟
(1)分析電解質溶液的組成，找出離子，并分為陰、陽兩組。
(2)分別對陰、陽離子排出放電順序，寫出兩極上的電極反應式。
(3)合并兩個電極反應式，得出電解反應的總化學方程式或離子方程式。
2．反應類型
(1)電解水型：含氧酸、強堿、活潑金屬的含氧酸鹽(如NaOH、H2SO4、K2SO4等)溶液的電解。如：
陰極：4H＋＋4e－＝2H2↑，
陽極：4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑，
總反應：
(2)自身分解型：無氧酸(除HF外)、不活潑金屬的無氧酸鹽(除氟化物外，如HCl 、CuCl2等)溶液的電解。如：
陰極：Cu2＋＋2e－＝Cu，
陽極：2Cl－－2e－＝Cl2↑，
(3)放氫生堿型：活潑金屬的無氧酸鹽(氟化物除外，如NaCl、MgCl2等)溶液的電解。如：
陰極：2H＋＋2e－＝H2↑，
陽極：2Cl－－2e－＝Cl2↑，
(4)放氧生酸型：不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4、AgNO3等)溶液的電解。如：
陰極：2Cu2＋＋4e－＝2Cu，
陽極：2H2O－4e－＝O2↑＋4H＋，
六 原電池、電解池和電鍍池的比較
原電池電解池電鍍池
定義將化學能轉化成電能的裝置將電能轉變成化學
能的裝置應用電解原理，在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置
裝置舉例
形成條件①活動性不同的兩個電極(連接)；②電解質溶液(電極插入其中并與電極自發(fā)反應)；③形成閉合回路直流電源；①兩個電極接②兩個電極插入電解質溶液；③形成閉合回路電源正極；①鍍層金屬接
②電鍍液必須含有鍍層金屬的離子
電極名稱負極：較活潑金屬；
正極：較不活潑金屬(或能導電的非金屬)陽極：與電源正極相連的極；
陰極：與電源負極相連的極(由外加電源決定)陽極：鍍層金屬；陰極：鍍件(同電解池)
電極反應負極：氧化反應，金屬失電子；
正極：還原反應，溶液中的陽離子得電子陽極：氧化反應，溶液中的陰離子失電子，或電極金屬失電子；
陰極：還原反應，溶液中的陽離子得電子陽極：金屬電極失電子；
陰極：電鍍液中陽離子得電子
電子流向負極??→導線正極
電源負極??→導線陰極
電源正極??→導線陽極電源負極??→導線陰極電源正極??→導線陽極
反應原理舉例負極：Zn－2e－＝Zn2＋
正極：2H＋＋2e－＝H2↑
總反應：
Zn＋2H＋ Zn2＋＋H2↑陽極：2Cl－－2e－＝Cl2↑
陰極：Cu2＋＋2e－＝Cu
總反應：
Cu2＋＋2Cl－ Cu＋Cl2↑陽極：Zn－2e－＝Zn2＋
陰極：Zn2＋＋2e－＝Zn
溶液中
Zn2＋濃度不變
主要應用金屬的電化學腐蝕分析；
犧牲陽極的陰極保護法；
制造多種新的化學電源電解食鹽水(氯堿工業(yè))；電冶金(冶煉Na、Mg、Al)；精煉銅鍍層金屬為鉻、鋅、鎳、銀等，使被保護的金屬抗腐蝕能力增強，增加美觀和表面硬度
實質使氧化還原反應中的電子通過導線定向轉移，形成電流使電流通過電解質溶液，而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程
聯(lián)系(1)同一原電池的正、負極發(fā)生的電極反應得、失電子數(shù)相等。
(2)同一電解池的陰極、陽極發(fā)生的電極反應中得、失電子數(shù)相等。
(3)串聯(lián)電路中的各個電極反應得、失電子數(shù)相等。上述三種情況下，在寫電極反
應式時，得、失電子數(shù)要相等，在計算電解產(chǎn)物的量時，應按得、失電子數(shù)相等計算
【考點突破】
考點一 原電池原理及應用
例1控制合適的條件，將反應2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2設計成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是 ( )
A．反應開始時，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應
B．反應開始時，甲中石墨電極上Fe3＋被還原
C．電流計讀數(shù)為零時，反應達到化學平衡狀態(tài)
D．電流計讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中石墨電極為負極
試回答：
(1)乙池中若換為Fe電極和FeCl2溶液，則原電池是怎樣工作的？
(2)電流計讀數(shù)為零后，若在乙中溶入KI固體，則原電池反應能繼續(xù)發(fā)生嗎？若向甲中加入固體Fe呢？
解析 反應開始后，乙中石墨電極上發(fā)生的反應為2I－－2e－===I2，為氧化反應，A說法正確；甲中石墨電極上發(fā)生的反應為2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋，F(xiàn)e3＋被還原，B正確；電流計讀數(shù)為零時，電極上得到和失去的電子數(shù)相等，反應達到化學平衡狀態(tài)，C正確；電流計讀數(shù)為零(反應達到化學平衡狀態(tài))后，在甲中溶入FeCl2固體，則平衡向逆反應方向移動，I2被還原，乙中的石墨電極為正極，D錯誤。
答案 D
(1)原電池反應變?yōu)?Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，乙中Fe作負極，甲中石墨作正極，電極反應分別為Fe－2e－===Fe2＋、Fe3＋＋e－===Fe2＋。
(2)乙中加入I－后，導致平衡正向移動，原電池按原方向繼續(xù)進行；若向甲中加入固體Fe，會消耗Fe3＋，同時增大c(Fe2＋)，導致平衡逆向移動，則乙中石墨電極作正極，電極反應為I2＋2e－===2I－。
【名師點撥】有關原電池問題的解題思路
解決原電池問題時，一般的思維程序是：根據(jù)電極材料的活潑性判斷出正、負極?→電極反應的類型(氧化反應、還原反應)
變式探究1 銅鋅原電池(如下圖)工作時，下列敘述正確的是 ( )
A．正極反應為：Zn－2e－===Zn2＋
B．電池反應為：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
C．在外電路中，電子從正極流向負極
D．鹽橋中的K＋移向ZnSO4溶液
解析 銅鋅原電池工作時，負極反應為：Zn－2e－===Zn2＋，正極反應為：Cu2＋＋2e－===Cu，電池總反應為：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，故A項錯誤，B項正確。原電池工作時，電子從負極由外電路流向正極，由于左池陽離子增多、右池陽離子減少，為平衡電荷，則鹽橋中的K＋移向CuSO4溶液，而Cl－則移向ZnSO4溶液，故C、D項錯誤。
答案：B
考點二 電解原理及其應用
例2Cu2O是一種半導體材料，基于綠色化學理念設計的一制取Cu2O的電解池示意圖如下，電解總反應為：2Cu＋H2O=====通電Cu2O＋H2↑。下列說法正確的是( )
A．石墨電極上產(chǎn)生氫氣
B．銅電極發(fā)生還原反應
C．銅電極接直流電源的負極
D．當有0.1 mol電子轉移時，有0.1 mol Cu2O生成
解析 由總反應知失電子的為Cu，得電子的是H2O中的氫元素。因此Cu極為電解池的陽極，接電源的正極，石墨為陰極，接電源的負極。當有0.1 mol電子轉移時，應有0.05 mol Cu2O生成。
答案：A
【規(guī)律總結】
1.電解時電極產(chǎn)物的判斷
(1)陽極產(chǎn)物的判斷
①如果是活潑電極(金屬活動性順序表Ag以前)，則電極材料失電子，電極被溶解，溶液中的陰離子不能失電子；
②如果是惰性電極(Pt、Au、石墨)，則要看溶液中陰離子的失電子能力，此時根據(jù)陰離子放電順序加以判斷，常見陰離子放電順序：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根。
(2)陰極產(chǎn)物的判斷
直接根據(jù)陽離子放電順序進行判斷，陽離子放電順序與金屬活動性順序相反，其中Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋。
2．電解池的電極反應和總反應式的書寫方法
第一步：先檢查陽極電極材料和確定溶液中的離子種類；第二步：由放電順序確定放電產(chǎn)物和電極反應；第三步：將電極反應相加得總反應式。
變式探究2下圖為相互串聯(lián)的甲乙兩個電解池，請回答：
(1)甲池若為用電解原理精煉銅的裝置，A極是___，材料是____，電極反應為___________________；B極是_________，材料是__________，主要電極反應為___________，電解質溶液為_____________。
答案 (1)陰極 精銅 Cu2＋＋2e－===Cu 陽極 粗銅 Cu－2e－===Cu2＋ CuSO4溶液
(2)Fe (3)4.48 L (4)1 mol/L 14
考點三 金屬的腐蝕與防護
例3 如圖裝置中，U型管內為紅墨水，a、b試管內分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時間。下列有關描述錯誤的是 ( )
A．生鐵塊中的碳是原電池的正極
B．紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋?br>C．兩試管中相同的電極反應式是Fe－2e－===Fe2＋
D．a(chǎn)試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕
解析 a、b試管中均發(fā)生鐵的電化學腐蝕，在食鹽水中的Fe發(fā)生吸氧腐蝕，正極為碳：2H2O＋O2＋4e－===4OH－，負極為鐵：2Fe－4e－===2Fe2＋，由于吸收O2，a管中氣壓降低；b管中的電解質溶液是酸性較強的NH4Cl溶液，故發(fā)生析氫腐蝕，正極：2H＋＋2e－===H2↑，負極：Fe－2e－===Fe2＋，由于放出氫氣，b管中氣壓增大，故U型管中的紅墨水應是左高右低，B選項錯誤。
答案：B
【名師點撥】
1.金屬腐蝕的本質
金屬腐蝕的本質就是金屬失電子被氧化。金屬腐蝕有化學腐蝕和電化學腐蝕兩種類型。若金屬與接觸到的物質直接發(fā)生氧化還原反應而引起腐蝕，則是化學腐蝕，此類腐蝕無電流產(chǎn)生；若合金或不純金屬接觸到電解質溶液構成原電池，其中活潑金屬作負極失去電子被腐蝕，稱為電化學腐蝕，此類腐蝕伴隨電流產(chǎn)生，且腐蝕速率比化學腐蝕快。電化學腐蝕又分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕，水膜酸性較強時發(fā)生析氫腐蝕，水膜酸性很弱或非酸性時發(fā)生吸氧腐蝕。
2．判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律
(1)電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學腐蝕>有防護腐蝕措施的腐蝕(電解原理的防護>原電池原理的防護)。
(2)對同一種金屬來說，腐蝕的快慢：
強電解質溶液>弱電解質溶液>非電解質溶液。
(3)活潑性不同的兩金屬，活潑性差別越大，腐蝕越快。
(4)對同一種電解質溶液來說，電解質溶液濃度越大，腐蝕越快。
變式探究3下列有關金屬腐蝕與防護的說法正確的是 ( )
①純銀器表面在空氣中因化學腐蝕漸漸變暗�、诋斿冨a鐵制品的鍍層破損時，鍍層仍能對鐵制品起保
護作用 ③海輪外殼連接鋅塊保護外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護法�、芸蓪⒌叵螺斢弯摴芘c外加直流電源的正極相連以保護它不受腐蝕
A．①② B．②③ C．①③ D．①④
解析 純銀器表面在空氣中易生成硫化物失去光澤；當鍍錫鐵制品鍍層破損時，由于鐵比錫活潑，形成原電池時，鐵作原電池的負極，加快鐵的腐蝕；鋅比鐵活潑，當在海輪外殼上連接鋅塊后，鋅失電子而海輪外殼被保護；要采用電解原理保護金屬，應將金屬與電源的負極相連，即作電解池的陰極。綜合上述分析，可知①、③正確。
答案：C
【高考失分警示】
1．只有氧化還原反應才有電子的得失，只有自發(fā)的氧化還原反應才可能被設計成原電池如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu，非自發(fā)氧化還原反應可能被設計成電解池如Cu＋2H2O=====電解Cu(OH)2＋H2↑。
2．無論什么樣的電極材料、電解質溶液(或熔融狀態(tài)的電解質)構成原電池，只要是原電池就永遠遵守電極的規(guī)定：電子流出的電極是負極，電子流入的電極是正極。
3.在化學反應中，失去電子的反應(電子流出的反應)是氧化反應，得到電子的反應(電子流入的反應)是還原反應，所以在原電池中，負極永遠發(fā)生氧化反應，正極永遠發(fā)生還原反應。
4.在電解池中分析陽極上的電極反應，應首先看陽極材料，因為活潑電極作陽極會先放電。
5.在原電池中兩種金屬電極的活動性是相對的，即相對活潑的金屬作負極，而相對不活潑的金屬作正極，在不同的電解質溶液中，它們活動性的相對強弱可能會改變。如Mg和Al，在以稀硫酸為電解質溶液的原電池中，Mg比Al金屬性強，所以Mg作負極，Al作正極；將電解質溶液換為NaOH溶液，由于Mg不能與NaOH溶液發(fā)生反應，而Al易與NaOH溶液發(fā)生反應，所以在NaOH溶液中Al比Mg活潑，Al作負極，而Mg作正極。由此可見，在判斷原電池的正負極時，不僅要比較兩種金屬的金屬活動性，還要注意電解質溶液的性質。
【高考真題精解精析】
【2011高考試題】
1．（上海）用電解法提取氯化銅廢液中的銅，方案正確的是
A．用銅片連接電源的正極，另一電極用鉑片
B．用碳棒連接電源的正極，另一電極用銅片
C．用氫氧化鈉溶液吸收陰極產(chǎn)物
D．用帶火星的木條檢驗陽極產(chǎn)物
解析：用電解法提取氯化銅廢液中的銅時，銅必需作陰極，陽極是銅或惰性電極，陰極的反應式為：Cu2++2e－＝Cu。
答案：B
2.（浙江）將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)
已被腐蝕而變暗，在液滴外沿棕色鐵銹環(huán)(b)，如圖所示。導致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少。下列說法正確的是
A．液滴中的Cl?由a區(qū)向b區(qū)遷移
B．液滴邊緣是正極區(qū)，發(fā)生的電極反應為：O2＋2H2O＋4e－ 4OH－
C．液滴下的Fe因發(fā)生還原反應而被腐蝕，生成的Fe2＋由a區(qū)向b區(qū)遷移，與b區(qū)的OH?形成Fe(OH)2，進一步氧化、脫水形成鐵銹
D．若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板，在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液，則負極發(fā)生的電極反應為Cu－2e－ Cu2＋
【答案】B
【解析】本題考察電化學內容中金屬吸氧腐蝕的原理的分析。液滴邊緣O2多，在C粒上發(fā)生正極反應O2＋2H2O＋4e－ 4OH－。液滴下的Fe發(fā)生負極反應，F(xiàn)e－2e－ Fe2＋，為腐蝕區(qū)(a)。A．錯誤。Cl－由b區(qū)向a區(qū)遷移。B．正確。C．錯誤。液滴下的Fe因發(fā)生氧化反應而被腐蝕。D．錯誤。Cu更穩(wěn)定，作正極，反應為O2＋2H2O＋4e－ 4OH－。
3.（大綱版）用石墨作電極電解CuSO4溶液。通電一段時間后，欲使電解液恢復到起始狀態(tài)，應向溶液中加入適量的．
A. CuSO4 B.H2O C. CuO D. CuS04?5H2O
【解析】從電解反應入手,2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑,消耗了CuSO4+H2O,復原則要生成它們，復原的反應是CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,故選C
【答案】C
4.（山東）以KCl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅，下列說法正確的是
A.未通電前上述鍍鋅裝置可構成原電池，電鍍過程是該原電池的充電過程
B.因部分電能轉化為熱能，電鍍時通過的電量與鋅的析出量無確定關系
C.電鍍時保持電流恒定，升高溫度不改變電解反應速率
D.鍍鋅層破損后對鐵制品失去保護作用
【答案】C
【解析】A選項直接用導線連起來構成圖（1）所示裝置，是個原電池，是鋅的吸氧腐蝕，而不是鋅置換出鐵或鐵置換出鋅，當接上電源時無論鋅或鐵做陽極，都不可能與原來的吸氧腐蝕構成可逆電池，更不是原來的充電過程，故A錯誤；B選項電解的電量與電流強度和時間有關：Q=It,只要保持恒定電流，則據(jù)法拉第電解定律可知，通過的電量與析出的鋅成正比，因而B選項錯誤；電解（電鍍）時通常是陰、陽離子分別同時在陽極和陰極放電，放電的速率與電流強度成正比，溫度對離子的放電幾乎無影響（若不是離子就另當別論了），故C正確；D選項中鍍鋅鐵我們也稱之為白口鐵，鍍層破損后，構成原電池，鋅做活潑做負極被腐蝕，鐵受保護（與輪船底的犧牲陽極的陰極保護法一樣），如果鍍錫鐵（馬口鐵）破損，則由于鐵比錫活潑，則鐵被腐蝕，故D選項表述錯誤。
5.（全國新課標）鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時的總反應為：Fe+Ni2O3+3H2O= Fe(OH)2+2Ni(OH)2
下列有關該電池的說法不正確的是
A. 電池的電解液為堿性溶液，正極為Ni2O3、負極為Fe
B. 電池放電時，負極反應為Fe+2OH--2e-=Fe（OH）2
C. 電池充電過程中，陰極附近溶液的pH降低
D. 電池充電時，陽極反應為2Ni（OH）2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O
解析：由放電時的反應可以得出鐵做還原劑失去電子，Ni2O3做氧化劑得到電子，因此選項AB均正確；充電可以看作是放電的逆過程，即陰極為原來的負極，所以電池放電時，負極反應為：Fe+2OH--2e-= Fe(OH)2，所以電池充電過程時陰極反應為Fe(OH)2+2e-= Fe+2OH-，因此電池充電過程中，陰極附近溶液的pH會升高，C不正確；同理分析選項D正確。
答案：C
6.（江蘇）下列說法正確的是
A.一定溫度下，反應MgCl2(1)＝Mg(1)＋ Cl2(g)的 △H＞0 △S＞0
B.水解反應NH4＋＋H2O NH3?H2O＋H＋達到平衡后，升高溫度平衡逆向移動
C.鉛蓄電池放電時的負極和充電時的陽極均發(fā)生還原反應
D.對于反應2H2O2＝2H2O＋O2↑, 加入MnO2或升高溫度都能加快O2的生成速率
【答案】AD
【解析】本題是化學反應與熱效應、電化學等的簡單綜合題，著力考查學生對熵變、焓變，水解反應、原電池電解池、化學反應速率的影響因素等方面的能力。
A.分解反應是吸熱反應，熵變、焓變都大于零，內容來源于選修四化學方向的判斷。
B.水解反應是吸熱反應，溫度越高越水解，有利于向水解方向移動。
C.鉛蓄電池放電時的負極失電子，發(fā)生氧化反應。
D.升高溫度和加入正催化劑一般都能加快反應速率。
7、（廣東）某小組為研究電化學原理，設計如圖2裝置。下列敘述不正確的是
A、a和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出
B、a和b用導線連接時，銅片上發(fā)生的反應為：Cu2＋+2e-= Cu
C、無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液從藍色逐漸變成淺綠色
D、a和b分別連接直流電源正、負極，電壓足夠大時，Cu2＋向銅電極移動
答案：D
解析：此題考查了電化學知識。分析圖2所示的裝置，由于金屬鐵的活潑性強于銅，當a、b不連接時，金屬鐵置換溶液中的銅，鐵片上析出銅，A對；ab用導線連接時，形成原電池，鐵片為負極，銅片為正極，銅片上發(fā)生反應：Cu2＋+2e-= Cu，B對；根據(jù)上述兩選項分析，溶液中的銅離子析出，鐵片溶解生成亞鐵離子，故溶液顏色從藍色逐漸變成淺綠色，C對；a和b分別連接直流電源正、負極，電壓足夠大時，Cu2＋向鐵電極移動，D錯。
8.（安徽）研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進行發(fā)電，在海水中電池總反應可表示為：5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水” 電池在海水中放電時的有關說法正確的是：
A.正極反應式：Ag＋Cl－－e－=AgCl
B.每生成1 mol Na2Mn5O10轉移2 mol電子
C.Na＋不斷向“水”電池的負極移動
D. AgCl是還原產(chǎn)物
解析：由電池總反應可知銀失去電子被氧化得氧化產(chǎn)物，即銀做負極，產(chǎn)物AgCl是氧化產(chǎn)物，A、D都不正確；在原電池中陽離子在正極得電子發(fā)生還原反應，所以陽離子向電池的正極移動，C錯誤；化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合價是+18/5價，所以每生成1 mol Na2Mn5O10轉移電子的物質的量為（4－18/5）×5＝2mol，因此選項B正確。
答案：B
9.（北京）結合下圖判斷，下列敘述正確的是
A．Ⅰ和Ⅱ中正極均被保護
B. Ⅰ和Ⅱ中負極反應均是Fe－2e－＝Fe2＋
C. Ⅰ和Ⅱ中正極反應均是O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
D. Ⅰ和Ⅱ中分別加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有藍色沉淀
解析：鋅比鐵活潑，裝置Ⅰ中鋅作負極，方程式為Zn－2e－=Zn2＋。鐵作正極，但溶液顯中性，所以發(fā)生鋅的吸氧腐蝕，正極反應是O2＋2H2O＋4e－＝4OH－；鐵比銅活潑，裝置Ⅱ中鐵作負極，負極反應為Fe－2e－＝Fe2＋。銅作正極，但溶液顯酸性，所以正極是溶液中的氫離子得電子，方程式為2H++2e－=H2↑。因為裝置Ⅰ中沒有Fe2＋生成，所以裝置Ⅰ中加入少量K3Fe(CN)6溶液時，沒有藍色沉淀產(chǎn)生。綜上所敘，只有選項A是正確的。
答案：A
10.（福建）研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷和潛艇的儲備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH為電解質，使用時加入水即可放電。關于該電池的下列說法不正確的是
A.水既是氧化劑又是溶劑 B.放電時正極上有氫氣生成
C.放電時OH-向正極移動 D.總反應為：
【答案】C
【解析】根據(jù)題給信息鋰水電池的反應方程式為：2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑，D正確；在反應中氫元素化合價降低，因此H2O做氧化劑，同時又起到溶劑的作用，A正確；放電時正極反應為：2H2O+2e－=2OH－+H2↑,B正確；正極周圍聚集大量OH－，因此溶液中的陽離子Li+向正極移動；負極周圍聚集大量Li+，因此溶液中的陰離子OH－向負極移動，C錯誤。
11.（江蘇）(12分) Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質，可通過下列方法制備：在KOH加入適量AgNO3 溶液,生成Ag2O沉淀，保持反應溫度為80，邊攪拌邊將一定量K2S2O8溶液緩慢加到上述混合物中，反應完全后，過濾、洗滌、真空干燥得到固體樣品。反應方程式為2AgNO3＋4KOH＋K2S2O8 Ag2O2↓＋2KNO3＋K2SO4＋2H2O
回答下列問題：
（1）上述制備過程中，檢驗洗滌是否完全的方法是
。
(2)銀鋅堿性電池的電解質溶液為KOH溶液，電池放電時正極的Ag2O2 轉化為Ag，負極的Zn轉化為
K2Zn(OH)4，寫出該電池反應方程式： 。
(3)準確稱取上述制備的樣品（設Ag2O2僅含和Ag2O）2.558g，在一定的條件下完全分解為Ag 和O2 ，得到224.0mLO2（標準狀況下）。計算樣品中Ag2O2的質量分數(shù)（計算結果精確到小數(shù)點后兩位）。
【答案】 (1)取少許最后一次洗滌濾液，滴入1～2滴Ba(NO3)2溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表示已洗滌完全（取少許最后一次洗滌濾液，滴入1～2滴酚酞溶液，若溶液不顯紅色，表示已洗滌完全）
(2)Ag2O2＋2Zn＋4KOH＋2H2O＝2K2Zn(OH)4＋2Ag
(3)n(O2)＝224mL/22.4L?mL－1?1000mL? L－1＝1.000×10－2 mol
設樣品中Ag2O2的物質的量為x, Ag2O的物質的量量為y
248g?mol－1 × x ＋ 232 g?mol－1 × y ＝2.588 g
x＋1/2 y ＝1.000×10－2 mol
x＝9.500×10－3 mol
y＝1.000×10－3 mol
w(Ag2O2)＝
＝0.91
【解析】本題以銀鋅堿性電池正極活性物質Ag2O2制備、制備過程檢驗洗洗滌是否完全的實驗方法、電池反應、以及成分分析與相關計算為背景，試圖引導學生關注化學與社會生活，考查學生用化學的思維方式來解決一些現(xiàn)實生活中的一些具體問題的能力。
12.（江蘇）(14分)氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領域的研究熱點。
已知： CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g) △H＝206.2kJ?mol－1
CH4(g)＋CO2(g)＝2CO(g)＋2H2(g) △H＝247.4 kJ?mol－1
2H2S(g)＝2H2(g)＋S2(g) △H＝169.8 kJ?mol－1
(1)以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法。CH4(g)與H2O(g)反應生成CO2(g)和H2(g)的熱化學方程式為 。
(2)H2S熱分解制氫時，常向反應器中通入一定比例空氣，使部分H2S燃燒，其目的是
。燃燒生成的SO2與H2S進一步反應，生成物在常溫下均非氣體，寫出該反應的化學方程式： 。
(3)H2O的熱分解也可得到H2，高溫下水分解體系中主要氣體的體積分數(shù)與溫度的關系如圖11所示。圖中A、B表示的物質依次是 。
(4)電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖見圖12（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極）。電解時，陽極的電極反應式為 。
(5)Mg2Cu是一種儲氫合金。350℃時，Mg2Cu與H2反應，生成MgCu2和僅含一種金屬元素的氫化物（其中氫的質量分數(shù)為0.077）。Mg2Cu與H2反應的化學方程式為 。
【答案】 (1)CH4(g)＋2H2O(g) ＝CO2(g) ＋4H2(g) △H＝165.0 kJ?mol－1
(2)為H2S熱分解反應提供熱量
2H2S＋SO2 ＝2H2O＋3S (或4H2S＋2SO2＝4H2O＋3S2)
(3)H、O（或氫原子、氧原子）
(4)CO(NH2)2＋8OH－－6e－＝CO32－＋N2↑＋6H2O
(5)2Mg2Cu＋3H2 MgCu2＋3MgH2
【解析】本題以新能源為背景涉及元素化合物性質、熱化學方程式和電極反應方程式的書寫、讀圖讀表的綜合題，是以化學知識具體運用的典型試題。
13、（廣東）（15分）由熔鹽電解法獲得粗鋁含一定量的金屬鈉和氫氣，這些雜質可采用吹氣精煉法除去，產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用于剛才鍍鋁，工藝流程如下：
（注：NaCl熔點為801℃；AlCl3在181℃升華）
（1）精煉前，需清除坩堝表面的氧化鐵和石英砂，防止精煉時它們分別與鋁發(fā)生置換反應產(chǎn)生新的雜質，相關的化學方程式為① 和②
（2）將Cl2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體，雜質隨氣泡上浮除去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有 ；固態(tài)雜質粘附于氣泡上，在熔體表面形成浮渣，浮渣中肯定存在
（3）在用廢堿液處理A的過程中，所發(fā)生反應的離子方程式為
（4）鍍鋁電解池中，金屬鋁為 極，熔融鹽電鍍中鋁元素和氯元素主要以AlCl4? 和Al2Cl7?形式存在，鋁電極的主要電極反應式為
（5）鋼材鍍鋁后，表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕，其原因是
解析：此題綜合考查元素化合物、化學實驗、離子方程式和電化學知識。（1）石英砂的主要成分是二氧化硅，鋁和氧化鐵、石英砂反應的方程式分別為：2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe，4Al+3SiO2 2Al2O3+3Si；（2）粗鋁中含一定量的金屬鈉和氫氣，向坩堝中的粗鋁熔體通入Cl2時，氯氣和氫氣反應生成的氯化氫為氣體，鋁和氯氣反應生成的氯化鋁（AlCl3在181℃升華為氣體）其存在于氣泡中；固態(tài)雜質中含鈉和氯氣反應生成的氯化鈉；（3）尾氣的主要成分包括Cl2和HCl，其中氣體A用廢堿液吸收的離子方程式為：2OH―＋Cl2=Cl―＋ClO―＋H2O、H++OH-=H2O；（4）鍍鋁電解池中，鍍層金屬作陽極，故金屬鋁為陽極，其得失電子時造成AlCl4? 和Al2Cl7?相互轉化，方程式可表示為：Al―3e―+7AlCl4?=4Al2Cl7?；（5）鍍鋁的鋼材表面有致密的氧化鋁薄膜，該薄膜隔絕鋼材與空氣中的O2、CO2和H2O等接觸，阻止電化學腐蝕和化學腐蝕發(fā)生。
答案：（1）2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe，4Al+3SiO2 2Al2O3+3Si；（2）HCl、AlCl3，NaCl；（3）2OH―＋Cl2=Cl―＋ClO―＋H2O，H++OH-=H2O；（4）陽，Al―3e―+7AlCl4?=4Al2Cl7?；（5）致密的氧化鋁薄膜隔絕鋼材與空氣中的O2、CO2和H2O等接觸，使電化學腐蝕和化學腐蝕不能發(fā)生。
14.（北京）（14分）
氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如下圖所示：
（1）溶液A的溶質是 ；
（2）電解飽和食鹽水的離子方程式是 ；
（3）電解時用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的PH在2～3，用化學平衡移動原理解釋鹽酸的作用 ；
（4）電解所用的鹽水需精制。去除有影響的Ca2＋、Mg2＋、NH4＋、SO42－[c(SO42－)＞c(Ca2＋)]。
精致流程如下（淡鹽水和溶液A來電解池）：
①鹽泥a除泥沙外，還含有的物質是 。
②過程Ⅰ中將NH4+轉化為N2的離子方程式是
③BaSO4的溶解度比BaCO3的小，過程Ⅱ中除去的離子有
④經(jīng)過程Ⅲ處理，要求鹽水中c 中剩余Na2SO3的含量小于5mg /L,若鹽水b中NaClO的含量是7.45 mg /L ，則處理10m3 鹽水b ，至多添加10% Na2SO3溶液 kg（溶液體積變化忽略不計）。
解析：（1）電解時在電極的作用下，溶液中的陽離子向陰極作定向運動，陰離子向陽極作定向運動，所以電解飽和食鹽水時Na＋和H＋向陰極運動并放電，但H＋比Na＋易得電子，所以H＋首先放電，方程式為2H＋＋2e－=H2↑。由于H＋是水電離出的，所以隨著H＋的不斷放電，就破壞了陰極周圍水的電離平衡，OH－的濃度就逐漸增大，因此溶液A的溶質是NaOH。由于Cl－比OH－易失電子，所以在陽極上CI－首先放電，方程式為2Cl－－2e－=Cl2↑。因此電解飽和食鹽水的離子方程式為2Cl－＋2H2O 2OH－＋H2↑＋Cl2↑。
（2）見解析（1）
（3）由于陽極上生成氯氣，而氯氣可溶于水，并發(fā)生下列反應Cl2＋H2O HCl＋HClO，根據(jù)平衡移動原理可知增大鹽酸的濃度可使平衡向逆反應方向移動，減少氯氣在水中的溶解，有利于氯氣的溢出。
（4）由于溶液中含有Mg2＋，所以用溶液A（即NaOH）調節(jié)溶液的PH時，會產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀，即鹽泥a中還含有Mg(OH)2；淡鹽水中含有氯氣，氯氣具有強氧化性，可將NH4+氧化為N2，而氯氣被還原成Cl－，方程式為2NH4＋＋3Cl2＋8OH－=8H2O＋6Cl－＋N2↑；沉淀轉化的實質就是沉淀溶解平衡的移動，一般說來，溶解度小的沉淀轉化成溶解度更小的沉淀容易實現(xiàn)。由于BaSO4的溶解度比BaCO3的小，所以加入BaCO3后，溶液中的SO42－就結合Ba2+生成更難溶的BaSO4沉淀，同時溶液中還存在Ca2+而CaCO3也屬于難溶性物質，因此還會生成CaCO3沉淀；NaClO具有強氧化性，可將Na2SO3氧化成Na2SO4，方程式為Na2SO3+NaClO＝Na2SO4+NaCl。10m3 鹽水b中含NaClO的物質的量為 ，由方程式可知消耗Na2SO3的質量為1mol×126g/mol＝126g。若設需要10% Na2SO3溶液的質量為X，則有 ，解得x＝1760g，即至多添加10% Na2SO3溶液1.76kg。
答案：（1）NaOH
（2）2Cl－＋2H2O 2OH－＋H2↑＋Cl2↑
（3）氯氣與水反應：Cl2＋H2O HCl＋HClO，增大HCl的濃度可使平衡逆向移動，減少氯氣在水中的溶解，有利于氯氣的溢出。
（4）①Mg(OH)2
②2NH4＋＋3Cl2＋8OH－=8H2O＋6Cl－＋N2↑
③SO42－、Ca2＋
④1.76
15.（四川）(14分)
開發(fā)氫能是實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的需要。硫鐵礦(FeS2)燃燒產(chǎn)生的SO2通過下列碘循環(huán)工藝過程既能制H2SO4，又能制H2。
請回答下列問題：
(1)已知1 g FeS2完全燃燒放出7.1 kJ熱量，F(xiàn)eS2燃燒反應的熱化學方程式為______________。
(2)該循環(huán)工藝過程的總反應方程式為_____________。
(3)用化學平衡移動的原理分析，在HI分解反應中使用膜反應器分離出H2的目的是____________。
(4)用吸收H2后的稀土儲氫合金作為電池負極材料(用MH)表示)，NiO(OH)作為電池正極材料，KOH溶液作為電解質溶液，可制得高容量，長壽命的鎳氫電池。電池充放電時的總反應為：
NiO(OH)+MH Ni(OH)2+M
①電池放電時，負極的電極反應式為____________。
②充電完成時，Ni(OH)2全部轉化為NiO(OH)。若繼續(xù)充電將在一個電極產(chǎn)生O2，O2擴散到另一個電極發(fā)生電極反應被消耗，從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸，此時，陰極的電極反應式為______________
【解析】(1)反應方程式：4FeS2＋11O2=2Fe2O3＋8SO2，標出各物質的聚集狀態(tài)；在反應中4 mol FeS2的質量為m(FeS2)=4 mol×120 g?mol－1=480 g，放熱Q=480 g×7.1 kJ/g=3408 kJ，對應的熱化學方程式為：
4FeS2(s)＋11O2(g)=2Fe2O3(s)＋8SO2(g) ?H=－3408 kJ?mol－1。
(2)在反應器中發(fā)生反應：SO2＋I2＋2H2O=2HI＋H2SO4，在膜反應器中的反應為：2HI I2＋H2，將兩個方程式相加得：SO2＋2H2O=H2SO4＋H2。
(3)在膜分離器中發(fā)生反應：2HI I2＋H2，將H2分離出來有利于平衡向右移動，利于I2和H2的生成。
(4)①負極反應物MH失去電子，生成的H＋在堿性條件下生成H2O，電解反應式為：MH－e－＋OH－=H2O＋M。
②O2與MH發(fā)生反應，生成H2O和M，電極反應式為：4MH＋O2＋4e－=2H2O＋4M。
.【答案】(1)4FeS2(s)＋11O2(g)=2Fe2O3(s)＋8SO2(g) ?H=－3408 kJ?mol－1
(2)SO2＋2H2O=H2SO4＋H2
(3)促使平衡向右移動，有利于碘和氫氣的生成
(4)①MH－e－＋OH－=H2O＋M ②4MH＋O2＋4e－=2H2O＋4M
16.（四川）(15分)甲、乙、丙、丁、戊為原子序數(shù)依次增大的短周期元素。甲、丙處于同一主族，丙、丁、戊處于同一周期，戊原子的最外層電子數(shù)是甲、乙、丙原子最外層電子數(shù)之和。甲、乙組成的成見氣體X能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍；戊的單質與X反應能生成乙的單質，同時生成兩種溶于水均呈酸性的化合物Y和Z，0.1 mol/L的Y溶液pH＞1；丁的單質既能與丙元素最高價氧化物的水化物的溶液反應生成鹽L也能與Z的水溶液反應生成鹽；丙、戊可組成化合物M。
請回答下列問題：
⑴戊離子的結構示意圖為_______。
⑵寫出乙的單質的電子式：_______。
⑶戊的單質與X反應生成的Y和Z的物質的量之比為2:4，反應中被氧化的物質與被還原的物質的物質的量之比為________。
⑷寫出少量Z的稀溶液滴入過量L的稀溶液中發(fā)生反應的離子方程式：_________。
⑸按右圖電解M的飽和溶液，寫出該電解池中發(fā)生反應的總反應方程式：_______。將充分電解后所得溶液逐滴加入到酚酞試液中，觀察到得現(xiàn)象是__________。
【解析】甲、乙組成的常見氣體X能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，則X是NH3，甲是H，乙是N。甲、丙處于同一主族，并且丙的原子序數(shù)大于N，則丙是Na。根據(jù)戊原子的最外層電子數(shù)是甲、乙、丙原子的最外層電子數(shù)之和，則戊原子最外層電子數(shù)=1＋1＋5=7，則戊是Cl。戊的單質是Cl2，與NH3反應生成乙的單質N2和NH4Cl、HCl；并且0.1 mol?L－1的Y溶液的pH＞1，則Y是NH4Cl，Z是HCl。
丁的單質能與NaOH溶液反應，也能與HCl水溶液反應，則丁是Na，生成的鹽L是NaAlO2。丙、戊組成的化合物M為NaCl。
(1)Cl－的結構示意圖為： 。(2)乙單質N2的電子式為：
(3)NH3與Cl2反應的化學方程式：4NH3＋3Cl2=N2＋2NH4Cl＋4HCl，在反應中氨氣做還原劑，氯氣做氧化劑，被氧化的物質與被還原的物質之比為：2:3。
(4)將少量的鹽酸滴入過量NaAlO2溶液中發(fā)生反應的離子方程式為：AlO2－ ＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓。
(5)按右圖電解飽和氯化鈉溶液，反應的方程式為：2NaCl＋2H2O 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。電解后得到NaOH溶液，滴入酚酞溶液中，觀察到溶液變紅。
【答案】(1) (2) (3)2:3 ⑷AlO2－ ＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓
(5)2NaCl＋2H2O 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑ 酚酞溶液溶液變紅
17.（天津）（14分）工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O72―和CrO42―，它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的傷害，必須進行處理。常用的處理方法有兩種。
方法1：還原沉淀法
該法的工藝流程為
其中第①步存在平衡：2CrO42―（黃色）+2H+ Cr2O72―（橙色）+H2O
（1）若平衡體系的pH=2，則溶液顯 色.
（2）能說明第①步反應達平衡狀態(tài)的是 。
a．Cr2O72―和CrO42―的濃度相同
b．2v (Cr2O72―) =v (CrO42―)
c．溶液的顏色不變
（3）第②步中，還原1mol Cr2O72―離子，需要________mol的FeSO4?7H2O。
（4）第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH―(aq)
常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp＝c(Cr3+)?c3(OH―)＝10-32，要使c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH應調至 。
方法2：電解法
該法用Fe做電極電解含Cr2O72―的酸性廢水，隨著電解進行，在陰極附近溶液pH升高，產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀。
（5）用Fe做電極的原因為 。
（6）在陰極附近溶液pH升高的原因是（用電極反應解釋） 。
溶液中同時生成的沉淀還有 。
解析：（1）pH=2說明溶液顯酸性，平衡向正反應方向移動，Cr2O72―的濃度會增大，所以溶液顯橙色；
（2）在一定條件下的可逆反應里，當正反應速率和逆反應速率相等，反應物的濃度與生成物的濃度不再改變時，該可逆反應就到達化學平衡狀態(tài)，因此選項a不正確；在任何情況下Cr2O72―和CrO42―的反應速率之比總是滿足1：2，因此選項b也不正確；溶液顏色不再改變，這說明Cr2O72―和CrO42―的濃度不再發(fā)生改變，因此可以說明反應已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)，c正確。
（3）Cr2O72―中Cr的化合價是+6價，所以1mol Cr2O72―被還原轉移2×（6－3）＝6mol電子；Fe2+被氧化生成Fe3+，轉移1個電子，因此根據(jù)得失電子守恒可知需要FeSO4?7H2O的物質的量為6mol；
（4）由溶度積常數(shù)的表達式Ksp＝c(Cr3+)?c3(OH―)＝10-32可知，當c(Cr3+)＝10-5mol/L時，c(OH―)＝10-9mol/L，所以pH＝5。
（5） Cr2O72―要生成Cr(OH)3沉淀，必需有還原劑，而鐵做電極時，在陽極上可以失去電子產(chǎn)生Fe2+，方程式為Fe－2e－＝Fe2+。
（6）在電解池中陽離子在陰極得到電子，在溶液中由于H+得電子得能力強于Fe2+的，因此陰極是H+放電，方程式為2H++2e－＝H2↑，隨著電解的進行，溶液中的H+濃度逐漸降低，水的電離被促進，OH－濃度逐漸升高。由于Fe2+被Cr2O72―氧化生成Fe3+，當溶液堿性達到一定程度時就會產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀。
答案：（1）橙
（2）c
（3）6
（4）5
（5）陽極反應為Fe－2e－＝Fe2+，提供還原劑Fe2+
（6）2H++2e－＝H2↑ Fe(OH)3
18.（重慶）（14分）臭氧是一種強氧化劑，常用于消毒、滅菌等。
（1）O3與KI溶液反應生成的兩種單質是___________和_________。（填分子式）
（2）O3在水中易分解，一定條件下，O3的濃度減少一半所需的時間（t）如題29表所示。已知：O3的起始濃度為0.0216 mol/L。
①pH增大能加速O3分解，表明對O3分解起催化作用的是___________.
②在30°C、pH=4.0條件下，O3的分解速率為__________ mol/(L?min)。
③據(jù)表中的遞變規(guī)律，推測O3在下列條件下分解速率依次增大的順序為______.（填字母代號）
a. 40°C、pH=3.0 b. 10°C、pH=4.0 c. 30°C、pH=7.0
（3）O3 可由臭氧發(fā)生器（原理如題29圖）電解稀硫酸制得。
①圖中陰極為_____(填“A”或“B”)，其電極反應式為_____。
②若C處通入O 2 ，則A極的電極反應式為_____.
③若C處不通入O 2 ，D、E處分別收集到xL和有yL氣體(標準情況)，則E處收集的氣體中O 3 所占的體積分數(shù)為_____。(忽略 O 3 的分解)。
答案：（1）O2 I2
（2）①OH－；
②1.00×10－4
③b、a、c
（3）①2H＋＋2e－=H2↑
②O2＋4H＋＋4e－＝2H2O；
【解析】（1）臭氧具有強氧化性，能夠將KI中的I－氧化為碘單質，此反應中共有三種元素，其中K單質具有強還原性，因此不可能得到此單質，所以確定為得到氧氣。
（2）①pH越大，OH－濃度越大，判斷起催化作用的離子為OH－。
②由表格可知，題目給定條件下所用時間為108min，而臭氧濃度減少為原來的一半，即有 臭氧分解，速率為 ③所用時間越短，說明反應速率越快，因此確定溫度越高，pH越大，反應速率越快，且溫度對速率的影響較大些。
（3）①電解硫酸時，溶液中的OH－發(fā)生氧化反應生成氧氣和臭氧，因此產(chǎn)生氧氣和臭氧的一極為陽極，根據(jù)裝置中電極B處產(chǎn)生臭氧，則說明電極B為陽極，則A為陰極，硫酸溶液中的H＋在陰極放電生成氫氣。②若C處通入氧氣，則A極上產(chǎn)生的氫氣與氧氣反應生成水。③D處得到氫氣，E處生成氧氣和臭氧，每生成1molH2，可得到2mol電子，生成xL氫氣時，得到電子的物質的量為 ，每生成1molO2，可失去4mol電子，每生成1molO3，可失去6mol電子，根據(jù)得失電子守恒得 ，生成氧氣和臭氧的體積共yL，則 ，因此 。 ③
【2010高考試題】
1．（2010全國卷1）右圖是一種染料敏化太陽能電池的示意圖。電池的一個點極由有機光敏燃料（S）涂覆在 納米晶體表面制成，另一電極由導電玻璃鍍鉑構成，電池中發(fā)生的反應為：
（激發(fā)態(tài)）
下列關于該電池敘述錯誤的是：
A．電池工作時，是將太陽能轉化為電能
B．電池工作時， 離子在鍍鉑導電玻璃電極上放電
C．電池中鍍鉑導電玻璃為正極
D．電池的電解質溶液中I-和I3-的濃度不會減少
【解析】B選項錯誤，從示意圖可看在外電路中電子由負極流向正極，也即鍍鉑電極做正極，發(fā)生還原反應：I3-+2e-=3I-；A選項正確，這是個太陽能電池，從裝置示意圖可看出是個原電池，最終是將光能轉化為化學能，應為把上面四個反應加起來可知，化學物質并沒有減少；C正確，見B選項的解析；D正確，此太陽能電池中總的反應一部分實質就是：I3- 3I-的轉化（還有I2+I- I3-），另一部分就是光敏有機物從激發(fā)態(tài)與基態(tài)的相互轉化而已，所有化學物質最終均不被損耗！
【答案】B
2.（2010浙江卷）Li-Al/FeS電池是一種正在開發(fā)的車載電池，該電池中正極的電極反應式為： 2Li++FeS+2e-＝Li2S+Fe 有關該電池的下列中，正確的是
A.Li-Al在電池中作為負極材料，該材料中Li的化合價為+1價
B.該電池的電池反應式為：2Li+FeS＝Li2S+Fe
C.負極的電極反應式為Al-3e-=Al3+
D.充電時，陰極發(fā)生的電極反應式為：
解析：本題涵蓋電解池與原電池的主體內容，涉及電極判斷與電極反應式書寫等問題。根據(jù)給出的正極得電子的反應，原電池的電極材料Li-Al/FeS可以判斷放電時（原電池）負極的電極反應式為Al-3e-=Al3+。A、Li和Al分別是兩極材料。B、應有Al的參加。D、應當是陽極失電子反應。
答案：C
3.（2010廣東理綜卷）23.銅鋅原電池（如圖9）工作時，下列敘述正確的是
A 正極反應為：Zn―2e-=Zn2+
B電池反應為：Zn+Cu2+=Zn2+ +CU
C 在外電路中，電子從負極流向正極
D 鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液
解析：Zn是負極，故A錯；電池總反應和沒有形成原電池的氧化還原反應相同，故B正確；根據(jù)閉合回路的電流方向，在外電路中，電子由負極流向正極，故C正確；在溶液中，陽離子往正極移動，故D錯誤。
答案：BC
4.（2010安徽卷）11.某固體酸燃料電池以CaHSO4固體為電解質傳遞H＋，其基本結構見下圖，電池總反應可表示為：2H2＋O2＝2H2O，下列有關說法正確的是
A.電子通過外電路從b極流向a極
B.b極上的電極反應式為：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
C.每轉移0.1 mol電子，消耗1.12 L的H2
D.H＋由a極通過固體酸電解質傳遞到b極
答案：D
解析：首先明確a為負極，這樣電子應該是通過外電路由a極流向b，A錯；B選項反應應為O2+4e-+4H+=2H2O ; C沒有告知標準狀況。
5.（2010福建卷）11．鉛蓄電池的工作原理為： 研讀 右圖，下列判斷不正確的是
A．K 閉合時，d電極反應式：
B．當電路中轉移0．2mol電子時，I中消耗的 為0．2 mol
C．K閉合時，II中 向c電極遷移
D．K閉合一段時間后，II可單獨作為原電池，d電極為正極
【解析】K閉合時Ⅰ為電解池，Ⅱ為電解池，Ⅱ中發(fā)生充電反應，d電極為陽極發(fā)生氧化反應，其反應式為PbSO4 + 2H2O -2e- = PbO2 + 4H+ + SO42- 所以A正確。在上述總反應式中，得失電子總數(shù)為2e-，當電路中轉移0．2mol電子時，可以計算出Ⅰ中消耗的硫酸的量為0．2mol，所以B對。K閉合一段時間，也就是充電一段時間后Ⅱ可以作為原電池，由于c表面生成Pb，放電時做電源的負極，d表面生成PbO2，做電源的正極，所以D也正確。K閉合時d是陽極，陰離子向陽極移動，所以C錯。
答案：C
6.（2010江蘇卷）8．下列說法不正確的是
A．鉛蓄電池在放電過程中，負極質量減小，正極質量增加
B．常溫下，反應 不能自發(fā)進行，則該反應的
C．一定條件下，使用催化劑能加快反應速率并提高反應物的平衡轉化率
D．相同條件下，溶液中 、 、 的氧化性依次減弱
【答案】AC
【解析】本題主要考查的是相關的反應原理。A項，鉛蓄電池在放電過程中，負極反應為 其質量在增加；B項，該反應是典型的吸熱反應，在常溫下不能自發(fā)進行；C項，催化劑能改變反應速率，不一定加快，同時它不能改變轉化率；D項， 可知 的氧化性大于 ，綜上分析可知，本題選AC項。
7.（2010江蘇卷）11．右圖是一種航天器能量儲存系統(tǒng)原理示意圖。下列說法正確的是
A．該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉化
B．裝置Y中負極的電極反應式為：
C．裝置X能實現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生
D．裝置X、Y形成的子系統(tǒng)能實現(xiàn)物質的零排放，并能實現(xiàn)化學能與電能間的完全轉化
【答案】C
【解析】本題主要考查的是電化學知識。A項，在該裝置系統(tǒng)中，有四種能量轉化的關系，即太陽能、電能、化學能和機械能之間的相互轉化；B項，裝置Y為氫氧燃料電池，負極電極反應為H2 -2e- + 2OH- = 2H2O；C項，相當于用光能電解水，產(chǎn)生H2和O2，實現(xiàn)燃料（H2）和氧化劑（O2）的再生；D項，在反應過程中，有能力的損耗和熱效應的產(chǎn)生，不可能實現(xiàn)化學能和電能的完全轉化。綜上分析可知，本題選C項。
8.（2010天津卷）7．（14分）X、Y、Z、L、M五種元素的原子序數(shù)依次增大。X、Y、Z、L是組成蛋白質的基礎元素，M是地殼中含量最高的金屬元素。
回答下列問題：
⑴ L的元素符號為________ ；M在元素周期表中的位置為________________；五種元素的原子半徑從大到小的順序是____________________（用元素符號表示）。
⑵ Z、X兩元素按原子數(shù)目比l∶3和2∶4構成分子A和B，A的電子式為___，B的結構式為____________。
⑶ 硒（se）是人體必需的微量元素，與L同一主族，Se原子比L原子多兩個電子層，則Se的原子序數(shù)為_______，其最高價氧化物對應的水化物化學式為_______。該族2 ~ 5周期元素單質分別與H2反應生成l mol氣態(tài)氫化物的反應熱如下，表示生成1 mol硒化氫反應熱的是__________（填字母代號）。
a．+99.7 mol?L－1 b．+29.7 mol?L－1 c．－20.6 mol?L－1 d．－241.8 kJ?mol－1
⑷ 用M單質作陽極，石墨作陰極，NaHCO3溶液作電解液進行電解，生成難溶物R，R受熱分解生成化合物Q 。寫出陽極生成R的電極反應式：______________；由R生成Q的化學方程式：_______________________________________________。
解析：(1)X、Y、Z、L是組成蛋白質的四種元素且原子序數(shù)依次增大，故分別為：H、C、N、O元素；M是地殼中含量最高的元素，為Al，其在周期表的位置為第3周第ⅢA族；再根據(jù)五種元素在周期表的位置，可知半徑由大到小的順序是：Al＞C＞N＞O＞H。
(2) N和H 1：3構成的分子為NH3，電子式為 ；2：4構成的分子為N2H4，其結構式為 。
(3)Se比O多兩個電子層，共4個電子層，1→4電子層上的電子數(shù)分別為：2、8 、18、6，故其原子序數(shù)為34；其最高價氧化物對應的水化物的化學式類似H2SO4，為H2SeO4。
非金屬性越強，與氫氣反應放出的熱量越多，故2→5周期放出的熱量依次是：d、c、b、a，則第四周期的Se對應的是b。
(4)Al作陽極失去電子生成Al3+，Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2，2Al(OH)3 Al2O3+3H2O。
答案：
(1)O 第三周第ⅢA族 Al＞C＞N＞O＞H
(2)
(3) 34 H2SeO4 b
(4) Al-3e- Al3+ Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O。
命題立意：本題以元素的推斷為背景，綜合考查了元素符號的書寫、元素位置的判斷和原子半徑大小的比較；考查了電子式、結構式的書寫，元素周期律，和電極反應式、化學方程式的書寫，是典型的學科內綜合試題。
9.（2010山東卷）29．（12分）對金屬制品進行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。
（1）以下為鋁材表面處理的一種方法：
①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時常有氣泡冒出，原因是______（用離子方程式表示）。為將堿洗槽液中鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的______．。
a．NH3 b．CO2 c．NaOH d．HNO3
②以鋁材為陽極，在H2SO4 溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應為____。取少量廢電解液，加入NaHCO，溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是_____。
（2）鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時用銅而不用石墨作陽極的原因是______。
（3）利用右圖裝置，可以模擬鐵的電化學防護。
若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關K應置于______處。
若X為鋅，開關K置于M處，該電化學防護法稱為_______。
解析：(1) ①冒氣泡的原因是Al與NaOH反應了，方程式為：2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2；
使Al(OH)4-生成沉淀，最好是通入CO2，加HNO3的話，沉淀容易溶解。
②陽極是Al發(fā)生氧化反應，要生成氧化膜還必須有H2O參加，故電極反應式為：2Al+3H2O-6e - Al2O3+6H+；加入NaHCO3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，是由于廢電解液中含有Al3+，和HCO3-發(fā)生了互促水解。
(2)電鍍時，陽極Cu可以發(fā)生氧化反應生成Cu2+。
(3)鐵被保護，可以是做原電池的負極，或者電解池的陰極，故若X為碳棒，開關K應置于N處，F(xiàn)e做陰極受到保護；若X為鋅，開關K置于M處，鐵是做負極，稱為犧牲陽極保護法。
答案：
（1）①2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2；c
②2Al+3H2O-6e - Al2O3+6H+；因為 Al3+和HCO3-發(fā)生了互促水解；
Al3++3HCO3-== Al(OH)3↓+CO2↑
(2)陽極Cu可以發(fā)生氧化反應生成Cu2+
(3)N 犧牲陽極保護法。
10.（2010安徽卷）27.（14分）鋰離子電池的廣泛應用使回收利用鋰貨源成為重要課題：某研究性學習小組對廢舊鋰離子電池正極材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在鋁箔上）進行資源回收研究，設計實驗流程如下：
（1）第②步反應得到的沉淀X的化學式為 。
（2）第③步反應的離子方程式是 。
（3）第④步反應后，過濾Li2CO3所需的玻璃儀器有 。
若過濾時發(fā)現(xiàn)濾液中有少量渾濁，從實驗操作的角度給出兩種可能的原因：
、 。
（4）若廢舊鋰離子電池正極材料含LiNB2O4的質量為18.1 g第③步反應中加入20.0mL3.0mol?L-1的H2SO4溶液。定正極材料中的鋰經(jīng)反應③和④完全為Li2CO3,剩至少有 Na2CO3參加了反應。
答案：（1）Al(OH)3
(2)4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O
(3) 漏斗 玻璃棒 燒杯 ； 濾紙破損、濾液超過濾紙邊緣等
（4）5.3
解析：第一步就是鋁溶解在氫氧化鈉溶液中 第二步就是偏鋁酸鈉與二氧化碳生成氫氧化鋁，第三步是氧化還原反應，注意根據(jù)第一步反應LiMn2O4不溶于水。
第（4）小題計算時要通過計算判斷出硫酸過量。
11.（2010四川理綜卷）27．(16分)
碘被稱為“智力元素”，科學合理地補充碘可防止碘缺乏病。
碘酸鉀(KIO3)是國家規(guī)定的食鹽加碘劑，它的晶體為白色，可溶
于水。碘酸鉀在酸性介質中與過氧化氫或碘化物作用均生成單質
碘。以碘為原料，通過電解制備碘酸鉀的實驗裝置如右圖所示。
請回答下列問題：
(1)碘是 (填顏色)固體物質，實驗室常用
方法來分離提純含有少量雜質的固體碘。
(2)電解前，先將一定量的精制碘溶于過量氫氧化鉀溶液，溶解時發(fā)生反應：
3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，將該溶液加入陽極區(qū)。另將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū)，電解槽用水冷卻。
電解時，陽極上發(fā)生反應的電極反應式為 ；陰極上觀察到的實驗現(xiàn)象是 。
(3)電解過程中，為確定電解是否完成，需檢驗電解液中是否有I―。請設計一個檢驗電解液中是否有I―的實驗方案，并按要求填寫下表。
要求：所需藥品只能從下列試劑中選擇，實驗儀器及相關用品自選。
試劑：淀粉溶液、碘化鉀淀粉試紙、過氧化氫溶液、稀硫酸。
實驗方法實驗現(xiàn)象及結論
(4)電解完畢，從電解液中得到碘酸鉀晶體的實驗過程如下：
步驟②的操作名稱是 ，步驟⑤的操作名稱是 。步驟④洗滌晶體的目的是
。
答案：（1）紫黑色 升華
（2）
有氣泡產(chǎn)生
（3）
實驗方法實驗現(xiàn)象及結論
取少量陽極區(qū)電解液于試管中，加稀硫酸酸化后加入幾滴淀粉試液，觀察是否變藍。如果不變藍，說明無 。（如果
變藍，說明有 。）
（4）冷卻結晶 干燥 洗去吸附在碘酸鉀晶體上的氫氧化鉀等雜質
解析：（1）考查物質的物理性質，較容易。（2）陽極發(fā)生氧化反應失電子 。陰極區(qū)加入氫氧化鉀溶液，電解氫氧化鉀實質是電解水。（3）考查I-的檢驗此題借助與碘單質遇淀粉變藍色這一特性，要設法將碘離子轉化為碘單質。（4）考查實驗的基本操作。要求考生對整個流程分析透徹。
12.（2010重慶卷）29．（14分）釩（V）及其化合物廣泛應用于工業(yè)催化、新材料和新能源等領域．
（1）V2O5是接觸法制硫酸的催化劑．
①一定條件下， 與空氣反映t min后， 和 物質的量濃度分別為a mol/L和b mol/L, 則 起始物質的量濃度為 mol/L ；生成 的化學反應速率為 mol/(L?min) ．
②工業(yè)制硫酸，尾氣 用_______吸收．
（2）全釩液流儲能電池是利用不同價態(tài)離子對的氧化還原反應來實現(xiàn)化學能和電能相互轉化的裝置，其原理如題29圖所示．
①當左槽溶液逐漸由黃變藍，其電極反應式為 ．
②充電過程中，右槽溶液顏色逐漸由 色變?yōu)?色．
③放電過程中氫離子的作用是 和 ；充電時若轉移的電子數(shù)為3.01 1023個，左槽溶液中n(H+)的變化量為 ．
答案：
（1）① ； ②氨水
（2）①
②綠 紫
③參與正極反應; 通過交換膜定向移動使電流通過溶液；0.5mol
【解析】本題考查以釩為材料的化學原理題，涉及化學反應速率和電化學知識。
由S守恒可得， 的起始濃度為（a+b）mol/L。 的速率為單位時間內 濃度的變化，即b/tmol/(L?min)。 可以用堿性的氨水吸收。
①左槽中，黃變藍即為 生成 ，V的化合價從+5降低為+4，得一個電子，0原子減少，從圖中知，其中 發(fā)生了移動，參與反應，由此寫成電極反應式。②作為原電池，左槽得電子，而右槽失電子。充電作為電解池處理，有槽中則為得電子，對應化合價降低，即為 生成 ，顏色由綠生成紫。③由電極反應式知， 參與了反應。溶液中離子的定向移動可形成電流。n=N/NA=3.01× /6.02× =0.5mol。
【2009高考試題】
1、（上海）13．右圖裝置中，U型管內為紅墨水，a、b試管內分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時間。下列有關描述錯誤的是
A．生鐵塊中的碳是原電池的正極
B．紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋?br>C．兩試管中相同的電極反應式是：
D．a(chǎn)試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕
【答案】B
【解析】生鐵塊在食鹽水和氯化銨溶液中均能形成原電池，生鐵塊中的碳為正極，鐵為負極，電極反應式為 ，所以A、C對。其中氯化銨溶液顯酸性，發(fā)生析氫腐蝕，而食鹽水顯中性，發(fā)生吸氧腐蝕，所以相同條件下，析氫腐蝕的速率幣吸氧腐蝕的快，所以紅墨水兩邊液面左高右低，所以B錯D對。
2、（海南）15．(9分)
Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4―SOCl2。電池的總反應可表示為：4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。
請回答下列問題：
(1)電池的負極材料為 ，發(fā)生的電極反應為 ；
(2)電池正極發(fā)生的電極反應為 ；
(3)SOCl2易揮發(fā)，實驗室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中，實驗現(xiàn)象是 ，反應的化學方程式為 ；
(4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進行，原因是 。
【答案】
【答案】(1)鋰 Li―e―=Li+；
(2)2 SOCl2+4 e―=4Cl―+S+SO2
(3) 出現(xiàn)白霧，有剌激性氣味的氣體生成 SOCl2+H2O=2HCl↑+ SO2↑
(4)鋰是活潑金屬，易與水、氧等反應，SOCl2也可與水反應
【解析】(1)Li在電池反應中失電子,根據(jù)電子流出的一極是負極,故Li是負極,發(fā)生的電極反應式為Li―e―=Li+；(2)SOCl2電池反應中得電子為正極反應物，其電極反應式為
2 SOCl2+4 e―=4Cl―+S+SO2
(3) SOCl2與水強烈水解生成二氧化硫和HCl，HCl與水形成大量的白霧，故出現(xiàn)白霧同時聞到剌激性氣味的氣體生成。反應的化學方程式為SOCl2+H2O=2HCl↑+ SO2↑
(4)由于鋰是活潑的金屬與水、氧等反應，SOCl2能與水反應，所以組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進行。
3、（廣東）10．出土的錫青銅（銅錫合金）文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說法正確的是
A．錫青銅的熔點比純銅高
B．在自然環(huán)境中，錫青銅中的錫對銅起保護作用
C．錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快
D．生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學腐蝕過程，但不是化學反應過程
【答案】BC
【解析】錫青銅合金具有合金的特性，熔點比任何一種純金屬的低，A錯；由于錫的活潑性強于銅，故在形成電化學腐蝕時，錫對銅起到了保護作用，B正確；潮濕的環(huán)境更利于金屬的電化學腐蝕，C正確；電化學腐蝕過程中涉及電子的轉移，又有新物質生成，屬于化學反應過程，D錯。
4、（福建）11. 控制適合的條件，將反應
設計成如右圖所示的原電池。下列判斷不正確的是
A. 反應開始時，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應
B. 反應開始時，甲中石墨電極上Fe3+被還原
C. 電流計讀數(shù)為零時，反應達到化學平衡狀態(tài)
D. 電流計讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固定，乙中石墨電極為負極
【答案】D
【解析】乙中I－失去電子放電，故為氧化反應，A項正確；由總反應方程式知，F(xiàn)e3＋被還原成Fe2＋，B項正確；當電流計為零時，即說明沒有電子發(fā)生轉移，可證明反應達平衡，C項正確。加入Fe2＋，導致平衡逆向移動，則Fe2＋失去電子生成Fe3＋，而作為負極，D項錯。
5、（浙江）12.市場上經(jīng)常見到的標記為Li-ion的電池稱為“鋰離子電池”。它的負極材料是金屬鋰和碳的復合材料（碳作為金屬鋰的載體），電解質為一種能傳導Li的高分子材料。這種鋰離子電池的電池反應為：Li+2Li
下列說法不正確的是
A．放電時，負極的電極反應式：Li-e=Li
B．充電時，Li 既發(fā)生氧化反應又發(fā)生還原反應
C．該電池不能用水溶液作為電解質
D．放電過程中Li向負極移動
【答案】D
【解析】A項，Li從零價升至正價，失去電子，作為負極，正確；B項，反應逆向進行時。反應物只有一種，故化合價既有升，又有降，所以既發(fā)生氧化反應又發(fā)生還原反應，正確；C項，由于Li可以與水反應，故應為非水材料，正確；D項，原電池中陽離子應遷移至正極失電子，故錯。
6.（廣東理基）25．鋼鐵生銹過程發(fā)生如下反應：
①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2；
②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。
6、下列說法正確的是
A．反應①、②中電子轉移數(shù)目相等
B．反應①中氧化劑是氧氣和水
C．與銅質水龍頭連接處的鋼質水管不易發(fā)生腐蝕
D．鋼鐵在潮濕的空氣中不能發(fā)生電化學腐蝕
【答案】A
【解析】①②反應中消耗O2的量相等，兩個反應也僅有O2作為氧化劑，轉移電子數(shù)相等，A正確。①中H2O的H、O兩元素的化合價沒有變，不作氧化劑，B錯誤；銅和鋼形成原電池，腐蝕速度加快，C錯誤；鋼鐵在潮濕的空氣的中易發(fā)生吸氧腐蝕，屬于電化學腐蝕， D錯誤。
7、（廣東理基）34．下列有關電池的說法不正確的是
A．手機上用的鋰離子電池屬于二次電池
B．銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極
C．甲醇燃料電池可把化學能轉化為電能
D．鋅錳干電池中，鋅電極是負極
【答案】B
【解析】鋰離子電池可以反復充電使用，屬于二次電池，A正確；銅鋅原電池中銅為正極，故電流為銅流向鋅，而電子是由鋅流向銅，B錯誤；電池的實質是化學能轉化成電能，C項正確；Zn失去電子生成Zn2＋，作為負極，D項正確。
8、（廣東）14．可用于電動汽車的鋁-空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液，鋁合金為負極，空氣電極為正極。下列說法正確的是
A．以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時，正極反應都為：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
B．以NaOH溶液為電解液時，負極反應為：Al＋3OH－－3e＝Al(OH)3
C．以NaOH溶液為電解液時，電池在工作過程中電解液的pH保持不變
D．電池工作時，電子通過外電路從正極流向負極
【答案】A
【解析】由于電解質溶液顯堿性，所以該燃料電極的正極反應為：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－，A對；鋁作負極，負極反應應該是鋁失去電子變?yōu)殇X離子，在氫氧化鈉的溶液中鋁離子會跟過量的堿反應生成偏鋁酸跟，因此負極反應為：Al＋4OH－－3e＝AlO2――+ 2H2O，B錯；
該電池的總反應為：4Al＋3O2＋4OH－= 4AlO2――+ 2H2O，反應過程中消耗了堿，溶液PH降低，C錯；電池工作時，電子從負極出來經(jīng)過外電路流到正極，D錯.
9、（上海）11．茫茫黑夜中，航標燈為航海員指明了方向。航標燈的電源必須長效、穩(wěn)定。我國科技工作者研制出以鋁合金、Pt-Fe合金網(wǎng)為電極材料的海水電池。在這種電池中
①鋁合金是陽極 ②鋁合金是負極
③海水是電解液 ④鋁合金電極發(fā)生還原反應
A．②③ B．②④
C．①③ D．①④
【答案】A
【解析】鋁合金、Pt-Fe合金網(wǎng)為電極材料的海水電池中，鋁作負極，Pt-Fe合金作正極，海水是電解液，答案為A。
10、（天津）10.（14分）氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置。下圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉，附氣體的能力強，性質穩(wěn)定，請回答：
（1）氫氧燃料電池的能量轉化主要形式是 ，在導線中電子流動方向為 �。ㄓ胊、b 表示）。
（2）負極反應式為 。
（3）電極表面鍍鉑粉的原因為
（4）該電池工作時，H2和O2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷提供電能。因此，大量安全儲氫是關鍵技術之一金屬鋰是一種重要的儲氫材料，吸氫和放氫原理如下：
Ⅰ.2Li+H2 2LiH
Ⅱ.LiH+H2O==LiOH+H2↑
①反應Ⅰ中的還原劑是 ，反應Ⅱ中的氧化劑是 。
②已知LiH固體密度為0.82g/cm3。用鋰吸收224L（標準狀況）H2，生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為 。
③由②生成的LiH與H2O作用放出的H2用作電池燃料，若能量轉化率為80％，則導線中通過電子的物質的量為 。
【答案 】
（1）由化學能轉變?yōu)殡娔?由a到b
（2） 或
（3）增大電極單位面積吸附 、 分子數(shù)，加快電極反應速率
（4）①
② 或
③32
解析：（1）原電池的實質為化學能轉化成電能。總反應為2H2 + O2 =2H2O，其中H2從零價升至+1價，失去電子，即電子從a流向b。
（2）負極為失去電子的一極，即H2失電子生成H＋，由于溶液是堿性的，故電極反應式左右應各加上OH－。
（3）鉑粉的接觸面積大，可以加快反應速率。
（4）由題意可知，此裝置為原電池，為化學能轉化為電能的裝置。在原電池中氫氣失去電子，發(fā)生氧化反應，因此電子由氫氣電極流向氧氣電極。氫氣發(fā)生氧化反應，為電源的負極，電解質溶液為堿性，陰離子OH―向負極移動，在負極消耗。所有的金屬沒有氟價，所以在LiH中，Li的化合價為+1，H的化合價為-1，所以還原劑為Li，而氧化劑則為H2O（H元素的化合價降低）。
由方程式得，2LiH~H2，所以生成LiH的物質的量為 ，因此LiH的體積為 ，因此生成LiH的體積與吸收氫氣的體積比為 。
LiH~H2，所以生成氫氣的物質的量為20mol，若轉化率為80%，則原電池消耗氫氣為16mol，1molH2可失去2mole―，因此轉移電子的物質的量為32mol。
11、（安徽）12.Cu2O是一種半導體材料，基于綠色化學理念設計的制取.Cu2O的電解池示意圖如下，點解總反應：2Cu+H2O==Cu2O+H2O 。下列說法正確的是
A.石墨電極上產(chǎn)生氫氣
B.銅電極發(fā)生還原反應
C.銅電極接直流電源的負極
D.當有0.1mol電子轉移時，有0.1molCu2O生成。
【答案】A
【解析】由電解總反應可知，Cu參加了反應，所以Cu作電解池的陽極，發(fā)生氧化反應，B選項錯誤；石墨作陰極，陰極上是溶液中的H＋反應，電極反應為：2H＋＋2e－=H2↑，A選項正確；陽極與電源的正極相連，C選項錯誤；陽極反應為2Cu＋2OH－－2e－=Cu2O＋H2O，當有0.1mol電子轉移時，有0.05molCu2O生成，D選項錯誤。
12、（全國1）28．(15分)
下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放100 5.00％的 溶液、足量的 溶液和l00 10.00％的 溶液．電極均為石墨電極。
(1)接通電源，經(jīng)過一段時間后，測得丙中 濃度為10.47％，乙中c電極質量增加。據(jù)此回答問題：
①電源的N端為 極；
②電極b上發(fā)生的電極反應為 ；
③列式計算電極b上生成的氣體在標準狀況下的體積：
;
④電極c的質量變化是 ；
⑤電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化，簡述其原因：
甲溶液 ；
乙溶液 ；
丙溶液 ；
(2)如果電解過程中銅全部析出．此時電解能否繼續(xù)進行，為什么?
。
答案：
（1）①正極 ②4OH－-4e－=2H2O + O2↑。③2.8L ④16g ⑤甲增大，因為相當于電解水；乙減小，OH－放電， H＋增多。丙不變，相當于電解水。
(2)可以 因為CuSO4溶液已轉變?yōu)镠2SO4溶液，反應也就變?yōu)樗碾娊夥磻?br>解析：
（1）①乙中C電極質量增加，則c處發(fā)生的反應為：Cu2＋+2e－=Cu，即C處為陰極，由此可推出b為陽極，a為陰極，M為負極，N為正極。丙中為K2SO4，相當于電解水，設電解的水的質量為xg。由電解前后溶質質量相等有，100×10%=（100-x）×10.47%，得x=4.5g，故為0.25mol。由方程式2H2+O2 2H2O可知，生成2molH2O，轉移4mol電子，所以整個反應中轉化0.5mol電子，而整個電路是串聯(lián)的，故每個燒杯中的電極上轉移電子數(shù)是相等的。②甲中為NaOH，相當于電解H2O，陽極b處為陰離子OH－放電，即4OH－-4e－=2H2O + O2↑。③轉移0.5mol電子，則生成O2為0.5/4=0.125mol，標況下的體積為0.125×22.4=2.8L。④Cu2＋+2e－=Cu，轉移0.5mol電子，則生成的m(Cu)=0.5/2 ×64 =16g。⑤甲中相當于電解水，故NaOH的濃度增大，pH變大。乙中陰極為Cu2＋放電，陽極為OH－放電，所以H＋增多，故pH減小。丙中為電解水，對于K2SO4而言，其pH幾乎不變。（2）銅全部析出，可以繼續(xù)電解H2SO4，有電解液即可電解。
13、（重慶）26.（14分）工業(yè)上電解飽和食鹽能制取多種化工原料，其中部分原料可用于制備多晶硅。
（1）題26圖是離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖，電解槽陽極產(chǎn)生的氣體是 ；NaOH溶液的出口為 （填字母）；精制飽和食鹽水的進口為 （填字母）；干燥塔中應使用的液體是 。
（2）多晶硅主要采用SiHCl3還原工藝生產(chǎn)，其副產(chǎn)物SiCl4的綜合利用收到廣泛關注。
①SiCl4可制氣相白炭黑（與光導纖維主要原料相同），方法為高溫下SiCl4與H2和O2反應，產(chǎn)物有兩種，化學方程式為 。
②SiCl4可轉化為SiHCl3而循環(huán)使用。一定條件下，在20L恒容密閉容器中的反應：
3 SiCl4（g）+2 H2（g）+Si（g） 4 SiHCl3（g）
達平衡后，H2與SiHCl3物質的量濃度分別為0.140mol/L和0.020mol/L，若H2全部來源于離子交換膜法的電解產(chǎn)物，理論上需消耗純NaCl的質量為 kg。
（3）采用無膜電解槽電解飽和食鹽水，可制取氯酸鈉，同時生成氫氣，現(xiàn)制得氯酸鈉213.0kg，則生成氫氣 （標準狀況）。
【答案】⑴①氯氣；a；d；濃硫酸 ⑵①SiCl4+2H2+O2 SiO2+4HCl ②0.35 ⑶134.4
【解析】電解飽和氯化鈉溶液時，溶液中的陽離子Na+和H+ 向陰極移動，且氧化性較強的H+首先放電發(fā)生還原反應，生成氫氣，陰極附近的溶液因消耗氫離子使溶液顯堿性，與Na+形成NaOH溶液，陰離子Cl―和OH―向陽極移動，還原性較強的陰離子Cl―首先放電，發(fā)生氧化反應生成氯氣。
根據(jù)方程式可得：H2~2SiHCl3，生成的SiHCl的物質的量濃度為0.020mol/L，所以參加反應的氫氣的物質的量濃度為0.01mol。剩余氫氣的物質的量為0.14mol/L，則共需要氫氣的物質的量濃度為0.15mol/L，物質的量為3mol。由電解飽和NaCl的方程式可知，2NaCl~H2，則消耗NaCl的物質的量為6mol，質量為6mol×58.5g/mol=351g=0.35kg。根據(jù)化合價的變化可知，由Cl―生成1molNaClO3失去6mol電子，生成 NaClO3轉移電子的物質的量為12×103 mol電子，因此生成氫氣的物質的量為6×103 mol，在標況下氣體體積為134.4m3。
14、（山東）29.（12分）Zn-MnO2干電池應用廣泛，其電解質溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。
（1）該電池的負極材料是 。電池工作時，電子流向 （填“正極”或“負極”）。
（2）若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有雜質Cu2+，會加速某電極的腐蝕.其主要原因是 。欲除去Cu2+,最好選用下列試劑中的 （填代號）。
a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3?H2O
(3)MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應式是
。若電解電路中通過2mol電子，MnO2的理論產(chǎn)量為 。
【答案】（1）Zn（或鋅） 正極 （2）鋅與還原出來的Cu構成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕
b （3）2H++2e-→H2 ,87g
【解析】(1) 負極上是物質失電子的一極，從所提供物質來看應是Zn，Zn失電子經(jīng)外電路流向正極。（2）鋅與還原出來的Cu構成銅鋅原電池而加快鋅的腐蝕。除雜不要引入新雜質，所以應選用Zn將Cu2+置換為沉淀而除去。（3）陰極上發(fā)生得電子還原反應，從溶液中的成分來看應是H+得電子。由MnSO4～MnO2～2 e-,知通過2mol電子產(chǎn)生1molMnO2，質量為87g。
15、（北京）6．下列敘述不正確的是
A．鐵表面鍍鋅，鐵作陽極
B．船底鑲嵌鋅塊，鋅作負極，以防船體被腐蝕
C．鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應：
D．工業(yè)上電解飽和和食鹽水的陽極反應：
【答案】A
【解析】鋅比鐵活潑，故鋅為負極，鐵為正極，鋅失電子從而可防船體被腐蝕，故A項錯誤，B正確；C、D項均正確。
【2012高考押題】
1．家蠅的雌性信息素可用芥酸(來自菜籽油)與羧酸X在濃NaOH溶液中進行陽極氧化得到。電解總反應式為：
則下列說法正確的是( )
A．X為C2H5COOH
B．電解的陽極反應式為：C21H41COOH＋X－2e－＋2H2O?→C23H46＋2CO2－3＋6H＋
C．電解過程中，每轉移a mol電子，則生成0.5a mol雌性信息素
D．陰極的還原產(chǎn)物為H2和OH－
解析：A項根據(jù)原子守恒可判斷X為C2H5COOH；B項由于電解質溶液為濃NaOH，因此陽極反應式應為C21H41COOH＋X－2e－＋60H－?→C23H46＋2CO2－3＋4H2O；C項根據(jù)電解總反應可知每生成1 mol雌性信息素轉移2 mol電子，則C項正確；D項陰極的還原產(chǎn)物為H2，OH－并非氧化還原產(chǎn)物．
答案：AC
2．下列關于銅電極的敘述正確的是( )
A．銅鋅原電池中銅是負極
B．用電解法精煉粗銅時，粗銅作陰極
C．在鍍件上電鍍銅時可用金屬銅做陽極
D．電解稀硫酸制H2和O2時銅做陽極
解析：銅鋅原電池中鋅活潑，鋅做負極；電解精煉銅時，粗銅中的銅失去電子，做陽極；電鍍銅時，應選用銅片做陽極，鍍件做陰極，含有銅離子的溶液做電鍍液。電解稀硫酸時，銅做陽極，失電子的是銅而不是溶液中的OH－，因而得不到氧氣。
答案：C
3．普通水泥在固化過程中自由水分子減少并產(chǎn)生Ca(OH)2，溶液呈堿性。根據(jù)這一特點，科學家發(fā)明了電動勢(E)法測水泥初凝時間，此法的原理如圖所示，反應的總方程式為：2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag。
下列有關說法不正確的是( )
A．工業(yè)上制備普通水泥的主要原料是黏土和石灰石
B．測量原理裝置圖中，Ag2O/Ag極發(fā)生氧化反應
C．負極的電極反應式為：2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O
D．在水泥固化過程中，由于自由水分子的減少，溶液中各離子濃度的變化導致電動勢變化
解析：A項工業(yè)上制備普通水泥的主要原料正確；B項測量原理裝置圖中，Ag2O/Ag極發(fā)生還原反應；C項負極材料Cu失電子，該電極反應式正確；D項在溶液中通過離子移動來傳遞電荷，因此各離子濃度的變化導致電動勢變化。
答案：B
4． LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對環(huán)境友好等優(yōu)點，可用于電動汽車。電池反應為：FePO4＋Li????放電充電LiFePO4，電池的正極材料是LiFePO4，負極材料是石墨，含Li＋導電固體為電解質。
下列有關LiFePO4電池說法正確的是( )
A．可加入硫酸以提高電解質的導電性
B．放電時電池內部Li＋向負極移動
C．充電過程中，電池正極材料的質量減少
D．放電時電池正極反應為：FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4
解析：加入的硫酸會和金屬鋰反應，A項錯誤；放電時，發(fā)生原電池反應，Li＋(在負極生成，帶正電荷)在電池內部向正極移動，B項錯誤；放電時，負極：Li－e－===Li＋，正極：FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4；充電時，陽極：LiFePO4－e－===FePO4＋Li＋，陰極：Li＋＋e－===Li，C、D兩項正確。
答案：CD
5．天津是我國研發(fā)和生產(chǎn)鋰離子電池的重要基地。鋰離子電池正極 材料是含鋰的二氧化鈷(LiCoO2)，充電時LiCoO2中Li被氧化，Li＋遷移并以原子形式嵌入電池負極材料碳(C6)中，以LiC6表示。電池反應
為LiCoO2＋C6????放電充電CoO2＋LiC6，下列說法正確的是( )
A．充電時，電池的負極反應為LiC6－e－===Li＋＋C6
B．放電時，電池的正極反應為CoO2＋Li＋＋e－===LiCoO2
C．羧酸、醇等含活潑氫的有機物可用作鋰離子電池的電解質
D．鋰離子電池的比能量(單位質量釋放的能量)低
解析：A項充電時，發(fā)生電解池反應，電池負極即為電解池陰極，發(fā)生還原反應：Li＋＋C6＋e－===LiC6；B項放電時，發(fā)生原電池反應，電池正極發(fā)生還原反應；C項含活潑氫的有機物作電解質易得電子；D項鋰相對原子質量小、密度最小，所以鋰離子電池的比能量高，故正確選項為B項。
答案：B
6．有人設計出利用CH4和O2的反應，用鉑電極在KOH溶液中構成原電池。電池的總反應類似于CH4在O2中燃燒，則下列說法正確的是( )
①每消耗1 mol CH4可以向外電路提供8 mol e－
②負極上CH4失去電子，電極反應式：CH4＋10OH－－8e－===CO2－3＋7H2O
③負極上是O2獲得電子，電極反應式為：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
④電池放電后，溶液pH不斷升高
A．①② B．①③ C．①④ D．③④
解析：本題是考查原電池原理在燃料電池中的具體應用，首先要判斷出電池的正負極，其方法是確定在該電極上發(fā)生的是失電子還是得電子反應，若發(fā)生的是失電子反應則是原電池的負極，反之是正極。CH4在鉑電極上發(fā)生類似于CH4在O2中的燃燒反應，即CH4→CO2，嚴格講生成的CO2還與KOH反應生成K2CO3，化合價升高，失去電子，是電池的負極，電極反應式為CH4－8e－＋10OH－===CO2－3＋7H2O，1 mol CH4參加反應有8 mol e－發(fā)生轉移，O2在正極上發(fā)生反應，獲得電子，電極反應為O2＋2H2O＋4e－===
4OH－。雖然正極產(chǎn)生OH－，負極消耗OH－，但從總反應CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O可看出是消耗KOH，所以電池放電時溶液的pH不斷下降，故①②正確，③④錯誤。
答案：A
7．如圖裝置中，A、B中電極為多孔的惰性電極；C、D為夾在濕的Na2SO4濾紙條上的鉑夾，a、b為電源兩極。在A、B中充滿KOH溶液后使其倒立于盛有KOH溶液的水槽中。切斷K1，閉合K2、K3，通直流電，電解一段時間后A、B中均有氣體產(chǎn)生，如圖所示。
(1)電源的a極為________(填“正極”或“負極”)。
(2)在濕的Na2SO4濾紙條中心滴KMnO4溶液，現(xiàn)象是
________________________________________________________________________。
(3)寫出A中電極反應式：_________________________________________________。
(4)若電解一段時間后A、B中均有氣體包圍電極。此時切斷K2、K3，閉合K1，電流表的指針發(fā)生偏轉，此時B極的電極反應式為_____________________________________。
解析：(1)由圖示得電解時B中產(chǎn)生氣體的體積是A中的2倍，而電解KOH溶液的本質是電解水，故A中生成的是氧氣，A為陽極，B為陰極；a為負極、b為正極；C作陰極、D作陽極。(2)MnO－4向陽極移動，故紫色移向D鉑夾。(3)A中是OH－放電。(4)中構成了氫氧燃料電池，KOH溶液作電解質溶液，B作負極，H2失去電子后與OH－結合生成水。
答案：(1)負極 (2)紫色向D鉑夾靠近 (3)4OH－－4e－===O2↑＋2H2O (4)H2－2e－＋2OH－===2H2O
8．(1)今有2H2＋O2=====KOH2H2O反應，構成燃料電池，則負極通的應是________，正極通的應是________，電極反應式為________________、________________。
(2)如把KOH改為稀H2SO4作電解質溶液，則電極反應式為____________________、____________________。
(1)和(2)的電解液不同，反應進行后，其溶液的pH各有何變化？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如把H2改為甲烷、KOH作導電物質，則電極反應式為：
____________________、____________________。
解析：根據(jù)電池反應式可知H2在反應中被氧化，O2被還原，因此H2應在負極上反應，O2應在正極上反應。又因為是堿性溶液，此時應考慮不可能有H＋參加或生成，故負極反應為：2H2＋4OH－－4e－===4H2O，正極反應為：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。若將導電物質換成酸性溶液，此時應考慮不可能有OH－參加或生成，故負極：2H2－4e－===4H＋，正極：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。由于前者在堿性條件下反應KOH量不變，但工作時H2O增多故溶液變稀堿性減弱，pH將變小。而后者為酸溶液，H2SO4的量不變，水增多，溶液酸性減弱，故pH將變大。如把H2改為甲烷，用KOH作導電物質，根據(jù)反應CH4＋2O2===CO2＋2H2O，則負極為發(fā)生氧化反應的CH4，正極為發(fā)生還原反應的O2，由于有KOH存在，此時不會有CO2放出。
答案：(1)H2 O2 負極：2H2＋4OH－－4e－===4H2O
正極：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(2)負極：2H2－4e－===4H＋
正極：O2＋4H＋＋4e－===2H2O (1)變小，(2)變大
(3)負極：CH4＋10OH－－8e－===CO2－3＋7H2O
正極：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－
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