专题8·电化学及其应用【2022考纲解读】原电池和电解池原理及应用一、考点归纳：从高考试题看，考察的知识点主要是：①原电池、电解池、电镀池的电极名称、电子流向及电极反响式；②根据原电池、电解池的电极变化判断金属活泼性强弱；③根据电解时电极变化判断电极材料或电解质种类；④新型电池的电极反响及应用；⑤有关电解产物的判断和计算。从题型看主要是选择题和填空题，其题型包括五判断、二写、一比较和三解释。⑴五判断是判断工作原理题型、判断电极、判断电子流向、判断电极上析出的产物、判断电极附近或整个溶液的酸碱性；⑵二写是书写电极反响式和总反响方程式；⑶一比较是利用电化学知识比较金属的活动性；⑷三解释是利用电化学知识解释电化学腐蚀、电化学防护和某些反响速率加快的原因。高考中对于电化学知识的几个考题类型：1、 比较金属活动性强弱2、 分析比较金属腐蚀的快慢3、 电极判断及产物的计算4、 溶液pH变化，浓度变化及其计算5、 实验设计6、 综合应用【考点回忆】考点一、原电池工作原理1．原电池的定义：把化学能转化为电能的装置叫原电池。2．形成条件：（1）活泼性不同的两电极：一个是较活泼的金属，另一个是较不活泼的金属、石墨（碳棒）或某些金属氧化物（如PbO2）。-25-/25\n（2）电解质溶液（3）形成闭合回路3．工作原理：原电池是利用能发生的氧化复原反响设计而成，较活泼的金属材料作为负极，失去电子，经外电路流向较不活泼金属，再经电解质溶液回到负极，构成闭合回路，电流反向流动。溶液中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。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）根据发生的反响判断：发生氧化反响的极为负极，发生复原反响的极为正极；（4）根据反响现象判断：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响，那么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．电极反响：（1）以铜-锌和稀硫酸组成的原电池为例说明：电极反响本质现象负极Zn－2e－=Zn2＋氧化反响溶解正极2H＋+2e－=H2↑复原反响气泡总反响Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑(2)书写电极反响式一般规律：①两极电极反响式中的电子得失数目保持相等。②看负极反响生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子能否共存，假设不能共存，那么该电解质溶液中的阴离子也要写入负极的电极反响式中。如Al－Cu－NaHCO3溶液构成的原电池中，因Al失去电子生成的Al3+能与HCO3－反响：Al3++3HCO3－=Al(OH)3-25-/25\n↓+3CO2↑，故铝电极（负极）上发生的反响为：Al－3e－+3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑，而不是仅仅写为：Al－3e－=Al3+。③当正极上的反响物质为O2时（吸氧腐蚀），要注意电解质溶液的性质。溶液为碱性时，电极反响式中不能出现H+；溶液为酸性时，电极反响式中不能出现OH－。④知道总反响式时，可以先分析此反响中的氧化反响或复原反响（即分析有关元素的化合价变化情况），再写出其离子反响方程式；将各反响式看作数学中的代数式，用总反响式减去较易写出一极（一般为负极）的电极反响式，即得另一极的电极反响式。⑤对于可逆电池反响，需要看清楚“充电、放电”的方向，放电过程是表达原电池原理，充电过程是表达电解池原理。6．原电池原理的应用：（1）设计化学电源：根据氧化复原反响的特点，将其拆成两个半反响：氧化反响和复原反响，分别作为原电池的负极反响式和正极反响式；假设发生氧化反响的物质为金属单质，那么用该金属作为负极材料，假设为气体或溶液中的某种离子，那么用惰性材料做负极；而作为正极的材料必须不如负极活泼，或为惰性电极；电解质溶液选择反响中的电解质即可，假设与电解质无关，那么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）判断反响速率：如在制取氢气的过程中，参加少量铜或硫酸铜可形成锌－铜原电池，使反响速率加快；（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。考点二、几种常见的电池1．几种常见的电池：（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、ZnCl2、MnO2呈糊状液为电解质溶液。电极反响式：-25-/25\n负极（锌筒）：Zn－2e－＝Zn2＋正极（石墨）：2NH4＋＋2e－＝2NH3↑＋H2↑2NH4＋＋2MnO2＋2e－＝2NH3↑＋Mn2O3＋H2O总反响：Zn＋2NH4＋＝Zn2＋＋2NH3↑＋H2↑Zn＋2NH4＋＋2MnO2＝Zn2＋＋2NH3↑＋Mn2O3＋H2O（2）铅蓄电池：Pb为负极，PbO2为正极，30%的H2SO4溶液为电解质溶液。负极Pb：Pb＋SO42－－2e－＝PbSO4正极PbO2：PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－＝PbSO4＋2H2O总反响：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O[来源:学_科_网]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，并在电极外表放电。（一般以KOH为电解质溶液）负极H2：2H2＋4OH――4e－＝4H2O正极O2：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－总反响：O2＋2H2＝2H2O（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，已知电池内Zn的氧化产物为ZnO，如：银-锌电池负极：Zn＋2OH――2e－＝ZnO＋H2O正极：Ag2O＋H2O＋2e－＝2Ag＋2OH－总反响：Ag2O＋Zn＝ZnO＋2Ag考点三、金属的腐蚀与防护1．金属的腐蚀：⑴化学腐蚀：金属或合金跟接触到的物质直接发生氧化复原反响而消耗的过程。-25-/25\n⑵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响而消耗的过程。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（不发生原电池反响）有电流产生（发生原电池反响）本质发生氧化——复原反响，金属被腐蚀氧化反响和复原反响分两极进展，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。[来源:学#科#网]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[来源:Z&xx&k.Com]电解质溶液溶有CO2的水溶液溶有O2的水溶液负极Fe负极反响Fe-2e-=Fe2+正极C正极反响2H++2e-=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C极上的电子结合成H2析出溶液Fe失电子成为Fe2+进入溶液，Fe失去的电子流入C极，O2在C极获得电子成为OH－进入溶液-25-/25\n最终腐蚀产物铁锈（Fe2O3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构造，如不锈钢。（2）金属外表覆盖保护层：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外表，形成原电池时，更活泼金属被腐蚀。4．金属腐蚀快慢的判断：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；考点四、电解池原理1．定义：电解池借助于电流引起氧化复原反响的装置，也就是把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。2．构成电解池的条件⑴电流必须是直流而不是交流⑵两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极，与电源的负极相连的电极叫做阴极。⑶电解质溶液或熔融态电解质。3．电解结果：在两极上有新物质生成。4．电解质导电的实质-25-/25\n对电解质溶液（或熔融态电解质）通电时，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，电解质的阳离子移向阴极得电子发生复原反响；电解质的阴离子移向阳极失去电子（有的是组成阳极的金属原子失去电子）发生氧化反响，电子从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源的正极。这样，电流就依靠电解质溶液（或熔融态电解质）里阴、阳离子的定向移动而通过溶液（或熔融态电解质），所以电解质溶液（或熔融态电解质）的导电过程，就是电解质溶液（或熔融态电解质）的电解过程。 5．原电池与电解池的区别 类型原电池电解池本质化学能转化为电能电能转化为化学能装置判断无外加电源有外加电源电极判断负极：复原性较强的极或电子流出的极正极：复原性较弱的极或电子流入的极阳极：与直流电源正极相连的极阴极：与直流电源负极相连的极电极上的反响（1）负极本身或复原剂失去电子发生氧化反响（2）正极：溶液中某些阳离子或氧化剂得到电子（1）阳极发生氧化反响即阳极金属或溶液中阴离子失去电子的反响（2）阴极本身不反响，溶液中的阳离子得到电子发生复原反响电子流向负极→外电路→正极电源负极→由导线→阴极→由溶液→阳极→电源正极电流方向正极→外电路→负极电源正极→由导线→阳极→由溶液→阴极→电源负极应用铅蓄电池电镀、精炼、冶金6．电解质溶液电解的类型(惰性电极)（1）电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐的电解-25-/25\n（2）电解电解质型：无氧酸（除HF外）、不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解（3）放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解（4）放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐溶液的电解7．用惰性电极电解电解质溶液的变化情况类型电极反响特点实例电解物质电解质溶液的浓度pH电解质溶液复原电解水型[来源:Zxxk.Com][来源:学#科#网]阴极：2H＋+2e－=H2↑[来源:学科网ZXXK][来源:学科网ZXXK]阳极：4OH--4e-=O2↑+2H2O[来源:学科网ZXXK][来源:Zxxk.Com]NaOH水[来源:学科网ZXXK]增大[来源:学科网]增大水[来源:Zxxk.Com]H2SO4水增大减小水Na2SO4水增大不变水电解电解质电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电HCl电解质减小增大氯化氢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8．电极产物的判断⑴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。⑵阳极产物的判断：①用铁、锌、铜、银等复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响。-25-/25\n②用石墨、金、铂等复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响。阴离子失电子。③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－＞（NO3－、SO42－等）⑶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，它们在阴极上放电的先后顺序是：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3+＞Cu2＋＞(H+)(酸中)＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2＋＞Zn2＋＞(H+)(水中)＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+9．以惰性电极电解电解质水溶液，分析电解反响的一般方法步骤为：⑴分析电解质水溶液的组成，找全离子并分为阴、阳两组；⑵分别对阴、阳离子排出放电顺序，写出两极上的电极反响式；考点五、电解原理的应用1．铜的电解精炼（1）电解法精炼铜的装置（如图）（2）电解法精炼铜的化学原理阳极（粗铜）：Cu－2e－=Cu2＋阴极（纯铜）：Cu2＋＋2e－=Cu说明：①以铜为材料做的电极属于活性电极。在一般的电解条件下，活性阳极先于电解质溶液中的成分发生氧化反响。②粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，位于金属活动性顺序铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等，也会同时失去电子，如：-25-/25\nZn－2e－=Zn2＋；Ni－2e－=Ni2＋但是它们的阳离子比铜离子难以复原，所以它们并不在阴极获得电子析出，而只是留在电解液里。而位于金属活动性顺序铜之后的银、金等杂质，因为给出电子的能力比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子溶解下来，当阳极上的铜失去电子变成离子溶解之后，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底，形成阳极泥（阳极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料）③用电解精炼法所得到的铜叫做电解铜，它的纯度可到达99.95%～99.98%。2．电镀（1）电镀的涵义电镀是应用电解原理在某些金属外表镀上一薄层其他金属或合金的过程。（2）电镀的目的电镀的目的主要是使金属增强抗腐蚀能力、增加美观和外表硬度。（3）电镀的原理电镀的原理与电解精炼铜的原理是一致的。电镀时，一般都是用含有镀层金属离子的电解质配成电镀液；把待镀金属制品浸入电镀液中与直流电源的负极相连，作为阴极；用镀层金属作为阳极，与直流电源正极相连。通入低压直流电，阳极金属溶解在溶液中成为阳离子，移向阴极，这些离子在阴极获得电子被复原成金属，覆盖在需要电镀的金属制品上。3．氯碱工业（1）电解饱和食盐水反响原理①实验步骤-25-/25\n按图装置，在U形管里倒入饱和食盐水，插入一根石墨棒作阳极，一根铁棒作阴极。同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液，并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。接通直流电源后，注意管内发生的现象。②实验现象阳极上有气泡逸出，气体呈黄绿色，有刺激性气味，使湿润的碘化钾淀粉试纸变为蓝色，阳极区溶液由无色变为黄绿色。阴极上有气泡逸出，气体无色、无味。阴极区溶液由无色变为浅红色，红色逐渐加深、区域逐渐扩大。③实验结论用惰性材料作阳极，电解食盐的饱和溶液，生成Cl2、H2和NaOH。阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑（放电顺序：Cl－>OH－）阴极：2H＋＋2e－=H2↑（放电顺序：H＋>Na＋）在上述反响中，由于H+在阴极上得到电子而生成H2，破坏了附近的水的电离平衡，促进了水继续电离，结果阴极区溶液里OH－的浓度增大而呈现碱性。总反响：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑（2）离子交换膜法制烧碱①离子交换膜电解槽的组成由阳极（金属钛网）、阴极（碳钢网）、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，电解槽由假设干个单元槽串联或并联组成。以以下图表示一个单元槽的示意图。-25-/25\n②阳离子交换膜的作用将电解槽隔成阴极室和阳极室，它只允许阳离子（Na＋）通过，而阻止阴离子（Cl－、OH－）和气体通过。这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能防止Cl2和NaOH作用生成NaClO而影响烧碱的质量。③离子交换膜法电解制烧碱的主要生产流程（如以以下图）例1、（2022上海）右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各参加生铁块，放置一段时间。以下有关描述错误的选项是A．生铁块中的碳是原电池的正极B．红墨水柱两边的液面变为左低右高C．两试管中相同的电极反响式是：D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀【答案】B【解析】生铁块在食盐水和氯化铵溶液中均能形成原电池，生铁块中的碳为正极，铁为负极，电极反响式为-25-/25\n，所以A、C对。其中氯化铵溶液显酸性，发生析氢腐蚀，而食盐水显中性，发生吸氧腐蚀，所以相同条件下，析氢腐蚀的速率币吸氧腐蚀的快，所以红墨水两边液面左高右低，所以B错D对。例2、Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反响可表示为：4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2。请答复以下问题：(1)电池的负极材料为，发生的电极反响为；(2)电池正极发生的电极反响为；(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是，反响的化学方程式为；(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进展，原因是。【答案】【解析】：(1)Li在电池反响中失电子,根据电子流出的一极是负极,故Li是负极,发生的电极反响式为Li—e—=Li+；(2)SOCl2电池反响中得电子为正极反响物，其电极反响式为2SOCl2+4e—=4Cl—+S+SO2-25-/25\n(3)SOCl2与水强烈水解生成二氧化硫和HCl，HCl与水形成大量的白雾，故出现白雾同时闻到剌激性气味的气体生成。反响的化学方程式为SOCl2+H2O=2HCl↑+SO2↑(4)由于锂是活泼的金属与水、氧等反响，SOCl2能与水反响，所以组装该电池必须在无水、无氧的条件下进展。例3、（2022广东）10．出土的锡青铜（铜锡合金）文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其外表。以下说法正确的选项是A．锡青铜的熔点比纯铜高B．在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比枯燥环境中快D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反响过程【答案】BC【解析】锡青铜合金具有合金的特性，熔点比任何一种纯金属的低，A错；由于锡的活泼性强于铜，故在形成电化学腐蚀时，锡对铜起到了保护作用，B正确；潮湿的环境更利于金属的电化学腐蚀，C正确；电化学腐蚀过程中涉及电子的转移，又有新物质生成，属于化学反响过程，D错。例4、（2022福建）11.控制适合的条件，将反响设计成如右图所示的原电池。以下判断不正确的选项是A.反响开场时，乙中石墨电极上发生氧化反响B.反响开场时，甲中石墨电极上Fe3+被复原C.电流计读数为零时，反响到达化学平衡状态D.电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固定，乙中石墨电极为负极-25-/25\n例5、（2022浙江）12.市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li的高分子材料。这种锂离子电池的电池反响为：Li+2Li以下说法不正确的选项是A．放电时，负极的电极反响式：Li-e=LiB．充电时，Li既发生氧化反响又发生复原反响C．该电池不能用水溶液作为电解质D．放电过程中Li向负极移动【答案】D【解析】A项，Li从零价升至正价，失去电子，作为负极，正确；B项，反响逆向进展时。反响物只有一种，故化合价既有升，又有降，所以既发生氧化反响又发生复原反响，正确；C项，由于Li可以与水反响，故应为非水材料，正确；D项，原电池中阳离子应迁移至正极失电子，故错。例6、（2022重庆）工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料，其中局部原料可用于制备多晶硅。-25-/25\n（1）题26图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是；NaOH溶液的出口为（填字母）；精制饱和食盐水的进口为（填字母）；枯燥塔中应使用的液体是。（2）多晶硅主要采用SiHCl3复原工艺生产，其副产物SiCl4的综合利用收到广泛关注。①SiCl4可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），方法为高温下SiCl4与H2和O2反响，产物有两种，化学方程式为。②SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下，在20L恒容密闭容器中的反响：3SiCl4（g）+2H2（g）+Si（g）4SiHCl3（g）达平衡后，H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L，假设H2全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为kg。（3）采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0kg，那么生成氢气（标准状况）。【答案】⑴①氯气；a；d；浓硫酸⑵①SiCl4+2H2+O2SiO2+4HCl②0.35⑶134.4【解析】电解饱和氯化钠溶液时，溶液中的阳离子Na+和H+向阴极移动，且氧化性较强的H+-25-/25\n首先放电发生复原反响，生成氢气，阴极附近的溶液因消耗氢离子使溶液显碱性，与Na+形成NaOH溶液，阴离子Cl—和OH—向阳极移动，复原性较强的阴离子Cl—首先放电，发生氧化反响生成氯气。根据方程式可得：H2~2SiHCl3，生成的SiHCl的物质的量浓度为0.020mol/L，所以参加反响的氢气的物质的量浓度为0.01mol。剩余氢气的物质的量为0.14mol/L，那么共需要氢气的物质的量浓度为0.15mol/L，物质的量为3mol。由电解饱和NaCl的方程式可知，2NaCl~H2，那么消耗NaCl的物质的量为6mol，质量为6mol×58.5g/mol=351g=0.35kg。根据化合价的变化可知，由Cl—生成1molNaClO3失去6mol电子，生成NaClO3转移电子的物质的量为12×103mol电子，因此生成氢气的物质的量为6×103mol，在标况下气体体积为134.4m3。【2022高考预测】纵观历年高考试题可发现，解可充电电池试题的关键在于能否正确书写电极反响式。书写电极反响式的关键是能否正确书写放电时的电极反响式。要正确书写放电时的电极反响式，既要弄清得失电子的物质，还要特别注意电极产物是否与电解质溶液共存，要写出实际存在的电极反响式。然后根据原电池的负极反响与电解池的阳极反响、原电池的正极反响与电解池的阴极反响互为逆反响，即可快速写出充电时的电极反响式。各电极反响式顺利写出以后，即可正确解题。测试题1．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反响是（）A.2H＋＋2e－===H2B.Fe2＋＋2e－===FeC.2H2O＋O2＋4e－===4OH－D.Fe3＋＋e－===Fe2＋解析：钢铁发生吸氧腐蚀，正极上是氧气得电子被复原的反响：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。答案：C2．家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反响是（）-25-/25\nA.4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3↓B.2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2↓C.2H2O＋O2＋4e－===4OH－D.Fe－3e－===Fe3＋解析：洗过的铁锅在空气中放置,可发生吸氧腐蚀。负极发生的反响为2Fe－4e－==2Fe2＋，正极发生的反响为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，总反响式为2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2，而Fe(OH)2又被O2氧化为红褐色的Fe(OH)3。答案：D3．铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是（）A.阴极B.正极C.阳极D.负极解析：电解池的两极分别命名为阴阳极，原电池的两极分别命名为正负极。铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中形成了原电池，其中锌失电子作原电池的负极。答案：D4．100mL浓度为2mol·L－1的盐酸跟过量的锌片反响，为加快反响速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是（）A.参加适量的3mol·L－1的盐酸B.参加数滴氯化铜溶液C.参加适量蒸馏水D.参加适量的氯化钠溶液5．随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进展集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是（）-25-/25\nA.利用电池外壳的金属材料B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D.回收其中的石墨电极解析：随着生产的开展和人们生活水平的提高，环境污染和环保问题已越来越受到人们重视，废电池中含有汞等多种重金属离子，极易对环境造成污染。答案：B6．钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反响是（）A.2H＋＋2e－H2B.2H2O＋O2＋4e－4OH－C.Fe－2e－Fe2＋D.4OH－－4e－2H2O＋O2解析：钢铁发生电化学腐蚀时，铁作负极被氧化，电极方程式为：Fe－2e－===Fe2＋。答案：C7．X、Y、Z、M代表四种金属元素，金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有氢气放出；假设电解Y2＋和Z2＋共存的溶液时，Y先析出；又知M2＋的氧化性强于Y2＋。那么这四种金属的活动性由强到弱的顺序为（）A.X>Z>Y>MB.X>Y>Z>MC.M>Z>X>YD.X>Z>M>Y解析：金属X和Z用导线连接放入稀H2SO4中，形成原电池，X溶讲解明金属活动性X>Z；电解Y2＋和Z2＋共存的溶液时，Y先析出，那么金属活动性Z>Y；离子的氧化性越强，其单质的金属活动性越弱，那么金属活动性Y>M，所以正确答案为A。答案：A8.将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为（）-25-/25\nA.1∶2∶3B.3∶2∶1C.6∶3∶1D.6∶3∶2解析：三个电解槽通过的电子数相等，设都通过6mol电子(此为参照数法)，那么析出金属钾、镁、铝的物质的量分别为6mol、3mol、2mol，所以比为6∶3∶2。答案：D9.天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴（LiCoO2），充电时LiCoO2中Li被氧化，Li＋迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C6）中，以LiC6表示。电池反响为LiCoO2+C6CoO2+LiC6，以下说法正确的选项是（）A．充电时，电池的负极反响为LiC6－e－==Li++C6B．放电时，电池的正极反响为CoO2+Li＋+e－==LiCoO2，C．羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质D．锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低10.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，那么对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的选项是（）A、a为正极，b为负极；NaClO和NaClB、a为负极，b为正极；NaClO和NaClC、a为阳极，b为阴极；HClO和NaClD、a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl解析：电解NaCl溶液得到Cl2、H2、NaOH是比较熟悉的，解题关键是从实物简图中获取信息，为了制较强杀菌能力的消毒剂，又不使Cl2逸散污染环境。因此Cl2-25-/25\n应由下端电极上产生，在上逸过程中，被NaOH较充分吸收，才能得到有较强杀菌能力的NaClO，所以b应是直流电源正极，B选项符合题要求。答案：B11.如以下图，X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无味的气体放出。符合这一情况的是（） a极板b极板 X电极 Z溶液A.Zn C 负极 CuSO4B.C C 负极 NaOHC.Ag Fe 正极 AgNO3D.Cu C 负极 CuCl212.用铂作电极电解一定浓度的以下物质的水溶液，电解完毕后，向剩余电解液中加适量水，能使溶液和电解前相同的是（）A.AgNO3 B.H2SO4 C.NaOH D.NaCl解析：审题知电极为惰性电极，关键句是“向剩余电解液中加适量水，能使溶液和电解前相同”，那就是要找选项中电解时只消耗了水的。A.AgNO3溶液电解时，Ag+放电，OH－放电，不是电解水B.H2SO4溶液电解时H+放电，OH－放电，实质是电解水C.NaOH溶液电解时H+放电，OH－放电，实质上是电解水D.NaCl溶液电解时，Cl－放电，H+放电，不是电解水答案：BC13．在一容器中放入海水，几种铁制品在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序是（）-25-/25\n①铁②镀锡的铁③镀锌的铁④镀铜的铁A．④>②>①>③B．②>①>③>④C．④>②>③>①D．③>②>④>①解析：此题考察的知识点是金属的锈蚀的原因及外界的影响．②、③、④的装置为原电池装置．③中铁为正极，被保护；②、④中铁为负极，均被腐蚀，但相对来说铁与铜的金属活动性较铁和锡的差异大，所以铁一铜原电池中的铁被腐蚀的快一些，①中的铁不纯而发生原电池的反响．答案：A14.右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。那么以下有关的判断正确的选项是A.a为负极、b为正极B.a为阳极、b为阴极C.电解过程中，d电极质量增加D.电解过程中，氯离子浓度不变解析：据电流的方向判断a为正极，b为负极，c为阳极，d为阴极。电解CuCl2溶液电极反响式为：阳极(c电极)2Cl－－2e－====Cl2↑，阴极(d电极)Cu2++2e－====Cu，故C正确。答案：C15.用惰性电极实现电解，以下说法正确的选项是A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小C.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶116.用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生bL氧气(标准状况)，从而可知M的相对原子质量为-25-/25\nA.B．C．D．解析：用惰性电极电解硝酸盐溶液时，两极发生的反响分别是：阳极4OH－－4e－====2H2O+O2↑，阴极Mx++xe－====M；设m为M的相对原子质量，根据电子守恒原理，得：m=。答案：C17.CuI是一种不溶于水的白色固体，它可由反响：2Cu2+＋4I－＝2CuI↓＋I2而得到.现以石墨为阴极，以Cu为阳极电解KI溶液，通电前电解液中参加少量酚酞和淀粉溶液.电解开场不久阴极区溶液呈红色，而阳极区溶液呈蓝色，对这个现象正确的解释是（ ）①阴极电极反响2H＋＋２e－＝H2↑使c（OH－）>c（H＋） ②阳极2Cu＋4I－―4e－＝2CuI↓＋2I2；I2遇淀粉变蓝 ③阳极Cu－2e－＝Cu2+，Cu2+显蓝色 ④阳极2I――2e－＝I2，I2遇淀粉变蓝A.①② B.①③C.①④ D.③④解析：以石墨为阴极，Cu为阳极电解KI溶液，通电一段时间后，阳极区溶液呈蓝色，说明有I2产生，I2遇淀粉显蓝色，即阳极2Cu＋4I－―4e－＝2CuI↓＋I2；而阴极区溶液变红，说明有碱生成，酚酞试液遇碱显红色，那么有2H＋＋2e－＝H2↑使c（OH－）>c（H＋）。综上所述，此题的答案为A答案：A18.用惰性电极分别电解以下各物质水溶液一段时间后，向剩余电解质溶液中参加适量水能使溶液恢复到电解前浓度的是（）-25-/25\nA.AgNO3B.HClC.NaClD.NaOH解析：电解一段时间后，向剩余溶液中加水，就能使溶液恢复到电解前的浓度，说明电解过程中消耗的是水，那么在两极上放电的离子只能是H+和OH-，那么溶液中的阳离子放电能力都不得大于H+，即阳离子不能为金属活动顺序表Zn之后的金属阳离子；同理，溶液中阴离子的放电能力也不得大于OH-。符合上述要求的常见物质有强碱、含氧酸和强碱对应的含氧酸盐。答案：D19.最近我国自主研制了一种新型燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了的晶体，它在高温下能传导。答复如下问题：（1）以丁烷（）代表汽油，这个电池放电时发生反响的化学方程式是_______________。（2）这个电池的正极发生的反响是_________________，负极发生的反响是________________，固体电解质里的移动方向是__________________，向外电路释放电子的电极是________________。解析：由于电解质晶体不参加反响，故放电时的反响即为丁烷（）与氧气的反响。电解质晶体传导的是，那么其正、负极反响中应有生成和参加，固体电解质里的移动方向是从正极移向负极，负极丁烷向外电路释放电子。故答案为：（1）；（2）从正极移向负极，负极向外电路释放电子。20.⑴美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源。氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转化为电能，而不经过热能中间形式。电极反响产生的水，经冷凝后又可作为宇航员的饮用水，发生的反响为：2H2+O2====2H2O，那么电极反响式分别为：负极，正极。-25-/25\n⑵如把KOH改为稀H2SO4作导电物质，那么电极反响式为、。⑴和⑵的电池液不同，反响进展后，其溶液的pH各有何变化？⑶如把H2改为甲烷，KOH作导电物质，那么电极反响式为、。如果用稀H2SO4作导电物质，那么电极反响式为、。分析：电解质溶液为碱性时，书写电极反响式可出现OH－，但不能出现H+；同样，电解质溶液为酸性时，书写电极反响式可出现H+，但不能出现OH－。-25-/25
