1、微专题七电化学 180【知识网络】 (本专题对应学生用书第3641页)【能力展示】能力展示1(2011新课标卷)铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为Fe+Ni2O3+3H2OFe(OH)2+2Ni(OH)2，下列有关该电池的说法不正确的是()A. 电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为FeB. 电池放电时，负极反应为 Fe+2OH-2e-Fe(OH)2 C. 电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D. 电池充电时，阳极反应为： 2Ni(OH)2+2OH-2e-Ni2O3 + 3H2O答案C解析由放电时的反应可以得出铁失去电子作负极，Ni2O3 得到电子作正极，A正确；电池放电时
2、负极反应为Fe+2OH-2e-Fe(OH)2，充电可以看作是放电的逆过程，即阴极为原来的负极，所以电池充电过程时阴极反应为Fe(OH)2+2e-Fe+2OH-，因此电池充电过程中，阴极附近溶液的pH会升高，B正确、C错；同理分析可知D正确。2(2013新课标卷)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，Ag2S被还原生成单质银 C. 该过程中总反应为2Al+3Ag2S6Ag+Al2S3 D. 黑色褪去的
3、原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl 答案B解析银器放在铝制容器中，由于铝的活泼性大于银，铝为负极，失电子，银为正极，银表面的Ag2S得电子，生成单质银，故银器质量减小，A错、B正确；Al2S3在溶液中不能存在，会发生双水解反应生成H2S和Al(OH)3，C错；黑色褪去是Ag2S转化为Ag而不是AgCl ，D错。3(2015新课标卷)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，其工作原理如下图所示。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C6H12O6+6O26CO2+
4、6H2O答案A解析C6H12O6中C元素的化合价由0价升高到CO2中的+4价，失去电子，是负极反应，A错；在微生物的作用下，该装置为原电池装置，反应速率加快，所以微生物促进了反应的发生，B正确；原电池中阳离子向正极移动，C正确；电池的总反应实质是葡萄糖的氧化反应，D正确。【考题分析】 年份试题知识点分值2011第11题原电池、电解池的工作原理，电极反应式6分2013第10题原电池原理、电池总反应式6分2015第11题原电池原理、电池总反应式6分【备考策略】由上表不难看出，在全国近五年的高考中，主要考查的是原电池、电解池的基本工作原理，涉及的知识点比较全面。在2016年的备考中要重点关注以下几个
5、方面的问题：1. 熟悉原电池、电解池的工作原理；2. 电解质不同，电极反应式的书写方法不同；3. 加强陌生电池的训练。展望2016年全国高考，原电池、电解池仍是高考的热点。1(2015河北模拟)利用右图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是()A. a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀B. 一段时间后，a管液面高于b管液面C. a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小D. a、b两处具有相同的电极反应式：Fe-2e-Fe2+答案C解析a管发生吸氧腐蚀，a处溶液的pH增大，b管发生析氢腐蚀，b处溶液的H+浓度减小，pH增大，故C项错。2(2015衡水模拟)
6、有一种燃料电池，所用燃料为H2和空气，电解质为熔融的K2CO3，电池的总反应式为2H2+O22H2O，负极反应式为H2+C-2e-H2O+CO2。该电池放电时，下列说法正确的()A. 正极反应为2H2O+O2+4e-4OH-B. C向负极移动C. 电子由正极经外电路流向负极D. 电池中C的物质的量将逐渐减少答案B解析该燃料电池燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3，总反应为2H2+O22H2O，负极反应为H2+C-2e-H2O+CO2，用总反应式减负极反应式得正极反应式：O2+2CO2+4e-2C，A错；原电池中，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，以形成闭合回路，B正确；外电路中电子由负极流向
7、正极，C错；根据总反应式可知，电池中C的物质的量不变，D错。3(2015广州调研)如右图所示的电化学装置，下列叙述正确的是()A. a和b用导线连接，电子由碳经过导线流向铁B. a和b用导线连接，铁电极的电极反应式：Fe-3e-Fe3+C. a、b分别连接直流电源正、负极，可以防止铁被腐蚀D. a、b分别连接直流电源负、正极，电压足够大时，Na+向铁电极移动答案C解析a和b用导线连接，铁作负极，电子由铁经过导线流向碳极，A错；铁电极的电极反应式：Fe-2e-Fe2+，B错；a、b分别连接直流电源正、负极，铁作阴极被保护，C正确；a、b分别连接直流电源负、正极，碳作阴极，铁作阳极，电解池中，阳离
8、子向阴极移动，即Na+向碳电极移动，D错。4(2015石家庄一模)某小组用右图装置进行实验，下列说法正确的是()A. 盐桥中的电解质可以用KClB. 闭合K，外电路电流方向为Fe电极石墨电极C. 闭合K，石墨电极上只生成铜D. 导线中流过0.15 mol电子时，加入5.55 g Cu2(OH)2CO3，CuSO4溶液可恢复原组成答案D解析由于KCl能和AgNO3产生沉淀，因此盐桥中的电解质不能用KCl，A错； 闭合K，铁比银活泼为负极，与铁相连的石墨为阴极，所以外电路电流方向：石墨电极Fe电极，B错；闭合K，与铁相连的石墨为阴极，发生还原反应：Cu2+2e-Cu析出Cu、2H+2e-H2放出氢
9、气，C错；CuSO4溶液中n(Cu2+)=0.05 mol，完全消耗时转移电子数为0.1 mol，导线中流过0.15 mol e-说明水也参与了电解，电解CuSO4的总反应：2Cu2+2H2O2Cu+O2+4H+，溶液中减少的是2Cu和O2(相当于2CuO)，需要补充0.05 mol CuO，电解水的总反应：2H2O2H2+O2，转移电子数为0.05 mol，因此消耗0.025 mol的H2O，Cu2(OH)2CO3可写为2CuOH2OCO2，所以加入0.025 mol222 gmol-1=5.55 g Cu2(OH)2CO3，CuSO4溶液可恢复原组成，D正确。1. 若要保护金属制品，则应该
10、使金属制品作原电池或电解池的什么极? 2.氢氧燃料电池分别在酸性、碱性、熔融氧化物、碳酸盐作电解质时的电极反应式相同吗?分别写出其电极反应式。【能力提升】能力提升电化学电化学中的热点1. 电极的确定原电池电解池(1) 根据反应本质判断电极负极：发生氧化反应正极：发生还原反应阳极：发生氧化反应阴极：发生还原反应(2) 根据电子、离子移动方向判断电极负极：电子流出的电极；阴离子移向的电极正极：电子流入的电极；阳离子移向的电极阳极：电子从阳极流向外电路；阴离子移向的电极阴极：电子流入的电极，阳离子移向的电极(3) 根据电极现象判断电极负极：被腐蚀、被溶解的电极正极：表面有物质析出或有气体产生的电极阳
11、极：被溶解或有氧气生成的电极阴极：有金属析出或有氢气生成的电极2. 电化学装置图题归纳装置图突破口说明(2015上海)研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示海水作电解质，较活泼的金属作负极，负极被腐蚀，正极被保护d为石墨(铁被腐蚀)负极：Fe-2e-Fe2+正极：O2+2H2O+4e-4OH-d为锌块(铁被保护)负极(Zn)：Zn-2e-Zn2+正极(Fe)：O2+2H2O+4e-4OH-(2014上海)如图所示，把铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U形管中K1闭合，K2打开原电池Fe为负极K2闭合，K1打开电解池Fe为阴极K1闭合，K2打开(铁被腐蚀)负极：Fe-2e-Fe2+正极：2H2O
12、+O2+4e-4OH-K2闭合，K1打开(铁被保护)阴极：2H2O+2e-H2+2OH-阳极：2Cl-2e-Cl2(2014海南)Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2Li+MnO2b为正极Li作负极MnO2作正极负极：Li-e-Li+正极：MnO2+e-+Li+LiMnO2电极Li能与水反应，不能用水作电解质 (2014福建)某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag+Cl22AgCl电池总反应为2Ag+Cl22AgClCl22Cl-Pt作正极AgAgClAg作负极负极：Ag-e-+Cl-AgCl左侧有大量白色沉淀生成正极：Cl2+2e-2Cl-H+从左侧移向右侧(2015江苏
13、)一种熔融碳酸盐燃料电池示意如图A：通入燃料(CO、H2)负极B：助燃(O2、CO2)正极负极：H2-2e-+ CH2O+CO2CO-2e-+ C2CO2正极：O2+2CO2+4e-2CNa+、K+向B极(正极)移动C向A极(负极)移动(2015新课标卷)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质子交换膜酸性介质通入燃料(C6H12O6)负极助燃(O2)正极负极：C6H12O6-24e-+6H2O6CO2+24H+正极：O2+4e-+4H+2H2O总反应：C6H12O6+6O26CO2+6H2O (2015浙江)在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O-CO
14、2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示H2O+CO2H2+COX是负极、Y是正极阴极：H2O+2e-H2+O2-CO2+2e-CO+O2-阳极：2O2-4e- O2(2015四川)用如图所示装置除去含有CN-、Cl-废水中的CN-时，控制溶液pH为910，阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体阳极产生的ClO-阳极为惰性电极控制溶液pH为910碱性介质阳极：Cl-+2OH-2e-ClO-+H2O阴极：2H2O+2e-H2+2OH-除去CN-的反应：2CN-+5ClO-+H2ON2+2CO2+5Cl-+2OH-(2014广东)为Al，其他电极均为Cu电极为Al
15、，其他电极均为Cu，Al易失电子作负极，所以是负极、是阴极，是阳极、是正极电极反应式：Al-3e-Al3+电极反应式：Cu 2+2e-Cu电极反应式：Cu-2e-Cu 2+电极反应式：Cu2+2e-Cu 电流方向：电极电极3. 甲醇-氧气燃料电池电极反应式的书写负极正极电解原理在实际生产中的应用电解饱和食盐水(氯碱工业)主要生产过程(1) 离子交换膜法电解槽中的阳离子交换膜只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过，这样既防止了两极产生的H2和Cl2混合发生爆炸，又避免了Cl2和阴极产生的NaOH反应生成NaClO而影响NaOH的纯度。(2) 生产原理阳极：2Cl-2e-Cl2(氧化反应)阴极：
16、2H+2e-H2(还原反应)总反应：2NaCl+2H2OH2+Cl2+2NaOH原电池典题演示1(2015上海高考)研究电化学腐蚀及防护的装置如右图所示，下列有关说法错误的是()A. d为石墨，铁片腐蚀加快B. d为石墨，石墨上电极反应为 O2+2H2O+4e-4OH-C. d为锌块，铁片不易被腐蚀D. d为锌块，铁片上电极反应为2H+2e-H2答案D解析d为石墨，活泼金属铁片作负极，所以铁片腐蚀加快，A正确；海水呈弱碱性，所以发生吸氧腐蚀，石墨作正极，电极反应：O2+2H2O+4e-4OH-，B正确；锌比铁片活泼，锌作负极被腐蚀，铁片作正极被保护，C正确；d为锌块，作为负极，因海水呈弱碱性，
17、所以发生吸氧腐蚀，铁片上电极反应：O2+2H2O+4e-4OH-，D错。变式训练1(2015江苏高考)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如下图。下列有关该电池的说法正确的是()A. 反应CH4+H2O3H2+CO，每消耗1 molCH4转移12 mol电子B. 电极A上H2参与的电极反应为 H2+2OH-2e-2H2OC. 电池工作时，C向电极B移动D. 电极B上发生的电极反应为 O2+2CO2+4e-2C答案D解析CH4中C为-4价，CO中C为+2价，H2O和CH4中H为+1价，故每消耗1 mol CH4转移6 mol电子，A错误；由于使用的是熔融的碳酸盐电池，熔融液中没有OH-，故在A电极上不
18、可能有OH-参与电极反应，正确的电极反应为H2-2e-+ CCO2+ H2O，B错误；电池工作时，阴离子向负极(电极A)移动，C错误；在电极B上O2得电子后结合CO2生成了C，D正确。电解池典题演示2(2015四川高考)用如下图所示装置除去含有CN-、Cl- 废水中的CN-时，控制溶液pH为910，阳极产生ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是()A. 用石墨作阳极，铁作阴极B. 阳极的电极反应式：Cl-+2OH-2e-ClO-+H2OC. 阴极的电极反应式：2H2O+2e-H2+2OH-D. 除去CN-的反应：2CN-+5ClO-+2H+N2+2CO2+5Cl-+H2O答
19、案D解析阳极发生氧化反应失电子，阴极发生还原反应得电子，为保证反应的进行，阳极用不被氧化的物质，阴极用不对溶液产生影响的物质，所以可以用石墨作阳极、铁作阴极，A正确；阳极上氯离子失电子生成氯气，氯气和氢氧根离子反应生成次氯酸根离子和水，所以阳极反应式为Cl-+2OH-2e-ClO-+H2O，B正确；电解质溶液呈碱性，则阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O+2e-H2+2OH-，C正确；阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体，两种气体为二氧化碳和氮气，溶液呈碱性，正确的离子方程式为2CN-+5ClO-+H2ON2+2CO2+5Cl-+2OH-，D错。变式训练2(20
20、15浙江高考)在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如下图所示。下列说法不正确的是()A. X是电源的负极B. 阴极的电极反应式：H2O+2e-H2+O2-、CO2+2e-CO+O2-C. 总反应可表示为H2O+CO2H2+CO+O2D. 阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是11答案D解析根据图示知，与X相连的电极产生CO，电解H2O-CO2混合气体，二氧化碳得到电子生成一氧化碳，发生还原反应，电解池阴极发生还原反应，所以X是电源的负极，A正确； 电解池阴极发生还原反应，电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO，阴极：H2O+2
21、e-H2+O2-、CO2+2e-CO+O2-，B正确；根据图示知阴极产生H2、CO，阳极产生氧气，所以总反应为H2O+CO2H2+CO+O2，C正确；阴极产生H2、CO，阳极产生氧气，阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是21，D错。可逆电池典题演示3(2015洛阳二模)铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如下图所示，工作原理为Fe3+Cr2+Fe2+Cr3+。下列说法正确的是()A. 氧化性：Cr3+Fe3+B. 电池放电时，负极的电极反应式为 Fe2+-e-Fe3+C. 充电时，阴极的电极反应式为Cr3+e-Cr2+D. 电池放电时，Cl-从负极室穿过选择性透过膜移向正极室答
22、案C解析因为放电为自发的氧化还原反应，三价铁将二价铬氧化成三价铬，所以氧化性：Fe3+Cr3+，A错；电池放电时是原电池的工作原理，负极发生失电子的氧化反应，电极反应式为Cr2+-e-Cr3+，B错；充电时是电解池的工作原理，阴极发生得电子的还原反应，电极反应式为Cr3+e-Cr2+，C正确；电池放电时是原电池的工作原理，原电池中阴离子向负极移动，D错。变式训练3(2015郑州第二次质检)中国首个空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC)，它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，a、b、c、d均为Pt电极。下列说法正确的是()A
23、. B区的OH-通过隔膜向a电极移动，A区pH增大B. 图中右管中的OH-通过隔膜向c电极移动，d电极上发生还原反应C. c是正极，电极上的电极反应为 2H+2e-H2D. 当有1 mol电子转移时，b电极产生气体Y的体积为11.2 L答案B解析原电池和电解池串联，均为惰性电极，电解池中进行的是电解水，生成氢气和氧气，用于形成氢氧燃料电池。在A区也就是阳极区，是水电离出来的OH-放电，pH变小，所以A错误；c电极是原电池的负极，阴离子向负极移动，d电极是正极，发生还原反应，所以B正确、C错误；当有1 mol电子转移时，有1 mol H+放电，形成0.5 mol H2，但是没有讲明状况，所以D错
24、误。【课堂评价】课堂评价1(2015太原模拟)用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U形管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是()在外电路中，电流由铜电极流向银电极正极反应为Ag+e-Ag实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A. B. C. D. 答案C解析原电池中，较活泼的金属铜作负极，负极上金属铜失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属银作正极，正极上银离子得电子发生还原反应，外电路中，电子从负极沿导线流向正极。在外电路中，电流由银电极流向铜电极，错误；正极上Ag+得电子发生还原
25、反应，电极反应为Ag+e-Ag，正确；实验过程中取出盐桥，不能构成闭合回路，所以原电池不能继续工作，错；将铜片浸入AgNO3 溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同，正确。2(2015邯郸模拟)瓦斯分析仪(如图1)工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图2所示，其中的固体电解质是Y2O3-Na2O，可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的是()A. 瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b流向电极aB. 电极b是正极，由电极a流向电极bC. 电极a的反应式为 CH4+48e-CO2+2H2OD. 当固体电解质中有1 mol 通过时，转移4 mol电子答案C解析电子不能在电池内电路流动，只能在
26、外电路中流动，A错误；电极b中氧气得电子生成，而电极a需要作为反应物，故由正极(电极b)流向负极(电极a)，B错误；甲烷所在的电极a为负极，电极反应式为CH4+4-8e-CO2+2H2O，C正确；1 mol O2得4 mol 电子生成2 mol ，故当固体电解质中有1 mol 通过时，转移2 mol电子，D错误。3(2015梅州模拟)某原电池总反应为Cu+2FCu2+2Fe2+，下列能实现该反应的原电池是()ABCD电极材料Cu、ZnCu、CFe、ZnCu、Ag电解液FeCl3Fe(NO3)2CuSO4Fe2(SO4)3答案D解析由题意知，Cu为负极材料，正极材料的金属活动性必须弱于Cu，其中
27、B、D项符合该条件；由F得电子生成Fe2+知，电解质溶液中必须含有F，同时符合上述两条件的只有D项。4(2015山西模拟)液流式铅蓄电池以可溶性的甲基磺酸铅(CH3SO3)2Pb代替硫酸作为基质溶液，该电池充放电的总反应为2Pb2+2H2OPb+PbO2+4H+，下列说法正确的是()A. 该电池放电时，两极质量均增加B. 放电时，正极的电极反应式为 PbO2+4H+2e-Pb2+2H2OC. 充电时，溶液中Pb2+向阳极移动D. 充电时，阳极周围溶液的pH增大答案B解析电池放电时，负极反应式为Pb-2e-Pb2+，正极反应式为PbO2+4H+2e-Pb2+2H2O，该电池放电时，两极质量均减少
28、，A错，B正确；充电时，溶液中Pb2+向阴极移动，C错；充电时为电解池，阳极反应式为Pb2+2H2O-2e-PbO2+4H+，pH减小，D错。【问题思考】提示1. 作原电池的正极或电解池的阴极。2. 不相同，其电极反应式分别如下：酸性介质负极：2H2-4e-4H+正极：O2+4e-+4H+2H2O碱性介质负极：2H2-4e-+4OH-4H2O正极：O2+4e-+2H2O4OH-熔融的金属氧化物作介质负极：2H2-4e-+2O2-2H2O正极：O2+4e-2O2-碳酸盐作介质负极：2H2-4e-+2C2H2O+2CO2正极：O2+4e-+2CO22C总反应：2H2+O22H2O趁热打铁，事半功倍
29、。请老师布置同学们及时完成配套检测与评估中的练习第180182页。【检测与评估】微专题七电化学1. (2015邢台模拟)下列有关铜锌原电池的叙述正确的是()A. 盐桥中的Cl-移向CuSO4溶液B. 电池总反应为Zn+Cu2+Zn2+CuC. 在外电路中，电子从正极流向负极D. 取下盐桥，原电池仍可工作2. (2015河北校级模拟)根据下图，下列判断正确的是()A. 烧杯a中溶液的pH降低B. 烧杯b中发生氧化反应C. 烧杯a中发生的反应为2H+2e-H2D. 烧杯b中发生的反应为2Cl-2e-Cl23. (2015洛阳二模)下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面图。下列说法正确的是
30、()A. 该电化腐蚀为析氢腐蚀B. 图中生成铁锈最多的是C区域C. A区域比B区域更易腐蚀D. 铁闸中负极的电极反应：Fe-2e-Fe2+4. (2015河南信阳二调)以氨作为燃料的固体氧化物(含有O2-)燃料电池，具有全固态结构、能量效率高的特点，另外氨气含氢量高，不含碳，易液化，方便运输和贮存，是很好的氢源载体。其工作原理如下图所示，下列关于直接氨固体氧化物燃料电池的说法正确的是()A. 电极a为电源的阴极B. 固体氧化物作为电池工作的电解质，其作用是让电子在电池内移动 C. 电池工作时，在a电极接触面上发生的电极反应为2NH3+3O2-6e-N2+3H2OD. 外电路的电流方向为从电极a
31、流向电极b5. (2015洛阳二模)下列装置的线路接通后，经过一段时间，溶液的pH明显下降的是()A B C D 6. (2015邢台模拟)根据金属活动性顺序表，不能发生反应：Cu+2H2OCu(OH)2+H2，但选择恰当电极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四组电极和电解液中，能实现该反应最为恰当的一组是()ABCD阳极石墨棒CuCuCu阴极石墨棒石墨棒FePt电解液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液H2O7. (2015北京高考)在通风橱中进行下列实验：步骤现象Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色Fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止Fe、Cu接触后，其表面
32、均产生红棕色气泡下列说法不正确的是()A. 中气体由无色变红棕色的化学方程式为2NO+O22NO2B. 中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应C. 对比、中现象，说明稀硝酸的氧化性强于浓硝酸D. 根据中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化8. (2015福建高考)某个模拟“人工树叶”的电化学实验装置如下图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是()A. 该装置将化学能转化为光能和电能B. 该装置工作时，H+从b极区向a极区迁移C. 每生成1 mol O2，有44 g CO2被还原D. a电极的反应为3CO2+18H+-1
33、8e-C3H8O+5H2O9. (2015天津高考)锌铜原电池装置如下图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是()A. 铜电极上发生氧化反应B. 电池工作一段时间后，甲池的c(S)减小C. 电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D. 阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡10. 铅蓄电池的示意图如下图所示。下列说法正确的是()A. 放电时，N为负极，其电极反应式为PbO2+S+4H+2e-PbSO4+2H2OB. 放电时，c(H2SO4)不变，两极的质量增加C. 充电时，阳极反应式为PbSO4+2e-Pb+SD. 充电时，若N连电源正极，则
34、该极生成PbO211. (2015南昌模拟)右图是铅蓄电池充、放电时的工作示意图，已知放电时电池总反应为PbO2+Pb+4H+2S2PbSO4+2H2O。下列有关说法正确的是()A. K与N连接时，能量由电能转化为化学能B. K与N连接时，H+向负极区迁移C. K与M连接时，所用电源的a极为负极D. K与M连接时，阳极附近的pH逐渐增大12. (2015宣城二模)目前市场上的手提应急灯，主要是“无液干粉”铅酸蓄电池，其原理是将有腐蚀性的浓硫酸灌注到硅胶凝胶中去，使电解质溶液不易发生泄漏，大大改善了电池的性能，所用的原料仍然是铅二氧化铅硫酸。下列关于该铅酸蓄电池的说法正确的是()A. 充电时电源
35、的正极接蓄电池标“+”的一极B. “无液干粉”铅酸蓄电池彻底改变了原来的铅酸蓄电池的反应原理C. 放电时在铅酸蓄电池的负极发生还原反应D. 充电时铅酸蓄电池上标有“-”的电极发生氧化反应13. (2015江门质检)LiSO2电池具有输出功率高且低温性能好的特点，其电解质为LiBr，溶剂是碳酸丙烯酯和乙腈，Li+可在其中移动。电池总反应式为2Li+2SO2Li2S2O4。下列有关该电池的说法正确的是()A. 放电时Li+向正极移动B. 该电池溶剂可用水替代C. 该电池放电时，1 mol SO2参与反应，转移2 mol e-D. 充电时，阳极发生还原反应14. (2015芜湖模拟)以铬酸钾(K2C
36、rO4)为原料，用电化学法制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的实验装置如下图所示，其反应原理可表示为4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2+O2。下列说法正确的是()A. 在阴极室，随着反应的进行溶液的pH逐渐变小B. 惰性电极上发生的电极反应为4OH-4e-2H2O+O2C. 惰性电极上得到H2，不锈钢电极上生成O2D. 惰性电极应连接直流电源的负极15. (2015三门峡模拟)近年来科学家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，其中放电过程为2Li+Cu2O+H2O2Cu+2Li+2OH-，下列说法不正确的是()A. 放电时，L
37、i+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CuO+H2O+2e-Cu+2OH-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16. (2015晋中期中)有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验：A、B用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，A极为负极；C、D用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，电流由D导线C；A、C用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，C极产生大量气泡；B、D用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，D极发生氧化反应；用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液，E先析出。据此，判断五种金属的活动性顺序是()A. ABCDEB. ACDBEC. CABDED
38、. BDCAE17. (2015淮北二模)高温钠硫电池是一种新型可充电电池，其工作原理如下图所示，图中固体电解质是Na+导体。下列叙述正确的是()A. 放电时，石墨电极a为正极B. 放电时，Na+从石墨b向石墨a方向迁移C. 充电时， b极反应为Na2Sx-2e- xS+2Na+D. 可将装置中的固体电解质改成NaCl溶液18. (2015开封二模)人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如下图。下列有关说法正确的是()A. a为电源的负极B. 电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将升高C. 阳极室中发生的电极反应为2H+2e-H2D. 若两极共收集到气体13.44 L(标准状
39、况)，则除去的尿素为7.2 g(忽略气体的溶解)【检测与评估答案】微专题七电化学1B【解析】盐桥中的Cl-移向负极ZnSO4溶液，A错；铜锌原电池中，锌较活泼，为原电池的负极，电极反应式为Zn-2e-Zn2+，铜为正极，电极反应式为Cu2+2e-Cu，总反应式为Zn+Cu2+Zn2+Cu，B正确；原电池工作时，电子从电池负极经外电路流向正极，C错；取下盐桥，不能形成闭合回路，原电池不能工作，D错。2B【解析】Zn比Fe活泼，所以Zn作负极，发生氧化反应，电极反应式为Zn-2e-Zn2+；Fe作正极，氧气在该电极上发生还原反应，电极反应式为2H2O+O2+4e-4OH-，反应后溶液的pH升高。3
40、D【解析】海水溶液为弱碱性，发生吸氧腐蚀，在酸性较强的条件下才发生析氢腐蚀，A错误；在B处，海水与氧气接触，与Fe最易形成原电池，发生吸氧腐蚀的程度最大，生成铁锈最多，B错；在B处，海水与氧气接触，与Fe最易形成原电池，所以B区域比A区域更易腐蚀，C错；Fe作负极失电子生成亚铁离子，则负极的电极反应为Fe-2e-Fe2+，D正确。4C【解析】此为燃料电池即原电池，故电极a为负极，A错；固体氧化物的作用是让离子在电池内移动而非电子，B错；放电时，在a电极接触面上发生的电极反应为2NH3+3O2-6e-N2+3H2O，C正确；外电路的电流方向为b流向a，D错。5D【解析】该装置是原电池装置，H+放
41、电生成氢气，溶液的pH增大，A错；该装置是电解池，Cu+2H2OCu(OH)2+H2，氢氧根离子浓度增大，溶液的pH增大，B错；电解食盐水，生成氢氧化钠使溶液的pH增大，C错；电解硫酸铜实质是电解水和硫酸铜，水中的氢氧根离子放电使溶液中的氢离子浓度增大，溶液的pH减小，D正确。6B【解析】选项A是电解硫酸铜溶液，阳极上氢氧根离子失电子发生氧化反应，阴极上铜离子得到电子析出铜，2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4，不符合；选项B中阳极是铜失电子，阴极是水中氢离子得到电子发生还原反应，电池总反应为Cu+2H2OCu(OH)2+H2，符合；选项C中阳极是铜失电子，阴极是溶液中氢离子得到电
42、子发生还原反应，电池总反应为Cu+2H+Cu2+H2，不符合；选项D中阳极是铜失电子，但水的导电能力小，氢离子难发生还原反应，不符合。7C【解析】稀硝酸具有酸性与强氧化性，与Fe反应生成NO，NO遇空气变为二氧化氮，中气体由无色变红棕色的化学方程式：2NO+O22NO2，A正确；的现象是因为铁发生了钝化，Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应，B正确；对比、的现象，Fe与稀硝酸反应生成NO，而Fe与浓硝酸反应生成二氧化氮且迅速被钝化，说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，C错；根据中现象，说明构成原电池，在Fe、Cu之间连接电流计，通过电流计指针偏转，可以判断原电池的正、负极，进而判断Fe是否被
43、氧化，D正确。8B【解析】该装置是电解池装置，将电能转化为化学能，所以该装置将光能和电能转化为化学能，A错；a与电源负极相连，所以a是阴极，电解池中氢离子向阴极移动，所以H+从阳极b极区向阴极a极区迁移，B正确；电池总反应式为6CO2+8H2O2C3H8O+9O2，即生成9 mol氧气，阴极有6 mol二氧化碳被还原，也就是生成1 mol氧气，阴极有 mol二氧化碳被还原，所以被还原的二氧化碳为29.3 g，C错；a与电源负极相连，所以a是阴极，发生还原反应，电极反应式为3CO2+18H+18e-C3H8O+5H2O，D错。9C【解析】由图像可知，该原电池总反应式为Zn+Cu2+Zn2+Cu，
44、Zn为负极，发生氧化反应，Cu为正极，发生还原反应，故A错误；阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故两池中c(S)不变，故B错误；甲池中的Zn2+通过阳离子交换膜进入乙池，乙池中发生反应：Cu2+2e-Cu，保持溶液呈电中性，进入乙池的Zn2+与放电的Cu2+的物质的量相等，而Zn的摩尔质量大于Cu，故乙池溶液的总质量增大，故C正确；甲池中的Zn2+通过阳离子交换膜进入乙池，以保持溶液电荷守恒，阴离子不能通过阳离子交换膜，故D错误。10D【解析】放电时是原电池，M作负极，电极反应式为Pb+S-2e-PbSO4，A不正确；放电时，正、负极均消耗硫酸，c(H2SO4)减小，B不正确；充电时阳极发
45、生氧化反应，电极反应式为PbSO4-2e-+2H2OPbO2+S+4H+，C不正确；充电时，若N连电源正极，则该极为阳极，电极反应产物为PbO2，D正确。11C【解析】K与N相接时是原电池，化学能转化为电能，A项错误；由于形成原电池时正极消耗氢离子，所以氢离子向正极移动，B项错误；充电时，二氧化铅作为原电池的正极连接到电源的正极，所以b是正极，a是负极，C项正确；阳极生成二氧化铅和氢离子，pH减小，D项错误。12A【解析】放电过程是原电池反应，正极上得到电子发生还原反应，原电池中的正极连接电源正极作电解池阳极，充电过程是电解池，原电池中的负极铅连接电源负极作电解池阴极，A正确；“无液干粉”铅酸
46、蓄电池和原来的铅酸蓄电池的反应原理是一样的，B错；放电时铅酸蓄电池的负极发生氧化反应，C错；充电时铅酸蓄电池上标有“-”的电极和电源的负极相连，是电解池的阴极，发生还原反应，D错。13A【解析】在原电池内部的电解质溶液中，阳离子向正极移动，A正确；Li能与水反应，不能用水作溶剂，B错误；根据化合价变化分析可知，该电池放电时，1 mol SO2参与反应转移1 mol e-，C错误；充电时阳极发生氧化反应，D错误。14B【解析】电解时溶液中氢离子在阴极放电，则阴极室氢离子浓度减小，pH增大，A错；不锈钢为阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，惰性电极上氢氧根离子失电子生成氧气，则其电极反应式为4OH-
47、4e-2H2O+O2，B正确，C错；不锈钢为阴极，与直流电源的负极相连，D错误。15B【解析】放电时，阳离子向正极移动，则Li+透过固体电解质向Cu极移动，A正确；放电时，负极的电极反应式为Li-e-Li+，B错；放电过程为2Li+Cu2O+H2O2Cu+2Li+2OH-，可知通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，C正确；通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，放电时Cu2O转化为Cu，则整个反应过程中，铜相当于催化剂，D正确。16B【解析】金属与稀硫酸组成原电池，活泼金属为负极，失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属为正极，H+在正极表面得到电子生成H2，电子流动方向由负极正极，电流方向则由正极
48、负极。在题述原电池中，A-B原电池，A为负极；C-D 原电池，C为负极；A-C原电池，A为负极；B-D原电池，D为负极；E先析出，E不活泼。综上可知，金属活动性：ACDBE。17C【解析】放电时，石墨电极a为负极，A选项错；放电时，Na+从石墨a向石墨b方向迁移，B选项错；充电时， b极反应为Na2Sx -2e-xS+2Na+，C选项正确；固体电解质不能改成NaCl溶液，因为钠单质会与水反应，D选项错。18D【解析】由图可知，左室电极产物为CO2和N2，发生氧化反应，a为电源的正极，右室电解产物为H2，发生还原反应，b为电源的负极，A错；阴极反应为6H2O+6e-6OH-+3H2(或6H+6e
49、-3H2)，阳极反应为6Cl-6e-3Cl2、CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl，根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH-、H+的数目相等，阳极室中反应产生的H+通过质子交换膜进入阴极室与OH-恰好反应生成水，所以阴极室中电解前后溶液的pH不变，B错误；由图可知，阳极室首先是氯离子放电生成氯气，氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳，同时会生成HCl，阳极室中发生的反应依次为2Cl-2e-Cl2、CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl，C错；电解收集到13.44 L气体，物质的量为=0.6 mol，由反应CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl可知n(N2)=n(CO2)=0.6 mol=0.12 mol，可知生成0.12 mol N2所消耗的CO(NH2)2的物质的量也为0.12 mol，其质量为mCO(NH2)2=0.12 mol60 gmol-1=7.2 g，D正确。