幾種重要的化學(xué)電池-A

1、考點(diǎn)一 幾種重要的化學(xué)電池高考中常見(jiàn)的新型電池有“氫鎳電池”、“高鐵電池”、“堿性鋅錳電池”、“海洋電池”、“燃料電池”(如新型細(xì)菌燃料電池、氫氧燃料電池、丁烷燃料電池、甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池、CO燃料電池)、“鋰離子電池”、“鋅銀電池”、“鈕扣電池”、“MgAgCl電池”、“MgH2O2電池”等。新型電池是對(duì)電化學(xué)原理的綜合考查，在高考中依托新型電池考查的電化學(xué)原理知識(shí)有以下幾點(diǎn)。1判斷電極(1)“放電”時(shí)正、負(fù)極的判斷負(fù)極：元素化合價(jià)升高或發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)；正極：元素化合價(jià)降低或發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)。(2)“充電”時(shí)陰、陽(yáng)極的判斷陰極：“放電”時(shí)的負(fù)極在“充電”時(shí)為陰極；陽(yáng)極：“放電”時(shí)的

2、正極在“充電”時(shí)為陽(yáng)極。2微粒流向(1)電子流向電解池：電源負(fù)極陰極，陽(yáng)極電源正極；原電池：負(fù)極正極。提示：無(wú)論是電解池還是原電池電子均不能流經(jīng)電解質(zhì)溶液。(2)離子流向電解池：陽(yáng)離子移向陰極，陰離子移向陽(yáng)極；原電池：陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極。3書寫電極反應(yīng)式(1)“放電”時(shí)電極反應(yīng)式的書寫依據(jù)條件，指出參與負(fù)極和正極反應(yīng)的物質(zhì)，根據(jù)化合價(jià)的變化，判斷轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目；根據(jù)守恒書寫負(fù)極(或正極)反應(yīng)式，特別應(yīng)注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液共存。(2)“充電”時(shí)電極反應(yīng)式的書寫充電時(shí)的電極反應(yīng)與放電時(shí)的電極反應(yīng)過(guò)程相反，充電的陽(yáng)極反應(yīng)為放電時(shí)正極反應(yīng)的逆過(guò)程，充電的陰極反應(yīng)為放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)的逆

3、過(guò)程。題組一“一池多變”的燃料電池1(2012·四川理綜，11)一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計(jì)的酒精檢測(cè)儀，負(fù)極上的反應(yīng)為CH3CH2OH4eH2O=CH3COOH4H。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A檢測(cè)時(shí)，電解質(zhì)溶液中的H向負(fù)極移動(dòng)B若有0.4 mol電子轉(zhuǎn)移，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗4.48 L氧氣C電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3CH2OHO2=CH3COOHH2OD正極上發(fā)生的反應(yīng)為O24e2H2O=4OH答案C解析解答本題時(shí)審題是關(guān)鍵，反應(yīng)是在酸性電解質(zhì)溶液中進(jìn)行的。在原電池中，陽(yáng)離子要往正極移動(dòng)，故A錯(cuò)；因電解質(zhì)溶液是酸性的，不可能存在OH，故正極的反應(yīng)式為O24H4e=2H2O，轉(zhuǎn)移4

4、 mol電子時(shí)消耗 1 mol O2，則轉(zhuǎn)移0.4 mol電子時(shí)消耗2.24 L O2，故B、D錯(cuò)；電池反應(yīng)式即正、負(fù)極反應(yīng)式之和，將兩極的反應(yīng)式相加可知 C正確。2將兩個(gè)鉑電極放置在KOH溶液中，然后分別向兩極通入CH4和O2，即可產(chǎn)生電流。下列敘述正確的是()通入CH4的電極為正極正極的電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH通入CH4的電極反應(yīng)式為CH42O24e=CO22H2O負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH410OH8e=CO7H2O放電時(shí)溶液中的陽(yáng)離子向負(fù)極移動(dòng)放電時(shí)溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)A BC D答案B解析根據(jù)題意知發(fā)生的反應(yīng)為CH42O2=CO22H2O，反應(yīng)產(chǎn)生的CO2在KOH溶液中會(huì)

5、轉(zhuǎn)化為CO。CH4為還原劑，應(yīng)通入電源的負(fù)極，所以錯(cuò)誤；正極的電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH，故、正確，錯(cuò)誤；放電時(shí)溶液(原電池內(nèi)電路)中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，錯(cuò)誤，正確。3下列敘述中正確的是()A圖中正極附近溶液pH降低B圖中電子由Zn流向Cu，鹽橋中的Cl移向CuSO4溶液C圖正極反應(yīng)是O22H2O4e=4OHD圖中加入少量K3Fe(CN)6溶液，有藍(lán)色沉淀生成答案D解析A項(xiàng)，正極電極反應(yīng)式為Cu22e=Cu，c(Cu2)減小，Cu22H2OCu(OH)22H平衡向左移動(dòng)，酸性減弱，pH應(yīng)升高；B項(xiàng)，鹽橋中的Cl應(yīng)移向負(fù)極區(qū)域；C項(xiàng)，應(yīng)發(fā)生析氫腐蝕；D項(xiàng)，K3Fe(C

6、N)6和Fe2反應(yīng)生成Fe3Fe(CN)62藍(lán)色沉淀。4硼化釩(VB2)空氣電池是目前儲(chǔ)電能力最高的電池，電池示意圖如右，該電池工作時(shí)反應(yīng)為4VB211O2=4B2O32V2O5。下列說(shuō)法正確的是()A電極a為電池負(fù)極B圖中選擇性透過(guò)膜只能讓陽(yáng)離子選擇性透過(guò)C電子由VB2極經(jīng)KOH溶液流向a電極DVB2極發(fā)生的電極反應(yīng)為2VB222OH22e=V2O52B2O311H2O答案D解析電極反應(yīng)式為正極：11O244e22H2O=44OH，負(fù)極：4VB244OH44e=2V2O54B2O322H2O；B項(xiàng)，因?yàn)樨?fù)極上消耗OH，所以選擇性透過(guò)膜應(yīng)只讓陰離子選擇性透過(guò)；C項(xiàng)，電子不會(huì)進(jìn)入電解質(zhì)溶液。5一

7、種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2。下列說(shuō)法不正確的是()A在熔融電解質(zhì)中，O2向正極定向移動(dòng)B電池的總反應(yīng)是：2C4H1013O2=8CO210H2OC通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)為O24e=2O2D通入丁烷的一極是負(fù)極，電極反應(yīng)為C4H1026e13O2=4CO25H2O答案A解析電極反應(yīng)式為正極：O24e=2O2負(fù)極：C4H1026e13O2=4CO25H2OA項(xiàng)，O2在正極上生成，應(yīng)移向負(fù)極。6(2014·上海，12)如下圖所示，將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U型管中，下

8、列分析正確的是()AK1閉合，鐵棒上發(fā)生的反應(yīng)為2H2eH2BK1閉合，石墨棒周圍溶液pH逐漸升高CK2閉合，鐵棒不會(huì)被腐蝕，屬于犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法DK2閉合，電路中通過(guò)0.002NA個(gè)電子時(shí)，兩極共產(chǎn)生0.001 mol氣體答案B解析本題考查電化學(xué)原理。K1閉合，該裝置為原電池，根據(jù)原電池原理鐵棒為負(fù)極，發(fā)生的反應(yīng)為Fe2eFe2，石墨棒為正極，發(fā)生的反應(yīng)為O24e2H2O4OH，石墨棒周圍溶液pH逐漸升高，所以A錯(cuò)誤、B正確；K2閉合則為電解池裝置，根據(jù)電解原理，鐵棒為陰極，不會(huì)被腐蝕，屬于外加電流的陰極保護(hù)法，C錯(cuò)；此電解池是電解飽和NaCl溶液，兩極產(chǎn)生氫氣和氯氣共為0.002 mo

9、l，D錯(cuò)。7近年來(lái)，金屬空氣電池的研究和應(yīng)用取得很大進(jìn)步，這種新型燃料電池具有比能量高、污染小、應(yīng)用場(chǎng)合多等多方面優(yōu)點(diǎn)。鋁空氣電池工作原理如圖所示。關(guān)于金屬空氣電池的說(shuō)法不正確的是()A鋁空氣電池(如上圖)中，鋁作負(fù)極，電子通過(guò)外電路到正極B為幫助電子與空氣中的氧氣反應(yīng)，可使用活性炭作正極材料C堿性溶液中，負(fù)極反應(yīng)為Al(s)3OH(aq)=Al(OH)3(s)3e，每消耗2.7 g Al(s)，需耗氧6.72 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)D金屬空氣電池的可持續(xù)應(yīng)用要求是一方面在工作狀態(tài)下要有足夠的氧氣供應(yīng)，另一方面在非工作狀態(tài)下能夠密封防止金屬自腐蝕答案C解析C項(xiàng)，電極反應(yīng)式為負(fù)極：4Al(s)12e16

10、OH(aq)=4AlO(aq)8H2O正極：3O212e6H2O=12OH(aq)所以每消耗2.7 g Al，需耗氧(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的體積為××3×22.41.68 L。不同“介質(zhì)”下燃料電池電極反應(yīng)式的書寫，大多數(shù)學(xué)生感到較難。主要集中在：一是得失電子數(shù)目的判斷，二是電極產(chǎn)物的判斷。下面以CH3OH、O2燃料電池為例，分析電極反應(yīng)式的書寫。(1)酸性介質(zhì)，如H2SO4。CH3OH在負(fù)極上失去電子生成CO2氣體，O2在正極上得到電子，在H作用下生成H2O。電極反應(yīng)式為負(fù)極：CH3OH6eH2O=CO26H正極：O26e6H=3H2O(2)堿性介質(zhì)，如KOH溶液。CH3

11、OH在負(fù)極上失去電子，在堿性條件下生成CO，1 mol CH3OH 失去6 mol e，O2在正極上得到電子生成OH，電極反應(yīng)式為負(fù)極：CH3OH6e8OH=CO6H2O正極：O26e3H2O=6OH(3)熔融鹽介質(zhì)，如K2CO3。在電池工作時(shí)，CO移向負(fù)極。CH3OH在負(fù)極上失去電子，在CO的作用下生成CO2氣體，O2在正極上得到電子，在CO2的作用下生成CO，其電極反應(yīng)式為負(fù)極：CH3OH6e3CO=4CO22H2O正極：O26e3CO2=3CO(4)摻雜Y2O3的ZrO3固體作電解質(zhì)，在高溫下能傳導(dǎo)正極生成的O2。根據(jù)O2移向負(fù)極，在負(fù)極上CH3OH失電子生成CO2氣體，而O2在正極上得

12、電子生成O2，電極反應(yīng)式為負(fù)極：CH3OH6e3O2=CO22H2O正極：O26e=3O2題組二“久考不衰”的可逆電池8(2014·天津理綜，6)已知：鋰離子電池的總反應(yīng)為L(zhǎng)ixCLi1xCoO2CLiCoO2鋰硫電池的總反應(yīng)為2LiSLi2S有關(guān)上述兩種電池說(shuō)法正確的是()A鋰離子電池放電時(shí)，Li向負(fù)極遷移B鋰硫電池充電時(shí)，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)C理論上兩種電池的比能量相同D下圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電答案B解析鋰離子電池放電時(shí)，為原電池，陽(yáng)離子Li移向正極，A錯(cuò)誤；鋰硫電池充電時(shí)，為電解池，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)生成Li，B正確；電池的比能量是指參與電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料放出

13、電能的多少，兩種電池材料不同，顯然其比能量不同，C錯(cuò)誤；由圖可知，鋰離子電池的電極材料為C和LiCoO2，應(yīng)為該電池放電完全所得產(chǎn)物，而鋰硫電池的電極材料為L(zhǎng)i和S，應(yīng)為該電池充電完全所得產(chǎn)物，故此時(shí)應(yīng)為鋰硫電池給鋰離子電池充電的過(guò)程，D錯(cuò)誤。9(2014·浙江理綜，11)鎳氫電池(NiMH)目前已經(jīng)成為混合動(dòng)力汽車的一種主要電池類型。NiMH中的M表示儲(chǔ)氫金屬或合金。該電池在充電過(guò)程中的總反應(yīng)方程式是：Ni(OH)2M=NiOOHMH已知：6NiOOHNH3H2OOH=6Ni(OH)2NO下列說(shuō)法正確的是()ANiMH電池放電過(guò)程中，正極的電極反應(yīng)式為NiOOHH2Oe=Ni(OH

14、)2OHB充電過(guò)程中OH離子從陽(yáng)極向陰極遷移C充電過(guò)程中陰極的電極反應(yīng)式：H2OMe=MHOH，H2O中的H被M還原DNiMH電池中可以用KOH溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液答案A解析A項(xiàng)，放電過(guò)程中，NiOOH得電子，化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，該項(xiàng)正確；B項(xiàng)，充電過(guò)程中發(fā)生電解池反應(yīng)，OH從陰極向陽(yáng)極遷移，該項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，充電過(guò)程中，陰極M得到電子，M被還原，H2O中的H化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生變化，該項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，NiMH在KOH溶液、氨水中會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，該項(xiàng)錯(cuò)誤。10液流電池是一種新型可充電的高性能蓄電池，其工作原理如下圖。兩邊電解液存儲(chǔ)罐盛放的電解液分別是含有V3、V2的混合液和VO、VO2酸

15、性混合液，且兩極電解液分開(kāi)，各自循環(huán)。下列說(shuō)法不正確的是()A充電時(shí)陰極的電極反應(yīng)是V3e=V2B放電時(shí)，VO作氧化劑，在正極被還原，V2作還原劑，在負(fù)極被氧化C若離子交換膜為質(zhì)子交換膜，充電時(shí)當(dāng)有1 mol e發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，左槽電解液的H的物質(zhì)的量增加了1 molD若離子交換膜為陰離子交換膜，放電時(shí)陰離子由左罐移向右罐答案C解析放電時(shí)的電極反應(yīng)式為負(fù)極：V2e=V3正極：VOe2H=VO2H2O充電時(shí)的電極反應(yīng)式為陰極：V3e=V2陽(yáng)極：VO2H2Oe=VO2HA、B正確；D項(xiàng)，右罐正電荷增多，所以陰離子由左罐移向右罐；C項(xiàng)，根據(jù)電解池電極反應(yīng)式，充電時(shí)當(dāng)有1 mol e發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，左槽電解液

16、的H增加2 mol，錯(cuò)誤。11我國(guó)鎳氫電池居世界先進(jìn)水平，我軍潛艇將裝備國(guó)產(chǎn)大功率鎳氫動(dòng)力電池。常見(jiàn)鎳氫電池的某極是儲(chǔ)氫合金LaNi5H6(LaNi5H6中各元素化合價(jià)均可視為零價(jià))，電池放電時(shí)發(fā)生的反應(yīng)通常表示為L(zhǎng)aNi5H66NiO(OH)=LaNi56Ni(OH)2。下列說(shuō)法正確的是()A放電時(shí)儲(chǔ)氫合金作正極B放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為L(zhǎng)aNi5H66e=LaNi56HC充電時(shí)陽(yáng)極周圍c(OH)減小D充電時(shí)儲(chǔ)氫合金作負(fù)極答案C解析放電時(shí)的電極反應(yīng)式為負(fù)極：LaNi5H66e6OH=LaNi56H2O正極：6NiO(OH)6e6H2O=6Ni(OH)26OH充電時(shí)的電極反應(yīng)式為陰極：LaNi56H2

17、O6e=LaNi5H66OH陽(yáng)極：6Ni(OH)26OH6e=6NiO(OH)6H2OC項(xiàng)，在陽(yáng)極周圍消耗OH，其濃度減小。12電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法，某研究小組用電浮選凝聚法處理污水，設(shè)計(jì)裝置如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A裝置A中碳棒為陰極B裝置B中通入空氣的電極反應(yīng)是O22H2O4e=4OHC污水中加入適量的硫酸鈉，既可增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性，又可增強(qiáng)凝聚凈化的效果D標(biāo)準(zhǔn)狀況下，若A裝置中產(chǎn)生44.8 L氣體，則理論上B裝置中要消耗CH4 11.2 L答案C解析燃料電池電極反應(yīng)式為負(fù)極：CH48e4CO=5CO22H2O正極：2O28e4CO2=4CO電解池電極反應(yīng)式為陽(yáng)極

18、：Fe2e=Fe2，4OH4e=2H2OO2陰極：2H2e=H2Fe22OH=Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3具有吸附性，從而達(dá)到凈水目的；C項(xiàng)，Na2SO4易溶于水且呈中性；D項(xiàng)，A裝置除產(chǎn)生H2外，還會(huì)產(chǎn)生O2，所以消耗的CH4不是11.2 L。對(duì)于可充電電池，放電時(shí)為原電池，符合原電池的工作原理，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)；外電路中電子由負(fù)極流向正極，內(nèi)電路中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)?？沙潆婋姵爻潆姇r(shí)為電解池，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)；充電時(shí)電池的“”極與外接直流電源的正極相連，電池的“”極與外接直流電源的負(fù)極相連。題

19、組三“全新應(yīng)用”的高科技電池13氣體的自動(dòng)化檢測(cè)中常常應(yīng)用原電池原理的傳感器。下圖為電池的工作示意圖：氣體擴(kuò)散進(jìn)入傳感器，在敏感電極上發(fā)生反應(yīng)，傳感器就會(huì)接收到電信號(hào)。下表列出了待測(cè)氣體及敏感電極上部分反應(yīng)產(chǎn)物。則下列說(shuō)法中正確的是()待測(cè)氣體敏感電極部分產(chǎn)物NO2NOCl2HClCOCO2H2SH2SO4A.上述氣體檢測(cè)時(shí)，敏感電極均作原電池正極B檢測(cè)Cl2氣體時(shí)，敏感電極的電極反應(yīng)為Cl22e=2ClC檢測(cè)H2S氣體時(shí)，對(duì)電極充入空氣，對(duì)電極上電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OHD檢測(cè)H2S和CO體積分?jǐn)?shù)相同的兩份空氣樣本時(shí)，傳感器上產(chǎn)生的電流大小相同答案B解析A項(xiàng)，NO2NO，得電子，作

20、正極，Cl2HCl，得電子，作正極，COCO2，失電子，作負(fù)極，H2SH2SO4，失電子，作負(fù)極；B項(xiàng)，根據(jù)產(chǎn)物可以判斷Cl2得電子，生成Cl，正確；C項(xiàng)，應(yīng)為O24e4H=2H2O；D項(xiàng)，H2S生成H2SO4失去8e，而CO生成CO2失去2e，所以檢測(cè)體積分?jǐn)?shù)相同的兩氣體時(shí)傳感器上產(chǎn)生的電流大小不相同。14(2014·大綱全國(guó)卷，9)下圖是在航天用高壓氫鎳電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種金屬氫化物鎳電池(MHNi電池)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A放電時(shí)正極反應(yīng)為NiOOHH2OeNi(OH)2OHB電池的電解液可為KOH溶液C充電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為MHOHH2OMeDMH是一類儲(chǔ)氫材料，其氫密

21、度越大，電池的能量密度越高答案C解析A項(xiàng)，在原電池的負(fù)極發(fā)生的是氧化反應(yīng)，在原電池的正極發(fā)生的是還原反應(yīng)，分析化合價(jià)的升降，正確；B項(xiàng)，因?yàn)樵撾姵貫榻饘贇浠镦囯姵?，又有Ni(OH)2等產(chǎn)生，因此可用堿性溶液作電解質(zhì)溶液，正確；C項(xiàng)，該反應(yīng)為放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，氫密度越大，單位體積內(nèi)放出的電量越多，電池的能量密度越高，正確?？键c(diǎn)二 電解池的“不尋?！睉?yīng)用“六點(diǎn)”突破電解池1分清陰、陽(yáng)極，與電源正極相連的為陽(yáng)極，與電源負(fù)極相連的為陰極，兩極的反應(yīng)為“陽(yáng)氧陰還”。2剖析離子移向，陽(yáng)離子移向陰極，陰離子移向陽(yáng)極。3注意放電順序。4書寫電極反應(yīng)式，注意得失電子守恒。5正確判斷產(chǎn)物。(1)陽(yáng)極

22、產(chǎn)物的判斷首先看電極，如果是活性電極作陽(yáng)極，則電極材料失電子，電極溶解(注意：鐵作陽(yáng)極溶解生成Fe2，而不是Fe3)；如果是惰性電極，則需看溶液中陰離子的失電子能力，陰離子放電順序?yàn)镾2>I>Br>Cl>OH(水)。(2)陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽(yáng)離子的放電順序進(jìn)行判斷：Ag>Hg2>Fe3>Cu2>H>Pb2>Fe2>Zn2>H(水)6恢復(fù)原態(tài)措施。電解后有關(guān)電解質(zhì)溶液恢復(fù)原態(tài)的問(wèn)題應(yīng)該用質(zhì)量守恒法分析。一般是加入陽(yáng)極產(chǎn)物和陰極產(chǎn)物的化合物，但也有特殊情況，如用惰性電極電解CuSO4溶液，Cu2完全放電之前，可加入CuO或

23、CuCO3復(fù)原，而Cu2完全放電之后，應(yīng)加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3復(fù)原。題組一電解原理在“治理環(huán)境”中的不尋常應(yīng)用1工業(yè)上電解法處理含鎳酸性廢水并得到單質(zhì)Ni的原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()已知：Ni2在弱酸性溶液中發(fā)生水解氧化性：Ni2(高濃度)HNi2(低濃度)A碳棒上發(fā)生的電極反應(yīng)：4OH4e=O22H2OB電解過(guò)程中，B中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度將不斷減少C為了提高Ni的產(chǎn)率，電解過(guò)程中需要控制廢水pHD若將圖中陽(yáng)離子膜去掉，將A、B兩室合并，則電解反應(yīng)總方程式發(fā)生改變答案B解析電極反應(yīng)式為陽(yáng)極：4OH4e=2H2OO2陰極：Ni22e=Ni2H2e=H2A項(xiàng)正

24、確；B項(xiàng)，由于C中Ni2、H不斷減少，Cl通過(guò)陰離子膜從C移向B，A中，OH不斷減少，Na通過(guò)陽(yáng)離子膜從A移向B，所以B中NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度不斷增大，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由于H的氧化性大于Ni2(低濃度)的氧化性，所以為了提高Ni的產(chǎn)率，電解過(guò)程需要控制廢水pH；D項(xiàng)，若去掉陽(yáng)離子膜，在陽(yáng)極Cl放電生成Cl2，正確。2用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解，可循環(huán)再生NaOH，同時(shí)得到H2SO4，其原理如下圖所示(電極材料為石墨)。(1)圖中a極要連接電源的(填“正”或“負(fù)”)_極，C口流出的物質(zhì)是_。(2)SO放電的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(3)電解過(guò)程中陰極區(qū)堿性明顯增

25、強(qiáng)，用平衡移動(dòng)原理解釋原因_。答案(1)負(fù)硫酸(2)SO2eH2O=SO2H(3)H2OHOH，在陰極H放電生成H2，c(H)減小，水的電離平衡正向移動(dòng)，堿性增強(qiáng)解析根據(jù)Na、SO的移向判斷陰、陽(yáng)極。Na移向陰極區(qū)，a應(yīng)接電源負(fù)極，b應(yīng)接電源正極，其電極反應(yīng)式分別為陽(yáng)極：SO2eH2O=SO2H陰極：2H2O2e=H22OH所以從C口流出的是H2SO4，在陰極區(qū)，由于H放電，破壞水的電離平衡，c(H)減小，c(OH)增大，生成NaOH，堿性增強(qiáng)，從B口流出的是濃度較大的NaOH溶液。題組二電解原理在“制備物質(zhì)”中的不尋常應(yīng)用3(1)2014·新課標(biāo)全國(guó)卷，27(4)H3PO2也可用電

26、滲析法制備?！八氖译姖B析法”工作原理如圖所示(陽(yáng)膜和陰膜分別只允許陽(yáng)離子、陰離子通過(guò))：寫出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式_。分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因_。答案(1)2H2O4e=O24H陽(yáng)極室的H穿過(guò)陽(yáng)膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的H2PO穿過(guò)陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成H3PO24根據(jù)2CrO2HCr2OH2O設(shè)計(jì)圖示裝置(均為惰性電極)電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，圖中右側(cè)電極連接電源的_極，其電極反應(yīng)式為_(kāi)。答案正極4OH4e=O22H2O解析根據(jù)NaOH溶液濃度的變化及Na交換膜，左側(cè)為陰極區(qū)域，右側(cè)為陽(yáng)極區(qū)域，電極反應(yīng)式為陰極：4H2O4e=2H24OH陽(yáng)極：2H2O4e=O24

27、H在陽(yáng)極區(qū)域：2CrO2HCr2OH2O?？键c(diǎn)三金屬腐蝕與防護(hù)的“兩種比較”、“兩種方法”1兩種比較(1)析氫腐蝕和吸氧腐蝕的比較類型析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜呈酸性水膜呈弱酸性或中性正極反應(yīng)2H2e=H2O22H2O4e=4OH負(fù)極反應(yīng)Fe2e=Fe2其他反應(yīng)Fe22OH=Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3失去部分水轉(zhuǎn)化為鐵銹(2)腐蝕快慢的比較一般來(lái)說(shuō)可用下列原則判斷：電解池原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)措施的腐蝕；對(duì)同一金屬來(lái)說(shuō)，腐蝕的快慢：強(qiáng)電解質(zhì)溶液中>弱電解質(zhì)溶液中>非電解質(zhì)溶液中；活潑性不

28、同的兩種金屬，活潑性差別越大，腐蝕越快；對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，電解質(zhì)溶液濃度越大，金屬腐蝕的速率越快。2兩種保護(hù)方法(1)加防護(hù)層如在金屬表面加上油漆、搪瓷、瀝青、塑料、橡膠等耐腐蝕的非金屬材料；采用電鍍或表面鈍化等方法在金屬表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬或生成一層致密的薄膜。(2)電化學(xué)防護(hù)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法原電池原理：正極為被保護(hù)的金屬，負(fù)極為比被保護(hù)的金屬活潑的金屬；外加電流的陰極保護(hù)法電解原理：陰極為被保護(hù)的金屬，陽(yáng)極為惰性電極。題組一兩種腐蝕的比較1利用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，開(kāi)始時(shí)，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時(shí)間。下列說(shuō)法不正確的是()Aa管發(fā)生吸氧腐蝕，b管發(fā)生析氫腐蝕B一

29、段時(shí)間后，a管液面高于b管液面Ca處溶液的pH增大，b處溶液的pH減小Da、b兩處具有相同的電極反應(yīng)式：Fe2e=Fe2答案C解析根據(jù)裝置圖判斷，左邊鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕，右邊鐵絲發(fā)生析氫腐蝕，其電極反應(yīng)為左邊負(fù)極：Fe2e=Fe2正極：O24e2H2O=4OH右邊負(fù)極：Fe2e=Fe2正極：2H2e=H2a、b處的pH均增大，C錯(cuò)誤。22014·福建理綜，24(1)鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切。下圖是實(shí)驗(yàn)室研究海水對(duì)鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。該電化腐蝕稱為_(kāi)。圖中A、B、C、D四個(gè)區(qū)域，生成鐵銹最多的是_(填字母)。答案吸氧腐蝕B解析金屬在中性和較弱的酸性條件下發(fā)生的是吸氧

30、腐蝕。發(fā)生吸氧腐蝕，越靠近液面接觸到的O2越多，腐蝕得越嚴(yán)重。3銅板上鐵鉚釘長(zhǎng)期暴露在潮濕的空氣中，形成一層酸性水膜后鐵鉚釘會(huì)被腐蝕，示意圖如下。下列說(shuō)法不正確的是()A因鐵的金屬性比銅強(qiáng)，所以鐵鉚釘被氧化而腐蝕B若水膜中溶解了SO2，則鐵鉚釘腐蝕的速率變小C銅極上的反應(yīng)是2H2e=H2，O24e4H=2H2OD在金屬表面涂一層油脂，能防止鐵鉚釘被腐蝕答案B解析根據(jù)示意圖，鐵鉚釘發(fā)生電化學(xué)腐蝕，其電極反應(yīng)式為左側(cè)右側(cè)B項(xiàng)，若水膜溶解了SO2，酸性增強(qiáng)，所以鐵鉚釘腐蝕的速率將變大。題組二腐蝕類型與防護(hù)方法4利用下圖裝置，能完成很多電化學(xué)實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)此裝置的敘述中，錯(cuò)誤的是()A若X為鋅棒，Y為

31、NaCl溶液，開(kāi)關(guān)K置于M處，可減緩鐵的腐蝕，這種方法稱為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法B若X為碳棒，Y為NaCl溶液，開(kāi)關(guān)K置于N處，可減緩鐵的腐蝕，這種方法稱為外加電流的陰極保護(hù)法C若X為銅棒，Y為硫酸銅溶液，開(kāi)關(guān)K置于M處時(shí)，鐵電極上的電極反應(yīng)式為Cu22e=CuD若X為銅棒，Y為硫酸銅溶液，開(kāi)關(guān)K置于N處時(shí)，溶液中各離子濃度都不會(huì)發(fā)生變化答案C解析A項(xiàng)，當(dāng)開(kāi)關(guān)K置于M處時(shí)，Zn作負(fù)極被腐蝕，稱作犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法；B項(xiàng)，當(dāng)開(kāi)關(guān)K置于N處時(shí)，F(xiàn)e作陰極被保護(hù)，稱作外加電流的陰極保護(hù)法；C項(xiàng)，鐵作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2；D項(xiàng)，該裝置為電鍍池，溶液中各離子濃度不會(huì)發(fā)生變化。5圖的目的是精

32、練銅，圖的目的是保護(hù)鋼閘門。下列說(shuō)法不正確的是()A圖中a為純銅B圖中SO向b極移動(dòng)C圖中如果a、b間連接電源，則a連接負(fù)極D圖中如果a、b間用導(dǎo)線連接，則X可以是銅答案D解析電鍍時(shí)，粗銅作陽(yáng)極，純銅作陰極；保護(hù)鋼閘門，鋼閘門作陰極或作正極而被保護(hù)起來(lái)；D項(xiàng)，a、b間若用導(dǎo)線連接，X的活潑性應(yīng)大于鐵的活潑性，X可以是Zn?？键c(diǎn)四利用“電子守恒”思想突破電化學(xué)的計(jì)算電化學(xué)計(jì)算的基本方法和技巧：原電池和電解池的計(jì)算包括兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算、溶液pH的計(jì)算、相對(duì)原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)的計(jì)算、產(chǎn)物的量與電量關(guān)系的計(jì)算等。通常有下列三種方法：1根據(jù)電子守恒計(jì)算用于串聯(lián)電路中陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相

33、同電量等類型的計(jì)算，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。2根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列出比例式計(jì)算。3根據(jù)關(guān)系式計(jì)算根據(jù)得失電子守恒定律關(guān)系建立起已知量與未知量之間的橋梁，構(gòu)建計(jì)算所需的關(guān)系式。如以通過(guò)4 mol e為橋梁可構(gòu)建如下關(guān)系式：4e2Cl2(Br2、I2)O2 陽(yáng)極產(chǎn)物2H22Cu4AgM 陰極產(chǎn)物(式中M為金屬，n為其離子的化合價(jià)數(shù)值)該關(guān)系式具有總攬電化學(xué)計(jì)算的作用和價(jià)值，熟記電極反應(yīng)式，靈活運(yùn)用關(guān)系式便能快速解答常見(jiàn)的電化學(xué)計(jì)算問(wèn)題。題組一無(wú)明顯“外接電源”的電解池“串聯(lián)”的判斷與計(jì)算1如下圖所示，其中甲池的總反應(yīng)式為2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O，下列說(shuō)法正確的是()A甲池是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，乙、丙池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化電能的裝置B甲池通入CH3OH的電極反應(yīng)式為CH3OH6e2H2O=CO8HC反應(yīng)一段時(shí)間后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固體能使CuSO4溶液恢復(fù)到原濃度D甲池中消耗280 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2，此時(shí)丙池中理論上最多產(chǎn)生1.45 g固體答案D解析甲池為原電池，作為電源，乙池、丙池為兩個(gè)電解池。根據(jù)原電池的形成條件，通入CH3OH的一極為負(fù)極，通入O2的一極為正極，所以石墨、Pt(左)作陽(yáng)極，Ag、Pt(右)作陰極；B項(xiàng)，負(fù)極反應(yīng)：CH3OH6e8OH=CO6H2O；C項(xiàng)，應(yīng)加入