高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題2 化學(xué)基本理論 突破點(diǎn)7 原電池與電解池-人教高三化學(xué)試題

突破點(diǎn)7原電池與電解池提煉1原電池與電解池工作原理1.原電池和電解池的比較2．原電池正、負(fù)極的判斷方法3．電解池陰、陽極的判斷方法提煉2電極反應(yīng)式書寫及電極產(chǎn)物分析1.原電池電極反應(yīng)式的書寫(2)復(fù)雜電極反應(yīng)式的書寫如CH4堿性燃料電池負(fù)極反應(yīng)式的書寫：CH4＋2O2＋2OH－=COeq\o\al(2－,3)＋3H2O……總反應(yīng)式2O2＋4H2O＋8e－=8OH－……正極反應(yīng)式CH4＋10OH－－8e－=7H2O＋COeq\o\al(2－,3)……負(fù)極反應(yīng)式2．電解池電極反應(yīng)式的書寫步驟提示：(1)Fe作陽極時，電極反應(yīng)式為：Fe－2e－=Fe2＋。(2)Fe3＋在陰極放電時，電極反應(yīng)式為：Fe3＋＋e－=Fe2＋。3．燃料電池電極反應(yīng)式的書寫方法(1)找位置、寫式子：負(fù)極反應(yīng)式應(yīng)符合“還原劑－ne－→氧化產(chǎn)物”的形式；正極反應(yīng)式符合“氧化劑＋ne－→還原產(chǎn)物”的形式。燃料中的碳、氫元素及助燃劑氧氣在不同介質(zhì)中放電后的具體存在形式不同。①酸性介質(zhì)：碳、氫元素分別轉(zhuǎn)化為CO2、H＋；O2轉(zhuǎn)化為H2O。②堿性介質(zhì)：碳、氫元素分別轉(zhuǎn)化為COeq\o\al(2－,3)、H2O；O2轉(zhuǎn)化為OH－。(2)查電荷，添離子：檢查(1)中電極反應(yīng)式的電荷是否守恒，若是在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，則可通過添加OH－或H＋的方法使電荷守恒，但要注意，在酸性溶液中不添加OH－，在堿性溶液中不添加H＋。若是在熔融態(tài)電解質(zhì)中進(jìn)行的反應(yīng)，則可添加熔融態(tài)電解質(zhì)中的相應(yīng)離子。(3)查原子，添物質(zhì)：檢查是否符合原子守恒，若是在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，可添加H2O使原子守恒。(4)對于較復(fù)雜的電極反應(yīng)，可用總反應(yīng)式減去較簡單一極的電極反應(yīng)式得到。4．可充電電池原理分析(1)充電時電極的連接：充電的目的是使電池恢復(fù)其供電能力，因此負(fù)極應(yīng)與電源的負(fù)極相連以獲得電子，可簡記為負(fù)接負(fù)后作陰極，正接正后作陽極。(2)工作時的電極反應(yīng)式：同一電極上的電極反應(yīng)式，在充電與放電時，形式上恰好是相反的；同一電極周圍的溶液，充電與放電時pH的變化趨勢也恰好相反。提煉3金屬的腐蝕與防護(hù)1.金屬腐蝕快慢程度的判斷方法2．金屬電化學(xué)保護(hù)的兩種方法回訪1(2016·全國乙卷)三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的Na＋和SOeq\o\al(2－,4)可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。下列敘述正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：14942031】A．通電后中間隔室的SOeq\o\al(2－,4)離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大B．該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品C．負(fù)極反應(yīng)為2H2O－4e－=O2＋4H＋，負(fù)極區(qū)溶液pH降低D．當(dāng)電路中通過1mol電子的電量時，會有0.5mol的O2生成B[A項(xiàng)正極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，由于生成H＋，正極區(qū)溶液中陽離子增多，故中間隔室的SOeq\o\al(2－,4)向正極遷移，正極區(qū)溶液的pH減小。B項(xiàng)負(fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，陰離子增多，中間隔室的Na＋向負(fù)極遷移，故負(fù)極區(qū)產(chǎn)生NaOH，正極區(qū)產(chǎn)生H2SO4。C項(xiàng)由B項(xiàng)分析可知，負(fù)極區(qū)產(chǎn)生OH－，負(fù)極區(qū)溶液的pH升高。D項(xiàng)正極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，當(dāng)電路中通過1mol電子的電量時，生成0.25molO2。]回訪2(2016·全國甲卷)Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是()A．負(fù)極反應(yīng)式為Mg－2e－=Mg2＋B．正極反應(yīng)式為Ag＋＋e－=AgC．電池放電時Cl－由正極向負(fù)極遷移D．負(fù)極會發(fā)生副反應(yīng)Mg＋2H2O=Mg(OH)2＋H2↑B[Mg-AgCl電池的電極反應(yīng)：負(fù)極Mg－2e－=Mg2＋，正極2AgCl＋2e－=2Ag＋2Cl－，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯誤。在原電池的電解質(zhì)溶液中，陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，C項(xiàng)正確。Mg是活潑金屬，能和H2O發(fā)生反應(yīng)生成Mg(OH)2和H2，D項(xiàng)正確。]回訪3(2015·全國卷Ⅰ)微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯誤的是()A．正極反應(yīng)中有CO2生成B．微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移C．質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)D．電池總反應(yīng)為C6H12O6＋6O2=6CO2＋6H2OA[圖示所給出的是原電池裝置。A.有氧氣反應(yīng)的一極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，因?yàn)橛匈|(zhì)子通過，故正極電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋4H＋=2H2O，C6H12O6在微生物的作用下發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為C6H12O6－24e－＋6H2O=6CO2＋24H＋，負(fù)極上有CO2產(chǎn)生，故A不正確。B.微生物電池是指在微生物作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，所以微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移，故B正確。C.質(zhì)子是陽離子，陽離子由負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)，故C正確。D.正極的電極反應(yīng)式為6O2＋24e－＋24H＋=12H2O，負(fù)極的電極反應(yīng)式為C6H12O6－24e－＋6H2O=6CO2＋24H＋，兩式相加得電池總反應(yīng)為C6H12O6＋6O2=6CO2＋6H2O，故D正確。]回訪4(2014·新課標(biāo)全國卷Ⅰ節(jié)選)次磷酸(H3PO2)是一種精細(xì)磷化工產(chǎn)品，具有較強(qiáng)的還原性。H3PO2也可用電滲析法制備?！八氖译姖B析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)：(1)寫出陽極的電極反應(yīng)式____________________________________。(2)分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因___________________________。(3)早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2：將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室。其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混有_____雜質(zhì)。該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是______。[解析](1)陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，在反應(yīng)中OH－失去電子，電極反應(yīng)式為2H2O－4e－=4H＋＋O2↑。(2)H2O放電產(chǎn)生H＋，H＋進(jìn)入產(chǎn)品室，原料室中的H2POeq\o\al(－,2)穿過陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者發(fā)生反應(yīng)：H＋＋H2POeq\o\al(－,2)H3PO2。(3)如果撤去陽膜，H2POeq\o\al(－,2)或H3PO2可能被氧化。[答案](1)2H2O－4e－=O2↑＋4H＋(2)陽極室的H＋穿過陽膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的H2POeq\o\al(－,2)穿過陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成H3PO2(3)POeq\o\al(3－,4)H2POeq\o\al(－,2)或H3PO2被氧化熱點(diǎn)題型1新型化學(xué)電源1．(2016·廈門質(zhì)檢)鋰-空氣電池是高能量密度的新型電池，結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是()A．固體電解質(zhì)只有Li＋可通過B．電池反應(yīng)為4Li＋O2eq\o(,\s\up14(放電),\s\do14(充電))2Li2OC．充電時，水性電解液的pH將升高D．放電時，若外電路有0.1mole－通過時，理論上將消耗1.12LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)A[A項(xiàng)，固體電解質(zhì)只有Li＋可通過，形成閉合回路，正確；B項(xiàng)，電池反應(yīng)：4Li＋O2＋2H2Oeq\o(,\s\up14(放電),\s\do14(充電))4LiOH，錯誤；C項(xiàng)，充電時，水性電解液中的電極反應(yīng)式為4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，消耗OH－，pH降低，錯誤；D項(xiàng)，通過0.1mol電子時，消耗的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為eq\f(0.1mol,4)×22.4L·mol－1＝0.56L，錯誤。]2．(2016·黃岡調(diào)研)如圖甲是利用一種微生物將廢水中的尿素(H2NCONH2)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能并生成環(huán)境友好物質(zhì)的裝置，同時利用此裝置的電能在鐵上鍍銅。下列說法正確的是()甲乙A．H＋透過質(zhì)子交換膜由右向左移動B．銅電極應(yīng)與X相連接C．M電極反應(yīng)式：H2NCONH2＋H2O－6e－=CO2↑＋N2↑＋6H＋D．當(dāng)N電極消耗0.25mol氣體時，鐵電極增重16gC[根據(jù)圖中信息可知，N極發(fā)生的電極反應(yīng)式：O2＋4H＋＋4e－=2H2O，故M為負(fù)極，N為正極，X為陰極，Y為陽極。A項(xiàng)，H＋透過質(zhì)子交換膜由負(fù)極向正極移動，錯誤；B項(xiàng)，銅電極失電子作陽極應(yīng)與Y相連接，鐵電極作陰極與X相連接，錯誤；C項(xiàng)，M電極失電子，電極反應(yīng)式：H2NCONH2＋H2O－6e－=CO2↑＋N2↑＋6H＋，正確；D項(xiàng)，鐵電極上銅離子得電子生成銅，當(dāng)N電極消耗0.25mol氣體時，轉(zhuǎn)移1mol電子，鐵電極增重32g，錯誤。]3．(2016·全國丙卷)鋅-空氣燃料電池可用作電動車動力電源，電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，反應(yīng)為2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O=2Zn(OH)eq\o\al(2－,4)。下列說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：14942032】A．充電時，電解質(zhì)溶液中K＋向陽極移動B．充電時，電解質(zhì)溶液中c(OH－)逐漸減小C．放電時，負(fù)極反應(yīng)為：Zn＋4OH－－2e－=Zn(OH)eq\o\al(2－,4)D．放電時，電路中通過2mol電子，消耗氧氣22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)C[A項(xiàng)，充電時裝置為電解池，溶液中的陽離子向陰極移動。B項(xiàng)，充電時的總反應(yīng)為放電時的逆反應(yīng)：2Zn(OH)eq\o\al(2－,4)=2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O，c(OH－)逐漸增大。C項(xiàng)，放電時負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，由放電時的總反應(yīng)可知，負(fù)極反應(yīng)式為Zn＋4OH－－2e－=Zn(OH)eq\o\al(2－,4)。D項(xiàng)，由放電時的總反應(yīng)可知，電路中通過2mol電子時，消耗0.5molO2，其體積為11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。]4．(2016·東北三省四市一模)高鐵酸鹽在能源、環(huán)保等方面有著廣泛的用途。高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種理想的水處理劑，高鐵電池的研制正在進(jìn)行中。如圖甲是高鐵電池的模擬實(shí)驗(yàn)裝置：甲乙(1)該電池放電時正極的電極反應(yīng)式為_____________________________；若維持電流強(qiáng)度為1A，電池工作十分鐘，理論消耗Zn________g。(已知F＝96500C/mol)(2)鹽橋中盛有飽和KCl溶液，此鹽橋中氯離子向________(填“左”或“右”)移動；若用陽離子交換膜代替鹽橋，則鉀離子向________(填“左”或“右”)移動。(3)圖乙為高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電過程曲線，由此可得出高鐵電池的優(yōu)點(diǎn)有_________________________________。[解析](1)根據(jù)高鐵電池裝置可確定Zn和C分別作負(fù)極和正極，放電時FeOeq\o\al(2－,4)在正極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O＋3e－=Fe(OH)3↓＋5OH－；電池工作十分鐘，Q＝It＝1A×600s＝600C，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n(e－)＝eq\f(600C,96500C/mol)≈0.0062mol，反應(yīng)中1molZn轉(zhuǎn)移2mol電子，根據(jù)正比關(guān)系eq\f(65g,mZn)＝eq\f(2mol,0.0062mol)，即求得m(Zn)＝0.2g。(2)原電池工作時，鹽橋中陰離子向負(fù)極移動，即Cl－向右移動，改用陽離子交換膜代替鹽橋，陽離子向正極移動，即K＋向左移動。(3)從圖乙可看出高鐵電池和高能堿性電池相比，具有使用時間長、工作電壓穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。[答案](1)FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O＋3e－=Fe(OH)3↓＋5OH－0.2(2)右左(3)使用時間長、工作電壓穩(wěn)定解決新型化學(xué)電源問題的關(guān)鍵1．電池類型：可充電電池首先明確放電方向是原電池，充電方向是電解池。2．電極名稱：放電時是原電池，為正極、負(fù)極；充電時是電解池，為陽極、陰極。3．電極材料和電極反應(yīng)：電極反應(yīng)物、電極產(chǎn)物及其狀態(tài)，電極材料是否參與電極反應(yīng)；電子或電流的流動方向，離子的移動方向。4．電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液是否參與電池反應(yīng)；電解質(zhì)溶液是否與電極產(chǎn)物反應(yīng)。5．反應(yīng)式：電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)式。6．反應(yīng)的量的關(guān)系：電極質(zhì)量的變化、電極產(chǎn)物的量、轉(zhuǎn)移電子的量等。熱點(diǎn)題型2電解原理及其應(yīng)用1．(2016·濟(jì)南調(diào)研)用電解法處理含硝酸根離子(NOeq\o\al(－,3))廢水的原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A．鉛蓄電池的A極為正極，電極材料為PbO2B．鉛蓄電池放電時負(fù)極質(zhì)量增加C．該電解池的陰極反應(yīng)為2NOeq\o\al(－,3)＋12H＋＋10e－=N2↑＋6H2OD．若電路中通過2mol電子，則陽極室溶液質(zhì)量減少32g(忽略氣體的溶解)D[根據(jù)圖示，電解池的右側(cè)區(qū)域硝酸根離子被還原為氮?dú)?，所以?yīng)為電解池的陰極，進(jìn)而確定A、B電極分別是鉛蓄電池的正、負(fù)極。A項(xiàng)正確，鉛蓄電池的反應(yīng)原理是Pb＋PbO2＋4H＋＋2SOeq\o\al(2－,4)eq\o(,\s\up14(放電),\s\do14(充電))2PbSO4＋2H2O，A為正極，反應(yīng)為PbO2＋2e－＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=PbSO4＋2H2O；B項(xiàng)正確，負(fù)極反應(yīng)為Pb－2e－＋SOeq\o\al(2－,4)=PbSO4，放電過程中固體電極質(zhì)量增加；C項(xiàng)正確，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，硝酸根離子被還原為氮?dú)猓籇項(xiàng)錯誤，陽極區(qū)溶液中，水電離的氫氧根離子放電2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，電路中每通過2mol電子，則溶液質(zhì)量損失16g。]2．(2016·北京高考)用石墨電極完成下列電解實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二裝置現(xiàn)象a、d處試紙變藍(lán)；b處變紅，局部褪色；c處無明顯變化兩個石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生；n處有氣泡產(chǎn)生……下列對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或推測不合理的是()A．a(chǎn)、d處：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－B．b處：2Cl－－2e－=Cl2↑C．c處發(fā)生了反應(yīng)：Fe－2e－=Fe2＋D．根據(jù)實(shí)驗(yàn)一的原理，實(shí)驗(yàn)二中m處能析出銅B[根據(jù)a、d處試紙變藍(lán)，可判斷a、d兩點(diǎn)都為電解池的陰極，發(fā)生的電極反應(yīng)為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，A選項(xiàng)正確；b處變紅，局部褪色，說明b為電解池的陽極，2Cl－－2e－=Cl2↑，氯氣溶于水生成鹽酸和次氯酸：Cl2＋H2O=HCl＋HClO，HCl溶液顯酸性，HClO具有漂白性，B選項(xiàng)不正確；c處為陽極，鐵失去電子生成亞鐵離子，發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe－2e－=Fe2＋，C選項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)一中ac形成電解池，db形成電解池，所以實(shí)驗(yàn)二中也形成電解池，銅珠的左端為電解池的陽極，銅失電子生成銅離子，m、n是銅珠的右端，為電解池的陰極，開始時產(chǎn)生氣體，后來銅離子得到電子生成單質(zhì)銅，故D選項(xiàng)正確。]3．(2016·杭州質(zhì)檢)如圖所示的陰、陽離子交換膜電解槽中，用惰性電極電解Na2SO4溶液可制得硫酸和氫氧化鈉溶液。下列說法不正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：14942033】A．陽極反應(yīng)式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－B．N為陰離子交換膜C．進(jìn)口b補(bǔ)充的是稀NaOH溶液D．電解過程中陽極附近的pH不斷降低A[A項(xiàng)，電解Na2SO4溶液，實(shí)際上是電解水，所以陽極反應(yīng)式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，錯誤；B項(xiàng)，由H2出口知電極A為陰極，電極B為陽極，陽極水中的OH－放電，故要不斷補(bǔ)充陰離子，故N為陰離子交換膜，正確；C項(xiàng)，電極A為陰極，水中的H＋放電，大量的氫氧化鈉在陰極附近生成，故在b口加入稀氫氧化鈉以增強(qiáng)導(dǎo)電性，正確；D項(xiàng)，陽極反應(yīng)不斷地消耗水中的氫氧根離子，故pH不斷降低，正確。]4．(2016·咸陽一模節(jié)選)制備KMnO4的最佳方法是電解法，實(shí)驗(yàn)室以鎳片(不參與反應(yīng))和鐵片作電極，電解K2MnO4溶液(綠色)制備KMnO4，裝置如圖：請回答下列問題：(1)A應(yīng)與直流電源________極相連接，鐵片電極上有氣體放出，電極反應(yīng)式為______________________________________________________________。(2)電解過程中可觀察到溶液由綠色變?yōu)開_______。(3)電解一段時間后，溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”)。[解析](1)電解K2MnO4溶液(綠色)制備KMnO4，MnOeq\o\al(2－,4)發(fā)生氧化反應(yīng)，則Ni作陽極，而Fe作陰極，故Fe與直流電源的負(fù)極相連，鐵片上H＋得電子發(fā)生還原反應(yīng)，故有氣體放出。(2)電解一段時間后，MnOeq\o\al(2－,4)轉(zhuǎn)化為MnOeq\o\al(－,4)，溶液由綠色變?yōu)樽仙?3)電解總反應(yīng)式為2K2MnO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up14(電解))2KMnO4＋2KOH＋H2↑，則電解一段時間后，生成KOH，溶液的pH增大。[答案](1)負(fù)2H＋＋2e－=H2↑(或2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－)(2)紫色(3)增大1．有關(guān)電解池的分析思路2．電解池中電極反應(yīng)式的書寫步驟熱點(diǎn)題型3電化學(xué)原理的綜合應(yīng)用1．(2016·山西四校聯(lián)考)用酸性甲醛燃料電池為電源進(jìn)行電解的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，下列說法中正確的是()A．當(dāng)a、b都是銅作電極時，電解的總反應(yīng)方程式為2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up14(電解))2H2SO4＋2Cu＋O2↑B．燃料電池工作時，正極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．當(dāng)燃料電池消耗2.24L甲醛氣體時，電路中理論上轉(zhuǎn)移0.2mole－D．燃料電池工作時，負(fù)極反應(yīng)為HCHO＋H2O－2e－=HCOOH＋2H＋D[A項(xiàng)，若a、b都是銅作電極，則陽極是Cu放電，而不是電解質(zhì)溶液中的OH－放電，錯誤；B項(xiàng)，酸性介質(zhì)中不可能生成大量OH－，錯誤，正確的為O2＋4H＋＋4e－=2H2O；C項(xiàng)，未說明氣體是否在標(biāo)準(zhǔn)狀況下而無法計(jì)算，錯誤；D項(xiàng)，負(fù)極是燃料(HCHO)在酸性條件下失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正確。]2．(2016·棗莊滕州月考)用下列裝置能達(dá)到預(yù)期目的的是()A．甲圖裝置可用于電解精煉鋁B．乙圖裝置可得到持續(xù)、穩(wěn)定的電流C．丙圖裝置可達(dá)到保護(hù)鋼閘門的目的D．丁圖裝置可達(dá)到保護(hù)鋼閘門的目的D[電解精煉鋁時，粗鋁作陽極，純鋁作陰極，但電解質(zhì)溶液不能是氯化鋁溶液，否則陰極上會析出氫氣，可以用熔融的氧化鋁作電解質(zhì)，A項(xiàng)錯誤；原電池可以產(chǎn)生電流，但不能提供持續(xù)、穩(wěn)定的電流，B項(xiàng)錯誤；丙中形成原電池，鋼閘門是負(fù)極，易被腐蝕，不能達(dá)到保護(hù)鋼閘門的目的，C項(xiàng)錯誤；丁中形成電解池，鋼閘門是陰極，不易被腐蝕，可達(dá)到保護(hù)鋼閘門的目的，D項(xiàng)正確。]3．(2016·湖南益陽三模)用惰性電極電解2L0.5mol/L的硝酸銀溶液，當(dāng)在電路中通過0.1mol電子后，調(diào)換正、負(fù)極，電路中又通過了0.2mol電子，此時溶液pH為(假設(shè)溶液體積不變)()A．1 B.2C．3 D.無法確定A[2L0.5mol/L的硝酸銀溶液含n(Ag＋)＝1mol，調(diào)換正、負(fù)極前，陽極電極反應(yīng)式為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑；陰極電極反應(yīng)式為4Ag＋＋4e－=4Ag，則電路中通過0.1mole－時生成0.1molAg，同時反應(yīng)0.1molOH－，得到0.1molH＋；調(diào)換正、負(fù)極后，陽極電極反應(yīng)式為4Ag－4e－=4Ag＋(先)，4OH－－4e－=2H2O＋O2↑(后)；陰極電極反應(yīng)式為4Ag＋＋4e－=4Ag，故總共得到0.2molH＋，c(H＋)＝eq\f(0.2mol,2L)＝0.1mol/L，pH＝－lgc(H＋)＝1。]4．(2016·河南商丘二模)電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法：保持污水的pH在5.0～6.0之間，通過電解生成Fe(OH)3。Fe(OH)3膠體有吸附性，可吸附水中的污染物而沉積下來，具有凈化水的作用，其原理如圖所示。下列說法正確的是()A．石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．根據(jù)圖示，物質(zhì)A為CO2C．甲烷燃料電池中COeq\o\al(2－,3)向空氣一極移動D．為增強(qiáng)污水的導(dǎo)電能力，可向污水中加入適量乙醇B[甲烷發(fā)生氧化反應(yīng)，所在電極為電源的負(fù)極，故石墨為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯誤；甲烷在負(fù)極的反應(yīng)為CH4－8e－＋4COeq\o\al(2－,3)=5CO2＋2H2O，A為CO2，B項(xiàng)正確；COeq\o\al(2－,3)在工作過程中向負(fù)極移動，通入空氣的一極為電源的正極，C項(xiàng)錯誤；乙醇為非電解質(zhì)，不能增強(qiáng)水溶液的導(dǎo)電能力，D項(xiàng)錯誤。]5．(名師押題)甲醇是一種重要的燃料，在電化學(xué)領(lǐng)域有著重要的用途。請回答下列問題：(1)一種新型的甲醇燃料手機(jī)電池，其持續(xù)供電時間長達(dá)320小時，電池總反應(yīng)式為2CH3OH＋4NaOH＋3O2=2Na2CO3＋6H2O。該電池的負(fù)極反應(yīng)式為______________________________________________________________。(2)甲醇-空氣燃料電池的工作原理如圖甲所示(箭頭表示物質(zhì)的進(jìn)入或排出)：①甲電極為該燃料電池的________(選填“正極”或“負(fù)極”)。②a、b、c、d四個進(jìn)出口的物質(zhì)分別為________、________、________、________(填寫化學(xué)式或結(jié)構(gòu)簡式)。③用該電池作供電電源，用惰性電極電解足量的CuSO4溶液，若陰極增重19.2g，則理論上消耗甲醇________g。電解后，溶液的pH________(填“增大”“減小”或“不變”)。圖甲圖乙(3)尿素樹脂生產(chǎn)過程中所排放的廢水中往往含有甲醇，這種含甲醇的廢水會對環(huán)境造成污染。向該廢水中加入一定量的酸性CoSO4溶液，然后采用圖乙所示裝置進(jìn)行電解即可除去甲醇，除甲醇的原理：電解產(chǎn)物Co3＋將廢水中的甲醇氧化為CO2。①陽極為_______(選填“石墨Ⅰ”或“石墨Ⅱ”)。陽極反應(yīng)式為_______。②請用離子方程式表示該法除甲醇的原理為_________________。③排放該電解后的廢水的鐵質(zhì)管道易被腐蝕，除與Co2＋發(fā)生置換反應(yīng)外，還發(fā)生電化學(xué)腐蝕，發(fā)