高考化學(xué)二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)講義專(zhuān)題二基本理論第七講電化學(xué)

第七講電化學(xué)[最新考綱]1．理解原電池和電解池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用，能書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式。2．了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類(lèi)及其工作原理。3．了解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害以及防止金屬腐蝕的措施。原電池原理及其應(yīng)用[學(xué)生用書(shū)P30]1．(2017·高考天津卷)下列能量轉(zhuǎn)化過(guò)程與氧化還原反應(yīng)無(wú)關(guān)的是()A．硅太陽(yáng)能電池工作時(shí)，光能轉(zhuǎn)化成電能B．鋰離子電池放電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能C．電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能D．葡萄糖為人類(lèi)生命活動(dòng)提供能量時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能解析：選A。A項(xiàng)，硅太陽(yáng)能電池工作時(shí)，光能轉(zhuǎn)化為電能，與氧化還原反應(yīng)無(wú)關(guān)；B項(xiàng)，鋰離子電池放電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，原電池總反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)；C項(xiàng)，電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，總反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)；D項(xiàng)，葡萄糖為人類(lèi)生命活動(dòng)提供能量時(shí)，葡萄糖發(fā)生氧化還原反應(yīng)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。2．(2016·高考海南卷改編)某電池以K2FeO4和Zn為電極材料，KOH溶液為電解溶質(zhì)溶液。下列說(shuō)法正確的是()A．Zn為電池的負(fù)極B．正極反應(yīng)式為2FeOeq\o\al(2－,4)＋10H＋＋6e－=Fe2O3＋5H2OC．該電池放電過(guò)程中電解質(zhì)溶液濃度不變D．電池工作時(shí)OH－向正極遷移解析：選A。A.根據(jù)化合價(jià)升降判斷，Zn化合價(jià)只能升高，故為負(fù)極材料，K2FeO4為正極材料，正確；B.KOH溶液為電解質(zhì)溶液，則正極反應(yīng)式為2FeOeq\o\al(2－,4)＋6e－＋8H2O=2Fe(OH)3＋10OH－，錯(cuò)誤；C.該電池放電過(guò)程中電解質(zhì)溶液濃度減小，錯(cuò)誤；D.電池工作時(shí)陰離子OH－向負(fù)極遷移，錯(cuò)誤。[感悟高考]1．題型：選擇題(主)、填空題(次)2．考向：高考對(duì)原電池原理的考查主要有以下幾點(diǎn)：離子運(yùn)動(dòng)方向的判斷(特別注意鹽橋中離子的運(yùn)動(dòng)以及離子對(duì)于指定交換膜的通過(guò)問(wèn)題)，能量轉(zhuǎn)換類(lèi)型，正負(fù)極的判斷，正負(fù)極與反應(yīng)類(lèi)型的對(duì)應(yīng)關(guān)系，電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)及判斷，有關(guān)計(jì)算問(wèn)題。需要考生掌握原電池原理，會(huì)運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的概念規(guī)律來(lái)分析問(wèn)題，在平時(shí)的學(xué)習(xí)中重視上述幾點(diǎn)的訓(xùn)練。1．原電池正、負(fù)極的判斷(1)依據(jù)構(gòu)成原電池兩極的電極材料判斷。一般是較活潑的金屬為負(fù)極，活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。(2)依據(jù)原電池兩極發(fā)生反應(yīng)的類(lèi)型判斷。負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)；正極發(fā)生還原反應(yīng)。(3)依據(jù)電子流動(dòng)方向或電流方向判斷。電子流動(dòng)方向：由負(fù)極流向正極；電流方向：由正極流向負(fù)極。(4)依據(jù)原電池電解質(zhì)溶液中離子的移動(dòng)方向判斷。陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)。(5)依據(jù)原電池鹽橋中離子的移動(dòng)方向判斷。陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)。2．不同介質(zhì)中電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)技巧和步驟電極反應(yīng)式屬于以離子反應(yīng)表達(dá)的氧化還原半反應(yīng)，要遵循離子方程式拆分物質(zhì)的規(guī)則。(1)先寫(xiě)出電極反應(yīng)式的主要框架(待配平)①酸性電解質(zhì)，主要安排H＋的位置如下負(fù)極：還原劑－xe－＋______→氧化產(chǎn)物＋H＋；正極：氧化劑＋xe－＋H＋→還原產(chǎn)物＋______。②非酸性電解質(zhì)(包括堿溶液、熔融鹽及氧化物)，主要安排陰離子的位置如下負(fù)極：還原劑－xe－＋陰離子→氧化產(chǎn)物＋______；正極：氧化劑＋xe－＋______→陰離子＋還原產(chǎn)物。(2)依據(jù)化合價(jià)變化分別計(jì)算氧化劑、還原劑與電子得失的比例。(3)根據(jù)電荷守恒配平離子，最后根據(jù)原子守恒配平其余物質(zhì)。原電池原理的考查1．(2017·淄博模擬)電池式氧傳感器原理構(gòu)造如圖，可測(cè)定O2的含量。工作時(shí)鉛電極表面會(huì)逐漸附著Pb(OH)2。下列說(shuō)法不正確的是()A．Pt電極上發(fā)生還原反應(yīng)B．隨著使用，電解液的pH逐漸減小C．a(chǎn)mmolO2反應(yīng)，理論上可使Pb電極增重68amgD．Pb電極上的反應(yīng)式為Pb＋2OH－－2e－=Pb(OH)2解析：選B。A.鉛作負(fù)極失電子產(chǎn)生的鉛離子與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化鉛，則鉑電極作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，選項(xiàng)A正確；B.負(fù)極反應(yīng)式：2Pb＋4OH－－4e－=2Pb(OH)2，正極反應(yīng)式：O2＋4e－＋2H2O=4OH－，總反應(yīng)式：2Pb＋O2＋2H2O=2Pb(OH)2，反應(yīng)過(guò)程溶液pH不變，選項(xiàng)B不正確；C.根據(jù)反應(yīng)2Pb＋O2＋2H2O=2Pb(OH)2，ammolO2反應(yīng)，理論上可使Pb電極增重4ammol×17g/mol＝68amg，選項(xiàng)C正確；D.Pb電極為負(fù)極，反應(yīng)式為Pb＋2OH－－2e－=Pb(OH)2，選項(xiàng)D正確。2．(2015·高考天津卷)鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)，下列有關(guān)敘述正確的是()A．銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．電池工作一段時(shí)間后，甲池的c(SOeq\o\al(2－,4))減小C．電池工作一段時(shí)間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加D．陰陽(yáng)離子分別通過(guò)交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng)，保持溶液中電荷平衡解析：選C。A.Cu作正極，電極上發(fā)生還原反應(yīng)，錯(cuò)誤；B.電池工作過(guò)程中，SOeq\o\al(2－,4)不參加電極反應(yīng)，故甲池的c(SOeq\o\al(2－,4))基本不變，錯(cuò)誤；C.電池工作時(shí)，甲池反應(yīng)為Zn－2e－=Zn2＋，乙池反應(yīng)為Cu2＋＋2e－=Cu，甲池中Zn2＋會(huì)通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入乙池，以維持溶液中電荷平衡，由電極反應(yīng)式可知，乙池中每有64gCu析出，則進(jìn)入乙池的Zn2＋為65g，溶液總質(zhì)量略有增加，正確；D.由題干信息可知，陰離子不能通過(guò)陽(yáng)離子交換膜，錯(cuò)誤?！胞}橋”的作用與化學(xué)平衡的移動(dòng)3．控制合適的條件，將反應(yīng)2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。下列判斷不正確的是()A．反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B．反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，甲中石墨電極上Fe3＋被還原C．電流表讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D．電流表讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中的石墨電極為負(fù)極解析：選D。由圖示結(jié)合原電池原理分析可知，F(xiàn)e3＋得電子生成Fe2＋被還原，I－失電子生成I2被氧化，所以A、B正確；電流表讀數(shù)為零時(shí)，F(xiàn)e3＋得電子速率等于Fe2＋失電子速率，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，所以C正確；在甲中溶入FeCl2固體，平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2向左移動(dòng)，I2被還原為I－，乙中石墨為正極，所以D不正確。4．某同學(xué)為探究Ag＋和Fe2＋的反應(yīng)，按下圖連接裝置并加入藥品(鹽橋中的物質(zhì)不參與反應(yīng))，發(fā)現(xiàn)電壓表指針偏移。電子由石墨經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)流向銀。放置一段時(shí)間后，向甲燒杯中逐漸加入濃Fe2(SO4)3溶液，發(fā)現(xiàn)電壓表指針的變化依次為偏移減小→回到零點(diǎn)→逆向偏移。則電壓表指針逆向偏移后，銀為_(kāi)_______(填“正”或“負(fù)”)極。由實(shí)驗(yàn)得出Ag＋和Fe2＋反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________。答案：負(fù)Fe2＋＋Ag＋Fe3＋＋Ageq\a\vs4\al()電子流向的分析方法(1)改變條件，平衡移動(dòng)；(2)平衡移動(dòng)，電子轉(zhuǎn)移；(3)電子轉(zhuǎn)移，判斷區(qū)域；(4)根據(jù)區(qū)域，判斷流向；(5)根據(jù)流向，判斷電極。原電池的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)5.(1)能量之間可相互轉(zhuǎn)化：電解食鹽水制備Cl2是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，而原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。設(shè)計(jì)兩種類(lèi)型的原電池，探究其能量轉(zhuǎn)化效率。限選材料：ZnSO4(aq)、FeSO4(aq)、CuSO4(aq)、銅片、鐵片、鋅片和導(dǎo)線(xiàn)。①完成原電池甲的裝置示意圖(見(jiàn)上圖)，并做相應(yīng)標(biāo)注，要求：在同一燒杯中，電極與溶液含相同的金屬元素。②以銅片為電極之一，CuSO4(aq)為電解質(zhì)溶液，只在一個(gè)燒杯中組裝原電池乙，工作一段時(shí)間后，可觀(guān)察到負(fù)極______________________________________________。③甲、乙兩種原電池可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是________，其原因是________________________________________________________________________。(2)根據(jù)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法原理，為減緩電解質(zhì)溶液中鐵片的腐蝕，在(1)的材料中應(yīng)選__________作陽(yáng)極。解析：(1)①根據(jù)題給條件和原電池的構(gòu)成條件可得：a．若用Zn、Cu、CuSO4(aq)、ZnSO4(aq)組成原電池，Zn作負(fù)極，Cu作正極，Zn插入到ZnSO4(aq)中，Cu插入到CuSO4(aq)中。b．若用Fe、Cu、FeSO4(aq)、CuSO4(aq)組成原電池，F(xiàn)e作負(fù)極，Cu作正極，F(xiàn)e插入到FeSO4(aq)中，Cu插入到CuSO4(aq)中。c．畫(huà)圖時(shí)要注意電極名稱(chēng)、電極材料、電解質(zhì)溶液名稱(chēng)(或化學(xué)式)，并形成閉合回路。②由于金屬活動(dòng)性Zn＞Fe＞Cu，鋅片或鐵片作負(fù)極，由于Zn或Fe直接與CuSO4溶液接觸，工作一段時(shí)間后，負(fù)極逐漸溶解，表面有紅色固體析出。③帶有鹽橋的原電池甲中負(fù)極沒(méi)有和CuSO4溶液直接接觸，二者不會(huì)直接發(fā)生置換反應(yīng)，化學(xué)能不會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，幾乎全部轉(zhuǎn)化為電能；而原電池乙中的負(fù)極與CuSO4溶液直接接觸，兩者會(huì)發(fā)生置換反應(yīng)，部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，化學(xué)能不可能全部轉(zhuǎn)化為電能。(2)由犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法可得，鐵片作正極(陰極)時(shí)被保護(hù)，作負(fù)極(陽(yáng)極)時(shí)被腐蝕，所以應(yīng)選擇比鐵片更活潑的鋅作負(fù)極(陽(yáng)極)才能有效地保護(hù)鐵不被腐蝕。答案：(1)①(或其他合理答案)②電極逐漸溶解，表面有紅色固體析出③甲在甲裝置中，負(fù)極不和Cu2＋接觸，避免了Cu2＋直接與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)而使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能(2)鋅片eq\a\vs4\al()1．原電池的設(shè)計(jì)思路：首先根據(jù)離子方程式判斷出氧化劑、還原劑，明確電極反應(yīng)。然后再分析兩劑狀態(tài)確定電極材料，若為固態(tài)時(shí)可作電極，若為溶液時(shí)則只能作電解質(zhì)溶液。然后補(bǔ)充缺少的電極材料及電解質(zhì)溶液。電極材料一般添加與電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子相同的金屬作電極(使用惰性電極也可)，電解質(zhì)溶液則是一般含有與電極材料形成的陽(yáng)離子相同的物質(zhì)。最后再插入鹽橋即可。2．把氧化劑、還原劑均為溶液狀態(tài)的氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池時(shí)，必須使用鹽橋才能實(shí)現(xiàn)氧化劑與還原劑的分離，否則不會(huì)有明顯的電流出現(xiàn)。新型化學(xué)電池[學(xué)生用書(shū)P32]1．(2017·高考全國(guó)卷Ⅲ，11，6分)全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為16Li＋xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．電池工作時(shí)，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6＋2Li＋＋2e－=3Li2S4B．電池工作時(shí)，外電路中流過(guò)0.02mol電子，負(fù)極材料減重0.14gC．石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性D．電池充電時(shí)間越長(zhǎng)，電池中Li2S2的量越多解析：選D。原電池工作時(shí)，正極發(fā)生一系列得電子的還原反應(yīng)，即：Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2，其中可能有2Li2S6＋2Li＋＋2e－=3Li2S4，A項(xiàng)正確；該電池工作時(shí)，每轉(zhuǎn)移0.02mol電子，負(fù)極有0.02molLi(質(zhì)量為0.14g)被氧化為L(zhǎng)i＋，則負(fù)極質(zhì)量減少0.14g，B項(xiàng)正確；石墨烯能導(dǎo)電，用石墨烯作電極，可提高電極a的導(dǎo)電性，C項(xiàng)正確；充電過(guò)程中，Li2S2的量逐漸減少，當(dāng)電池充滿(mǎn)電時(shí)，相當(dāng)于達(dá)到平衡狀態(tài)，電池中Li2S2的量趨于不變，故不是電池充電時(shí)間越長(zhǎng)，電池中Li2S2的量越多，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．(2016·高考全國(guó)卷Ⅱ，11，6分)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(cuò)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(shí)Cl－由正極向負(fù)極遷移D．負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg＋2H2O=Mg(OH)2＋H2↑解析：選B。該電池中Mg作負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，生成Mg2＋，A項(xiàng)正確；正極反應(yīng)為AgCl＋e－=Ag＋Cl－，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電池放電時(shí)，Cl－從正極向負(fù)極移動(dòng)，C項(xiàng)正確；在負(fù)極，Mg會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg＋2H2O=Mg(OH)2＋H2↑，D項(xiàng)正確。[感悟高考]1．題型：選擇題(主)、填空題(次)2．考向：新型化學(xué)電池仍然考查原電池原理，考查點(diǎn)基本相同。只是此類(lèi)試題的題意環(huán)境陌生度較高，題材新穎，圖示顯得復(fù)雜，但是這類(lèi)問(wèn)題落點(diǎn)較低，考生只要掌握原電池原理的規(guī)律，學(xué)會(huì)知識(shí)遷移，解決起來(lái)并非難事。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”“紐扣電池”“Mg-AgCl電池”“Mg-H2O2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①負(fù)極：元素化合價(jià)升高或發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)；②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①陰極：“放電”時(shí)的負(fù)極在“充電”時(shí)為陰極；②陽(yáng)極：“放電”時(shí)的正極在“充電”時(shí)為陽(yáng)極。2．微粒流向(1)電子流向①電解池：電源負(fù)極→陰極，陽(yáng)極→電源正極；②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①電解池：陽(yáng)離子移向陰極，陰離子移向陽(yáng)極；②原電池：陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極。3．書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式(1)“放電”時(shí)電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)①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；②根據(jù)守恒書(shū)寫(xiě)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(shū)寫(xiě)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，充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)為放電時(shí)正極反應(yīng)的逆過(guò)程，充電時(shí)的陰極反應(yīng)為放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)的逆過(guò)程。[特別提醒]在書(shū)寫(xiě)“放電”時(shí)電極反應(yīng)式時(shí)，要注意：(1)陽(yáng)離子在正極上參與反應(yīng)，在負(fù)極上就必須生成；(2)陰離子在負(fù)極上參與反應(yīng)，在正極上就必須生成?！耙怀囟嘧儭钡娜剂想姵?．利用環(huán)境中細(xì)菌對(duì)有機(jī)質(zhì)的催化降解能力，科學(xué)家開(kāi)發(fā)出了微生物燃料電池，其裝置如圖所示，a、b為惰性電極。利用該裝置可將污水中的有機(jī)物(以C6H12O6為例)經(jīng)氧化而除去，從而達(dá)到凈化水的目的。下列說(shuō)法不正確的是()A．a(chǎn)為負(fù)極，電極反應(yīng)式為C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋B．反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的質(zhì)子通過(guò)離子交換膜擴(kuò)散到好氧區(qū)C．裝置中的離子交換膜是陽(yáng)離子交換膜D．該裝置可把電能轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能解析：選D。該燃料電池中C6H12O6在負(fù)極反應(yīng)生成二氧化碳，電極反應(yīng)式為C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋，故A正確；根據(jù)裝置圖可知，質(zhì)子通過(guò)離子交換膜擴(kuò)散到好氧區(qū)，故B正確；C項(xiàng)，質(zhì)子可通過(guò)離子交換膜擴(kuò)散到好氧區(qū)，所以裝置中的離子交換膜是陽(yáng)離子交換膜，故C正確；該裝置為原電池，可將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為電能，故D不正確。2．(2015·高考江蘇卷)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意圖如下。下列有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是()A．反應(yīng)CH4＋H2Oeq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))3H2＋CO，每消耗1molCH4轉(zhuǎn)移12mol電子B．電極A上H2參與的電極反應(yīng)為H2＋2OH－－2e－=2H2OC．電池工作時(shí)，COeq\o\al(2－,3)向電極B移動(dòng)D．電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3)解析：選D。A選項(xiàng)，甲烷中的C為－4價(jià)，一氧化碳中的C為＋2價(jià)，每個(gè)碳原子失去6個(gè)電子，因此每消耗1mol甲烷失去6mol電子，所以錯(cuò)誤；B選項(xiàng)，熔融鹽中沒(méi)有氫氧根離子，因此氫氧根離子不能參與電極反應(yīng)，電極反應(yīng)式應(yīng)為H2＋CO＋2COeq\o\al(2－,3)－4e－=3CO2＋H2O，所以錯(cuò)誤；C選項(xiàng)，碳酸根離子應(yīng)向負(fù)極移動(dòng)，即向電極A移動(dòng)，所以錯(cuò)誤；D選項(xiàng)，電極B上氧氣得電子與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子，所以正確?！熬每疾凰ァ钡目赡骐姵?一)“傳統(tǒng)”可逆電池的考查3．鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進(jìn)行：Cd＋2NiO(OH)＋2H2Oeq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))Cd(OH)2＋2Ni(OH)2。有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是()A．放電時(shí)負(fù)極得電子，質(zhì)量減輕B．放電時(shí)電解質(zhì)溶液中的OH－向正極移動(dòng)C．充電時(shí)陰極附近溶液的pH減小D．充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)：Ni(OH)2－e－＋OH－=NiO(OH)＋H2O解析：選D。該可充電電池的放電過(guò)程的電極反應(yīng)式為負(fù)極：Cd－2e－＋2OH－=Cd(OH)2；正極：2NiO(OH)＋2H2O＋2e－=2Ni(OH)2＋2OH－，所以正確選項(xiàng)為D。(二)“新型”可逆電池的考查4．(2016·高考全國(guó)卷Ⅲ，11，6分)鋅-空氣燃料電池可用作電動(dòng)車(chē)動(dòng)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(shuō)法正確的是()A．充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中K＋向陽(yáng)極移動(dòng)B．充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中c(OH－)逐漸減小C．放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Zn＋4OH－－2e－=Zn(OH)eq\o\al(2－,4)D．放電時(shí)，電路中通過(guò)2mol電子，消耗氧氣22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)解析：選C。K＋帶正電荷，充電時(shí)K＋應(yīng)該向陰極移動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)該電池放電的總反應(yīng)可知，放電時(shí)消耗OH－，則充電時(shí)，OH－濃度應(yīng)增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤。放電時(shí)，Zn為負(fù)極，失去電子生成Zn(OH)eq\o\al(2－,4)，其電極反應(yīng)為Zn＋4OH－－2e－=Zn(OH)eq\o\al(2－,4)，C項(xiàng)正確。消耗1molO2轉(zhuǎn)移4mol電子，故轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí)消耗0.5molO2，0.5molO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．(2016·高考四川卷)某電動(dòng)汽車(chē)配載一種可充放電的鋰離子電池，放電時(shí)電池總反應(yīng)為L(zhǎng)i1－xCoO2＋LixC6=LiCoO2＋C6(x<1)。下列關(guān)于該電池的說(shuō)法不正確的是()A．放電時(shí)，Li＋在電解質(zhì)中由負(fù)極向正極遷移B．放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ixC6－xe－=xLi＋＋C6C．充電時(shí)，若轉(zhuǎn)移1mole－，石墨(C6)電極將增重7xgD．充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iCoO2－xe－=Li1－xCoO2＋xLi＋解析：選C。電池放電時(shí)，陽(yáng)離子由負(fù)極移向正極，A項(xiàng)正確；由放電時(shí)的總反應(yīng)看出，LixC6在負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，B項(xiàng)正確；充電反應(yīng)是放電反應(yīng)的逆反應(yīng)，充電時(shí)陽(yáng)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)：LiCoO2－xe－=Li1－xCoO2＋xLi＋，D項(xiàng)正確；充電時(shí)，陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)：C6＋xe－＋xLi＋=LixC6，當(dāng)轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，陰極(C6電極)析出1molLi，增重7g，C項(xiàng)錯(cuò)誤。eq\a\vs4\al()常見(jiàn)的鋰離子電池電極材料及充放電分析正極材料：LiMO2(M：Co、Ni、Mn等)LiM2O4(M：Co、Ni、Mn等)LiMPO4(M：Fe等)負(fù)極材料：石墨(能吸附鋰原子)負(fù)極反應(yīng)：LixCn－xe－=xLi＋＋Cn正極反應(yīng)：Li1－xMO2＋xLi＋＋xe－=LiMO2總反應(yīng)：Li1－xMO2＋LixCneq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))Cn＋LiMO2電解原理及其應(yīng)用[學(xué)生用書(shū)P33]1．(2017·高考全國(guó)卷Ⅱ，11，6分)用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．待加工鋁質(zhì)工件為陽(yáng)極B．可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極C．陰極的電極反應(yīng)式為Al3＋＋3e－=AlD．硫酸根離子在電解過(guò)程中向陽(yáng)極移動(dòng)解析：選C。利用電解氧化法在鋁制品表面形成致密的Al2O3薄膜，即待加工鋁質(zhì)工件作陽(yáng)極，A項(xiàng)正確；陰極與電源負(fù)極相連，對(duì)陰極電極材料沒(méi)有特殊要求，可選用不銹鋼網(wǎng)等，B項(xiàng)正確；電解質(zhì)溶液呈酸性，陰極上應(yīng)是H＋放電，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在電解過(guò)程中，電解池中的陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，D項(xiàng)正確。2．(2016·高考全國(guó)卷Ⅰ，11，6分)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(chǎng)的作用下，兩膜中間的Na＋和SOeq\o\al(2－,4)可通過(guò)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()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(shí)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(guò)1mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.5mol的O2生成解析：選B。該裝置為電解池。H2O在正(陽(yáng))極區(qū)放電，生成O2和H＋，正(陽(yáng))極區(qū)溶液pH減小，中間隔室中的陰離子SOeq\o\al(2－,4)通過(guò)cd離子交換膜移向正(陽(yáng))極，故正(陽(yáng))極區(qū)得到H2SO4；當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子時(shí)生成0.25molO2；H2O在負(fù)(陰)極區(qū)放電，生成OH－和H2，負(fù)(陰)極區(qū)溶液pH增大，中間隔室中的陽(yáng)離子Na＋通過(guò)ab離子交換膜移向負(fù)(陰)極，故負(fù)(陰)極區(qū)可得到NaOH，故A、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。3．(2017·高考江蘇卷)鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如下：注：SiO2在“堿溶”時(shí)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。(1)“電解Ⅰ”是電解熔融A(yíng)l2O3，電解過(guò)程中作陽(yáng)極的石墨易消耗，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液，原理如圖所示。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________________，陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為_(kāi)_______。解析：(1)電解Al2O3時(shí)陽(yáng)極上生成O2，O2會(huì)氧化石墨。(2)陽(yáng)極上OH－失去電子生成O2，由H2O電離出的H＋可以與COeq\o\al(2－,3)反應(yīng)生成HCOeq\o\al(－,3)。陰極上H2O放電生成H2。答案：(1)石墨電極被陽(yáng)極上產(chǎn)生的O2氧化(2)4COeq\o\al(2－,3)＋2H2O－4e－=4HCOeq\o\al(－,3)＋O2↑H2[感悟高考]1．題型：選擇題(主)、填空題(次)2．考向：近幾年高考對(duì)于電解原理的考查方向主要是借助新裝置或陌生產(chǎn)物情景來(lái)考查考生對(duì)氧化還原反應(yīng)原理的掌握程度以及知識(shí)遷移能力，前者比如雙膜三室電解裝置，后者比如金屬活性電極生成氧化膜?？忌鶕?jù)裝置特點(diǎn)，善于分析離子運(yùn)動(dòng)方向以及電極反應(yīng)，靈活運(yùn)用氧化還原反應(yīng)理論進(jìn)行判斷，并在平時(shí)訓(xùn)練中注重加強(qiáng)這方面的能力。1．“五點(diǎn)”突破電解池(1)分清陰、陽(yáng)極，判斷電解池陰、陽(yáng)極的“四方法”①根據(jù)所連接的外加電源判斷。與直流電源正極相連的為陽(yáng)極，與直流電源負(fù)極相連的為陰極。②根據(jù)電子流動(dòng)方向判斷。電子流動(dòng)方向?yàn)殡娫簇?fù)極流向陰極，陽(yáng)極流向電源正極。③根據(jù)電解池里電解質(zhì)溶液中離子的移動(dòng)方向判斷。陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)。④根據(jù)電解池兩極產(chǎn)物判斷。一般情況下：陰極上的現(xiàn)象是析出金屬(質(zhì)量增加)或有無(wú)色氣體(H2)放出；陽(yáng)極上的現(xiàn)象是有非金屬單質(zhì)生成，呈氣態(tài)的有Cl2、O2或電極質(zhì)量減小(活性電極作陽(yáng)極)。(2)剖析離子移向，陽(yáng)離子移向陰極，陰離子移向陽(yáng)極。(3)書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式，注意得失電子守恒。(4)注意放電順序，正確判斷產(chǎn)物①陽(yáng)極產(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)。(5)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。2．掌握電解的四大類(lèi)型及規(guī)律類(lèi)型電極反應(yīng)特點(diǎn)實(shí)例電解物質(zhì)電解液濃度pH電解液復(fù)原電解水型陰極：溶液中的H＋放電生成H2陽(yáng)極：溶液中的OH－放電生成O2NaOHH2O增大增大加H2OH2SO4減小Na2SO4不變電解電解質(zhì)型電解質(zhì)的陰、陽(yáng)離子分別在兩極放電HCl電解質(zhì)減小增大通HCl氣體CuCl2—加CuCl2放H2生堿型陰極：放H2生成堿陽(yáng)極：電解質(zhì)陰離子放電NaCl電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)增大通HCl氣體放O2生酸型陰極：電解質(zhì)陽(yáng)離子放電陽(yáng)極：放O2生成酸CuSO4減小加CuO電解原理的創(chuàng)新應(yīng)用類(lèi)型一電解原理在制備物質(zhì)中的不尋常應(yīng)用(一)“雙膜”電解池1．電解硫酸鈉溶液聯(lián)合生產(chǎn)硫酸和燒堿溶液的裝置如圖所示，其中陰極和陽(yáng)極均為惰性電極。測(cè)得同溫同壓下，氣體甲與氣體乙的體積比約為1∶2，以下說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)極與電源的負(fù)極相連B．產(chǎn)物丙為硫酸C．離子交換膜d為陰離子交換膜D．a(chǎn)電極反應(yīng)式：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－解析：選B。陽(yáng)極反應(yīng)式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，陰極反應(yīng)式為4H2O＋4e－=2H2↑＋4OH－，則氣體甲為氧氣，氣體乙為氫氣，則a電極是陽(yáng)極，b電極是陰極，在陽(yáng)極室得到硫酸，在陰極室得到氫氧化鈉，則c為陰離子交換膜，d為陽(yáng)離子交換膜。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)SOeq\o\al(2－,3)放電的電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________________________________。(3)電解過(guò)程中陰極區(qū)堿性明顯增強(qiáng)，用平衡移動(dòng)原理解釋原因：________________________________________________________________________。解析：根據(jù)Na＋、SOeq\o\al(2－,3)的移向判斷陰、陽(yáng)極。Na＋移向陰極區(qū)，a極應(yīng)接電源負(fù)極，b極應(yīng)接電源正極，其電極反應(yīng)式分別為陽(yáng)極：SOeq\o\al(2－,3)－2e－＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋陰極：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－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。答案：(1)負(fù)硫酸(2)SOeq\o\al(2－,3)－2e－＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋(3)H2OH＋＋OH－，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)(二)“多膜”電解池3．H3PO2可用電滲析法制備。“四室電滲析法”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))：(1)寫(xiě)出陽(yáng)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(yáng)極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。并撤去陽(yáng)極室與產(chǎn)品室之間的陽(yáng)膜，從而合并了陽(yáng)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(yáng)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(guò)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(yáng)膜，H2POeq\o\al(－,2)或H3PO2可能被氧化。答案：(1)2H2O－4e－=4H＋＋O2↑(2)陽(yáng)極室的H＋穿過(guò)陽(yáng)膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的H2POeq\o\al(－,2)穿過(guò)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被氧化類(lèi)型二電解原理在治理環(huán)境中的創(chuàng)新應(yīng)用4．用電解法處理含硝(NOeq\o\al(－,3))廢水的原理如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)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(shí)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．若電路中流過(guò)2mol電子，則陽(yáng)極室溶液質(zhì)量減少32g(忽略氣體的溶解)解析：選D。A.根據(jù)圖示可知：在右邊的Ag-Pt電極上NOeq\o\al(－,3)得到電子被還原變?yōu)镹2，所以該電極是陰極，與之連接的B極是負(fù)極，A極是正極，鉛蓄電池的A極電極材料為PbO2，A項(xiàng)正確；B.鉛蓄電池工作過(guò)程中負(fù)極發(fā)生反應(yīng)：Pb－2e－＋SOeq\o\al(2－,4)=PbSO4，負(fù)極質(zhì)量增加，B項(xiàng)正確；C.該電解池的陰極反應(yīng)為2NOeq\o\al(－,3)＋12H＋＋10e－=N2↑＋6H2O，C項(xiàng)正確；D.在陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)：2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，若電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移2mol電子，會(huì)消耗1mol水，放出0.5molO2，產(chǎn)生的2molH＋進(jìn)入陰極室，則陽(yáng)極室溶液質(zhì)量減少18g，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.用如圖所示裝置除去含CN－、Cl－廢水中的CN－時(shí)，控制溶液pH為9～10，陽(yáng)極產(chǎn)生的ClO－將CN－氧化為兩種無(wú)污染的氣體，下列說(shuō)法不正確的是()A．用石墨作陽(yáng)極，鐵作陰極B．陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：Cl－＋2OH－－2e－=ClO－＋H2OC．陰極的電極反應(yīng)式：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－D．除去CN－的反應(yīng)：2CN－＋5ClO－＋2H＋=N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O解析：選D。A項(xiàng)，若鐵作陽(yáng)極，則鐵失電子生成Fe2＋，則CN－無(wú)法除去，故鐵只能作陰極，正確；B項(xiàng)，陽(yáng)極Cl－放電生成ClO－，Cl的化合價(jià)升高，故在陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，又已知該溶液呈堿性，正確；C項(xiàng)，陽(yáng)離子在電解池的陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，在堿性條件下，H2O提供陽(yáng)離子(H＋)，正確；D項(xiàng)，由于溶液是堿性條件，故除去CN－發(fā)生的反應(yīng)為2CN－＋5ClO－＋H2O=N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋2OH－，錯(cuò)誤。電解池中電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)6．按題目要求書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式。(1)用Al單質(zhì)作陽(yáng)極，石墨作陰極，NaHCO3溶液作電解液進(jìn)行電解，生成難溶物Al(OH)3，Al(OH)3受熱分解生成化合物Al2O3。寫(xiě)出陽(yáng)極生成Al(OH)3的電極反應(yīng)式：________________________________________________________________________;(2)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(yīng)式是________________，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是___________________________。(3)工業(yè)上用鐵作陽(yáng)極，電解KOH溶液可制備K2FeO4，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)________________________。(4)用如圖所示裝置電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液可以制取N2、H2(注：電解池中隔膜僅阻止氣體通過(guò))。該電解池的陽(yáng)極反應(yīng)式為_(kāi)______________________________。答案：(1)Al－3e－=Al3＋，Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑(2)2H＋＋2e－=H2↑Mn2＋＋2H2O－2e－=MnO2↓＋4H＋(3)Fe－6e－＋8OH－=FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O(4)CO(NH2)2－6e－＋8OH－=COeq\o\al(2－,3)＋N2↑＋6H2Oeq\a\vs4\al()電解池中電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)步驟電化學(xué)知識(shí)及其規(guī)律的綜合應(yīng)用[學(xué)生用書(shū)P35]1．(2017·高考全國(guó)卷Ⅰ，11，6分)支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽(yáng)極。下列有關(guān)表述不正確的是()A．通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B．通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C．高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽(yáng)極材料和傳遞電流D．通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整解析：選C。依題意，鋼管樁為陰極，電子流向陰極，陰極被保護(hù)，鋼管樁表面腐蝕電流是指鐵失去電子形成的電流，接近于0，鐵不容易失去電子，A項(xiàng)正確；陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，電子經(jīng)外電路流向陰極，B項(xiàng)正確；高硅鑄鐵作陽(yáng)極，陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，陽(yáng)極上主要是海水中的水被氧化生成氧氣，惰性輔助陽(yáng)極不被損耗，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)海水對(duì)鋼管樁的腐蝕情況，增大或減小電流強(qiáng)度，D項(xiàng)正確。2．(2017·高考天津卷)某混合物漿液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4?？紤]到膠體的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小組利用設(shè)計(jì)的電解分離裝置(如圖)，使?jié){液分離成固體混合物和含鉻元素溶液，并回收利用。就含鉻元素溶液的分離和利用回答問(wèn)題。用惰性電極電解時(shí)，CrOeq\o\al(2－,4)能從漿液中分離出來(lái)的原因是________________________________________________________________________，分離后含鉻元素的粒子是________；陰極室生成的物質(zhì)為_(kāi)_______(寫(xiě)化學(xué)式)。解析：題圖中電解分離裝置采用離子交換膜，根據(jù)電解時(shí)陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，則在直流電場(chǎng)作用下，CrOeq\o\al(2－,4)通過(guò)陰離子膜向陽(yáng)極室移動(dòng)，脫離漿液。在陽(yáng)極室，CrOeq\o\al(2－,4)發(fā)生可逆反應(yīng)：2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O，故分離后含鉻元素的粒子是CrOeq\o\al(2－,4)、Cr2Oeq\o\al(2－,7)。在陰極室，H2O放電：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，c(OH－)增大，且Na＋向陰極室移動(dòng)，故陰極室生成的物質(zhì)為NaOH、H2。答案：在直流電場(chǎng)作用下，CrOeq\o\al(2－,4)通過(guò)陰離子交換膜向陽(yáng)極室移動(dòng)，脫離漿液CrOeq\o\al(2－,4)和Cr2Oeq\o\al(2－,7)NaOH和H2[感悟高考]1．題型：選擇題(主)、填空題(次)2．考向：電化學(xué)是歷年高考的重要考查內(nèi)容，其綜合應(yīng)用所考查的內(nèi)容為金屬腐蝕及防護(hù)的實(shí)際應(yīng)用，提供反應(yīng)方程式設(shè)計(jì)原電池、電解池(包括電鍍池、精煉池)，根據(jù)電解時(shí)電極質(zhì)量或溶液pH的變化判斷電極材料或電解質(zhì)種類(lèi)，電解產(chǎn)物的判斷和計(jì)算，結(jié)合圖像考查電極質(zhì)量或電解質(zhì)溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化。在復(fù)習(xí)中需重視基礎(chǔ)，學(xué)會(huì)分析綜合題，找出不足點(diǎn)加以訓(xùn)練，在訓(xùn)練中提高。1．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、相同電量等類(lèi)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(xiě)出電極反應(yīng)式，再寫(xiě)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)4mole－為橋梁可構(gòu)建如下關(guān)系式：(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。2．金屬的腐蝕與防護(hù)(1)金屬腐蝕的快慢規(guī)律電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞一般化學(xué)腐蝕＞有防腐措施的腐蝕。(2)兩種防護(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)法犧牲陽(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。(3)防腐措施效果比較外加電流的陰極保護(hù)法＞犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法＞有一般防腐條件的防護(hù)＞未采取任何防護(hù)措施?！岸喑亍贝?lián)的判斷與計(jì)算1．如圖所示，其中甲池的總反應(yīng)式為2CH3OH＋3O2＋4KOH=2K2CO3＋6H2O。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)化為電能的裝置B．甲池通入CH3OH的電極反應(yīng)式為CH3OH－6e－＋2H2O=COeq\o\al(2－,3)＋8H＋C．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280mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2，此時(shí)丙池中理論上最多產(chǎn)生1.45g固體解析：選D。甲池為原電池，作為電源，乙、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)：CH3OH－6e－＋8OH－=COeq\o\al(2－,3)＋6H2O；C項(xiàng)，應(yīng)加入CuO或CuCO3；D項(xiàng)，丙池中：MgCl2＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))Mg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑，消耗0.0125molO2，轉(zhuǎn)移0.05mol電子，生成0.025molMg(OH)2，其質(zhì)量為1.45g。2．(1)“甲醇-過(guò)氧化氫燃料電池”的結(jié)構(gòu)主要包括燃料腔、氧化劑腔和質(zhì)子交換膜三部分，放電過(guò)程中其中一個(gè)腔中生成了二氧化碳。①放電過(guò)程中生成氫離子的反應(yīng)，發(fā)生在________腔中，該腔中的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________________________________________________________。②該電池工作過(guò)程中，當(dāng)消耗甲醇4.8g時(shí)，電路中通過(guò)的電量為_(kāi)_______(法拉第常數(shù)F＝9.65×104C·mol－1)。(2)如圖所示，通電5min后，c極增重2.16g，同時(shí)在A(yíng)池中收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體224mL，設(shè)A池中原混合液的體積為200mL。①F電源為_(kāi)_______極；b極為_(kāi)_______極；B池為_(kāi)_______池。②A(yíng)池中b極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________；a極上產(chǎn)生氣體體積為_(kāi)_______mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。③通電前A池中原混合溶液中Cu2＋的濃度為_(kāi)_______。解析：(1)①該電池的總反應(yīng)式為CH3OH＋3H2O2=CO2↑＋5H2O，負(fù)極(燃料腔)中燃料發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)總反應(yīng)式可寫(xiě)出負(fù)極電極反應(yīng)式。②1mol甲醇放電時(shí)轉(zhuǎn)移6mol電子，當(dāng)消耗4.8g甲醇時(shí)，電路中通過(guò)的電量為eq\f(4.8g,32g·mol－1)×6×9.65×104C·mol－1＝8.685×104C。(2)①由c極增重2.16g可知a、c極是電解池的陰極，b、d極是電解池的陽(yáng)極，E是電源的負(fù)極，F(xiàn)是電源的正極。又因?yàn)锽池的陽(yáng)極是銀，電解質(zhì)溶液是硝酸銀溶液，故該池是電解(鍍)池。②A(yíng)池中，b極只發(fā)生反應(yīng)：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑。因?yàn)閏極增重2.16g是銀的質(zhì)量，即轉(zhuǎn)移電子2.16g÷108g·mol－1＝0.02mol，所以A池中產(chǎn)生氧氣0.02mol÷4×22.4L·mol－1＝0.112L，即112mL，陰極發(fā)生電極反應(yīng)：Cu2＋＋2e－=Cu，2H＋＋2e－=H2↑，則氫氣的體積是224mL－112mL＝112mL。③A池中產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量為0.005mol，據(jù)得失電子守恒得Cu2＋的物質(zhì)的量是(0.02mol－0.005mol×2)÷2＝0.005mol，故通電前A池中原混合溶液中Cu2＋的濃度為0.005mol÷0.2L＝0.025mol·L－1。答案：(1)①燃料CH3OH＋H2O－6e－=CO2↑＋6H＋②8.685×104C(2)①正陽(yáng)電解(鍍)②4OH－－4e－=2H2O＋O2↑112③0.025mol·L－1eq\a\vs4\al()兩種“串聯(lián)”裝置圖比較(1)無(wú)明顯外接電源的電解池的“串聯(lián)”問(wèn)題，主要是根據(jù)原電池的形成條件判斷電源的正、負(fù)極，從而判斷陰、陽(yáng)極。圖1中無(wú)外接電源，其中必有一個(gè)裝置是原電池裝置(相當(dāng)于發(fā)電裝置)，為電解池裝置提供電能，其中兩個(gè)電極活潑性差異大者為原電池裝置，如圖1中左邊為原電池裝置，右邊為電解池裝置。(2)有明顯外接電源的電解池的“串聯(lián)”問(wèn)題，主要是根據(jù)電極現(xiàn)象判斷陰、陽(yáng)極，從而判斷電源的正、負(fù)極，進(jìn)一步判斷其他電解池的陰、陽(yáng)極。圖2中有外接電源，兩燒杯均作電解池，且為串聯(lián)電解，通過(guò)兩池的電子數(shù)目相等。金屬的腐蝕與防護(hù)問(wèn)題3．下列與金屬腐蝕有關(guān)的說(shuō)法中不正確的是()A．鋼鐵在潮濕空氣中生銹屬于電化學(xué)腐蝕B．電化學(xué)腐蝕一般可分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕C．地下鋼鐵管道用導(dǎo)線(xiàn)連接鋅塊可以減緩管道的腐蝕D．鋁具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力，是因?yàn)槠洳灰着c氧氣發(fā)生反應(yīng)解析：選D。A.鋼鐵在潮濕的空氣中易形成原電池，所以鋼鐵在潮濕空氣中生銹屬于電化學(xué)腐蝕，故A正確；B.中性或弱酸性條件下，金屬發(fā)生吸氧腐蝕，酸性環(huán)境下，金屬發(fā)生析氫腐蝕，則電化學(xué)腐蝕一般可分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕，故B正確；C.鋅比鐵活潑，形成原電池時(shí)鋅作負(fù)極，所以可以延緩鋼鐵管道的腐蝕，故C正確；D.鋁的表面易形成致密的氧化膜，氧化膜能阻止內(nèi)部金屬不被腐蝕，所以鋁具有很強(qiáng)的抗腐蝕能力，故D錯(cuò)誤。4．(2015·高考上海卷)研究電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的裝置如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．d為石墨，鐵片腐蝕加快B．d為石墨，石墨上電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕D．d為鋅塊，鐵片上電極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑解析：選D。A.由于活動(dòng)性：Fe>石墨，所以鐵、石墨及海水構(gòu)成原電池，F(xiàn)e為負(fù)極，失去電子被氧化變?yōu)镕e2＋進(jìn)入溶液，溶解在海水中的氧氣在正極石墨上得到電子被還原，比沒(méi)有形成原電池時(shí)鐵片的腐蝕速率快，正確。B.d為石墨，由于是中性電解質(zhì)，所以發(fā)生的是吸氧腐蝕，石墨上氧氣得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，正確。C.若d為鋅塊，則由于金屬活動(dòng)性：Zn>Fe，Zn為原電池的負(fù)極，F(xiàn)e為正極，首先被腐蝕的是Zn，鐵得到保護(hù)，鐵片不易被腐蝕，正確。D.d為鋅塊，由于電解質(zhì)為中性環(huán)境，發(fā)生的是吸氧腐蝕，在鐵片上電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，錯(cuò)誤。[課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)][學(xué)生用書(shū)P137(單獨(dú)成冊(cè))]1．下列電池工作時(shí)能量轉(zhuǎn)化形式與其他三個(gè)不同的是()解析：選B。A.鋅錳堿性電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置；B.硅太陽(yáng)能電池是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置；C.氫燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置；D.鉛蓄電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置；所以B能量轉(zhuǎn)化形式與其他三個(gè)不同，故選B。2．下列說(shuō)法中，不正確的是()A．鋼鐵表面水膜的酸性很弱或呈中性，發(fā)生吸氧腐蝕B．鋼鐵表面水膜的酸性較強(qiáng)，發(fā)生析氫腐蝕C．將鋅板換成銅板對(duì)鋼閘門(mén)保護(hù)效果更好D．鋼閘門(mén)作為陰極而受到保護(hù)解析：選C。A項(xiàng)，當(dāng)鋼鐵表面的水膜酸性很弱或呈中性時(shí)，鐵在負(fù)極放電，氧氣在正極上放電，發(fā)生的是鋼鐵的吸氧腐蝕，故A正確；B項(xiàng)，當(dāng)鋼鐵表面的水膜呈酸性時(shí)，鐵在負(fù)極放電，水膜中的氫離子在正極放電生成氫氣，發(fā)生的是鋼鐵的析氫腐蝕，故B正確；C項(xiàng)，在原電池中，正極被保護(hù)，當(dāng)將鋅板換成銅板后，銅作正極被保護(hù)，鋼閘門(mén)作負(fù)極被腐蝕，起不到對(duì)鋼閘門(mén)的保護(hù)作用，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，在電解池中，陰極被保護(hù)，故要保護(hù)鋼閘門(mén)，就要將鋼閘門(mén)作電解池的陰極，故D正確。3．關(guān)于下列裝置的說(shuō)法正確的是()A．裝置①中鹽橋內(nèi)的K＋移向CuSO4溶液B．裝置①將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．若裝置②用于鐵棒鍍銅，則N極為鐵棒D．若裝置②用于電解精煉銅，溶液中的Cu2＋濃度保持不變解析：選A。A.Zn比Cu活潑，為負(fù)極，Cu為正極，K＋移向CuSO4溶液，故A正確；B.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故B錯(cuò)誤；C.若裝置②用于鐵棒鍍銅，則N極為銅棒，故C錯(cuò)誤；D.電解精煉銅時(shí)溶液中的Cu2＋濃度減小，故D錯(cuò)誤。4．下列有關(guān)兩個(gè)電化學(xué)裝置的敘述正確的是()A．圖Ⅰ，電流形成的完整過(guò)程是負(fù)極Zn－2e－=Zn2＋，電子經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)流向正極，正極Cu2＋＋2e－=CuB．圖Ⅰ，在不改變總反應(yīng)的前提下，可用Na2SO4替換ZnSO4，用石墨替換Cu棒C．圖Ⅱ，通電后H＋和Na＋先從陽(yáng)極區(qū)移動(dòng)到陰極，然后陰極才發(fā)生反應(yīng)2H＋＋2e－=H2↑D．圖Ⅱ，通電后，由于OH－向陽(yáng)極遷移，導(dǎo)致陽(yáng)極附近pH升高解析：選B。A.活潑金屬鋅失去電子，電極反應(yīng)式為Zn－2e－=Zn2＋，電子沿導(dǎo)線(xiàn)流向正極，正極Cu2＋＋2e－=Cu，內(nèi)電路離子的定向移動(dòng)，構(gòu)成閉合回路，才是電流形成的完整過(guò)程，故A錯(cuò)誤；B.Na2SO4替換ZnSO4，負(fù)極仍是鋅放電，原電池中的銅本身未參與電極反應(yīng)，所以可用能導(dǎo)電的石墨替換Cu棒，故B正確；C.溶液中氫離子來(lái)源于水的電離，氫離子濃度很小，所以通電后Na＋先從陽(yáng)極區(qū)移動(dòng)到陰極，陰極周?chē)乃婋x出氫離子在陰極放電，故C錯(cuò)誤；D.陽(yáng)極是氯離子放電，生成氯氣，氯離子放電結(jié)束后是水電離出的氫氧根離子放電，導(dǎo)致陽(yáng)極附近pH降低，故D錯(cuò)誤。5．人工腎臟可用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素，原理如圖。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)為電源的負(fù)極B．電解結(jié)束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將升高C．陽(yáng)極室中發(fā)生的電極反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑D．若兩極共收集到氣體13.44L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則除去的尿素為7.2g(忽略氣體的溶解)解析：選D。由圖可知，右室電解產(chǎn)物為H2，發(fā)生還原反應(yīng)，故b為電源的負(fù)極，故A錯(cuò)誤；陰極反應(yīng)為6H2O＋6e－=6OH－＋3H2↑，陽(yáng)極反應(yīng)為6Cl－－6e－=3Cl2↑、CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O=N2＋CO2＋6HCl，根據(jù)上述反應(yīng)可以看出陽(yáng)極室中反應(yīng)產(chǎn)生的H＋通過(guò)質(zhì)子交換膜進(jìn)入陰極室與OH－恰恰好反應(yīng)成水，所以陰極室中電解前后溶液的pH不變，故B、C錯(cuò)誤；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，13.44L氣體的物質(zhì)的量為eq\f(13.44L,22.4L·mol－1)＝0.6mol，由兩極反應(yīng)可知n(N2)＝n(CO2)＝0.6mol×eq\f(1,5)＝0.12mol，生成0.12molN2所消耗的CO(NH2)2的物質(zhì)的量也為0.12mol，則m[CO(NH2)2]＝0.12mol×60g·mol－1＝7.2g，故D正確。6．鋅溴液流電池用溴化鋅溶液作電解液，并在電池間不斷循環(huán)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．充電時(shí)Zn2＋通過(guò)陽(yáng)離子交換膜由左側(cè)流向右側(cè)B．放電時(shí)每轉(zhuǎn)移2mol電子負(fù)極增重130gC．充電時(shí)陰極的電極反應(yīng)式為Br2＋2e－=2Br－D．若將電解液改為氯化鋅溶液放電效果更好更安全解析：選A。A.充電時(shí)，為電解池，陽(yáng)離子應(yīng)流向陰極，Zn2＋通過(guò)陽(yáng)離子交換膜由左側(cè)流向右側(cè)，正確；B.放電時(shí)，負(fù)極為鋅失電子生成鋅離子，電極應(yīng)減重，錯(cuò)誤；C.充電時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式應(yīng)為Zn2＋＋2e－=Zn，錯(cuò)誤，D.若將電解液改為氯化鋅溶液放電會(huì)生成氯氣，氯氣有毒，不會(huì)更安全，錯(cuò)誤。7．利用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，甲、乙兩池中均為1mol·L－1的AgNO3溶液，A、B均為Ag電極。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始先閉合K1，斷開(kāi)K2，一段時(shí)間后，斷開(kāi)K1，閉合K2，形成濃差電池，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)(Ag＋濃度越大其氧化性越強(qiáng))。下列說(shuō)法正確的是()A．閉合K1，斷開(kāi)K2后，A極質(zhì)量逐漸減小，電極反應(yīng)式為Ag－e－=Ag＋B．閉合K1，斷開(kāi)K2后，乙池中AgNO3溶液濃度增大，B極發(fā)生還原反應(yīng)C．若甲、乙兩池溶液的體積均為100mL，當(dāng)閉合K1，斷開(kāi)K2后，電路上有0.05mol的電子通過(guò)，此時(shí)乙池中的c(NOeq\o\al(－,3))＝1.5mol·L－1D．?dāng)嚅_(kāi)K1，閉合K2后，A極是正極，B極為負(fù)極解析：選C。A項(xiàng)錯(cuò)誤，當(dāng)閉合K1，斷開(kāi)K2后，此裝置為電解池，B極為陽(yáng)極，Ag被氧化成Ag＋，A極為陰極，甲池中的Ag＋被還原成Ag：Ag＋＋e－=Ag，所以A極質(zhì)量逐漸增加；B項(xiàng)錯(cuò)誤，乙池中隨c(Ag＋)增大，c(AgNO3)增大，但B極發(fā)生氧化反應(yīng)；C項(xiàng)正確，當(dāng)閉合K1，斷開(kāi)K2后，在此電解池的電路上有0.05mol的電子通過(guò)，乙池中將增加0.05molAg＋，甲池將有0.05molNOeq\o\al(－,3)進(jìn)入乙池，所以乙池中的c(NOeq\o\al(－,3))將由1mol·L－1增大到1.5mol·L－1；D項(xiàng)錯(cuò)誤，一段時(shí)間后斷開(kāi)K1，閉合K2后，乙池中的c(AgNO3)大于甲池的，形成濃差電池，乙池中Ag＋發(fā)生還原反應(yīng)，B極為正極，A極為負(fù)極。8．(1)高鐵酸鈉(Na2FeO4)易溶于水，是一種新型多功能水處理劑。從環(huán)境保護(hù)的角度看，制備N(xiāo)a2FeO4較好的方法為電解法，其裝置如圖甲所示。①電解過(guò)程中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________________________。②圖甲裝置中的電源采用NaBH4(B元素的化合價(jià)為＋3價(jià))和H2O2作原料的燃料電池，電源工作原理如圖乙所示。工作過(guò)程中該電源的正極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________，Na＋由________(填“a”或“b”，下同)極區(qū)移向________極區(qū)。(2)如圖X是直流電源。Y槽中c、d為石墨棒，Z槽中e、f是質(zhì)量相同的銅棒。接通電路后，發(fā)現(xiàn)d附近顯紅色。①電源上b為_(kāi)_______極(填“正”“負(fù)”“陰”或“陽(yáng)”，下同)。②Z槽中e為_(kāi)_______極。③連接Y、Z槽線(xiàn)路中，電子流動(dòng)的方向是d__________e(填“→”或“←”)。④寫(xiě)出c極的電極反應(yīng)式：________________________________________________________________________。⑤寫(xiě)出e極的電極反應(yīng)式：________________________________________________________________________。解析：(1)①電解時(shí)陽(yáng)極Fe失電子被氧化為FeOeq\o\al(2－,4)，結(jié)合電解質(zhì)溶液為堿性可得陽(yáng)極電極反應(yīng)式為Fe＋8OH－－6e－=FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O；②電池工作時(shí)正極發(fā)生還原反應(yīng)，結(jié)合圖示原理知正極反應(yīng)為H2O2得電子，被還原為OH－；電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子(Na＋)應(yīng)由負(fù)極區(qū)(a極)移向正極區(qū)(b極)。(2)d極附近顯紅色，說(shuō)明d為陰極，電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，c為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－=Cl2↑；直流電源中a為正極，b為負(fù)極，Z槽中f為陰極，e為陽(yáng)極，活性電極作陽(yáng)極，電極本身失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋，電子流動(dòng)方向?yàn)閑→d。答案：(1)①Fe＋8OH－－6e－=FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O②H2O2＋2e－=2OH－ab(2)①負(fù)②陽(yáng)③←④2Cl－－2e－=Cl2↑⑤Cu－2e－=Cu2＋9．電化學(xué)原理在防止金屬腐蝕、能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)合成等方面應(yīng)用廣泛。(1)圖1中，為了減緩海水對(duì)鋼閘門(mén)A的腐蝕，材料B可以選擇____________(填字母序號(hào))。a．碳棒b．鋅板c．銅板用電化學(xué)原理解釋材料B需定期拆換的原因：___________