高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專(zhuān)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

《高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專(zhuān)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》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專(zhuān)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（19頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、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(yáng)極的判斷方法 提煉2　電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)及電極產(chǎn)物分析 1.原電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě) (2)復(fù)雜電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě) 如CH4堿性燃料電池負(fù)極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)： CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O……總反應(yīng)式 2O2＋4H2O＋8e－===8OH－……正極反應(yīng)式 CH4＋10OH－－8e－===7H2O＋CO……負(fù)極反應(yīng)式 2．電解池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)步驟 提示：(1)Fe作陽(yáng)極時(shí)，電極反應(yīng)式為

2、：Fe－2e－===Fe2＋。 (2)Fe3＋在陰極放電時(shí)，電極反應(yīng)式為：Fe3＋＋e－===Fe2＋。 3．燃料電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)方法 (1)找位置、寫(xiě)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CO、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(guò)添加OH－或H＋的方法使電荷守

3、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(duì)于較復(fù)雜的電極反應(yīng)，可用總反應(yīng)式減去較簡(jiǎn)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(shí)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(jiǎn)記為負(fù)接負(fù)后作陰極，正接正后作陽(yáng)極。 (2)工作時(shí)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(shí)，形式上恰好是相反的；同一電極周?chē)娜芤?，充電與放電時(shí)pH的變化

4、趨勢(shì)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(guó)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(chǎng)的作用下，兩膜中間的Na＋和SO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(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：14942031】 A．通電后中間隔室的SO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＋，

5、負(fù)極區(qū)溶液pH降低 D．當(dāng)電路中通過(guò)1 mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.5 mol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(yáng)離子增多，故中間隔室的SO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(guò)1 mol電子的電量時(shí)，生成0.25 mol O2。] 回訪2　(201

6、6·全國(guó)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(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－===Ag C．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↑ 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(cuò)誤。在原電池的電解質(zhì)溶液中，陽(yáng)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(guó)卷Ⅰ)微

7、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(shuō)法錯(cuò)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(guò)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＋6H2O A　[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(guò)，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

8、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(yáng)離子，陽(yáng)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(guó)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(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

9、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H2PO穿過(guò)陰膜

10、擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者發(fā)生反應(yīng)：H＋＋H2POH3PO2。 (3)如果撤去陽(yáng)膜，H2PO或H3PO2可能被氧化。 [答案]　(1)2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ (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H2PO穿過(guò)陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成H3PO2 (3)PO　H2PO或H3PO2被氧化 熱點(diǎn)題型1　新型化學(xué)電源 1．(2016·廈門(mén)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(shuō)法正確的是(　　) A．固體電解質(zhì)只有Li＋可通過(guò) B．電池反應(yīng)為4Li＋O22Li2O C．充電時(shí)，水性電解液的pH將升高 D．放電時(shí)，若外電路有0.1

11、 mol e－通過(guò)時(shí)，理論上將消耗1.12 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況) A　[A項(xiàng)，固體電解質(zhì)只有Li＋可通過(guò)，形成閉合回路，正確；B項(xiàng)，電池反應(yīng)：4Li＋O2＋2H2O4LiOH，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，充電時(shí)，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(cuò)誤；D項(xiàng)，通過(guò)0.1 mol電子時(shí)，消耗的O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為×22.4 L·mol－1＝0.56 L，錯(cuò)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(shí)利用此裝置的電能在鐵上鍍銅。下列說(shuō)法正確的是(　　)

12、甲 乙 A．H＋透過(guò)質(zhì)子交換膜由右向左移動(dòng) 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0.25 mol氣體時(shí)，鐵電極增重16 g C　[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(yáng)極。A項(xiàng)，H＋透過(guò)質(zhì)子交換膜由負(fù)極向正極移動(dòng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，銅電極失電子作陽(yáng)極應(yīng)與Y相連接，鐵電極作陰極與X相連接，錯(cuò)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

13、，當(dāng)N電極消耗0.25 mol氣體時(shí)，轉(zhuǎn)移1 mol電子，鐵電極增重32 g，錯(cuò)誤。] 3．(2016·全國(guó)丙卷)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)。下列說(shuō)法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：14942032】 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) D．放電時(shí)，電路中通過(guò)2 mol電子，消耗氧氣22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況) C　[A項(xiàng)，充電時(shí)裝置為電解池，溶液中的陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)。B項(xiàng)

14、，充電時(shí)的總反應(yīng)為放電時(shí)的逆反應(yīng)：2Zn(OH)===2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O，c(OH－)逐漸增大。C項(xiàng)，放電時(shí)負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，由放電時(shí)的總反應(yīng)可知，負(fù)極反應(yīng)式為Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH)。D項(xiàng)，由放電時(shí)的總反應(yīng)可知，電路中通過(guò)2 mol電子時(shí)，消耗0.5 mol O2，其體積為11.2 L(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(shí)正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____

15、_______________________； 若維持電流強(qiáng)度為1 A，電池工作十分鐘，理論消耗Zn________ g。(已知F＝96 500 C/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(dòng)；若用陽(yáng)離子交換膜代替鹽橋，則鉀離子向________(填“左”或“右”)移動(dòng)。 (3)圖乙為高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電過(guò)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(shí)FeO在正極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式

16、為FeO＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3↓＋5OH－；電池工作十分鐘，Q＝It＝1 A×600 s＝600 C，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n(e－)＝≈0.006 2 mol，反應(yīng)中1 mol Zn轉(zhuǎn)移2 mol電子，根據(jù)正比關(guān)系＝，即求得m(Zn)＝0.2 g。(2)原電池工作時(shí)，鹽橋中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，即Cl－向右移動(dòng)，改用陽(yáng)離子交換膜代替鹽橋，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，即K＋向左移動(dòng)。(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(shí)間長(zhǎng)、工作電壓穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。 [答案]　(1)FeO＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3↓＋5OH－　0.2 (2)右　左 (3)使用時(shí)間長(zhǎng)、工作電壓穩(wěn)定

17、 解決新型化學(xué)電源問(wèn)題的關(guān)鍵 1．電池類(lèi)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(chēng)：放電時(shí)是原電池，為正極、負(fù)極；充電時(shí)是電解池，為陽(yáng)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(dòng)方向，離子的移動(dòng)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(NO)廢水的原理

18、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PbO2 B．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2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O D．若電路中通過(guò)2 mol電子，則陽(yáng)極室溶液質(zhì)量減少32 g(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＋＋2SO2PbSO4＋2H2O，A為正極，反應(yīng)為PbO2＋2e－＋4H＋＋SO===PbSO4＋2H2O；B項(xiàng)正確，負(fù)極反應(yīng)為Pb－2e－＋SO

19、===PbSO4，放電過(guò)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(cuò)誤，陽(yáng)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(guò)2 mol電子，則溶液質(zhì)量損失16 g。] 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(wú)明顯變化 兩個(gè)石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生；n處有氣泡產(chǎn)生…… 下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或推測(cè)不合理的是(　　) A．a(chǎn)、d處：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ B．b處：2Cl－－2e－===Cl2↑

20、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(shuō)明b為電解池的陽(yáng)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(yáng)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(yáng)極

21、，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(kāi)始時(shí)產(chǎn)生氣體，后來(lái)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(yáng)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(shuō)法不正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：14942033】 A．陽(yáng)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(guò)程中陽(yáng)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(yáng)極反應(yīng)式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由H2出口知電極

22、A為陰極，電極B為陽(yáng)極，陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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(qǐng)回答下列問(wèn)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_(kāi)_______________________________

23、______________________________。 (2)電解過(guò)程中可觀察到溶液由綠色變?yōu)開(kāi)_______。 (3)電解一段時(shí)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，MnO發(fā)生氧化反應(yīng)，則Ni作陽(yáng)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(shí)間后，MnO轉(zhuǎn)化為MnO，溶液由綠色變?yōu)樽仙?3)電解總反應(yīng)式為2K2MnO4＋2H2O2KMnO4＋2KOH＋H2↑，則電解一段時(shí)間后，生成KOH，溶液的pH增大。 [答案]　(1)負(fù)

24、 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(shū)寫(xiě)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(shuō)法中正確的是(　　) A．當(dāng)a、b都是銅作電極時(shí)，電解的總反應(yīng)方程式為2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑ B．燃料電池工作時(shí)，正極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．當(dāng)燃料電池消耗2.24 L甲醛氣體時(shí)，電路中理論上轉(zhuǎn)移0.2 mol e－ D．燃料電池工

25、作時(shí)，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(yáng)極是Cu放電，而不是電解質(zhì)溶液中的OH－放電，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，酸性介質(zhì)中不可能生成大量OH－，錯(cuò)誤，正確的為O2＋4H＋＋4e－===2H2O；C項(xiàng)，未說(shuō)明氣體是否在標(biāo)準(zhǔn)狀況下而無(wú)法計(jì)算，錯(cuò)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(mén)的目的 D．丁圖裝置可達(dá)到保護(hù)鋼閘門(mén)的目的 D　[電解

26、精煉鋁時(shí)，粗鋁作陽(yáng)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(huì)析出氫氣，可以用熔融的氧化鋁作電解質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)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(cuò)誤；丙中形成原電池，鋼閘門(mén)是負(fù)極，易被腐蝕，不能達(dá)到保護(hù)鋼閘門(mén)的目的，C項(xiàng)錯(cuò)誤；丁中形成電解池，鋼閘門(mén)是陰極，不易被腐蝕，可達(dá)到保護(hù)鋼閘門(mén)的目的，D項(xiàng)正確。] 3．(2016·湖南益陽(yáng)三模)用惰性電極電解2 L 0.5 mol/L的硝酸銀溶液，當(dāng)在電路中通過(guò)0.1 mol電子后，調(diào)換正、負(fù)極，電路中又通過(guò)了0.2 mol電子，此時(shí)溶液pH為(假設(shè)溶液體積不變)(　　) A．1　　　 B. 2　　　　 C．3　　　

27、 D. 無(wú)法確定 A　[2 L 0.5 mol/L的硝酸銀溶液含n(Ag＋)＝1 mol，調(diào)換正、負(fù)極前，陽(yáng)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(guò)0.1 mol e－時(shí)生成0.1 mol Ag，同時(shí)反應(yīng)0.1 mol OH－，得到0.1 mol H＋；調(diào)換正、負(fù)極后，陽(yáng)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0.2 mol H＋，c(H＋)＝＝0.1 mol/L，pH＝－lg c(H＋)＝1。] 4．(20

28、16·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(guò)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(lái)，具有凈化水的作用，其原理如圖所示。下列說(shuō)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CO2 C．甲烷燃料電池中CO向空氣一極移動(dòng) 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(cuò)誤；甲烷在負(fù)極的反應(yīng)為CH4－8e－＋4CO===5CO2＋2H2O，A為CO2，B項(xiàng)正確；CO在工作過(guò)程中向負(fù)極

29、移動(dòng)，通入空氣的一極為電源的正極，C項(xiàng)錯(cuò)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(cuò)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(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)一種新型的甲醇燃料手機(jī)電池，其持續(xù)供電時(shí)間長(zhǎng)達(dá)320小時(shí)，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______

30、__(選填“正極”或“負(fù)極”)。 ②a、b、c、d四個(gè)進(jìn)出口的物質(zhì)分別為_(kāi)_______、________、________、________(填寫(xiě)化學(xué)式或結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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19.2 g，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(shù)脂生產(chǎn)過(guò)程中所排放的廢水中往往含有甲醇，這種含甲醇的廢水會(huì)對(duì)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

31、醇氧化為CO2。 ①陽(yáng)極為_(kāi)______(選填“石墨Ⅰ”或“石墨Ⅱ”)。陽(yáng)極反應(yīng)式為_(kāi)______。 ②請(qǐng)用離子方程式表示該法除甲醇的原理為_(kāi)________________。 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)生還原反應(yīng)的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________。 [解析]　(1)由電池總反應(yīng)式知，甲醇在負(fù)極失電子，被氧化為CO2，CO2在堿性條件下轉(zhuǎn)化成CO。 (2)①原電池中，陽(yáng)離子從負(fù)極移向正極，該燃料電池中H＋由甲電極移向乙電極，故甲電極為負(fù)極。②負(fù)極為甲醇失電子的氧化反應(yīng)，故b口進(jìn)入的是CH3OH，a口排出

32、的是CO2；正極為氧氣得電子被還原為水的反應(yīng)，故c口進(jìn)入的物質(zhì)是O2，d口排出的物質(zhì)是H2O。③電解CuSO4溶液時(shí)，陰極發(fā)生反應(yīng)Cu2＋＋2e－===Cu，陰極增重19.2 g，則電路中通過(guò)電子的物質(zhì)的量為×2＝0.6 mol，由該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋可知，消耗甲醇的質(zhì)量為×32 g·mol－1＝3.2 g。電解CuSO4溶液的總反應(yīng)式為2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，電解過(guò)程中有H2SO4生成，故溶液pH減小。 (3)①電解裝置中，連接電源正極的是陽(yáng)極，陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)：Co2＋失電子被氧化為Co3＋。②根據(jù)題目提示，

33、除去甲醇的反應(yīng)中，反應(yīng)物為Co3＋和甲醇，甲醇被氧化為CO2，而Co3＋被還原為Co2＋。③該電解后的廢水為酸性溶液，鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕。 [答案]　(1)CH3OH＋8OH－－6e－===CO＋6H2O (2)①負(fù)極?、贑O2　CH3OH　O2　H2O　③3.2　減小 (3)①石墨Ⅰ　Co2＋－e－===Co3＋?、?Co3＋＋CH3OH＋H2O===6Co2＋＋CO2↑＋6H＋?、?H＋＋2e－===H2↑ 1．電化學(xué)計(jì)算的基本方法 原電池和電解池的計(jì)算包括兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算、溶液的pH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，通常有下列幾種方法： 常見(jiàn)微粒間的計(jì)量關(guān)系式為4e－～4H＋～4OH－～4Cl－～4Ag＋～2Cu2＋～2H2～O2～2Cl2～4Ag～2Cu。 2．兩種“串聯(lián)”裝置圖比較 圖1　　　 　圖2 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。圖2中有外接電源，兩燒杯均作電解池，且串聯(lián)電解，通過(guò)兩池的電子數(shù)目相等。