（水滴系列）山东省滕州市高考化学一轮复习 考前特训七 电化学基础 新人教版-新人教版高三全册化学试题

电化学板块一：原电池[2009·广东卷理基34]下列有关电池的说法不正确的是A．手机上用的锂离子电池属于二次电池B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D．锌锰干电池中，锌电极是负极【答案】B[2008·广东卷化学]电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发展是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是（）A．锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B．氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C．氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅【答案】C[2008·广东卷化学]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型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（）①在外电路中，电流由铜电极流向银电极；②正极反应为：Ag++e−═Ag；③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作；④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．①②B．②③C．②④D．③④【答案】C[2016·上海卷化学8]图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示A．铜棒的质量B．c(Zn2+)C．c(H+)D．c(SO2−4)【答案】C【解析】该装置构成原电池，Zn是负极，Cu是正极。A．在正极Cu上溶液中的H+获得电子变为氢气，Cu棒的质量不变，错误；B．由于Zn是负极，不断发生反应Zn-2e-=Zn2+，所以溶液中c(Zn2+)增大，错误；C．由于反应不断消耗H+，所以溶液的c(H+)逐渐降低，正确；D．SO42-不参加反应，其浓度不变，错误。[2008·宁夏卷理综]一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是A．CH3OH(g)+O2(g)═H2O(l)+CO2(g)+2H＋(aq)+2e−B．O2(g)+4H+(aq)+4e−═2H2O(l)C．CH3OH(g)+H2O(l)═CO2(g)+6H+(aq)+6e−D．O2(g)+2H2O(l)+4e−═4OH−(aq)【答案】C。[2012·全国大纲卷理综11]①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池，①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极，②④相连时，②有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少，据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是A．①③②④B．①③④②C．③④②①D．③①②④【答案：】B[2010·全国新课标卷理综12]根据右图，可判断出下列离子方程式中错误的是A．2Ag(s)+Cd2+(aq)═2Ag+(aq)+Cd(s)B．Co2+(aq)+Cd(s)═Co(s)+Cd2+(aq)C．2Ag+(aq)+Cd(s)═2Ag(s)+Cd2+(aq)D．2Ag+(aq)+Co(s)═2Ag(s)+Co2+(aq)【答案】A[2010·广东卷理综23]（双选）铜锌原电池（如图）工作时，下列叙述正确的是A．正极反应为：Zn−2e−═Zn2+B．电池反应为：Zn+Cu2+═Zn2++CuC．在外电路中，电子从负极流向正极D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液【答案】BC[2012·四川卷理综11]一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH−4e−+H2O═CH3COOH+4H+。下列有关说法正确的是A．检测时，电解质溶液中的H+向负极移动B．若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2═CH3COOH+H2OD．正极上发生的反应是：O2+4e－+2H2O═4OH－【答案】C【解析】本题考查的是原电池和电解池原理。原电池中H+移向电池的正极，A项错误；该原电池的总反应为乙醇的燃烧方程式，C项正确，用C项的方程式进行判断，有0.4mol的电子转移，消耗氧气为0.11mol，B项错误；酸性电池不可能得到OH—，D项错误。[2009·上海卷化学11]茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液④铝合金电极发生还原反应A．②③B．②④C．①②D．①④【答案】A[2009·广东卷化学14]可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2+2H2O+4e−═4OH－B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al+3OH－−3e−═Al(OH)3↓C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极【答案】A【解析】电解质溶液显碱性或中性，该燃料电极的正极发生反应为：O2+2H2O+4e－＝4OH－，A对；铝作负极，负极反应应该是铝失去电子变为铝离子，在氢氧化钠的溶液中铝离子继续与过量的碱反应生成偏铝酸根，因此负极反应为：Al+4OH－－3e＝AlO2——+2H2O，B错；该电池在碱性条件下消耗了碱，反应式为4Al+3O2+4OH－=4AlO2——+2H2O溶液PH降低，C错；电池工作时，电子从负极出来经过外电路流到正极，D错.[2010·安徽卷理综11]某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2+O2═2H2O，下列有关说法正确的是A．电子通过外电路从b极流向a极B．b极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e−═4OH－C．每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极【答案】D【解析】首先明确a为负极，这样电子应该是通过外电路由a极流向b，A错；B选项反应应为O2+4e-+4H+=2H2O;C没有告知标准状况。[2011·安徽卷理综12]研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2+2Ag+2NaCl═Na2Mn5O10+2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是：A．正极反应式：Ag+Cl－−e−═AgClB．每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子C．Na+不断向“水”电池的负极移动D．AgCl是还原产物【答案】B【解析】由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物，即银做负极，产物AgCl是氧化产物，A、D都不正确；在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应，所以阳离子向电池的正极移动，C错误；化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合价是+18/5价，所以每生成1molNa2Mn5O10转移电子的物质的量为（4－18/5）×5＝2mol，因此选项B正确。[2013·山东卷化学10]热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl−KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：PbSO4+2LiCl+Ca═CaCl2+Li2SO4+Pb（Pb的相对原子质量为207）。下列有关说法正确的是A．正极反应式：Ca+2Cl－−2e−═CaCl2B．放电过程中，Li+向负极移动C．每转移0.1mol电子，理论上生成20.7gPbD．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转【答案】D【解析】A、正极发生还原反应，故为，错误；B、放电过程为原电池，阳离子向正极移动，错误；C、每转移0.1mol电子，生成0.05molPb，为10.35g，错误；D常温下，电解质不能融化，不能形成原电池，故指针不偏转，正确。[2015·天津卷理综4]锌铜原电池装置如图所示，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(SO2－4)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【答案】C[2014·福建卷理综11]某原电池装置如右图所示，电池总反应为2Ag+Cl2═2AgCl。下列说法正确的是A．正极反应为AgCl+e−═Ag+Cl－B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D．当电路中转移0.01mole−时，交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子【答案】D[2016·浙江卷理综11]金属(M)−空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O=4M(OH)n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是A．采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面B．比较Mg、Al、Zn三种金属–空气电池，Al–空气电池的理论比能量最高C．M–空气电池放电过程的正极反应式：4Mn++nO2+2nH2O+4ne–=4M(OH)nD．在Mg–空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜【答案】C[2011·福建卷理综11]研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是A．水既是氧化剂又是溶剂B．放电时正极上有氢气生成C．放电时OH－向正极移动D．总反应为：2Li+2H2O═2LiOH+H2↑【答案】C【解析】考生可能迅速选出C项是错误，因为原电池放电时OH－是向负极移动的。这个考点在备考时训练多次。这种电池名称叫锂水电池。可推测其总反应为：2Li+2H2O2LiOH+H2↑。再写出其电极反应如下：（—）2Li—2e—＝2Li+（+）2H2O+2e—＝2OH—+H2↑结合选项分析A、B、D都是正确的。[2016·全国新课标II卷理综11]Mg—AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是A．负极反应式为Mg−2e−=Mg2+B．正极反应式为Ag++e−=AgC．电池放电时Cl−由正极向负极迁移D．负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑【答案】B【解析】试题分析：根据题意，电池总反应式为：Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag，正极反应为：2AgCl+2e-=2Cl-+2Ag，负极反应为：Mg-2e=Mg2+，A项正确，B项错误；对原电池来说，阴离子由正极移向负极，C项正确；由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑，D项正确；答案选B。[2016·海南卷化学10]（双选）某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解溶质溶液。下列说法正确的是A．Zn为电池的负极B．正极反应式为2FeO2−4+10H+6e−=Fe2O3+5H2OC．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D．电池工作时OH−向负极迁移【答案】AD【解析】A．根据化合价升降判断，Zn化合价只能上升，故为负极材料，K2FeO4为正极材料，正确；B．KOH溶液为电解质溶液，则正极电极方程式为2FeO42−+6e−+8H2O=2Fe(OH)3+10OH−，错误；C．该电池放电过程中电解质溶液浓度减小，错误；D．电池工作时阴离子OH−向负极迁移，正确；故选AD。[2013·全国新课标Ⅰ卷理综10]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，在铝制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被还原成单质银C．该过程中总反应为2Al+3Ag2S═6Ag+Al2S3D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl【答案】B【解析】本题是原电池原理的具体应用，应从构成原电池的三个条件上去思考问题。铝比银活泼，应作负极，电极反应式为Al-3e-Al3+；银为正极，Ag2S得电子变成Ag，所以黑色褪去，电极方程式为Ag2S+2e-=2Ag+S2-；溶液中Al3+向正极移动，S2-向负极移动，它们在移动过程中发生相互促进的水解反应：2Al3++3S2-+6H2O2Al(OH)3+3H2S，总的反应式是：2Al+3Ag2S+6H2O6Ag+2Al(OH)3+3H2S↑。处理过程中Ag2S变成Ag质量变轻。所以A、C、D选项错误。[2009·江苏卷化学12]以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是A．该电池能够在高温下工作B．电池的负极反应为：C6H12O6+6H2O−24e−═6CO2↑+24H+C．放电过程中，H+从正极区向负极区迁移D．在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体EQ\f(22.4,6)L【答案】B【解析】A项，高温条件下微生物会变性，所以A错；B项，负极是葡萄糖失电子生成二氧化碳，所以B对；C项，原电池内部阳离子应向正极移动，所以C错；D项，消耗1mol氧气生成1mol二氧化碳，标准状况下体积是22.4L，D错。[2013·江苏卷化学9]Mg/H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是A．Mg电极是该电池的正极B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应C．石墨电极附近溶液的pH增大D．溶液中Cl－向正极移动【答案】C[2012·北京卷理综12]人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料。下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程B.催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生C.催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强D.催化剂b表面的反应是CO2+2H＋+2e−═HCOOH【答案】C[2011·海南卷化学]（双选）根据下图，下列判断中正确的是A．烧杯a中的溶液pH升高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−═Cl2【答案】AB[2013·全国新课标Ⅱ卷理综11]“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是A．电池反应中有NaCl生成B．电池的总反应是金属钠还原三个铝离子C．正极反应为：NiCl2+2e−═Ni+2Cl－D．钠离子通过钠离子导体在两电极间移动【选择】B【赏析】考察原电池原理。负极是液体金属Na，电极反应式为：Na－e－Na+;正极是Ni，电极反应式为NiCl2+2e－=Ni+2Cl－；总反应是2Na+NiCl2=2NaCl+Ni。所以A、C、D正确，B错误。[2014·全国新课标Ⅱ卷理综12]2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是A．a为电池的正极B．电池充电反应为LiMn2O4═Li1−xMn2O4+xLiC．放电时，a极锂的化合价发生变化D．放电时，溶液中Li+从b向a迁移【答案】C[2015·全国新课标Ⅰ卷理综11]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。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+6O2═6CO2+6H2O【答案】A[2010·全国大纲Ⅰ卷11]右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个点极由有机光敏燃料(S)涂覆在纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：TiO2/STiO2/S*（激发态）；TiO2/S*TiO2/S++e−；I－3+2e−3I－；2TiO2/S++3I－2TiO2/S+I－3下列关于该电池叙述错误的是：A．电池工作时，是将太阳能转化为电能B．电池工作时，I－离子在镀铂导电玻璃电极上放电C．电池中镀铂导电玻璃为正极D．电池的电解质溶液中I－和I－3的浓度不会减少【答案】B[2015·江苏卷化学10]一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是A．反应CH4+H2O3H2+CO,每消耗1molCH4转移12mol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，CO2－3向电极B移动D．电极B上发生的电极反应为：O2+2CO2+4e－═2CO2－3【答案】D【解析】试题分析：A、1molCH4→CO，化合价由-4价→+2上升6价，1molCH4参加反应共转移6mol电子，故错误；B、环境不是碱性，否则不会产生CO2，其电极反应式：CO+H2+2CO32－－4e－=3CO2+H2O，故B错误；C、根据原电池工作原理，电极A是负极，电极B是正极，阴离子向负极移动，故C错误；D、根据电池原理，O2、CO2共同参加反应，其电极反应式：O2+2CO2+4e－=2CO32－，故D正确。[2009·福建卷理综11]控制适合的条件，将反应2Fe3++2I－2Fe2++I2设计成如右图所示的原电池。下列判断不正确的是A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极【答案】D【解析】乙中I－失去电子放电，故为氧化反应，A项正确；由总反应方程式知，Fe3+被还原成Fe2+，B项正确；当电流计为零时，即说明没有电子发生转移，可证明反应达平衡，C项正确。加入Fe2+，导致平衡逆向移动，则Fe2+失去电子生成Fe3+，而作为负极，D项错。[2011·海南卷化学]一种充电电池放电时的电极反应为H2+2OH－−2e−═2H2O；NiO(OH)+H2O+e−═Ni(OH)2+OH－当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是A．H2O的还原B．NiO(OH)的还原C．H2的氧化D．Ni(OH)2的氧化【答案】D【解析】由题中给出的电极反应可判断出做原电池时，H2是还原剂被氧化、NiO(OH)是氧化剂被还原，则充电时H2是还原产物、NiO(OH)是氧化产物，与正极相连的是阳极发生氧化反应，所以“NiO(OH)2的氧化”正确。[2008·海南卷化学]关于铅蓄电池的说法正确的是（）A．在放电时，正极发生的反应是Pb(s)+SO2－4(aq)═PbSO4(s)+2e−B．在放电时，该电池的负极材料是铅板C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小D．在充电时，阳极发生的反应是PbSO4(s)+2e−═Pb(s)+SO2－4(aq)【答案】B【解析】铅蓄电池的充放电反应为：Pb+PbO2+2H2SO4====PbSO4+2H2O，放电时Pb作负极：Pb－2e－+SO42－PbSO4，在正极上：PbO2+2e－+4H++SO42－PbSO4+2H2O；充电时，H2SO4的浓度不断增大，阳极上发生的是氧化反应，是失去电子而不是得到电子。[2008·江苏卷化学]镍镉(Ni−Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2有关该电池的说法正确的是（）A．充电时阳极反应：Ni(OH)2−e−+OH－═NiOOH+H2OB．充电过程是化学能转化为电能的过程C．放电时负极附近溶液的碱性不变D．放电时电解质溶液中的OH－向正极移动【答案】A【解析】由充电时方程式中的Cd和Ni的化合价的变化可知，Ni(OH)2作阳极，电解质溶液为KOH，所以电极反应式为：Ni(OH)2－e－+OH－═NiOOH+H2O；Cd(OH)2作阴极，Cd(OH)2+2e－═Cd+2OH－；充电的过程是将电能转化为化学能，放电时，Cd作负极，Cd－2e－+2OH═Cd(OH)2，Cd周围的c(OH－)下降，OH－向负极移动。[2008·广东卷理综]（双选）LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO4+LiLiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li+导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是（）A．可加入硫酸以提高电解质的导电性B．放电时电池内部Li+向负极移动C．充电过程中，电池正极材料的质量减少D．放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e−═LiFePO4【答案】C、D【解析】放电时，负极：Li—e－=Li+，正极：FePO4+Li++e－=LiFePO4；充电时，阳极：LiFePO4—e－=FePO4+Li+阴极：Li++e－=Li，所以易知C、D正确。若加入硫酸，与Li单质（固体）发生反应，所以A错；放电时，Li+应在电池内部向正极移动，故B错。[2011·全国新课标卷理综]铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O═Fe(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)2C．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做还原剂失去电子，Ni2O3做氧化剂得到电子，因此选项AB均正确；充电可以看作是放电的逆过程，即阴极为原来的负极，所以电池放电时，负极反应为：Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2，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，C不正确；同理分析选项D正确。[2016·全国新课标III卷理综11]锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn+O2+4OH−+2H2O═2Zn(OH)2−4。下列说法正确的是A．充电时，电解质溶液中K+向阳极移动B．充电时，电解质溶液中c(OH−)逐渐减小C．放电时，负极反应为：Zn+4OH−−2e–═2Zn(OH)2−4D．放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L(标准状况)【答案】C[2010·浙江卷理综9]Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li++FeS+2e−═Li2S+Fe。有关该电池的下列中，正确的是A．Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价B．该电池的电池反应式为：2Li+FeS═Li2S+FeC．负极的电极反应式为Al−3e−═Al3+D．充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2S+Fe−2e−═2Li+FeS【答案】B【解析】根据给出的正极得电子的反应，原电池的电极材料Li-Al/FeS可以判断放电时（原电池）负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+。A、Li和Al分别是两极材料。B、应有Al的参加。D、应当是阳极失电子反应。[2009·浙江卷理综12]市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为：Li+2Li0.35NiO22Li0.85NiO2。下列说法不正确的是A．放电时，负极的电极反应式：Li−e−═Li+B．充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C．该电池不能用水溶液作为电解质D．放电过程中Li+向负极移动【答案】D【解析】A.Li从零价升至正价，失去电子，作为负极，正确；B.反应逆向进行时。反应物只有一种，故化合价既有升，又有降，所以既发生氧化反应又发生还原反应，正确；C.由于Li可以与水反应，故应为非水材料，正确；D.原电池中阳离子应迁移至正极失电子，故错。[2014·天津卷理综6]已知：锂离子电池的总反应为：LixC+Li1−xCoO2C+LiCoO2；锂硫电池的总反应为：2Li+SLi2S。有关上述两种电池说法正确的是A．锂离子电池放电时，Li+向负极迁移B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C．理论上两种电池的比能量相同D．右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电【答案】B[2016·四川卷理综5]某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反应为：Li1-xCoO2+LixC6LiCoO2+C6(x<1)。下列关于该电池的说法不正确的是（）A．放电时，Li+在电解质中由负极向正极迁移B．放电时，负极的电极反应式为LixC6xe═xLi++C6C．充电时，若转移1mole−，石墨(C6)电极将增重7xgD．充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2−xe═Li1-xCoO2+xLi+【答案】C【解析】A项，放电时，在负极生成，由负极向正极迁移；B项，负极发生氧化反应，失去电子，电极反应式为；C项中，充电时，总反应为，石墨电极的电极反应式为，由反应关系可知，每转移1mole-，生成mol，增重7g；D项中，充电时，阳极发生氧化反应，其电极反应式为。故选C。[2014·浙江卷理综11]镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)2+M═NiOOH+MH已知：6NiOOH+NH3+H2O+OH－═6Ni(OH)2+NO－2下列说法正确的是A．NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH+H2O+e−═Ni(OH)2+OH－B．充电过程中OH－离子从阳极向阴极迁移C．充电过程中阴极的电极反应式：H2O+M+e−═MH+OH－+H2O中的H被M还原D．NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液【答案】A[2014·全国大纲卷理综9]右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池（MH/Ni电池）。下列有关说法不正确A．放电时正极反应为：NiOOH+H2O+e−═Ni(OH)2+OH－B．电池的电解液可为KOH溶液C．═H2O+M+e−D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高【答案】C[2010·江苏卷化学11]右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是A．该系统中只存在3种形式的能量转化B．装置Y中负极的电极反应式为：O2+2H2O+4e−═4OH−C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化【答案】C【解析】本题主要考查的是电化学知识。A项，在该装置系统中，有四种能量转化的关系，即太阳能、电能、化学能和机械能之间的相互转化；B项，装置Y为氢氧燃料电池，负极电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O；C项，相当于用光能电解水，产生H2和O2，实现燃料（H2）和氧化剂（O2）的再生；D项，在反应过程中，有能力的损耗和热效应的产生，不可能实现化学能和电能的完全转化。板块二：电解池[2012·海南卷化学3]下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是A．HCl、CuCl2、Ba(OH)2B．NaOH、CuSO4、H2SO4C．NaOH、H2SO4、Ba(OH)2D．NaBr、H2SO4、Ba(OH)2【答案】C【解析】电解时只生成氢气和氧气，则电解质所含的阳离子在金属活动性顺序表中铜之前，阴离子不能是简单离子；电解HCl的方程式为：2HCl=Cl2↑+H2↑，A选项错；电解CuSO4溶液的方程式为：2CuSO4+2H2O=2Cu+2H2SO4+O2↑，B选项错；电解NaBr的方程式为：2NaBr+2H2O=2NaOH+H2↑+Br2，D选项错。[2014·海南卷化学3]以石墨为电极，电解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列说法错误的是A．阴极附近溶液呈红色B．阴极逸出气体C．阳极附近溶液呈蓝色D．溶液的pH变小【答案】D[2013·海南卷化学12]下图所示的电解池I和II中，a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b＜d。符合上述实验结果的盐溶液是XYA.MgSO4CuSO4B.AgNO3Pb(NO3)2C.FeSO4Al2(SO4)3D.CuSO4AgNO3【答案】D【解析】题意表明b、d没有气体逸出，所电解的盐溶液中金属元素，应该在金属活动顺序表中（H）以后，只有D符合题意。[2011·上海卷化学]用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是A．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片B．用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片C．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物D．用带火星的木条检验阳极产物【答案】B【解析】用电解法提取氯化铜废液中的铜时，铜必需作阴极，阳极是铜或惰性电极，阴极的反应式为：Cu2++2e－＝Cu。[2010·海南卷化学9]（双选）利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是A．电解时以精铜作阳极B．电解时阴极发生还原反应C．粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu═Cu2++2e−D．电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥【答案】BD[2008·全国大纲Ⅰ卷理综]电解100mL含 c(H+)＝0.30mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是（）A．0.10mol/LAg+B．0.20mol/LZn2+C．0.20mol/LCu2+D．0.20mol/LPb2+【答案】C【解析】当电路中通过0.04mol的电子时，A选项根据Ag++e-==Ag，因为银离子物质的量是0.01mol，故只能析出银1.08g；C选项根据Cu2++2e-==Cu，铜离子物质的量为0.02mol，析出铜1.28g；B选项析出锌的质量等于(0.04mol-0.03mol)÷2×65g/mol=0.325g；D选项析出铅的质量等于(0.04mol-0.03mol)÷2×207g/mol=1.035g，所以答案为C。[2011·全国大纲II卷理综10]用石墨做电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的A．CuSO4B．H2OC．CuOD．CuSO4·5H2O【答案】C【解析】用石墨做电极电解CuSO4溶液的电解方程式是2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑，根据缺什么补什么的，选项C正确。[2008·北京卷理综5]据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。下列有关电池的叙述不正确的是（）A．正极反应式为：O2+2H2O+4e－═4OH－B．工作一段时间后，电解液中的KOH的物质的量不变C．该燃料电池的总反应方程式为：2H2+O2═2H2OD．用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24LCl2(标准状况)时，有0.1mol电子转移【答案】D【解析】根据题意，氢氧燃料电池的总反应式为：2H2+O2=2H2O，其电解液为KOK溶液，故其正极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH-，负极反应式为：H2+4OH-—4e-=4H2O；反应过程中，生成和消耗OH-相等，KOH的物质的量不变；ABC增色正确；D中根据电解CuCl2时放电顺序，可知产物Cl2的电极反应式为：2Cl-—4e=Cl2，故产生2.24L时，转移电子0.2mol。[2013·北京卷理综9]用石墨电极电解CuCl2溶液（见右图）。下列分析正确的是A．a端是直流电源的负极B．通电使CuCl2发生电离C．阳极上发生的反应：Cu2++2e−═CuD．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体【答案】A【赏析】考察电解池原理。A、由溶液中离子移动方向可知，U型管左侧电极是阴极，连接电源的负极，a端是电源的负极，故正确；B、通电使CuCl2发生电解，不是电离，故错误；C、阳极发生氧化反应，Cl-在阳极放电2Cl--2e-=C12↑，故错误；D、Cl-发生氧化反应，在阳极放电生成C12，故D错误。[2008·全国大纲Ⅱ卷]右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色【答案】D【解析】电解Na2SO4水溶液的实质就是电解水，在b电极上：4OH－-4e－2H2O+O2↑，在a电极上：2H++2e－H2↑，所以产生的气体体积a电极的大于b电极的；两种气体均为无色无味的气体；由于a电极上H+放电，所以a电极附近的c(OH－)＞c(H+)，滴加石蕊试液a电极附近变蓝色，同理，b电极附近变红色。[2009·安徽卷理综12]Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应：2Cu+H2O═Cu2O+H2。下列说法正确的是A.石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应C.铜电极接直流电源的负极D.当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。【答案】A【解析】由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以Cu作电解池的阳极，发生氧化反应，B选项错误；石墨作阴极，阴极上是溶液中的H+反应，电极反应为：2H++2e－=H2↑，A选项正确；阳极与电源的正极相连，C选项错误；阳极反应为2Cu+2OH－－2e－=Cu2O+H2O，当有0.1mol电子转移时，有0.05molCu2O生成，D选项[2015·福建卷理综11]某模拟"人工树叶”电化学实验装置如右图所示，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1molO2，有44gCO2被还原D．a电极的反应为：3CO2+16H+−18e−═C3H8O+4H2O【答案】B[2012·上海卷化学14]右图装置中发生反应的离子方程式为：Zn+2H＋═Zn2++H2↑，下列说法错误的是A．a、b不可能是同种材料的电极B．该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸C．该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸D．该装置可看作是铜−锌原电池，电解质溶液是稀硫酸【答案】A[2011·广东卷理12]某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是A、a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出B、a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2++2e−═CuC、无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色D、a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2+向铜电极移动【答案】D【解析】本题考察原电池、电解池的原理、判断及其应用。若a和b不连接，则不能构成原电池，单质铁直接与Cu2+发生氧化还原反应而置换出铜，方程式为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu，A正确；若a和b用导线连接，则构成原电池，此时铁作负极，铜作正极，方程式分别为：Fe－2e－＝Fe2+、Cu2++2e－=Cu，B正确；有A、B分析可知，选项C是正确的；若a和b分别连接直流电源正、负极，则构成电解池，此时铜作阳极失去电子被氧化，铁作阴极，在电解池中阳离子向阴极运动，因此选项D是错误的。[2008·上海卷化学]取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是()A．b电极是阴极B．a电极与电源的正极相连C．电解过程中水是氧化剂D．b电极附近溶液的pH变小【答案】D【解析】a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色，说明a极负极产生了Cl2，所以a极与电源的正极相连，即a为阳极，电极反应式为：2Cl－-2e－=Cl2↑，b为阴极，2H2O－4e－=H2↑+2OH－，所以b极附近的pH增大。[2015·浙江卷理综11]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，基本原理如图所示。下列说法不正确的是A．X是电源的负极B．阴极的反应式是：H2O+2e−═H2+O2−CO2+2e−═CO+O2−C．总反应可表示为：H2O+CO2电解H2+CO+O2D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1︰1【答案】D[2016·北京卷理综12]用石墨电极完成下列电解实验。实验一实验二装置现象a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生下列对实验现象的解释或推测不合理的是A．a、d处：2H2O+2e−═H2↑+2OH−B．b处：2Cl−−2e−═Cl2↑C．c处发生了反应：Fe−2e−═Fe2+D．根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜【答案】B【解析】试题分析：A、a、d处试纸变蓝，说明溶液显碱性，是溶液中的氢离子得到电子生成氢气，氢氧根离子剩余造成的，故正确；B、b处变红，局部褪色，说明是溶液中的氢氧根和氯离子同时放电，故错误；C、c处为阳极，铁失去电子生成亚铁离子，故正确；D、实验一中ac形成电解池，db形成电解池，所以实验二中也相当于形成三个电解池（一个球两面为不同的两极），m为电解池的阴极，另一球朝m的一面为阳极（n的背面），故相当于电镀，即m上有铜析出，正确。[2013·天津卷理综6]为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下：电池：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)═2PbSO4(s)+2H2O(l)电解池：2Al+3H2O电解Al2O3+3H2电解过程中，以下判断正确的是电池电解池AH＋移向Pb电极H＋移向Pb电极B每消耗3molPb生成2molAl2O3C正极：PbO2+4H＋+2e═Pb2++2H2O阳极：2Al+3H2O−6e−═Al2O3+6H＋D【答案】D【解析】该题考查原电池和电解池的基本知识。A选项H+离子在原电池中移向PbO2电极，错误。B选项每消耗3molPb，根据电子守恒生成lmolAl2O3，错误。C选项在原电池的正极电极反应是生成PbSO4，错误。D选项在原电池中Pb电极的质量由于生成PbSO4，质量增加，在电解池中，Pb阴极，质量不变，正确。[2016·全国新课标I卷理综11]三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO2−4可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是（）A．通电后中间隔室的SO2−4离子向正极迁移，正极区溶液增大B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C．负极反应为2H2O−4e−═O2+4H+，负极区溶液降低D．当电路中通过1电子的电量时，会有的O2生成【答案】B【解析】直流电作用下电解硫酸钠溶液，由于钠离子与硫酸根在水溶液中均不放电，因此其本质为电解水。电流从正极流出，负极流入，SO2−4为阴离子，其移动方向应与电流相反，因此SO2−4向正极区（阳极）移动。正极区发生氧化反应，电极反应为2H2O−4e−═O2+4H+，则正极附近酸性增强，pH下降。故A项错误。负极区（阴极）的电极反应为2H2O+2e−═H2↑+2OH−，剩余，中间区域的Na+迁移到负极区，得到NaOH；正极区的电极反应为2H2O−4e−═O2+4H+，余下H+，中间区域的SO2−4迁移到正极区，得到，故B项正确。负极区发生还原反应：，负极附近碱性增强，pH升高，故C错误。由正极区的电极反应可知，转移电子与产生氧气的物质的量之比为4:1，因此转移电子时会有氧气生成，故D项错误。因此，本题选B。[2013·全国大纲卷理综9]电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O2－7)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O2－7+6Fe2++14H＋2Cr3++6Fe3++7H2O，最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去，下列说法不正确的是A．阳极反应为Fe−2e−Fe2+B．电解过程中溶液pH不会变化C．过程中有Fe(OH)3沉淀生成D．电路中每转移12mol电子，最多有1molCr2O2－7被还原【答案】B[2015·四川卷理综4]用右图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液pH为9~10，阳极产生的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．阳极的电极反应式为：Cl－+2OH－−2e−═ClO－+H2OC．阴极的电极反应式为：2H2O+2e－═H2↑+2OH－D．除去CN－的反应：2CN－+5ClO－+2H＋═N2↑+2CO2↑+5Cl－+H2O【答案】D[2013·浙江卷理综11]电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知:3I2+6OH－═IO－3+5I－+3H2O，下列说法不正确的是A．右侧发生的电极方程式：2H2O+2e−═H2↑+2OH－B．电解结束时，右侧溶液中含有IO－3C．电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H2O═KIO3+3H2↑D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变【答案】D【解析】A．左侧溶液变蓝色，生成I2，左侧电极为阳极，右侧电极为阴极，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故A正确；B．一段时间后，蓝色变浅，发生反应3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O，中间为阴离子交换膜，右侧I-、OH-通过阴离子交换膜向左侧移动，保证两边溶液呈电中性，左侧的IO3-通过阴离子交换膜向右侧移动，故右侧溶液中含有IO3-，故B正确；C．左侧电极为阳极，电极反应为：2I--2e-=I2，同时发生反应3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O，右侧电极为阴极，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故总的电极反应式为：KI+3H2O=KIO3+3H2↑，故C正确；D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，左侧电极为阳极，电极反应为：2I--2e-=I2，右侧电极为阴极，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，保证两边溶液呈电中性，左侧多余K+通过阳离子交换膜迁移至阴极，左侧生成I2，右侧溶液中有KOH生成，碘单质与KOH不能反应，总反应相当于：2KI+2H2O=2KOH+I2+H2↑，故D错误；[2012·浙江卷化学10]以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下：下列说法不正确的是A．在阴极式，发生的电极反应为：2H2O+2e－═2OH－+H2↑B．在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区H+浓度增大，使平衡2CrO2－4+2H＋Cr2O2－7+H2O向右移动C．该制备过程总反应的化学方程式为：4K2CrO4+4H2O电解2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑D．测定阳极液中K和Cr的含量，若K与Cr的物质的量之比为d，则此时铬酸钾的转化率为1−EQ\f(d,2)【答案】D【解析】A、电极均为惰性电极，在阴极室发生还原反应，水得电子变成氢气，电极反应为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，故A正确；B、阳极室发生氧化反应，水失去电子放电，电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，阳极区氢离子浓度增大，平衡右移，故B正确；C、阳极电极反应为：4H2O+4e-=4OH-+2H2↑，阳极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，4CrO42-+4H+═2Cr2O72-+2H2O，故总制备方程式为4K2CrO4+4H2O=2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑，故C正确；D、设加入反应容器内的K2CrO4为1mol，反应过程中有xmolK2CrO4转化为K2Cr2O4，则阳极区剩余K2CrO4为（1-x）mol，对应的n（K）=2（1-x）mol，n（Cr）=（1-x）mol，生成的K2Cr2O4为X/2mol，对应的n（K）=xmol，n（Cr）=xmol，根据：K与Cr的物质的量之比为d，，解得x=2-d，转化率为，故D错误；[2012·福建卷理综9]将右图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是A．Cu电极上发生还原反应B．电子沿Zn→a→b→Cu路径流动C．片刻后甲池中c(SO2－4)增大D．片刻后可观察到滤纸b点变红色【答案】A【解析】Zn作原电池的负极，Cu作原电池的正极，Cu电极是发生还原反应。B选项貌似正确，迷惑学生。电子流向是负极到正极，但a→b这一环节是在溶液中导电，是离子导电，电子并没沿此路径流动。C选项中硫酸根离子浓度基本保持不变。D选项中是滤纸a点是阴极，氢离子放电，溶液中氢氧根暂时剩余，显碱性变红色。[2014·广东卷理综11]某同学组装了图4所示的电化学装置电极I为Al，其他电极均为Cu，则A、电流方向：电极IV→A→电极IB、电极I发生还原反应C、电极II逐渐溶解D、电极III的电极反应：Cu2++2e−═Cu【答案】A【解析】A、由题意可知，该装置的I、II是原电池的两极，I是负极，II是正极，III、IV是电解池的两极，其中III是阳极，IV是阴极，所以电流方向：电极IV→→电极I，正确；B、电极I是原电池的负极，发生氧化反应，错误；C、电极II是原电池的正极，发生还原反应，有Cu析出，错误；D、电极III是阳极，发生氧化反应，电极反应是Cu-2e-=：Cu2+，错误，答案选A。[2010·福建卷理综11]铅蓄电池的工作原理为：Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O，研读右图，下列判断不正确的是A．K闭合时，d电极反应式：PbSO4+2H2O–2e−═PbO2+4H＋+SO2－4B．当电路中转移0.2mol电子时，I中消耗的H2SO4为0.2molC．K闭合时，II中SO2－4向c电极迁移D．K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极【答案】C【解析】K闭合时Ⅰ为电解池，Ⅱ为电解池，Ⅱ中发生充电反应，d电极为阳极发生氧化反应，其反应式为PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-所以A正确。在上述总反应式中，得失电子总数为2e-，当电路中转移0．2mol电子时，可以计算出Ⅰ中消耗的硫酸的量为0．2mol，所以B对。K闭合一段时间，也就是充电一段时间后Ⅱ可以作为原电池，由于c表面生成Pb，放电时做电源的负极，d表面生成PbO2，做电源的正极，所以D也正确。K闭合时d是阳极，阴离子向阳极移动，所以C错。[2012·安徽卷理综11]某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流发A指针偏转。下列有关描述正确的是A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：2H＋+2Cl－═Cl2↑+H2↑B．断开K1，闭合K2时，石墨电极附近溶液变红C．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应为：Cl2+2e−═2Cl－D．断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极【答案】D【解析】本题考查原电池及电解池工作原理，旨在考查考生对知识的综合应用能力。断开K2，闭合K1时，装置为电解池，两极均有气泡产生，则反应为2Cl－+2H2OH2↑+2OH－+Cl2↑，石墨为阳极，铜为阴极，因此石墨电极处产生Cl2，在铜电极处产生H2，附近产生OH－，溶液变红，故A、B两项均错误；断开K1、闭合K2时，为原电池反应，铜电极反应为H2－2e－+2OH－===2H2O，为负极，而石墨电极反应为Cl2+2e－=2Cl－，为正极，故C项错误，D项正确。[2010·全国二卷29]右图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。（指示剂的PH变色范围：6.8~8.0，酸色-红色，碱色-黄色）回答下列问题：(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是_______________（填编号）；①A管溶液由红变黄；②B溶液由红变黄③A管溶液不变色④B管溶液不变色(2)写出A管中发生反应的反应式：_____________________________________________。(3)写出B管中发生反应的反应式：_____________________________________________。(4)检验a管中气体的方法是_____________________________________________。(5)检验b管中气体的方法是_____________________________________________。(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是___________________________________________。【答案】(1)①④(2)2H++2e－===H2↑(或2H2O+2e－===2OH－+H2↑)，Mg2++2OH－===Mg(OH)2↓(3)4OH－－4e－===2H2O+O2↑(或2H2O－4e－===4H++O2↑)(4)用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰(5)用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃(6)溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)[2012·海南卷化学16]新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和O2，电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氧化钠辖液电解实验，如图所示。回答下列问题：(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为__________________________、__________________________。(2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生．其中b电极上得到的是_____________，电解氯化钠溶液的总反应方程式为__________________________；(3)若每个电池甲烷通入量为1L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为（法拉第常数F=9.65×l04C·mol-1列式计算），最多能产生的氯气体积为【答案】[2009·全国大纲Ⅰ卷理综28]下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。（1）接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：①电源的N端为______极；②电极b上发生的电极反应为________________________；③列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积：______；④电极c的质量变化是______g；⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：甲溶液________________________________________________；乙溶液________________________________________________；丙溶液________________________________________________；（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？________________________________________________________________________【答案】（1）①正极②4OH－-4e－=2H2O+O2↑。③2.8L④16g⑤甲增大，因为相当于电解水；乙减小，OH－放电，H+增多。丙不变，相当于电解水。(2)可以因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应【解析】①乙中C电极质量增加，则c处发生的反应为：Cu2++2e－=Cu，即C处为阴极，由此可推出b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极。丙中为K2SO4，相当于电解水，设电解的水的质量为xg。由电解前后溶质质量相等有，100×10%=（100-x）×10.47%，得x=4.5g，故为0.25mol。由方程式2H2+O22H2O可知，生成2molH2O，转移4mol电子，所以整个反应中转化0.5mol电子，而整个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的。②甲中为NaOH，相当于电解H2O，阳极b处为阴离子OH－放电，即4OH－-4e－=2H2O+O2↑。③转移0.5mol电子，则生成O2为0.5/4=0.125mol，标况下的体积为0.125×22.4=2.8L。④Cu2++2e－=Cu，转移0.5mol电子，则生成的m(Cu)=0.5/2×64=16g。⑤甲中相当于电解水，故NaOH的浓度增大，pH变大。乙中阴极为Cu2+放电，阳极为OH－放电，所以H+增多，故pH减小。丙中为电解水，对于K2SO4而言，其pH几乎不变。（2）铜全部析出，可以继续电解H2SO4，有电解液即可电解。板块三：金属腐蚀与防腐[2011·北京卷理综8]结合下图判断，下列叙述正确的是A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护B．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe−2e−═Fe2+C．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2+2H2O+4e−═4OH－D．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液鉴定Fe2+，均有蓝色沉淀【答案】A【解析】锌比铁活泼，装置Ⅰ中锌作负极，方程式为Zn－2e－=Zn2+。铁作正极，但溶液显中性，所以发生锌的吸氧腐蚀，正极反应是O2+2H2O+4e－＝4OH－；铁比铜活泼，装置Ⅱ中铁作负极，负极反应为Fe－2e－＝Fe2+。铜作正极，但溶液显酸性，所以正极是溶液中的氢离子得电子，方程式为2H++2e－=H2↑。因为装置Ⅰ中没有Fe2+生成，所以装置Ⅰ中加入少量K3Fe(CN)6溶液时，没有蓝色沉淀产生。综上所叙，只有选项A是正确的。[2009·上海卷化学13]右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是A．生铁块中的碳是原电池的正极B．红墨水柱两边的液面变为左低右高C．两试管中相同的电极反应式是：Fe−2e−═Fe2+D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀【答案】B[2008·重庆卷理综]如题图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)，下列叙述正确的是（）A．a中铁钉附近呈现红色B．b中铁钉上发生还原反应C．a中铜丝上发生氧化反应D．b中铝条附近有气泡产生【答案】B【解析】a、b均能形成原电池，其中a中Fe作负极：Fe－2e－Fe2+，发生氧化反应，Cu作正极：2H++2e－H2↑，发生还原反应，铜丝附近呈现红色；B中Al作负极：Al－3e－Al3+，发生氧化反应，而Fe作正极：2H++2e－H2↑，发生还原反应。[2013·上海卷化学8]糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是A．脱氧过程是吸热反映，可降低温度，延长糕点保质期B．脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为：Fe−3e−═Fe3+C．脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为：2H2O+O2+4e−═4OH－D．含有1.12g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336mL（标准状况）【答案】D【解析】根据题意铁作为电池负极（Fe-2e-=Fe2-）碳作原电池正极（2H2O+O2+4e=4OH）因此BC错误，脱氧过程是放热反应，A项错误，D项生成的Fe2-继续被O2氧化[2011·浙江卷理综10]将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是A．液滴中的Cl－由a区向b区迁移B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O2+2H2O+4e−═4C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2+由a区向b区迁移，与b区的OH―形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为：Cu−2e−═Cu2+【答案】B【解析】液滴边缘O2多，在碳粒上发生正极反应O2+2H2O+4e－4OH－。液滴下的Fe发生负极反应，Fe－2e－Fe2+，为腐蚀区(a)。A．错误。Cl－由b区向a区迁移B．正确。C．错误。液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀。D．错误。Cu更稳定，作正极，反应为O2+2H2O+4e－4OH－。[2010·北京卷理综6]下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是Ａ．钢管与电源正极连接，钢管可被保护Ｂ．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀Ｃ．钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀Ｄ．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe−3e−═Fe3+【答案】B[2008·广东卷化学]（双选）下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（）A．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镶层仍能对铁制品起保护作用C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀【答案】A、C【解析】银器在空气中久置会被O2所氧化变黑，为化学腐蚀，A正确。当镀层破损时，Sn-Fe可形成原电池，Fe为负极，镀层不再起到保护作用，B错。与Zn块形成原电池，Zn作负极（阳极），