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[考纲要求] 1.了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。
考点一盐桥问题面面观1．电化学装置中都有两个电极，分别发生氧化反应与还原反应。
若两个电极插在同一电解质溶液的容器内，则由于阴阳离子的移动速率不同而导致两极之间出现浓度差，以及因电极本身直接与离子反应而导致两极之间电势差变小，影响了电流的稳定。
为解决这个问题，人们使用了盐桥。
盐桥主要出现在原电池中，有时也可在电解池中出现，其主要作用就是构建闭合的内电路，但不影响反应的实质。
盐桥内常为饱和氯化钾、硝酸钾等溶液。
2．盐桥是新课改教材中出现的新名词，因而围绕盐桥的电化学知识已成为新课改地区命题的一个热点，所以有必要分析研究盐桥问题的考查思路。
常从以下四方面命题。
(1)考查盐桥的作用；(2)考查含盐桥的电化学总反应式的书写；(3)考查盐桥内溶液离子的移动方向；(4)考查含盐桥的电化学装置的设计。
题组一明确原理，设计装置1．根据下图，下列判断中正确的是()A．烧杯a中的溶液pH降低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 B解析由题给原电池装置可知，电子经过导线，由Zn电极流向Fe电极，则O2在Fe电极发生还原反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，烧杯a中c(OH－)增大，溶液的pH升高。
烧杯b中，Zn发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋。
2．[2013·广东理综，33(2)(3)](2)能量之间可相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。
设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。
限选材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；铜片，铁片，锌片和导线。
电化学原理及其应用练习卷
11. 难度：困难
过氧化银（Ag2O2）是银锌碱性电池正极的活性物质，可通过下列反应制备：
K2S2O8＋2AgNO3＋4KOHAg2O2↓＋2KNO3＋2K2SO4＋2H2O
（1）已知K2S2O8和H2O2含有一个相同的化学键，则该反应________ （填“是”或“不是”）氧化还原反应；已知下列反应：Mn2＋＋S2O82-＋
H2O→MnO4-＋SO42-＋H＋（未配平），反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
（2）制备Ag2O2的反应进行完全后，经过滤、洗涤、干燥，即可得到Ag2O2，检验Ag2O2是否洗涤干净的方法是________。
（3）一种银锌（Ag2O2、Zn）碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极生成Ag，负极只生成一种化合物（只含有Zn、K、H、O），其中Zn元素的质量分数为30%，钾、锌两种元素的质量比为7865，则该电池的总反应方程式为________。
（4）用银锌电池电解尿素[CO（NH2）2]的碱性溶液可制取H2，其装置如图所示（电解池中隔膜仅阻止气体通过，M、N均为惰性电极）。
①N极与银锌电池的________（填“Zn”或“Ag2O2”）相连。
②M极的电极反应式为________________________。
2014高考化学二轮专题突破练：专题八电化学[考纲要求] 1.了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。
考点一盐桥问题面面观1．电化学装置中都有两个电极，分别发生氧化反应与还原反应。
若两个电极插在同一电解质溶液的容器内，则由于阴阳离子的移动速率不同而导致两极之间出现浓度差，以及因电极本身直接与离子反应而导致两极之间电势差变小，影响了电流的稳定。
为解决这个问题，人们使用了盐桥。
盐桥主要出现在原电池中，有时也可在电解池中出现，其主要作用就是构建闭合的内电路，但不影响反应的实质。
盐桥内常为饱和氯化钾、硝酸钾等溶液。
2．盐桥是新课改教材中出现的新名词，因而围绕盐桥的电化学知识已成为新课改地区命题的一个热点，所以有必要分析研究盐桥问题的考查思路。
常从以下四方面命题。
(1)考查盐桥的作用；(2)考查含盐桥的电化学总反应式的书写；(3)考查盐桥内溶液离子的移动方向；(4)考查含盐桥的电化学装置的设计。
题组一明确原理，设计装置1．根据下图，下列判断中正确的是( )A．烧杯a中的溶液pH降低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 B解析由题给原电池装置可知，电子经过导线，由Zn电极流向Fe电极，则O2在Fe电极发生还原反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，烧杯a中c(OH－)增大，溶液的pH升高。
烧杯b中，Zn发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2＋。
2．[2013·广东理综，33(2)(3)](2)能量之间可相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。
设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。
限选材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；铜片，铁片，锌片和导线。
专题八 电化学原理时间:45分钟分值:100分一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分) 1.下列关于下图所示电化学装置的分析正确的是( )A.若X 为直流电源,Y 为铜棒,接正极,则为Fe 棒上镀铜B.若X 为直流电源,Y 为碳棒,接负极,则Fe 棒被保护C.若X 为电流计,Y 为锌棒,则S移向Fe 棒D.若X 为导线,Y 为铜棒,则Fe 棒发生还原反应2.(2017河南濮阳一模,11)一种新型金属氢化物镍电池(MH-Ni 电池,MH 为贮氢材料)的工作原理如图所示。
下列有关说法正确的是( )A.隔膜为阴离子交换膜B.电池的电解液可为硫酸溶液C.充电时阳极反应为H 2O+M+e - MH+OH -D.放电时负极反应为Ni(OH)2+OH --e -NiOOH+H 2O3.(2017安徽皖北协作区3月联考,11)一种三室微生物电池污水处理系统的原理如下图所示,图中有机废水中有机物可用C 6H 10O 5表示。
下列有关说法正确的是( )A.该装置为原电池,b 是原电池的负极B.中间室:Na +移向右室,Cl -移向左室,a 极区溶液的pH 减小C.b 极反应式为2N-10e -+12H +N 2↑+6H 2OD.当左室有4.48 L CO 2(标准状况下)生成时,右室产生N 2的物质的量为0.8 mol 4.(2017湖北武汉4月调研,12)厨房垃圾发酵液通过电渗析法处理,同时得到乳酸的原理如图所示(图中HA 表示乳酸分子,A -表示乳酸根离子)。
下列说法正确的是( )A.通电后,阳极附近pH 增大B.电子从负极经电解质溶液回到正极C.通电后,A -通过阴离子交换膜从阴极进入浓缩室D.当电路中通过2 mol 电子的电量时,会有1 mol O 2生成5.(2017福建福州质检,11)某科研小组研究采用BMED 膜堆(示意图如下),模拟以精制浓海水为原料直接制备酸、碱。
BMED 膜堆包括阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜(A 、D)。
PbPb 乙醇、乙酰丙酮混合液、四丁基溴化胺导电盐 高三化学二轮复习电化学专题训练微型专题训练——电 化 学1．2006年，科学家们发明了一种能够给电子设备提供动力的生物燃料电池。
该电池包括两个涂覆着酶的电极，它们处于充满空气和少量氢气的玻璃槽中。
由于气体可以混合从而省去了昂贵的燃料隔离膜，其工作原理如图所示。
下列说法正确的是A ．左边为该电池的负极B ．该电池可在高温环境下使用C ．该电池负极反应为：H 2—2e －＝2H +D ．该电池正极反应为O 2＋4e －＝2O 2－2．将质量相等的铜片和铂片插入硫酸铜溶液中，铜片与电源正极相连铂片与电源负极相连，以电流强度1A 通电10min ，然后反接电源，以电流强度2A 继续通电10min 。
下列表示铜电极、铂电极、电解池中产生气体的质量和电解时间的关系图正确的是A ．B ．C ．D ． 3、镍-镉可充电电池，电极材料是Cd 和NiO(OH)，电解质是KOH ，放电时的电极反应式是 Cd+2OH －—2e －===Cd(OH)2,2NiO(OH)+2H 2O+2e －===2Ni(OH)2+2OH －下列说法不正确的是A ．电池的总反应式是Cd+2NiO(OH)+2H 2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2B ．电池充电时，镉元素被还原C ．电池放电时，电池负极周围溶液的pH 不断增大D ．电池充电时，电池的负极和电源的正极连接4．有机电解制备的金属醇盐，可直接作为制备纳米材料的前体。
以下是一种电化学合成金属醇盐的主要装置。
在电解过程中，已知乙醇和乙酰丙酮（CH 3COCH 2COCH 3）在阴极发生的电极反应为：下列说法正确的是A ．阳极Pb 失去电子，发生还原反应B ．当阳极失去2 mol e — 时，阴极产生2 mol 氢气C ．电解过程中，阳离子向阴极移动D ．已知Pb-4e —=Pb 4+，当消耗Pb 的质量为103.5 g 时，则转移电子2 mol 放电 充电5. 如图所示，E 是用CuCl 2溶液和品红试液的混合液湿润的滤纸，用石墨作电极，通电后发 现乙周围滤纸褪为无色，则下列判断正确的是 （ ）A 、b 是阳极，a 是阴极B 、a 是正极，b 是负极C 、乙是正极，甲是负极D 、乙是阳极，甲是阴极6．我国镍氢电池居世界先进水平，我军潜艇将装备国产大功率镍氢动力电池，常见镍氢电池的某极是储氢合金LaNi 5H 6（LaNi 5H 6中各元素化合价均为零），电池反应通常表示为 LaNi 5H 6+6NiO(OH) LaNi 5+6Ni(OH)2下列说法正确的是A ．放电时储氢合金作正极B ．放电时负极反应：LaNi 5H 6+6OH －－6e － = LaNi 5+6H 2OC ．充电时阳极周围c(OH －)增大D ．充电时储氢合金作负极7．如右图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的NaCl 饱和溶液，C （Ⅰ）、C(Ⅱ)为多孔石墨电极。
专题08 电化学及其应用1．(2021·全国高考甲卷真题)乙醛酸是一种重要的化工中间体，可果用如下图所示的电化学装置合成。
图中的双极膜中间层中的2H O 解离为+H 和-OH ，并在直流电场作用下分别问两极迁移。
下列说法正确的是A ．KBr 在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B ．阳极上的反应式为：+2H ++2e -=+H 2OC ．制得2mol 乙醛酸，理论上外电路中迁移了1mol 电子D ．双极膜中间层中的+H 在外电场作用下向铅电极方向迁移 【答案】D【分析】该装置通电时，乙二酸被还原为乙醛酸，因此铅电极为电解池阴极，石墨电极为电解池阳极，阳极上Br -被氧化为Br 2，Br 2将乙二醛氧化为乙醛酸，双极膜中间层的H +在直流电场作用下移向阴极，OH -移向阳极。
【解析】A ．KBr 在上述电化学合成过程中除作电解质外，同时还是电解过程中阳极的反应物，生成的Br 2为乙二醛制备乙醛酸的中间产物，故A 错误；B ．阳极上为Br -失去电子生成Br 2，Br 2将乙二醛氧化为乙醛酸，故B 错误；C ．电解过程中阴阳极均生成乙醛酸，1mol 乙二酸生成1mol 乙醛酸转移电子为2mol ，1mol 乙二醛生成1mol 乙醛酸转移电子为2mol ，根据转移电子守恒可知每生成1mol 乙醛酸转移电子为1mol ，因此制得2mol 乙醛酸时，理论上外电路中迁移了2mol 电子，故C 错误；D ．由上述分析可知，双极膜中间层的H +在外电场作用下移向阴极，即H +移向铅电极，故D 正确； 综上所述，说法正确的是D 项，故答案为D 。
2．(2021·全国高考乙卷真题)沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。
下列叙述错误的是A ．阳极发生将海水中的Cl 氧化生成2Cl 的反应B ．管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClOC ．阴极生成的2H 应及时通风稀释安全地排入大气D ．阳极表面形成的2Mg(OH)等积垢需要定期清理 【答案】D【分析】海水中除了水，还含有大量的Na +、Cl -、Mg 2+等，根据题干信息可知，装置的原理是利用惰性电极电解海水，阳极区溶液中的Cl -会优先失电子生成Cl 2，阴极区H 2O 优先得电子生成H 2和OH -，结合海水成分及电解产物分析解答。
2017年高考化学二轮复习专题08 电化学（测）（含解析）编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2017年高考化学二轮复习专题08 电化学（测）（含解析））的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为2017年高考化学二轮复习专题08 电化学（测）（含解析）的全部内容。
专题08 电化学(测）总分 100分时间 45分钟班级 _______ 学号 _______ 得分_______（一）选择题（本题包括10小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题5分,共50分）1．【2016届乐山二调】高铁电池是一种新型可充电电池，电解质溶液为KOH溶液，放电时的总反应式为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O===3Zn（OH)2＋2Fe(OH）3＋4KOH。
下列叙述正确的是（）A．放电时，负极反应式为3Zn－6e－＋6OH－===3Zn（OH)2B．放电时，正极区溶液的pH减小C．充电时，每转移3 mol电子,阳极有1 mol Fe(OH）3被还原D．充电时，电池的锌电极接电源的正极【答案】A【解析】考点:考查电化学中电解池和原电池电极的判断2．【百强校·2016届沙市长郡中学上学期第四次月考】下列实验装置，其中按要求设计正确的是（）【答案】B【解析】试题分析：A．电解饱和食盐水，由于阳极是Fe，属于活性电极，所以阳极Fe失去电子变为Fe2+，不能反应产生Cl2，因此湿润的KI溶液不会变为蓝色，错误；B．在Cu、Zn原电池中，由于金属活动性Zn>Cu,所以Zn作负极，Cu作正极，电流由Cu到Zn，正确;C．电镀Ag时，以Ag为阳极，以镀件为阴极，以AgNO3溶液为电解质溶液作电镀液，不能用NaNO3溶液为电镀液,错误；D．电解精炼铜时，以粗铜为阳极，以精铜为阴极，以CuSO4为电解质溶液，错误。
电化学原理1.Zulema Borjas 等设计的一种微生物脱盐池的装置如图所示,下列说法正确的是 ( )A.该装置可以在高温下工作B.X 、Y 依次为阳离子、阴离子交换膜C.负极反应为CH 3COO -+2H 2O-8e -2CO 2↑+7H +D.该装置工作时,电能转化为化学能2.某柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管作电极材料,以吸收ZnSO 4溶液的有机高聚物作固态电解质,其电池总反应为MnO 2+12Zn+(1+x6)H 2O+16ZnSO 4MnOOH+16ZnSO 4[Zn(OH)2]3·x H 2O,电池结构如图1所示,图2是有机高聚物的结构片段。
下列说法中,不正确的是 ( ) A.碳纳米管具有导电性,可用作电极材料B.放电时,电池的正极反应为MnO 2+e-+H+MnOOHC.充电时,Zn2+移向Zn膜D.合成有机高聚物的单体是3.一种正投入生产的大型蓄电系统如图所示。
放电前,被交换膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3,放电后分别变为Na2S4和NaBr。
下列叙述正确的是 ( )A.放电时,负极的电极反应式为2S 22--2e-S42-B.充电时,阳极的电极反应式为3Br--2e-B r 3-C.放电时,Na+经过离子交换膜,由b池移向a池D.充电时,M接电源负极,N接电源正极4.乙醛酸(HOOC—CHO)是一种重要的有机合成中间体。
在乙二酸(HOOC—COOH)电还原法合成乙醛酸的基础上化学工作者创新性地提出双极室成对电解法装置模型及工作原理如图所示。
下列说法中错误的是( )A.该离子交换膜应选择阳离子交换膜B.HCl是制取乙醛酸反应的催化剂,并起导电作用C.该方法的总反应为OHC—CHO+HOOC—COOH2HOOC—CHOD.乙二醛、乙二酸分别在阴、阳电极表面放电,故称为双极室成对电解法5.钛被誉为第三金属,广泛用于航天航空等领域。
硼化钒(VB2)-空气电池的放电反应为4VB 2+11O24B2O3+2V2O5,以该电池为电源制备钛的装置如图所示。
魁夺市安身阳光实验学校电化学原理(建议用时：45分钟)1．LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。
该电池的电极材料分别为锂和碳，电解质溶液是LiAlCl4SOCl2。
电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2，下列说法错误的是( )A．该电池工作时，正极反应为2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2B．锂电极作该电池负极，负极反应为Li－e－===Li＋C．该电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极D．该电池组装时，必须在无水无氧条件下进行解析：选C。
A项，正极上SOCl2发生还原反应；B项，Li为负极，发生氧化反应：Li－e－===Li＋；C项，电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极；D项，Li能与水、氧气反应，因此该电池组装时必须在无水无氧条件下进行。
2．(2015·呼和浩特高三一模)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解析：选A。
A项，放电过程中，NiOOH得电子，化合价降低，发生还原反应，该项正确。
B项，充电过程中发生电解池反应，OH－从阴极向阳极迁移，该项错误。
C项，充电过程中，阴极M得到电子，M被还原，H2O中的H化合价没有发生变化，该项错误。
D项，NiMH在KOH溶液、氨水中会发生氧化还原反应，该项错误。
3.某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在右图中，下列有关分析完全正确的是( )选项 A B C Da电极阳极阴极阳极阴极d电极正极正极负极负极Q离子阳离子阳离子阴离子阴离子解析：选B。
电化学原理及应用时间：45分钟分值：100分一、选择题(每小题5分，共50分)1．(2013·唐山一模)下列叙述正确的是( )A．铜、铁和FeCl3溶液形成的原电池，铜极放出氢气B．电解硫酸钠溶液就是电解水，电解后溶液pH升高C．铁锅生锈的正极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应为：2H＋＋2e－===H2↑解析A选项，铜极发生反应Fe3＋＋e－===Fe2＋，错误；B选项，电解硫酸钠溶液就是电解水，电解后溶液pH不变，错误；D选项，工业上电解饱和食盐水的阳极反应为：2Cl－－2e －===Cl2↑，错误。
答案 C2．(2013·潍坊模拟)如图所示，a、b是两根石墨棒。
下列叙述正确的是( )A．a是正极，发生还原反应B．b是阳极，发生氧化反应C．稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变D．往滤纸上滴加酚酞试液，a极附近颜色变红解析a是阳极，发生氧化反应；b是阴极，发生还原反应；在反应过程中，硫酸根离子没有参与反应，因此稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变；往滤纸上滴加酚酞试液，b极附近颜色变红。
答案 C3．(2013·江西联考)下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间有无因果关系的判断都正确的是( )选项陈述Ⅰ陈述Ⅱ陈述ⅢA 用锌和足量稀硫酸制取氢气时加入硫酸铜溶液可以加快制取氢气的速度Ⅰ对、Ⅱ对、无B 用Mg－Al－NaOH构成原电池Mg更活泼作负极Ⅰ对、Ⅱ对、无C 石墨常作电解池的电极石墨的化学性质稳定且导电性好Ⅰ对、Ⅱ对、有D MgCl2是离子化合物电解MgCl2的饱和溶液制取金属镁Ⅰ 对、Ⅱ对、有解析用锌和足量稀硫酸制取氢气时加入硫酸铜溶液，可以形成原电池，加快制取氢气的速度，选项A错误；用Mg－Al－NaOH构成原电池，Al与NaOH溶液反应，Al作负极，选项B错误；石墨的化学性质稳定且导电性好，所以石墨常作电解池的电极，选项C正确；MgCl2是离子化合物，电解熔融的MgCl2制取金属镁，选项D错误。
高三化学二轮复习《电化学》专题训练一、选择题（每小题3分，共54分）1、用惰性电极电解NaCl溶液，下列叙述正确的是( )A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈褐色C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色D．电解一段时间后，将全部电解质溶液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性2、（2019年北京顺义）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。
有关该电池的下列说法中，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.该电池的总反应式为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＋＋FeS3、（2019年北京海淀）.MFC(Microbial Fuel Cell)是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置，其在废水处理和新能源开发领域具有广阔的应用前景。
如图为污水(主要溶质为葡萄糖)处理的实验装置，下列有关该装置的说法正确的是( )A.为加快处理速度，装置需在高温环境中工作B.负极的电极反应式为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2＋24H＋C.放电过程中，H＋由正极向负极移动D.装置工作过程中，溶液的酸性逐渐增强4、（2019年北京西城）下图是一种新型的光化学电源，当光照射光电极时，通入O2和H2S即产生稳定的电流（H2AQ和AQ是两种有机物）。
下列说法不正确．．．的是A．负极的电极反应为2I－− 2e－== I2B．总反应为 H2S + O2 ==== H2O2 + SC．H+通过阳离子交换膜从正极区进入负极区D．电源工作时发生了光能、化学能、电能间的转化5、Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理论设计的制取Cu2O的电解池示意图如图，电解总反应为2Cu＋H2O=====电解Cu2O＋H2↑。
电化学原理及其应用一、选择题1．中央电视台报道，一种名叫“排毒基强离子排毒仪”的产品正在市场热销。
向排毒盆内倒入了纯净的温水，双脚放入盆中，启动电源开关，加入了适量精盐。
过一段时间，盆中开始出现绿色、红褐色的絮状物。
下列说法正确的是 ( ) A．绿色、红褐色的絮状物就是从脚底排出的体内毒素B．加一些精盐的目的是起到消炎杀菌的作用C．此“排毒基强离子排毒仪”一定是用惰性电极制成的D．绿色、红褐色的絮状物分别是氢氧化亚铁和氢氧化铁2．中学阶段介绍的应用电解法制备的物质主要有三种：一是铝的工业制备、二是氯碱工业、三是金属钠的制备。
下列关于这三个工业生产的描述正确的是 ( ) A．电解法制金属钠时，负极反应式为：Na＋＋e－===NaB．电解法生产铝时，需对铝土矿进行提纯，在提纯过程中应用了氧化铝或氢氧化铝的两性C．在氯碱工业中，电解池中的阴极产生的是H2，NaOH在阳极附近产生D．氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl，在电解时它们的阴极都是Cl－失电子3．(2010·全国理综Ⅰ，10)下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。
电池的一个电极由有机光敏染料(S)涂覆在TiO2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/S TiO2/S*(激发态)TiO2/S*―→TiO2/S++e-+2e-―→3I-I-32TiO2/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，I－在镀铂导电玻璃电极上放电B．电池工作时，是将太阳能转化为电能C．电池的电解质溶液中I－和I－3的浓度不会减少D．电池中镀铂导电玻璃为正极4．(2010·安徽理综，11)某固体酸燃料电池以CsHSO4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0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2D ．H ＋由a 极通过固体酸电解质传递到b 极5．(2010·浙江理综，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 －===Li 2S ＋Fe ，有关该电池的下列说法中，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===Li 2S ＋FeC ．负极的电极反应式为：Al －3e －===Al 3＋D ．充电时，阴极发生的电极反应式为：Li 2S ＋Fe －2e －===2Li ＋＋FeS6．下列关于金属腐蚀叙述正确的是 ( )A ．金属在潮湿空气中腐蚀的实质是：M ＋nH 2O===M(OH)n ＋n 2H 2↑ B ．金属的化学腐蚀的实质是M －ne －===M n ＋，电子直接转移给氧化剂C ．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行D ．在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀7．下列叙述正确的是 ( )A ．在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应B ．用惰性电极电解Na 2SO 4溶液，阴、阳两极产物的物质的量之比为1∶2C ．用惰性电极电解饱和NaCl 溶液，若有1 mol 电子转移，则生成1 mol NaOHD ．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀8．以惰性电极电解CuSO 4溶液。
(时间：45分钟类型：（7+4）专项训练)一、6分选择题专项训练(一)低档题1．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，锌电极是负极解析锂离子电池可以充电再次使用，属于二次电池，A项正确；铜锌原电池中铜为正极，故电流从铜流向锌，而电子是沿外电路由锌流向铜，B项错；电池的实质即是将化学能转化成电能，C正确；Zn失去电子生成Zn2＋，故作为负极，D项正确。
答案 B2．下列叙述中不正确的是 ( )。
A．电解池的阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应B．原电池的正极上发生氧化反应，负极上发生还原反应C．电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应D．用原电池作电源进行电解时，电子从原电池负极流向电解池阴极答案 B3．(2013·佛山模拟)用铁丝(电极a)、铜丝(电极b)和CuSO 4溶液可以构成原电池或电解池，如图所示。
则下列说法正确的是 ( )。
A．构成原电池时b极反应为Cu－2e－===Cu2＋B．构成电解池时a极质量一定减少C．构成电解池时b极质量可能减少也可能增加D．构成的原电池或电解池工作后可能产生大量气体解析构成原电池时b极作正极，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，A错；构成电解池时a 和b的质量都是可能减少也可能增加，B错误，C正确；无论构成原电池还是电解池，工作时都不可能产生大量气体，D 错误。
答案 C(二)中档题4．(2012·北京理综，12)人工光合作用能够借助太阳能，用CO 2和H 2O 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O 2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CO 2＋2H ＋＋2e －===HCOOH解析 首先标化合价，看价变化，C ＋4O 2―→H C ＋2OOH ，CO 2中C 的化合价降低，得电子，由图示装置中电子转移的方向可知催化剂a 表面发生失电子的反应，催化剂b 表面发生得电子的反应，所以在催化剂b 表面发生的电极反应为CO 2＋2H ＋＋2e －===HCOOH ；在a 表面H 2O 失电子生成O 2，电极反应为2H 2O －4e －===4H ＋＋O 2↑，由电极反应式可知a 极附近酸性增强，b 极附近酸性减弱，C 错误。
答案 C5．(2013·华南师大附中期中)下列说法正确的是 ( )。
A．用甲装置电解精炼镁B．用乙装置验证试管中铁丝发生析氢腐蚀C．用丙装置构成铜锌原电池D．用丁装置利用电冶金法制铝解析Mg2＋和Al3＋在溶液中不放电，选项A和D错。
丙装置中两种电解液互换才能构成铜锌原电池，C错。
答案 B6．体积为1 L的某溶液中含有的离子如表所示：离子Cu2＋Al3＋NO－3Cl－物质的量浓度1 1 a 1（mol·L－1）用Pt电极电解该溶液，当电路中有3 mol电子通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电解产物可能存在的溶解现象)，下列说法正确的是 ( )。
A．电解后溶液的pH＝0B．a＝3C．阳极生成1.5 mol Cl2D．阴极析出的金属是铜与铝解析根据离子的放电顺序及得失电子守恒知，先电解0.5 mol CuCl2，生成0.5 mol Cu和0.5 mol Cl2，然后电解0.5 mol Cu(NO3)2，生成0.5 mol Cu和0.25 mol O2、1 mol H ＋，再电解Al(NOc(H＋)＝1 mol·L－1，故A正确，D错误。
3)3溶液(即电解水)，溶液中阳极上Cl－放电只产生0.5 mol Cl2，C错误。
由电荷守恒可知a＝4，B错误。
答案 A7．(2013·东北五校联考)将KCl和CuSO4两种溶液等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液pH随时间t变化的曲线如图所示，则下列说法正确的是( )。
A．整个过程中两电极反应2Cl－－2e－===Cl2↑、2H＋＋2e－===H2↑不可能同时发生B．电解至c点时，往电解液中加入适量CuCl2固体，即可使电解液恢复至原来的浓度C．ab段表示电解过程中H＋被还原，pH上升D．原混合溶液中KCl和CuSO4的浓度之比恰好为2∶1解析图像分为三段，因此整个电解过程也有三个阶段，第一个阶段相当于电解CuCl2溶液，CuCl2水解呈酸性，随着电解的进行，浓度减小，酸性减弱，pH上升，选项C错。
若原混合溶液中KCl和CuSO4的浓度之比恰好为2∶1，则达b点时CuCl2消耗完，接着只电解水，则与图像不符，D错。
根据b→c溶液的pH明显下降，说明b点时Cl－已耗完，而Cu2＋过量，Cu2＋和水电离的OH－放电；c→d溶液的pH继续下降，但与bc段曲线的斜率不同，说明此时Cu2＋已消耗完，为电解水，可判断B错，A正确。
答案 A二、Ⅱ卷15分填空题专项训练(一)低档题8．(15分)(2012·山东潍坊高三模拟)甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题。
(1)高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁，有关反应为：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝260 kJ·mol－1已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566 kJ·mol－1。
则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为________________________________________________________________。
(2)如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH 溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。
①a 处应通入________(填“CH 4”或“O 2”)，b 处电极上发生的电极反应式是_________________________________________________________________。
②电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH________(填写“变大”“变小”或“不变”，下同)，装置Ⅱ中Cu 2＋的物质的量浓度________。
③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH －以外还含有________(忽略水解)。
④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8 g ，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷________L(标准状况下)。
解析 (1)根据盖斯定律，将第一个热化学方程式乘以2，与第二个相加得2CH 4(g)＋O 2(g)===2CO(g)＋4H 2(g) ΔH ＝－46 kJ·mol －1。
(2)由于Fe 棒上镀Cu ，则Cu 棒发生氧化反应，作阳极，b 电极作正极，a 电极作负极，CH 4在a 处通入，O 2在b 处通入，由于KOH 溶液作电解质溶液，则b 极反应式为O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －，电镀过程中电解质溶液不参与电极反应，各离子浓度均不变；CH 4燃料电池中的化学方程式为CH 4＋2O 2＋2KOH===K 2CO 3＋3H 2O ，可得溶液中存在CO 2－3，再由电子守恒得CH 4～4Cu ，则12.8 g Cu 的物质的量为0.2 mol ，消耗CH 4为0.2 mol 4＝0.05 mol ，在标准状况下的体积为0.05 mol×22.4 L·mol －1＝1.12 L 。
答案 (1)2CH 4(g)＋O 2(g)===2CO(g)＋4H 2(g)ΔH ＝－46 kJ·mol －1(2)①CH 4 O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH － ②变小 不变 ③CO 2－3 ④1.12(二)中档题9．(15分)电解是最强有力的氧化还原手段，在化工生产中有着重要的应用。
请回答下列问题：(1)以铜为阳极，以石墨为阴极，用NaCl 溶液作电解液进行电解，得到半导体材料Cu 2O和一种清洁能源，则阳极反应式为___________________________，阴极反应式为________。
(2)某同学设计如图所示的装置探究金属的腐蚀情况。
下列判断合理的是____________(填序号)。
a ．②区铜片上有气泡产生b ．③区铁片的电极反应式为2Cl －－2e －===Cl 2↑c ．最先观察到变成红色的区域是②区d ．②区和④区中铜片的质量均不发生变化(3)最新研究发现，用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水的工艺具有流程简单、能耗较低等优点，其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应生成乙醇和乙酸，总反应式为2CH 3CHO＋H 2O=====电解CH 3CH 2OH ＋CH 3COOH实验室中，以一定浓度的乙醛－Na 2SO 4溶液为电解质溶液，模拟乙醛废水的处理过程，其装置如图所示。
①若以甲烷碱性燃料电池为直流电源，则燃料电池中b 极应通入__________(填化学式)，电极反应式为____________________。
电解过程中，阴极区Na 2SO 4的物质的量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②在实际工艺处理中，阴极区乙醛的去除率可达60%。
若在两极区分别注入1 m 3乙醛含量为3 000 mg·L－1的废水，可得到乙醇________kg(计算结果保留小数点后一位)。
解析(1)由于阳极材料为铜，所以铜本身失电子被氧化，由题意知氧化产物为Cu2O，可得阳极反应式为2Cu＋H2O－2e－===Cu2O＋2H＋，阴极上阳离子放电，即溶液中H＋被还原成清洁能源H2。
(2)左半区是原电池装置，发生的是铁的吸氧腐蚀，负极(Fe)：Fe－2e－===Fe2＋，正极(Cu)：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
右半区是电解装置，阳极(Fe)：Fe－2e－===Fe2＋，阴极(Cu)：2H＋＋2e－===H2↑，由于电解引起腐蚀的速率远大于吸氧腐蚀的速率，因此最先观察到变成红色的区域是④区，故选项a、b、c均错误。
(3)①根据电解液中阳离子的迁移方向，可知c为阳极，d为阴极，因此直流电源上a为正极，通入O2，b为负极，通入CH4，在碱性条件下CH4的氧化产物为CO2－3，由此可写出此电极的电极反应式。
在电解过程中，由于SO2－4没有参与放电，且阳离子交换膜不允许阴离子自由通过，因此根据质量守恒可得阴极区Na2SO4的物质的量不变。
②阴极区发生还原反应，即CH3CHO转化成CH3CH2OH，设生成的乙醇为x kg，根据碳原子守恒可得关系式：CH3CHO ～CH3CH2OH44 463 000×103÷106×60% x解得x≈1.9。
