第7講電化學(xué)基礎(chǔ)[最新考綱]1．了解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。2.了解常見化學(xué)電源及其工作原理。3．理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害和防止金屬腐蝕的措施。1．(2014·北京理綜，8)下列電池工作時(shí)，O2在正極放電的是()。

解析

A項(xiàng)，鋅錳電池正極上是MnO2得電子，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，氫燃料電池正極上是O2放電，正確；C項(xiàng)，鉛蓄電池正極上是PbO2放電，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，鎳鎘電池正極上是NiO(OH)得電子，錯(cuò)誤。

答案

B考點(diǎn)一原電池的工作原理及新型化學(xué)電源的分析[重溫真題·考情]2．(2014·浙江理綜，11)鎳氫電池(NiMH)目前已經(jīng)成為混合動(dòng)力汽車的一種主要電池類型。NiMH中的M表示儲(chǔ)氫金屬或合金。該電池在充電過程中的總反應(yīng)方程式是： Ni(OH)2＋M===NiOOH＋MH

已知：6NiOOH＋NH3＋H2O＋OH－===6Ni(OH)2＋NO

下列說法正確的是

(

)。 A．NiMH電池放電過程中，正極的電極反應(yīng)式為： NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－

B．充電過程中OH－離子從陽極向陰極遷移

C．充電過程中陰極的電極反應(yīng)式：H2O＋M＋e－

===MH＋OH－，H2O中的H被M還原 D．NiMH電池中可以用KOH溶液、氨水等作為電解質(zhì)

溶液解析

A項(xiàng)，由NiMH充電的總反應(yīng)方程式知，其逆反應(yīng)為放電時(shí)的總反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，正確；B項(xiàng)，充電時(shí)相當(dāng)于電解池，陰離子(OH－)向陽極移動(dòng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由于MH中M與H均為0價(jià)，反應(yīng)前后M的化合價(jià)沒有變化，故H2O中的H是由于電解而被還原，并不是被M還原，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由信息可知NiOOH與KOH溶液、氨水反應(yīng)，故電解質(zhì)溶液不能用KOH溶液、氨水，錯(cuò)誤。答案

A3．(2014·課標(biāo)卷Ⅱ，12)2013年3月我國科學(xué)家報(bào)道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)。 A．a(chǎn)為電池的正極 B．電池充電反應(yīng)為LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLiC．放電時(shí)，a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化D．放電時(shí)，溶液中Li＋從b向a遷移解析由題給裝置圖中的電極材料判斷，b為負(fù)極，電極反應(yīng)式為Li－e－===Li＋，a為正極，電極反應(yīng)式為Li1－xMn2O4＋xLi＋＋xe－===LiMn2O4，原電池總反應(yīng)為Li1－xMn2O4＋xLi===LiMn2O4。A項(xiàng)，由以上分析，a為電池的正極，正確；B項(xiàng)，原電池充電時(shí)為電解池，其充電反應(yīng)與放電反應(yīng)相反，故充電反應(yīng)為LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLi，正確；C項(xiàng)，放電時(shí)，a極Mn的化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，而鋰的化合價(jià)不變化，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，放電時(shí)，溶液中Li＋由負(fù)極移向正極(a極)，正確。答案

C高考定位以新型化學(xué)電源為命題背景考查原電池的結(jié)構(gòu)和工作原理的題型是高考的熱點(diǎn)。通?？疾榈闹R點(diǎn)是原電池電極的判斷、電極和電池反應(yīng)式的書寫、電子的轉(zhuǎn)移或電流方向的判斷、電解質(zhì)溶液中離子的移動(dòng)方向及有關(guān)簡單計(jì)算，在選擇題和非選擇題中均有考查。1．原電池的結(jié)構(gòu)及工作原理2．判定原電池的四個(gè)角度

(1)觀察電極——兩極為導(dǎo)體且存在活潑性差異(燃料電池的電極一般為惰性電極)；

(2)觀察溶液——兩極插入溶液中；

(3)觀察回路——形成閉合回路或兩極直接接觸；

(4)觀察本質(zhì)——原電池反應(yīng)是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。[知能突破·考點(diǎn)]3．原電池原理的應(yīng)用 (1)用于金屬的防護(hù)

把被保護(hù)的金屬制品與_____金屬連接在一起，被保護(hù)金屬作___極，活潑金屬作___極，從而使金屬制品得到保護(hù)。例如，要保護(hù)一個(gè)鐵質(zhì)的輸水管道或鋼鐵橋梁等，可用導(dǎo)線將其與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的負(fù)極。 (2)加快氧化還原反應(yīng)的速率

一個(gè)_________的氧化還原反應(yīng)，設(shè)計(jì)成原電池時(shí)反應(yīng)速率_____。例如，在Zn與稀H2SO4反應(yīng)時(shí)加入少量CuSO4溶液能使產(chǎn)生H2的反應(yīng)速率加快。 (3)比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱

兩種金屬分別作原電池的兩極時(shí)，一般作_____的金屬比作_____的金屬活潑?；顫娬?fù)自發(fā)進(jìn)行增大負(fù)極正極(4)設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源①首先將氧化還原反應(yīng)分成兩個(gè)半反應(yīng)。②根據(jù)原電池的反應(yīng)特點(diǎn)，結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正、負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液。如：根據(jù)反應(yīng)2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2設(shè)計(jì)的原電池為：4．不同“介質(zhì)”下燃料電池電極反應(yīng)式的書寫

不同“介質(zhì)”下燃料電池電極反應(yīng)式的書寫，大多數(shù)學(xué)生感到較難。主要集中在：一是得失電子數(shù)目的判斷，二是電極產(chǎn)物的判斷。下面以CH3OH、O2燃料電池為例，分析電極反應(yīng)式的書寫。 (1)酸性介質(zhì)，如H2SO4。 CH3OH在負(fù)極上失去電子生成CO2氣體，O2在正極上得到電子，在H＋作用下生成H2O。電極反應(yīng)式為

負(fù)極：_______________________________

正極：___________________________CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋(4)摻雜Y2O3的ZrO2固體電解質(zhì)，在高溫下能傳導(dǎo)正極生成的O2－。O2－移向負(fù)極，在負(fù)極上CH3OH失電子生成CO2氣體，而O2在正極上得電子生成O2－，電極反應(yīng)式為負(fù)極：___________________________________正極：___________________CH3OH－6e－＋3O2－===CO2↑＋2H2O題組一原電池工作原理的分析與判斷1．(2014·福建理綜，11)某原電池裝置如圖所示，電池總反應(yīng)為2Ag＋Cl2===2AgCl。下列說法正確的是

(

)。

A．正極反應(yīng)為AgCl＋e－===Ag＋Cl－

B．放電時(shí)，交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成[題組訓(xùn)練·考能]C．若用NaCl溶液代替鹽酸，則電池總反應(yīng)隨之改變D．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01mole－時(shí)，交換膜左側(cè)溶液中約減少

0.02mol離子

解析

A項(xiàng)，Pt為正極發(fā)生還原反應(yīng)：Cl2＋2e－===2Cl－，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，放電時(shí)，左側(cè)的電極反應(yīng)式Ag＋Cl－－e－===AgCl↓，有大量白色沉淀生成，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由于H＋、Na＋均不參與電極反應(yīng)，則用NaCl代替鹽酸，電池總反應(yīng)不變，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01mole－時(shí)，左側(cè)產(chǎn)生0.01molAg＋與Cl－結(jié)合為AgCl沉淀，右側(cè)產(chǎn)生0.01molCl－，為保持溶液的電中性，左側(cè)約有0.01molH＋通過陽離子交換膜轉(zhuǎn)移到右側(cè)，故左側(cè)溶液中約減少0.02mol離子，正確。答案

D2．如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)簡易的原電池裝置，回答下列問題。

(1)若a為鎂、b為CuCl2，則正極材料為________，負(fù)極上的電極反應(yīng)式為____________________________。 (2)若a為鎂、b為NaOH，則Mg極上發(fā)生________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)，負(fù)極上的電極反應(yīng)式為______________________________________。(3)若a為銅、b為濃硝酸，則電流的方向?yàn)開____________，正極上的電極反應(yīng)式為______________________________________________________________________________。(4)上述事實(shí)表明，確定原電池中電極的類型時(shí)，不僅要考慮電極材料本身的性質(zhì)，還要考慮______________________________________________________________________。原電池正、負(fù)極判斷的“五個(gè)角度”—————[思維建模]————————————————題組二鹽橋的作用與化學(xué)平衡移動(dòng)圖Ⅰ圖Ⅱ下列敘述中正確的是 (

)。A．甲組操作時(shí)，電流計(jì)(G)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．甲組操作時(shí)，溶液顏色變淺C．乙組操作時(shí)，C2作正極D．乙組操作時(shí)，C1上發(fā)生的電極反應(yīng)為I2＋2e－===2I－答案

D4．[2013·廣東理綜，33(2)]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)兩種類型的原電池，探究其能量轉(zhuǎn)化效率。

限選材料：ZnSO4(aq)，F(xiàn)eSO4(aq)，CuSO4(aq)；銅片，鐵片，鋅片和導(dǎo)線。(1)完成原電池甲的裝置示意圖(見上圖)，并作相應(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________________________________。解析

(1)根據(jù)題給條件和原電池的構(gòu)成條件可得：①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。②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。③注意，畫圖時(shí)要注意電極名稱，電極材料，電解質(zhì)溶液名稱(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)帶有鹽橋的甲原電池中負(fù)極沒有和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。答案

(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1．鹽橋的作用 (1)使整個(gè)裝置構(gòu)成閉合回路，代替兩溶液直接接觸。2．電子流向與平衡移動(dòng)的關(guān)系

(1)條件改變，平衡移動(dòng)發(fā)生電子轉(zhuǎn)移；

(2)移動(dòng)方向改變，電子轉(zhuǎn)移方向改變?！猍總結(jié)歸納]————————————————題組三不同“介質(zhì)”燃料電池電極反應(yīng)式的書寫5．(2014·杭州二中模擬)據(jù)報(bào)道，以硼氫化合物NaBH4(B元素的化合價(jià)為＋3價(jià))和H2O2作原料的燃料電池可用作空軍通信衛(wèi)星電源，負(fù)極材料采用Pt/C，正極材料采用MnO2，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是

(

)。A．電池放電時(shí)Na＋從b極區(qū)移向a極區(qū)B．電極b采用MnO2，MnO2既作電極材料又有催化作用C．每消耗1molH2O2，轉(zhuǎn)移的電子為1mol答案

B6．以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)

構(gòu)如圖所示。

(1)判斷電極名稱：電極(Ⅰ)為______，

理由是_______________________

_______________________________________________；

電極(Ⅱ)為________，理由是________________________

____________________________________________。 (2)微生物燃料電池需要選擇合適的溫度，理由是_______

_________________________________________________ _______________________________________________。(3)寫出該微生物燃料電池的電極反應(yīng)式：電極(Ⅰ)反應(yīng)式為______________；電極(Ⅱ)反應(yīng)式為___________________。(4)“質(zhì)子交換膜”允許溶液中H＋向________(電極名稱)遷移，理由是________________________________________________________________________________。(5)若該電池生成2.24LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________。(6)燃料電池中，助燃劑(氧化劑)不一定是氧氣。例如，以鉑為電極，氫氣－氯氣在KOH溶液中構(gòu)成燃料電池，該燃料電池中負(fù)極反應(yīng)式為__________________。燃料電池的總反應(yīng)方程式為____________________。解析

(1)根據(jù)圖示知，電極(Ⅰ)區(qū)域：通入氧氣，排出水。O2―→H2O：氧元素由0價(jià)降至－2價(jià)，氧元素的化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)。在原電池中，正極發(fā)生還原反應(yīng)，故電極(Ⅰ)為正極；電極(Ⅱ)區(qū)域：在微生物作用下，葡萄糖轉(zhuǎn)化成二氧化碳。C6H12O6―→CO2，葡萄糖中碳元素的平均化合價(jià)為0，二氧化碳中碳元素的化合價(jià)為＋4價(jià)，碳元素的化合價(jià)升高，發(fā)生了氧化反應(yīng)。在原電池中，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極(Ⅱ)為負(fù)極。(2)微生物燃料電池工作效率由微生物的活性決定，在高溫下微生物(主要由蛋白質(zhì)組成)會(huì)發(fā)生變性，失去活性；溫度太低也影響微生物的活性，導(dǎo)致電池工作效率低。(3)正極區(qū)，氧氣得電子變成氧離子，氧離子與H＋結(jié)合生成水；負(fù)極區(qū)，葡萄糖失去電子，生成二氧化碳和H＋，正極、負(fù)極得失電子總數(shù)答案

(1)正極氧氣發(fā)生還原反應(yīng)負(fù)極葡萄糖發(fā)生氧化反應(yīng)(2)微生物燃料電池的放電效率是由微生物的活性決定的，而微生物一般在30～50℃活性最高，溫度過高或過低均影響其活性，從而導(dǎo)致電池工作效率低(3)6O2＋24H＋A＋24e－===12H2O

C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2＋24H＋

(4)電極(Ⅰ)葡萄糖在電極(Ⅱ)失去電子，電子經(jīng)外電路流向電極(Ⅰ)，使電極(Ⅰ)區(qū)帶負(fù)電荷，因此H＋向電極(Ⅰ)區(qū)遷移(5)0.4mol

(6)H2－2e－＋2OH－===2H2O

H2＋Cl2＋2KOH===2KCl＋2H2O燃料電池的分析思路————[思維建模]————————————————1．(2013·浙江理綜，11)電解裝置如圖所示，

電解槽內(nèi)裝有KI及淀粉溶液，中間用陰

離子交換膜隔開。在一定的電壓下通電，

發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍(lán)色，一段時(shí)間后，藍(lán)色

逐漸變淺。考點(diǎn)二電解原理及其應(yīng)用[重溫真題·考情]D．如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜，電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學(xué)反應(yīng)不變答案

D2．(1)[2014·北京理綜，26(4)]電解NO制備NH4NO3，其工作原理如下圖所示，為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3，需補(bǔ)充物質(zhì)A，A是________________________________

_____________________________________，

說明理由：______________________________________ __________________________________________。(2)[2014·全國新課標(biāo)Ⅰ，27(4)]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：_________________________________________________________。高考定位電解的原理及應(yīng)用是高考的熱點(diǎn)內(nèi)容，常借助于電解在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用考查電源正負(fù)極、電解池陰陽極的判斷、電極和電解池反應(yīng)式的書寫、電極附近溶液酸堿性的變化，微粒的放電規(guī)律及電解質(zhì)溶液中離子的移動(dòng)方向、電解產(chǎn)物的判斷及其有關(guān)簡單計(jì)算等，多在選擇題中出現(xiàn)，非選擇題中也有考查。1．電解池的工作原理總反應(yīng)：____________________電解池：___能轉(zhuǎn)化為_____能[知能突破·考點(diǎn)]電化學(xué)2．正確判斷電極產(chǎn)物 (1)陽極產(chǎn)物的判斷首先看電極，如果是活性電極作陽極，則電極材料失電子，電極溶解(注意：鐵作陽極溶解生成Fe2＋，而不是Fe3＋)；如果是惰性電極，則需看溶液中陰離子的放電能力，陰離子放電順序?yàn)開___________________________。 (2)陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽離子的放電順序進(jìn)行判斷：_______________________________________________。S2－>I－>Br－>Cl－>OH－(水)Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Pb2＋>Fe2＋>H＋(水)3．電解規(guī)律(惰性電極)類型溶液實(shí)例電極反應(yīng)特點(diǎn)電解對象電解質(zhì)濃度pH電解質(zhì)溶液復(fù)原電解水型：(含氧酸、強(qiáng)堿、活潑金屬的高價(jià)含氧酸鹽)NaOH陰極：______________________陽極：_______________________________水增大增大水H2SO4水增大減小水Na2SO4水增大不變水4H＋＋4e－==2H2↑4OH－－4e－===2H2O＋O2↑電解電解質(zhì)型：(無氧酸、不活潑金屬的無氧酸鹽)HCl陰極____________________陽極：_________________電解質(zhì)減小增大氯化氫CuCl2陰極：_________________陽極：___________________電解質(zhì)減小氯化銅放H2生堿型：(活潑金屬的無氧酸鹽)NaCl陰極：H＋放電________________陽極：電解質(zhì)陰離子放電__________________電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)增大氯化氫2H＋＋2e－===H2↑2Cl－－2e－===Cl2↑Cu2＋＋2e－===Cu2Cl－－2e－===Cl2↑2H＋＋2e－===H2↑2Cl－－2e－===Cl2↑放O2生酸型：不活潑金屬的含氧酸鹽CuSO4陰極：電解質(zhì)陽離子放電_____________________陽極：OH－放電__________________________電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)減小氧化銅或碳酸銅2Cu2＋＋4e－==2Cu4OH－－4e－===2H2O＋O2↑4.電解質(zhì)溶液的復(fù)原

電解后有關(guān)電解質(zhì)溶液恢復(fù)原態(tài)的問題應(yīng)該用質(zhì)量守恒法分析，即“出來什么，加入什么”，一般是加入陽極產(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_____________復(fù)原。CuO或CuCO3題組一電解原理及其規(guī)律1．(2014·金華十校模擬考試)圖中x、y分別

是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a極板

的質(zhì)量增加，b極板處有無色、無臭氣

體放出，符合這一情況的是 (

)。[題組訓(xùn)練·考能]a極板b極板x電極z溶液A鋅石墨負(fù)極CuSO4B石墨石墨負(fù)極NaOHC銀鐵正極AgNO3D銅石墨負(fù)極CuCl2解析通電后a極板的質(zhì)量增加，表明溶液中的金屬陽離子在a極板上放電而析出金屬單質(zhì)，故a極板是陰極，x極是負(fù)極，故C錯(cuò)；A中a極板上有Cu析出而增重，b極板上由于OH－放電而放出無色、無臭的O2，故A正確；B中電解液為NaOH溶液，通電后a極板上應(yīng)放出H2而不會(huì)增重，B錯(cuò)；D中b極板上Cl－放電生成黃綠色、有刺激性氣味的Cl2，故D錯(cuò)。答案

A2．(2014·寧波模擬)研究發(fā)現(xiàn)，可以用石

墨作陽極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融的CaF2

－CaO作電解質(zhì)，利用如圖所示裝置

獲得金屬鈣，并以鈣為還原劑還原二

氧化鈦制備金屬鈦。下列說法中，正

確的是 (

)。 A．由TiO2制得1mol金屬Ti，理論上外電路通過2mol電

子

B．陽極的電極反應(yīng)式為C＋2O2－－4e－===CO2↑ C．在制備金屬鈦前后，整套裝置中CaO的總量減少 D．若用鉛蓄電池作該裝置的供電電源，“＋”接線柱應(yīng)

連接Pb電極答案

B1．分清陰、陽極，與電源正極相連的為陽極，與電源負(fù)極相連的為陰極，兩極的反應(yīng)為“陽氧陰還”。2．剖析離子移向，陽離子移向陰極，陰離子移向陽極。3．注意放電順序。4．書寫電極反應(yīng)，注意得失電子守恒。—————[失分防范]————————————————題組二電解原理的工業(yè)應(yīng)用3．某工廠采用電解法處理含鉻廢水，

耐酸電解槽用鐵板作陰、陽極，槽

中盛放含鉻廢水，原理示意圖如右

圖，下列說法不正確的是(

)。 A．A接電源正極解析根據(jù)圖示，A作陽極，B作陰極，電極反應(yīng)式為陽極：Fe－2e－===Fe2＋陰極：2H＋＋2e－===H2↑答案

C4．(2014·北京理綜，28)用FeCl3酸性溶液脫除H2S后的溶液，通過控制電壓電解得以再生。某同學(xué)使用石墨電極，在不同電壓(x)下電解pH＝1的0.1mol·L－1的FeCl2溶液，研究廢液再生機(jī)理。記錄如下(a、b、c代表電壓數(shù)值)：序號電壓/V陽極現(xiàn)象檢驗(yàn)陽極產(chǎn)物Ⅰx≥a電極附近出現(xiàn)黃色，有氣泡產(chǎn)生有Fe3＋、有Cl2Ⅱa>x≥b電極附近出現(xiàn)黃色，無氣泡產(chǎn)生有Fe3＋、無Cl2Ⅲb>x>0無明顯變化無Fe3＋、無Cl2

(1)用KSCN溶液檢驗(yàn)出Fe3＋的現(xiàn)象是__________________。(2)Ⅰ中，F(xiàn)e3＋產(chǎn)生的原因可能是Cl－在陽極放電，生成的Cl2將Fe2＋氧化。寫出有關(guān)反應(yīng)：____________________。(3)由Ⅱ推測，F(xiàn)e3＋產(chǎn)生的原因還可能是Fe2＋在陽極放電，原因是Fe2＋具有________性。(4)Ⅱ中雖未檢驗(yàn)出Cl2，但Cl－在陽極是否放電仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。電解pH＝1的NaCl溶液做對照實(shí)驗(yàn)，記錄如下：序號電壓/V陽極現(xiàn)象檢驗(yàn)陽極產(chǎn)物Ⅳa>x≥c無明顯變化有Cl2Ⅴc>x≥b無明顯變化無Cl2①NaCl溶液的濃度是________mol·L－1。②Ⅳ中檢測Cl2的實(shí)驗(yàn)方法________________________________________________________________________。③與Ⅱ?qū)Ρ?，得出的結(jié)論(寫出兩點(diǎn))：____________________________________________________________________。解析

(1)用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3＋時(shí)溶液變紅。(2)根據(jù)題意可知：陽極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑，生成的Cl2氧化Fe2＋的離子方程式為Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋。(3)由Fe2＋―→Fe3＋，可知Fe2＋具有還原性。(4)①由于電解pH＝1的NaCl溶液與電解pH＝1的0.1mol·L－1FeCl2溶液做對照實(shí)驗(yàn)，0.1mol·L－1FeCl2溶液中含Cl－的濃度為0.2mol·L－1，故pH＝1的NaCl溶液中Cl－濃度也應(yīng)為0.2mol·L－1，則NaCl溶液的濃度為0.2mol·L－1。②檢測Cl2的實(shí)驗(yàn)方法為：取少量陽極附近的溶液，滴在淀粉KI試紙上，若試紙變藍(lán)，則說明有Cl2生成。通過實(shí)驗(yàn)Ⅴ和Ⅲ對比可以證明Fe2＋先于Cl－放電，通過實(shí)驗(yàn)Ⅳ和Ⅱ?qū)Ρ瓤梢宰C明產(chǎn)生Fe3＋的兩種原因都可能成立。答案

(1)溶液變紅(2)2Cl－－2e－===Cl2↑、Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋(3)還原(4)①0.2②取少量陽極附近的溶液，滴在淀粉KI試紙上，試紙變藍(lán)③通過控制電壓，證實(shí)了產(chǎn)生Fe3＋的兩種原因都成立；通過控制電壓，驗(yàn)證了Fe2＋先于Cl－放電有關(guān)電解池電極反應(yīng)式的書寫及解題流程1．電極反應(yīng)式書寫————[練后建模]————————————————2．解題流程1．(2013·北京理綜，7)下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護(hù)法的是 (

)。 A．水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極 B．金屬護(hù)欄表面涂漆 C．汽車底盤噴涂高分子膜 D．地下鋼管連接鎂塊

解析

A項(xiàng)，水中鋼閘門連接電源的負(fù)極，即作為電化學(xué)保護(hù)裝置的陰極，使其不發(fā)生失電子反應(yīng)而被保護(hù)，正確；B項(xiàng)和C項(xiàng)都屬于外加防護(hù)層的防腐方法，B、C兩項(xiàng)不符合題意，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，屬于犧牲陽極的陰極保護(hù)法，錯(cuò)誤。

答案

A考點(diǎn)三金屬的腐蝕與防護(hù)[重溫真題·考情]2．(2014·福建理綜，24節(jié)選)鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切。

右圖是實(shí)驗(yàn)室研究海水對鐵閘不同部位

腐蝕情況的剖面示意圖。

①該電化腐蝕稱為________。

②圖中A、B、C、D四個(gè)區(qū)域，生成鐵

銹最多的是______(填字母)。

解析

①海水接近于中性，則鐵閘發(fā)生的是吸氧腐蝕。②表面海水中O2濃度較大，腐蝕的較快，故B點(diǎn)產(chǎn)生的鐵銹最多。

答案

①吸氧腐蝕②B高考定位有關(guān)金屬的腐蝕與防護(hù)的考查在高考中也時(shí)有出現(xiàn)。多考查腐蝕的原理、腐蝕類型、電極反應(yīng)式、常用的防護(hù)方法、以及金屬腐蝕的快慢規(guī)律等，多以選擇題形式出現(xiàn)，難度不大。1．析氫腐蝕和吸氧腐蝕的比較[知能突破·考點(diǎn)]類型析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜呈酸性水膜呈弱酸性或中性正極反應(yīng)_______________________________________負(fù)極反應(yīng)_________________其他反應(yīng)Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

Fe(OH)3失去部分水轉(zhuǎn)化為鐵銹2H＋＋2e－===H2↑O2＋2H2O＋4e－===4OH－Fe－2e－===Fe2＋2.腐蝕快慢的比較

①一般來說電解池原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)措施的腐蝕。

②對同一金屬來說，腐蝕的快慢：強(qiáng)電解質(zhì)溶液中>弱電解質(zhì)溶液中>非電解質(zhì)溶液中。

③活潑性不同的兩種金屬，活潑性差別越大，腐蝕____。

④對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，金屬腐蝕的速率_____。3．兩種保護(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防護(hù)層；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氧化物薄膜。越快越快(2)電化學(xué)防護(hù)①犧牲陽極的陰極保護(hù)法——原電池原理：___極為被保護(hù)的金屬；___極為比被保護(hù)的金屬活潑的金屬；②外加電流的陰極保護(hù)法——電解原理；___極為被保護(hù)的金屬，___極為惰性電極。陰正負(fù)陽題組一金屬的腐蝕的分析與判斷1．(2014·湖州檢測)下列關(guān)于化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的說法中，錯(cuò)誤的是 (

)。 A．均是被腐蝕的金屬失去電子的過程 B．均是需要有氧氣參加的反應(yīng) C．化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕往往是同時(shí)發(fā)生的 D．在無水環(huán)境中的腐蝕一般不屬于電化學(xué)腐蝕

解析如在化學(xué)腐蝕中，一些金屬可直接被氯氣、硫酸等腐蝕，B錯(cuò)誤；電化學(xué)腐蝕通常需要有電解質(zhì)溶液存在的條件下才能進(jìn)行，D正確。

答案B[題組訓(xùn)練·考能]2．(2014·上海六校聯(lián)考)如圖是用鐵鉚

釘固定兩個(gè)銅質(zhì)零件的示意圖，若

將該零件置于潮濕空氣中，下列說

法正確的是 (

)。 A．發(fā)生電化學(xué)腐蝕，銅為負(fù)極，銅極產(chǎn)生H2 B．銅易被腐蝕，銅極上發(fā)生還原反應(yīng)，吸收O2 C．鐵易被腐蝕，鐵發(fā)生氧化反應(yīng)：Fe－2e－===Fe2＋

D．發(fā)生化學(xué)腐蝕：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋

解析在潮濕的空氣中常發(fā)生吸氧腐蝕，鐵比銅活潑，鐵作負(fù)極，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)：Fe－2e－===Fe2＋，鐵被腐蝕；

銅作正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，綜上分析，C正確。

答案

C題組二常見金屬腐蝕的防護(hù)方法3．(2014·衢州教學(xué)檢測)我國目前正在

建造新型航母，已知航空母艦的主

體是鋼鐵，如何減弱艦體的腐蝕成

為急需攻克的一個(gè)課題，某同學(xué)設(shè)

計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)，請根據(jù)鐵處于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種不同的環(huán)境中被腐蝕的快慢，判斷在母艦艦體上最好嵌上的固體應(yīng)為 (

)。 A．碳

B．鋅

C．鐵

D．銅

解析鋼鐵表面嵌上碳或銅時(shí)均會(huì)加速鋼鐵的腐蝕，嵌上鐵起不到防腐蝕的效果，嵌上固體鋅時(shí)，鋅作負(fù)極，能起到保護(hù)鐵的作用。

答案

B4．(2014·綿陽二診)利用圖中裝

置，可以模擬鐵的電化學(xué)防

護(hù)。下列有關(guān)說法正確的是

(

)。 A．若X為碳棒，開關(guān)K置于M處，達(dá)到防護(hù)鐵閘門的目

的

B．若X為碳棒，開關(guān)K置于N處比未閉合時(shí)鐵閘門腐蝕

得更快

C．若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，一段時(shí)間后，該海水

中滴加K3[Fe(CN)6]溶液無明顯現(xiàn)象 D．若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，一段時(shí)間后，該海水

中滴加KSCN溶液，混合液顯紅色解析

A項(xiàng)，若X為碳棒，開關(guān)K置于M處，則Fe、C、海水構(gòu)成原電池，F(xiàn)e失電子；若X為碳棒，K置于N處時(shí)構(gòu)成電解池，鐵閘門作陰極被保護(hù)，無Fe2＋產(chǎn)生，滴加K3[Fe(CN)6]溶液無明顯現(xiàn)象，B錯(cuò)誤，C正確；D項(xiàng)，若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，構(gòu)成原電池，鋅作負(fù)極，鐵閘門被保護(hù)無Fe2＋產(chǎn)生，所以溶液中也無Fe3＋，則滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，錯(cuò)誤。答案

C1．干燥環(huán)境下以化學(xué)腐蝕為主，一般情況下以電化學(xué)腐蝕為主。2．鐵作電極時(shí)，一般轉(zhuǎn)化為Fe2＋。3．在分析原電池反應(yīng)時(shí)，不可忽視金屬腐蝕時(shí)正極有氧氣參與，如Fe－C－NaCl溶液從能量的角度分析此裝置不能形成原電池，但考慮到吸氧腐蝕，問題就能迎刃而解?！猍易錯(cuò)提醒]————————————————1．(2013·天津理綜，6)為增強(qiáng)鋁的耐腐蝕性，現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源，以Al作陽極、Pb作陰極，電解稀硫酸，使鋁表面的氧化膜增厚。反應(yīng)原理如下：

電池：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l)考點(diǎn)四有關(guān)電化學(xué)定量計(jì)算[重溫真題·考情]電池電解池AH＋移向Pb電極H＋移向Pb電極B每消耗3molPb生成2molAl2O3C正極：PbO2＋4H＋＋2e－

===Pb2＋＋2H2O陽極：3Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋D答案

D2．(2012·海南化學(xué)，16)新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入CH4和O2，電解質(zhì)為KOH溶液。某研究小組將兩個(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進(jìn)行飽和氯化鈉溶液電解實(shí)驗(yàn)，如圖所示。回答下列問題：(1)甲烷燃料電池正極、負(fù)極的電極反應(yīng)分別為________________________、___________________________________。(2)閉合K開關(guān)后，a、b電極上均有氣體產(chǎn)生，其中b電極上得到的是____________，電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為________________________________________________________________________。(3)若每個(gè)電池甲烷通入量為1L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，且反應(yīng)完全，則理論上通過電解池的電量為________(法拉第常數(shù)F＝9.65×104C·mol－1，列式計(jì)算)，最多能產(chǎn)生的氯氣體積為________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。高考定位有關(guān)電化學(xué)的定量計(jì)算常見的命題角度有電極產(chǎn)物的計(jì)算、電解質(zhì)溶液pH的計(jì)算及其電子轉(zhuǎn)移的計(jì)算等，該考點(diǎn)常作為高考選擇題中的一個(gè)選項(xiàng)或非選擇題的一個(gè)填空，一般較為簡單，且規(guī)律性、方法性較強(qiáng)。解題的關(guān)鍵是正確把握電極產(chǎn)物與電子轉(zhuǎn)移的關(guān)系，利用電子轉(zhuǎn)移守恒進(jìn)行計(jì)算。原電池和電解池的定量計(jì)算包括兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算、溶液pH的計(jì)算、相對原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)的計(jì)算，以及與轉(zhuǎn)移電子關(guān)系的定量計(jì)算等。常見計(jì)算方法有：(1)根據(jù)電子守恒計(jì)算用于串聯(lián)電路中電解池陰陽兩極產(chǎn)物、原電池正負(fù)兩極產(chǎn)物、通過的電量等類型的計(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)算先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列出比例式計(jì)算。[知能突破·考點(diǎn)](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4mole－為橋梁可構(gòu)建如下關(guān)系式：

陽極產(chǎn)物陰極產(chǎn)物(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)用該關(guān)系式便能快速解答常見的電化學(xué)計(jì)算問題。提示在電化學(xué)計(jì)算中，還常利用Q＝I·t和Q＝n(e－)×NA×1.60×10－19C來計(jì)算電路中通過的電量。1．(2014·浙江五校聯(lián)考)按右圖所示的裝置

進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)，A極是銅鋅合金，B極

為純銅，電解質(zhì)中含有足量的銅離子。

通電一段時(shí)間后，若A極恰好全部溶解，

此時(shí)B極的質(zhì)量增加7.68g，溶液的質(zhì)量增加0.03g，則銅鋅合金中Cu、Zn原子的個(gè)數(shù)比為 (

)。

A．3∶1 B．4∶1 C．2∶1 D．任意比[題組訓(xùn)練·考能]解析

B極析出銅的物質(zhì)的量為：所以在整個(gè)電解過程中共轉(zhuǎn)移0.24mol電子由Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu

Δm(溶液增量)1mol1g

x＝0.03mol0.03g合金中Zn的物質(zhì)的量為n(Zn)＝0.03moln(Cu)∶n(Zn)＝0.09mol∶0.03mol＝3∶1答案

A2．如圖所示，A池用石墨電極電解

pH＝13氫氧化鈉溶液(100mL)，

B池c電極為純銅，d電極為粗銅

(含有雜質(zhì)Fe、Ag)，溶液是足量

CuSO4溶液，通電一段時(shí)間后停

止，A池a極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為2.24L，則下列說法正確的是 (

)。 A．d電極質(zhì)量一定減少6.4g B．c電極質(zhì)量一定增加6.4g C．A池pH不變 D．A池溶液質(zhì)量減少3.6g解析根據(jù)A池中a、b兩管的現(xiàn)象可知，a管生成的氣體是H2，b管生成的氣體是O2，A池實(shí)質(zhì)是電解水，溶液pH增大；n(H2)＝0.1mol，則電解H2O的量為0.1mol，則轉(zhuǎn)移電子0.2mol，電解水的質(zhì)量為1.8g，C