IM月檢凝

一、原電池原理和化學(xué)電池

1.構(gòu)建原電池模型，類比分析原電池工作原理

構(gòu)建Zn—Cu—HzSO」原電池模型，通過(guò)類比模型，結(jié)合氧化還原反應(yīng)知識(shí)(如：化合價(jià)

的變化、得失電子情況等)，能迅速判斷原電池的正、負(fù)極，弄清楚外電路中電子的移動(dòng)情

況和內(nèi)電路中離子的移動(dòng)情況，準(zhǔn)確書寫電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)式，掌握原電池的T作原

理。

2.化學(xué)電源中電極反應(yīng)式書寫的思維模板

(1)明確直接產(chǎn)物：根據(jù)負(fù)極氧化、正極還原，明確兩極的直接產(chǎn)物。

(2)確定最終產(chǎn)物：根據(jù)介質(zhì)環(huán)境和共存原則，找出參與的介質(zhì)粒子，確定最終產(chǎn)物。

(3)配平：根據(jù)電荷守恒、原子守恒配平電極反應(yīng)式。

注意：①H+在堿性環(huán)境中不存在；②。2-在水溶液中不存在，在酸性環(huán)境中結(jié)合H，生

成H?O,在中性或堿性環(huán)境中結(jié)合H?0,生成OFT；③若已知總反應(yīng)式時(shí)，可先寫出較易

書寫的一極的電極反應(yīng)式，然后在電子守恒的基礎(chǔ)上，總反應(yīng)式減去較易寫出的一極的電極

反應(yīng)式，即得較難寫出的另一極的電極反應(yīng)式。

二、電解原理及應(yīng)用

1.構(gòu)建電解池模型，類比分析電解基本原理

構(gòu)建電解CuC12溶液模型，通過(guò)類比模型，結(jié)合氧化還原反應(yīng)知識(shí)(如：化合價(jià)的變化、

得失電子情況等)，能迅速判斷電解池的陰、陽(yáng)極，弄清楚外電路中電子的移動(dòng)情況和內(nèi)電

路中離子的移動(dòng)情況，準(zhǔn)確判斷離子的放電順序并書寫電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)式，掌握電

解基本原理。

2.“六點(diǎn)”突破電解應(yīng)用題

(1)分清陰、陽(yáng)極，與電源正極相連的為陽(yáng)極，與電源負(fù)極相連的為陰極，兩極的反應(yīng)

為“陽(yáng)氧陰還

(2)剖析離子移向，陽(yáng)離子移向陰極，陰離子移向陽(yáng)極。

(3)注意放電順序。

(4)書寫電極反應(yīng)式，注意得失電子守恒。

(5)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,BCOOFT(水)>含氧酸根〉F，

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+>Zi]2+>H+(水)>A13+>Mg2+>Na+。

(6)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)撅應(yīng)該用質(zhì)曷守恒法分析。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CuSO』溶液，Cu2+完全放電之前,

可加入CuO或CuCO3復(fù)原，而C心完全放電之后，應(yīng)加入Cu(OH)2或C3OH)2c03復(fù)原。

3.有關(guān)原電池解題的思維路徑

三、電化學(xué)原理的綜合判斷

1.金屬腐蝕原理及防護(hù)方法總結(jié)

(1)常見的電化學(xué)腐蝕有兩類：

①形成原電池時(shí)，金屬作負(fù)極，大多數(shù)是吸氧腐蝕；

②形成電解池時(shí)，金屬作陽(yáng)極。

(2)金屬防腐的電化學(xué)方法：

①原電池原理——犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法：與較活潑的金屬相連，較活潑的金屬作負(fù)極

被腐蝕，被保護(hù)的金屬作正極。

注意：此處是原電池，犧牲了負(fù)極保護(hù)了正極，但習(xí)慣上叫做犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。

②電解池原理——外加電流的陰極保護(hù)法:被保護(hù)的金屬與電池負(fù)極相連，形成電解池,

作陰極。

2.可充電電池的反應(yīng)規(guī)律

(1)可充電甩池有充電和放電兩個(gè)過(guò)程，放電時(shí)是原電池反應(yīng)，充電時(shí)是電解池反應(yīng)。

(2)放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)和充電時(shí)的陰極反應(yīng)、放電時(shí)的正極反應(yīng)和充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)互

為逆反應(yīng)。將負(fù)(正)極反應(yīng)式變換方向并將電子移項(xiàng)即可得出陰(陽(yáng))極反應(yīng)式。

(3)可充電電池充電時(shí)原負(fù)極必然要發(fā)生還原反應(yīng)(生成原來(lái)消耗的物質(zhì))，即作陰極，連

接電源的負(fù)極；同理，原正極連接電源的正極，作陽(yáng)極.簡(jiǎn)記為負(fù)連負(fù)，正連正。

考向一原電池工作原理

典例引領(lǐng)

S_____________r

典例I如圖是Zn和Cu形成的原電池，某實(shí)驗(yàn)興趣小組做完實(shí)驗(yàn)后，在讀書卡片上記錄如

下：在卡片上，描述合理的是

實(shí)驗(yàn)后的記錄：

①Zn為正極，Cu為負(fù)極。

②H+向負(fù)極移動(dòng)。

③電子流動(dòng)方向：從Zn經(jīng)外電路流向Cu。的H0O,

④Cu極上有小產(chǎn)生c

⑤若有Imol電了?流過(guò)導(dǎo)線，則產(chǎn)生比為0.5molo

2+

⑥正極的電極反應(yīng)式為Zn2e===Znu

A.①②③B.③④⑤C.④??D.???

【答案】B

【詳解】

①Zn可與硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而Cu不行，則Zn為負(fù)極，Cu為正極，①描述錯(cuò)誤。

②H+向正極移動(dòng)，②描述錯(cuò)誤。

⑥電了流動(dòng)方向?yàn)橛韶?fù)極流向正極：從Zn經(jīng)外電路流向Cu,③描述正確。

@Cu極上氫離子得電子生成氫氣，則有H2產(chǎn)生，④描述正確。

⑤若有Imol電子流過(guò)導(dǎo)線，則2moi氫離子得電子產(chǎn)生0.5molH2,⑤描述止確。

⑥負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn2c===Zn2+,⑥描述錯(cuò)誤。

綜上所述，答案為B。

a極質(zhì)量減小，b極b極有氣體產(chǎn)生，cd極溶解.，c極有氣電流從a極流向d

部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

質(zhì)量增大極無(wú)變化體產(chǎn)生極

由此可判斷這四種金屬的活動(dòng)性順序是()

【答案】D

【分析】

裝置一：發(fā)生電化學(xué)腐蝕，活潑金屬作負(fù)極，不活潑金屬作正極，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極

質(zhì)量減少；

裝置二：發(fā)生化學(xué)腐蝕，活潑金屬與酸反應(yīng)放出氫氣，不活潑金屬與酸不反應(yīng)；

裝置三：發(fā)生電化學(xué)腐蝕，正極有氣泡；

裝置四：發(fā)牛.電化學(xué)腐蝕，氫離子的正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣。

【詳解】

考向四設(shè)計(jì)原電池

典例引領(lǐng)

S_________r

典例4事實(shí)證明，能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，卜.列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)

計(jì)成原電池的是(填序號(hào)，下同)。

a.qs)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)AH>0

b.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)△〃<()

c.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(1)△〃<()

若以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，其正極的電極反應(yīng)為

某同學(xué)用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNCh溶液、導(dǎo)線和鹽橋(裝有瓊脂一KNO3的

U形管)設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池，如圖所示，下列判斷中正確的是。

a.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，左側(cè)燒杯中NO；濃度不變

b.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中取出鹽橋，原電池能繼續(xù)工作

c.若開始時(shí)用U形銅代替鹽橋，裝置中無(wú)電流產(chǎn)生

d.若開始時(shí)用U形銅代替鹽橋，U形銅的質(zhì)量不變

【答案】bO2+4e+2H2O===4OH-d

【解析】根據(jù)題中信息，設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，排除a,根據(jù)已學(xué)知識(shí),

原電池反應(yīng)必是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，排除c。原電池正極發(fā)生還原反應(yīng)，由于是堿性

介質(zhì)，則電極反應(yīng)中不應(yīng)出現(xiàn)H',故正極的電極反應(yīng)為02+4e+2H2O===4OH,該原電

池的工作原理是Cu+2Ag4===2Ag+CM+,鹽橋起形成閉合回路和平衡電荷的作用，因此

當(dāng)電池工作時(shí)，鹽橋中的NO；向負(fù)極移動(dòng)，因此左側(cè)燒杯中NO；的濃度將增大，a錯(cuò)誤。

當(dāng)取出鹽橋，不能形成閉合回路，電池處于斷路狀態(tài)，不能繼續(xù)工作，b錯(cuò)誤。若開始時(shí)用

U形銅代替鹽橋，則左側(cè)燒杯相當(dāng)于電解裝置，而右側(cè)燒杯相當(dāng)于原電池裝置，電極反應(yīng)從

左往右依次為陽(yáng)極：Cu—2e===Cu2*,陰極：Cu2++2c-===Cu,負(fù)極：Cu—2e"===Cu2^,

正極Ag'+e-===Ag,由此可知c錯(cuò)誤、d正確。

（1）正、負(fù)極材料的選擇：根據(jù)氧化還原關(guān)系找出正、負(fù)極材料，一般選擇活潑性較

強(qiáng)的金屬作為負(fù)極；活潑性較弱的金屬或可導(dǎo)電的非金屬（如石墨等）作為正極。

（2）電解質(zhì)溶液的選擇：電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，或者電解質(zhì)溶液中

溶解的其他物質(zhì)能與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)（如溶解于溶液中的空氣）。但如果氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)

分別在兩個(gè)容器中進(jìn)行（中間連接鹽橋），則兩個(gè)容器中的電解質(zhì)溶液選擇與電極材料相同

的陽(yáng)離子。

（3）畫裝置圖：注明電極材料與電解質(zhì)溶液。但應(yīng)注意鹽橋不能畫成導(dǎo)線，要形成閉

合回路。

考向五燃料電池

典例引領(lǐng)

S_________r

典例5直接碳固體氧化物燃料電池作為全固態(tài)的能量轉(zhuǎn)換裝置，采用固體碳作為燃料,

以多孔Pt作電極、氧化鋁為電解質(zhì)，其工作原理如下圖。下列說(shuō)法不正確的是

,

已知：CO2(g)+C=2CO(g)△/7=+172.5AJ*molCO(g)+yO2(g)=CO2(g)△H=283燈?moP

A.電極a為正極，電子由b經(jīng)過(guò)導(dǎo)線到a

2

B.電極b發(fā)生的電極反應(yīng)為：CO+O2e=CO2

C.依據(jù)裝置原理可掛測(cè)，該條件下CO放電比固體C更容易

D.若ImolC（s）充分燃燒,理論上放出的熱量為110.5以

【答案】D

【分析】分析電池的工作原理示意圖，電池在工作時(shí)，氧化錯(cuò)電解質(zhì)中的02由a電極向b

電極遷移，因此a為正極，b為負(fù)極；電池在工作時(shí)，固體碳首先轉(zhuǎn)化為CO,再擴(kuò)散到b

電極上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，相比于直接利用固體碳，這種方式更容易反應(yīng)。

【詳解】A.通過(guò)分析可知，a電極為正極，b電極為負(fù)極；所以電子通過(guò)導(dǎo)線，由b電極向

a電極遷移，A項(xiàng)正確：

C.通過(guò)分析可知，電池在工作時(shí)，是將固體碳轉(zhuǎn)變?yōu)镃O后再利用CO發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng),

坡種方式相比干直接利用固體碳，更容易放電，C項(xiàng)正價(jià)：

（I）燃料電池的負(fù)極是可燃性氣體，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)；正極多為氧氣或空氣，

得到電子發(fā)牛.還原反應(yīng)，可根據(jù)電荷守恒來(lái)配平。

（2）燃料電池的電極不參與反應(yīng)，有很強(qiáng)的催化活性，起導(dǎo)電作用。

（3）燃料電池的電極反應(yīng)中，酸性溶液中不能生成OFT,堿性溶液中不能生成H-；水

溶液中不能生成而熔融電解質(zhì)中。2被還原為公

（4）正負(fù)兩極的電極反應(yīng)在得失電子守恒的前提下，相加后的電池反應(yīng)必然是燃料燃

燒反應(yīng)利燃燒產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的疊加反應(yīng)。

考向六新型電池

典例引領(lǐng)

典例6某新型電池以NaBH4（B的化合價(jià)為+3價(jià)）和H2O2作原料，負(fù)極材料采用Pl,正極

材料采用MnO2（既作電極材料又對(duì)該極的電極反應(yīng)具有催化作用），該電池可用作衛(wèi)星、

深水勘探等無(wú)空氣環(huán)境電源，其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是

A.每消耗3moiH2O2,轉(zhuǎn)移6mole

B.電池工作時(shí)Na，從b極區(qū)移向a極區(qū)

C.a極上的電極反應(yīng)式為B4-8OH--8e-===B0^4-6H2O

D.b極材料是MnCh,該電池總反應(yīng)方程式：NaBH4+4H2O2===NaBO2+6H2O

【答案】B

【解析】正極電極反應(yīng)式為H2O2+2e===2OH,每消耗3molH2O2,轉(zhuǎn)移的電子為6mol,

故A正確：原電池工作時(shí)，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，則Na，從a極區(qū)移向b

極區(qū)，故B錯(cuò)誤；負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成BO2,電極反應(yīng)式為BH』+8OH一一8e-===BO5+

6H2O,故C正確；電極b采用MnCh為正極，H2O2發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子被還原生成

OH,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成BOE,該電池總反應(yīng)方程式為NaBH4+4H2O2==NaBCh+

6H2O,故D正確。

考向七電解規(guī)律的考查

典例引領(lǐng)

S_________r

典例7用惰性電極電解下列各組中的三種電解質(zhì)溶液，在電解的過(guò)程中，溶液的pH依次

為升高、不變、降低的是

A.AgNO3CuChCU(NOS)2

B.KC1Na2sO4CuSO4

C.CaChKOHNaNOj

D.HC1HNO3K2SO4

【解析】由電解規(guī)律可得

類型化學(xué)物質(zhì)pH變化

放02生酸型CuSCh、AgNO?>CU(N0?)2降低

放H2生堿型KCkCaCh升高

CuCh升高

電解電解質(zhì)型

HCI升高

NaNCh、Na2so4、K2so4不變

電解型升高

H2OKOH

HNO3降低

【答案】B

電極反應(yīng)電解質(zhì)電解質(zhì)溶

類電解

電解質(zhì)特點(diǎn)實(shí)例電解方程式溶液的液復(fù)原的

型陰極陽(yáng)極對(duì)象

變化方法

電含氧酸H2s04

4H++4e4OH-4e一

解可溶性強(qiáng)堿NaOH濃度增

水加水

水活潑金屬含2112：<Ozt大

KNO32H2T2H2O+O2T

型氧酸鹽

2HC1^

電2H++2e-2Ci-2e------

無(wú)氧酸HCI加HC1

解

——H2TChfH2T+CI2T

電濃度減

電解質(zhì)

廠c電解

解不活潑金屬Cu2++2e-2CI-2e-^=小

CuCh力口CuCh

質(zhì)

無(wú)氟酸鹽-----CuChTCu+Chf

型

放

2NaCl+2H2O

H2

活潑金屬無(wú)+2Ci-2e-^=電解質(zhì)生成新

2H+2e-電解f,c

生NaCl加HCI

氧酸鹽——H2TChf和水電解質(zhì)

堿H+H2T+CI2T

型

放

024OH-4e-2CuSCh+2H2O

不活潑金屬Cu2++2e-電解質(zhì)生成新

電解“

生CuSO42Cu+加CuO

含氧酸鹽Cu和水電解質(zhì)

酸2H2O+O2T2H2SO4+O2T

型

考向八電解原理的“常規(guī)'應(yīng)用

典例引領(lǐng)

典例8高鐵酸鹽在能源環(huán)保領(lǐng)域有廣泛用途。用銀(Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備

高鐵酸鈉(NazFcOQ的裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A.鐵是陽(yáng)極，電極反應(yīng)為Fe—2e-+2OH===Fe(OH)2

B.電解一段時(shí)間后，銀電極附近溶液的pH減小

C.若離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜，則電解結(jié)束后左側(cè)溶液中含有FeO=

D.每制得1molNazFeCh,理論上可以產(chǎn)生67.2L氣體

【解析】A.用銀(Nij、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鈉(NazFeO』)，鐵失電子

生成高鐵酸鈉，則鐵作陽(yáng)極，銀作陰極，電極反應(yīng)式為Fe+8OH-—6e.===FeOU+4H20,

故A錯(cuò)誤；B.銀電極上氫離子放電生成氫氣，氫離子濃度減小，所以溶液的pH增大，故

B錯(cuò)誤；C.若離子交換膜為陰離子交換膜，則電解結(jié)束后由于濃度差左側(cè)溶液中會(huì)含有

FeOF,故C正確；D.溫度和壓強(qiáng)未知，所以無(wú)法計(jì)算生成氣體體積，故D錯(cuò)誤。

【答案】C

陽(yáng)離子交換膜(以電解Na。溶液為例)，只允許陽(yáng)離子(Na+)通過(guò)，而阻止陰離子(C「、

OH1和分子(Cb)通過(guò)，這樣既能防止H,和Cb混合爆炸，又能避免CI，和NaOH溶液作用

生成NaCIO影響燒堿質(zhì)量，由此可推知，陰離子交換膜只允許陰離子通過(guò)，質(zhì)子(H+)交換

膜只允許質(zhì)子(H+)通過(guò)。

考向九電解原理的“創(chuàng)新”應(yīng)用

典例引領(lǐng)

B.將電源的正、負(fù)極反接，工作原理不變

【答案】A

【分析】

【詳解】

B.根據(jù)以上分析可知，如果將電源的正、負(fù)極反接，工作原理將發(fā)生變化，故B錯(cuò)誤:

考向十根據(jù)電子守恒計(jì)算

典例引領(lǐng)

典例10500mLNaN03和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3)=0.3mol.Lr,用石墨作電極電

解此溶液，當(dāng)通電一段時(shí)間后，兩極均收集到氣體1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，假定電解后溶

液體枳仍為500mL,下.列說(shuō)法正確的是

A.原混合溶液中c(Na+)=0.2moLL「

B.電解后溶液中c(H+)=0.2mobL-'

C.上述電解過(guò)程中共轉(zhuǎn)移0.4mol電子

D.電解后溶液復(fù)原時(shí)需加入4gCuO

【解析】?jī)蓸O均收集LI2L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況

陰極：Cu2<+2e-===Cu,2H++2e-===H2t

-2+

下)---4陽(yáng)極：4OH-4c-===O2t+2H2O—~*轉(zhuǎn)移電子為°?mol=>w(Cu)=

().05mol,〃(Hi)=0.Imol電，守二>〃(Na+)=().O5mol。復(fù)原時(shí)需加CuO：0.05x80g=4g和

H2O：0.05x18g=0.9g或力口Cu(OH)24.9g.

(1)根據(jù)電子守恒

用于串聯(lián)電路中電解池陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物、原電池正負(fù)兩極產(chǎn)物、通過(guò)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

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。

(3)根據(jù)關(guān)系式

根據(jù)得失電子守恒關(guān)系建立起己知量與未知量之間的橋梁，構(gòu)建計(jì)算所需的關(guān)系式。

考向十一電化學(xué)組合裝置的問(wèn)題

典例引領(lǐng)

S________r

典例11如圖所示的裝置，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，將電源接通后，向(乙)中

滴入酚酸溶液，在F極附近顯紅色，則以下說(shuō)法正魂的是

A.電源B極是正極

B.(甲)、(乙)裝置的C、D、E、F電極均令單質(zhì)生成，具物質(zhì)的量比為1：2：2：2

C.欲用（丙）裝置給銅鍍銀，H應(yīng)該是Ag,電鍍液是AgN03溶液

D.裝置（丁）中X極附近紅褐色變深，說(shuō)明氫氧化鐵膠粒帶負(fù)電荷

【解析】根據(jù)圖知，該裝置是電解池，將電源接通后，向（乙）中滴入酚酬溶液，在F極

附近顯紅色，說(shuō)明F極附近有大量氫氧根離子，由此得出F極上氫離子放電生成氫氣，所

以F極是陰極，則電源B極是負(fù)極，A極是正極，A錯(cuò)誤：甲裝置中C電極上氫氧根離子

放電生成氧氣，D電極上銅離子放電生成銅單質(zhì)，E電極上氯離子放電生成氯氣，F(xiàn)電極上

氫離子放電生成氫氣，所以（甲”（乙）裝置的C、D、E、F電極均有單質(zhì)生成；生成1mol

氧氣需要4mol電子，生成1mol銅時(shí)需要2mol電子，生成1mol氯氣時(shí)需要2mol電子，

生成1mol氫氣時(shí)需要2moi電子，所以轉(zhuǎn)移相同物質(zhì)的量的電子時(shí)牛.成單質(zhì)的物質(zhì)的量之

比為1：2：2：2,B正確；若用（丙）裝置給銅鍍銀，G應(yīng)該是Ag,H是銅，電鍍液是AgNO?

溶液，C錯(cuò)誤；丁裝置中Y電極是陰極，如果Y極附近紅褐色變深，說(shuō)明氫氧化鐵膠粒帶

正電荷，D錯(cuò)誤。

【答案】B

圖甲中無(wú)外接電源，兩者必有一個(gè)裝置是原電池（相當(dāng)于發(fā)電裝置），為電解池裝置提供

電能，其中兩個(gè)電極活動(dòng)性差異大者為原電池裝置，即左圖為原電池裝置，右圖為電解池裝

置。圖乙中有外接電源，兩燒杯均作電解池，且串聯(lián)電解，通過(guò)的電流相等。

考向十二金屬的腐蝕快慢與防護(hù)方法的比較

典例引領(lǐng)

S________r

典例12將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤(rùn)后，置于如圖所示裝置中，進(jìn)行鐵電化

學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)該說(shuō)法正確的是

空氣、、鐵、炭

A.鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe3e==Fe3+

B.電化學(xué)腐蝕過(guò)程中鐵粉的電勢(shì)比活性炭電勢(shì)高

C.活性炭的存在會(huì)加速鐵的腐蝕

D.以水代替NaCl溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕

【答案】C

【分析】

將鐵粉和活性炭與NaCl溶液構(gòu)成原電池，其中鐵粉作負(fù)極，活性炭作止極，在電解質(zhì)溶液

中，溶解在溶液中氧氣的得電子產(chǎn)物與水反應(yīng)，生成氫氧根離子。

【詳解】

A.由以上分析知，鐵粉作原電池的負(fù)極，則鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe2e==Fe2+,A不正

確；

B.電化學(xué)腐蝕屬于原電池反應(yīng)，在原電池中，正極的電勢(shì)比負(fù)極高，所以鐵粉的電勢(shì)比活

性炭電勢(shì)低，B不正確；

C.活性炭的存在，與鐵粉構(gòu)成原電池，促講鐵失電子，加速鐵的腐蝕，C正確：

D.以水代替NaQ溶液，液體的導(dǎo)電能力弱，但鐵仍能發(fā)生吸氧腐蝕，D不正確；

故選C。

（1）判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律

①對(duì)同一電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，腐蝕速率的快慢：電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起

的腐蝕,化學(xué)腐蝕〉有防腐措施的腐蝕。

②對(duì)同一金屬來(lái)說(shuō)，在不同溶液中掘蝕速率的快慢：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活動(dòng)性不同的兩種金屬，活動(dòng)性差別越大，腐蝕速率越快。

④對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，電解質(zhì)濃度越大，金屬腐蝕越快。

（2）兩種保護(hù)方法的比較

外加電流的陰極保護(hù)法保護(hù)效果大于犧牲陽(yáng)極的院極保護(hù)法。

考向十三析氫腐蝕和吸氧腐蝕

典例引領(lǐng)

典例13如圖各容器中盛有海水，鐵會(huì)發(fā)生銹蝕，其中鐵銹蝕的速度最快的是（）

AgJ-l_FeSn^~^Fe-

A-W"W"w"由

【答案】B

【詳解】

根據(jù)圖知，A、B、C裝置是原電池，在A中，鐵做正極，被保護(hù)，腐蝕速率變慢；在B和

C中，金屬鐵做負(fù)極，負(fù)極的腐蝕速率均變快，但B中Ag和鐵的活潑性差距較C中的大，

故B的腐蝕速率大于C；D裝置不能形成原電池，反應(yīng)運(yùn)率沒(méi)被加快，所以腐蝕速率是最快

的是B,故答案選B。

一、單選題

1.下列有關(guān)原電池的說(shuō)法中正確的是（）

A.在外電路中，電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極

B.在內(nèi)電路中，電子由正極經(jīng)電解質(zhì)溶液流向負(fù)極

C.原電池工作時(shí)，正極表面一定有氣泡產(chǎn)生

D.原電池工作時(shí)，一定不會(huì)伴隨著熱能變化

【答案】A

【詳解】

A.外電路中電子由負(fù)極流向正極，A正確，

B.在內(nèi)電路中,是陰、陽(yáng)離子移動(dòng)，B錯(cuò)誤：

C.原電池工作時(shí)，正極上一般是溶液中的陽(yáng)離子得電子，則正極表面可能有氣泡產(chǎn)生，也

可能生成金屬單質(zhì)，C錯(cuò)戾；

D.原電池工作時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，同時(shí)可能會(huì)伴隨著熱能變化，D錯(cuò)誤。

故選Ao

2.火法煉銅得到的粗銅中含多種雜質(zhì)（如鋅、金、銀等），其性能遠(yuǎn)不能達(dá)到電氣工業(yè)的要

求，工業(yè)上常使用電解精煉法將粗銅提純。在電解精煉時(shí)下列說(shuō)法不正確的是

A.粗銅接電源正極B.純銅作陽(yáng)極

C.從陽(yáng)極泥中可以提煉貴重金屬D.若純銅片增重6.4g,則電路通過(guò)電子為。.2

mol

【答案】B

【詳解】

A.在電解精煉粗銅時(shí)，粗銅接電源正極作陽(yáng)極，A正確；

B.精銅連接電源負(fù)極，作陰極，B錯(cuò)誤；

C.粗銅作陽(yáng)極，Cu及活動(dòng)性比Cu強(qiáng)的金屬原子失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)變?yōu)榻饘訇?yáng)離子

進(jìn)入溶液中，活動(dòng)性比Cu弱的金屬就沉積在陽(yáng)極底部，俗稱陽(yáng)極泥，其中含有Au、Pt等

金屬，因此可以從陽(yáng)極泥中可以提煉貴重金屬，C正確；

D.在陰極上0>2+得到電子變?yōu)镃u單質(zhì)附著在陰極上，若純銅片增重6.4g,則產(chǎn)生Cu的

物質(zhì)的量是mol,由于Cu是+2價(jià)金屬，因此電路通過(guò)電子為0.2mol,D正確；

故合理選項(xiàng)是B。

3.下列關(guān)于電解池工作原理的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是

A.電解池是一種將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置

B.電解池中使用的液體不一定是電解質(zhì)溶液，也可以是融熔態(tài)的電解質(zhì)

C.電解池工作時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)

D.與原電池不同，電解池放電時(shí)，電極本身不會(huì)參加電極反應(yīng)

【答案】D

【講解】

A.根據(jù)電解池的含義可知電解池能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)變成化學(xué)能，A正確；

B.電解池中使用的液體不一定是電解質(zhì)溶液，也可以是融熔態(tài)的電解質(zhì)，只要其中含有自

由移動(dòng)的離子即可，B正確；

C.電解池工作時(shí)，陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極得到電子發(fā)牛.還原反應(yīng)，C正確；

D.電解池放電時(shí)，若陽(yáng)極是活性電極，則電極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)；若陽(yáng)極為惰性電極,

則電極本身不參加電極反應(yīng)，而陰極無(wú)論是活性電極還是悟性電極，電極都不參加反應(yīng)，D

錯(cuò)誤；

故合理選項(xiàng)是D”

4.燃料電池是目前電池研究的熱點(diǎn)之一、現(xiàn)有某課外小組自制的氫氧燃料電池，如下圖所

示，a、b均為惰性電極c下列敘述不正確的是（）

A.a極是負(fù)極，該電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

D.氫氧燃料電池是一種具有廣闊應(yīng)用前景的綠色電源

【答案】C

【分析】

【詳解】

A.通氫氣的一極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；

D.氫氧燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高，對(duì)環(huán)境友好，是一種具有廣闊應(yīng)用前景的綠色電源，故D

正確；

故選C。

5.某電動(dòng)汽車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

LiixCoO2+LixC6=LiCoO2+C6(x<l)o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)ixC6xe=xLi++C6

C.充電時(shí)，若轉(zhuǎn)移Imole,石墨(C6)電極將增重7xg

D.充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iCoO2xe=Li】xCoO2+xLi+

【答案】C

【詳解】

A.放電時(shí)，陽(yáng)離子向原電池的正極移動(dòng)，A選項(xiàng)正確；

B.LiixCoCh中Li顯+1價(jià),氧顯2價(jià)，則Co顯+(3+x)價(jià)，LiC中Li和C均顯0價(jià)。負(fù)極

發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ixCcxe=xLi++C6,B選項(xiàng)正確；

C.充電時(shí)，C6為電解池的陰極，電極反應(yīng)式為xLi++Cf+xe=LixC6,若轉(zhuǎn)移1mol電子，石

墨電極質(zhì)量增加7g，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.正極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iiCoO2+xLi++xe=LiCoO2，則充電時(shí)，陽(yáng)極的電

+

極反應(yīng)式為L(zhǎng)iCoO2xe=LiixCoO2+xLi,D選項(xiàng)正確。

故選C。

6.如圖是一套電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，圖中C、D均為鈿電極，U為鹽橋，G是靈敏電流計(jì)，其

指針總是偏向電源正極；總反應(yīng)為ASO：-+2I+2H+WASO：-+L+H2O,下列判斷正確的是

D

Na,AsO4

-NaAO1

(混合溶液

A.當(dāng)指針偏向右側(cè)時(shí),C電極上的反應(yīng)式為h+2e=2I

B.當(dāng)指針偏向右側(cè)時(shí)，D電極上的電極反應(yīng)式為AsO*+2H++2e=ASO；+H2O

C.向Q中加入一定量的NaOH后，C電極上的電極反應(yīng)式為2I2e=b

D.若D是鐵，C是銅，U用銀片代替，則D上的電極反應(yīng)式為Fe3e=Fe3+

【答案】B

【詳解】

A.指針偏向右側(cè)表明D電極是正極，發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，C電極是負(fù)極，發(fā)生失電

子的氧化反應(yīng)：2I2e=k,A錯(cuò)誤;

B.D電極是正極，電極反應(yīng)式為AsO：-+2H++2e=AsO；+H2O,B正確：

C.向Q中加NaOH時(shí),，總反應(yīng)向左移動(dòng)，D電極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，C電極上發(fā)生

得電子的還原反應(yīng)：h+2e=2I,C錯(cuò)誤；

D.若D是鐵，C是銅，U用銀片代替，則裝置相當(dāng)于P是電解池，Q是原電池，鐵是負(fù)極,

電極反應(yīng)式為Fe2e=Fe2+,D錯(cuò)誤；

答案選B。

一、單選題

A.電解后，電解槽底部的陽(yáng)極泥中含有Cu和Pt

B.電解過(guò)程中，陽(yáng)極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等

【答案】A

【詳解】

B.電解過(guò)程中，在陽(yáng)極，粗銀中銀及比它活潑的金屬都溶解了，陰極上只有金屬銀析出,

得失電子數(shù)相等，則陽(yáng)極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加不相等，B錯(cuò)誤；

答案選A。

2.以CH4、0八熔融NaQCh組成的燃料電池電解制備N2O5,裝置如圖所示，右側(cè)池中隔

腴僅允許H+通過(guò)。卜列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

隔膜（阻止水分子通過(guò)）

B.右側(cè)池中H+由Ph極通過(guò)隔膜移向Pt2極

C.Ptl極上的電極反應(yīng)式為N2O4+2HNO32e=2N2O5+2H，

D.每制得1molN2O5,理論上消耗0211.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）

【答案】D

【分析】

【詳解】

B.右側(cè)池為電解質(zhì)，溶液中H，向陰極移動(dòng)，即由Ph板通過(guò)隔膜移向Pt2極，故B正確;

C.Ph極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為N2O4+2HNO32e=2N2Os-2H+,故C正確；

D.根據(jù)得失電子守恒可知：02?4e?4N2O5,所以每制得linolN2O5,理論上消耗標(biāo)況下

-x22.4=5.6L,故D錯(cuò)誤；

4

故選：Dc

3.研究電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的裝置如下圖所示。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，鋅塊上電極反應(yīng)為2H++2e-=

H2T

【答案】D

【詳解】

A.由于活動(dòng)性：鐵,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,

Fe變?yōu)镕e?+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)的速率快，A項(xiàng)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-,B項(xiàng)正確；

C.若d為鋅塊，則由于金屬活動(dòng)性：Zn>Fe,Zn作為原電池的負(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，C項(xiàng)正確：

D.d為鋅塊，金屬活動(dòng)性：鋅,鐵，鋅塊、鐵片和海水構(gòu)成原電池，鋅塊作原電池的負(fù)極,

發(fā)牛氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：Zn2e-=Zn2+,D項(xiàng)錯(cuò)誤：

答案選Do

4.關(guān)于銅電極，下列說(shuō)法正確的是

A.在銅鋅原電池中，銅作負(fù)極B.在電解精煉銅中，精銅作陰極

C.在電解氧化鋁制備金屬鋁中，銅做陽(yáng)極D.向鑰匙上鍍銅時(shí)，鑰匙作陽(yáng)極

【答案】B

【講解】

A.在銅鋅原電池中，鋅為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：Zn2e=Zn2+,銅為正極，故A錯(cuò)誤；

B.電解精煉銅時(shí)，應(yīng)用粗銅作陽(yáng)極，陽(yáng)極上金屬失電子變成離子進(jìn)入溶液，Cu2e=Cu2+,

比金屬銅活潑的金屬鋅、鐵、銀會(huì)先于金屬銅失電子，比金屬銅活潑性差的Pt、Ag等固體

會(huì)沉積下來(lái)形成陽(yáng)極泥，精銅作陰極，可溶性銅鹽作電解質(zhì)溶液，陰極發(fā)生的反應(yīng)為：

Cu2++2e=Cu,故B正確；

C.電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，若用銅作陽(yáng)極則陽(yáng)極放電的是金屬銅，電極被損耗，不

符合生產(chǎn)實(shí)際，故c錯(cuò)誤；

D.在鐵制鑰匙上鍍銅時(shí)，鍍件鑰匙為陰極，銅鹽為電鍍液，故D錯(cuò)誤；

故選：B。

5.X、Y、Z、M代表四種金屬元素。金屬X和Z用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中時(shí)，X溶解、Z

極上有氫氣放出；若電解丫2+和Z2+離子共存的溶液時(shí)，Y先析出；又知M、Y相連時(shí)電子

由Y到Mo則這四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋ǎ?/p>

A.X>Z>Y>MB.X>Y>Z>MC.M>Z>X>YD.X>Z>M>Y

【答案】A

【詳解】

金屬X和Z用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中時(shí)，X溶解，Z極上有Hz放的，說(shuō)明X為負(fù)極，Z為

正極，則金屬活動(dòng)性X>Z；若電解Y2+和Z2+共存的溶液時(shí)，Y先析出，說(shuō)明得到電子的能

力：Z2+VY2+,所以金屬活動(dòng)性：Z>Y；又知M、Y相連時(shí)電子由Y到M,則金屬活動(dòng)性:

YAM；則這四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)閄>Z>Y>M,A項(xiàng)正確；

答案選A。

6.有關(guān)電化學(xué)的說(shuō)法中正確的是（）

A.原電池和電解池的陰極金屬都不會(huì)腐蝕

B.不銹鋼難生銹是因?yàn)楹辖鹬需F受保護(hù)

C.原電池的負(fù)極一定比正極金屬活潑

D.原電池的負(fù)極質(zhì)量一定減少，正極質(zhì)量一定不變或增加

【答案】A

【詳解】

A.原電池的正極即陰極，不容易被腐蝕，電解池的陰極金屬不容易被腐蝕，故A正確；

B.不銹鋼難生銹是因?yàn)閮?nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而受保護(hù)，故B錯(cuò)誤：

C.原電池如果是燃料電池，伯電極惰性電極，兩極的金屬活潑性相同，所以原電池負(fù)極金

屬不一定比正極金屬的金屬性活潑，故C錯(cuò)誤；

D.原電池的負(fù)極可能只起導(dǎo)電作用，不一定參與反應(yīng)，如燃料電池，故D錯(cuò)誤。

答案選A。

乙醇靖氧氣

I質(zhì)子交換膜

A.b極為電池的負(fù)極

C.電池工作時(shí)電子由b極沿導(dǎo)線經(jīng)燈泡再到a極

D.電池工作時(shí)，1mol乙醇被氧化時(shí)就有6moi電子轉(zhuǎn)移

【答案】B

【分析】

通入氧氣的一極為正極，則b為正極，發(fā)生還原反應(yīng)；a為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)。

【詳解】

A.經(jīng)過(guò)分析，氧氣在b極得電子，作正極，故A錯(cuò)誤；

C.a為負(fù)極，b為正極，電子經(jīng)外電路從負(fù)極流向正極，故C錯(cuò)誤；

故選Bo

8.甲烷燃料電池常以熔融氫氧化鈉為電解質(zhì)。下列敘述不正確的是

A.每反應(yīng)Imol甲烷就有8mol電子通過(guò)電路

B.隨著反應(yīng)進(jìn)行負(fù)極附近pH俏會(huì)減小

C.負(fù)極反應(yīng)為CH4+1（）OH=CO；+7H2O+8e

D.電池總反應(yīng)為CH4+2O2=CC）2+2H2O

【答案】D

【詳解】

A.甲烷燃料電池中，通入甲烷的一極為電池的負(fù)極，在熔融氫氧化鈉作用下，甲烷失去電子

發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸鈉，放電時(shí)Imol甲烷失去8moi電子，故A正確；

B.甲烷燃料電池中，通入甲烷的?極為電池的負(fù)極，在熔融氫氧化鈉作用下，甲烷失去電子

發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸鈉，電極反應(yīng)式為CE+IOOH=CO；+7H2O+8C,放電時(shí)消耗氫氧根

離子，則負(fù)極附近pH值會(huì)減小，故B錯(cuò)誤：

C.甲烷燃料電池中，通入甲烷的一-極為電池的負(fù)極，在熔融氫氧化鈉作用下，甲烷失去電子

發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸鈉，電極反應(yīng)式為CH4+10CH=C1）；-+7H2O+Xe,故C正確：

D.由題意可知，甲烷燃料電池的總反應(yīng)為在熔融氫氧化鈉作用卜\甲烷與氧氣反應(yīng)生成碳酸

鈉和水，總反應(yīng)方程式為CH4+2Ch+2NaOH=Na2co什3比0,故D錯(cuò)誤；

故選D。

二、填空題

9.電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。下圖表示一個(gè)電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊

電極板，通過(guò)導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：

4的

X4上/Y

(1)若X、Y都是惰性電極，a是CuC12溶液，則Y電極」.的電極反應(yīng)式為：

⑵若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，則電解池中X極上的電極反應(yīng)式為：

(3)如要往鐵件上鍍銅，電解液a選用CuSO4溶液，則X電極的材料是_______,Y電極的材

料是;

(4)若X、Y都是惰性電極，a是AgNCh溶液，則X電極的電極反應(yīng)式為；

(5)若X、Y都是惰性電極，a是H2s04溶液，則電解后溶液的pH一(填“增大”“不變”或“減

小”)

【答案】(l)2Q2e=C12T(2)2H++2-H2T(或2H2O+2-H2T+OH)⑶鐵件銅

(4)Ag++e=Ag(5)減小

【分析】

X電極連接電源負(fù)極，作陰極，陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)；Y電極連接電源正極，作陽(yáng)

極，陽(yáng)極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。

【詳解】

⑴若X、Y都是惰性電極，a是CuCb溶液，X電極連接電源的負(fù)極為陰極，CM+在X電極

上得到電子變?yōu)閱钨|(zhì)Cu：Y電極連接電源的正極，作陽(yáng)極，陽(yáng)極上Q失去電子發(fā)生氧化反

應(yīng)變?yōu)镃h,則Y電極的電極反應(yīng)式為2C12C=C121：

(2)若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，在電解時(shí)，陰極X極上比0電離產(chǎn)生的

H+得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，所以X電極的電極反應(yīng)式為：2H++2e=H2f(或

2H2O+2e=H2T+OH)；

⑶如要往鐵件上鍍銅，則Fe件應(yīng)該連接電源的負(fù)極作陰極，陽(yáng)極為Cu電極，電解液a選

用CuSO4溶液，所以X電極的材料是鐵件：Y電極的材料是銅；

(4)若X、Y都是惰性電極，a是AgNCh溶液，則在陰極X電極上Ag+得到電子變?yōu)锳g單質(zhì)，

所以X電極的電極反應(yīng)式為：Ag++e=Ag；

⑸若X、Y都是惰性電極，a是H2sO4溶液，在陰極X上水電離產(chǎn)生的H+得到電子變?yōu)镠2；

在陽(yáng)極Y上，水電離產(chǎn)生的OH失去電子變?yōu)?2逸出，因此電解稀硫酸實(shí)質(zhì)上是電解