【命題規律】電化學內容是高考試卷中的常客，對原電池和電解池的考查往往以選擇題的形式考查兩電極反應式的書寫、兩電極附近溶液性質的變化、電子的轉移或電流方向的判斷等。在第Ⅱ卷中會以應用性和綜合性進行命題，如與生產生活(如金屬的腐蝕和防護等)相聯系，與無機推斷、實驗及化學計算等學科內知識綜合，尤其特別注意燃料電池和新型電池的正、負極材料分析和電極反應式的書寫。題型新穎，但不偏不怪，只要注意基礎知識的落實，以及能力的訓練便可以從容應對。【知識網絡】【重點知識梳理】一、原電池電極的判斷以及電極方程式的書寫1.原電池正、負極的判斷方法：(1)由組成原電池的兩極材料判斷。一般是活潑的金屬為負極，活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為正極。(2)根據電流方向或電子流動方向判斷。電流由正極流向負極；電子由負極流向正極。(3)根據原電池里電解質溶液內離子的流動方向判斷。在原電池的電解質溶液內，陽離子移向正極，陰離子移向負極。(4)根據原電池兩極發生的變化來判斷。原電池的負極失電子發生氧化反應，其正極得電子發生還原反應。(5)電極增重或減輕。工作后，電極質量增加，說明溶液中的陽離子在電極(正極)放電，電極活動性弱；反之，電極質量減小，說明電極金屬溶解，電極為負極，活動性強。(6)有氣泡冒出。電極上有氣泡冒出，是因為發生了析出H2的電極反應，說明電極為正極，活動性弱。2．原電池電極反應式和總反應式的書寫(1)題目給定原電池的裝置圖，未給總反應式：①首先找出原電池的正、負極，即分別找出氧化劑和還原劑。②結合介質判斷出還原產物和氧化產物。③寫出電極反應式(注意兩極得失電子數相等)，將兩電極反應式相加可得總反應式。(2)題目中給出原電池的總反應式：①分析原電池總反應式中各元素的化合價變化情況，找出氧化劑及其對應的還原產物，氧化劑發生的反應即為正極反應；找出還原劑及其對應的氧化產物，還原劑參加的反應即為負極反應。②當氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物由多種元素組成時，還應注意介質的反應。③若有一電極反應較難寫出，可先寫出較易寫出的電極反應，然后再利用總反應式減去該電極反應即得到另一電極反應。說明：在書寫電極反應式時要注意哪些方面？1．兩極得失電子數目相等；2．電極反應式常用“＝”不用“→”表示；3．電極反應式中若有氣體生成，需加“↑”；而弱電解質或難溶物均以分子式表示，其余以離子符號表示；4．寫電極反應式時要保證電荷守恒、元素守恒，可在電極反應式一端根據需要添加H＋或OH－或H2O；5．兩電極反應、電池總反應的三個方程式，若已知其中兩個，可由方程式的加減得到第三個。二原電池工作原理的應用1．依據原電池原理比較金屬活動性強弱(1)電子由負極流向正極，由活潑金屬流向不活潑金屬，而電流方向是由正極流向負極，二者是相反的。(2)在原電池中，活潑金屬作負極，發生氧化反應；不活潑金屬作正極，發生還原反應。(3)原電池的正極通常具備特定的現象：有氣體生成，或電極質量增加或不變等；負極通常不斷溶解，質量減少。2．根據原電池原理，把各種氧化還原反應設計成電池從理論上講，任何一個自發的氧化還原反應，都可以設計成原電池。關鍵是選擇合適的電解質溶液和兩個電極。(1)電解質溶液的選擇電解質是使負極放電的物質。因此電解質溶液一般要能夠與負極發生反應。或者電解質溶液中溶解的其他物質能與負極發生反應(如空氣中的氧氣)。但如果兩個半反應分別在兩個容器中進行(中間連接鹽橋)，則左右兩個容器中的電解質溶液選擇與電極材料相同的陽離子。如，在銅—鋅—硫酸構成的原電池中，負極金屬鋅浸泡在含有Zn2＋的電解質溶液中，而正極銅浸泡在含有Cu2＋的溶液中。(2)電極材料的選擇電池的電極必須導電。電池中的負極必須能夠與電解質溶液反應，容易失去電子，因此負極一般是活潑的金屬材料。正極和負極之間只有產生電勢差，電子才能定向移動，所以正極和負極不用同一種材料。一般情況下，兩個電極的構成分為4種情況：①活潑性不同的兩種金屬。例如，鋅銅原電池中，鋅作電池的負極，銅作電池的正極。②金屬和非金屬。例如，鋅錳干電池中，鋅片作電池的負極，石墨棒作電池的正極。③金屬和化合物。例如，鉛蓄電池中，鉛板作電池的負極，二氧化鉛作電池的正極。④惰性電極。例如，氫氧燃料電池中，兩根電極均可用Pt。三、原電池正負極判斷的方法1．由組成原電池的兩極材料判斷較活潑的金屬為負極，較不活潑的金屬或能導電的非金屬為正極。2．根據電流方向或電子流向判斷外電路中，電流由正極流向負極，電子由負極流向正極。3．根據原電池電解質溶液中離子的移動方向判斷在原電池電解質溶液中，陽離子移向正極，陰離子移向負極。4．根據原電池中兩極發生的反應判斷原電池中，負極總是發生氧化反應，正極總是發生還原反應。若給出一個總方程式，則可根據化合價升降來判斷。5．根據電極質量的變化判斷原電池工作后，某一電極質量增加，說明溶液中的陽離子在該電極上放電，該極為正極，活潑性較弱；反之，如果某一電極質量減輕，則該電極溶解，為負極，活潑性較強。6．根據電極上有氣泡產生判斷原電池工作后，如果某一電極上有氣體產生，通常是因為該電極發生了析出H2的反應，說明該電極為正極，活潑性較弱。7．根據某電極(X)附近pH的變化判斷析氫或吸氧的電極反應發生后，均能使該電極附近電解質溶液的pH增大，因而原電池工作后，X極附近的pH增大了，說明X極為正極，金屬活動性較強。四電池電極反應式的書寫方法書寫電極反應式前，我們應首先明確電池的正負極、電極材料和電解質溶液的性質，對于二次電池還要注意放電或充電的方向。(1)電極的判斷對于普通電池，我們通常比較兩個電極的金屬活動性，通常金屬活動性強的電極為電池的負極，金屬活動性弱的電極或非金屬(通常為石墨)為電池的正極。對于燃料電池，兩個電極的材料通常相同，所以從電極材料上很難判斷電池的正負極。判斷電池正負極的方法，通常是利用電池總反應式，含化合價升高元素的反應物為電池的負極反應物，此電極為負極；含化合價降低元素的反應物通常為電池的正極反應物，此電極為電池的正極。(2)電極反應書寫步驟例如，鉛蓄電池其總反應式為：PbO2(s)＋Pb(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)其電極反應式的書寫步驟為：放電時，為原電池原理，總反應式中已指明放電方向從左向右的過程，即可逆符號左邊為反應物，右邊為生成物。①由化合價的升降判斷負、正極的反應物負極：Pb正極：PbO2②主產物負極：PbSO4正極：PbSO4③由化合價升降確定電子得失的數目負極：－2e－正極：＋2e－④電極反應關系式負極：Pb－2e－?PbSO4正極：PbO2＋2e－?PbSO4⑤考慮電解質溶液，再利用電荷守恒、質量守恒調整反應式負極：Pb－2e－＋SO42-＝PbSO4正極：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42-＝PbSO4＋2H2O充電時，是總反應式的逆向過程，氧化劑、還原劑都為PbSO4分析反應過程陰極(發生還原反應或與外電源負極相連)反應過程：PbSO4陽極(發生氧化反應或與外電源正極相連)反應過程：PbSO4充電時電極反應陰極：PbSO4＋2e－＝Pb＋SO42-陽極：PbSO4＋2H2O－2e－＝PbO2＋4H＋＋SO42-五電解質溶液的電解規律（惰性電極）1.以惰性電極電解電解質溶液，分析電解反應的一般方法和步驟(1)分析電解質溶液的組成，找出離子，并分為陰、陽兩組。(2)分別對陰、陽離子排出放電順序，寫出兩極上的電極反應式。(3)合并兩個電極反應式，得出電解反應的總化學方程式或離子方程式。2．反應類型(1)電解水型：含氧酸、強堿、活潑金屬的含氧酸鹽(如NaOH、H2SO4、K2SO4等)溶液的電解。如：陰極：4H＋＋4e－＝2H2↑，陽極：4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑，總反應：(2)自身分解型：無氧酸(除HF外)、不活潑金屬的無氧酸鹽(除氟化物外，如HCl、CuCl2等)溶液的電解。如：陰極：Cu2＋＋2e－＝Cu，陽極：2Cl－－2e－＝Cl2↑，(3)放氫生堿型：活潑金屬的無氧酸鹽(氟化物除外，如NaCl、MgCl2等)溶液的電解。如：陰極：2H＋＋2e－＝H2↑，陽極：2Cl－－2e－＝Cl2↑，(4)放氧生酸型：不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4、AgNO3等)溶液的電解。如：陰極：2Cu2＋＋4e－＝2Cu，陽極：2H2O－4e－＝O2↑＋4H＋，六原電池、電解池和電鍍池的比較原電池電解池電鍍池定義將化學能轉化成電能的裝置將電能轉變成化學能的裝置應用電解原理，在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置裝置舉例形成條件①活動性不同的兩個電極(連接)；②電解質溶液(電極插入其中并與電極自發反應)；③形成閉合回路直流電源；①兩個電極接②兩個電極插入電解質溶液；③形成閉合回路電源正極；①鍍層金屬接②電鍍液必須含有鍍層金屬的離子電極名稱負極：較活潑金屬；正極：較不活潑金屬(或能導電的非金屬)陽極：與電源正極相連的極；陰極：與電源負極相連的極(由外加電源決定)陽極：鍍層金屬；陰極：鍍件(同電解池)電極反應負極：氧化反應，金屬失電子；正極：還原反應，溶液中的陽離子得電子陽極：氧化反應，溶液中的陰離子失電子，或電極金屬失電子；陰極：還原反應，溶液中的陽離子得電子陽極：金屬電極失電子；陰極：電鍍液中陽離子得電子電子流向負極eq\o(→,\s\up7(導線))正極電源負極eq\o(→,\s\up7(導線))陰極電源正極eq\o(→,\s\up7(導線))陽極電源負極eq\o(→,\s\up7(導線))陰極電源正極eq\o(→,\s\up7(導線))陽極反應原理舉例負極：Zn－2e－＝Zn2＋正極：2H＋＋2e－＝H2↑總反應：Zn＋2H＋Zn2＋＋H2↑陽極：2Cl－－2e－＝Cl2↑陰極：Cu2＋＋2e－＝Cu總反應：Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑陽極：Zn－2e－＝Zn2＋陰極：Zn2＋＋2e－＝Zn溶液中Zn2＋濃度不變主要應用金屬的電化學腐蝕分析；犧牲陽極的陰極保護法；制造多種新的化學電源電解食鹽水(氯堿工業)；電冶金(冶煉Na、Mg、Al)；精煉銅鍍層金屬為鉻、鋅、鎳、銀等，使被保護的金屬抗腐蝕能力增強，增加美觀和表面硬度實質使氧化還原反應中的電子通過導線定向轉移，形成電流使電流通過電解質溶液，而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程聯系(1)同一原電池的正、負極發生的電極反應得、失電子數相等。(2)同一電解池的陰極、陽極發生的電極反應中得、失電子數相等。(3)串聯電路中的各個電極反應得、失電子數相等。上述三種情況下，在寫電極反應式時，得、失電子數要相等，在計算電解產物的量時，應按得、失電子數相等計算【考點突破】考點一原電池原理及應用例1控制合適的條件，將反應2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2設計成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是()A．反應開始時，乙中石墨電極上發生氧化反應B．反應開始時，甲中石墨電極上Fe3＋被還原C．電流計讀數為零時，反應達到化學平衡狀態D．電流計讀數為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中石墨電極為負極試回答：(1)乙池中若換為Fe電極和FeCl2溶液，則原電池是怎樣工作的？(2)電流計讀數為零后，若在乙中溶入KI固體，則原電池反應能繼續發生嗎？若向甲中加入固體Fe呢？解析反應開始后，乙中石墨電極上發生的反應為2I－－2e－=I2，為氧化反應，A說法正確；甲中石墨電極上發生的反應為2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋，Fe3＋被還原，B正確；電流計讀數為零時，電極上得到和失去的電子數相等，反應達到化學平衡狀態，C正確；電流計讀數為零(反應達到化學平衡狀態)后，在甲中溶入FeCl2固體，則平衡向逆反應方向移動，I2被還原，乙中的石墨電極為正極，D錯誤。答案D(1)原電池反應變為2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，乙中Fe作負極，甲中石墨作正極，電極反應分別為Fe－2e－=Fe2＋、Fe3＋＋e－=Fe2＋。(2)乙中加入I－后，導致平衡正向移動，原電池按原方向繼續進行；若向甲中加入固體Fe，會消耗Fe3＋，同時增大c(Fe2＋)，導致平衡逆向移動，則乙中石墨電極作正極，電極反應為I2＋2e－=2I－。【名師點撥】有關原電池問題的解題思路解決原電池問題時，一般的思維程序是：根據電極材料的活潑性判斷出正、負極→電極反應的類型(氧化反應、還原反應)變式探究1銅鋅原電池(如下圖)工作時，下列敘述正確的是()A．正極反應為：Zn－2e－=Zn2＋B．電池反應為：Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋CuC．在外電路中，電子從正極流向負極D．鹽橋中的K＋移向ZnSO4溶液解析銅鋅原電池工作時，負極反應為：Zn－2e－=Zn2＋，正極反應為：Cu2＋＋2e－=Cu，電池總反應為：Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，故A項錯誤，B項正確。原電池工作時，電子從負極由外電路流向正極，由于左池陽離子增多、右池陽離子減少，為平衡電荷，則鹽橋中的K＋移向CuSO4溶液，而Cl－則移向ZnSO4溶液，故C、D項錯誤。答案：B考點二電解原理及其應用例2Cu2O是一種半導體材料，基于綠色化學理念設計的一制取Cu2O的電解池示意圖如下，電解總反應為：2Cu＋H2Oeq\o(=,\s\up15(通電))Cu2O＋H2↑。下列說法正確的是()A．石墨電極上產生氫氣B．銅電極發生還原反應C．銅電極接直流電源的負極D．當有0.1mol電子轉移時，有0.1molCu2O生成解析由總反應知失電子的為Cu，得電子的是H2O中的氫元素。因此Cu極為電解池的陽極，接電源的正極，石墨為陰極，接電源的負極。當有0.1mol電子轉移時，應有0.05molCu2O生成。答案：A【規律總結】1.電解時電極產物的判斷(1)陽極產物的判斷①如果是活潑電極(金屬活動性順序表Ag以前)，則電極材料失電子，電極被溶解，溶液中的陰離子不能失電子；②如果是惰性電極(Pt、Au、石墨)，則要看溶液中陰離子的失電子能力，此時根據陰離子放電順序加以判斷，常見陰離子放電順序：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根。(2)陰極產物的判斷直接根據陽離子放電順序進行判斷，陽離子放電順序與金屬活動性順序相反，其中Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋。2．電解池的電極反應和總反應式的書寫方法第一步：先檢查陽極電極材料和確定溶液中的離子種類；第二步：由放電順序確定放電產物和電極反應；第三步：將電極反應相加得總反應式。變式探究2下圖為相互串聯的甲乙兩個電解池，請回答：(1)甲池若為用電解原理精煉銅的裝置，A極是___，材料是____，電極反應為___________________；B極是_________，材料是__________，主要電極反應為___________，電解質溶液為_____________。答案(1)陰極精銅Cu2＋＋2e－=Cu陽極粗銅Cu－2e－=Cu2＋CuSO4溶液(2)Fe(3)4.48L(4)1mol/L14考點三金屬的腐蝕與防護例3如圖裝置中，U型管內為紅墨水，a、b試管內分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時間。下列有關描述錯誤的是()A．生鐵塊中的碳是原電池的正極B．紅墨水柱兩邊的液面變為左低右高C．兩試管中相同的電極反應式是Fe－2e－=Fe2＋D．a試管中發生了吸氧腐蝕，b試管中發生了析氫腐蝕解析a、b試管中均發生鐵的電化學腐蝕，在食鹽水中的Fe發生吸氧腐蝕，正極為碳：2H2O＋O2＋4e－=4OH－，負極為鐵：2Fe－4e－=2Fe2＋，由于吸收O2，a管中氣壓降低；b管中的電解質溶液是酸性較強的NH4Cl溶液，故發生析氫腐蝕，正極：2H＋＋2e－=H2↑，負極：Fe－2e－=Fe2＋，由于放出氫氣，b管中氣壓增大，故U型管中的紅墨水應是左高右低，B選項錯誤。答案：B【名師點撥】1.金屬腐蝕的本質金屬腐蝕的本質就是金屬失電子被氧化。金屬腐蝕有化學腐蝕和電化學腐蝕兩種類型。若金屬與接觸到的物質直接發生氧化還原反應而引起腐蝕，則是化學腐蝕，此類腐蝕無電流產生；若合金或不純金屬接觸到電解質溶液構成原電池，其中活潑金屬作負極失去電子被腐蝕，稱為電化學腐蝕，此類腐蝕伴隨電流產生，且腐蝕速率比化學腐蝕快。電化學腐蝕又分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕，水膜酸性較強時發生析氫腐蝕，水膜酸性很弱或非酸性時發生吸氧腐蝕。2．判斷金屬腐蝕快慢的規律(1)電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學腐蝕>有防護腐蝕措施的腐蝕(電解原理的防護>原電池原理的防護)。(2)對同一種金屬來說，腐蝕的快慢：強電解質溶液>弱電解質溶液>非電解質溶液。(3)活潑性不同的兩金屬，活潑性差別越大，腐蝕越快。(4)對同一種電解質溶液來說，電解質溶液濃度越大，腐蝕越快。變式探究3下列有關金屬腐蝕與防護的說法正確的是()①純銀器表面在空氣中因化學腐蝕漸漸變暗②當鍍錫鐵制品的鍍層破損時，鍍層仍能對鐵制品起保護作用③海輪外殼連接鋅塊保護外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護法④可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護它不受腐蝕A．①②B．②③C．①③D．①④解析純銀器表面在空氣中易生成硫化物失去光澤；當鍍錫鐵制品鍍層破損時，由于鐵比錫活潑，形成原電池時，鐵作原電池的負極，加快鐵的腐蝕；鋅比鐵活潑，當在海輪外殼上連接鋅塊后，鋅失電子而海輪外殼被保護；要采用電解原理保護金屬，應將金屬與電源的負極相連，即作電解池的陰極。綜合上述分析，可知①、③正確。答案：C【高考失分警示】1．只有氧化還原反應才有電子的得失，只有自發的氧化還原反應才可能被設計成原電池如2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu，非自發氧化還原反應可能被設計成電解池如Cu＋2H2Oeq\o(=,\s\up15(電解))Cu(OH)2＋H2↑。2．無論什么樣的電極材料、電解質溶液(或熔融狀態的電解質)構成原電池，只要是原電池就永遠遵守電極的規定：電子流出的電極是負極，電子流入的電極是正極。3.在化學反應中，失去電子的反應(電子流出的反應)是氧化反應，得到電子的反應(電子流入的反應)是還原反應，所以在原電池中，負極永遠發生氧化反應，正極永遠發生還原反應。4.在電解池中分析陽極上的電極反應，應首先看陽極材料，因為活潑電極作陽極會先放電。5.在原電池中兩種金屬電極的活動性是相對的，即相對活潑的金屬作負極，而相對不活潑的金屬作正極，在不同的電解質溶液中，它們活動性的相對強弱可能會改變。如Mg和Al，在以稀硫酸為電解質溶液的原電池中，Mg比Al金屬性強，所以Mg作負極，Al作正極；將電解質溶液換為NaOH溶液，由于Mg不能與NaOH溶液發生反應，而Al易與NaOH溶液發生反應，所以在NaOH溶液中Al比Mg活潑，Al作負極，而Mg作正極。由此可見，在判斷原電池的正負極時，不僅要比較兩種金屬的金屬活動性，還要注意電解質溶液的性質。【高考真題精解精析】【2011高考試題】1．（上海）用電解法提取氯化銅廢液中的銅，方案正確的是A．用銅片連接電源的正極，另一電極用鉑片B．用碳棒連接電源的正極，另一電極用銅片C．用氫氧化鈉溶液吸收陰極產物D．用帶火星的木條檢驗陽極產物解析：用電解法提取氯化銅廢液中的銅時，銅必需作陰極，陽極是銅或惰性電極，陰極的反應式為：Cu2++2e－＝Cu。答案：B2.（浙江）將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后發現液滴覆蓋的圓周中心區(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿棕色鐵銹環(b)，如圖所示。導致該現象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少。下列說法正確的是A．液滴中的Cl―由a區向b區遷移B．液滴邊緣是正極區，發生的電極反應為：O2＋2H2O＋4e－4OH－C．液滴下的Fe因發生還原反應而被腐蝕，生成的Fe2＋由a區向b區遷移，與b區的OH―形成Fe(OH)2，進一步氧化、脫水形成鐵銹D．若改用嵌有一銅螺絲釘的鐵板，在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液，則負極發生的電極反應為Cu－2e－Cu2＋【答案】B【解析】本題考察電化學內容中金屬吸氧腐蝕的原理的分析。液滴邊緣O2多，在C粒上發生正極反應O2＋2H2O＋4e－4OH－。液滴下的Fe發生負極反應，Fe－2e－Fe2＋，為腐蝕區(a)。A．錯誤。Cl－由b區向a區遷移。B．正確。C．錯誤。液滴下的Fe因發生氧化反應而被腐蝕。D．錯誤。Cu更穩定，作正極，反應為O2＋2H2O＋4e－4OH－。3.（大綱版）用石墨作電極電解CuSO4溶液。通電一段時間后，欲使電解液恢復到起始狀態，應向溶液中加入適量的．A.CuSO4B.H2OC.CuOD.CuS04·5H2O【解析】從電解反應入手,2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑,消耗了CuSO4+H2O,復原則要生成它們，復原的反應是CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,故選C【答案】C4.（山東）以KCl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅，下列說法正確的是A.未通電前上述鍍鋅裝置可構成原電池，電鍍過程是該原電池的充電過程B.因部分電能轉化為熱能，電鍍時通過的電量與鋅的析出量無確定關系C.電鍍時保持電流恒定，升高溫度不改變電解反應速率D.鍍鋅層破損后對鐵制品失去保護作用【答案】C【解析】A選項直接用導線連起來構成圖（1）所示裝置，是個原電池，是鋅的吸氧腐蝕，而不是鋅置換出鐵或鐵置換出鋅，當接上電源時無論鋅或鐵做陽極，都不可能與原來的吸氧腐蝕構成可逆電池，更不是原來的充電過程，故A錯誤；B選項電解的電量與電流強度和時間有關：Q=It,只要保持恒定電流，則據法拉第電解定律可知，通過的電量與析出的鋅成正比，因而B選項錯誤；電解（電鍍）時通常是陰、陽離子分別同時在陽極和陰極放電，放電的速率與電流強度成正比，溫度對離子的放電幾乎無影響（若不是離子就另當別論了），故C正確；D選項中鍍鋅鐵我們也稱之為白口鐵，鍍層破損后，構成原電池，鋅做活潑做負極被腐蝕，鐵受保護（與輪船底的犧牲陽極的陰極保護法一樣），如果鍍錫鐵（馬口鐵）破損，則由于鐵比錫活潑，則鐵被腐蝕，故D選項表述錯誤。5.（全國新課標）鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時的總反應為：Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2下列有關該電池的說法不正確的是A.電池的電解液為堿性溶液，正極為Ni2O3、負極為FeB.電池放電時，負極反應為Fe+2OH--2e-=Fe（OH）2C.電池充電過程中，陰極附近溶液的pH降低D.電池充電時，陽極反應為2Ni（OH）2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O解析：由放電時的反應可以得出鐵做還原劑失去電子，Ni2O3做氧化劑得到電子，因此選項AB均正確；充電可以看作是放電的逆過程，即陰極為原來的負極，所以電池放電時，負極反應為：Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2，所以電池充電過程時陰極反應為Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-，因此電池充電過程中，陰極附近溶液的pH會升高，C不正確；同理分析選項D正確。答案：C6.（江蘇）下列說法正確的是A.一定溫度下，反應MgCl2(1)＝Mg(1)＋Cl2(g)的△H＞0△S＞0B.水解反應NH4＋＋H2ONH3·H2O＋H＋達到平衡后，升高溫度平衡逆向移動C.鉛蓄電池放電時的負極和充電時的陽極均發生還原反應D.對于反應2H2O2＝2H2O＋O2↑,加入MnO2或升高溫度都能加快O2的生成速率【答案】AD【解析】本題是化學反應與熱效應、電化學等的簡單綜合題，著力考查學生對熵變、焓變，水解反應、原電池電解池、化學反應速率的影響因素等方面的能力。A.分解反應是吸熱反應，熵變、焓變都大于零，內容來源于選修四化學方向的判斷。B.水解反應是吸熱反應，溫度越高越水解，有利于向水解方向移動。C.鉛蓄電池放電時的負極失電子，發生氧化反應。D.升高溫度和加入正催化劑一般都能加快反應速率。7、（廣東）某小組為研究電化學原理，設計如圖2裝置。下列敘述不正確的是A、a和b不連接時，鐵片上會有金屬銅析出B、a和b用導線連接時，銅片上發生的反應為：Cu2＋+2e-=CuC、無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液從藍色逐漸變成淺綠色D、a和b分別連接直流電源正、負極，電壓足夠大時，Cu2＋向銅電極移動答案：D解析：此題考查了電化學知識。分析圖2所示的裝置，由于金屬鐵的活潑性強于銅，當a、b不連接時，金屬鐵置換溶液中的銅，鐵片上析出銅，A對；ab用導線連接時，形成原電池，鐵片為負極，銅片為正極，銅片上發生反應：Cu2＋+2e-=Cu，B對；根據上述兩選項分析，溶液中的銅離子析出，鐵片溶解生成亞鐵離子，故溶液顏色從藍色逐漸變成淺綠色，C對；a和b分別連接直流電源正、負極，電壓足夠大時，Cu2＋向鐵電極移動，D錯。8.（安徽）研究人員最近發現了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進行發電，在海水中電池總反應可表示為：5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”電池在海水中放電時的有關說法正確的是：A.正極反應式：Ag＋Cl－－e－=AgClB.每生成1molNa2Mn5O10轉移2mol電子C.Na＋不斷向“水”電池的負極移動D.AgCl是還原產物解析：由電池總反應可知銀失去電子被氧化得氧化產物，即銀做負極，產物AgCl是氧化產物，A、D都不正確；在原電池中陽離子在正極得電子發生還原反應，所以陽離子向電池的正極移動，C錯誤；化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合價是+18/5價，所以每生成1molNa2Mn5O10轉移電子的物質的量為（4－18/5）×5＝2mol，因此選項B正確。答案：B9.（北京）結合下圖判斷，下列敘述正確的是A．Ⅰ和Ⅱ中正極均被保護B.Ⅰ和Ⅱ中負極反應均是Fe－2e－＝Fe2＋C.Ⅰ和Ⅱ中正極反應均是O2＋2H2O＋4e－＝4OH－D.Ⅰ和Ⅱ中分別加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有藍色沉淀解析：鋅比鐵活潑，裝置Ⅰ中鋅作負極，方程式為Zn－2e－=Zn2＋。鐵作正極，但溶液顯中性，所以發生鋅的吸氧腐蝕，正極反應是O2＋2H2O＋4e－＝4OH－；鐵比銅活潑，裝置Ⅱ中鐵作負極，負極反應為Fe－2e－＝Fe2＋。銅作正極，但溶液顯酸性，所以正極是溶液中的氫離子得電子，方程式為2H++2e－=H2↑。因為裝置Ⅰ中沒有Fe2＋生成，所以裝置Ⅰ中加入少量K3Fe(CN)6溶液時，沒有藍色沉淀產生。綜上所敘，只有選項A是正確的。答案：A10.（福建）研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚雷和潛艇的儲備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以LiOH為電解質，使用時加入水即可放電。關于該電池的下列說法不正確的是A.水既是氧化劑又是溶劑B.放電時正極上有氫氣生成C.放電時OH-向正極移動D.總反應為：【答案】C【解析】根據題給信息鋰水電池的反應方程式為：2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑，D正確；在反應中氫元素化合價降低，因此H2O做氧化劑，同時又起到溶劑的作用，A正確；放電時正極反應為：2H2O+2e－=2OH－+H2↑,B正確；正極周圍聚集大量OH－，因此溶液中的陽離子Li+向正極移動；負極周圍聚集大量Li+，因此溶液中的陰離子OH－向負極移動，C錯誤。11.（江蘇）(12分)Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質，可通過下列方法制備：在KOH加入適量AgNO3溶液,生成Ag2O沉淀，保持反應溫度為80，邊攪拌邊將一定量K2S2O8溶液緩慢加到上述混合物中，反應完全后，過濾、洗滌、真空干燥得到固體樣品。反應方程式為2AgNO3＋4KOH＋K2S2O8Ag2O2↓＋2KNO3＋K2SO4＋2H2O回答下列問題：（1）上述制備過程中，檢驗洗滌是否完全的方法是。(2)銀鋅堿性電池的電解質溶液為KOH溶液，電池放電時正極的Ag2O2轉化為Ag，負極的Zn轉化為K2Zn(OH)4，寫出該電池反應方程式：。(3)準確稱取上述制備的樣品（設Ag2O2僅含和Ag2O）2.558g，在一定的條件下完全分解為Ag和O2，得到224.0mLO2（標準狀況下）。計算樣品中Ag2O2的質量分數（計算結果精確到小數點后兩位）。【答案】(1)取少許最后一次洗滌濾液，滴入1～2滴Ba(NO3)2溶液，若不出現白色渾濁，表示已洗滌完全（取少許最后一次洗滌濾液，滴入1～2滴酚酞溶液，若溶液不顯紅色，表示已洗滌完全）(2)Ag2O2＋2Zn＋4KOH＋2H2O＝2K2Zn(OH)4＋2Ag(3)n(O2)＝224mL/22.4L·mL－1·1000mL·L－1＝1.000×10－2mol設樣品中Ag2O2的物質的量為x,Ag2O的物質的量量為y248g·mol－1×x＋232g·mol－1×y＝2.588gx＋1/2y＝1.000×10－2molx＝9.500×10－3moly＝1.000×10－3molw(Ag2O2)＝＝0.91【解析】本題以銀鋅堿性電池正極活性物質Ag2O2制備、制備過程檢驗洗洗滌是否完全的實驗方法、電池反應、以及成分分析與相關計算為背景，試圖引導學生關注化學與社會生活，考查學生用化學的思維方式來解決一些現實生活中的一些具體問題的能力。12.（江蘇）(14分)氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領域的研究熱點。已知：CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)△H＝206.2kJ·mol－1CH4(g)＋CO2(g)＝2CO(g)＋2H2(g)△H＝247.4kJ·mol－12H2S(g)＝2H2(g)＋S2(g)△H＝169.8kJ·mol－1(1)以甲烷為原料制取氫氣是工業上常用的制氫方法。CH4(g)與H2O(g)反應生成CO2(g)和H2(g)的熱化學方程式為。(2)H2S熱分解制氫時，常向反應器中通入一定比例空氣，使部分H2S燃燒，其目的是。燃燒生成的SO2與H2S進一步反應，生成物在常溫下均非氣體，寫出該反應的化學方程式：。(3)H2O的熱分解也可得到H2，高溫下水分解體系中主要氣體的體積分數與溫度的關系如圖11所示。圖中A、B表示的物質依次是。(4)電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖見圖12（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極）。電解時，陽極的電極反應式為。(5)Mg2Cu是一種儲氫合金。350℃時，Mg2Cu與H2反應，生成MgCu2和僅含一種金屬元素的氫化物（其中氫的質量分數為0.077）。Mg2Cu與H2【答案】(1)CH4(g)＋2H2O(g)＝CO2(g)＋4H2(g)△H＝165.0kJ·mol－1(2)為H2S熱分解反應提供熱量2H2S＋SO2＝2H2O＋3S(或4H2S＋2SO2＝4H2O＋3S2)(3)H、O（或氫原子、氧原子）(4)CO(NH2)2＋8OH－－6e－＝CO32－＋N2↑＋6H2O(5)2Mg2Cu＋3H2MgCu2＋3MgH2【解析】本題以新能源為背景涉及元素化合物性質、熱化學方程式和電極反應方程式的書寫、讀圖讀表的綜合題，是以化學知識具體運用的典型試題。13、（廣東）（15分）由熔鹽電解法獲得粗鋁含一定量的金屬鈉和氫氣，這些雜質可采用吹氣精煉法除去，產生的尾氣經處理后可用于剛才鍍鋁，工藝流程如下：（注：NaCl熔點為801℃；AlCl3在181（1）精煉前，需清除坩堝表面的氧化鐵和石英砂，防止精煉時它們分別與鋁發生置換反應產生新的雜質，相關的化學方程式為①和②（2）將Cl2連續通入坩堝中的粗鋁熔體，雜質隨氣泡上浮除去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有；固態雜質粘附于氣泡上，在熔體表面形成浮渣，浮渣中肯定存在（3）在用廢堿液處理A的過程中，所發生反應的離子方程式為（4）鍍鋁電解池中，金屬鋁為極，熔融鹽電鍍中鋁元素和氯元素主要以AlCl4―和Al2Cl7―形式存在，鋁電極的主要電極反應式為（5）鋼材鍍鋁后，表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕，其原因是解析：此題綜合考查元素化合物、化學實驗、離子方程式和電化學知識。（1）石英砂的主要成分是二氧化硅，鋁和氧化鐵、石英砂反應的方程式分別為：2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，4Al+3SiO22Al2O3+3Si；（2）粗鋁中含一定量的金屬鈉和氫氣，向坩堝中的粗鋁熔體通入Cl2時，氯氣和氫氣反應生成的氯化氫為氣體，鋁和氯氣反應生成的氯化鋁（AlCl3在181℃升華為氣體）其存在于氣泡中；固態雜質中含鈉和氯氣反應生成的氯化鈉；（3）尾氣的主要成分包括Cl2和HCl，其中氣體A用廢堿液吸收的離子方程式為：2OH—＋Cl2=Cl—＋ClO—＋H2O、H++OH-=H2O；（4）鍍鋁電解池中，鍍層金屬作陽極，故金屬鋁為陽極，其得失電子時造成AlCl4―和Al2Cl7―相互轉化，方程式可表示為：Al—3e—+7AlCl4―=4Al2Cl7―；（5）鍍鋁的鋼材表面有致密的氧化鋁薄膜，該薄膜隔絕鋼材與空氣中的O2、CO2和H2O等接觸，阻止電化學腐蝕和化學腐蝕發生。答案：（1）2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，4Al+3SiO22Al2O3+3Si；（2）HCl、AlCl3，NaCl；（3）2OH—＋Cl2=Cl—＋ClO—＋H2O，H++OH-=H2O；（4）陽，Al—3e—+7AlCl4―=4Al2Cl7―；（5）致密的氧化鋁薄膜隔絕鋼材與空氣中的O2、CO2和H2O等接觸，使電化學腐蝕和化學腐蝕不能發生。14.（北京）（14分）氯堿工業中電解飽和食鹽水的原理示意圖如下圖所示：（1）溶液A的溶質是；（2）電解飽和食鹽水的離子方程式是；（3）電解時用鹽酸控制陽極區溶液的pH在2～3，用化學平衡移動原理解釋鹽酸的作用；（4）電解所用的鹽水需精制。去除有影響的Ca2＋、Mg2＋、NH4＋、SO42－[c(SO42－)＞c(Ca2＋)]。精致流程如下（淡鹽水和溶液A來電解池）：①鹽泥a除泥沙外，還含有的物質是。②過程Ⅰ中將NH4+轉化為N2的離子方程式是③BaSO4的溶解度比BaCO3的小，過程Ⅱ中除去的離子有④經過程Ⅲ處理，要求鹽水中c中剩余Na2SO3的含量小于5mg/L,若鹽水b中NaClO的含量是7.45mg/L，則處理10m3鹽水b，至多添加10%Na2SO3溶液kg解析：（1）電解時在電極的作用下，溶液中的陽離子向陰極作定向運動，陰離子向陽極作定向運動，所以電解飽和食鹽水時Na＋和H＋向陰極運動并放電，但H＋比Na＋易得電子，所以H＋首先放電，方程式為2H＋＋2e－=H2↑。由于H＋是水電離出的，所以隨著H＋的不斷放電，就破壞了陰極周圍水的電離平衡，OH－的濃度就逐漸增大，因此溶液A的溶質是NaOH。由于Cl－比OH－易失電子，所以在陽極上CI－首先放電，方程式為2Cl－－2e－=Cl2↑。因此電解飽和食鹽水的離子方程式為2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。（2）見解析（1）（3）由于陽極上生成氯氣，而氯氣可溶于水，并發生下列反應Cl2＋H2OHCl＋HClO，根據平衡移動原理可知增大鹽酸的濃度可使平衡向逆反應方向移動，減少氯氣在水中的溶解，有利于氯氣的溢出。（4）由于溶液中含有Mg2＋，所以用溶液A（即NaOH）調節溶液的pH時，會產生Mg(OH)2沉淀，即鹽泥a中還含有Mg(OH)2；淡鹽水中含有氯氣，氯氣具有強氧化性，可將NH4+氧化為N2，而氯氣被還原成Cl－，方程式為2NH4＋＋3Cl2＋8OH－=8H2O＋6Cl－＋N2↑；沉淀轉化的實質就是沉淀溶解平衡的移動，一般說來，溶解度小的沉淀轉化成溶解度更小的沉淀容易實現。由于BaSO4的溶解度比BaCO3的小，所以加入BaCO3后，溶液中的SO42－就結合Ba2+生成更難溶的BaSO4沉淀，同時溶液中還存在Ca2+而CaCO3也屬于難溶性物質，因此還會生成CaCO3沉淀；NaClO具有強氧化性，可將Na2SO3氧化成Na2SO4，方程式為Na2SO3+NaClO＝Na2SO4+NaCl。10m3鹽水b中含NaClO的物質的量為，由方程式可知消耗Na2SO3的質量為1mol×126g/mol＝126g。若設需要10%Na2SO3溶液的質量為X，則有，解得x＝1760g，即至多添加10%Na2SO3溶液1.76kg。答案：（1）NaOH（2）2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑（3）氯氣與水反應：Cl2＋H2OHCl＋HClO，增大HCl的濃度可使平衡逆向移動，減少氯氣在水中的溶解，有利于氯氣的溢出。（4）①Mg(OH)2②2NH4＋＋3Cl2＋8OH－=8H2O＋6Cl－＋N2↑③SO42－、Ca2＋④1.7615.（四川）(14分)開發氫能是實現社會可持續發展的需要。硫鐵礦(FeS2)燃燒產生的SO2通過下列碘循環工藝過程既能制H2SO4，又能制H2。請回答下列問題：(1)已知1gFeS2完全燃燒放出7.1kJ熱量，FeS2燃燒反應的熱化學方程式為______________。(2)該循環工藝過程的總反應方程式為_____________。(3)用化學平衡移動的原理分析，在HI分解反應中使用膜反應器分離出H2的目的是____________。(4)用吸收H2后的稀土儲氫合金作為電池負極材料(用MH)表示)，NiO(OH)作為電池正極材料，KOH溶液作為電解質溶液，可制得高容量，長壽命的鎳氫電池。電池充放電時的總反應為：NiO(OH)+MHNi(OH)2+M①電池放電時，負極的電極反應式為____________。②充電完成時，Ni(OH)2全部轉化為NiO(OH)。若繼續充電將在一個電極產生O2，O2擴散到另一個電極發生電極反應被消耗，從而避免產生的氣體引起電池爆炸，此時，陰極的電極反應式為______________【解析】(1)反應方程式：4FeS2＋11O2=2Fe2O3＋8SO2，標出各物質的聚集狀態；在反應中4molFeS2的質量為m(FeS2)=4mol×120g·mol－1=480g，放熱Q=480g×7.1kJ/g=3408kJ，對應的熱化學方程式為：4FeS2(s)＋11O2(g)=2Fe2O3(s)＋8SO2(g)H=－3408kJ·mol－1。(2)在反應器中發生反應：SO2＋I2＋2H2O=2HI＋H2SO4，在膜反應器中的反應為：2HIAUTOTEXT<=>I2＋H2，將兩個方程式相加得：SO2＋2H2O=H2SO4＋H2。(3)在膜分離器中發生反應：2HIAUTOTEXT<=>I2＋H2，將H2分離出來有利于平衡向右移動，利于I2和H2的生成。(4)①負極反應物MH失去電子，生成的H＋在堿性條件下生成H2O，電解反應式為：MH－e－＋OH－=H2O＋M。②O2與MH發生反應，生成H2O和M，電極反應式為：4MH＋O2＋4e－=2H2O＋4M。.【答案】(1)4FeS2(s)＋11O2(g)=2Fe2O3(s)＋8SO2(g)H=－3408kJ·mol－1(2)SO2＋2H2O=H2SO4＋H2(3)促使平衡向右移動，有利于碘和氫氣的生成(4)①MH－e－＋OH－=H2O＋M②4MH＋O2＋4e－=2H2O＋4M16.（四川）(15分)甲、乙、丙、丁、戊為原子序數依次增大的短周期元素。甲、丙處于同一主族，丙、丁、戊處于同一周期，戊原子的最外層電子數是甲、乙、丙原子最外層電子數之和。甲、乙組成的成見氣體X能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍；戊的單質與X反應能生成乙的單質，同時生成兩種溶于水均呈酸性的化合物Y和Z，0.1mol/L的Y溶液pH＞1；丁的單質既能與丙元素最高價氧化物的水化物的溶液反應生成鹽L也能與Z的水溶液反應生成鹽；丙、戊可組成化合物M。請回答下列問題：=1\*GB2⑴戊離子的結構示意圖為_______。=2\*GB2⑵寫出乙的單質的電子式：_______。=3\*GB2⑶戊的單質與X反應生成的Y和Z的物質的量之比為2:4，反應中被氧化的物質與被還原的物質的物質的量之比為________。=4\*GB2⑷寫出少量Z的稀溶液滴入過量L的稀溶液中發生反應的離子方程式：_________。=5\*GB2⑸按右圖電解M的飽和溶液，寫出該電解池中發生反應的總反應方程式：_______。將充分電解后所得溶液逐滴加入到酚酞試液中，觀察到得現象是__________。【解析】甲、乙組成的常見氣體X能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，則X是NH3，甲是H，乙是N。甲、丙處于同一主族，并且丙的原子序數大于N，則丙是Na。根據戊原子的最外層電子數是甲、乙、丙原子的最外層電子數之和，則戊原子最外層電子數=1＋1＋5=7，則戊是Cl。戊的單質是Cl2，與NH3反應生成乙的單質N2和NH4Cl、HCl；并且0.1mol·L－1的Y溶液的pH＞1，則Y是NH4Cl，Z是HCl。丁的單質能與NaOH溶液反應，也能與HCl水溶液反應，則丁是Na，生成的鹽L是NaAlO2。丙、戊組成的化合物M為NaCl。(1)Cl－的結構示意圖為：。(2)乙單質N2的電子式為：(3)NH3與Cl2反應的化學方程式：4NH3＋3Cl2=N2＋2NH4Cl＋4HCl，在反應中氨氣做還原劑，氯氣做氧化劑，被氧化的物質與被還原的物質之比為：2:3。(4)將少量的鹽酸滴入過量NaAlO2溶液中發生反應的離子方程式為：AlO＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓。(5)按右圖電解飽和氯化鈉溶液，反應的方程式為：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。電解后得到NaOH溶液，滴入酚酞溶液中，觀察到溶液變紅。【答案】(1)(2)(3)2:3⑷AlO＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓(5)2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑酚酞溶液溶液變紅17.（天津）（14分）工業廢水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—，它們會對人類及生態系統產生很大的傷害，必須進行處理。常用的處理方法有兩種。方法1：還原沉淀法該法的工藝流程為其中第①步存在平衡：2CrO42—（黃色）+2H+Cr2O72—（橙色）+H2O（1）若平衡體系的pH=2，則溶液顯色.（2）能說明第①步反應達平衡狀態的是。a．Cr2O72—和CrO42—的濃度相同b．2v(Cr2O72—)=v(CrO42—)c．溶液的顏色不變（3）第②步中，還原1molCr2O72—離子，需要________mol的FeSO4·7H2O。（4）第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH—(aq)常溫下，Cr(OH)3的溶度積Ksp＝c(Cr3+)·c3(OH—)＝10-32，要使c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH應調至。方法2：電解法該法用Fe做電極電解含Cr2O72—的酸性廢水，隨著電解進行，在陰極附近溶液pH升高，產生Cr(OH)3沉淀。（5）用Fe做電極的原因為。（6）在陰極附近溶液pH升高的原因是（用電極反應解釋）。溶液中同時生成的沉淀還有。解析：（1）pH=2說明溶液顯酸性，平衡向正反應方向移動，Cr2O72—的濃度會增大，所以溶液顯橙色；（2）在一定條件下的可逆反應里，當正反應速率和逆反應速率相等，反應物的濃度與生成物的濃度不再改變時，該可逆反應就到達化學平衡狀態，因此選項a不正確；在任何情況下Cr2O72—和CrO42—的反應速率之比總是滿足1：2，因此選項b也不正確；溶液顏色不再改變，這說明Cr2O72—和CrO42—的濃度不再發生改變，因此可以說明反應已經達到化學平衡狀態，c正確。（3）Cr2O72—中Cr的化合價是+6價，所以1molCr2O72—被還原轉移2×（6－3）＝6mol電子；Fe2+被氧化生成Fe3+，轉移1個電子，因此根據得失電子守恒可知需要FeSO4·7H2O的物質的量為6mol；（4）由溶度積常數的表達式Ksp＝c(Cr3+)·c3(OH—)＝10-32可知，當c(Cr3+)＝10-5mol/L時，c(OH—)＝10-9mol/L，所以pH＝5。（5）Cr2O72—要生成Cr(OH)3沉淀，必需有還原劑，而鐵做電極時，在陽極上可以失去電子產生Fe2+，方程式為Fe－2e－＝Fe2+。（6）在電解池中陽離子在陰極得到電子，在溶液中由于H+得電子得能力強于Fe2+的，因此陰極是H+放電，方程式為2H++2e－＝H2↑，隨著電解的進行，溶液中的H+濃度逐漸降低，水的電離被促進，OH－濃度逐漸升高。由于Fe2+被Cr2O72—氧化生成Fe3+，當溶液堿性達到一定程度時就會產生Fe(OH)3沉淀。答案：（1）橙（2）c（3）6（4）5（5）陽極反應為Fe－2e－＝Fe2+，提供還原劑Fe2+（6）2H++2e－＝H2↑Fe(OH)318.（重慶）（14分）臭氧是一種強氧化劑，常用于消毒、滅菌等。（1）O3與KI溶液反應生成的兩種單質是___________和_________。（填分子式）（2）O3在水中易分解，一定條件下，O3的濃度減少一半所需的時間（t）如題29表所示。已知：O3的起始濃度為0.0216mol/L。①pH增大能加速O3分解，表明對O3分解起催化作用的是___________.②在30°C、pH=4.0條件下，O3的分解速率為__________mol/(L·min)。③據表中的遞變規律，推測O3在下列條件下分解速率依次增大的順序為______.（填字母代號）a.40°C、pH=3.0b.10°C、pH=4.0c.30°C、pH=7.0（3）O3可由臭氧發生器（原理如題29圖）電解稀硫酸制得。①圖中陰極為_____(填“A”或“B”)，其電極反應式為_____。②若C處通入O2，則A極的電極反應式為_____.③若C處不通入O2，D、E處分別收集到xL和有yL氣體(標準情況)，則E處收集的氣體中O3所占的體積分數為_____。(忽略O3的分解)。答案：（1）O2I2（2）①OH－；②1.00×10－4③b、a、c（3）①2H＋＋2e－=H2↑②O2＋4H＋＋4e－＝2H2O；【解析】（1）臭氧具有強氧化性，能夠將KI中的I－氧化為碘單質，此反應中共有三種元素，其中K單質具有強還原性，因此不可能得到此單質，所以確定為得到氧氣。（2）①pH越大，OH－濃度越大，判斷起催化作用的離子為OH－。②由表格可知，題目給定條件下所用時間為108min，而臭氧濃度減少為原來的一半，即有臭氧分解，速率為③所用時間越短，說明反應速率越快，因此確定溫度越高，pH越大，反應速率越快，且溫度對速率的影響較大些。（3）①電解硫酸時，溶液中的OH－發生氧化反應生成氧氣和臭氧，因此產生氧氣和臭氧的一極為陽極，根據裝置中電極B處產生臭氧，則說明電極B為陽極，則A為陰極，硫酸溶液中的H＋在陰極放電生成氫氣。②若C處通入氧氣，則A極上產生的氫氣與氧氣反應生成水。③D處得到氫氣，E處生成氧氣和臭氧，每生成1molH2，可得到2mol電子，生成xL氫氣時，得到電子的物質的量為，每生成1molO2，可失去4mol電子，每生成1molO3，可失去6mol電子，根據得失電子守恒得，生成氧氣和臭氧的體積共yL，則，因此。③【2010高考試題】1．（2010全國卷1）右圖是一種染料敏化太陽能電池的示意圖。電池的一個點極由有機光敏燃料（S）涂覆在納米晶體表面制成，另一電極由導電玻璃鍍鉑構成，電池中發生的反應為：（激發態）下列關于該電池敘述錯誤的是：A．電池工作時，是將太陽能轉化為電能B．電池工作時，離子在鍍鉑導電玻璃電極上放電C．電池中鍍鉑導電玻璃為正極D．電池的電解質溶液中I-和I3-的濃度不會減少【解析】B選項錯誤，從示意圖可看在外電路中電子由負極流向正極，也即鍍鉑電極做正極，發生還原反應：I3-+2e-=3I-；A選項正確，這是個太陽能電池，從裝置示意圖可看出是個原電池，最終是將光能轉化為化學能，應為把上面四個反應加起來可知，化學物質并沒有減少；C正確，見B選項的解析；D正確，此太陽能電池中總的反應一部分實質就是：I3-氧化還原3I-的轉化（還有I2+I-I3-），另一部分就是光敏有機物從激發態與基態的相互轉化而已，所有化學物質最終均不被損耗！氧化還原【答案】B2.（2010浙江卷）Li-Al/FeS電池是一種正在開發的車載電池，該電池中正極的電極反應式為：2Li++FeS+2e-＝Li2S+Fe有關該電池的下列中，正確的是Li-Al在電池中作為負極材料，該材料中Li的化合價為+1價該電池的電池反應式為：2Li+FeS＝Li2S+Fe負極的電極反應式為Al-3e-=Al3+充電時，陰極發生的電極反應式為：解析：本題涵蓋電解池與原電池的主體內容，涉及電極判斷與電極反應式書寫等問題。根據給出的正極得電子的反應，原電池的電極材料Li-Al/FeS可以判斷放電時（原電池）負極的電極反應式為Al-3e-=Al3+。A、Li和Al分別是兩極材料。B、應有Al的參加。D、應當是陽極失電子反應。答案：C3.（2010廣東理綜卷）23.銅鋅原電池（如圖9）工作時，下列敘述正確的是A正極反應為：Zn—2e-=Zn2+B電池反應為：Zn+Cu2+=Zn2++CUC在外電路中，電子從負極流向正極D鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液解析：Zn是負極，故A錯；電池總反應和沒有形成原電池的氧化還原反應相同，故B正確；根據閉合回路的電流方向，在外電路中，電子由負極流向正極，故C正確；在溶液中，陽離子往正極移動，故D錯誤。答案：BC4.（2010安徽卷）11.某固體酸燃料電池以CaHSO4固體為電解質傳遞H＋，其基本結構見下圖，電池總反應可表示為：2H2＋O2＝2H2O，下列有關說法正確的是A.電子通過外電路從b極流向a極B.b極上的電極反應式為：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－C.每轉移0.1mol電子，消耗1.12L的H2D.H＋由a極通過固體酸電解質傳遞到b極答案：D解析：首先明確a為負極，這樣電子應該是通過外電路由a極流向b，A錯；B選項反應應為O2+4e-+4H+=2H2O;C沒有告知標準狀況。5.（2010福建卷）11．鉛蓄電池的工作原理為：研讀右圖，下列判斷不正確的是A．K閉合時，d電極反應式：B．當電路中轉移0．2mol電子時，I中消耗的為0．2molC．K閉合時，II中向c電極遷移D．K閉合一段時間后，II可單獨作為原電池，d電極為正極【解析】K閉合時Ⅰ為電解池，Ⅱ為電解池，Ⅱ中發生充電反應，d電極為陽極發生氧化反應，其反應式為PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-所以A正確。在上述總反應式中，得失電子總數為2e-，當電路中轉移0．2mol電子時，可以計算出Ⅰ中消耗的硫酸的量為0．2mol，所以B對。K閉合一段時間，也就是充電一段時間后Ⅱ可以作為原電池，由于c表面生成Pb，放電時做電源的負極，d表面生成PbO2，做電源的正極，所以D也正確。K閉合時d是陽極，陰離子向陽極移動，所以C錯。答案：C6.（2010江蘇卷）8．下列說法不正確的是A．鉛蓄電池在放電過程中，負極質量減小，正極質量增加B．常溫下，反應不能自發進行，則該反應的C．一定條件下，使用催化劑能加快反應速率并提高反應物的平衡轉化率D．相同條件下，溶液中、、的氧化性依次減弱【答案】AC【解析】本題主要考查的是相關的反應原理。A項，鉛蓄電池在放電過程中，負極反應為其質量在增加；B項，該反應是典型的吸熱反應，在常溫下不能自發進行；C項，催化劑能改變反應速率，不一定加快，同時它不能改變轉化率；D項，可知的氧化性大于，綜上分析可知，本題選AC項。7.（2010江蘇卷）11．右圖是一種航天器能量儲存系統原理示意圖。下列說法正確的是A．該系統中只存在3種形式的能量轉化B．裝置Y中負極的電極反應式為：C．裝置X能實現燃料電池的燃料和氧化劑再生D．裝置X、Y形成的子系統能實現物質的零排放，并能實現化學能與電能間的完全轉化【答案】C【解析】本題主要考查的是電化學知識。A項，在該裝置系統中，有四種能量轉化的關系，即太陽能、電能、化學能和機械能之間的相互轉化；B項，裝置Y為氫氧燃料電池，負極電極反應為H2-2e-+2OH-=2H2O；C項，相當于用光能電解水，產生H2和O2，實現燃料（H2）和氧化劑（O2）的再生；D項，在反應過程中，有能力的損耗和熱效應的產生，不可能實現化學能和電能的完全轉化。綜上分析可知，本題選C項。8.（2010天津卷）7．（14分）X、Y、Z、L、M五種元素的原子序數依次增大。X、Y、Z、L是組成蛋白質的基礎元素，M是地殼中含量最高的金屬元素。回答下列問題：⑴L的元素符號為________；M在元素周期表中的位置為________________；五種元素的原子半徑從大到小的順序是____________________（用元素符號表示）。⑵Z、X兩元素按原子數目比l∶3和2∶4構成分子A和B，A的電子式為___，B的結構式為____________。⑶硒（se）是人體必需的微量元素，與L同一主族，Se原子比L原子多兩個電子層，則Se的原子序數為_______，其最高價氧化物對應的水化物化學式為_______。該族2~5周期元素單質分別與H2反應生成lmol氣態氫化物的反應熱如下，表示生成1mol硒化氫反應熱的是__________（填字母代號）。a．+99.7mol·L－1b．+29.7mol·L－1c．－20.6mol·L－1d．－241.8kJ·mol－⑷用M單質作陽極，石墨作陰極，NaHCO3溶液作電解液進行電解，生成難溶物R，R受熱分解生成化合物Q。寫出陽極生成R的電極反應式：______________；由R生成Q的化學方程式：_______________________________________________。解析：(1)X、Y、Z、L是組成蛋白質的四種元素且原子序數依次增大，故分別為：H、C、N、O元素；M是地殼中含量最高的元素，為Al，其在周期表的位置為第3周第ⅢA族；再根據五種元素在周期表的位置，可知半徑由大到小的順序是：Al＞C＞N＞O＞H。(2)N和H1：3構成的分子為NH3，電子式為；2：4構成的分子為N2H4，其結構式為。(3)Se比O多兩個電子層，共4個電子層，1→4電子層上的電子數分別為：2、8、18、6，故其原子序數為34；其最高價氧化物對應的水化物的化學式類似H2SO4，為H2SeO4。非金屬性越強，與氫氣反應放出的熱量越多，故2→5周期放出的熱量依次是：d、c、b、a，則第四周期的Se對應的是b。(4)Al作陽極失去電子生成Al3+，Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO2，2Al(OH)3Al2O3+3H2O。答案：(1)O第三周第ⅢA族Al＞C＞N＞O＞H(2)(3)34H2SeO4b(4)Al-3e-Al3+Al3++3HCO3-==Al(OH)3+3CO22Al(OH)3Al2O3+3H2O。命題立意：本題以元素的推斷為背景，綜合考查了元素符號的書寫、元素位置的判斷和原子半徑大小的比較；考查了電子式、結構式的書寫，元素周期律，和電極反應式、化學方程式的書寫，是典型的學科內綜合試題。9.（2010山東卷）29．（12分）對金屬制品進行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。（1）以下為鋁材表面處理的一種方法：①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時常有氣泡冒出，原因是______（用離子方程式表示）。為將堿洗槽液中鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的______．。a．NH3b．CO2c．NaOHd．HNO②以鋁材為陽極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應為____。取少量廢電解液，加入NaHCO，溶液后產生氣泡和白色沉淀，產生沉淀的原因是_____。（2）鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時用銅而不用石墨作陽極的原因是______。（3）利用右圖裝置，可以模擬鐵的電化學防護。若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關K應置于______處。若X為鋅，開關K置于M處，該電化學防護法稱為_______。解析：(1)①冒氣泡的原因是Al與NaOH反應了，方程式為：2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2；使Al(OH)4-生成沉淀，最好是通入CO2，加HNO3的話，沉淀容易溶解。②陽極是Al發生氧化反應，要生成氧化膜還必須有H2O參加，故電極反應式為：2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+；加入NaHCO3溶液后產生氣泡和白色沉淀，是由于廢電解液中含有Al3+，和HCO3-發生了互促水解。(2)電鍍時，陽極Cu可以發生氧化反應生成Cu2+。(3)鐵被保護，可以是做原電池的負極，或者電解池的陰極，故若X為碳棒，開關K應置于N處，Fe做陰極受到保護；若X為鋅，開關K置于M處，鐵是做負極，稱為犧牲陽極保護法。答案：（1）①2Al+2OH-+4H2O==2Al(OH)4-+3H2；c②2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+；因為Al3+和HCO3-發生了互促水解；Al3++3HCO3-==Al(OH)3↓+CO2↑(2)陽極Cu可以發生氧化反應生成Cu2+(3)N犧牲陽極保護法。10.（2010安徽卷）27.（14分）鋰離子電池的廣泛應用使回收利用鋰貨源成為重要課題：某研究性學習小組對廢舊鋰離子電池正極材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在鋁箔上）進行資源回收研究，設計實驗流程如下：（1）第②步反應得到的沉淀X的化學式為。（2）第③步反應的離子方程式是。（3）第④步反應后，過濾Li2CO3所需的玻璃儀器有。若過濾時發現濾液中有少量渾濁，從實驗操作的角度給出兩種可能的原因：、。（4）若廢舊鋰離子電池正極材料含LiNB2O4的質量為18.1g第③步反應中加入20.0mL3.0mol·L-1的H2SO4溶液。定正極材料中的鋰經反應③和④完全為Li2CO3,剩至少有Na2CO3參加了反應。答案：（1）Al(OH)3(2)4LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O(3)漏斗玻璃棒燒杯；濾紙破損、濾液超過濾紙邊緣等（4）5.3解析：第一步就是鋁溶解在氫氧化鈉溶液中第二步就是偏鋁酸鈉與二氧化碳生成氫氧化鋁，第三步是氧化還原反應，注意根據第一步反應LiMn2O4不溶于水。第（4）小題計算時要通過計算判斷出硫酸過量。11.（2010四川理綜卷）27．(16分)碘被稱為“智力元素”，科學合理地補充碘可防止碘缺乏病。碘酸鉀(KIO3)是國家規定的食鹽加碘劑，它的晶體為白色，可溶于水。碘酸鉀在酸性介質中與過氧化氫或碘化物作用均生成單質碘。以碘為原料，通過電解制備碘酸鉀的實驗裝置如右圖所示。請回答下列問題：(1)碘是(填顏色)固體物質，實驗室常用方法來分離提純含有少量雜質的固體碘。(2)電解前，先將一定量的精制碘溶于過量氫氧化鉀溶液，溶解時發生反應：3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，將該溶液加入陽極區。另將氫氧化鉀溶液加入陰極區，電解槽用水冷卻。電解時，陽極上發生反應的電極反應式為；陰極上觀察到的實驗現象是。(3)電解過程中，為確定電解是否完成，需檢驗電解液中是否有I—。請設計一個檢驗電解液中是否有I—的實驗方案，并按要求填寫下表。要求：所需藥品只能從下列試劑中選擇，實驗儀器及相關用品自選。試劑：淀粉溶液、碘化鉀淀粉試紙、過氧化氫溶液、稀硫酸。實驗方法實驗現象及結論(4)電解完畢，從電解液中得到碘酸鉀晶體的實驗過程如下：步驟②的操作名稱是，步驟⑤的操作名稱是。步驟④洗滌晶體的目的是。答案：（1）紫黑色升華（2）有氣泡產生（3）實驗方法實驗現象及結論取少量陽極區電解液于試管中，加稀硫酸酸化后加入幾滴淀粉試液，觀察是否變藍。如果不變藍，說明無。（如果變藍，說明有。）（4）冷卻結晶干燥洗去吸附在碘酸鉀晶體上的氫氧化鉀等雜質解析：（1）考查物質的物理性質，較容易。（2）陽極發生氧化反應失電子。陰極區加入氫氧化鉀溶液，電解氫氧化鉀實質是電解水。（3）考查I-的檢驗此題借助與碘單質遇淀粉變藍色這一特性，要設法將碘離子轉化為碘單質。（4）考查實驗的基本操作。要求考生對整個流程分析透徹。12.（2010重慶卷）29．（14分）釩（V）及其化合物廣泛應用于工業催化、新材料和新能源等領域．（1）V2O5是接觸法制硫酸的催化劑．①一定條件下，與空氣反映tmin后，和物質的量濃度分別為amol/L和bmol/L,則起始物質的量濃度為mol/L；生成的化學反應速率為mol/(L·min)．=2\*GB3②工業制硫酸，尾氣用_______吸收．（2）全釩液流儲能電池是利用不同價態離子對的氧化還原反應來實現化學能和電能相互轉化的裝置，其原理如題29圖所示．=1\*GB3①當左槽溶液逐漸由黃變藍，其電極反應式為．=2\*GB3②充電過程中，右槽溶液顏色逐漸由色變為色．=3\*GB3③放電過程中氫離子的作用是和；充電時若轉移的電子數為3.011023個，左槽溶液中n(H+)的變化量為．答案：（1）①；②氨水（2）①②綠紫③參與正極反應;通過交換膜定向移動使電流通過溶液；0.5mol【解析】本題考查以釩為材料的化學原理題，涉及化學反應速率和電化學知識。由S守恒可得，的起始濃度為（a+b）mol/L。的速率為單位時間內濃度的變化，即b/tmol/(L﹒min)。可以用堿性的氨水吸收。①左槽中，黃變藍即為生成，V的化合價從+5降低為+4，得一個電子，0原子減少，從圖中知，其中發生了移動，參與反應，由此寫成電極反應式。②作為原電池，左槽得電子，而右槽失電子。充電作為電解池處理，有槽中則為得電子，對應化合價降低，即為生成，顏色由綠生成紫。③由電極反應式知，參與了反應。溶液中離子的定向移動可形成電流。n=N/NA=3.01×/6.02×=0.5mol。【2009高考試題】1、（上海）13．右圖裝置中，U型管內為紅墨水，a、b試管內分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時間。下列有關描述錯誤的是A．生鐵塊中的碳是原電池的正極B．紅墨水柱兩邊的液面變為左低右高C．兩試管中相同的電極反應式是：D．a試管中發生了吸氧腐蝕，b試管中發生了析氫腐蝕【答案】B【解析】生鐵塊在食鹽水和氯化銨溶液中均能形成原電池，生鐵塊中的碳為正極，鐵為負極，電極反應式為，所以A、C對。其中氯化銨溶液顯酸性，發生析氫腐蝕，而食鹽水顯中性，發生吸氧腐蝕，所以相同條件下，析氫腐蝕的速率幣吸氧腐蝕的快，所以紅墨水兩邊液面左高右低，所以B錯D對。2、（海南）15．(9分)Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4—SOCl2。電池的總反應可表示為：4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2。請回答下列問題：(1)電池的負極材料為，發生的電極反應為；(2)電池正極發生的電極反應為；(3)SOCl2易揮發，實驗室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，實驗現象是，反應的化學方程式為；(4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進行，原因是。【答案】【答案】(1)鋰Li—e—=Li+；(2)2SOCl2+4e—=4Cl—+S+SO2(3)出現白霧，有剌激性氣味的氣體生成SOCl2+H2O=2HCl↑+SO2↑(4)鋰是活潑金屬，易與水、氧等反應，SOCl2也可與水反應【解析】(1)Li在電池反應中失電子,根據電子流出的一極是負極,故Li是負極,發生的電極反應式為Li—e—=Li+；(2)SOCl2電池反應中得電子為正極反應物，其電極反應式為2SOCl2+4e—=4Cl—+S+SO2(3)SOCl2與水強烈水解生成二氧化硫和HCl，HCl與水形成大量的白霧，故出現白霧同時聞到剌激性氣味的氣體生成。反應的化學方程式為SOCl2+H2O=2HCl↑+SO2↑(4)由于鋰是活潑的金屬與水、氧等反應，SOCl2能與水反應，所以組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進行。3、（廣東）10．出土的錫青銅（銅錫合金）文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說法正確的是A．錫青銅的熔點比純銅高B．在自然環境中，錫青銅中的錫對銅起保護作用C．錫青銅文物在潮濕環境中的腐蝕比干燥環境中快D．生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學腐蝕過程，但不是化學反應過程【答案】BC【解析】錫青銅合金具有合金的特性，熔點比任何一種純金屬的低，A錯；由于錫的活潑性強于銅，故在形成電化學腐蝕時，錫對