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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—H2SO4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(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)式，掌握原電池的工作原理。
2．化學(xué)電源中電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)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；②O2?在水溶液中不存在，在酸性環(huán)境中結(jié)合H+，生成H2O，在中性或堿性環(huán)境中結(jié)合H2O，生成OH?；③若已知總反應(yīng)式時(shí)，可先寫(xiě)出較易書(shū)寫(xiě)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(xiě)出的一極的電極反應(yīng)式，即得較難寫(xiě)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CuCl2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(shū)寫(xiě)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(shū)寫(xiě)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?>Br?>Cl?>OH?(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+>Zn2+>H+ (水)>Al3+>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)題應(yīng)該用質(zhì)量守恒法分析。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CuSO4溶液，Cu2+完全放電之前，可加入CuO或CuCO3復(fù)原，而Cu2+完全放電之后，應(yīng)加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3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(jiàn)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)可充電電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1 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(shū)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。
④Cu極上有H2產(chǎn)生。
⑤若有1mol電子流過(guò)導(dǎo)線，則產(chǎn)生H2為0.5mol。
⑥正極的電極反應(yīng)式為Zn-2e-===Zn2+。
A．①②③ B．③④⑤ C．④⑤⑥ D．②③④
【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。
③電子流動(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。
④Cu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1mol電子流過(guò)導(dǎo)線，則2mol氫離子得電子產(chǎn)生0.5mol H2，⑤描述正確。
⑥負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn-2e-===Zn2+，⑥描述錯(cuò)誤。
綜上所述，答案為B。

判斷原電池正、負(fù)極的五種方法

注意：原電池的正極和負(fù)極與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)，不要形成活潑電極一定作負(fù)極的思維定式。
考向二 鹽橋原電池

典例2 下列關(guān)于原電池的敘述正確的是（　　）
A．在外電路中，電流由銅電極流向銀電極
B．正極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－=Cu
C．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作
D．將銅片直接浸入硝酸銀溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同
【答案】D
【分析】由示意圖可知，Cu為原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋，Ag為正極，電極反應(yīng)式為2Ag＋＋2e－=2Ag。
【詳解】
A.電子是由負(fù)極流向正極，電流的移動(dòng)方向和電子的移動(dòng)方向相反，電流由正極流向負(fù)極，則電流由銀電極流向銅電極，故A錯(cuò)誤；
B.Ag為正極，電極反應(yīng)式為2Ag＋＋2e－=2Ag，故B錯(cuò)誤；
C.鹽橋起到了傳導(dǎo)離子、形成閉合回路的作用，若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中取出鹽橋，原電池不能形成閉合回路，不能繼續(xù)工作故C錯(cuò)誤；
D.將銅片直接浸入硝酸銀溶液和原電池反應(yīng)均為銅與銀離子發(fā)生置換反應(yīng)生成銀，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)相同，故D正確；故選D。

考向三 判斷金屬的活潑性及反應(yīng)速率

典例3 有a、b、c、d四個(gè)金屬電極，有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置及部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：
實(shí)驗(yàn)裝置




部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
a極質(zhì)量減小，b極質(zhì)量增大
b極有氣體產(chǎn)生，c極無(wú)變化
d極溶解，c極有氣體產(chǎn)生
電流從a極流向d極
由此可判斷這四種金屬的活動(dòng)性順序是（ ）
A． B． C． D．
【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)生電化學(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】
裝置一：a極質(zhì)量減小，則a為負(fù)極，失電子被氧化；b極質(zhì)量增大，則得電子析出，故金屬活動(dòng)性：。
裝置二：金屬b、c未用導(dǎo)線連接，不能形成閉合回路，不是原電池，b極有氣體產(chǎn)生，c極無(wú)變化，故金屬活動(dòng)性：。
裝置三：d極溶解，則d為負(fù)極；c極有氫氣產(chǎn)生，則c為正極，故金屬活動(dòng)性：。
裝置四：電流從a極流向d極，則d為負(fù)極、a為正極，故金屬活動(dòng)性：。綜上，金屬活動(dòng)性：，故選D。
考向四 設(shè)計(jì)原電池

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)，下列化學(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．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH>0
b．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH化學(xué)腐蝕>有防腐措施的腐蝕。
②對(duì)同一金屬來(lái)說(shuō)，在不同溶液中腐蝕速率的快慢：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)極的陰極保護(hù)法。
考向十三 析氫腐蝕和吸氧腐蝕

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（ ）
A． B． C． D．
【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)速率沒(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)誤；
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A。
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6.4 g，則電路通過(guò)電子為0.2 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Cu2+得到電子變?yōu)镃u單質(zhì)附著在陰極上，若純銅片增重6.4 g，則產(chǎn)生Cu的物質(zhì)的量是0.1 mol，由于Cu是+2價(jià)金屬，因此電路通過(guò)電子為0.2 mol，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
【詳解】
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)生還原反應(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)論是活性電極還是惰性電極，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，、均為惰性電極。下列敘述不正確的是( )

A．極是負(fù)極，該電極上發(fā)生氧化反應(yīng)
B．電池總反應(yīng)為
C．極電極反應(yīng)式為
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】
該裝置為氫氧燃料電池，總反應(yīng)為，通氫氣的一極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，通氧氣的一極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，考慮到堿性環(huán)境，正極反應(yīng)式為，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，據(jù)此解題。
【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；
B．該裝置為氫氧燃料電池，總反應(yīng)為，故B正確；
C．b電極反應(yīng)式中得到電子寫(xiě)成失去電子，應(yīng)為：，故C錯(cuò)誤；
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L(zhǎng)i1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+C6(x＜1)。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)ixC6-xe-=xLi++C6
C．充電時(shí)，若轉(zhuǎn)移1 mol e-，石墨(C6)電極將增重7x g
D．充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iCoO2-xe-=Li1-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．Li1-xCoO2中Li顯+1價(jià)，氧顯-2價(jià)，則Co顯+(3+x)價(jià)，LixC6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)ixC6-xe-=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++C6+xe-=Lix C6，若轉(zhuǎn)移1 mol電子，石墨電極質(zhì)量增加7 g，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)i1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2，則充電時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iCoO2-xe-=Li1-xCoO2+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均為鉑電極，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+?AsO+I2+H2O，下列判斷正確的是

A．當(dāng)指針偏向右側(cè)時(shí)，C電極上的反應(yīng)式為I2+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2I--2e-=I2
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Fe-3e-=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)：2I--2e-=I2，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)：I2+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Fe-2e-=Fe2+，D錯(cuò)誤；
答案選B。



一、單選題
1．金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量、、、等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是(已知：氧化性)
A．電解后，電解槽底部的陽(yáng)極泥中含有和
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
C．陽(yáng)極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：
D．電解后，溶液中存在的金屬陽(yáng)離子只有和
【答案】A
【詳解】
A．已知：氧化性，則金屬性，電解時(shí)，粗鎳中鎳及比它活潑的金屬都溶解了，電解槽底部的陽(yáng)極泥中含有和，A正確；
B． 電解過(guò)程中，在陽(yáng)極，粗鎳中鎳及比它活潑的金屬都溶解了，陰極上只有金屬鎳析出，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；
C． 陰極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：，C錯(cuò)誤；
D． 電解后，溶液中存在的金屬陽(yáng)離子只有 、和，D錯(cuò)誤；
答案選A。
2．以CH4、O2、熔融Na2CO3組成的燃料電池電解制備N2O5，裝置如圖所示，右側(cè)池中隔膜僅允許H+通過(guò)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．石墨1上的電極反應(yīng)式為CH4+4-8e-=5CO2+2H2O
B．右側(cè)池中H+由Pt1極通過(guò)隔膜移向Pt2極
C．Pt1極上的電極反應(yīng)式為N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+
D．每制得1 mol N2O5，理論上消耗O2 11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)
【答案】D
【分析】
圖中左側(cè)裝置為燃料電池，通入CH4的一極為原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，通入氧氣氣體一極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2+4e-+2CO2=2，N2O5中氮元素的化合價(jià)是+5價(jià)，而硝酸中氮元素也是+5價(jià)。因此應(yīng)該在左側(cè)生成N2O5，即在陽(yáng)極區(qū)域生成，據(jù)電極反應(yīng)離子放電順序可知：陰極發(fā)生2H++2e-=H2↑的反應(yīng)，則陽(yáng)極為N2O4+2 -2e-═2N2O5.
【詳解】
A．石墨1為電池負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：CH4+4-8e-=5CO2+2H2O，故A正確；
B．右側(cè)池為電解質(zhì)，溶液中H+向陰極移動(dòng)，即由Pt1極通過(guò)隔膜移向Pt2極，故B正確；
C．Pt1極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+，故C正確；
D．根據(jù)得失電子守恒可知：O2～4e-～4N2O5，所以每制得1molN2O5，理論上消耗標(biāo)況下×22.4=5.6L，故D錯(cuò)誤；
故選：D。
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?＝H2↑
【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，F(xiàn)e變?yōu)镕e2+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)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：Zn-2e?＝Zn2+，D項(xiàng)錯(cuò)誤；
答案選D。
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
【詳解】
A．在銅鋅原電池中，鋅為負(fù)極，電極反應(yīng)式為：Zn-2e-=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，Cu-2e-=Cu2+，比金屬銅活潑的金屬鋅、鐵、鎳會(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Y2+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M。則這四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)? )
A．X＞Z＞Y＞M B．X＞Y＞Z＞M C．M＞Z＞X＞Y D．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H2放出，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+＜Y2+，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：Y＞M；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，鉑電極惰性電極，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。
7．圣路易斯大學(xué)研制的新型乙醇燃料電池，用能傳遞質(zhì)子()的介質(zhì)作溶劑，電池總反應(yīng)為，如圖是該電池的示意圖，下列說(shuō)法正確的是


A．b極為電池的負(fù)極
B．電池正極的電極反應(yīng)為：
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6mol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；
B．氧氣在正極得電子生成水，其電極反應(yīng)式為，故B正確；
C．a(chǎn)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；
D。負(fù)極反應(yīng)式為，電池工作時(shí)，1mol乙醇被氧化時(shí)有12mol電子轉(zhuǎn)移，故D錯(cuò)誤；
故選B。
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)1mol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值會(huì)減小
C．負(fù)極反應(yīng)為CH4+10OH-=CO+7H2O+8e-
D．電池總反應(yīng)為CH4+2O2=CO2+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)1mol甲烷失去8mol電子，故A正確；
B.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+10OH-=CO+7H2O+8e-，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+10OH-=CO+7H2O+8e-，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下，甲烷與氧氣反應(yīng)生成碳酸鈉和水，總反應(yīng)方程式為CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O，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：

(1)若X、Y都是惰性電極，a是CuCl2溶液，則Y電極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)______；
(2)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_(kāi)______；
(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AgNO3溶液，則X電極的電極反應(yīng)式為_(kāi)______；
(5)若X、Y都是惰性電極，a是H2SO4溶液，則電解后溶液的pH___(填“增大”“不變”或“減小”)
【答案】(1)2Cl--2e-=Cl2↑ (2) 2H++2e-=H2↑(或2H2O+2e-=H2↑+OH-) (3) 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】
(1)若X、Y都是惰性電極，a是CuCl2溶液，X電極連接電源的負(fù)極為陰極，Cu2+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Cl-失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)變?yōu)镃l2，則Y電極的電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑；
(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H2O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-=H2↑(或2H2O+2e-=H2↑+OH-)；
(3)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AgNO3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；
(5)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)镺2逸出，因此電解稀硫酸實(shí)質(zhì)上是電解H2O，則電解后硫酸溶液濃度增大，溶液中c(H+)增大，故電解后溶液的pH會(huì)減小。
10．依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示(鹽橋?yàn)槭⒂蠯NO3瓊脂的U形管)。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)電極X的材料是________；電解質(zhì)溶液Y是________(填化學(xué)式)；
(2)銀電極為電池的________極，其電極反應(yīng)為_(kāi)_______________________；
(3)鹽橋中的移向________溶液；
(4)正極增重21.6g，轉(zhuǎn)移電子數(shù)________。
【答案】(1)Cu AgNO3 (2) 正 Ag＋＋e－＝Ag (3) Cu(NO3)2 0.2NA
【分析】
根據(jù)題意，Cu化合價(jià)升高，失去電子，是原電池的負(fù)極，銀離子在正極得到電子，電解液為硝酸銀。
【詳解】
(1)左邊為負(fù)極，因此電極X的材料是Cu；電解質(zhì)溶液Y是AgNO3；故答案為：Cu；AgNO3。
(2)根據(jù)題意分析得到銀電極為電池的正極，其電極反應(yīng)為Ag＋＋e－＝Ag；故答案為：正；Ag＋＋e－＝Ag
(3)根據(jù)原電池離子移動(dòng)方向是“同性相吸”原理，鹽橋中的移向負(fù)極移動(dòng)即向Cu(NO3)2溶液；故答案為：Cu(NO3)2。
(4)根據(jù)正極Ag＋＋e－＝Ag，正極增重21.6g即物質(zhì)的量為，轉(zhuǎn)移電子數(shù)0.2NA；故答案為：0.2NA。
11．電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。如圖表示一個(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：

(1)若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則：
①電解池中X極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)______，在X極附近觀察到的現(xiàn)象是_______。電解液中向X極方向移動(dòng)的離子是_______。
②Y電極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)______。
(2)如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則：
①X電極的材料是_______，電極反應(yīng)式為_(kāi)______。
②Y電極的材料是_______，電極反應(yīng)式為_(kāi)______。
(3)某新型可充電電池，能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓，該電池的總反應(yīng)3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。
①放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)______；
②充電時(shí)Fe(OH)3發(fā)生_______反應(yīng)；(填“氧化”或“還原”)
③放電時(shí)1 mol K2FeO4發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)是_______。
【答案(1)】2H2O+2e-=2OH-+H2↑或2H++2e-=H2↑ 溶液變紅 Na+、H+ 2Cl--2e-=Cl2↑ (2) 精銅 Cu2++2e- =Cu 粗銅 Zn-2e- =Zn2+、Ni-2e- =Ni2+、Cu-2e- =Cu2+ (3) Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 氧化 1.806×1024
【詳解】
(1)X、Y都是惰性電極，X電極與電源的負(fù)極相連，則X極為陰極，Y極為陽(yáng)極。
①電解池中，在X極上H2O得電子生成OH-和H2，電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=2OH-+H2↑或2H++2e-=H2↑；在X極附近，溶液呈堿性，所以觀察到的現(xiàn)象是溶液變紅。電解液中向X極方向移動(dòng)的離子為陽(yáng)離子，則是Na+、H+。
②在Y電極上，Cl-失電子生成Cl2，電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑。答案為：2H2O+2e-=2OH-+H2↑或2H++2e-=H2↑；溶液變紅；Na+、H+；2Cl--2e-=Cl2↑；
(2)①X電極為陰極，材料是精銅，電極反應(yīng)式為Cu2++2e- =Cu。
②Y電極為陽(yáng)極，材料是粗銅，粗銅中含有的Fe、Ni、Cu都會(huì)失電子生成相應(yīng)的離子，電極反應(yīng)式為Zn-2e- =Zn2+、Ni-2e- =Ni2+、Cu-2e- =Cu2+。答案為：精銅；Cu2++2e- =Cu；粗銅；Zn-2e- =Zn2+、Ni-2e- =Ni2+、Cu-2e- =Cu2+；
(2)①放電時(shí)，在負(fù)極Zn失電子產(chǎn)物與OH-反應(yīng)生成Zn(OH)2，負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；
②充電時(shí)Fe(OH)3所在電極為陽(yáng)極，F(xiàn)e(OH)3失電子轉(zhuǎn)化為K2FeO4，發(fā)生氧化反應(yīng)；
③放電時(shí)K2FeO4轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，F(xiàn)e由+6價(jià)降低為+3價(jià)，則1 mol K2FeO4轉(zhuǎn)移電子數(shù)是3mol×6.02×1023mol-1=1.806×1024。答案為：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；氧化；1.806×1024。


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