易錯(cuò)點(diǎn)1 不理解原電池和電解池的形成條件
【分析】
1.原電池的概念及構(gòu)成條件
(1)概念和反應(yīng)本質(zhì)：原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其本質(zhì)是能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)
(2)原電池的形成條件
①能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)
②兩個(gè)金屬活動(dòng)性不同的電極(燃料電池的兩個(gè)電極可以相同)
③形成閉合回路，需滿足三個(gè)條件：
a.存在電解質(zhì)；b.兩電極直接或間接接觸；c.兩電極插入電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)中
2.電解池的構(gòu)成
(1)與電源相連的兩個(gè)電極：與電源正極相連的電極是陽(yáng)極，在陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)；與電源負(fù)極相連的電極是陰極，在陰極上發(fā)生還原反應(yīng)
(2)電解質(zhì)溶液(或熔融的電解質(zhì))
(3)形成閉合回路
易錯(cuò)點(diǎn)2 不會(huì)判斷原電池的正、負(fù)極
【分析】
沿導(dǎo)線
判斷原電池正、負(fù)極的5種方法
(1)根據(jù)電極反應(yīng)或總反應(yīng)方程式來(lái)判斷
作還原劑、失電子、化合價(jià)升高、發(fā)生氧化反應(yīng)的電極是負(fù)極
作氧化劑、得電子、化合價(jià)降低、發(fā)生還原反應(yīng)的電極是正極
(2)根據(jù)外電路中電子流向或電流方向來(lái)判斷
電子流出或電流流入的一極負(fù)極；電子流入或電流流出的一極正極
(3)根據(jù)內(nèi)電路(電解質(zhì)溶液中)中離子的遷移方向來(lái)判斷
陽(yáng)離子向正極移動(dòng)；陰離子向負(fù)極移動(dòng)
(4)根據(jù)原電池的兩電極材料來(lái)判斷
兩種金屬(或金屬與非金屬)組成的電極，若它們都與(或都不與)電解質(zhì)溶液?jiǎn)为?dú)能反應(yīng)，則較活潑的金屬作負(fù)極；若只有一種電極與電解質(zhì)溶液能反應(yīng)，則能反應(yīng)的電極作負(fù)極
(5)根據(jù)電極現(xiàn)象來(lái)判斷
工作后，電極質(zhì)量減少，說(shuō)明該電極金屬溶解，失去電子變成金屬離子，該電極為負(fù)極；電極質(zhì)量增加或不變，說(shuō)明溶液中的陽(yáng)離子在該電極放電生成金屬單質(zhì)或溶液中的陽(yáng)離子得電子，該電極為正極
易錯(cuò)點(diǎn)3 不會(huì)正確書寫原電池的電極反應(yīng)式
【分析】
1.電極反應(yīng)遵循的三個(gè)守恒
(1)得失電子守恒
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①失電子電荷數(shù)為＋m；得電子電荷數(shù)為－n
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②元素的化合價(jià)每升高一價(jià)，則元素的原子就會(huì)失去一個(gè)電子
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③元素的化合價(jià)每降低一價(jià)，則元素的原子就會(huì)得到一個(gè)電子
(2)電荷守恒：電極反應(yīng)左、右兩邊的正電荷和負(fù)電荷數(shù)相等
(3)原子守恒(質(zhì)量守恒)：電極反應(yīng)左、右兩邊同種原子的原子個(gè)數(shù)一定相等
2、電極反應(yīng)的書寫方法
(1)拆分法：針對(duì)比較簡(jiǎn)單的原電池可以采取拆分法，先確定原電池的正、負(fù)極，列出正、負(fù)極上反應(yīng)的物質(zhì)，并標(biāo)出相同數(shù)目電子的得失
a．寫出原電池的總反應(yīng)，如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
b．把總反應(yīng)按氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)拆分為兩個(gè)半反應(yīng)，注明正、負(fù)極，并依據(jù)質(zhì)量守恒、電荷守恒及電子得失守恒配平兩個(gè)半反應(yīng)：
正極：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
負(fù)極：Cu－2e－===Cu2＋
【微點(diǎn)撥】注意負(fù)極反應(yīng)生成的陽(yáng)離子與電解質(zhì)溶液中的陰離子是否共存。若不共存，則電解質(zhì)溶液中的陰離子應(yīng)寫入負(fù)極反應(yīng)式中
(2)加減法：正、負(fù)極反應(yīng)相加得到電池反應(yīng)的離子方程式。反之，若能寫出已知電池的總反應(yīng)的離子方程式，可以減去較易寫出的電極反應(yīng)式，從而得到較難寫出的電極反應(yīng)式
復(fù)雜電極反應(yīng)式===總反應(yīng)式—簡(jiǎn)單的電極反應(yīng)式
a．寫出總反應(yīng)，如Li＋LiMn2O4===Li2Mn2O4
b．寫出其中容易寫出的一個(gè)半反應(yīng)(正極或負(fù)極)，如
負(fù)極：Li－e－===Li＋
c．利用總反應(yīng)式與上述的一極反應(yīng)式相減，即得另一個(gè)電極的反應(yīng)式，即
正極：LiMn2O4＋Li＋＋e－===Li2Mn2O4
(3)“三步法”書寫電極反應(yīng)——按順序書寫：以“甲醇——氧氣——KOH溶液”為例
【微點(diǎn)撥】
①該法書寫電極是各寫各的電極，因此正負(fù)極電子數(shù)可能不相等，所以最后再用最小公倍數(shù)寫出總方程式
②若為酸性介質(zhì)，先補(bǔ)H+，另一邊補(bǔ)H2O；若為堿性介質(zhì)，先補(bǔ)OH—，另一邊補(bǔ)H2O
= 3 \* GB3 ③有機(jī)物中化合價(jià)處理方法：“氧－2，氫＋1，最后算碳化合價(jià)”，并且要注意溶液環(huán)境與產(chǎn)物之間的反應(yīng)，堿性環(huán)境下，C元素最終產(chǎn)物應(yīng)為CO32－
= 4 \* GB3 ④水溶液中不能出現(xiàn)O2－；堿性溶液反應(yīng)物、生成物中均無(wú)H+；酸性溶液反應(yīng)物、生成物中均無(wú)OH－，中性溶液反應(yīng)物中無(wú)H+ 和OH－
易錯(cuò)點(diǎn)4 電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷
【分析】
1.電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷
①陽(yáng)極產(chǎn)物的判斷：陽(yáng)極吸引的是陰離子，比較陰離子還原性的大小
首先看電極材料，是惰性電極還是活性電極，若陽(yáng)極材料為活性電極(Fe、Cu)等金屬，則陽(yáng)極反應(yīng)為電極材料失去電子，電極被溶解變成離子而進(jìn)入溶液，溶液中的陰離子不能失電子；若陽(yáng)極材料為惰性電極(Pt、石墨)，則根據(jù)陰離子的放電順序來(lái)判斷：
陽(yáng)極(陰離子放電順序)：金屬(Au、Pt除外)電極>S2－>SO32－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根離子
②陰極產(chǎn)物的判斷：陰極吸引的是陽(yáng)離子，比較陽(yáng)離子氧化性的大小
直接根據(jù)陽(yáng)離子的放電順序進(jìn)行判斷陽(yáng)離子放電順序
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸電離的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(指水電離的)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
2.陰、陽(yáng)極放電后的產(chǎn)物
易錯(cuò)點(diǎn)5 電解池中電解質(zhì)溶液的情況分析
【分析】
惰性電極電解電解質(zhì)溶液的情況分析
(1)電解溶質(zhì)
(2)電解溶質(zhì)和溶劑水，生成H2和堿
(3)電解溶質(zhì)和溶劑水，生成H2和堿
(4)電解溶劑水
易錯(cuò)點(diǎn)6 電解精煉銅過(guò)程中的除雜
【分析】
易錯(cuò)點(diǎn)7 析氫腐蝕和吸氧腐蝕的區(qū)別與判斷
【分析】
易錯(cuò)點(diǎn)8 有關(guān)電化學(xué)的計(jì)算
【分析】
1.計(jì)算類型
電解的相關(guān)計(jì)算包括兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算(如質(zhì)量、氣體的體積、某元素的化合價(jià)、溶液的pH及物質(zhì)的量濃度等)
2.電解計(jì)算的依據(jù)
(1)陽(yáng)極失去的電子數(shù)＝陰極得到的電子數(shù)
(2)串聯(lián)電路中通過(guò)各電解池的電子總數(shù)相等
(3)電源輸出的電子總數(shù)和電解池中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)相等
3.電解計(jì)算的方法
(1)根據(jù)電子守恒法計(jì)算：用于串聯(lián)電路、陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計(jì)算，其依據(jù)是電路上轉(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)式列比例式計(jì)算
(3)根據(jù)關(guān)系式計(jì)算：根據(jù)得失電子守恒的關(guān)系建立已知量與未知量之間的橋梁，建立計(jì)算所需的關(guān)系式
以通過(guò)4 ml e－為橋梁可構(gòu)建如下關(guān)系式：
(式中M為金屬，n為其離子的化合價(jià)數(shù)值)
易錯(cuò)點(diǎn)9 離子交換膜的類型和應(yīng)用
【分析】
1.離子交換膜的類型
(1)陽(yáng)離子交換膜——只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)，阻止陰離子和氣體通過(guò)
(2)陰離子交換膜——只允許陰離子和水分子通過(guò)，阻止陽(yáng)離子和氣體通過(guò)
(3)質(zhì)子交換膜——只允許H＋和水分子通過(guò)
2.離子交換膜類型的判斷——根據(jù)電解質(zhì)溶液呈電中性的原則，判斷膜的類型
1．（2022·廣東卷）以熔融鹽為電解液，以含和等的鋁合金廢料為陽(yáng)極進(jìn)行電解，實(shí)現(xiàn)的再生。該過(guò)程中
A．陰極發(fā)生的反應(yīng)為B．陰極上被氧化
C．在電解槽底部產(chǎn)生含的陽(yáng)極泥D．陽(yáng)極和陰極的質(zhì)量變化相等
【答案】C
【解析】根據(jù)電解原理可知，電解池中陽(yáng)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，該題中以熔融鹽為電解液，含和等的鋁合金廢料為陽(yáng)極進(jìn)行電解，通過(guò)控制一定的條件，從而可使陽(yáng)極區(qū)Mg和Al發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，分別生成Mg2+和Al3+，Cu和Si不參與反應(yīng)，陰極區(qū)Al3+得電子生成Al單質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)Al的再生，據(jù)此分析解答。
A．陰極應(yīng)該發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，實(shí)際上Mg在陽(yáng)極失電子生成Mg2+，A錯(cuò)誤；
B．Al在陽(yáng)極上被氧化生成Al3+，B錯(cuò)誤；
C．陽(yáng)極材料中Cu和Si不參與氧化反應(yīng)，在電解槽底部可形成陽(yáng)極泥，C正確；
D．因?yàn)殛?yáng)極除了鋁參與電子轉(zhuǎn)移，鎂也參與了電子轉(zhuǎn)移，且還會(huì)形成陽(yáng)極泥，而陰極只有鋁離子得電子生成鋁單質(zhì)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)守恒及元素守恒可知，陽(yáng)極與陰極的質(zhì)量變化不相等，D錯(cuò)誤；
故選C。
2．（2023·北京海淀·統(tǒng)考二模）甲、乙同學(xué)分別用如圖所示裝置驗(yàn)證鐵的電化學(xué)防腐原理，相同時(shí)間后繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)①：甲同學(xué)分別向Ⅰ、Ⅱ中Fe電極附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，Ⅰ中產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，Ⅱ中無(wú)沉淀。
實(shí)驗(yàn)②：乙同學(xué)分別?、?、Ⅱ中Fe電極附近溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，Ⅰ、Ⅱ中均無(wú)沉淀。
下列說(shuō)法正確的是
A．Ⅰ是犧牲陽(yáng)極保護(hù)法，正極反應(yīng)式為
B．Ⅱ?yàn)橥饧与娏麝帢O保護(hù)法，F(xiàn)e電極與外接電源的正極相連
C．由實(shí)驗(yàn)①中Ⅰ、Ⅱ現(xiàn)象的差異，推測(cè)K3[Fe(CN)6]在Ⅰ中氧化性強(qiáng)于Ⅱ
D．由實(shí)驗(yàn)可知，兩種保護(hù)法均能保護(hù)，且Ⅱ保護(hù)得更好
【答案】D
【解析】A．由圖可知，F(xiàn)e電極是正極，Zn電極是負(fù)極，屬于犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，由于電解質(zhì)溶液呈酸性，故正極上氫離子得電子，則正極的反應(yīng)為：2H++2e-═H2↑，A錯(cuò)誤；
B．外加電流陰極保護(hù)法中要保護(hù)的電極應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連，即Fe電極與外接電源的負(fù)極相連，B錯(cuò)誤；
C．由于Ⅰ中Fe電極與電解質(zhì)溶液直接接觸，會(huì)有少量的Fe直接與酸反應(yīng)生成Fe2+，與K3[Fe(CN)6]在Ⅰ、Ⅱ中的氧化性無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；
D．對(duì)比Ⅰ、Ⅱ現(xiàn)象的差異可知，兩種保護(hù)法均能保護(hù)Fe，且電解法保護(hù)的更好，即Ⅱ保護(hù)得更好，D正確；
故答案為：D。
3．（2022·廣東·模擬預(yù)測(cè)）習(xí)近平總書記提出我國(guó)要在2030年實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”， 2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和"。某科研小組用電化學(xué)方法將轉(zhuǎn)化為CO實(shí)現(xiàn)再利用，轉(zhuǎn)化的基本原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是
A．該裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
B．M上的電極反應(yīng)方程式為2H2O-4e-=O2↑+4H+
C．工作一段時(shí)間后，N電極室中的溶液pH增大
D．當(dāng)轉(zhuǎn)化2mlCO2時(shí)，外電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA
【答案】D
【解析】A．由圖可知，該裝置為原電池，能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，A正確；
B．M為電池的負(fù)極，在紫外光的作用下，水失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成O2，電極反應(yīng)方程式為2H2O-4e-=O2↑+4H+，B正確；
C．N為電池正極，電極反應(yīng)式為CO2+2H++2e-═CO+H2O，當(dāng)外電路轉(zhuǎn)移4ml電子時(shí)，有4mlH+從左室穿過(guò)交換膜到達(dá)右室，然后被CO2消耗，但溶液中水的量增加，因此N電極室的溶液pH增大，C正確；
D．電極反應(yīng)式為CO2+2H++2e-═CO+H2O，當(dāng)轉(zhuǎn)化2ml時(shí)，外電路轉(zhuǎn)移4ml電子，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4NA，D錯(cuò)誤；
答案選D。
4．（2022·安徽黃山·二模）羥基自由基(·OH)是自然界中氧化性僅次于氟的氧化劑。我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種能將苯酚氧化為CO2和H2O的原電池-電解池組合裝置(如下圖所示)，該裝置能實(shí)現(xiàn)發(fā)電、環(huán)保二位一體。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A．b極為負(fù)極，d極為陽(yáng)極
B．b電極區(qū)每產(chǎn)生3mlCO2，c電極區(qū)溶液質(zhì)量減輕14g
C．d電極的電極反應(yīng)式：H2O-e-=·OH+H+
D．工作時(shí)，如果II室中Na+、Cl? 數(shù)目都減小，則M為陽(yáng)離子交換膜
【答案】B
【解析】苯酚氧化為CO2和H2O的原電池中C6H6O CO2+H2O，發(fā)生了氧化反應(yīng)，作負(fù)極，c為陰極： 發(fā)生了還原反應(yīng)，作正極，d為陽(yáng)極。以此分析解答。
A. 根據(jù)上述分析可知：b極為負(fù)極，d極為陽(yáng)極，故A正確；
B. 根據(jù)上述分析可知：C6H6O 6CO24mle-，c極區(qū)2H+H2 2mle-。所以b電極區(qū)每產(chǎn)生3mlCO2，c電極產(chǎn)生1mlH2，d極質(zhì)子通過(guò)質(zhì)子交換膜進(jìn)入c極區(qū)，溶液質(zhì)量不會(huì)減輕14g，故B錯(cuò)誤；
C. 根據(jù)上述分析可知：d為陽(yáng)極，其電極的電極反應(yīng)式：H2O-e-=·OH+H+，故C正確；
D. 根據(jù)上述分析可知：a為正極，其電極的電極反應(yīng)式：7H2O++6 e-=2+8OH-，陰離子濃度增大，Na+透過(guò)M膜進(jìn)入a極區(qū)，所以M為陽(yáng)離子交換膜，故D正確；
故答案：B。
5．（2023·全國(guó)乙卷）室溫鈉-硫電池被認(rèn)為是一種成本低、比能量高的能源存儲(chǔ)系統(tǒng)。一種室溫鈉-硫電池的結(jié)構(gòu)如圖所示。將鈉箔置于聚苯并咪唑膜上作為一個(gè)電極，表面噴涂有硫黃粉末的炭化纖維素紙作為另一電極。工作時(shí)，在硫電極發(fā)生反應(yīng)：S8+e-→S，S+e-→S，2Na++S+2(1-)e-→Na2Sx
下列敘述錯(cuò)誤的是
A．充電時(shí)Na+從鈉電極向硫電極遷移
B．放電時(shí)外電路電子流動(dòng)的方向是a→b
C．放電時(shí)正極反應(yīng)為：2Na++S8+2e-→Na2Sx
D．炭化纖維素紙的作用是增強(qiáng)硫電極導(dǎo)電性能
【答案】A
【分析】由題意可知放電時(shí)硫電極得電子，硫電極為原電池正極，鈉電極為原電池負(fù)極。
【解析】A．充電時(shí)為電解池裝置，陽(yáng)離子移向陰極，即鈉電極，故充電時(shí)，Na+由硫電極遷移至鈉電極，A錯(cuò)誤；
B．放電時(shí)Na在a電極失去電子，失去的電子經(jīng)外電路流向b電極，硫黃粉在b電極上得電子與a電極釋放出的Na+結(jié)合得到Na2Sx，電子在外電路的流向?yàn)閍→b，B正確；
C．由題給的的一系列方程式相加可以得到放電時(shí)正極的反應(yīng)式為2Na++S8+2e-→Na2Sx，C正確；
D．炭化纖維素紙中含有大量的炭，炭具有良好的導(dǎo)電性，可以增強(qiáng)硫電極的導(dǎo)電性能，D正確；
故答案選A。
6．（2023·山東淄博·校聯(lián)考二模）微生物燃料電池碳氮聯(lián)合去除的氮轉(zhuǎn)化系統(tǒng)原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A．a(chǎn)極電勢(shì)低于b極
B．離子交換膜是質(zhì)子交換膜
C．a(chǎn)、b兩極生成和的物質(zhì)的量之比為5∶4
D．好氧微生物反應(yīng)器中反應(yīng)的離子方程式為
【答案】C
【解析】從圖分析，a電極上為乙酸根離子生成二氧化碳，失去電子，為負(fù)極反應(yīng)，b為正極。據(jù)此解答。
A．a(chǎn)為負(fù)極，b為正極，正極電極比負(fù)極高，A正確；
B．a(chǎn)的電極反應(yīng)為，b的電極反應(yīng)為，氫離子向正極移動(dòng)，故使用質(zhì)子交換膜膜，B正確；
C．根據(jù)ab電極反應(yīng)分析，電子守恒，則二氧化碳和氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量比為10:4=5:2，C錯(cuò)誤；
D．從圖分析，銨根離子和氧氣進(jìn)去反應(yīng)生成硝酸根離子，故反應(yīng)的離子方程式為：，D正確；
故選C。
7．（2023·新課標(biāo)卷）一種以和為電極、水溶液為電解質(zhì)的電池，其示意圖如下所示。放電時(shí)，可插入層間形成。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．放電時(shí)為正極
B．放電時(shí)由負(fù)極向正極遷移
C．充電總反應(yīng)：
D．充電陽(yáng)極反應(yīng)：
【答案】C
【分析】由題中信息可知，該電池中Zn為負(fù)極、為正極，電池的總反應(yīng)為。
【解析】A．由題信息可知，放電時(shí)，可插入層間形成，發(fā)生了還原反應(yīng)，則放電時(shí)為正極，A說(shuō)法正確；
B．Zn為負(fù)極，放電時(shí)Zn失去電子變?yōu)?，?yáng)離子向正極遷移，則放電時(shí)由負(fù)極向正極遷移，B說(shuō)法正確；
C．電池在放電時(shí)的總反應(yīng)為，則其在充電時(shí)的總反應(yīng)為，C說(shuō)法不正確；
D．充電陽(yáng)極上被氧化為，則陽(yáng)極的電極反應(yīng)為，D說(shuō)法正確；
綜上所述，本題選C。
8．（2023·山東濟(jì)寧·統(tǒng)考二模）某濃差電池的裝置如圖所示，該電池使用前先將K與M連接一段時(shí)間，K再與N連接，當(dāng)正負(fù)電極室中溶液的濃度相等時(shí)，電池將停止放電。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A．K與M連接時(shí)，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.1ml電子時(shí)，乙室溶液質(zhì)量減少17g
B．K與N連接時(shí)，甲室的電極反應(yīng)式為
C．若換成陽(yáng)離子交換膜，電池將不能正常使用
D．K分別與M、N連接時(shí)，在電解質(zhì)溶液中的移動(dòng)方向相反
【答案】B
【分析】濃度差電池是利用兩極電勢(shì)差實(shí)現(xiàn)兩個(gè)氧化還原半反應(yīng)，總反應(yīng)類似擴(kuò)散原理，最終兩池電解質(zhì)濃度將相等。該電池使用前先將K與M連接一段時(shí)間，開(kāi)關(guān)與M相連時(shí)，為電解池，左側(cè)甲室內(nèi)Ag電極為陽(yáng)極，右側(cè)乙室內(nèi)Ag電極為陰極，陽(yáng)極上Ag失去電子轉(zhuǎn)化為Ag+，陰極上Ag+得到電子轉(zhuǎn)化為Ag，硝酸根透過(guò)陰離子交換膜向陽(yáng)極移動(dòng)進(jìn)入左側(cè)，一段時(shí)間后，兩池中濃度不同；然后將K與N相連，裝置為原電池，左側(cè)甲室內(nèi)硝酸銀溶液濃度大，銀離子氧化性強(qiáng)，則銀離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，左側(cè)甲室內(nèi)Ag電極為正極，則右側(cè)乙室Ag電極為負(fù)極，硝酸根向負(fù)極移動(dòng)進(jìn)入乙室，據(jù)此回答；
【解析】A． 據(jù)分析，K與M連接時(shí)，右側(cè)乙室內(nèi)、硝酸根遷出，當(dāng)轉(zhuǎn)移1ml電子時(shí)，乙室溶液質(zhì)量減少(108+62)g=170g，則當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.1ml電子時(shí)，乙室溶液質(zhì)量減少17g，A正確；
B．K與N連接時(shí)為原電池，甲室為正極區(qū)，電極反應(yīng)式為，B不正確；
C．若換成陽(yáng)離子交換膜，若有1ml電子轉(zhuǎn)移，陽(yáng)極1ml Ag溶解、陰極析出1ml Ag，1ml Ag+透過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入乙室，則兩池中Ag+濃度將相同，開(kāi)關(guān)與N相連時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生電流、將不能正常使用，因此應(yīng)該選擇陰離子交換膜電池，C正確；
D．據(jù)分析，K分別與M、N連接時(shí)，在電解質(zhì)溶液中的移動(dòng)方向相反，D正確；
答案選B。
9．（2022·陜西西安·二模）據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，一種新型的微生物脫鹽電池的裝置如圖所示，關(guān)于該電池裝置說(shuō)法正確的是
A．Y為陰離子選擇性交換膜
B．左室溶液堿性增強(qiáng)
C．負(fù)極反應(yīng)是CH3COO- +2H2O-8e-=2CO2 ↑+7H+
D．轉(zhuǎn)移2 ml電子，海水脫去氯化鈉的質(zhì)量是58.5 g
【答案】C
【解析】A．原電池中陽(yáng)離子移向正極、陰離子移向負(fù)極，從而達(dá)到脫鹽的目的，因此Y為陽(yáng)離子交換膜，X為陰離子交換膜，A錯(cuò)誤；
B．由圖示可知，左室為負(fù)極，負(fù)極CH3COO-失電子生成二氧化碳，負(fù)極反應(yīng)式為：CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+，生成了氫離子，溶液堿性減弱，B錯(cuò)誤；
C．由圖示可知，負(fù)極CH3COO-失電子生成二氧化碳，負(fù)極反應(yīng)式為：CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2↑+7H+，C正確；
D．轉(zhuǎn)移電子數(shù)目與鈉離子、氯離子所帶電荷數(shù)相同，因此轉(zhuǎn)移2ml電子，各有2ml鈉離子和2ml氯離子分別透過(guò)半透膜，可除去氯化鈉2ml，質(zhì)量為2ml58.5g/ml=117g，D錯(cuò)誤；
答案選C。
10．（2023·湖北卷）我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)如圖所示的電解池，實(shí)現(xiàn)了海水直接制備氫氣技術(shù)的綠色化。該裝置工作時(shí)陽(yáng)極無(wú)生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．b電極反應(yīng)式為
B．離子交換膜為陰離子交換膜
C．電解時(shí)海水中動(dòng)能高的水分子可穿過(guò)PTFE膜
D．海水為電解池補(bǔ)水的速率為
【答案】D
【分析】由圖可知，該裝置為電解水制取氫氣的裝置，a電極與電源正極相連，為電解池的陽(yáng)極，b電極與電源負(fù)極相連，為電解池的陰極，陰極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，陽(yáng)極反應(yīng)為4OH--4e-=O2↑+2H2O，電池總反應(yīng)為2H2O2H2↑+O2↑，據(jù)此解答。
【解析】A．b電極反應(yīng)式為b電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故A正確；
B．該裝置工作時(shí)陽(yáng)極無(wú)Cl2生成且KOH濃度不變，陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH--4e-=O2↑+2H2O，為保持OH-離子濃度不變，則陰極產(chǎn)生的OH-離子要通過(guò)離子交換膜進(jìn)入陽(yáng)極室，即離子交換膜應(yīng)為陰離子交換摸，故B正確；
C．電解時(shí)電解槽中不斷有水被消耗，海水中的動(dòng)能高的水可穿過(guò)PTFE膜，為電解池補(bǔ)水，故C正確；
D．由電解總反應(yīng)可知，每生成1mlH2要消耗1mlH2O，生成H2的速率為，則補(bǔ)水的速率也應(yīng)是，故D錯(cuò)誤；
答案選D。
11．（2023·廣東·統(tǒng)考二模）利用介質(zhì)耦合微生物電化學(xué)系統(tǒng)與電催化還原系統(tǒng)，既能凈化廢水，又能向高附加值產(chǎn)物轉(zhuǎn)化，其工作原理示意圖如圖a和圖b所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A．圖a裝置和圖b裝置中的都是從左向右移動(dòng)
B．圖a裝置中甲電極的反應(yīng)式為：
C．圖b裝置中丙電極的電勢(shì)比丁電極高
D．圖b裝置中丁電極中每消耗(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為
【答案】B
【分析】由圖可知，甲極發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳，為負(fù)極，則乙為正極；丙極發(fā)生氧化反應(yīng)生成，為陽(yáng)極，則丁為陰極；
【解析】A．a(chǎn)中氫離子向正極右側(cè)遷移，b中氫離子向陰極右側(cè)遷移，故A說(shuō)法正確；
B．a(chǎn)裝置中甲電極上乙酸根離子失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳，反應(yīng)式為：，故B說(shuō)法錯(cuò)誤；
C．圖b裝置中丙電極為陽(yáng)極、丁電極為陰極，則丙的電勢(shì)比丁電極高，故C說(shuō)法正確；
D．圖b裝置中丁電極二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲醇，電子轉(zhuǎn)移情況為，則每消耗(標(biāo)準(zhǔn)狀況下為1ml)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為6×6.02×1023=，故D說(shuō)法正確；
故選B。
12．（2022·北京卷）利用下圖裝置進(jìn)行鐵上電鍍銅的實(shí)驗(yàn)探究。
下列說(shuō)法不正確的是
A．①中氣體減少，推測(cè)是由于溶液中減少，且覆蓋鐵電極，阻礙與鐵接觸
B．①中檢測(cè)到，推測(cè)可能發(fā)生反應(yīng)：
C．隨陰極析出，推測(cè)②中溶液減少，平衡逆移
D．②中生成，使得比①中溶液的小，緩慢析出，鍍層更致密
【答案】C
【分析】由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，實(shí)驗(yàn)①時(shí)，鐵做電鍍池的陰極，鐵會(huì)先與溶液中的氫離子、銅離子反應(yīng)生成亞鐵離子、氫氣和銅，一段時(shí)間后，銅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅；實(shí)驗(yàn)②中銅離子與過(guò)量氨水反應(yīng)生成四氨合銅離子，使得溶液中銅離子濃度比①中要小，電解速率減慢，銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，在鐵表面得到比實(shí)驗(yàn)①更致密的鍍層。
【解析】A．由分析可知，實(shí)驗(yàn)①時(shí)，鐵會(huì)先與溶液中的氫離子、銅離子反應(yīng)，當(dāng)溶液中氫離子濃度減小，反應(yīng)和放電生成的銅覆蓋鐵電極，阻礙氫離子與鐵接觸，導(dǎo)致產(chǎn)生的氣體減少，故A正確；
B．由分析可知，實(shí)驗(yàn)①時(shí)，鐵做電鍍池的陰極，鐵會(huì)先與溶液中的氫離子、銅離子反應(yīng)生成亞鐵離子、氫氣和銅，可能發(fā)生的反應(yīng)為，故B正確；
C．由分析可知，銅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，在陰極析出銅，但陽(yáng)極發(fā)生Cu-2e-=Cu2+的反應(yīng)，銅離子濃度不變，平衡不移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D．由分析可知，實(shí)驗(yàn)②中銅離子與過(guò)量氨水反應(yīng)生成四氨合銅離子，使得溶液中銅離子濃度比①中要小，電解速率減慢，銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，在鐵表面得到比實(shí)驗(yàn)①更致密的鍍層，故D正確；
故選C。
13．（2023·河北石家莊·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）雙極膜(BP)可以在電場(chǎng)作用下，使水分子快速解離為和，并透過(guò)陰、陽(yáng)離子膜進(jìn)入溶液。用此工藝捕獲煙道氣中的過(guò)程如圖所示，已知鹽室中生成實(shí)現(xiàn)捕獲，下列說(shuō)法正確的是
A．捕獲裝置中，陰極反應(yīng)為
B．溶液中的X為
C．交換膜A為陽(yáng)離子交換膜
D．捕獲1.12L 轉(zhuǎn)化為沉淀，則轉(zhuǎn)移電子2ml
【答案】A
【解析】A．陰極發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中放電，為，A正確；
B．堿室是轉(zhuǎn)化為，應(yīng)由雙極膜產(chǎn)生不斷補(bǔ)充，保持堿的濃度，X應(yīng)為，B錯(cuò)誤；
C．鹽室生成，就需要穿過(guò)交換膜A，所以交換膜A為陰離子交換膜，C錯(cuò)誤；
D．捕獲1.12L ，未指明標(biāo)準(zhǔn)狀況，無(wú)法計(jì)算轉(zhuǎn)移電子數(shù)，D錯(cuò)誤；
故選A。
14．（2022·全國(guó)甲卷）一種水性電解液Zn-MnO2離子選擇雙隔膜電池如圖所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)存在)。電池放電時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是
A．Ⅱ區(qū)的K+通過(guò)隔膜向Ⅲ區(qū)遷移
B．Ⅰ區(qū)的SO通過(guò)隔膜向Ⅱ區(qū)遷移
C． MnO2電極反應(yīng)：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
D．電池總反應(yīng)：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O
【答案】A
【解析】根據(jù)圖示的電池結(jié)構(gòu)和題目所給信息可知，Ⅲ區(qū)Zn為電池的負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)，Ⅰ區(qū)MnO2為電池的正極，電極反應(yīng)為MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O；電池在工作過(guò)程中，由于兩個(gè)離子選擇隔膜沒(méi)有指明的陽(yáng)離子隔膜還是陰離子隔膜，故兩個(gè)離子隔膜均可以通過(guò)陰、陽(yáng)離子，因此可以得到Ⅰ區(qū)消耗H+，生成Mn2+，Ⅱ區(qū)的K+向Ⅰ區(qū)移動(dòng)或Ⅰ區(qū)的SO向Ⅱ區(qū)移動(dòng)，Ⅲ區(qū)消耗OH-，生成Zn(OH)，Ⅱ區(qū)的SO向Ⅲ區(qū)移動(dòng)或Ⅲ區(qū)的K+向Ⅱ區(qū)移動(dòng)。據(jù)此分析答題。
A．根據(jù)分析，Ⅱ區(qū)的K+只能向Ⅰ區(qū)移動(dòng)，A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)分析，Ⅰ區(qū)的SO向Ⅱ區(qū)移動(dòng)，B正確；
C．MnO2電極的電極反應(yīng)式為MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，C正確；
D．電池的總反應(yīng)為Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)+Mn2++2H2O，D正確；
故答案選A。
15．（2022·內(nèi)蒙古包頭·二模）甲池是一種常見(jiàn)的氫氧燃料電池，如下圖所示。一段時(shí)間乙池內(nèi)，從D口通入10ml混合氣體，其中含苯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為20%(雜質(zhì)不參與反應(yīng))，C出來(lái)的氣體中含苯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為10%的混合氣體(不含H2，該條件下苯、環(huán)己烷都為氣態(tài))，下列說(shuō)法正確的是
A．甲池中A處為負(fù)極，通入H2
B．乙池中多孔性惰性電極上發(fā)生：+6H++6e-=
C．導(dǎo)線中共傳導(dǎo)12ml電子
D．甲池中H+由G極移向F極，乙池中H+由多孔性惰性電極移向惰性電極
【答案】B
【解析】由圖可知，乙池中惰性電極苯生成環(huán)己烷，碳元素價(jià)態(tài)降低得電子，乙中左側(cè)惰性電極為陰極，電極反應(yīng)式為C6H6+6e-+6H+=C6H12，右側(cè)多空惰性電極為陽(yáng)極，故甲中F為正極，A口通入氧氣，G為負(fù)極，B口通入氫氣，據(jù)此作答。
A．根據(jù)分析，甲中A為正極，通入氧氣，故A錯(cuò)誤；
B．乙中左側(cè)惰性電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)：+6H++6e-=，故B正確；
C．乙中左側(cè)惰性電極為陰極，電極反應(yīng)式為C6H6+6e-+6H+=C6H12，參加反應(yīng)苯的物質(zhì)的量為10ml×20%-10ml×10%=1ml，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1ml×6=6ml，故C錯(cuò)誤；
D．甲池為原電池，原電池中陰離子移向正極，F(xiàn)為正極；乙池為電解池，陽(yáng)離子移向陰極，多孔惰性電極為陰極，則H+移向多孔性惰性電極，故D錯(cuò)誤；
故選：B。
16．（2022·天津·一模）在K2Cr2O7存在下，利用微生物電化學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)含苯酚廢水的有效處理，同時(shí)向外界提供電能，其工作原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A．N極為電池的正極，產(chǎn)生OH-
B．工作一段時(shí)間后，NaCl溶液濃度增大
C．M極的電極反應(yīng)為+11H2O-23e-=6CO2↑+23H+
D．處理時(shí)，OH-從陰離子交換膜左側(cè)向右側(cè)移動(dòng)
【答案】A
【解析】根據(jù)原電池的工作原理，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，有機(jī)物被氧化，結(jié)合平均化合價(jià)，有機(jī)物中6個(gè)碳原子整體顯-4價(jià)，生成物中6個(gè)CO2碳元素的碳原子整體顯示+24價(jià)，故負(fù)極反應(yīng)式為：+11H2O-28e-=6CO2+28H+，生成的H+透過(guò)陽(yáng)膜向中間室移動(dòng)。右側(cè)正極反應(yīng)式為：+6e-+7H2O=2Cr(OH)3+8OH-，陰離子OH-透過(guò)陰膜向中間室移動(dòng)在中間室生成水，NaCl溶液濃度減小，據(jù)此分析解答。
A．M電極苯酚被氧化產(chǎn)生CO2，同時(shí)產(chǎn)生H+，則M為負(fù)極，N極為正極，發(fā)生反應(yīng)：+6e-+7H2O=2Cr(OH)3+8OH-，產(chǎn)生OH-，A正確；
B．苯酚在負(fù)極被氧化為CO2的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生H+，H+會(huì)通過(guò)陽(yáng)離子交換膜遷移到中間極室；在正極被還原為Cr(OH)3的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生OH-，OH-會(huì)跨過(guò)陰離子交換膜遷移到中間極室，與由正極區(qū)遷移來(lái)的氫離子反應(yīng)生成水，因此，中間極室的NaCl溶液濃度下降，B錯(cuò)誤；
C．M極為負(fù)極，發(fā)生苯酚的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：+11H2O-28e-=6CO2+28H+，C錯(cuò)誤；
D．N極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：+6e-+7H2O=2Cr(OH)3+8OH-，反應(yīng)產(chǎn)生的OH-通過(guò)陰離子交換膜從右側(cè)向左側(cè)移動(dòng)，而非從左側(cè)向右側(cè)遷移，D錯(cuò)誤；
故合理選項(xiàng)是A。易錯(cuò)點(diǎn)1 不理解原電池和電解池的形成條件
易錯(cuò)點(diǎn)2 不會(huì)判斷原電池的正、負(fù)極
易錯(cuò)點(diǎn)3 不會(huì)正確書寫原電池的電極反應(yīng)式
易錯(cuò)點(diǎn)4 電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷
易錯(cuò)點(diǎn)5 電解池中電解質(zhì)溶液的情況分析
易錯(cuò)點(diǎn)6 電解精煉銅過(guò)程中的除雜
易錯(cuò)點(diǎn)7 析氫腐蝕和吸氧腐蝕的區(qū)別與判斷
易錯(cuò)點(diǎn)8 有關(guān)電化學(xué)的計(jì)算
易錯(cuò)點(diǎn)9 離子交換膜的類型和應(yīng)用
觀察鉛蓄電池的正、負(fù)極電極反應(yīng)
負(fù)極反應(yīng)
Pb(s)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)－2e－===PbSO4(s)
正極反應(yīng)
PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SOeq \\al(2－,4)(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)
總反應(yīng)
Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)
規(guī)律
任何一個(gè)電極反應(yīng)等號(hào)左、右兩邊一定遵循：得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒
以“甲醇——氧氣——KOH溶液”為例
第一步：得失電子守恒
失電子電荷數(shù)為＋m；得電子電荷數(shù)為－n
負(fù)極的甲醇在堿性環(huán)境中變成CO 32－失去6個(gè)電子，寫成－6e－；正極的O2到底是變成了OH－還是H2O，一定是得到4個(gè)電子，寫成＋4e－，此步稱之為得、失電子守恒
負(fù)極反應(yīng)：CH3OH－6e－— CO32－；
正極反應(yīng)：O2＋4e－—；
第二步：電荷守恒
此時(shí)負(fù)極反應(yīng)左邊的電荷數(shù)為＋6，右邊的電荷數(shù)為－2，電荷顯然不守恒，為了使左、右兩邊電荷守恒必需在左邊配8個(gè)OH－；正極反應(yīng)的左邊電荷數(shù)為－4，右邊的電荷數(shù)為0，為了使左、右兩邊電荷守恒必需在右邊配4個(gè)OH－，此步稱之為電荷守恒
負(fù)極反應(yīng)：CH3OH—6e—＋8OH－—CO32－；
正極反應(yīng)：O2＋4e－—4OH－；
第三步：原子守恒
觀察負(fù)極反應(yīng)左、右兩邊的原子個(gè)數(shù)，C守恒，H、O不守恒，需在右邊配6 個(gè)H2O；而正極反應(yīng)H、O不守恒，需在左邊配2個(gè)H2O，此步稱之為原子守恒
負(fù)極反應(yīng)：CH3OH—6e－＋8OH－＋6H2O===CO32－；
正極反應(yīng)：O2＋4e－＋2H2O===4OH－；
反應(yīng)物
陰極金屬陽(yáng)離子(H+)
陽(yáng)極活性金屬電極
S2－
I－
Br－
Cl－
OH－
產(chǎn)物
金屬(H2)
金屬離子
S
I2
Br2
Cl2
O2、H2O
電解質(zhì)類型
電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式
電解質(zhì)濃度變化
pH
電解質(zhì)溶
液復(fù)原
不活潑金屬無(wú)氧酸鹽，如CuCl2
陽(yáng)極
2Cl－－2e－===Cl2↑
減小
增大
通入HCl
氣體
陰極
Cu2＋＋2e－===Cu
總反應(yīng)式
CuCl2eq \(=====,\s\up7(電解))Cu＋Cl2↑
無(wú)氧酸，如HCl
陽(yáng)極
2Cl－－2e－===Cl2↑
減小
增大
加入CuCl2
固體
陰極
2H＋＋2e－===H2↑
總反應(yīng)式
2HCleq \(=====,\s\up7(電解))H2↑＋Cl2↑
電解質(zhì)
(水溶液)
電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式
電解質(zhì)濃度變化
pH
電解質(zhì)溶
液復(fù)原
活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(如NaCl)
陽(yáng)極
2Cl－－2e－===Cl2↑
生成新
電解質(zhì)
增大
通入HCl
氣體
陰極
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
總反應(yīng)式
2Cl－＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(電解))Cl2↑＋H2↑＋2OH－
電解質(zhì)
(水溶液)
電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式
電解質(zhì)濃度變化
pH
電解質(zhì)溶
液復(fù)原
不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4)
陽(yáng)極
2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
生成新
電解質(zhì)
減小
加CuO
或CuCO3
陰極
2Cu2＋＋4e－===2Cu
總反應(yīng)式
2Cu2＋＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(電解))2Cu＋O2↑＋4H＋
電解質(zhì)類型
電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式
電解質(zhì)濃度變化
pH
電解質(zhì)溶
液復(fù)原
含氧酸，如H2SO4
陽(yáng)極
2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
增大
減小
加水
陰極
4H＋＋4e－===2H2↑
總反應(yīng)式
2H2Oeq \(=====,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑
可溶性強(qiáng)堿，如NaOH
陽(yáng)極
4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
增大
增大
加水
陰極
4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－
總反應(yīng)式
2H2Oeq \(=====,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑
活潑金屬含氧酸鹽，如KNO3、Na2SO4
陽(yáng)極
2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
增大
不變
加水
陰極
4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－
總反應(yīng)式
2H2Oeq \(=====,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑
原理
電解精煉粗銅時(shí)，通常把純銅作陰極，把粗通板(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等)作陽(yáng)極，用CuSO4溶液作電解質(zhì)溶液，當(dāng)通以直流電時(shí)，作為陽(yáng)極的粗銅逐漸溶解，在陰極上析出純銅，這樣可得符合電氣工業(yè)要求的純度達(dá)99.95%～99.98%的銅
裝置圖
電極反應(yīng)
陽(yáng)極(粗銅)
Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、Ni－2e—===Ni2+，Cu－2e－===Cu2＋
陰極(純銅)
Cu2＋＋2e－===Cu
如何實(shí)現(xiàn)除雜？
在精煉池的陽(yáng)極，含雜質(zhì)的銅不斷溶解，比銅更活潑的Zn、Fe、Ni等也會(huì)失去電子，但Ag、Au等金屬雜質(zhì)由于失去電子能力比Cu弱，難以在陽(yáng)極溶解，它們會(huì)以單質(zhì)的形式沉積在精煉池底，形成“陽(yáng)極泥”。“陽(yáng)極泥”經(jīng)分離后可以得到Ag、Au等貴重金屬。在陰極，由于溶液中的Zn2+、Fe2+、Ni2+、H+等離子得到電子的能力均比Cu2+弱，且物質(zhì)的量濃度均比Cu2+小，所以只有Cu2+在陰極獲得電子而析出Cu，這樣，在陰極就得到了純銅。長(zhǎng)時(shí)間電解后，電解質(zhì)溶液的Cu2+濃度中有所減小，且引入了Zn2+、Fe2+、Ni2+等雜質(zhì)，需定時(shí)除去雜質(zhì)
特點(diǎn)
銅的電解精煉時(shí)，電解質(zhì)溶液中的Cu2+濃度中有所減??；陽(yáng)極減少的質(zhì)量和陰極增加的質(zhì)量不相等；陽(yáng)極失電子總數(shù)和陰極得電子總數(shù)相等
微點(diǎn)撥
電解精煉中，比需要精煉的金屬活潑的雜質(zhì)溶解，而不比需要精煉的金屬活潑的雜質(zhì)會(huì)沉積(如：精煉鎳時(shí)Cu也會(huì)沉積)
類型
析氫腐蝕 (腐蝕過(guò)程中不斷有氫氣放出)
吸氧腐蝕 (反應(yīng)過(guò)程吸收氧氣)
條件
水膜酸性較強(qiáng)(pH≤4.3)
水膜酸性很弱或呈中性
電極材料及反應(yīng)
負(fù)極(Fe)
Fe－2e－===Fe2＋
Fe－2e－===Fe2＋
正極(碳)
2H＋＋2e－===H2↑
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
總反應(yīng)式
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
聯(lián)系
吸氧腐蝕更普遍
吸氧腐蝕總反應(yīng)式：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3脫去一部分水就生成Fe2O3·xH2O(鐵銹主要成分)
根據(jù)介質(zhì)判斷析氫腐蝕和吸氧腐蝕：若電解質(zhì)酸性較強(qiáng)，如：NH4Cl溶液、稀H2SO4等，則發(fā)生析氫腐蝕，相當(dāng)于金屬與酸構(gòu)成原電池；若電解質(zhì)為弱酸、中性、弱堿，則發(fā)生吸氧腐蝕，相當(dāng)于金屬、氧氣構(gòu)成燃料電池
兩種腐蝕正極的現(xiàn)象不同：析氫腐蝕正極產(chǎn)生H2，氣體壓強(qiáng)變大，pH增大；吸氧腐蝕正極吸收O2，氣體壓強(qiáng)變小，pH增大
以鋅銅原電池為例，中間用陽(yáng)離子交換膜隔開(kāi)
①負(fù)極反應(yīng)式：Zn－2e－===Zn2＋
②正極反應(yīng)式：Cu2＋＋2e－===Cu
③Zn2＋通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入正極區(qū)
④陽(yáng)離子透過(guò)陽(yáng)離子交換膜原電池正極(或電解池的陰極)
以Pt為電極電解淀粉-KI溶液，中間用陰離子交換膜隔開(kāi)
①陰極反應(yīng)式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
②陽(yáng)極反應(yīng)式：2I－－2e－===I2
③陰極產(chǎn)生的OH－移向陽(yáng)極與陽(yáng)極產(chǎn)物反應(yīng)：3I2＋6OH－===IOeq \\al(－,3)＋5I－＋3H2O
④陰離子透過(guò)陰離子交換膜電解池陽(yáng)極(或原電池的負(fù)極)
在微生物作用下電解有機(jī)廢水(含CH3COOH)，可獲得清潔能源H2
①陰極反應(yīng)式：2H＋＋2e－===H2↑
②陽(yáng)極反應(yīng)式：CH3COOH－8e－＋2H2O===2CO2↑＋8H＋
③陽(yáng)極產(chǎn)生的H＋通過(guò)質(zhì)子交換膜移向陰極
④H＋透過(guò)質(zhì)子交換膜原電池正極(或電解池的陰極)
方法與
技巧
(1)首先寫出陰、陽(yáng)兩極上的電極反應(yīng)，依據(jù)電極反應(yīng)式確定該電極附近哪種離子剩余
(2)根據(jù)溶液呈電中性，判斷出離子移動(dòng)的方向，從而確定離子交換膜的類型
實(shí)例分析：電解飽和食鹽水
分析
方法
電解飽和食鹽水時(shí)，陰極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，則陰極區(qū)域破壞水的電離平衡，OH－有剩余，陽(yáng)極區(qū)域的Na＋穿過(guò)離子交換膜進(jìn)入陰極室，與OH－結(jié)合生成NaOH，故電解食鹽水中的離子交換膜是陽(yáng)離子交換膜
裝置示意圖
序號(hào)
電解質(zhì)溶液
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①
0.1ml/LCuSO4
+少量H2SO4
陰極表面有無(wú)色氣體，一段時(shí)間后陰極表面有紅色固體，氣體減少。經(jīng)檢驗(yàn)電解液中有
②
0.1ml/LCuSO4
+過(guò)量氨水
陰極表面未觀察到氣體，一段時(shí)間后陰極表面有致密紅色固體。經(jīng)檢驗(yàn)電解液中無(wú)元素

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