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安徽省2015届高考化学二轮复习“题型分类”训练（1）
电化学基础
【知识归纳】
1.原电池中电极反应式的书写:
(1)书写步骤。
(2)介质对电极反应式的影响。
①中性溶液反应物若是H+得电子或OH-失电子,则H+或OH-均来自于水的电离。
②酸性溶液反应物或生成物中均没有OH-。
③碱性溶液反应物或生成物中均没有H+。
④水溶液中不能出现O2-。
2.电解池中电极反应式的书写:
(1)书写步骤。
①首先注意阳极是活性材料还是惰性材料。
②分析确定溶液中所有阴阳离子并清楚放电顺序。
③根据放电顺序分析放电产物。
④根据电解质溶液的酸碱性确定电极反应式中是否有H+、OH-或H2O参与;最后配平电极反应式。
(2)介质对电极反应式的影响。
①在电解池电极方程式中,如果是H+或OH-放电,则电解质溶液的酸碱性对电极反应式没有影响。
②酸性溶液反应物或生成物中均没有OH-。
③碱性溶液反应物或生成物中均没有H+。
【2009-2014六年高考试题】
1．（2009安徽卷12）Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示意图如下，点解总反应：2Cu+H2O==Cu2O+H2O。下列说法正确的是
A.石墨电极上产生氢气
B.铜电极发生还原反应
C.铜电极接直流电源的负极
D.当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。
答案：A
解析： 由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以Cu作电解池的阳极，发生氧化反应，B选项错误；石墨作阴极，阴极上是溶液中的H＋反应，电极反应为：2H＋＋2e－=H2↑，A选项正确；阳极与电源的正极相连，C选项错误；阳极反应为2Cu＋2OH－－2e－=Cu2O＋H2O，当有0.1mol电子转移时，有0.05molCu2O生成，D选项错误。
2.（2010·安徽高考11·）某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2+O2====2H2O，下列有关说法正确的是
A．电子通过外电路从b极流向a极
B．b极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e-====4OH--
C．每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2
D．H+由a极通过固体酸电解质传递到b极
【命题立意】本题考查了原电池的工作原理，包括电子的流向、电极反应式的书写、离子移动方向及电极产物“量”的计算。
【思路点拨】注意审题，电解质是固体，在正极参加电极反应的是H+而不是H2O。
【规范解答】选D。由电极反应式可知，氢气通入的一极为负极，氧气通入的一极为正极，故a为负极、b为正极，电子应该是通过外电路由a极流向b极，A错；B项，b极上的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，B错 ；C项，没有注明此时是否处于标准状况下，故无法计算气体的体积，C错。
【类题拓展】
1.原电池的工作原理
较活泼的金属失去电子发生氧化反应，电子从较活泼金属（负极）通过外电路流向较不活泼的金属（正极），在溶液中靠自由离子的定向移动导电。
2.构成原电池的条件
①有两种活泼性不同的金属作电极（或一种是非金属或金属氧化物），②电极材料均插入电解质溶液中，③两极用导线相连或接触形成闭合电路，④能自发进行氧化还原反应。
3．原电池正、负极的判断
负极：为较活泼金属，电极本身失电子，发生氧化反应，是电子流出的一极。
正极：为较不活泼金属、非金属单质或金属氧化物，电解质溶液中的阳离子或金属氧化物得电子，发生还原反应，是电子流入的一极。
4．原电池电极反应式的书写技巧
（1）根据给出的化学方程式或题意，确定原电池的正、负极，弄清正、负极上发生的反应的具体物质。
（2）弱电解质、气体、难溶物均用化学式表示，其余均以离子符号表示
（3）注意电解质溶液的成分，对正、负极反应产物的影响，正、负极产物可根据题意或化学方程式加以确定。
（4）写电极反应式时，要遵循质量守恒、元素守恒定律，必要时，可在电极反应式的一端添加H+或OH-或H2O，将两个电极反应式合并，就可得到电池总反应式。
3. （2011安徽高考12）研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是：
A.正极反应式：Ag＋Cl－－e－=AgCl
B.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子
C.Na＋不断向“水”电池的负极移动
D. AgCl是还原产物
答案：B
解析：由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物，即银做负极，产物AgCl是氧化产物，A、D都不正确；在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应，所以阳离子向电池的正极移动，C错误；化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合价是+18/5价，所以每生成1 mol Na2Mn5O10转移电子的物质的量为（4－18/5）×5＝2mol，因此选项B正确。
4．(2012·安徽高考·11)某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时,先断开K2,闭合K1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开K1,闭合K2,发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是　(　　)
A.断开K2,闭合K1时,总反应的离子方程式为:2H++2Cl-Cl2↑+H2↑
B.断开K2,闭合K1时,石墨电极附近溶液变红
C.断开K1,闭合K2时,铜电极上的电极反应式为:Cl2+2e-2Cl-
D.断开K1,闭合K2时,石墨电极作正极
【解题指南】解答本题时要注意做到“三看”,一看电源,断开K2,闭合K1时,有电源装置为电解池,断开K1、闭合K2时,无电源装置为原电池。二看电极,电极材料为石墨和铜,判断阴阳极和正负极。三看电解质溶液。
【解析】选D。断开K2,闭合K1时,装置为电解池,两极均有气泡产生,则反应为2Cl-+2H2OH2↑+2OH-+Cl2↑,石墨为阳极,铜为阴极,因此石墨电极处产生Cl2,在铜电极处产生H2,附近产生OH-,溶液变红,故A、B两项均错误;断开K1、闭合K2时,为原电池反应,铜电极反应为H2-2e-+2OH-2H2O,为负极,而石墨电极反应为Cl2+2e-2Cl-,为正极,故C项错误,D项正确。
5.(2013·安徽高考·10)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为:PbSO4+2LiCl+CaCaCl2+Li2SO4+Pb。
下列有关说法正确的是　(　　)
A.正极反应式:Ca+2Cl--2e-CaCl2
B.放电过程中,Li+向负极移动
C.每转移0.1 mol电子,理论上生成20.7 g Pb
D.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转
【解题指南】解答本题时应注意原电池的构成、电极判断、电极反应方程式的书写、离子流动方向以及简单计算。
【解析】选D。正极应是得电子发生还原反应,故为PbSO4+2e-Pb+S,A错误;放电过程为原电池,阳离子向正极移动,B错误;每转移0.1 mol电子,生成0.05 mol Pb,为10.35 g,C错误;由题意“热激活”表明该电池应在加热的条件下工作,故常温下电解质不能熔化,不能形成原电池,指针不偏转,D正确。
6.(2014·安徽高考·28)某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图1）。从胶头滴管中滴人几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。
(1)请完成以下实验设计表（表中不要留空格）：
编号 实验目的 碳粉／g 铁粉／g 醋酸／%
① 为以下实验作参照 0.5 2.0 90.0
② 醋酸浓度的影响 0.5 36.0
③ 0.2 2.0 90.0
(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了_______腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了________（填“氧化”或“还原”）反应，其电极反应式是_____________。
(3)该小组对图2中0~t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二：
假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；
假设二：______________；
(4)为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一，写出实验步骤和结论。
实验步骤和结论（不要求写具体操作过程）：
答案：(1)
编号 实验目的 炭粉/g 铁粉/g 醋酸/%
② 2.0
③ 炭粉含量的影响
(2)吸氧　　还原　2H2O＋O2＋4e－===4OH－(或4H＋＋O2－4e－===2H2O)
(3)反应放热，温度升高
(4)
实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)：
①药品用量和操作同编号①实验(多孔橡皮塞增加进、
出导管)；
②通入氩气排净瓶内空气；
③滴入醋酸溶液，同时测量瓶内压强变化(也可测温度变化，检验Fe2＋等)。如果瓶内压强增大，假设一成立。否则假设一不成立。
[解析] (1)为得出影响规律，两个对比试验只能保留一个变量不同，实验②为探究醋酸浓度的影响，则所取碳粉质量、铁粉质量需要和实验①相同；对比实验①、实验③，二者所取碳粉质量不同，实验③的实验目的是探究碳粉含量对实验的影响。(2)容器内气体压强变小，则容器内气体物质的量减少，说明发生了吸氧腐蚀；发生腐蚀时形成原电池，因此电子由负极(Fe)流向正极(C)；在炭粉(正极)表面发生的反应是溶解的O2得电子还原为OH－(起始时，滴入醋酸，则电解质溶液酸性强，O2得电子发生还原反应，与H＋结合成H2O，因此正极电极反应也可写成4H＋＋O2＋4e－===2H2O)。(4)锥形瓶内压强开始时变大的原因有两个：一是发生析氢腐蚀，二是反应放热，瓶内温度升高；为验证发生析氢腐蚀，可另取一装置，药品用量和实验操作与编号①的实验相同，根据需要可在橡皮塞上打孔，通过测量瓶内压强随时间的变化、溶液中c(Fe2＋)随时间的变化等均可，利用测得数据做出相应判断。
【2015最新模拟试题】
1. （2015淮南一模10．）2013年3月我国科学家报道了如右图所示的水溶液锂离子电池体系。 已知充电时电池总反应为：LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLi，下列叙述正确的是
A．放电时，正极反应为xLi++xe-=xLi
B．放电时，a极锂的化合价不发生变化
C．充电时，b极发生氧化反应
D．充电时，溶液中的Li+从b极向a极迁移
2. （2015淮北一模13）右图是一种新型的镁电池，因其成本低，电流强度大备受关注。该电池的总反应是：Mg＋FeSO4MgFeSO4在放电过程中a极质量会增加，下列说法正确的是（ B ）
A．放电时，电子从b极通过电解质流向a极
B．放电时，没转移0．2mol电子，消耗2．4g的Mg
C．电解质是含镁离子的水溶液
D．充电时，b极上的电极反应式为：Mg2＋＋FeSO4＋2E=MgFeSO4
3.（2015合肥一模14）电解硫酸钠溶液生产硫酸和烧碱的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1：2，下列有关说法正确的是
（说明：阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过）
A．a电极反应式为： B．产物丙为硫酸
C．d为阴离子交换膜 D．Na2SO4溶液浓度增大
4.（ 2015安徽六校二模11．）新一代锂电池的反应为: FePO4 + Li LiFePO4 该电池可用于电动汽车，其以含 Li+ 的导电固体为电解质。下列有关LiFePO4 电池说法正确的是
A．放电时电池正极反应为: FePO4 + Li+ + e- =LiFePO4
B．充电时LiFePO4只发生氧化反应不发生还原反应
C．充电过程中, 电池正极材料的质量增加
D．加入硫酸可以提高电解质的导电性
答案A 【解析】放电时负极 Li 失电子,在正极 FePO4 得电子,Fe 元素发生还原反应,A 项正确;充电过程就是电解的过程,原电池的正极此时作阳极,发生失电子氧化反应,消耗正极材料,C 项错误。Li 为活泼金属,能与水、硫酸等反应,D 项错误;
5. （2015黄山一模9．）锂离子电池的应用很广，某种锂离子电池反应原理是：
下列说法正确的是
A．放电过程中，Li向负极区移动
B．正极的电极反应式：LiCn－xe+=xLi+LiCn
C．电子流动方向：负极→外电路→正极→有机电解液→负极
D．充电时阳极电极反应式：LiC0O2－xe+=Li1－xCoO2+x Li
6.（2015江南十校1月期末11．）将H2s通人Feci3 溶液中，过滤后将反应液加人电解槽中电解(如下图所示)电解后的溶液还可以循环利用。该方法可用于处理石油炼制过程中产生的H2S废气。下列有关说法正确的是 ( )
A．过滤得到的沉淀可能是FeS和S
B．若有0.20mol的电子转移，一定能得到2.24L的氢气
C．可以用Fe与外接电源的a极相连
D．与a极相连的电极反应为Fe2＋－2e－=Fe3＋
7.（2015江淮名校二模16）．下列说法中正确的是（ ）
A．原电池放电过程中，负极质量一定减轻，或正极的质量一定增加
B．Fe、Cu组成原电池：Fe一定是负极
C．为加快一定量的Zn与足量稀H2SO4反应的速率，且不影响生成H2总量，可加入少量CuSO4 溶液
D．某海水电池总反应表示为：5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，则负极反应式：
Ag-e－+Cl－=AgCl
8.（2015江淮十校14.）如图装置中,在U形管底部盛有CCl4,分别在U形管两端小心倒入饱和食盐水和稀硫酸溶液,并使a、b两处液面相平,然后分别塞上插有生铁丝的塞子,密封好,放置一段时间后,下列有关叙述中错误的是
A. 铁丝在两处的腐蚀速率:a < b
B. a、b两处相同的电极反应式为Fe-2e-==Fe2+
C. 一段时间后,a处液面高于b处液面
D. 生铁丝中的碳在a、b两处分别作原电池的负极和正极
9.（2014江南十校10．）下图所示装置I是一种可充电电池，装置Ⅱ为电解池。离子交换膜只允许Na+通过，充放电的化学方程式为2Na2S2+NaBr3Na2S4+3NaBr。闭合开关K时，b极附近先变红色。下列说法正确的是
A．当有0.01 mol Na+通过离子交换膜时，b电极上析出
112 mL的气体
B．负极反应为3Br－－2e－=Br3－
C．闭合K后，b电极附近的pH变小
D．闭合K后，a电极上有氯气产生
10.（2015合肥三模12．）某电化学实验装置如右图所示，下列说法正确的是
A．若X为碳棒，开关K置于M处，则溶液中的H+移向Fe极
B．若X为碳棒，开关K置于N处，转移0.2mole－时析出0.1mol O2
C．若X为铜棒，开关K置于M或N处，均可减缓铁的腐蚀
D．若X为锌棒，开关K置于M或N处，锌电极上反应均为
Zn－2e－=Zn2+
11. (2013·芜湖期末)某小组同学设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氧气、氢气、硫酸和氢氧化钾。
(1)X极与电源的　　　　(填“正”或“负”)极相连,氢气从　　　　(填“A”“B”“C”或“D”)口导出。
(2)离子交换膜只允许一类离子通过,则M为　　　　(填“阴离子”或“阳离子”,下同)交换膜,N为 交换膜。
(3)若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池(石墨为电极),则电池负极的反应式为 　。
(4)若在标准状况下,制得11.2 L氢气,则生成硫酸的质量是　　　　,转移的电子数为　　　　。
【解析】题图中左边加入含硫酸的水,暗示左边制硫酸,即OH-在阳极发生氧化反应,使左边溶液中H+增多,为了使溶液呈电中性,硫酸钾溶液中的SO42-通过M交换膜向左边迁移,即M为阴离子交换膜,由此推知X为阳极,与电源正极相连,B出口产生氧气,A出口流出硫酸;同理,右侧加入含KOH的水,说明右边制备KOH溶液,H+在Y极发生还原反应,说明Y极为阴极,与电源负极相连,右边溶液中OH-增多,硫酸钾溶液中K+向右迁移,N为阳离子交换膜,所以C出口产生氢气,D出口流出KOH溶液。(3)若将制得的氢气和氧气在氢氧化钾溶液中构成原电池,正极反应式为O2+2H2O+4e-====4OH-,负极反应式为2H2-4e-+4OH-====4H2O。(4)n(H2)=0.5 mol,2H++2e-====H2↑,得电子1 mol,X极的反应式为4OH--4e-====2H2O+O2↑,根据得失电子守恒知,生成H+的物质的量为1 mol,故生成0.5 mol H2SO4,m(H2SO4)=
49 g。
答案:(1)正　C　(2)阴离子　阳离子(3)H2-2e-+2OH-====2H2O (4)49 g　6.02×1023
充电
放电

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