【专题八】电化学基础(含自测卷及答案)剖析.pdf

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1、第 8 讲电化学基础 主干知识 数码记忆 一、小试能力知多少(判断正误 ) (1)(2015浙江高考 )多孔碳可用作氢氧燃料电池的电极材料() (2)(2015江苏高考 )Zn 具有还原性和导电性，可用作锌锰干电池的负极材料() (3)(2015广东高考 )锂碘电池，该电池反应为：2Li(s) I2(s)=2LiI(s) 则碘电极作该电池的负极() (4)(2015福建高考 )以 CO 和 O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为 CO4OH 2e =CO 2 3 2H2O() (5)(2015海南高考 )锌与稀硫酸反应时，要加大反应速率可滴加少量硫酸铜() 二、必备知识掌握牢 1明确原电池构成的

2、条件 2原电池正负极判断的四种方法 (1)根据构成原电池两极的电极材料判断，一般是较活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的 非金属为正极； (2)根据电子流动方向或电流方向判断，电子流动方向： 由负极流向正极；电流方向： 由正极流向负极。 (3)根据原电池电解质溶液中离子的移动方向判断，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 (4)根据原电池两极发生的变化判断，原电池的负极发生氧化反应；正极发生还原反应。 三、常考题型要明了 考查电极反应式的书写及原电池原理典例 考查原电池的工作原理演练 1 考查新型电池的工作原理演练 2 典例 (2015 安徽高考 )热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源

3、。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： PbSO42LiCl Ca=CaCl2 Li2SO4Pb。 下列有关说法正确的是() A正极反应式：Ca2Cl 2e=CaCl 2 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 解析 正极上发生还原反应，A 项错误；放电过程中Li 向正极移动， B 项错误；由电池总反应式可 知，每转移0.1 mol 电子，理论上生成0.05 mol Pb，质量为 15.35 g，C

4、 项错误；常温下，电解质不是熔融 态，离子不能移动，不能产生电流，因此连接电流表或检流计，指针不偏转。 答案 D 探规寻律 明确原电池电极反应式、总反应式书写的三步骤 演练 1(2015 江苏高考 )Mg H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。 该电池以海水为电解质溶液， 示意图如图。该电池工作时，下列说法正确的是() AMg 电极是该电池的正极 BH2O2在石墨电极上发生氧化反应 C石墨电极附近溶液的pH 增大 D溶液中 Cl 向正极移动 解析： 选 C本题考查原电池原理，意在考查考生对电 化学知识的迁移和运用能力。根据题意可知电池的总反应为：Mg H2O22H =Mg2 2H2O。 Mg

5、 电极是该电池的负极，A 错误。 H2O2在正极发生还原反应，B 错误。 石墨电极的电极反应式为：H2O22H 2e=2H 2O，由于水电离出的H 不断被消耗， 所以该电极附近溶液的 pH 增大， C 正确。 在原电池中， 阴离子向负极移动，D 错误。 演练 2(2015 新课标卷 )“ ZEBRA ” 蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间 由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是() A电池反应中有NaCl 生成 B电池的总反应是金属钠还原三价铝离子 C正极反应为：NiCl2 2e =Ni2Cl D钠离子通过钠离子导体在两电极间移动 解析： 选 B

6、负极是液体金属Na，电极反应式为：Nae =Na；正极是 Ni，电极反应式为NiCl 2 2e =Ni2Cl ；总反应是 2NaNiCl 2=2NaClNi 。所以 A、C、D 正确， B 错误。 一、小试能力知多少(判断正误 ) (1)(2015江苏高考 )电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极() (2)(2015山东高考 )以 CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜 (含 Al 、Zn、Ag、Pt、Au 等杂质 )的电解精炼， 溶液中的 Cu 2向阳极移动 () (3)(2015山东高考 )电解 AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时，阴极上依次析出 Cu、Fe、 Al( ) (4

7、)(2015山东高考 )电解 NaCl 溶液得到 22.4 L H2(标准状况 )，理论上需要转移NA个电子 (NA阿伏加德 罗常数 )() (5)(2015新课标全国卷)电解 58.5 g 熔融的 NaCl，能产生标准状况下22.4 L 氯气， 23.0 g 金属钠 () 二、必备知识掌握牢 1牢记电解池的电极反应及其放电顺序 (1)阳离子在阴极上的放电顺序：Ag Fe3Cu2H, (2)阴离子在阳极上的放电顺序：S 2 I Br ClOH, 2.判断电解池阴阳极的四种方法 (1)根据所连接的外加电源判断，与直流电源正极相连的为阳极，与直流电源负极相连的为阴极。 (2)根据电子流动方向判断，

8、电子流动方向为：电源负极流向阴极，阳极流向电源正极。 (3)根据电解池里电解质溶液中离子的移动方向判断，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。 (4)根据电解池两极产物判断，一般情况下： 阴极上的现象是：析出金属(质量增加 )或有无色气体(H2)放出； 阳极上的现象是：有非金属单质生成，呈气态的有Cl2、O2或电极质量减小(活性电极作阳极)。 3掌握电解的四大类型及规律 类型电极反应特点实例电解物质 电解液 浓度 pH 变化 电解液复 原 电解水型 阴极： 4H 4e = 2H2 阳极： 4OH 4e =2H2OO2 NaOH H2O 增大 增大 加 H2O H2SO4 减小 Na2SO4不变

9、电解电 解质型 电解质的阴、阳离 子分别在两极放电 HCl 电解质减小 增大通 HCl 气体 CuCl2,加 CuCl2 放 H2 生碱型 阴极：放 H2生成碱 阳极：电解质阴离 子放电 NaCl 电解质 和水 生成新 电解质 增大 通 HCl 气体 放 O2 生酸型 阴极：电解质阳离 子放电 阳极：放 O2生成酸 CuSO4减小加 CuO 三、常考题型要明了 考查电解原理及氧化还原反应典例 考查电解原理的应用演练 1 考查电解规律及电极的判断演练 2 典例 (2015 全国大纲卷 )电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O 2 7)时，以铁板作阴、阳极，处理 过程中存在反应Cr2O2 7 6

10、Fe2 14H =2Cr 3 6Fe37H 2O，最后 Cr 3以 Cr(OH) 3形式除去。 下列说法 不正确的是 () A阳极反应为Fe2e =Fe 2 B电解过程中溶液pH 不会变化 C过程中有Fe(OH)3沉淀生成 D电路中每转移15 mol 电子，最多有1 mol Cr2O 2 7 被还原 解析 以铁板作阴、阳极，所以铁在阳极被氧化，A 项正确；由题目提示的离子方程式可知，阳极 产生的 Fe 2 被氧化，同时有氢离子参与反应，所以电解过程中溶液的pH 会升高， B 项错误；因为氢离子 在阴极放电，不断产生氢氧根离子，所以反应过程中会有Fe(OH)3沉淀生成， C 项 正确；从题目提供

11、的离子方程式可知，1 mol Cr 2O 2 7 参与反应转化成Cr3 时，需 6 mol Fe2，故电路中 需转移 15 mol 电子， D 项正确。 答案 B 探规寻律 电解池中电极反应式的书写步骤 演练 1(2015 北京高考 )用石墨电极电解CuCl2溶液 (见右图 )。下列分析正确的 是() Aa 端是直流电源的负极 B通电使CuCl2发生电离 C阳极上发生的反应：Cu 22e=Cu D通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体 解析： 选 A通过图中离子的运动状态可判断连接a 的为阴极，连接b 的为阳极，故a端为直流电源 的负极， b 端为直流电源的正极，A 项正确； CuCl2在

12、水溶液中就能发生电离，而不是通电的结果，B 项错 误；阳极发生氧化反应，即2Cl 2e = Cl 2，C 项错误；阴极发生还原反应，析出 Cu，阳极发生氧化 反应，在阳极附近可观察到黄绿色气体，D 项错误。 演练 2(2015 海南高考 )下图所示的电解池I 和 II 中，a、b、c 和 d 均为 Pt 电极。电解过程中，电极 b 和 d 上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b B C D 解析 中 Fe 作原电池的负极，Fe 的腐蚀加快； 中 Fe 作原电池的正极，铁受到保护；中 Fe 作电解池的阳极，Fe的腐蚀比 更快。故Fe的腐蚀由快到慢的顺序为 。 答案 A 探规寻律 金属腐蚀快慢的判

13、断 演练 1(2015 北京高考 )下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是() A水中的钢闸门连接电源的负极 B金属护栏表面涂漆 C汽车底盘喷涂高分子膜 D地下钢管连接镁块 解析： 选 A水中的钢闸门连接电源的负极，钢闸门为阴极，从而得以保护，A 项正确；金属护栏表 面涂漆的原理是隔绝金属护栏与空气接触，从而减缓金属护栏的腐蚀，B 项错误；汽车底盘喷涂高分子膜 的原理也是隔绝与空气的接触，C 项错误；地下钢管连接镁块，形成了原电池，属于牺牲阳极的阴极保护 法， D 项错误。 演练 2(2015 山东高考 )下列与金属腐蚀有关的说法正确的是() A.图 a 中，插入海水中的铁棒，越靠

14、近底端腐蚀越严重 B图 b 中，开关由M 改置于 N 时， CuZn 合金的腐蚀速率减小 C图 c 中，接通开关时Zn 腐蚀速率增大，Zn 上放出气体的速率也增大 D图 d 中， ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由 MnO 2的氧化作用引起的 解析： 选 B图 a 中，铁棒发生电化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻，选项 A 错误；图 b 中开关置于M 时， CuZn 合金作负极，由M 改置于 N 时， CuZn 合金作正极，腐蚀速率减 小，选项 B 正确；图 c 中接通开关时Zn 作负极，腐蚀速率增大，但氢气在Pt 极上放出，选项C 错误；图 d 中 ZnMnO2干电池自放电

15、腐蚀主要是由 Zn 的氧化反应引起的，选项D 错误。 将原电池和电解池结合在一起，综合考查化学反应中的能量变化、氧化还原反应、化学实验和化学计 算等知识， 是高考试卷中电化学部分的重要题型。该类题目的考查内容通常有以下几个方面：电极的判断、 电极反应方程式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动、pH 的变化以及电解质溶液的恢复、运用 电子守恒处理相关数据等。 例题 (2015 海南高考 )新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入CH4和 O2， 电解质为KOH 溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验， 如图所示。 回答下列问题： (1)甲

16、烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为_ 、 _ ； (2)闭合 K 开关后， a、b 电极上均有气体产生，其中b 电极上得到的是_，电解氯化钠溶液的 总反应方程式为_ ； (3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况 )，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为 _( 法拉第常数F9.6515 4 C mol1，列式计算 )，最多能产生的氯气体积为 _L(标准状况 )。 解析 (1)总反应式为： CH42O22OH =CO2 3 3H2O， 正极反应式为 2O24H2O8e =8OH ， 则负极反应式由总反应式减正极反应式得到；(2)三个池可看出一二两池为串联的电源，其中甲烷与氧气反 应是还原剂

17、，所在电极为负极，因而与之相连的b 电极为阴极，产生的气体为氢气；(3)1 mol 甲烷氧化失 去电子 8 mol，电量为 896 500 C，因题中虽有两个燃料电池，但电子的传递只能用一个池的甲烷量计算， 1 L 为 1/22.4 mol ，可求电量； 甲烷失电子是Cl 失电子数的 8 倍，则得到氯气为4 L(CH 4 8Cl 4Cl2) 答案 (1)2O24H2O8e =8OH， CH 415OH 8e =CO 2 3 7H2O (2)H2 2NaCl2H2O 电解 ,2NaOHH2 Cl2 (3) 1 L 22.4 Lmol 1 89.6515 4 C mol 13.45154 C 4

18、名师支招 多池串联装置中电池类型的判断方法 1直接判断 非常直观明显的装置，如燃料电池、铅蓄电池等在电路中，则其他装置为电解池。如图所示，A 为原 电池， B 为电解池。 2根据电池中的电极材料和电解质溶液判断 原电池一般是两种材料不同的电极；而电解池则一般都是两个惰性电极。原电池中的电极材料和电解 质溶液能发生自发氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。如图所示，B 为原 电池， A 为电解池。 3根据电极反应现象判断 在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极，并由此判断电池类型，如图所示，若C 极溶解， D 极上析出Cu，B 极附近溶液变红，A 极上放出黄绿色气体，

19、则可知乙是原电池，D 是正极，C 是负极； 甲是电解池，A 是阳极， B 是阴极。 B、D 极发生还原反应，A、C 极发生氧化反应。 针对训练 1(2015 安徽高考 )某兴趣小组设计如下图所示的微型实验装置。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通电 ,Cl 2 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： Cl22e =2Cl D断开 K1，闭合 K2时，石墨电极作

20、正极 解析： 选 D断开 K2，闭合 K1时，该装置为电解池，由两极均有气泡产生可知铜电极为阴极，总反 应的离子方程式为2Cl 2H 2O= 电解 Cl2 H22OH ， A 项错；由此可知铜电极附近溶液中因有 OH 生成， 溶液变红色，B 项错；断开K1，闭合 K2时，装置为原电池，铜极上产生的氢气发生氧化反应，电极反应 式为 H2 2e 2OH=2H 2O，C 项错；由此可知铜电极为负极，石墨电极为正极，故D 项正确。 2如图是一个电化学过程的示意图。 请回答下列问题： (1)图中甲池是 _(填“原电池”、“电解池”或“电镀池”)。 (2)A( 石墨 )电极的名称是 _(填“正极”、“负极

21、”、“阴极”或“阳极”)。 (3)写出通入CH3OH 的电极的电极反应式： _ _ 。 (4)乙池中反应的化学方程式为_ ， 当乙池中B(Ag) 极质量增加5.4 g，甲池中理论上消耗O2的体积为 _L(标准状况下 )，此时丙池 中某电极析出1.6 g 某金属，则丙池中的某盐溶液可能是_。 AMgSO4溶液 BCuSO4溶液 CNaCl 溶液DAgNO3溶液 解析： (1)根据图中信息， 甲池是燃料电池，即为原电池， 通入氧气的电极为电池的正极，通入 CH3OH 的电极为负极，其他两个装置为电解池。 (2)A 与电池的正极相连接，故为阳极。 (3)通 CH3OH 的电极为负极，发生氧化反应，电

22、极反应为CH3OH 6e 8OH=CO2 3 6H2O。 (4)乙池是电解AgNO3溶液，电解方程式为 4AgNO 32H2O= 电解 4Ag4HNO3O2； 当乙池中 B(Ag) 极质量增加5.4 g 时，得到电子的物质的量为 5.4 108 mol0.05 mol，由电子守恒可知，生成氧气的物质的量 为 0.05 4 mol0.015 5 mol ，在标准状况下的体积为0.015 5 mol22.4 L/mol 0.28 L。此时丙池中某电极析 出 1.6 g 某金属，设该金属显示2 价，则 M1.6 g/(0.5 mol/2) 64 g/mol ，则该金属为Cu，故选 B。 答案： (1

23、)原电池(2)阳极 (3)CH3OH6e 8OH=CO2 3 6H2O (4)4AgNO32H2O= 电解 4AgO2 4HNO3 0.28B 1(2015 海南高考 )Mg AgCl 电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl Mg=Mg 2 2Ag 2Cl。有关该电池的说法正确的是 () AMg 为电池的正极 B负极反应为AgCl e =AgCl C不能被KCl 溶液激活 D可用于海上应急照明供电 解析： 选 D根据氧化还原判断，Mg 为还原剂是负极、失电子，所以A、B 都错误，电解质溶液可 用 KCl 溶液代替， C 错误。 2(2015 海南高考 )下列叙述错误

24、的是() A生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 B用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈 C在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液 D铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀 解析： 选 CA、B 选项，都是原电池原理，铁作负极，使铁更易腐蚀；D 是牺牲阳极的阴极保护法。 3(2015 大纲全国卷 )四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外 电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减 少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是() AB CD 解析： 选 B 相连时，外电路电流从 流向 ，说明 为负极； 相连时， 为负极； 相 连时， 上有气泡，说明为负极； 相

25、连时， 的质量减少，说明为负极。综上所述可知，这四种 金属活动性由大到小的顺序为 ，选项 B 正确。 4(2015 海南高考 )下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是() AHCl 、CuCl2、Ba(OH)2 BNaOH、CuSO4、H2SO4 CNaOH、H2SO4、Ba(OH)2 DNaBr、 H2SO4、Ba(OH)2 解析： 选 C电解基本原理考查。电解时只生成氧气和氢气，则电解质所含阳离子在金属活动性顺序 表中位于铜之前，阴离子不是简单离子。 5工业上常将铬镀在其他金属表面，同铁、镍组成各种性质的不锈钢，在下图装置中，观察到图1 装置铜电极上产生大量的无色气泡，而图2

26、 装置中铜电极上无气体产生，铬电极上产生大量有色气体，则 下列叙述正确的是() A图 1 为原电池装置，Cu 电极上产生的是O2 B图 2 装置中 Cu 电极上发生的电极反应式为：Cu2e =Cu 2 C由实验现象可知：金属活动性CuCr D两个装置中，电子均由Cr 电极流向Cu 电极 解析： 选 B由图可知装置1 和 2 都是原电池。而在图1装置铜电极上产生大量的无色气泡，说明此 时铜电极是正极，溶液中的氢离子放电，即金属Cr 的活泼性强于Cu 的。而图 2 装置中铜电极上无气体产 生，说明此时铜电极是负极。这是由于电解质发生了变化，Cr 在硝酸中不反应，类似于钝化，而铜可以被 氧化。所以A

27、、C、 D 均是错误的。 6(2015 新课标卷 )银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进 行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。 下列说法正确的是() A处理过程中银器一直保持恒重 B银器为正极，Ag2S被还原生成单质银 C该过程中总反应为2Al 3Ag2S=6AgAl2S3 D黑色褪去的原因是黑色Ag2S 转化为白色AgCl 解析： 选 B本题考查电化学知识在生活中的应用，意在考查考生运用电化学原理解决实际问题的能 力。根据信息可知在银器处理过程中运用了原电池原理，铝质容器作负极，电极反应为2Al 6e

28、 =2Al3 ；银器作正极，电极反应为 3Ag2S6e =6Ag3S2；继而 Al3和 S2发生互相促进的水解反应： 2Al 3 3S26H 2O=2Al(OH)33H2S，故原电池的总反应为：3Ag2S2Al 6H2O=6Ag 2Al(OH)3 3H2S，故 C 错误。黑色褪去的原因是Ag2S被还原为Ag，此过程中银器质量逐渐减小，故A、D 错误， B 正确。 7 如下图所示， 用铅蓄电池电解150 g 15.0%的硫酸钠溶液， 经过一段时间后， 测得溶液质量变为95.5 g。下列说法正确的是() A电路中转移0.25 mol 电子 B铅蓄电池中消耗0.5 mol H2SO4 C铅蓄电池的负

29、极反应式为：PbSO42H2O 2e =PbO 24H SO2 4 DFe 电极发生的电极反应为Fe2e =Fe2 解析： 选 B电解硫酸钠溶液时，铁作阴极，D 项错误；电解硫酸钠溶液其实质上是电解水，根据题 意可知有4.5 g 水被电解，转移电子的物质的量为4.5 g/18 gmol 120.5 mol，A 项错误；铅蓄电池的负 极应为 Pb 失去电子， C 项错误。用排除法可知B 正确。 8(2015 天津高考 )为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al 作阳极、 Pb 作阴极，电解稀 硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下： 电池： Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)

30、=2PbSO4(s)2H2O(l) 电解池： 2Al 3H2O= 电解 Al2O33H2 电解过程中，以下判断正确的是() 电池电解池 A H 移向 Pb 电极H 移向 Pb电极 B 每消耗 3 mol Pb 生成 2 mol Al2O3 C 正极： PbO24H 2e=Pb2 2H 2O 阳极： 2Al 3H2O6e =Al 2O36H D 解析： 选 D本题考查电化学知识，意在考查考生提取信息的能力、判断能力和知识的迁移能力。原 电池中阳离子向正极移动，所以H 移向 PbO 2极，电解池中，阳离子移向阴极，即 H 移向 Pb 极， A 项错 误；原电池中消耗3 mol Pb，转移 6 mo

31、l e ，在电解池中转移 6 mol e 生成 1 mol Al 2O3，B 项错误；原电 池中正极反应为PbO2 2e 4H SO2 4=PbSO42H2O，C 项错误；原电池中Pb失电子转化为PbSO4， 所以 Pb 电极质量增加，而电解池中Pb 作阴极，不参与反应，所以质量不变，D 项正确。 9(2015 浙江高考 )电解装置如图所示，电解槽内装有KI 及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在 一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。 已知： 3I26OH =IO 35I 3H 2O 下列说法不正确的是() A右侧发生的电极反应式：2H2O2e =H 2 2OH B

32、电解结束后，右侧溶液中含有IO 3 C电解槽内发生反应的总化学方程式：KI 3H2O= 通电 KIO33H2 D如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学反应不变 解析： 选 D本题考查了电化学知识，意在考查考生对新型电池的分析能力。装置图中左侧电极为阳 极， I 失去电子生成 I2，右侧电极为阴极，H2O 得到电子生成 H2，A、C 项正确；电解结束后，左侧溶液 中的 IO 3经阴离子交换膜进入右侧， B 项正确； D 项，如果将阴离子交换膜换为阳离子交换膜，那么阴极 产生的 OH 不会与 I 2发生反应，故电解槽内发生的总化学反应要变化， D 项错误。 15(1)如图 1 是

33、一种新型燃料电池，它以CO 为燃料，一定比例的Li2CO3和 Na2CO3熔融混合物为电 解质，图2是粗铜精炼的装置图，现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。 回答下列问题： 写出 A 极发生的电极反应式_ 。 要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，则B 极应与 _极相连 (填“C”或“D”)。 当消耗标准状况下2.24 L CO 时， C 电极的质量变化为_。 (2)工业上，可用铁作阳极，电解KOH 溶液制备K2FeO4。 电解过程中，OH 向_ ( 填“阴”或“阳” )极移动，阳极的电极反应式为 _ 。 若阳极有28 g Fe 溶解，则阴极析出的气体在标准状况下的体积为_L。 解析： (1

34、)由图可知A 为负极， B 为正极， D 为阳极， C 为阴极。 (2)根据电解原理，阴离子向阳极移动，阳极发生氧化反应，可确定阳极反应式为Fe6e 8OH =FeO 2 4 4H2O，阴极反应式为 2H 2e=H 2。 答案： (1)CO 2e CO2 3=2CO2 D增加 6.4 g (2)阳Fe6e 8OH=FeO2 4 4H2O 33.6 15(2015 山东高考 )金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。 (1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是_。 a Fe2O3bNaCl c Cu2S dAl2O3 (2)辉铜矿 (Cu2S)可发生反应： 2Cu2S2H2SO4 5O2=4CuSO

35、42H2O，该反应的还原剂是_。 当 1 mol O 2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为 _mol 。向 CuSO4溶液中加入镁条时有气体 生成，该气体是_。 (3)右图为电解精炼银的示意图，_(填“ a”或“ b”)极为含有杂质的粗银，若b 极有少量红棕色气 体产生，则生成该气体的电极反应式为_ 。 (4)为处理银器表面的黑斑(Ag2S)，将银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S转化为 Ag， 食盐水的作用是_ 。 解析： 本题考查金属冶炼与处理，意在考查考生对金属冶炼及处理中化学原理的理解能力。(1)Na、 Al 的金属活动性较强，冶炼时选择电解法。(2)该反应中Cu、S

36、的化合价升高，因此还原剂为Cu2S。反应 中 O2中 O 由 0 价变为 2 价， 1 mol O2发生反应，得4 mol 电子，根据得失电子守恒，则还原剂失电子为 4 mol。CuSO4溶液中由于 Cu2 水解显酸性， 加入镁条， 产生的气体为 H2。(3)电解精炼银时，粗银作阳极， 与电源正极相连。b 极产生的红棕色气体为NO2，电极反应式为NO 3e 2H=NO 2H2O。(4)食盐水 的作用是做电解质溶液，形成原电池。 答案： (1)b、d(2)Cu2S 4H2 (3)aNO 32H e=NO 2H2O(4)做电解质溶液(或导电 ) 15 .(2015 福建高考 )(1)电镀时，镀件与

37、电源的_极连接。 (2)化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉淀在镀件表面形成镀层。若用铜盐进行化学镀铜，应 选用 _(填“氧化剂”或“还原剂”)与之反应。 .(2015 重庆高考 )尿素 CO(NH 2)2是首个由无机物人工合成的有机物。人工肾脏可采用间接电化学方 法除去代谢产物中的尿素，原理如图： (1)电源的负极为_(填“ A”或“ B”)。 (2)阳极室中发生的反应依次为_、_。 (3)电解结束后， 阴极室溶液的pH 与电解前相比将_；若两极共收集到气体15.44 L(标准状况 )， 则除去的尿素为_g(忽略气体的溶解)。 解析： .(1)电镀时，镀层金属作电解池的阳极，镀件作电解池

38、的阴极，与电源的负极相连。 (2)镀铜是将Cu 2变成 Cu，需要加入还原剂与之反应。 .(1)图中产生氢气的电极为阴极，与阴极相连的电极为负极，所以B 为负极。 (2)根据信息，阳极上先产生氯气，氯气具有氧化性，尿素中的氮原子为3 价，具有还原性，两者相 遇发生氧化还原反应。 (3)反应过程中实际上发生两个反应(条件略去 )：2NaCl2H2O= 电解 2NaOHCl2H2、CO(NH2)2 3Cl2H2O=N2CO26HCl ， 两方程式相加消去中间产物可得总反应方程式：CO(NH 2)2H2O=N2 CO23H2，由此可知反应的最终结果是没有酸或者是碱生成，阴极室的酸碱性不会发生改变；两

39、极 产生的气体是氢气、氮气和二氧化碳，根据化学方程式若设氢气的量为x，氮气和二氧化碳各为 x 3，则 x 1 3 x 1 3x 13.44 L 22.4 L/mol ，解得 x0.36 mol。 mCO(NH2)2 0.36 mol 3 60 gmol 17.2 g。 答案： .(1)负(2)还原剂 .(1)B(2)2Cl 2e=Cl 2 CO(NH2)2 H2O3Cl2=N2 CO2 6HCl (3)不变7.2 15如图所示三套实验装置，分别回答下列问题。 (1)装置 1 为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后， 向插入铁钉的玻璃筒内滴入NaOH 溶液， 即可观察到铁 钉附近的溶液有沉淀，表明铁被_

40、(填“氧化”或“还原”); 向插入石墨棒的玻璃筒内滴入酚酞溶 液，可观察到石墨棒附近的溶液变红，该电极反应式为_ _ 。 (2)装置 2 中的石墨是 _极(填“正”或“负”)，该装置发生的总反应的离子方程式为 _ 。 (3)装置 3 中甲烧杯盛放150 mL 0.2 molL 1 的 NaCl 溶液，乙烧杯盛放150 mL 0.5 mol L 1 的 CuSO4 溶液。反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红。 电源的M 端为 _极；甲烧杯中铁电极的电极反应式为_。 乙烧杯中电解反应的离子方程式为_ 。 停止电解，取出Cu 电极，洗涤、干燥、称量，电极增重0

41、.64 g，甲烧杯中产生的气体标准状况下 的体积为 _mL。 解析：(1)装置 1， 由石墨棒附近的溶液变红可知，石墨棒作正极， 电极反应式为O24e 2H 2O=4OH ，铁钉作负极，发生氧化反应。 (2)由装置 2 两电极活泼性强弱得Cu 一定是负极，总反应的离子方程式即该装置中自发的氧化还原反 应： 2Fe3 Cu=2Fe2Cu2。 (3)由甲中石墨电极附近首先变红可知该极H 放电，即该极为阴极， Fe 为阳极，电极反应式为Fe 2e =Fe 2，由此可知，电源 M 端为正极； 电源 M 端为正极， N 端为负极，乙中Cu 为阴极，石墨为阳极，发生反应的离子方程式为2Cu2 2H2O= 电解 2CuO24H ； 由两池中的对应关系Cu2e H 2 64 g 1 mol 0.64 g 0.01 mol 即 224 mL H2。 答案： (1)氧化O24e 2H 2O=4OH (2)正2Fe 3 Cu=2Fe2 Cu2 (3)正Fe2e =Fe2 2Cu 22H 2O= 电解 2CuO2 4H 224