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2019届高考化学二轮复习专题六电化学备考备查清单学案
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备考备查清单
[知识体系]
1.化学能与电能转化
2.金属腐蚀
[规律方法]
1.原电池中的“3”个方向
（1）电子方向：电子从负极流出经外电路流入正极；
（2）电流方向：电流从正极流出经外电路流入负极；
（3）离子的迁移方向：电解质溶液中，阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移。
2.原电池正、负极判断的“五个角度”
3.“三步”突破原电池电极反应式、总反应式的书写
4.电解池中电极反应式的书写步骤
5.有关电化学定量计算的方法
（1）根据总反应式计算。先写出电极反应式、再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。
（2）守恒法计算。用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。
6.金属腐蚀快慢的判断
7.理解充、放电，准确剖析电化学原理
（1）对于可充电电池，放电时为原电池，符合原电池工作原理，负极发生氧化反应，正极发生还原反应；外电路中电子由负极流向正极，内电路中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
（2）可充电电池充电时为电解池，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应；充电时电池的“＋”极与外接直流电源的正极相连，电池的“－”极与外接直流电源的负极相连。
8.燃料电池电极反应式的书写方法
根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，随着电解质溶液的不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况：
（1）酸性电解质溶液环境下电极反应式：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。
（2）碱性电解质溶液环境下电极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
（3）固体电解质（高温下能传导O2－）环境下电极反应式：O2＋4e－===2O2－。
（4）熔融碳酸盐（如：熔融K2CO3）环境下电极反应式：O2＋2CO2＋4e－===2CO。
再根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式：
电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系：电池的总反应式＝电池正极反应式＋电池负极反应式。
电池负极反应式＝电池的总反应式－电池正极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物O2。
一、选择题
1.（2017·“七彩阳光”联盟）下列有关原电池的叙述中不正确的是（ ）
A.原电池是将化学能转化为电能的装置
B.在原电池中，电子流出的一极是负极，发生氧化反应
C.锌、铜、硫酸组成的原电池中，溶液中的 Zn2＋、H＋均向正极移动
D.构成原电池的两个电极必须是活泼性不同的两种金属
解析 A.原电池可将化学能转化为电能，在外电路中形成电流，故A正确；B.在原电池中，负极是电子流出的一极，发生氧化反应，故B正确；C.原电池工作时，溶液中的阳离子均向正极移动，故C正确；D.构成原电池的两极可以是两种活泼性不同的金属或金属与非金属导体，如石墨等，故D错误；答案为D。
答案 D
2.（2018·浙江温州高三适应性测试）某电化学气敏传感器的工作原理如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A.a极为负极
B.b极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－
C.电解质溶液中的OH－移向a极
D.该传感器工作一段时间后，电解质溶液的pH值将变大
解析 该传感器在工作过程中，负极上氨气失电子生成氮气，则a为负极，氧气在正极上得电子生成氢氧根离子，其电池的总反应为4NH3＋3O2===4N2＋6H2O。A.该传感器在工作过程中，负极上氨气失电子生成氮气，则a为负极，故A正确；B.氧气在正极上得电子生成氢氧根离子， b极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，故B正确；C.碱性条件下，氨气失电子生成氮气和水，则a极的电极反应式为2NH3＋6OH－－6e－===N2＋6H2O，消耗OH－，电解质溶液中的OH－移向a极，故C正确；D.该传感器在工作过程中总反应为4NH3＋3O2===4N2＋6H2O，所以KOH的物质的量不变，但生成H2O浓度减小，pH值减小，故D错误；故选D。
答案 D
3.（加试题）（2017·温州二外语学校）已知可逆反应：AsO＋2I－＋2H＋AsO＋I2＋H2O，设计如图装置，进行下述操作：
①向（Ⅱ）烧杯中逐滴加入浓盐酸，发现微安表（G）指针偏转
②若改往（Ⅱ）烧杯中滴加40% NaOH溶液，发现微安表指针与①的偏转方向相反。
下列有关说法不正确的是（ ）
A.①操作过程中C1棒上发生的反应为：2I－－2e－===I2
B.②操作过程中盐桥中的阳离子移向（I）烧杯
C.若将微安表换成惰性电极电解饱和食盐水的装置，在①操作过程中与C2棒连接的电极上有Cl2产生
D.若将微安表换成电解精炼铜装置，在②操作过程中与C1棒连接的为纯铜电极
解析 由图可知，该装置为原电池，①发生AsO＋2I－＋2H＋AsO＋I2＋H2O，②发生AsO＋I2＋2OH－AsO＋2I－＋H2O。A.①发生AsO＋2I－＋2H＋AsO＋I2＋H2O，C1棒为负极，发生：2I－－2e－===I2，故A正确；B.②发生：AsO＋I2＋2OH－AsO＋2I－＋H2O，C2棒为负极，盐桥中的阳离子移向正极，即移向（I）烧杯，故B正确；C.将微安表换成电解饱和食盐水装置以模拟氯碱工业，C1棒连接阴极，C2棒连接阳极，阳极发生氧化反应，有Cl2产生，故C正确；D.将微安表换成电解精炼铜装置，C1棒连接阳极，C2棒连接阴极，阳极应为粗铜，故D错误。
答案 D
4.（2016·浙江萧山月考）某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池的总反应为：Li1－xCoO2＋LixC6===LiCoO2＋C6（x<1）。下列关于该电池的说法不正确的是（ ）
A.放电时，Li＋在电解质中由负极向正极迁移
B.放电时，负极的电极反应式为LixC6－xe－===xLi＋＋C6
C.充电时，若转移1 mol e－，石墨（C6）电极将增重7x g
D.充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋
解析 放电时，负极反应为：LixC6－xe－===xLi＋＋C6，正极反应为：Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO2，A、B正确；充电时，阴极反应为：xLi＋＋C6＋xe－===LixC6，转移1 mol e－时，石墨C6电极将增重 7 g，C项错误；充电时，阳极反应为放电时正极反应的逆反应：LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋，D项正确。
答案 C
5.（2018·温州高三适应性测试）随着各地“限牌”政策的推出，电动汽车成为汽车界的“新宠”。特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂（LiCoO2）电池，其工作原理如下图，A极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li＋的高分子材料，隔膜只允许Li＋通过，电池反应式LixC6＋Li1－xCoO2C6＋LiCoO2。下列说法不正确的是（ ）
A.充电时Li＋从右边流向左边
B.放电时，正极锂的化合价未发生改变
C.充电时B作阳极，该电极放电时的电极反应式为
Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2
D.废旧钴酸锂（LiCoO2）电池进行“放电处理”让Li＋进入石墨中而有利于回收
解析 放电时：A（负极）：LixC6－xe－===xLi＋＋C6；
B（正极）：Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO2。
充电时：A（阴极）：xLi＋＋C6＋xe－===LixC6；B（阳极）：
LiCoO2－xe－===xLi＋＋Li1－xCoO2。
A项，充电时Li＋移向阴极，即从右边流向左边，正确；B项，放电时，正极锂的化合价仍为＋1价，化合价并没有发生变化，正确；C项正确；D项，根据电极反应式，应进行“充电处理”，才能使Li＋进入石墨中。
答案 D
6.（2017·浙江杭州第一教学质量检测）电化学装置工作时，下列电极上发生的反应一定是氧化反应的是（ ）
A.阴极 B.负极
C.铜电极 D.石墨电极
解析 A.阴极发生还原反应，故A错误；B.负极发生氧化反应，故B正确；C.铜电极可能为原电池正极、负极，也可为电解池阳极、阴极，不能确定反应类型，故C错误；D.石墨电极可为原电池的正极，也可为电解池的阳极、阴极，不能确定反应类型，故D错误。
答案 B
7.（2017·江苏宿迁泗洪中学）已知：2H2S（g）＋O2（g）===S2（s）＋2H2O（l） ΔH＝－632 kJ·mol－1。下图为H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是（双选）（ ）
A.电极a为电池的负极
B.电极b上发生的电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C.每有1 mol氧气参加反应，电池内部吸收632 kJ热能
D.每34 g H2S参与反应，电路中有2 mol电子通过
答案 AD
8.（加试题）（2017·杭州及周边地区高二模拟）电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放的最大电能。“金属（M）～空气电池”（如下图）具有原料易得、能量密度高等优点。该类电池放电的总反应方程式为：4M＋nO2＋2nH2O===4M（OH）n。下列说法不正确的是（ ）
A.“金属（M）～空气电池”放电过程的正极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B.电解质溶液中的阴离子从负极区移向正极区
C.比较Mg、Al、Zn三种“金属—空气电池”，“Al—空气电池”的理论比能量最高
D.在“M—空气电池”中，标准状况下消耗22.4 L氧气，则电路中转移电子数为4NA
解析 根据总反应方程式可以知道电池是碱性环境，因此正极氧气放电：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，A正确；B项阴离子迁移方向应该是向负极区，错误；C项单质铝在单位质量时失电子能力最强，正确；D项氧气消耗1 mol转移电子4 mol正确。
答案 B
9.（2016·宁波3月模拟）为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是（ ）
A.在精密机床的铁床上安装铜螺钉
B.在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中
C.在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里
D.在地下输油的铸铁管上接直流电源的正极
解析 A.Cu、Fe和电解质溶液构成原电池，Fe易失电子作负极、Cu作正极，所以Fe易被腐蚀，故A不选；B.Fe、石墨和海水构成原电池，Fe易失电子作负极、C作正极，所以Fe易被腐蚀，故B不选；C.Zn、Fe和海水构成原电池，Zn易失电子作负极、Fe作正极，所以Fe被保护，故C选；D.铸铁连接直流电源正极时作电解池阳极，加速被腐蚀，故D不选。
答案 C
10.（2017·浙江乐成寄宿学校3月月考）如图所示，a、b是两根石墨棒。下列叙述正确的是（ ）
A.a是正极，发生还原反应
B.b是阳极，发生氧化反应
C.稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变
D.往滤纸上滴加酚酞试液，a极附近颜色变红
解析 左边装置是能自发的进行氧化还原反应，属于原电池，右边是电解池，锌易失电子作负极，铜作正极，则a是阳极，b是阴极，A.a是阳极，阳极上失电子发生氧化反应，故A错误；B.b是阴极，阴极上得电子发生还原反应，故B错误；C.左边装置中，负极上锌失电子生成锌离子，正极上氢离子得电子生成氢气，所以硫酸根离子不参加反应，则其物质的量不变，故C正确；D.a电极上氯离子放电生成氯气，b电极上氢离子放电生成氢气，同时b电极附近还生成氢氧根离子，导致碱性增强，所以b极附近颜色变红，故D错误。
答案 C
11.（2018·桐乡高级中学）用如图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液pH为9～10，阳极产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确的是（ ）
A.用石墨作阳极，铁作阴极
B.阳极的电极反应式：Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O
C.阴极的电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
D.除去CN－的反应：2CN－＋5ClO－＋2H＋===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O
解析 D项，控制溶液pH为9～10，溶液呈碱性，离子方程式应为2CN－＋5ClO－＋H2O===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋2OH－。
答案 D
12.（2017·浙江宁波五校联考）如图是一种蓄电池的示意图。被膜隔开的电解质分别为Na2S2和NaBr3，放电后变为Na2S4和NaBr。已知放电时Na＋由乙池向甲池移动。下面对该装置工作过程中叙述正确的是（ ）
A.放电过程，甲池发生氧化反应
B.放电过程，电池反应：2S＋Br===S＋3Br－
C.充电过程，乙池为阳极室
D.充电过程，当阳极室阴离子增加了2 mol，整个电路中电子转移2 mol
解析 A.放电过程属于原电池，甲池为正极，发生还原反应，电极反应：Br＋2e－===3Br－，故A错误；B.总反应为Na2S2和NaBr3生成Na2S4和NaBr的反应，即2S＋Br===S＋3Br－，故B正确；C.充电时，乙池发生还原反应，为电解池的阴极室，故C错误；D.充电时，阳极发生氧化反应，电极反应为3Br－－2e－===Br，当阳极室阴离子减少2 mol，整个电路中电子转移2 mol，故D错误。
答案 B
二、填空题
13.次磷酸（H3PO2）是一种精细磷化工产品，具有较强还原性。H3PO2也可用电渗析法制备，“四室电渗析法”工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）：
（1）写出阳极的电极反应式_________________________________。
（2）分析产品室可得到H3PO2的原因____________________________
___________________________________________________________。
（3）早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有 杂质，该杂质产生的原因是___________________________________________________________。
解析 （1）由题给装置可知阳极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑。（2）阳极生成的H＋穿过阳膜扩散至产品室，与从原料室穿过阴膜扩散至产品室的H2PO反应生成H3PO2。（3）若取消阳极室与产品室之间的阳膜，合并阳极室和产品室，阳极生成的O2可将H3PO2或从原料室扩散来的H2PO氧化，造成产品中混入H3PO4杂质。
答案 （1）2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
（2）阳极室的H＋穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2
（3）H3PO4 H2PO或H3PO2被氧化
14.（2018·浙江省金华十校）某同学将反应2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2设计成下图所示的原电池：
实验步骤及现象如下：
①闭合开关，指针发生偏转，随后电流计读数逐渐变小，当读数变为零时，打开开关；
②取少许甲烧杯中溶液，滴入3～4滴淀粉溶液，溶液显蓝色；
③取少许乙烧杯中溶液，滴入3～4滴KSCN溶液，溶液显血红色；
④向乙烧杯中加入少量FeCl2固体，再次闭合开关，指针向左偏转（最后读数变为零）。
【查阅资料】 灵敏电流计指针总是偏向电源正极；原电池中存在内阻，会影响反应进程。
请回答：
（1）步骤①中，开始时指针向 （填“左”或“右”）偏转，甲烧杯中发生的电极反应式_______________________________________
___________________________________________________________。
（2）经步骤①后，乙烧杯溶液中新增金属阳离子 （填离子符号）。
（3）步骤④中指针向左偏转，乙烧杯中发生的电极反应式
___________________________________________________________。
（4）要证明2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2 为可逆反应，你认为上述实验步骤不必做的是 （填序号）。
解析 （1）根据总反应2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，甲烧杯中石墨为负极，图中灵敏电流计的指针指向右偏转，甲中石墨电极上的电极反应式为2I－－2e－===I2；
（2）经步骤①后，乙烧杯中发生还原反应生成亚铁离子，同时盐桥中钾离子移向乙烧杯，乙烧杯溶液中新增金属阳离子有Fe2＋、K＋；
（3）步骤④中指针向左偏转，说明甲烧杯中石墨为正极，乙烧杯中发生氧化反应，电极反应式为Fe2＋ －e－===Fe3＋；
（4）根据上述实验①，可以证明存在反应2Fe3＋＋2I－―→2Fe2＋＋I2，根据实验④，可以证明存在反应2Fe2＋＋I2―→2Fe3＋＋2I－，说明反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2为可逆反应，实验步骤②和③不必做。
答案 （1）右 2I－－2e－===I2 （2）Fe2＋、K＋
（3）Fe2＋ －e－===Fe3＋ （4）②③
15.（2018·浙江余姚中学）将质量相等的铁片和铜片用导线相连浸入500 mL硫酸铜溶液中构成如图1的装置：（以下均假设反应过程中溶液体积不变）。
（1）铁片上的电极反应式为___________________________________
___________________________________________________________。
（2）若2 min后测得铁片和铜片之间的质量差为1.2 g，计算导线中流过的电子的物质的量为 mol。
（3）若一段时间后测得铁片减少了2.4 g，同时铜片增加了3.2 g，计算这段时间 内该装置消耗的化学能转化为电能的百分比为 。
（4）若将该装置改为如图2所示的装置也能达到和原装置相同的作用。其中KCl溶液起沟通两边溶液形成闭合回路的作用，同时又能阻止反应物直接接触。则硫酸铜溶液应该注入 （填“左侧”、“右侧”或“两侧”）烧杯中。
解析 将质量相等的铁片和铜片用导线相连浸入500 mL硫酸铜溶液中构成原电池，铁的活泼性大于铜，所以铁是负极、铜是正极，电池总反应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，负极反应为Fe－2e－===Fe2＋、正极反应为Cu2＋＋2e－===Cu；
根据以上分析，（1）铁的活泼性大于铜，铁片是负极，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋。
（2）根据Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，负极溶解铁的物质的量与正极生成铜的物质的量相等，若 2 min后测得铁片和铜片之间的质量差为1.2 g，设负极溶解铁的物质的量为x mol，则56x＋64x＝1.2，x＝0.01 mol，根据负极反应式Fe－2e－===Fe2＋，导线中流过的电子的物质的量为0.02 mol；
（3）铜片增加了3.2 g，则通过导线的电子的物质的量是×2＝0.1 mol，转化为电能消耗的铁为0.05 mol；设直接与硫酸铜反应消耗的铁为x mol，根据Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，生成铜x mol，则（x＋0.05）×56－64x＝2.4，x＝0.05 mol，所以这段时间内该装置消耗的化学能转化为电能的百分比为×100%＝50%。
（4）该装置能阻止反应物直接接触，所以硫酸铜溶液应该注入右侧的烧杯中。
答案 （1）Fe－2e－===Fe2＋ （2）0.02 （3）50%
（4）右侧
16.如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。
（1）腐蚀过程中，负极是 （填图中字母“a”或“b”或“c”）；
（2）环境中的Cl－扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2（OH）3Cl，其离子方程式为______________________________；
（3）若生成4.29 g Cu2（OH）3Cl，则理论上耗氧体积为 L（标准状况）。
解析 （1）“青铜器的腐蚀”，如图铜为负极被腐蚀生成Cu2＋，正极氧气发生吸氧腐蚀生成OH－。
（2）正极反应产物为OH－，负极反应产物为Cu2＋与Cl－作用生成Cu2（OH）3Cl。
（3）n[Cu2（OH）3Cl]＝＝0.02 mol，所以有0.04 mol Cu被氧化，根据电子得失守恒n（O2）＝＝0.02 mol，标准状况下V（O2）＝0.02 mol×22.4 L·mol－1＝0.448 L。
答案 （1）c
（2）2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2（OH）3Cl↓
（3）0.448
[知识体系]
1.化学能与电能转化
2.金属腐蚀
[规律方法]
1.原电池中的“3”个方向
（1）电子方向：电子从负极流出经外电路流入正极；
（2）电流方向：电流从正极流出经外电路流入负极；
（3）离子的迁移方向：电解质溶液中，阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移。
2.原电池正、负极判断的“五个角度”
3.“三步”突破原电池电极反应式、总反应式的书写
4.电解池中电极反应式的书写步骤
5.有关电化学定量计算的方法
（1）根据总反应式计算。先写出电极反应式、再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。
（2）守恒法计算。用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。
6.金属腐蚀快慢的判断
7.理解充、放电，准确剖析电化学原理
（1）对于可充电电池，放电时为原电池，符合原电池工作原理，负极发生氧化反应，正极发生还原反应；外电路中电子由负极流向正极，内电路中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
（2）可充电电池充电时为电解池，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应；充电时电池的“＋”极与外接直流电源的正极相连，电池的“－”极与外接直流电源的负极相连。
8.燃料电池电极反应式的书写方法
根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，随着电解质溶液的不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况：
（1）酸性电解质溶液环境下电极反应式：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。
（2）碱性电解质溶液环境下电极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
（3）固体电解质（高温下能传导O2－）环境下电极反应式：O2＋4e－===2O2－。
（4）熔融碳酸盐（如：熔融K2CO3）环境下电极反应式：O2＋2CO2＋4e－===2CO。
再根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式：
电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系：电池的总反应式＝电池正极反应式＋电池负极反应式。
电池负极反应式＝电池的总反应式－电池正极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物O2。
一、选择题
1.（2017·“七彩阳光”联盟）下列有关原电池的叙述中不正确的是（ ）
A.原电池是将化学能转化为电能的装置
B.在原电池中，电子流出的一极是负极，发生氧化反应
C.锌、铜、硫酸组成的原电池中，溶液中的 Zn2＋、H＋均向正极移动
D.构成原电池的两个电极必须是活泼性不同的两种金属
解析 A.原电池可将化学能转化为电能，在外电路中形成电流，故A正确；B.在原电池中，负极是电子流出的一极，发生氧化反应，故B正确；C.原电池工作时，溶液中的阳离子均向正极移动，故C正确；D.构成原电池的两极可以是两种活泼性不同的金属或金属与非金属导体，如石墨等，故D错误；答案为D。
答案 D
2.（2018·浙江温州高三适应性测试）某电化学气敏传感器的工作原理如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A.a极为负极
B.b极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－
C.电解质溶液中的OH－移向a极
D.该传感器工作一段时间后，电解质溶液的pH值将变大
解析 该传感器在工作过程中，负极上氨气失电子生成氮气，则a为负极，氧气在正极上得电子生成氢氧根离子，其电池的总反应为4NH3＋3O2===4N2＋6H2O。A.该传感器在工作过程中，负极上氨气失电子生成氮气，则a为负极，故A正确；B.氧气在正极上得电子生成氢氧根离子， b极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，故B正确；C.碱性条件下，氨气失电子生成氮气和水，则a极的电极反应式为2NH3＋6OH－－6e－===N2＋6H2O，消耗OH－，电解质溶液中的OH－移向a极，故C正确；D.该传感器在工作过程中总反应为4NH3＋3O2===4N2＋6H2O，所以KOH的物质的量不变，但生成H2O浓度减小，pH值减小，故D错误；故选D。
答案 D
3.（加试题）（2017·温州二外语学校）已知可逆反应：AsO＋2I－＋2H＋AsO＋I2＋H2O，设计如图装置，进行下述操作：
①向（Ⅱ）烧杯中逐滴加入浓盐酸，发现微安表（G）指针偏转
②若改往（Ⅱ）烧杯中滴加40% NaOH溶液，发现微安表指针与①的偏转方向相反。
下列有关说法不正确的是（ ）
A.①操作过程中C1棒上发生的反应为：2I－－2e－===I2
B.②操作过程中盐桥中的阳离子移向（I）烧杯
C.若将微安表换成惰性电极电解饱和食盐水的装置，在①操作过程中与C2棒连接的电极上有Cl2产生
D.若将微安表换成电解精炼铜装置，在②操作过程中与C1棒连接的为纯铜电极
解析 由图可知，该装置为原电池，①发生AsO＋2I－＋2H＋AsO＋I2＋H2O，②发生AsO＋I2＋2OH－AsO＋2I－＋H2O。A.①发生AsO＋2I－＋2H＋AsO＋I2＋H2O，C1棒为负极，发生：2I－－2e－===I2，故A正确；B.②发生：AsO＋I2＋2OH－AsO＋2I－＋H2O，C2棒为负极，盐桥中的阳离子移向正极，即移向（I）烧杯，故B正确；C.将微安表换成电解饱和食盐水装置以模拟氯碱工业，C1棒连接阴极，C2棒连接阳极，阳极发生氧化反应，有Cl2产生，故C正确；D.将微安表换成电解精炼铜装置，C1棒连接阳极，C2棒连接阴极，阳极应为粗铜，故D错误。
答案 D
4.（2016·浙江萧山月考）某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池的总反应为：Li1－xCoO2＋LixC6===LiCoO2＋C6（x<1）。下列关于该电池的说法不正确的是（ ）
A.放电时，Li＋在电解质中由负极向正极迁移
B.放电时，负极的电极反应式为LixC6－xe－===xLi＋＋C6
C.充电时，若转移1 mol e－，石墨（C6）电极将增重7x g
D.充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋
解析 放电时，负极反应为：LixC6－xe－===xLi＋＋C6，正极反应为：Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO2，A、B正确；充电时，阴极反应为：xLi＋＋C6＋xe－===LixC6，转移1 mol e－时，石墨C6电极将增重 7 g，C项错误；充电时，阳极反应为放电时正极反应的逆反应：LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋，D项正确。
答案 C
5.（2018·温州高三适应性测试）随着各地“限牌”政策的推出，电动汽车成为汽车界的“新宠”。特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂（LiCoO2）电池，其工作原理如下图，A极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li＋的高分子材料，隔膜只允许Li＋通过，电池反应式LixC6＋Li1－xCoO2C6＋LiCoO2。下列说法不正确的是（ ）
A.充电时Li＋从右边流向左边
B.放电时，正极锂的化合价未发生改变
C.充电时B作阳极，该电极放电时的电极反应式为
Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2
D.废旧钴酸锂（LiCoO2）电池进行“放电处理”让Li＋进入石墨中而有利于回收
解析 放电时：A（负极）：LixC6－xe－===xLi＋＋C6；
B（正极）：Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO2。
充电时：A（阴极）：xLi＋＋C6＋xe－===LixC6；B（阳极）：
LiCoO2－xe－===xLi＋＋Li1－xCoO2。
A项，充电时Li＋移向阴极，即从右边流向左边，正确；B项，放电时，正极锂的化合价仍为＋1价，化合价并没有发生变化，正确；C项正确；D项，根据电极反应式，应进行“充电处理”，才能使Li＋进入石墨中。
答案 D
6.（2017·浙江杭州第一教学质量检测）电化学装置工作时，下列电极上发生的反应一定是氧化反应的是（ ）
A.阴极 B.负极
C.铜电极 D.石墨电极
解析 A.阴极发生还原反应，故A错误；B.负极发生氧化反应，故B正确；C.铜电极可能为原电池正极、负极，也可为电解池阳极、阴极，不能确定反应类型，故C错误；D.石墨电极可为原电池的正极，也可为电解池的阳极、阴极，不能确定反应类型，故D错误。
答案 B
7.（2017·江苏宿迁泗洪中学）已知：2H2S（g）＋O2（g）===S2（s）＋2H2O（l） ΔH＝－632 kJ·mol－1。下图为H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是（双选）（ ）
A.电极a为电池的负极
B.电极b上发生的电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C.每有1 mol氧气参加反应，电池内部吸收632 kJ热能
D.每34 g H2S参与反应，电路中有2 mol电子通过
答案 AD
8.（加试题）（2017·杭州及周边地区高二模拟）电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放的最大电能。“金属（M）～空气电池”（如下图）具有原料易得、能量密度高等优点。该类电池放电的总反应方程式为：4M＋nO2＋2nH2O===4M（OH）n。下列说法不正确的是（ ）
A.“金属（M）～空气电池”放电过程的正极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B.电解质溶液中的阴离子从负极区移向正极区
C.比较Mg、Al、Zn三种“金属—空气电池”，“Al—空气电池”的理论比能量最高
D.在“M—空气电池”中，标准状况下消耗22.4 L氧气，则电路中转移电子数为4NA
解析 根据总反应方程式可以知道电池是碱性环境，因此正极氧气放电：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，A正确；B项阴离子迁移方向应该是向负极区，错误；C项单质铝在单位质量时失电子能力最强，正确；D项氧气消耗1 mol转移电子4 mol正确。
答案 B
9.（2016·宁波3月模拟）为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是（ ）
A.在精密机床的铁床上安装铜螺钉
B.在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中
C.在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里
D.在地下输油的铸铁管上接直流电源的正极
解析 A.Cu、Fe和电解质溶液构成原电池，Fe易失电子作负极、Cu作正极，所以Fe易被腐蚀，故A不选；B.Fe、石墨和海水构成原电池，Fe易失电子作负极、C作正极，所以Fe易被腐蚀，故B不选；C.Zn、Fe和海水构成原电池，Zn易失电子作负极、Fe作正极，所以Fe被保护，故C选；D.铸铁连接直流电源正极时作电解池阳极，加速被腐蚀，故D不选。
答案 C
10.（2017·浙江乐成寄宿学校3月月考）如图所示，a、b是两根石墨棒。下列叙述正确的是（ ）
A.a是正极，发生还原反应
B.b是阳极，发生氧化反应
C.稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变
D.往滤纸上滴加酚酞试液，a极附近颜色变红
解析 左边装置是能自发的进行氧化还原反应，属于原电池，右边是电解池，锌易失电子作负极，铜作正极，则a是阳极，b是阴极，A.a是阳极，阳极上失电子发生氧化反应，故A错误；B.b是阴极，阴极上得电子发生还原反应，故B错误；C.左边装置中，负极上锌失电子生成锌离子，正极上氢离子得电子生成氢气，所以硫酸根离子不参加反应，则其物质的量不变，故C正确；D.a电极上氯离子放电生成氯气，b电极上氢离子放电生成氢气，同时b电极附近还生成氢氧根离子，导致碱性增强，所以b极附近颜色变红，故D错误。
答案 C
11.（2018·桐乡高级中学）用如图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液pH为9～10，阳极产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确的是（ ）
A.用石墨作阳极，铁作阴极
B.阳极的电极反应式：Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O
C.阴极的电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
D.除去CN－的反应：2CN－＋5ClO－＋2H＋===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O
解析 D项，控制溶液pH为9～10，溶液呈碱性，离子方程式应为2CN－＋5ClO－＋H2O===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋2OH－。
答案 D
12.（2017·浙江宁波五校联考）如图是一种蓄电池的示意图。被膜隔开的电解质分别为Na2S2和NaBr3，放电后变为Na2S4和NaBr。已知放电时Na＋由乙池向甲池移动。下面对该装置工作过程中叙述正确的是（ ）
A.放电过程，甲池发生氧化反应
B.放电过程，电池反应：2S＋Br===S＋3Br－
C.充电过程，乙池为阳极室
D.充电过程，当阳极室阴离子增加了2 mol，整个电路中电子转移2 mol
解析 A.放电过程属于原电池，甲池为正极，发生还原反应，电极反应：Br＋2e－===3Br－，故A错误；B.总反应为Na2S2和NaBr3生成Na2S4和NaBr的反应，即2S＋Br===S＋3Br－，故B正确；C.充电时，乙池发生还原反应，为电解池的阴极室，故C错误；D.充电时，阳极发生氧化反应，电极反应为3Br－－2e－===Br，当阳极室阴离子减少2 mol，整个电路中电子转移2 mol，故D错误。
答案 B
二、填空题
13.次磷酸（H3PO2）是一种精细磷化工产品，具有较强还原性。H3PO2也可用电渗析法制备，“四室电渗析法”工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）：
（1）写出阳极的电极反应式_________________________________。
（2）分析产品室可得到H3PO2的原因____________________________
___________________________________________________________。
（3）早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有 杂质，该杂质产生的原因是___________________________________________________________。
解析 （1）由题给装置可知阳极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑。（2）阳极生成的H＋穿过阳膜扩散至产品室，与从原料室穿过阴膜扩散至产品室的H2PO反应生成H3PO2。（3）若取消阳极室与产品室之间的阳膜，合并阳极室和产品室，阳极生成的O2可将H3PO2或从原料室扩散来的H2PO氧化，造成产品中混入H3PO4杂质。
答案 （1）2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
（2）阳极室的H＋穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2
（3）H3PO4 H2PO或H3PO2被氧化
14.（2018·浙江省金华十校）某同学将反应2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2设计成下图所示的原电池：
实验步骤及现象如下：
①闭合开关，指针发生偏转，随后电流计读数逐渐变小，当读数变为零时，打开开关；
②取少许甲烧杯中溶液，滴入3～4滴淀粉溶液，溶液显蓝色；
③取少许乙烧杯中溶液，滴入3～4滴KSCN溶液，溶液显血红色；
④向乙烧杯中加入少量FeCl2固体，再次闭合开关，指针向左偏转（最后读数变为零）。
【查阅资料】 灵敏电流计指针总是偏向电源正极；原电池中存在内阻，会影响反应进程。
请回答：
（1）步骤①中，开始时指针向 （填“左”或“右”）偏转，甲烧杯中发生的电极反应式_______________________________________
___________________________________________________________。
（2）经步骤①后，乙烧杯溶液中新增金属阳离子 （填离子符号）。
（3）步骤④中指针向左偏转，乙烧杯中发生的电极反应式
___________________________________________________________。
（4）要证明2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2 为可逆反应，你认为上述实验步骤不必做的是 （填序号）。
解析 （1）根据总反应2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，甲烧杯中石墨为负极，图中灵敏电流计的指针指向右偏转，甲中石墨电极上的电极反应式为2I－－2e－===I2；
（2）经步骤①后，乙烧杯中发生还原反应生成亚铁离子，同时盐桥中钾离子移向乙烧杯，乙烧杯溶液中新增金属阳离子有Fe2＋、K＋；
（3）步骤④中指针向左偏转，说明甲烧杯中石墨为正极，乙烧杯中发生氧化反应，电极反应式为Fe2＋ －e－===Fe3＋；
（4）根据上述实验①，可以证明存在反应2Fe3＋＋2I－―→2Fe2＋＋I2，根据实验④，可以证明存在反应2Fe2＋＋I2―→2Fe3＋＋2I－，说明反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2为可逆反应，实验步骤②和③不必做。
答案 （1）右 2I－－2e－===I2 （2）Fe2＋、K＋
（3）Fe2＋ －e－===Fe3＋ （4）②③
15.（2018·浙江余姚中学）将质量相等的铁片和铜片用导线相连浸入500 mL硫酸铜溶液中构成如图1的装置：（以下均假设反应过程中溶液体积不变）。
（1）铁片上的电极反应式为___________________________________
___________________________________________________________。
（2）若2 min后测得铁片和铜片之间的质量差为1.2 g，计算导线中流过的电子的物质的量为 mol。
（3）若一段时间后测得铁片减少了2.4 g，同时铜片增加了3.2 g，计算这段时间 内该装置消耗的化学能转化为电能的百分比为 。
（4）若将该装置改为如图2所示的装置也能达到和原装置相同的作用。其中KCl溶液起沟通两边溶液形成闭合回路的作用，同时又能阻止反应物直接接触。则硫酸铜溶液应该注入 （填“左侧”、“右侧”或“两侧”）烧杯中。
解析 将质量相等的铁片和铜片用导线相连浸入500 mL硫酸铜溶液中构成原电池，铁的活泼性大于铜，所以铁是负极、铜是正极，电池总反应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，负极反应为Fe－2e－===Fe2＋、正极反应为Cu2＋＋2e－===Cu；
根据以上分析，（1）铁的活泼性大于铜，铁片是负极，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋。
（2）根据Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，负极溶解铁的物质的量与正极生成铜的物质的量相等，若 2 min后测得铁片和铜片之间的质量差为1.2 g，设负极溶解铁的物质的量为x mol，则56x＋64x＝1.2，x＝0.01 mol，根据负极反应式Fe－2e－===Fe2＋，导线中流过的电子的物质的量为0.02 mol；
（3）铜片增加了3.2 g，则通过导线的电子的物质的量是×2＝0.1 mol，转化为电能消耗的铁为0.05 mol；设直接与硫酸铜反应消耗的铁为x mol，根据Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，生成铜x mol，则（x＋0.05）×56－64x＝2.4，x＝0.05 mol，所以这段时间内该装置消耗的化学能转化为电能的百分比为×100%＝50%。
（4）该装置能阻止反应物直接接触，所以硫酸铜溶液应该注入右侧的烧杯中。
答案 （1）Fe－2e－===Fe2＋ （2）0.02 （3）50%
（4）右侧
16.如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。
（1）腐蚀过程中，负极是 （填图中字母“a”或“b”或“c”）；
（2）环境中的Cl－扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2（OH）3Cl，其离子方程式为______________________________；
（3）若生成4.29 g Cu2（OH）3Cl，则理论上耗氧体积为 L（标准状况）。
解析 （1）“青铜器的腐蚀”，如图铜为负极被腐蚀生成Cu2＋，正极氧气发生吸氧腐蚀生成OH－。
（2）正极反应产物为OH－，负极反应产物为Cu2＋与Cl－作用生成Cu2（OH）3Cl。
（3）n[Cu2（OH）3Cl]＝＝0.02 mol，所以有0.04 mol Cu被氧化，根据电子得失守恒n（O2）＝＝0.02 mol，标准状况下V（O2）＝0.02 mol×22.4 L·mol－1＝0.448 L。
答案 （1）c
（2）2Cu2＋＋3OH－＋Cl－===Cu2（OH）3Cl↓
（3）0.448
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