專題02 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化（考點(diǎn)清單）-2024-2025學(xué)年高二化學(xué)上學(xué)期期中考點(diǎn)大串講（蘇教版2019）

專題02化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化考點(diǎn)01原電池的工作原理考點(diǎn)02原電池原理的應(yīng)用考點(diǎn)03化學(xué)電源考點(diǎn)04電解池工作原理考點(diǎn)05電解池原理的應(yīng)用考點(diǎn)06金屬的腐蝕考點(diǎn)07金屬的防護(hù)▉考點(diǎn)01原電池的工作原理1．原電池的構(gòu)成條件（1）定義：能把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。（2）構(gòu)成條件：2．實(shí)驗(yàn)探究：（1）鋅和硫酸銅溶液反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化向一只燒杯中加入1.0mol?L－1CuSO4溶液約30mL，再加入適量鋅粉，現(xiàn)象是Zn逐漸溶解，溶液顏色變淺，有紅色物質(zhì)生成，用溫度計(jì)測(cè)量溶液的溫度，溫度升高，能量變化的主要形式是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。（2）銅鋅原電池的構(gòu)造與工作原理電池名稱單液電池雙液電池(鹽橋電池)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象電流表指針偏轉(zhuǎn)電極變化鋅片逐漸溶解，銅片質(zhì)量增加電流變化一段時(shí)間后，電流逐漸衰減產(chǎn)生的電流持續(xù)、穩(wěn)定微觀探析鋅片的Zn失去電子形成Zn2＋進(jìn)入溶液，質(zhì)量減輕；電子通過導(dǎo)線傳遞到銅片上形成電流，電流表指針偏轉(zhuǎn)；溶液中的Cu2＋在銅片獲得電子變成Cu沉積在銅片上，質(zhì)量增加符號(hào)表征電極反應(yīng)式Zn片：Zn－2e－=Zn2＋(氧化反應(yīng))Cu片：Cu2＋＋2e－=Cu(還原反應(yīng))電池總反應(yīng)Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu能量轉(zhuǎn)換化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能鹽橋①鹽橋成分：含有KCl飽和溶液的瓊脂。作用：使兩個(gè)半電池形成閉合回路；②平衡兩側(cè)溶液的電荷，使溶液保持電中性；離子移動(dòng)方向：Cl－移向ZnSO4溶液(負(fù)極區(qū))，K＋移向CuSO4溶液(正極區(qū))。③避免電極與電解質(zhì)溶液直接反應(yīng)，相比單液原電池有利于最大程度地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能3.原電池的工作原理(以鋅銅原電池為例)溶液中的陽離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，電子只能在導(dǎo)線中流動(dòng)而不能在溶液中流動(dòng)，離子只能在溶液中移動(dòng)而不能在導(dǎo)線中移動(dòng)，原電池的內(nèi)電路和外電路分別通過離子的移動(dòng)和電子的流動(dòng)而形成閉合回路，可形象地描述為“電子不下水，離子不上岸”。4．電極反應(yīng)式的書寫（1）電極反應(yīng)式書寫要求電極反應(yīng)式符合離子方程式書寫要求，用“=”表示，注意分子、離子形式及電子、電荷、元素守恒。（2）一般電極反應(yīng)式的書寫方法a定電極，標(biāo)得失。按照負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，判斷出電極反應(yīng)產(chǎn)物，找出得失電子的數(shù)量。b看環(huán)境，配守恒。電極產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液中應(yīng)能穩(wěn)定存在，如堿性介質(zhì)中生成的H＋應(yīng)讓其結(jié)合OH－生成水。電極反應(yīng)式要依據(jù)電荷守恒和質(zhì)量守恒、得失電子守恒等加以配平。c兩式加，驗(yàn)總式。兩電極反應(yīng)式相加，與總反應(yīng)方程式對(duì)照驗(yàn)證。▉考點(diǎn)02原電池原理的應(yīng)用1．加快氧化還原反應(yīng)的速率構(gòu)成原電池的反應(yīng)速率比直接接觸的反應(yīng)速率快，例如，在鋅與稀H2SO4反應(yīng)時(shí)加入少量CuSO4溶液，CuSO4與鋅發(fā)生置換反應(yīng)生成Cu，從而形成Cu－Zn微小原電池，加快產(chǎn)生H2的速率。2．比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱例如，有兩種金屬a和b，用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，觀察到a極溶解，b極上有氣泡產(chǎn)生。由此可判斷出a是負(fù)極、b是正極，且金屬活動(dòng)性：a>b。3．設(shè)計(jì)原電池理論上，任何一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，都可以設(shè)計(jì)成原電池。(a)外電路負(fù)極——化合價(jià)升高的物質(zhì)正極——活潑性弱的物質(zhì)，一般選碳棒(b)內(nèi)電路：化合價(jià)降低的物質(zhì)作電解質(zhì)溶液。如：2FeCl3＋Cu2FeCl2＋CuCl2①化合價(jià)升高的物質(zhì)負(fù)極：Cu②活潑性較弱的物質(zhì)正極：C③化合價(jià)降低的物質(zhì)電解質(zhì)溶液：FeCl3示意圖4．用于金屬保護(hù)：根據(jù)原電池的工作原理，負(fù)極金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。將被保護(hù)的金屬與比其活潑的金屬連接。▉考點(diǎn)03化學(xué)電源化學(xué)電源概述1．化學(xué)電源的分類及特點(diǎn)（1）化學(xué)電源的分類。①一次電池：也叫作干電池，常見的一次電池有普通鋅錳電池、堿性鋅錳電池、紐扣式銀鋅電池。②二次電池：又稱為充電電池或蓄電池，鉛蓄電池是最常見的二次電池。目前已開發(fā)出鎳鎘電池、鎳氫電池、銀鋅電池、鋰電池和鋰離子電池等新型二次電池。③燃料電池：氫氧燃料電池等。（2）各類電池的特點(diǎn)。①一次電池：電池中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)大部分被消耗后就不能再使用，放電后不可再充電。②二次電池：又稱充電電池或蓄電池，放電后可以再充電，可多次重復(fù)使用。③燃料電池：燃料電池的氧化劑和還原劑不是儲(chǔ)藏在電池內(nèi)部，而是在工作時(shí)不斷從外部輸入，同時(shí)將電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池，因此燃料電池能連續(xù)不斷地提供電能。二、一次電池鋅錳干電池普通鋅錳干電池制作簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，但存在放電時(shí)間短、放電后電壓下降較快等缺點(diǎn)。堿性鋅錳電池比普通鋅錳干電池性能優(yōu)越，它的比能量[電池單位質(zhì)量或單位體積所輸出電能的多少，單位(W·h)/kg或(W·h)/L]大，能提供較大電流并連續(xù)放電。普通鋅錳電池堿性鋅錳干電池裝置電極材料及電解質(zhì)溶液負(fù)極：鋅筒正極：石墨棒氯化銨和氯化鋅溶液負(fù)極：鋅粉正極：二氧化錳氫氧化鉀溶液電極反應(yīng)堿性鋅錳干電池的總反應(yīng)：Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnOOH＋Zn(OH)2負(fù)極：Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2正極：2MnO2＋2H2O＋2e－=2MnOOH＋2OH－2.銀鋅紐扣電池的構(gòu)造與工作原理總反應(yīng)：Zn＋Ag2O=ZnO＋2Ag。負(fù)極：Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋H2O。正極：Ag2O＋H2O＋2e－=2Ag＋2OH－。三、二次電池二次電池放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生，又稱充電電池或蓄電池。充、放電時(shí)各電極上發(fā)生的反應(yīng)：1．鉛蓄電池的構(gòu)造與工作原理（1）放電時(shí)負(fù)極：Pb，正極：PbO2，電解質(zhì)溶液：H2SO4溶液。負(fù)極：Pb＋SOeq\o\al(2－,4)－2e－=PbSO4。正極：PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2e－=PbSO4＋2H2O。（2）充電時(shí)鉛蓄電池的充電反應(yīng)是放電反應(yīng)的逆過程?？偡磻?yīng)方程式：Pb＋PbO2＋2H2SO4eq\o(,\s\up11(放電),\s\do4(充電))2PbSO4＋2H2O。（3）鉛蓄電池的優(yōu)缺點(diǎn)。①優(yōu)點(diǎn)：可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價(jià)格低廉，在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛。②缺點(diǎn)：比能量低、笨重，廢棄的電池污染環(huán)境。2．鋰離子電池常見鋰離子電池的構(gòu)造與工作原理負(fù)極材料正極材料電解質(zhì)溶液嵌鋰石墨(LixC6)磷酸鐵鋰(LiFePO4)或鈷酸鋰(LiCoO2)鋰離子的載體，如六氟磷酸鋰(LiPF6)的碳酸酯無水溶液裝置與工作原理(以鈷酸鋰-石墨鋰電池為例)放電：總反應(yīng)：LixC6＋Li(1－x)CoO2=6C＋LiCoO2負(fù)極反應(yīng)：LixC6－xe－=6C＋xLi＋；正極反應(yīng)：Li(1－x)CoO2＋xLi＋＋xe－=LiCoO2；四、燃料電池1．燃料電池（1）利用燃料(如氫氣、烴、肼、甲醇、氨、煤氣等液體或氣體)和氧化劑之間發(fā)生的氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池。工作時(shí)，燃料和氧化劑連續(xù)地由外部供給，在電極上不斷地進(jìn)行反應(yīng)，生成物不斷地被排除，能連續(xù)不斷地提供電能。2．氫氧燃料電池的工作原理電極：惰性電極。燃料：H2（1）堿性電解質(zhì)總反應(yīng)：2H2＋O2=2H2O負(fù)極：2H2＋4OH－－4e－=4H2O；正極：O2＋2H2O＋4e－=4OH－。（2）酸性電解質(zhì)總反應(yīng)：2H2＋O2=2H2O負(fù)極：2H2－4e－=4H＋；正極：O2＋4H＋＋4e－=2H2O。3.電池特點(diǎn)。①能量轉(zhuǎn)換率高，污染小。②工作時(shí)，燃料和氧化劑連續(xù)地由外部供給，在電極上不斷進(jìn)行反應(yīng)，連續(xù)不斷地提供電能。▉考點(diǎn)04電解池的工作原理1．電解：使電流通過電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))而在陽極、陰極引起__氧化還原__反應(yīng)的過程。2．電解池：（1）定義：電解池是把__電能__轉(zhuǎn)化為__化學(xué)能__的裝置。（2）電解池的構(gòu)成條件。①有外接直流電源。②有與電源相連的兩個(gè)電極。其中與__電源__正極相連的叫__陽極__，與電源負(fù)極相連的叫__陰極__。③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)。④形成閉合回路。（3）電極名稱及電極反應(yīng)式(以惰性電極電解CuCl2溶液為例)。（4）電子和離子移動(dòng)方向。電子：從電源負(fù)極流向電解池的陰極，從電解池的陽極流向電源的正極。離子：陽離子移向電解池的陰極；陰離子移向電解池的陽極。3．電解池的工作原理：接通外界電源后，電子從電源的負(fù)極沿導(dǎo)線流入電解池的陰極，經(jīng)過陰、陽離子的定向運(yùn)動(dòng)形成內(nèi)電路，再從電解池的陽極流出，并沿導(dǎo)線流回電源的正極，如圖所示。4．電解池的陰、陽極的判斷方法：5．電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷：▉考點(diǎn)05電解池的應(yīng)用一、氯堿工業(yè)1．概念用電解飽和氯化鈉溶液的方法來制取氫氧化鈉、氫氣和氯氣，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品的工業(yè)，稱為氯堿工業(yè)。2．原理（1）陽極反應(yīng)：2Cl－－2e－=Cl2↑(氧化反應(yīng))；（2）陰極反應(yīng)：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－(還原反應(yīng))；總反應(yīng)式：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up17(通電))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。二、銅的電解精煉1．陽極材料：粗銅。陽極反應(yīng)：Zn－2e－=Zn2＋、Fe－2e－=Fe2＋、Cu－2e－=Cu2＋，比Cu不活潑的金、銀形成陽極泥。2．陰極材料：純銅。陰極反應(yīng)：Cu2＋＋2e－=Cu。3．電解質(zhì)溶液：CuSO4溶液，經(jīng)過精煉，溶液中Cu2＋濃度會(huì)減小。三、電鍍與電冶金1．鐵釘鍍鋅電鍍操作：用燒杯作電鍍槽，加入電鍍液，用鋅片作陽極，鐵釘作陰極，接通6V的直流電源，電鍍20～25min。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：陽極(鋅片)質(zhì)量減少，電極反應(yīng)式為Zn－2e－=Zn2＋，陰極質(zhì)量增多，電極反應(yīng)式為Zn2＋＋2e－=Zn。2．電鍍銀裝置原理：金屬材料電鍍時(shí)，通常以待鍍金屬制品為陰極，以鍍層金屬為陽極，用含有鍍層金屬離子的溶液作電解質(zhì)溶液。在直流電的作用下，鍍層金屬在待鍍金屬制品表面形成均勻、光亮而致密的鍍層。3．電冶金：對(duì)于比較活潑的金屬，常用電解其熔融鹽的方法制取，如工業(yè)上鈉、鎂的制取是通過電解熔融的氯化鈉、氯化鎂，而鋁的制取是通過電解熔融的氧化鋁。四、電鍍與銅的電解精煉的比較電鍍銅的電解精煉定義應(yīng)用電解原理在某些金屬或非金屬材料表面鍍上一層其他金屬或合金利用電解原理提純銅裝置舉例形成條件①鍍層金屬作陽極接直流電源正極，鍍件作陰極接直流電源負(fù)極②電鍍液必須是含有鍍層金屬離子的鹽溶液③形成閉合回路①粗銅作陽極，純銅作陰極②含Cu2＋的鹽溶液作電解質(zhì)溶液③直流電源④形成閉合回路電極反應(yīng)(以鐵上鍍鋅為例)陽極：Zn－2e－=Zn2＋陰極：Zn2＋＋2e－=Zn陽極：Cu(粗銅)－2e－=Cu2＋(主要)陰極：Cu2＋＋2e－=Cu(純銅)電解(鍍)液濃度不變減小聯(lián)系電鍍池和電解精煉池是特定條件下的電解池▉考點(diǎn)06金屬的腐蝕1．金屬的腐蝕（1）金屬的腐蝕是指金屬或合金與周圍環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的現(xiàn)象。（2）金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)。金屬原子失去電子被氧化的過程，用反應(yīng)方程式表示(M代表金屬元素)為M－ne－=Mn＋。（3）金屬腐蝕的類型。①化學(xué)腐蝕：指金屬與其他物質(zhì)直接接觸發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕。腐蝕過程中無電流產(chǎn)生。②電化學(xué)腐蝕：指不純的金屬或合金發(fā)生原電池反應(yīng)，使較活潑的金屬失去電子被氧化而引起的腐蝕。2．鋼鐵的電化學(xué)腐蝕類別項(xiàng)目析氫腐蝕吸氧腐蝕圖形描述條件水膜酸性較強(qiáng)水膜酸性較弱或呈中性負(fù)極Fe－2e－=Fe2＋正極2H＋＋2e－=H2↑O2＋4e－＋2H2O=4OH－總反應(yīng)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2后續(xù)反應(yīng)最終生成鐵銹(主要成分為Fe2O3?nH2O)，反應(yīng)如下：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3=Fe2O3?nH2O＋(3－n)H2O聯(lián)系通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但吸氧腐蝕更普遍▉考點(diǎn)07金屬的防護(hù)1．本質(zhì)阻止金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。2．方法（1）加防護(hù)層，如在金屬表面涂油或油漆、覆蓋塑料、鍍不活潑金屬等。（2）改變金屬組成或結(jié)構(gòu)，如制成合金等。（3）電化學(xué)防護(hù)方法犧牲陽極的陰極保護(hù)法外加電流的陰極保護(hù)法原理原電池原理電解原理被保護(hù)金屬作正極作陰極構(gòu)成被保護(hù)金屬、比被保護(hù)金屬活潑的金屬等被保護(hù)金屬、惰性電極及直流電源等優(yōu)、缺點(diǎn)無需外加電源，但需要定期更換被腐蝕的金屬無需更換電極，但消耗電能示意圖犧牲陽極的陰極保護(hù)法示意圖外加電流的陰極保護(hù)法示意圖聯(lián)系被保護(hù)的金屬都因?yàn)殡娮拥牧魅攵庠飧g三．不同條件下金屬腐蝕快慢的比較（1）影響金屬腐蝕的因素影響金屬腐蝕的因素包括金屬的本性、純度和介質(zhì)三個(gè)方面：①就金屬本性來說，金屬越活潑，就越容易失去電子而被腐蝕。②同一金屬越純，越難腐蝕。如純鐵即使在潮濕空氣中反應(yīng)也會(huì)很慢，而含雜質(zhì)的生鐵在潮濕的空氣中會(huì)很快生銹而被腐蝕。③介質(zhì)對(duì)金屬腐蝕的影響也很大，如果金屬在潮濕的空氣中，接觸腐蝕性氣體或電解質(zhì)溶液，都容易被腐蝕。（2）不同條件下金屬腐蝕快慢的判斷條件快慢順序腐蝕類型不同電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞有防護(hù)措施的腐蝕(原電池原理的防護(hù)＞電解原理的防護(hù))同種金屬強(qiáng)電解質(zhì)溶液＞弱電解質(zhì)溶液＞非電解質(zhì)溶液活潑性不同的兩金屬 活潑性差別越大，活潑性強(qiáng)的金屬腐蝕越快同種電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快1．（24-25高二上·湖南婁底·開學(xué)考試）近年來，我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)得到了蓬勃發(fā)展，下列說法錯(cuò)誤的是A．太陽能電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置B．氫氧燃料電池具有能量轉(zhuǎn)化率高、清潔等優(yōu)點(diǎn)C．鋰離子電池放電時(shí)鋰離子流向正極D．理想的新能源應(yīng)具有資源豐富、可再生、對(duì)環(huán)境無污染等特點(diǎn)【答案】A【解析】A．太陽能電池是一種將太陽能(光能)轉(zhuǎn)化為電能的裝置，A錯(cuò)誤；B．氫氧燃料電池的產(chǎn)物為水，具有能量轉(zhuǎn)化率高、清潔等優(yōu)點(diǎn)，B正確；C．鋰離子電池放電時(shí)鋰離子向正極移動(dòng)，C正確；D．化學(xué)與新能源理想的新能源應(yīng)具有資源豐富、可再生、對(duì)環(huán)境無污染等特點(diǎn)，D正確；故選A。2．（24-25高二上·江蘇鎮(zhèn)江·階段練習(xí)）下列有關(guān)化學(xué)用語表示正確的是A．潮濕空氣中鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)的負(fù)極反應(yīng)為B．電解精煉銅時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為C．用銅作電極電解溶液：D．情性電極電解氯化鎂溶液離子方程式為【答案】B【解析】A．潮濕空氣中鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)的負(fù)極反應(yīng)為，故A錯(cuò)誤；B．電解精煉銅時(shí)，陰極銅離子得電子生成銅單質(zhì)，故B正確；C．用銅作電極電解溶液，陽極銅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)：，故C錯(cuò)誤；D．情性電極電解氯化鎂溶液，會(huì)生成氫氧化鎂沉淀，離子方程式為，故D錯(cuò)誤；故選B。3．（24-25高二上·河南·開學(xué)考試）一種Al、H2O2燃料電池的工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A．Al電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．電解質(zhì)溶液中OH-向Al電極移動(dòng)C．Al電極發(fā)生的電極反應(yīng)為D．電子由Al電極通過電解質(zhì)溶液流向Pt電極【答案】D【分析】根據(jù)題意可知，該裝置為原電池裝置，由電池兩極材料可知Al為負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Pt電極為正極，通入H2O2發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生水，據(jù)此作答?！窘馕觥緼．根據(jù)分析可知Al為負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；B．電解質(zhì)溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)，鋁為負(fù)極，因此OH-向Al電極移動(dòng)，故B正確；C．電解質(zhì)溶液是KOH溶液，Al與OH-反應(yīng)，所以電極反應(yīng)為，故C正確；D．電子由負(fù)極通過外電路流向正極，Al為負(fù)極，Pt電極為正極，因此電子由Al電極通過電解質(zhì)溶液流向Pt電極，故D錯(cuò)誤；故答案選D。4．（23-24高二上·安徽宣城·期末）鐵-鉻液流電池是近年新研制投產(chǎn)、可以高效儲(chǔ)(放)能的新型電池。該電池總反應(yīng)為。下列有關(guān)說法正確的是A．儲(chǔ)(放)能時(shí)電解質(zhì)溶液中存在與的相互轉(zhuǎn)化B．儲(chǔ)能時(shí)原正極上的電極反應(yīng)為C．放電時(shí)正極區(qū)電解質(zhì)溶液酸性增強(qiáng)D．在相同條件下，離子的氧化性：【答案】C【分析】放電時(shí)，H+朝正極移動(dòng)，結(jié)合該電池總反應(yīng)方程式可知，正極發(fā)生Fe3+生成的還原反應(yīng)，負(fù)極區(qū)是生成；充電時(shí)，H+移向負(fù)極區(qū)，發(fā)生生成的還原反應(yīng)，正極區(qū)發(fā)生生成Fe3+的氧化反應(yīng)?！窘馕觥緼．據(jù)分析，儲(chǔ)(放)能時(shí)電解質(zhì)溶液中存在與的相互轉(zhuǎn)化，A錯(cuò)誤；B．據(jù)分析，儲(chǔ)能時(shí)(充電時(shí))原正極上的電極反應(yīng)為，B錯(cuò)誤；C．據(jù)分析，放電時(shí)，氫離子朝正極移動(dòng)，正極區(qū)電解質(zhì)溶液酸性增強(qiáng)，C正確；D．據(jù)分析，在充電時(shí)，離子的氧化性：，在放電時(shí)，離子的氧化性：，D錯(cuò)誤；故選C。5．（24-25高二上·江蘇鎮(zhèn)江·階段練習(xí)）亞硝酸鹽對(duì)人體的危害不亞于農(nóng)藥，可采用電解法除去。工業(yè)上電解含的廢水，將轉(zhuǎn)化為而除去，其次是再生，其裝置如圖。下列說法正確的是A．生成的從電解槽的c口流出B．M極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)C．陰極上的電極反應(yīng)為D．外電路轉(zhuǎn)移電子時(shí)，電解池中有的透過交換膜【答案】C【分析】電解池中陽離子移向陰極，由圖中H+的移動(dòng)方向，可判斷M為陽極，電極反應(yīng)為，N為陰極，電極反應(yīng)為據(jù)此解答?！窘馕觥緼．在陽極M上失電子，生成的從電解槽的a口流出，A錯(cuò)誤；B．M為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B錯(cuò)誤；C．在陰極N上得電子生成氮?dú)?，電極反應(yīng)為，C正確；D．外電路轉(zhuǎn)移電子時(shí)，電解池中有的透過交換膜，D錯(cuò)誤；故選C。6．（24-25高二上·福建三明·開學(xué)考試）新能源汽車是國(guó)家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，LiFePO4電池是能源汽車關(guān)鍵部件之一，電池工作時(shí)的總反應(yīng)為，其工作原理如圖所示：下列說法錯(cuò)誤的是A．充電時(shí)，電極a與電源負(fù)極連接，電極b與電源正極連接B．電池工作時(shí)，負(fù)極材料質(zhì)量減少1.4g，轉(zhuǎn)移0.4mol電子C．電池工作時(shí)，正極的電極反應(yīng)為D．電池進(jìn)水后將會(huì)大大降低其使用壽命【答案】B【分析】由鋰離子的移動(dòng)方向可知，電極a是原電池的負(fù)極，LixC6在負(fù)極失去電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鋰離子和碳，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ixC6—xe—=xLi++6C，電極b為正極，鋰離子作用下Li1－xFePO4在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成LiFePO4，電極反應(yīng)式為，充電時(shí)，電極a與電源負(fù)極連接做陰極，電極b與電源正極連接做陽極?！窘馕觥緼．由分析可知，充電時(shí)，電極a與電源負(fù)極連接做陰極，電極b與電源正極連接做陽極，故A正確；B．由分析可知，電極a是原電池的負(fù)極，LixC6在負(fù)極失去電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鋰離子和碳，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)ixC6—xe—=xLi++6C，則負(fù)極材料質(zhì)量減少1.4g時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為×1=0.2mol，故B錯(cuò)誤；C．由分析可知，電極b為正極，鋰離子作用下Li1－xFePO4在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成LiFePO4，電極反應(yīng)式為，故C正確；D．鋰能與水反應(yīng)生成氫氧化鋰和氫氣，則電池進(jìn)水會(huì)使鋰與水反應(yīng)而消耗，將會(huì)大大降低其使用壽命，故D正確；故選B。7．（23-24高二上·陜西渭南·期末）用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。下列說法錯(cuò)誤的是A．該裝置的總反應(yīng)為 B．從a極經(jīng)陽離子交換膜移向b極C．該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 D．工作一段時(shí)間，a極附近溶液堿性會(huì)減小【答案】A【分析】該裝置為原電池裝置，氫氣為負(fù)極，氯氣為正極，據(jù)此分析；【解析】A．電解質(zhì)溶液為堿性溶液，最終生成氯化鉀，而不是氯化氫，該裝置的總反應(yīng)為，A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)為原電池的負(fù)極，b為原電池的正極，故從a極經(jīng)陽離子交換膜移向b極，B正確；C．該裝置為原電池裝置，故該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，C正確；D．工作一段時(shí)間，a極H2-2e-+2OH-=2H2O，所以附近溶液堿性會(huì)減小，D正確；故選A。8．（23-24高二下·四川成都·開學(xué)考試）某化學(xué)興趣小組利用電解原理設(shè)計(jì)如圖所示裝置，擬將氨轉(zhuǎn)化為高純氫氣。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是A．電解一段時(shí)間，陰極區(qū)溶液pH值變大B．電解過程中OH?從右向左移動(dòng)C．陽極區(qū)電極反應(yīng)式為：2NH3-6e?+6OH?=N2+6H2OD．工作一段時(shí)間，左池消耗22.4LNH3時(shí)，右池溶液減少54g【答案】D【分析】根據(jù)裝置圖可知：在左邊NH3失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)變?yōu)镹2逸出，在右邊KOH溶液中的+1價(jià)的H達(dá)到電子被還原產(chǎn)生H2逸出，可知該裝置為電解池，左邊為陽極，右邊為陰極，結(jié)合氧化還原反應(yīng)規(guī)律及電解質(zhì)溶液的酸堿性分析?！窘馕觥緼．根據(jù)圖示可知：右邊為電解池的陰極，KOH溶液中陽離子放電能力：H+＞K+，所以陰極的電極反應(yīng)為：2H2O+2e?=2OH?+H2↑，反應(yīng)產(chǎn)生OH-，為維持電荷守恒，溶液中同時(shí)OH?向左移動(dòng)，故溶劑量減少，堿溶液濃度變大，溶液pH變大，A正確；B．在上述裝置中，左邊為陽極，右邊為陰極。陽極上NH3失去電子被氧化為N2，電極反應(yīng)為：2NH3-6e?+6OH?=N2+6H2O；右邊為陰極，電極反應(yīng)為：2H2O+2e?=2OH?+H2↑，左邊消耗OH-，右邊產(chǎn)生OH-，為維持電荷守恒，電解過程中OH?從右向左移動(dòng)，B正確；C．根據(jù)裝置圖可知：左側(cè)的陽極電極反應(yīng)式為：2NH3?6e?+6OH?=N2+6H2O，C正確；D．未注明是否是標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L的NH3，無法確定其物質(zhì)的量，也就無法計(jì)算溶液中物質(zhì)質(zhì)量變化，D錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是D。9．（23-24高二上·河南信陽·期末）下列有關(guān)電化學(xué)裝置圖說明正確的是A．圖1中高硅鑄鐵作為耗損陽極材料發(fā)揮作用B．圖2中A極為陽極，B極為陰極C．圖2中NaCl換成，也可以得到Al和D．圖3中把鎂塊換成鋅塊，對(duì)輸水管的保護(hù)作用會(huì)更好【答案】B【解析】A．由圖可知，高硅鑄鐵是惰性輔助陽極材料，所以不會(huì)耗損，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)圖中所示中間一極產(chǎn)物為氯氣，其為陽極，兩側(cè)電極產(chǎn)物為金屬鈉，則為陰極，B正確；C．氯化鋁是共價(jià)化合物，熔融態(tài)不導(dǎo)電，C錯(cuò)誤；D．由于鎂的金屬活潑性強(qiáng)于鋅，所以鎂塊對(duì)輸水管保護(hù)作用更好，D錯(cuò)誤；故選B。10．（23-24高二上·貴州遵義·期末）電化學(xué)原理在生產(chǎn)生活中的用途十分廣泛，下列說法正確的是A．鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，鐵失去電子生成B．鉛蓄電池在放電時(shí)，正極與負(fù)極質(zhì)量均增加C．利用外加電流法保護(hù)閘門時(shí)，閘門與電源正極相連D．工業(yè)上用離子交換膜電解飽和食鹽水時(shí)，陽極區(qū)升高【答案】B【解析】A．鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，鐵失去電子生成Fe2+，故A錯(cuò)誤；B．鉛蓄電池在放電時(shí)，正極與負(fù)極均生成硫酸鉛沉淀，質(zhì)量均增加，故B正確；C．利用外加電流法保護(hù)閘門時(shí)，閘門與電源負(fù)極相連，故C錯(cuò)誤；D．工業(yè)上用離子交換膜電解飽和食鹽水時(shí)，陰極發(fā)生反應(yīng)，陰極區(qū)升高，故D錯(cuò)誤；選B。11．（23-24高二上·廣東深圳·期末）金屬腐蝕會(huì)破壞機(jī)器設(shè)備、橋梁建筑等，下列做法不能有效防止金屬腐蝕的是A．把海底鋼閘門連接電源的正極以使其不被腐蝕B．把鉻、鎳等金屬加入普通鋼中制成不銹鋼餐具C．利用黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠D．采用表面滲鍍的方式在金屬表面形成穩(wěn)定鈍化膜【答案】A【解析】A．作電解池陰極的金屬才能被保護(hù)，陰極是連接電池負(fù)極的一極，則水中的鋼閘門應(yīng)該連接電源的負(fù)極，才屬于外加電流的陰極保護(hù)法，故A符合題意；B．不銹鋼是合金，合金改變了金屬的結(jié)構(gòu)，把鉻、鎳等金屬加入到普通鋼中制成不銹鋼能保護(hù)鐵不被腐蝕，故B不符合題意；C．黃銅是鋅和銅的合金，鋅比銅的化學(xué)性質(zhì)活潑，與銅相比它更易與空氣中的氧氣反應(yīng)，而阻礙了銅在空氣中的緩慢氧化，所以黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠，故C不符合題意；D．在金屬表面形成穩(wěn)定鈍化膜可阻礙金屬與空氣的氧氣等物質(zhì)反應(yīng)，能有效防止金屬腐蝕，D不符合題意；故選A。12．（23-24高二上·廣東深圳·期末）近年來電池研發(fā)領(lǐng)域涌現(xiàn)出紙電池，電極和電解液均嵌在紙中，如圖是以NaCl溶液為電解液的紙電池工作原理。下列說法正確的是A．Zn片電勢(shì)比Cu片高 B．O2在正極上得電子C．Na+向負(fù)極移動(dòng) D．電子由Cu片流向Zn片【答案】B【分析】以NaCl溶液為電解液，Zn比Cu活潑，鋅做負(fù)極，失電子生成Zn2+，Cu做正極，空氣中氧氣在正極上得電子生成氫氧根離子；【解析】A．鋅做負(fù)極，Cu做正極，正極的電勢(shì)比負(fù)極的高，則Cu片電勢(shì)比Zn片高，A錯(cuò)誤；B．Cu做正極，空氣中O2在正極上得電子生成氫氧根離子，B正確；C．原電池中電解液中陽離子向正極移動(dòng)，則Na+向正極移動(dòng)，C錯(cuò)誤；D．電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，則電子由Zn片流向Cu片，D錯(cuò)誤；故選B。13．（24-25高二上·上海·開學(xué)考試）原電池是直接把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。如圖所示：（1）在Cu-Zn原電池中，Cu片上發(fā)生的電極反應(yīng)式為。（2）內(nèi)電路溶液中移向極(填“正”或“負(fù)”)。（3）某原電池的總反應(yīng)為，該原電池組成正確的是_______。A． B．C． D．（4）某鋰-空氣電池的總反應(yīng)為，其工作原理如圖所示：下列說法正確的是_______。a．鋰片作負(fù)極

b．發(fā)生氧化反應(yīng)

c．正極的反應(yīng)式為（5）甲烷可直接應(yīng)用于燃料電池，該電池采用KOH溶液為電解質(zhì)，其工作原理如下圖所示：a電極的電極方程式為?！敬鸢浮浚?）2H++2e-=H2↑（2）負(fù)（3）AC（4）ac（5）【解析】（1）Cu片上氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)為：2H++2e-=H2↑；（2）內(nèi)電路中的陰離子流向負(fù)極，陽離子流向正極，移向負(fù)極；（3）由總反應(yīng)可知，反應(yīng)中Zn失去電子作負(fù)極材料，正極應(yīng)選活潑性小于Zn的金屬或石墨；正極銅離子得電子生成銅單質(zhì)，因此電解質(zhì)溶液應(yīng)選含銅離子的鹽溶液，符合的有AC，故答案為：AC；（4）由電池總反應(yīng)可知Li失電子作負(fù)極，氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電解質(zhì)環(huán)境為堿性，正極電極反應(yīng)為：O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案為：ac；（5）甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故通入甲烷的一極為負(fù)極，通入氧氣的一極為正極；a電極上甲烷失電子產(chǎn)生碳酸鉀，反應(yīng)的電極方程式為。14．（23-24高二上·北京房山·期末）改進(jìn)工藝，降低能耗是氯堿工業(yè)發(fā)展的重要方向。（1）寫出氯堿工業(yè)原理的方程式。（2）將氫燃料電站應(yīng)用于氯堿工業(yè)，其示意圖如下：①a極為(填“正”或“負(fù)”)極。②甲裝置中，Na+向極移動(dòng)(填“a”或“b”)。③下列關(guān)于乙裝置說法中，正確的是。A．在c極區(qū)獲得氯氣B．在d極區(qū)獲得的產(chǎn)物，可供甲裝置使用C．當(dāng)NaCl溶液濃度較低時(shí)，及時(shí)更換為精制飽和NaCl溶液，以保證生產(chǎn)效率（3）向乙裝置中的陰極區(qū)通入O2，能夠替代水中的H+獲得電子，降低電解電壓，減少電耗。寫出O2在陰極區(qū)發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式。（4）雜質(zhì)離子可造成交換膜損傷，導(dǎo)致OH?遷移至陽極區(qū)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成不良影響。請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語說明原因?！敬鸢浮浚?）（2）負(fù)極b極A、B、C（3）（4）陽極區(qū)發(fā)生反應(yīng)：4OH?-4e?=O2↑+2H2O，生成氧氣，使氯氣不純。(或生成的氯氣會(huì)在陽極區(qū)與OH?發(fā)生反應(yīng)，減少氯氣產(chǎn)量)【分析】氯堿工業(yè)原理是采用電解食鹽水的方法產(chǎn)生氯氣和燒堿，故稱為氯堿工業(yè)；根據(jù)題目所給圖示，甲裝置為氫氧燃料電池，乙為電解池，甲裝置中氫氣進(jìn)入a極，則a電極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，b極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，則a電極連接乙裝置的d電極為陰極，b電極連接乙裝置的c電極為陽極；【解析】（1）根據(jù)分析，氯堿工業(yè)原理的方程式為；（2）①根據(jù)分析，甲裝置為氫氧燃料電池，a電極為負(fù)極；②根據(jù)分析，a電極發(fā)生氧化反應(yīng)，即，要保持溶液電荷守恒，鈉離子要向b電極移動(dòng)；③A．根據(jù)分析，c電極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，即，故A正確；B．根據(jù)分析，d電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，即，獲得氫氣可以繼續(xù)供給甲裝置使用，故B正確；C．隨著電解過程中氯化鈉的減少，若氯化鈉溶液濃度降低，繼續(xù)電解可能會(huì)將將溶液中的O元素轉(zhuǎn)變成氧氣，故C正確；（3）若向乙裝置陰極區(qū)通入氧氣，氧氣得電子生成氫氧根，其電極反應(yīng)式為；（4）若氫氧根遷移至陽極區(qū)，會(huì)代替Cl-失電子，生成氧氣，使氯氣不純；也可能在陽極區(qū)氫氧根與氯氣反應(yīng)生成氯化鈉和次氯酸鈉，減少氯氣產(chǎn)量。15．（24-25高二上·福建龍巖·階段練習(xí)）鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一、（1）如圖裝置中，U形管內(nèi)為紅墨水，兩試管內(nèi)分別盛有氯化銨溶液(顯酸性)和食鹽水，各加入生鐵塊，放置一段時(shí)間均被腐蝕。①紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋撸瑒t(填“a”或“b”)試管內(nèi)盛有食鹽水。②a試管生鐵中碳上發(fā)生的電極反應(yīng)式為。（2）如圖甲、乙都是金屬防護(hù)的例子。①為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率，可以采用圖甲所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用(填字母)。A．銅B．鈉C．鋅D．石墨②圖乙方案也可以降低鐵閘門腐蝕的速率，此方法叫。（3）實(shí)驗(yàn)室需用Fe、C棒設(shè)計(jì)一套裝置來電解飽和NaCl溶液并檢驗(yàn)兩極生成的氣體產(chǎn)物，則Fe棒應(yīng)接直流電源的(填“正極”或“負(fù)極”)；電解開始后，陰極產(chǎn)物為(填化學(xué)式)。（4）裝置丙可以用來制備氫氧化亞鐵并且可以較長(zhǎng)時(shí)間不被氧化，寫出制備氫氧化亞鐵的總反應(yīng)式。【答案】（1）b2H++2e-=H2↑或2+2e-=H2↑+2NH3↑（2）C外接電源的陰極保護(hù)法（3）負(fù)極H2和NaOH（4）【分析】本題為原電池和電解池的原理考查題，根據(jù)原電池中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，而電解池中與電源正極相連的一極為陽極，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，與電源負(fù)極相連的一極為陰極，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此分析結(jié)合各小題具體情況解題?！窘馕觥浚?）①導(dǎo)致U型管內(nèi)紅墨水左低右高，左邊試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不大，右邊試管內(nèi)氣體的氧氣減小，所以左邊試管中是酸性溶液氯化銨（顯酸性），發(fā)生析氫腐蝕，右邊試管中是中性溶液食鹽水，發(fā)生吸氧腐蝕，故答案為：b；②由上述分析可知，a試管中裝有酸性NH4Cl溶液，生鐵中碳為正極，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，故該電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑或2+2e-=H2↑+2NH3↑，故答案為：2H++2e-=H2↑或2+2e-=H2↑+2NH3↑；（2）①銅比鐵更不活潑，與鐵組成原電池時(shí)Fe作負(fù)極，加快Fe的腐蝕，石墨為惰性電極，與鐵組成原電池時(shí)Fe作負(fù)極，加快Fe的腐蝕，金屬鈉能直接和水反應(yīng)，只有鋅比鐵更活潑，與鐵組成原電池時(shí)Fe作正極，能夠減慢Fe的腐蝕，故答案為：C；②由題干圖示信息可知，圖乙方案也可以降低鐵閘門腐蝕的速率，此方法叫外接電源的陰極保護(hù)法，故答案為：外接電源的陰極保護(hù)法；（3）已知電解池中陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，故實(shí)驗(yàn)室需用Fe、C棒設(shè)計(jì)一套裝置來電解飽和NaCl溶液并檢驗(yàn)兩極生成的氣體產(chǎn)物，則Fe棒應(yīng)接直流電源的負(fù)極，作陰極，電極反應(yīng)為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，碳棒與電源的正極相連，作陽極，電極反應(yīng)為：2Cl--2e-=Cl2↑，故電解開始后，陰極產(chǎn)物為H2