（浙江专用版）2019_2020学年高中化学专题1化学反应与能量变化微型专题重点突破（三）（选修4）.docx

化学反应与能量变化核心素养发展目标1.创新意识：能从多角度理解原电池的原理，认识化学能转化为电能方式的多样性，学会新型电池原理的分析方法，增强创新意识。2.模型认知：进一步理解电解的原理，构建电解应用与计算的相关思维模型，并能应用其模型解决实际问题。一、原电池原理的多角度考查例1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LiClKCl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PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。下列有关说法正确的是()A正极反应式：Ca2Cl2e=CaCl2B放电过程中，Li向负极移动C每转移0.1mol电子，理论上生成20.7gPbD常温下，在正、负极间接上电流计，指针不偏转答案D解析正极发生还原反应，故为PbSO42e=PbSO，A项错误；放电过程为原电池，故阳离子向正极移动，B项错误；每转移0.1mol电子，生成0.05molPb为10.35g，C项错误；常温下，电解质不能熔化，不能形成原电池，故指针不偏转，D项正确。考点原电池的相关综合题点原电池原理的多角度考查常从如下方面考查原电池的原理：(1)判断原电池正极和负极，或确定其电极材料；(2)判断电极反应类型，负极发生氧化反应，正极发生还原反应；(3)判断离子迁移方向，电解质溶液中阴离子移向负极，阳离子移向正极；(4)判断电子流向，电子从负极流出经外电路流向正极；(5)电极反应式的正误判断，要特别注意电极产物是否与电解质溶液反应。变式1水泥在固化过程中自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理化学特点，科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示，反应的总方程式为2CuAg2O=Cu2O2Ag。下列说法正确的是()A负极材料是银B负极的电极反应式为2Cu2OH2e=Cu2OH2OC测量原理示意图中，电流从Cu经过导线流向Ag2OD电池工作时，溶液中OH向正极移动答案B解析在该氧化还原反应中还原剂是铜，铜作负极，A错误；铜为负极、Ag2O为正极，负极的电极反应式为2Cu2OH2e=Cu2OH2O，电流从Ag2O经过导线流向铜，B正确，C错误；电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，D错误。相关链接多角度认识原电池原电池是将化学能转化为电能的装置。可以从以下几个角度来认识原电池：(1)反应角度当原电池工作时，负极失电子，发生氧化反应；正极得电子，发生还原反应。从这个角度我们可以知道，只有氧化还原反应才能被设计成原电池。但需要注意：与正常的氧化还原反应不同，原电池中存在的氧化反应与还原反应是分开进行的。原电池中的氧化还原反应必须是自发的。若不能自发发生反应，则不能形成原电池。必须注意，这里所说的自发发生氧化还原反应不一定是电极与电解质溶液反应，也可能是电极与溶液中溶解的氧气等发生反应，如将铁与石墨相连插入食盐水中。(2)能量角度氧化还原反应有放热反应也有吸热反应，一般放热反应才能将化学能转化为电能，产生电流。(3)组成角度要有两个电极。这两个电极的活泼性一般是不同的。一般情况下，负极是活泼性较强的金属，正极是活泼性较弱的金属或能导电的材料(包括非金属或某些氧化物，如石墨、PbO2)，但要求负极能与电解质溶液自发发生氧化还原反应。两电极必须插入电解质溶液中。非电解质由于不导电，不能参与形成原电池。必须形成闭合回路。闭合回路的形式是多种多样的，最常见的就是通过导线将正、负极相连，也可以将两种金属材料相接触再插入电解质溶液中，日常生活中的合金则是两种材料相互熔合在一起形成正、负极的，因此在判断是否形成闭合回路时，不能只看是否有导线。常见闭合回路的形式如下图所示：(4)转移角度原电池工作时，能够发生电子、离子的定向移动，能够形成外电路与内电路。在原电池中，外电路通过电子的定向移动形成电流，电子从负极流出，从正极流入，电流的方向与此相反；内电路中的电流通过离子的定向移动来形成(阳离子移向正极，而阴离子移向负极)。因此，电子的流向仅限于外电路，电解质溶液中没有电子流过，而电流则在内、外电路同时形成。(5)形式角度任何原电池从本质上都属于如下两种形式中的一种：二、新型二次电池的分析例2用吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池原理如图所示，下列说法正确的是()A充电时，阴极的电极反应为Ni(OH)2OHe=NiO(OH)H2OB放电时，负极的电极反应为H22e2OH=2H2OC放电时，OH移向镍电极D充电时，将电池的碳电极与外电源的正极相连答案B解析放电时相当于原电池，负极失去电子，氢气在负极放电，B项正确；放电时OH等阴离子向负极移动，结合图示电子流向可确定碳电极为负极，即OH向碳电极移动，C项错误；充电时相当于电解池，阴极发生还原反应，A项错误；充电时电池的碳电极与外电源的负极相连，D项错误。考点原电池与电解池的综合题点新型二次电池的分析新型电池“放电”“充电”时电极反应式正误判断方法(1)新型电池放电若给出新型电池的装置图：先找出电池的正、负极，即找出氧化剂和还原剂；再结合电解质确定出还原产物和氧化产物；最后判断相应的电极反应式的正误。若给出新型电池的总反应式：分析总反应式中各元素化合价的变化情况，找出氧化剂及其对应的还原产物，还原剂及其对应的氧化产物，最后考虑电解质是否参加反应，判断电极反应式的正误。(2)新型电池充电充电时阴极的电极反应式是该电池放电时的负极反应式的“逆反应”。充电时阳极的电极反应式是该电池放电时的正极反应式的“逆反应”。变式2铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：FeNi2O33H2O=Fe(OH)22Ni(OH)2。下列有关该电池的说法不正确的是()A电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3，负极为FeB电池放电时，负极反应为Fe2OH2e=Fe(OH)2C电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O答案C解析该充电电池中活泼金属Fe失去电子，为负极，得到电子的Ni2O3为正极，因为放电时电极产物为氢氧化物，可以判断电解液为碱性溶液，选项A正确；放电时，负极铁失去电子生成Fe2，因为电解液为碱性溶液，所以负极反应为Fe2OH2e=Fe(OH)2，选项B正确；充电时，阴极发生还原反应：Fe(OH)22e=Fe2OH，所以阴极附近溶液的pH增大，选项C错误；电池充电时，阳极发生氧化反应，Ni(OH)2转化为Ni2O3，电极反应为2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O，选项D正确。三、电解问题的分析方法例3近年来，加“碘”食盐中添加较多的是碘酸钾(KIO3)，碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和不锈钢为电极材料，以KI溶液为电解液，在一定条件下进行电解，反应的化学方程式为KI3H2OKIO33H2。下列有关说法不正确的是()A转移3mol电子，理论上可制得107gKIO3B电解时，石墨作阳极，不锈钢作阴极C阳极的电极反应式为I3H2O6e=IO6HD电解过程中，电解液的pH减小答案D解析根据电解的总反应方程式可知，转移6mol电子，生成1mol碘酸钾，则转移3mol电子，理论上可得到0.5mol(即107g)KIO3，A项正确；根据电解的总反应方程式可知，阳极应为惰性电极，所以电解时石墨作阳极，不锈钢作阴极，B项正确；电解时，阳极发生氧化反应，电极反应式为I3H2O6e=IO6H，C项正确；根据电解的总反应方程式可知，电解过程中电解液的pH基本不变，D项错误。考点酸、碱、盐溶液的电解规律题点电解问题的分析与判断解答电解问题的五步分析法第一步：看。先看清楚电极材料，对于惰性电极如石墨、铂等，不参与阳极的氧化反应；对于铜、银等活泼电极，阳极参与电极反应。第二步：离。写出溶液中所有的电离方程式，包括水的电离方程式。第三步：分。将离子分成阳离子组、阴离子组，阳离子向阴极迁移，阴离子向阳极迁移。第四步：写。按发生还原反应、氧化反应的顺序写出电极反应式。阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。第五步：判。根据电极反应式分析判断电解结果：电极产物、两极现象、离子浓度、溶液酸碱性及pH变化等。变式3氨是生产氮肥、尿素等物质的重要原料。电化学法是合成氨的一种新方法，其原理如图所示。下列有关说法正确的是()A反应过程中左边区域溶液pH逐渐增大BH2参与的电极反应为H22e=2HC通入N2的一端为阳极D当有3gH通过质子交换膜时，NH3的体积为22.4L答案A解析由原理图知，通入H2的一端为阳极：H22e=2H，H移向阴极；通入N2的一端为阴极：N26e6H=2NH3；没有给出标准状况，无法计算NH3的体积。四、电解池中电极反应式的书写与判断例4如图所示，a、b为石墨电极，通电一段时间后，b极附近显红色。下列说法不正确的是()Ab电极反应式为2H2e=H2Ba电极反应式为2Cl2e=Cl2C铜电极反应式为4OH4e=O22H2OD铁电极反应式为Cu22e=Cu答案C解析由题意可知，b电极为阴极，a电极为阳极，则铁为阴极，铜为阳极，铜电极反应式为Cu2e=Cu2。考点电解及其装置(电解池)题点电解池电极反应式的书写与正误判断“三看”法快速书写电极反应式(1)一看电极材料，若是金属(金、铂除外)作阳极，金属一定被氧化(注意：一般情况下，铁失去电子被氧化为Fe2)。(2)二看电解质是否参与电极反应。对于碱性电解质，常用OH和H2O来配平电荷与原子数；对于酸性电解质，常用H和H2O来配平电荷与原子数。(3)三看电解物质状态，若是熔融金属氧化物或盐，一般就是金属冶炼。变式4以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水，关于两个电解池反应的说法正确的是()A阳极反应式相同B电解结束后所得液体的pH相同C阴极反应式相同D通过相同电量时生成的气体总体积相等(同温同压)答案C解析A项，以石墨为电极电解水，阳极：4OH4e=2H2OO2，以石墨为电极电解饱和食盐水，阳极：2Cl2e=Cl2，二者阳极电极反应式不同，错误；B项，电解水pH不变，电解饱和氯化钠溶液生成氢氧化钠、氯气和氢气，pH变大，错误；C项，以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水阴极上都是2H2e=H2，所以阴极电极反应式相同，正确；D项，设转移电子数为4NA，则依据电解方程式：2H2O2H2O24e，电解水生成3mol气体，依据电解方程式2NaCl2H2O2NaOHCl2H22e，电解饱和食盐水生成4mol气体，错误。相关链接电解池中电极反应式的书写特别提示(1)阳极：首先看阳极材料是否为活性电极，若为活性电极，则阳极材料放电；若为惰性电极，则依据阴离子的放电顺序判断谁先放电。(2)阴极：不论阴极材料是什么，均按照阳离子的放电顺序判断谁先放电。五、关于电解的计算例5将含有0.4molCu(NO3)2和0.4molKCl的水溶液1L，用惰性电极电解一段时间后，在一电极上析出19.2gCu；此时，在另一电极上放出气体的体积在标准状况下为(不考虑产生的气体在水中的溶解)()A3.36LB5.6LC6.72LD13.44L答案B解析根据电解原理，阴极的电极反应为Cu22e=Cu，由题意知，在阴极上析出0.3 mol Cu，则转移0.6 mol 电子；阳极的电极反应为2Cl2e=Cl2，Cl完全放电时，转移的电子数为0.4 mol，生成Cl2 0.2 mol，故根据得失电子守恒分析，阳极上Cl放电完全后，OH放电，即4OH4e=2H2OO2，转移的电子的物质的量为0.2 mol时，生成O2 0.05 mol，故阳极放出气体的体积为(0.2 mol0.05 mol)22.4 Lmol15.6 L。关系式法在电解计算中的应用(1)先明确各电极产物：确定电解池的阴极和阳极，写出其电极反应式，明确电极产物(要注意阳极材料对电解结果的影响)。(2)再建立关系式求解：根据得失电子守恒，在已知量与未知量之间建立计算关系式，如：4e4H2H22Cu22Cu4OHO22Cl2变式5如图装置中X和Y均为石墨电极，电解液为500mL某蓝色溶液，电解一段时间，观察到X电极表面有红色的固态物质生成，Y电极有无色气体生成；溶液中原有溶质完全电解后，停止电解，取出X电极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6g。下列有关说法中不正确的是()AX电极是阴极BY电极产生气体的体积为0.224LC电解后溶液的c(H)0.1molL1D要使电解后溶液恢复到电解前的状态，需加入一定量的CuO或CuCO3答案B解析蓝色溶液中可能含有Cu2，并且在电解过程中析出红色固体，进一步验证析出的是铜，X电极是阴极，A正确；Y电极上析出无色气体是O2，电解的离子方程式：2Cu22H2O2CuO24H。根据电解离子方程式得，n(O2)n(Cu)0.0125mol，在标准状况下的体积V(O2)22.4Lmol10.0125mol0.28L，B错误；n(H)2n(Cu)0.05mol，故溶液中c(H)0.1molL1，C正确；要恢复到电解前溶液，可以加入CuO或CuCO3，D正确。六、串联电化学装置的分析方法例6按图所示装置进行实验，并回答下列问题。(1)判断装置的名称：A池为_，B池为_。(2)锌极为_极，电极反应为_；铜极为_极，电极反应为_；石墨棒C1为_极，电极反应为_；石墨棒C2附近的实验现象为_。(3)当C2极析出224mL气体(标准状况)时，锌的质量_(填“增加”或“减少”)_g，CuSO4溶液的质量_(填“增加”或“减少”)_g。答案(1)原电池电解池(2)负Zn2e=Zn2正Cu22e=Cu阳2Cl2e=Cl2有无色气体产生，电极附近溶液变红(3)减少0.65增加0.01解析A池中，Zn、Cu放入CuSO4溶液中构成原电池，B池中，两个电极均为石墨电极，在以A为电源的情况下构成电解池。A池中Zn为负极，Cu为正极，B池中C1为阳极，C2为阴极，阴极析出H2，周围溶液中OH浓度增大，阴极附近溶液变红，且n(H2)0.01 mol，故电路中转移电子的物质的量为0.01 mol20.02 mol，根据得失电子守恒，锌极有0.01 mol Zn溶解，即Zn极质量减少0.01 mol65 gmol10.65 g；铜极上有0.01 mol Cu析出，即CuSO4溶液增加0.01 mol(65 gmol164 gmol1)0.01 g。串联电化学装置分析方法思路(1)根据题中所给的串联电路或电极材料等判断电池类型；(2)根据电池类型和电极材料、电解质溶液、离子放电顺序等写出电极反应；(3)根据电极反应分析实验现象或完成计算等。变式6关于如图所示的装置的说法正确的是()AA池、C池是原电池，B池是电解池BA池、B池、C池都是原电池CA池、B池是原电池，C池是电解池DA池是原电池，B池是电解池，C池是电镀池答案D解析由图可知，A池中Zn为负极，Cu为正极；B池中C1为阳极，C2为阴极；C池中Ag为阳极，Cu为阴极，即在Cu上镀Ag。故整个装置是用一个原电池串联一个电解池和一个电镀池。考点原电池与电解池的综合题点原电池和电解池串联装置的分析与判断相关链接(1)多池串联装置中电池类型的判断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存在时，则其他装置为电解池。如下图，A为原电池，B为电解池。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不同的金属电极或一个为金属电极，另一个以碳棒作电极；而电解池则一般都是两个惰性电极，如两个铂电极或两个碳棒。原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。如下图中，B为原电池，A为电解池。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。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，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。(2)多池串联装置中的数据处理原电池和电解池综合装置的有关计算的根本依据就是电子转移的守恒，分析时要注意两点：串联电路中各支路电流相等；并联电路中总电流等于各支路电流之和。在此基础上分析处理其他各种数据。上图中，装置甲是原电池，装置乙是电解池，若电路中有0.2mol电子转移，则Zn溶解6.5g，Cu电极上析出H22.24L(标准状况)，Pt电极上析出Cl20.1mol，C电极上析出Cu6.4g。甲池中H被还原，产生H2，负极Zn被氧化生成ZnSO4，pH变大；乙池中是电解CuCl2溶液，电解后再加入适量CuCl2固体可使电解质复原。1(2018成都摸底测试)下列有关电化学在生产、生活中的应用分析正确的是()A图1：铁钉发生析氢腐蚀B图2：可以在铁件上镀铜C图3：溶液中c(Cu2)保持不变D图4：将输油管与电源负极相连可以防止腐蚀答案D2.(2018淮北一中期中)如图是某课外活动小组设计的用化学电池使LED灯发光的装置，下列说法错误的是()A铜片表面有气泡产生B装置中存在“化学能电能光能”的转换C如果将铜片换成铁片，电路中的电流方向将改变D如果将铜片换成银片，LED灯仍正常发光答案C解析根据原电池的构成条件，锌比铜活泼，锌片作负极，铜片作正极，铜电极反应式为2H2e=H2，A说法正确；原电池装置是化学能转化为电能，LED发光，说明电能转化成光能，B说法正确；锌比铁活泼，锌仍作负极，电流方向不变，C说法错误；银作正极，构成原电池，D说法正确。3(2018南京质检)如图所示原电池的总反应为Cu2Ag=Cu22Ag，下列叙述正确的是()A电子从银电极经导线流向铜电极B工作一段时间后，右烧杯中溶液的pH变小C电池工作时，Cu2向铜电极移动D将AgNO3溶液更换为Fe(NO3)3溶液，电流计指针反向偏转答案B解析Cu为负极，Ag为正极，电子从负极Cu经导线流向正极Ag，故A错误；铜离子水解显酸性，Cu为负极，其失电子生成铜离子，导致铜离子浓度增大，溶液的酸性增强，pH减小，故B正确；将AgNO3溶液更换为Fe(NO3)3溶液，Cu仍为负极，电流计指针偏转方向不变，故D错误。4(2019台州市书生中学月考)下列有关电化学装置的说法正确的是()A用图1装置处理银器表面的黑斑(Ag2S)，银器表面发生的反应为Ag2S2e=2AgS2B用图2装置电解一段时间后，铜电极部分溶解，溶液中铜离子的浓度基本不变C图3装置中若直流电源的X极为负极，则该装置可实现粗铜的电解精炼D图4装置中若M是铜，则该装置能防止铁被腐蚀答案A解析图1中形成原电池，Al为负极，被氧化，Ag2S为正极，被还原，正极方程式为Ag2S2e=2AgS2，故A正确；图2中铜为阴极有铜析出，石墨电极上生成氧气，溶液中铜离子浓度减小，故B错误；图3中的X极若为负极，粗铜为阴极，不能进行粗铜的精炼，故C错误；图4中若M是铜，铁比铜活泼，铁作原电池负极被腐蚀，故D错误。5(2018福州八县一中期中)有关电化学知识的描述正确的是()ACuH2SO4=CuSO4H2这个反应可设计成原电池B利用Cu2FeCl3=CuCl22FeCl2，可设计如图所示原电池装置，盐桥内K向FeCl3溶液移动C因为铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中组成原电池，铁作负极，铜作正极，其负极反应式为Fe2e=Fe2D由Al、Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池，其负极反应式为Mg2e2OH=Mg(OH)2答案B解析Fe遇到浓硝酸会钝化，所以Cu作负极，Fe作正极，其负极反应式为Cu2e=Cu2，故C错误；原电池中失电子的一极为负极，Al在负极失电子生成偏铝酸根离子，Mg作正极，故D错误。6(2018黔南州期末)化学用语是学习化学的重要工具。下列描述正确的是()A电解氯化钠溶液可制备金属钠B氢氧燃料(碱性)电池的正极反应式是：O22H2O4e=4OHC粗铜精炼时，纯铜应与电源正极相连，其电极反应式是：Cu2e=Cu2D钢铁发生电化学腐蚀时，正极反应式是：Fe2e=Fe2答案B解析得电子能力：HNa，所以电解氯化钠溶液不能制得金属钠，故A错误；氢氧燃料(碱性)电池的正极反应式是O22H2O4e=4OH，故B正确；粗铜精炼时，纯铜作阴极，应与电源负极相连，故C错误；钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应式是Fe2e=Fe2，正极反应式是O22H2O4e=4OH或2H2e=H2，故D错误。7(2018永安市第一中学期中)下列叙述正确的是()A在镀件上电镀锌，用锌作阴极B将水库中的水闸(钢板)与直流电源的负极相连接，可防止水闸被腐蚀C电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极D铜板上的铁铆钉在潮湿的空气中直接发生反应：Fe3e=Fe3，继而形成铁锈答案B解析电镀中，待镀金属作阴极，镀层金属作阳极，镀件上电镀锌，锌作阳极，故A错误；根据电解原理，铁作阳极，铁失去电子，Fe2得电子能力强于Al3，Fe2先放电，故C错误；D中构成原电池，Fe作负极，失去电子，生成Fe2，电极反应式为Fe2e=Fe2，故D错误。8用铁和石墨作电极电解酸性废水，可将废水中的PO以FePO4(不溶于水)的形式除去，其装置如图所示。下列说法正确的是()A若X、Y电极材料连接反了，则仍可将废水中的PO除去BX极为石墨，该电极上发生氧化反应C电解过程中Y极周围溶液的pH减小D电解时废水中会发生反应：4Fe2O24H4PO=4FePO42H2O答案D解析根据题意分析可知，X电极材料为铁，Y电极材料为石墨。若X、Y电极材料连接反了，铁就不能失电子变为离子，也就不能生成FePO4，A错误；Y极为石墨，该电极上发生还原反应，B错误；电解过程中Y极发生反应：2H2e=H2，氢离子浓度减小，溶液的pH变大，C错误；铁在阳极失电子变为Fe2，通入的氧气把Fe2氧化为Fe3，Fe3与PO反应生成FePO4，D正确。9(2018安阳调研)为了减少钢管因锈蚀造成的损失，某城市拟用如图所示的方法保护埋在酸性土壤中的钢管。下列有关说法错误的是()A在潮湿的酸性土壤中钢管主要发生析氢腐蚀B在潮湿的酸性土壤中电子由金属棒M通过导线流向钢管C在潮湿的酸性土壤中H向金属棒M移动，抑制H与铁的反应D金属棒M与钢管用导线连接后可使钢管表面的腐蚀电流接近于零答案C解析该方法为牺牲阳极的阴极保护法，金属棒M作负极，钢管作正极，被保护。在潮湿的酸性土壤中H向正极钢管移动，选项C错误。10(2018宁波市咸祥中学期中)(1)事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_。AC(s)H2O(g)=CO(g)H2(g)H0B2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H0CNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)H0(2)以KOH溶液为电解质溶液，依据题(1)所选反应设计一个原电池，其负极的电极反应式为_。(3)电解原理在化学工业中有着广泛的应用。现将你设计的原电池通过导线与如图中电解池相连，其中a为电解液，X和Y均为惰性电极，则：若a为CuSO4溶液，则电解时的化学反应方程式为_。若电解含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400mL，当阳极产生的气体672mL(标准状况下)时，溶液的c(H)_(假设电解后溶液体积不变)。答案(1)B(2)H22e2OH=2H2O(3)2CuSO42H2O2CuO22H2SO40.1molL1解析(1)能设计成原电池的反应通常是放热反应，且必须是能自发进行的氧化还原反应，故选B。(2)将反应2H2(g)O2(g)=2H2O(l)HM(Cu)，故乙池溶液的总质量增加，正确；D项，阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电解过程中Zn2通过阳离子交换膜移向正极，保持溶液中电荷平衡，阴离子不能通过阳离子交换膜，错误。考点原电池的相关综合题点原电池原理的多角度考查4(2018宁波市咸祥中学期中)一种新型燃料电池，以镍板为电极插入KOH溶液中，分别向两极通乙烷和氧气，电极反应为：C2H618OH14e=2CO12H2O；7H2OO214e=14OH。有关此电池的推断错误的是()A通氧气的电极为正极B参加反应的O2与C2H6的物质的量之比为72C放电一段时间后，KOH的物质的量浓度将下降D在电解质溶液中CO向正极移动答案D解析在燃料电池中，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，故A正确；原电池中两极上转移的电子数相等，当有28mol电子转移时，正极上消耗7molO2，负极上消耗2molC2H6，正极与负极上参加反应的气体的物质的量之比为72，故B正确；电池工作过程中，电池总反应为2C2H68OH7O2=4CO10H2O，反应消耗OH，KOH的物质的量浓度将下降，故C正确；电解质中的阴离子移向原电池的负极，故D错误。题组二电解原理及其应用5.如图所示，用铂电极电解1L浓度均为0.1molL1盐酸、硫酸铜的混合溶液。下列说法正确的是()A电解开始时阴极有H2放出B电解开始时阳极上发生反应Cu22e=CuC当电路中通过电子的量超过0.1mol时，此时阴极放电的离子发生了变化D整个电解过程中，SO不参与电极反应答案D解析依据放电顺序阴极先放电的是Cu2，故阴极开始析出的是Cu，阳极先放电的是Cl，故阳极开始产生的是Cl2，故A、B错；阴极反应Cu22e=Cu，n(Cu2)0.1mol，当电路中通过电子的量达到0.2mol时，此时Cu2消耗完毕，阴极放电离子变为H，所以C错；阳极先是Cl放电，当Cl消耗完毕，此时H2O电离产生的OH开始在阳极放电，SO不参与电极反应。考点酸、碱、盐溶液的电解规律题点电解问题的分析与判断6(2018北京海淀期末)电解Na2CO3溶液制取NaHCO3溶液和NaOH溶液的装置如下图所示。下列说法中，不正确的是()A阴极产生的物质A是H2B溶液中Na由阳极室向阴极室迁移C阳极OH放电，H浓度增大，CO转化为HCOD物质B是NaCl，其作用是增强溶液导电性答案D解析在阴极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H2e=H2，故A正确；钠离子是阳离子，在电解池中由阳极室通过阳离子交换膜向阴极室迁移，故B正确；阳极发生的电极反应式为2H2O4e=4HO2，H浓度增大，H和CO发生反应COH=HCO，使CO转化为HCO，故C正确；据图可知，在阴极室生成的是NaOH，若物质B为NaCl，则会引入杂质Cl，故D错误。考点酸、碱、盐溶液的电解规律题点电解问题的分析与判断7.若用如图所示实验装置则可制得白色纯净的氢氧化亚铁沉淀，两极材料分别为石墨和铁。下列关于该实验的说法正确的是()Aa电极材料为石墨，b电极材料为铁Ba电极为负极，其反应式为Fe3e=Fe3C若白色沉淀在电极周围生成，则d是氯化钠溶液D液体c为苯，其作用是隔绝空气，防止白色沉淀被氧化答案D解析在该电解池中，b电极为阴极，电极材料为石墨；a电极为阳极，电极材料为铁，电极反应为Fe2e=Fe2；若在a电极周围生成白色沉淀，则d可选用氢氧化钠溶液，若在两极之间的溶液中生成白色沉淀，则d可选用氯化钠溶液。考点电解的相关综合题点阳极材料对电解结果的影响题组三原电池与电解池的综合8某同学组装了如图所示的电化学装置，电极为Zn，其他电极均为Cu。下列说法错误的是()A电极发生氧化反应B相同时间内，电极与电极的质量变化值相同C电极的电极反应：4OH4e=O22H2OD电流方向：电极电流计电极答案C解析电极为原电池的负极，发生氧化反应：Zn2e=Zn2，A项正确；电极为原电池的正极，发生还原反应：Cu22e=Cu，电极为电解池的阴极，发生还原反应：Cu22e=Cu，由电子守恒可知，相同时间内两电极的质量变化值相同，B项正确；电极为电解池的阳极，发生氧化反应：Cu2e=Cu2，C项错误；电流方向与电子流向相反，电流方向应为电极电流计电极，D项正确。考点原电池与电解池的综合题点原电池和电解池串联装置的分析与判断9.由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的主要能源。根据如图所示装置，判断下列说法不正确的是()A该装置中Cu极为阳极B当铜片的质量变化了12.8g时，a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24LC该装置中b极的电极反应式是H22OH2e=2H2OD该装置中a极为正极，发生氧化反应答案D解析左池为燃料电池，通入氧气的a电极为正极，发生还原反应，电极反应式为O22H2O4e=4OH；b电极为负极，发生氧化反应，电极反应式为H22e2OH=2H2O。右池为电解池，铜为阳极，电极反应式为Cu2e=Cu2，当铜片溶解12.8g转移0.4mol电子时，a电极则消耗0.1mol氧气，其标准状况下的体积为2.24L。考点原电池与电解池的综合题点原电池和电解池串联装置的分析与判断10全钒电池以惰性材料作电极，在电解质溶液中发生的总反应为VO2(蓝色)H2OV3(紫色)VO(黄色)V2(绿色)2H，下列说法正确的是()A当电池放电时，VO被氧化B放电时，负极反应式为VO2He=VO2H2OC充电时，阳极附近溶液由绿色逐渐变为紫色D放电过程中，正极附近溶液的pH变大答案D解析当电池放电时，VOVO2，V元素的化合价由5变为4，VO被还原，故A错误；放电时，负极失电子，负极反应式为V2e=V3，故B错误；充电时，阳极发生氧化反应，VO2VO，阳极附近溶液由蓝色逐渐变为黄色，故C错误；放电过程中，正极反应式为VO2He=VO2H2O，正极附近溶液的pH变大，故D正确。考点原电池与电解池的综合题点新型二次电池的分析11(2018温州市“十五校联合体”联考)某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。资料显示：原电池装置中，负极反应物的还原性越强，则正极反应物的氧化性越强，原电池的电压越大。(1)同学们利用下表中装置进行实验并记录。装置编号电极A溶液B操作及现象FepH2的H2SO4连接装置后，石墨表面产生无色气泡；电压表指针偏转CupH2的H2SO4连接装置后，石墨表面无明显现象；电压表指针偏转，记录读数为a同学们认为实验中铁主要发生了析氢腐蚀，其正极反应式是_。针对实验现象：