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【考点13】 原电池原理及应用和电解原理及应用

1．(2008江苏化学5)镍镉（Ni－Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2有关该电池的说法正确的是 ( )
A．充电时阳极反应：Ni(OH)2 －e— + OH－ == NiOOH + H2O
B．充电过程是化学能转化为电能的过程
C．放电时负极附近溶液的碱性不变
D．放电时电解质溶液中的OH－向正极移动
2．(2008广东化学5)用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是 ( )
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极
②正极反应为：Ag++e-=Ag
③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作
④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A． ①② B．②③
C．②④ D．③④
3．(2008广东化学16) LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO4+LiLiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含U导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是 ( )
A．可加入硫酸以提高电解质的导电性
B放电时电池内部Li向负极移动．
C．充电过程中，电池正极材料的质量减少
D．放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e-=LiFePO4
4．(2008海南化学7)关于铅蓄电池的说法正确的是： ( )
A．在放电时，正极发生的反应是Pb（S）+SO
B．在放电时，该电池的负极材料是铅板
C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小
D．在充电时，阳极发生的反应是PbSO4（s）+2=Pb（s）+SO（aq）
5．(2008宁夏理综10)一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是 ( )
20080829
A．CH3OH（g）+O2（g）=H2O（1）+CO2（g）+2H+（aq）+2e—
B．O2（g）+4H+（aq）+4e—=2H2O（1）
C．CH3OH（g）+H2O（1）=CO2（g）+6H+（aq）+6e—
D．O2（g）+2H2O（1）+4e—=4OH—
6．(2007广东化学9)科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机酸转化成氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为 ( )
A．H2+2OH- 2H2O+2e-
B．O2+4H++4e- 2H2O
C．H2 2H++2e-
D．O2+2H2O+4e- 4OH-
7．(2007广东化学20)三氧化二镍（Ni2O3）可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加入适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO－，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是 ( )
A．可用铁作阳极材料
B．电解过程中阳极附近溶液的pH升高
C．阳极反应方程式为：2Cl－—2e－=Cl2
D．1mol 二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1mol电子
8．(2007广东化学12)为了避免表铜器生成铜绿， 以下方法正确的是 ( )
A．将青铜器放在银持托盘上
B．将青铜器保存在干燥的环境中
C．将青铜器保存在潮湿的空气中
D．在青铜器的表现覆盖一层防渗的高分子膜
9．(2007广东理基25)钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe+2H2O+O2 =
2Fe+ + 4OH。以下说法正确的是 ( )
A．负极发生的反应为：Fe－2e+ = Fe2+
B．正极发生的反应为：
2H2O + O2 + 2e－ =4OH－
C．原电池是将电能转变为化学能的装置
D．钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
10．(2008上海化学12)取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内

圆为白色，外圆呈浅红色。则下列说法错误的是 ( )
A．a电极是阴极 B．b电极与电源的正极相连接
C．电解过程中，水是氧化剂
D．a电极附近溶液的pH变小
11．(2007宁夏理综26)（14分）
（1）将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应： ；
银片上发生的电极反应： 。
（2）若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：
①产生氢气的体积(标准状况)；
②通过导线的电量。(已知NA = 6.02×1023 /mol， 电子电荷为 1.60×10-19 C)
12．(2007山东理综29)（15分）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。

（1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式 。
（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应 负板反应 。
（3）腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10mol·L－1，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤 。

氢氧化物开始沉淀时的pH
氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe3+
Fe2+
Cu2+
1.9
7.0
4.7
3.2
9.0
6.7
提供的药品：Cl2 浓H2SO4 NaOH溶液 CuO Cu
（4）某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种（水可任选），设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。
有关反应的化学方程式 劣质不锈钢腐蚀的实验现象
13．(2007广东化学24)（10分）二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下：

某软锰矿的主要成分是MnO2，还含Si（16.27%）、Fe（5.86%）、A1（3.42%）、Zn（2.68%）和Cu（0.86%）等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表。回答下列问题

沉淀物
A1(OH)2
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Ma(OH)2
Ca(OH)2
pH
5.2
3.2
9.7
10.4
6.7
沉淀物
Zn(OH)2
CaS
ZaS
MaS
FeS
pH
8.0
[≥0.42]
≥2.5
≥7
≥7

（1）硫酸亚铁在酸性条件下将 MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为 。
（2）滤渣A的主要成分为 。
（3）加入MnS的目的是除去 杂质。
（4）碱性锌锰干电池中，MnO2参与的电极反应方程式为 。
（5）从废旧碱性锌锰干电池中可以回收利用的物质有 （写出两种）。
14．(2008山东理综30)（16分）食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。
（ 1）粗食盐常含有少里K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、S等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如下：
提供的试剂：饱和Na2CO3溶液 饱和K2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液 Ba（NO3）2溶液 75%乙醇 四氯化碳
①欲除去溶液I中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、S 离子，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为 （只填化学式）。
②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为 。
（2）用提纯的NaCl配制500mL 4.00 mol·L-1
NaCl溶液，所用仪器除药匙、玻璃棒外还有
（填仪器名称）。

（3）电解饱和食盐水的装置如图所示，若收集的 H2为2 L ，则同样条件下收集的Cl2 （填“＞”、“＝”或“＜”2 L，原因是 。装 置改进后，可用于制备NaOH溶液，若测定溶液中NaOH的浓度，常用的方法为 。
（4）实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应：
Zn+ H2SO4 ZnSO4+H2↑
MnO2+4HCL(浓) Mn Cl2+ Cl2↑+2 H2O
据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置 （填代号）和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置 （填代号）。
可选 用制备气体的装置：

15．(2009·理综上海卷，11)茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中 ( )
①铝合金是阳极 ②铝合金是负极
③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应
A．②③ B．②④
C．①② D．①④

16．(2009·广东理基，34)下列有关电池的说法不正确的是 ( )
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
17．(2009·广东卷，14)可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是 ( )
A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－ = 4OH－
B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－－3e－ = Al(OH)3↓
C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变
D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极
18．(2009·江苏化学卷，5，)化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是( )
A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率
C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料
D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁
19．(2009·江苏化学卷，12)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是 ( )

A．该电池能够在高温下工作
B．电池的负极反应为：C6H12O6＋6H2O－24e－ = 6CO2↑＋24H＋
C．放电过程中，H＋从正极区向负极区迁移
D．在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体 L
20．(2009·理综福建卷，11)控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是( )

A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原
C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极
21．(2009·理综安徽卷，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，电解总反应：2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。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0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成。
22．(2009·理综浙江卷，12)市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负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。这种锂离子电池的电池反应为：
Li＋2Li0.35NiO22Li0.85NiO2
下列说法不正确的是 ( )
A．放电时，负极的电极反应式：Li－e－ =Li＋
B．充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应
C．该电池不能用水溶液作为电解质
D．放电过程中Li＋向负极移动
23．(2009·海南化学卷，15)Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li＋2SOCl2 = 4LiCl＋S＋SO2。
请回答下列问题：
(1)电池的负极材料为 ，发生的电极反应为 ；
(2)电池正极发生的电极反应为 ；
(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是 ，反应的化学方程式为 ；
(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是 。
24．(2009·理综全国卷I，28)下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。

(1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：
①电源的N端为＿＿＿＿＿＿极；
②电极b上发生的电极反应为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
④电极c的质量变化是＿＿＿g；
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：
甲溶液＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
乙溶液丙溶液＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
25．(2009·理综山东卷，29)n-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。
(1)该电池的负极材料是　　　　。电池工作时，电子流向　　　　(填“正极”或“负极”)。
(2)若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2＋，会加速某电极的腐蚀。其主要原因是_________
______________________。欲除去Cu2＋，最好选用下列试剂中的　　　　(填代号)。
a．NaOH b．Zn　　　　
c．Fe d．NH3·H2O
(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是：
　　　　　　　。若电解电路中通过2 mol电子，MnO2的理论产量为　　　　。
26．(2009·理综四川卷，29)
新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位。可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂离子电池的首选电极材料，它的制备方法如下：
方法一：将碳酸锂、乙酸亚铁［(CH3COO)2Fe］、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后，在800 ℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂，同时生成的乙酸及其它产物均以气体逸出。
方法二：将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥，在800 ℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。
在锂离子电池中，需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子转移的介质，该有机聚合物的单体之一(用M表示)的结构简式如下：

请回答下列问题：
(1)上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是
　　　　　　　　　　　　　　。
(2)在方法一所发生的反应中，除生成磷酸亚铁锂、乙酸外，还有___________、__________、___________(填化学式)生成。
(3)在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为_________________。
(4)写出M与足量氧化钠溶液反应的化学方程式：　　　　　　　　　。
(5)已知该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式为　　　　　　　　　。
27．(2009·理综天津卷，10)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定，请回答：

(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ，在导线中电子流动方向为__________________(用a、b表示)。
(2)负极反应式为 。
(3)电极表面镀铂粉的原因为 。
(4)该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：
Ⅰ．2Li＋H22LiH
II．LiH＋H2O =LiOH＋H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是　　　，反应II中的氧化剂是　　　　　。
②已知LiH固体密度为0.82 g/cm3。用锂吸收224 L(标准状况)H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为　　　　　　　　。
③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80％，则导线中通过电子的物质的量为 mol。
28．(2009·理综重庆卷，26)工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅。
(1)如图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是 ；NaOH溶液的出口为 (填字母)；精制饱和食盐水的进口为 (填字母)；干燥塔中应使用的液体是 。

(2)多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产，其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注。
①SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同)，方法为高温下SiCl4与H2和O2反应，产物有两种，化学方程式为 。
②SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下，在20 L恒容密闭容器中的反应：
3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si(g)4SiHCl3(g)
达平衡后，H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140 mol/L和0.020 mol/L，若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为 kg。
(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0 kg，则生成氢气 (标准状况)。
29．(2009·江苏化学卷，16)以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：

(1)反应I前需在FeSO4溶液中加入_________(填字母)，以除去溶液中的Fe3＋。
A．锌粉 B．铁屑
C．KI溶液 D．H2
(2)反应I需控制反应温度低于35 ℃，其目的是 。
(3)工业生产上常在反应III的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是 。
(4)反应IV常被用于电解生产(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示为 。
30．(2009·山东基能，25，1分)铁生锈是一种常见的自然现象，其主要的化学反应方程式为：4Fe＋3O2＋xH2O = 2Fe2O3·xH2O。如图为一放在水槽中的铁架，水位高度如图。最容易生锈的铁架横杆是( )

A．① B． ② C．③ D．④
31．(2009·广东理基，25)钢铁生锈过程发生如下反应：
①2Fe＋O2＋2H2O2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O4Fe(OH)3；③2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O。
下列说法正确的是 ( )
A．反应①、②中电子转移数目相等
B．反应①中氧化剂是氧气和水
C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀
D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀
32．(2009·广东卷，10)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是 ( )
A．锡青铜的熔点比纯铜高
B．在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用
C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程
33．(2009·上海化学卷，13)如图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是 ( )

A．生铁块中的碳是原电池的正极
B．红墨水柱两边的液面变为左低右高
C．两试管中相同的电极反应式是：Fe－2e－ = Fe2＋
D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀
34．(2009·理综北京卷，6)下列叙述不正确的是( )
A．铁表面镀锌，铁作阳极
B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀
C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2＋2H2O＋4e－ = 4OH－
D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl－－2e－ = Cl2↑

高考真题答案与解析

化 学
【考点13】原电池原理及应用和电解原理及应用

1. 答案： A
【解析】该题考查的是原电池和电解池的相关知识，解题时应注意弃放电的方向及元素化合价的升降。
2．答案：C
【解析】①Cu为负极，电子由Cu电极流向Ag电极；③取出盐桥，电池不能形成闭合回路，不能继续工作。
3．答案： CD
【解析】A项，Li为活泼金属，在酸性介质中不能存在；B项放电时，Li+在正极参与反应，应向正极移动。
4．答案：B
【解析】A项中电池放电时正极应发生还原反应，电极反应为：PbO2+4H++SO+2e-===Pb SO+2H2O；C 项中电池弃电时硫酸的浓度应不断增大；D项中电池充电时阳极应发生氧化反应。
5．答案：C
【解析】甲醇燃料电池是甲醇在负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应，故B、D错误；A项不是电极反应式。

6．答案：C
【解析】本题实际上就是考查氢氧燃料电池，酸作电解质溶液时负极上的反应。

7．答案：CD
【解析】两极的反应为阴极：2H++2e-===H2↑；阳极：2Cl—2e-===Cl2↑， Cl2+2Ni2++6OH-=====
Ni2O3+2Cl-+3H2O。A项，铁为活性电极，参与反应，Cl-不能放电，不能生成Cl2；B项，阳极OH-被消耗，pH下降。
8．答案：BD
【解析】A项，易形成原电池，铜作负极，加快了腐蚀；C项，易形成原电池。
9．答案：A
【解析】从电池反应式可知，Fe失电子转变为Fe2+，Fe为负极，A对；正极电极式为2H2O+O2+4e-
====4OH-，B错；原电池是将化学能转化为电能的装置，C错；水面上O2浓度较水下浓度高，水面处的金属易被腐蚀，D错。
10．答案：D
【解析】根据题意，a电极应产生Cl2，为阳极，与电源正极相连，则b为阴极。D项中b电极上H+放电，附近OH-浓度增大，pH变大。
11．答案：（14分）
（1）Zn – 2e- = Zn2+ （2分）
2H+ + 2e- = H2↑ （2分）
（2）①锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗的锌的质量，设产生的氢气体积为x。
Zn + 2H+ = Zn2+ H2↑
65 g 22.4 L
60 g – 47 g = 13 g x
x = 13 g×22.4 L ÷ 65 g = 4.5 L （5分）
②反应消耗的锌为: 13 g ÷ 65 g/mol = 0.20 mol
1 mol Zn变为Zn2+时，转移2 mol e-，则通过的电量为：
0.20 mol×2×6.02×1023 mol-1×1.6×10-19 C = 3.8×104 C （5分）
12．答案：
（1）2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

（2）装置图
正极反应：Fe3++e—=Fe2+（或2Fe3++2e—=2Fe2+）
负极反应：Cu=Cu2++2e—（或Cu－2e—=Cu2+）
（3）①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+；②加入CuO调节溶液的pH至3.2 －4.7；③过滤（除
去Fe(OH)3）
（4） CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
不锈钢表面有紫红色物质生成

13．答案：（共10分）（1）MnO2+2FeSO4+2H2SO4 MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O
（2）Fe(OH)3、Al(OH)3
（3）Cu2+、Zn2+
（4）MnO2+H2O+e— MnOOH+OH—
（或 2MnO2+H2O+2e— Mn2O3+2OH—）
（5）锌、二氧化锰
【命题意图】考查学生对元素及其化合物的主要性质的掌握，书写电极反应方程式的能力。考查学生能够从试题提供的新信息中，准确地提取实质性内容，并与已有知识模块整合，重组为新知识模块的能力。
14．答案：（1）①BaCl2、NaOH、NaCO3（错选或多选本小题不得分。）NaOH溶液的加入顺序及是否答NaOH不影响得分 ②75％乙醇
（2）天平、烧怀、500mL容量瓶、胶头滴管
（3）<　　电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应
（4）e d
15．答案：A
【解析】较活泼的铝合金为负极(②对)，Pt-Fe合金网为正极，海水是电解液(③对)，负极上发生氧化反应(④错)。
16．答案：B
【解析】二次电池，即可充电电池，所以A项对。在原电池中，活泼金属Zn是负极，负极失电子发生氧化反应，因此电子的流向是由负极(锌电极)流向正极(铜电极)，B项错。
17．答案：A
【解析】正极O2得电子，溶液显碱性或中性时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－，A正确。铝作负极，铝失电子，中性溶液(NaCl)中的负极反应为：Al－3e－ = Al3＋，碱性溶液(NaOH)中的负极反应为：Al＋4OH－－3e－ ＝AlO2－ ＋2H2O，B不正确。在碱性时总的电池反应式为：4Al＋3O2＋4OH－ = 4AlO2－ ＋2H2O，溶液pH降低，C项错。电池工作时，电子从负极流向正极，D项错。
18．答案：D
【解析】从放电顺序K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋、H＋(水)可知，电解氯化镁溶液时，阳离子只能是水电离出的H＋得电子，得不到单质Mg。制金属镁是电解熔融的氯化镁。
19．答案：B
【解析】微生物主要成分是蛋白质，高温条件下蛋白质变性，失去活性，A不正确。通入燃料C6H12O6的极为负极，负极反应为：C6H12O6＋6H2O－24e－ = 6CO2↑＋24H＋(能放出CO2应该是酸性，所以右边写H＋。不能在左边加OH－、右边写H2O)，B项正确。正极反应为：6O2＋24H＋＋24 e－ = 12H2O，从两极反应可知：负极生成H＋，正极消耗H＋，即通过质子交换膜从负极到正极传导H＋，选项C不正确。从总反应C6H12O6＋6O2 = 6CO2＋6H2O可知，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体22.4 L，D项错。
20．答案：D
【解析】由总反应方程式知，I－失去电子(氧化反应)，Fe3＋得电子(被还原)，故A项、B项正确。当电流计为零时，即说明没有电子发生转移，可证明反应达平衡，C项正确。加入Fe2＋，导致平衡逆向移动，则Fe2＋失去电子生成Fe3＋，甲中石墨作负极，D项错。
【考点分析】此题考查了氧化还原反应与原电池的关系、化学平衡在原电池中的应用。(难度提升，创新题)
21．答案：A
【解析】判断二极是解题的关键。从电解总反应知：金属Cu被氧化，铜电极应为阳极，发生氧化反应，电极反应式为：2Cu－2e－＋2OH－Cu2O＋H2O，所以B项、C项均错；同时可知当有0.1 mol电子转移时，应有0.05 mol Cu2O生成，D项也错。石墨电极应与电源的负极相连，发生还原反应：2H＋＋2e－H2↑，A项正确。
22．答案：D
【解析】此类题，在确定二极后，先考虑放电的各种情况，再考虑充电的各种情况。放电时，Li作负极，失电子(A项正确)，生成的Li＋从负极移向正极(D项错)。充电时，是电池反应的反方向，从总方程式可知，此时的Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应，B项正确。C项，由于Li可以与水反应，故应为非水材料，正确。
23．答案： (1)负极材料为Li(还原剂)，Li – e－ = Li＋。
(2)2SOCl2＋4e－ = 4Cl－＋S＋SO2。
(3)出现白雾，有刺激性气体生成； SOCl2＋H2O = SO2↑＋2HCl↑。
(4)因为构成电池的两个主要成份Li能和氧气水反应，且SOCl2也与水反应。
【解析】(1)分析反应的化合价变化，可得Li为还原剂(作负极)，失电子：Li－e－ = Li＋。
(2)SOCl2为氧化剂，得电子，从题给电池反应可推出产物：Cl－＋S＋SO2。(或用总反应减去负极反应)
(3)题中已给出信息：碱液吸收时的产物是Na2SO3和NaCl，则没有碱液吸收时的产物应为SO2和HCl，进而推出现象。
24．答案： (1)①正极； ②4OH－－4e－ = 2H2O＋O2↑。
③水减少的质量：100 g×(1－) = 4.5 g
生成O2体积：××22.4 L·mol－1 = 2.8 L
④16 g
⑤甲：碱性增大，因为电解后，水量减少，溶液中NaOH浓度增大
乙：酸性增大，因为阳极上OH－生成O2，溶液中H＋离子浓度增加
丙：酸碱性大小没有变化，因为K2SO4是强酸强碱盐，浓度增加不影响溶液的酸碱性
(2)能继续进行，因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应。
【解析】(1)c电极质量增加是此题的突破口：说明c处有Cu析出，即c为阴极。由此可推出b为阳极(OH－失电子)、a为阴极、M为负极、N为正极。
丙中K2SO4浓度的变化，是此题计算的关键。电解K2SO4溶液相当于电解水，据溶质守恒有：100×10% = [100－m(水)]×10.47%，得m(水) = 4.5 g，即电解水0.25 mol。
据电子守恒有如下关系：
2H2O(丙) ～ 4e－ ～ O2(b极) ～ 2Cu(c极)
= =
解得：V(O2) = 2.8 L m(Cu) = 16 g
25．答案： (1)Zn； 正极。
(2)锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀； b。
(3)2H＋＋2e－ = H2； 87 g。
【解析】(1)还原性较强的Zn作负极，失电子有负极经外电路流向正极。
(2)除杂原则是：加入物要过量(以除尽杂质)、不能引入新杂质，故选Zn将Cu2＋置换而除去。
(3)阴极上阳离子得电子，Mn2＋和H＋比较，应是H＋得电子。
由关系式知：MnSO4～MnO2～2e－，通过2 mol电子产生1 mol MnO2，即87 g。
26．答案： (1)为了防止亚铁化合物被氧化。
(2)CO2 H2O NH3。
(3)Fe＋H2PO4－ ＋Li＋－2e－LiFePO4↓＋2H＋。
(4)+3NaOH+HOCH2CH2OH+Na2CO3
+CH3OH
(5)FePO4＋Li＋＋e－ LiFePO4
【思路】(1)由亚铁的还原性可以想到选择惰性气氛的原因；(2)因为其他物质为气体，结合质量守恒进行配平可知有CO2、H2O、NH3生成。(3)由于阳极材料是Fe，又因该极生成LiFePO4可以该极的大体转化过程为“FeLiFePO4”，根据质量守恒可知还有H2PO4－ 和Li＋参加反应，从而完成电极反应的书写。(5)充电时，被充电池的正极与电源的正极相连，此时被充电池实为电解池，被充电池的正极即为电池解的阳极。
【解析】(1)根据题给信息，磷酸亚铁锂中存在的是Fe2＋离子，很容易被空气中的O2氧化，故灼烧时需用惰性气体保护。
(3)方法二中，阳极的电极反应包括Fe原子失去电子生成Fe2＋，还有Fe2＋与H2PO4－ 、Li＋的沉淀反应。
(4)M分子中含3个酯键，跟足量NaOH反应时，这3个酯键都会断裂。
(5)可充电电池充电时，发生的反应是电池放电时的逆过程，据此原理，原电池放电时，正极是+3价铁得电子成为+2价铁。
27．答案： (1)由化学能转变为电能 由a到b
(2)2H2＋4OH－－4e－ = 4H2O 或H2＋2OH－－2e－ = 2H2O
(3)增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率，同时也增大了Pt的利用率以降低成本
(4)①Li H2O ②1/1148或8.71×10－4 ③32
【解析】本题考查燃料电池的知识，先找出正、负极是解题的关键。通入还原剂(H2)的一极为负极，电极反应为H2＋2OH－－2e－ = 2H2O；通入氧化剂(