一、 原电池电极的判断以及电极方程式的书写

1.原电池正、负极的判断方法：

(1)由组成原电池的两极材料判断。

一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。

(2)根据电流方向或电子流动方向判断。

电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。

(3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断。

在原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向负极。

(4)根据原电池两极发生的变化来判断。

原电池的负极失电子发生氧化反应，其正极得电子发生还原反应。

(5)电极增重或减轻。

工作后，电极质量增加，说明溶液中的阳离子在电极(正极)放电，电极活动性弱;反之，电极质量减小，说明电极金属溶解，电极为负极，活动性强。

(6)有气泡冒出。

电极上有气泡冒出，是因为发生了析出H2的电极反应，说明电极为正极，活动性弱。

2.原电池电极反应式和总反应式的书写

(1)题目给定原电池的装置图，未给总反应式：

①首先找出原电池的正、负极，即分别找出氧化剂和还原剂。

②结合介质判断出还原产物和氧化产物。

③写出电极反应式(注意两极得失电子数相等)，将两电极反应式相加可得总反应式。

(2)题目中给出原电池的总反应式：

①分析原电池总反应式中各元素的化合价变化情况，找出氧化剂及其对应的还原产物，氧化剂发生的反应即为正极反应;找出还原剂及其对应的氧化产物，还原剂参加的反应即为负极反应。

②当氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物由多种元素组成时，还应注意介质的反应。

③若有一电极反应较难写出，可先写出较易写出的电极反应，然后再利用总反应式减去该电极反应即得到另一电极反应。

说明：在书写电极反应式时要注意哪些方面?

1.两极得失电子数目相等;

2.电极反应式常用“=”不用“→”表示;

3.电极反应式中若有气体生成，需加“↑”;而弱电解质或难溶物均以分子式表示，其余以离子符号表示;

4.写电极反应式时要保证电荷守恒、元素守恒，可在电极反应式一端根据需要添加H 或OH-或H2O;

5.两电极反应、电池总反应的三个方程式，若已知其中两个，可由方程式的加减得到第三个。

二 、原电池工作原理的应用

1.依据原电池原理比较金属活动性强弱

(1)电子由负极流向正极，由活泼金属流向不活泼金属，而电流方向是由正极流向负极，二者是相反的。

(2)在原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应;不活泼金属作正极，发生还原反应。

(3)原电池的正极通常具备特定的现象：有气体生成，或电极质量增加或不变等;负极通常不断溶解，质量减少。

2.根据原电池原理，把各种氧化还原反应设计成电池

从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应，都可以设计成原电池。关键是选择合适的电解质溶液和两个电极。

(1)电解质溶液的选择

电解质是使负极放电的物质。因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应。或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如空气中的氧气)。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，则左右两个容器中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子。如，在铜—锌—硫酸构成的原电池中，负极金属锌浸泡在含有Zn2 的电解质溶液中，而正极铜浸泡在含有Cu2 的溶液中。

(2)电极材料的选择

4种情况：

①活泼性不同的两种金属。例如，锌铜原电池中，锌作电池的负极，铜作电池的正极。

②金属和非金属。例如，锌锰干电池中，锌片作电池的负极，石墨棒作电池的正极。

③金属和化合物。例如，铅蓄电池中，铅板作电池的负极，二氧化铅作电池的正极。

④惰性电极。例如，氢氧燃料电池中，两根电极均可用Pt。

三、原电池正负极判断的方法

1.由组成原电池的两极材料判断

较活泼的金属为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。

2.根据电流方向或电子流向判断

外电路中，电流由正极流向负极，电子由负极流向正极。

3.根据原电池电解质溶液中离子的移动方向判断

在原电池电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。

4.根据原电池中两极发生的反应判断

原电池中，负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应。若给出一个总方程式，则可根据化合价升降来判断。

5.根据电极质量的变化判断

原电池工作后，某一电极质量增加，说明溶液中的阳离子在该电极上放电，该极为正极，活泼性较弱;反之，如果某一电极质量减轻，则该电极溶解，为负极，活泼性较强。

6.根据电极上有气泡产生判断

原电池工作后，如果某一电极上有气体产生，通常是因为该电极发生了析出H2的反应，说明该电极为正极，活泼性较弱。

7.根据某电极(X)附近pH的变化判断

析氢或吸氧的电极反应发生后，均能使该电极附近电解质溶液的pH增大，因而原电池工作后，X极附近的pH增大了，说明X极为正极，金属活动性较强。

书写电极反应式前，我们应首先明确电池的正负极、电极材料和电解质溶液的性质，对于二次电池还要注意放电或充电的方向。

(1)电极的判断

对于普通电池，我们通常比较两个电极的金属活动性，通常金属活动性强的电极为电池的负极，金属活动性弱的电极或非金属(通常为石墨)为电池的正极。

对于燃料电池，两个电极的材料通常相同，所以从电极材料上很难判断电池的正负极。判断电池正负极的方法，通常是利用电池总反应式，含化合价升高元素的反应物为电池的负极反应物，此电极为负极;含化合价降低元素的反应物通常为电池的正极反应物，此电极为电池的正极。

(2)电极反应书写步骤

例如，铅蓄电池其总反应式为：

PbO2(s) Pb(s) 2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) 2H2O(l)

其电极反应式的书写步骤为：放电时，为原电池原理，总反应式中已指明放电方向从左向右的过程，即可逆符号左边为反应物，右边为生成物。

①由化合价的升降判断负、正极的反应物

负极：Pb　正极： PbO2

②主产物　负极：PbSO4　正极：PbSO4

③由化合价升降确定电子得失的数目　负极：-2e-　正极： 2e-

④电极反应关系式　负极：Pb-2e-⇒PbSO4　正极：PbO2 2e-⇒PbSO4

⑤考虑电解质溶液，再利用电荷守恒、质量守恒调整反应式

负极：Pb-2e- SO42-=PbSO4

正极：PbO2 2e- 4H SO42-=PbSO4 2H2O

充电时，是总反应式的逆向过程，氧化剂、还原剂都为PbSO4

分析反应过程

阴极(发生还原反应或与外电源负极相连)反应过程：PbSO4

阳极(发生氧化反应或与外电源正极相连)反应过程：PbSO4

充电时电极反应

阴极：PbSO4 2e-=Pb SO42-

阳极：PbSO4 2H2O-2e-=PbO2 4H SO42-

五、电解质溶液的电解规律(惰性电极)

1.以惰性电极电解电解质溶液，分析电解反应的一般方法和步骤

(1)分析电解质溶液的组成，找出离子，并分为阴、阳两组。

(2)分别对阴、阳离子排出放电顺序，写出两极上的电极反应式。

(3)合并两个电极反应式，得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。

2.反应类型

(1)电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐(如NaOH、H2SO4、K2SO4等)溶液的电解。如：

阴极：4H 4e-=2H2↑，

阳极：4OH--4e-=2H2O O2↑，

总反应：

(2)自身分解型：无氧酸(除HF外)、不活泼金属的无氧酸盐(除氟化物外，如HCl 、CuCl2等)溶液的电解。如：

阴极：Cu2 2e-=Cu，

阳极：2Cl--2e-=Cl2↑，

(3)放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外，如NaCl、MgCl2等)溶液的电解。如：

阴极：2H 2e-=H2↑，

阳极：2Cl--2e-=Cl2↑，

(4)放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4、AgNO3等)溶液的电解。如：

阴极：2Cu2 4e-=2Cu，

阳极：2H2O-4e-=O2↑ 4H ，

原电池、电解池和电镀池的比较

原电池 电解池 电镀池 定义 将化学能转化成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理，在某些金属表面镀上一层其他金属的装置 装置举例 形成条件 ①活动性不同的两个电极(连接);②电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应);③形成闭合回路直流电源; ①两个电极接②两个电极插入电解质溶液;③形成闭合回路电源正极; ①镀层金属接

②电镀液必须含有镀层金属的离子 电极名称 负极：较活泼金属;

正极：较不活泼金属(或能导电的非金属) 阳极：与电源正极相连的极;

阴极：与电源负极相连的极(由外加电源决定) 阳极：镀层金属;阴极：镀件(同电解池) 电极反应 负极：氧化反应，金属失电子;

正极：还原反应，溶液中的阳离子得电子 阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失电子，或电极金属失电子;

阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子 阳极：金属电极失电子;

阴极：电镀液中阳离子得电子 电子流向 负极正极 电源负极阴极

电源正极阳极 电源负极阴极电源正极阳极 反应原理举例 负极：Zn-2e-=Zn2

正极：2H 2e-=H2↑

总反应：

Zn 2H Zn2 H2↑ 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑

阴极：Cu2 2e-=Cu

总反应：

Cu2 2Cl-Cu Cl2↑ 阳极：Zn-2e-=Zn2

阴极：Zn2 2e-=Zn

溶液中

Zn2 浓度不变 主要应用 金属的电化学腐蚀分析;

牺牲阳极的阴极保护法;

制造多种新的化学电源 电解食盐水(氯碱工业);电冶金(冶炼Na、Mg、Al);精炼铜 镀层金属为铬、锌、镍、银等，使被保护的金属抗腐蚀能力增强，增加美观和表面硬度 实质 使氧化还原反应中的电子通过导线定向转移，形成电流 使电流通过电解质溶液，而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程 联系 (1)同一原电池的正、负极发生的电极反应得、失电子数相等。

(2)同一电解池的阴极、阳极发生的电极反应中得、失电子数相等。

(3)串联电路中的各个电极反应得、失电子数相等。上述三种情况下，在写电极反应式时，得、失电子数要相等，在计算电解产物的量时，应按得、失电子数相等计算

考点一　原电池原理与化学电源

1.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.电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态

D.电流表读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极

解析：选D。由图示结合原电池原理分析可知，Fe3 得电子变成Fe2 被还原，I-失去电子变成I2被氧化，所以A、B正确;电流表读数为零时，Fe3 得电子速率等于Fe2 失电子速率，反应达到平衡状态，C正确;在甲中溶入FeCl2固体，平衡2Fe3 2I-2Fe2 I2向左移动，I2被还原为I-，乙中石墨为正极，D不正确。

某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag Cl2===2AgCl。下列说法正确的是()

A.正极反应为AgCl e-===Ag Cl-

B.放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成

C.若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变

D.当电路中转移0.01 mol e-时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子

考点二　电解原理及其应用

.某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是()

A.该装置将化学能转化为光能和电能

B.该装置工作时，H 从b极区向a极区迁移

C.每生成1 mol O2，有44 g CO2被还原

D.a电极的反应为3CO2 18H -18e-===C3H8O 5H2O

解析：选B。结合装置图可知该装置为电解装置，模拟“人工树叶”，故为电能转化为化学能，A项错误;b极连接电源的正极，为阳极，在电解池中H 向a极(阴极)区移动，B项正确;右侧H2O→O2发生的是氧化反应，每生成1 mol O2，转移4 mol电子，C3H8O中碳元素的化合价是-2，3CO2→C3H8O，转移18 mol电子，故生成1 mol O2消耗 mol CO2，C项错误;a电极发生的是还原反应：3CO2 18H 18e-===C3H8O 5H2O，D项错误。

H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如下图所示(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___________________________________________。

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)PO　H2PO或H3PO2被氧化

考点三　电解的计算

.在1 L K2SO4和CuSO4的混合溶液中c(SO)=2.0 mol·L-1，用石墨电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4 L(标准状况)气体，则原溶液中c(K )为()

A.2.0 mol·L-1 　 B.1.5 mol·L-1

C.1.0 mol·L-1 D.0.50 mol·L-1

解析：选A。由于两极均可产生气体，所以阳极是阴离子 OH-放电得到O2，阴极是Cu2 和H 放电得到Cu和H2，由得失电子守恒可知：2n(O2)=n(Cu2 ) n(H2)，而n(O2)=n(H2)=22.4 L/(22.4 L·mol-1)=1.0 mol，所以n(Cu2 )=n(O2)=1.0 mol，c(Cu2 )=1.0 mol·L-1，原溶液中存在电荷守恒：c(K ) 2c(Cu2 )=2c(SO)，所以c(K )=2×2.0 mol·L-1-2×1.0 mol·L-1= 2.0 mol·L-1。

在如图所示的装置中，若通直流电5 min时，铜电极质量增加2.16 g。试回答下列问题：

(1)电源中X电极为直流电源的____________极。

(2)pH变化：A：____________，B：____________，C：____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(3)通电5 min时，B中共收集224 mL(标准状况下)气体，溶液体积为200 mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为____________(假设电解前后溶液体积无变化)。

(4)若A中KCl足量且溶液的体积也是200 mL，电解后，溶液的pH为____________(假设电解前后溶液体积无变化)。

答案：(1)负　(2)增大　减小　不变　(3)0.025 mol·L-1

(4)13

考点　金属的腐蚀与防护

例4.研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是()

A.d为石墨，铁片腐蚀加快

B.d为石墨，石墨上电极反应为：O2 2H2O 4e-===4OH-

C.d为锌块，铁片不易被腐蚀

D.d为锌块，铁片上电极反应为：2H 2e-===H2↑

解析：选D。由于活动性：Fe>石墨，所以铁、石墨及海水构成的原电池中，Fe为负极，失去电子被氧化变为Fe2 进入溶液，溶解在海水中的O2在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时的速率快，A正确。d为石墨，由于是中性电解质，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨上O2得到电子，发生还原反应，电极反应为：O2 2H2O 4e-===4OH-，B正确。若d为锌块，由于金属活动性：Zn>Fe，Zn为原电池的负极，Fe为正极，首先被腐蚀的是Zn，Fe得到保护，铁片不易被腐蚀，C正确。d为锌块，由于电解质溶液为中性环境，发生的是吸氧腐蚀，在铁片上电极反应为：O2 2H2O 4e-===4OH-，D错误。

利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是()

A.a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀

B.一段时间后，a管液面高于b管液面

C.a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小

D.a、b两处具有相同的电极反应式：Fe-2e-===Fe2

解析：选C。根据装置图判断，左边铁丝发生吸氧腐蚀，右边铁丝发生析氢腐蚀，其电极反应为

左边　负极：Fe-2e-===Fe2

正极：O2 4e- 2H2O===4OH-

右边　负极：Fe-2e-===Fe2

正极：2H 2e-===H2↑

a、b处的pH均增大，C错误。

1.【2016年高考北京卷】用石墨电极完成下列电解实验。

实验一 实验二 装置 现象 a、d处试纸变蓝;b处变红，局部褪色;c处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产生;n处有气泡产生;…… 下列对实验现象的解释或推测不合理的是( )

A.a、d处：2H2O 2e-=H2↑ 2OH-

B.b处：2Cl--2e-=Cl2↑

C.c处发生了反应：Fe-2e-=Fe2

D.根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜

【答案】B

2.【2016年高考海南卷】某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解溶质溶液。下列说法正确的是( )

A.Zn为电池的负极

B.正极反应式为2FeO42− 10H 6e−=Fe2O3 5H2O

C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变

D.电池工作时向负极迁移

【答案】AD

【解析】根据化合价升降判断，Zn化合价只能上升，故为负极材料，K2FeO4为正极材料，正确;KOH

溶液为电解质溶液，则正极为2FeO42 6e− 8H2O =2Fe(OH)3 10OH−，错误;该电池放电过程中电

解质溶液浓度减小，错误;电池工作时阴离子OH向负极迁移，正确。

32016年高考上海卷】图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示( )

A.铜棒的质量 B.c(Zn2 )

C.c(H ) D.c(SO42-)

【答案】C

4.【2016年高考四川卷】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1mole-，石墨C6电极将增重7xg

D.充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2 Li

【答案】C

【解析】 放电时，阳离子向正极移动，A正确;放电时，负极失去电子，B正确;充电时，若转移1mol电子，则石墨电极上溶解1/xmol C6，电极质量减少，C错误;充电时阳极失去电子，为原电池的正极的逆反应，D正确。

5.【2016年高考新课标Ⅰ卷】三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na 和SO42-可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。

下列叙述正确的是( )

A.通电后中间隔室的SO42-离子向正极迁移，正极区溶液pH增大

B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品

C.负极反应为2 H2O–4e–=O2 4H ，负极区溶液pH降低

D.当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成

【答案】B

6.【2016年高考新课标Ⅱ卷】Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是( )

A.负极反应式为Mg-2e-=Mg2

B.正极反应式为Ag e-=Ag

C.电池放电时Cl-由正极向负极迁移

D.负极会发生副反应Mg 2H2O=Mg(OH)2 H2↑

【答案】B

【解析】根据题意，电池总反应式为：Mg 2AgCl=MgCl2 2Ag，正极反应为：2AgCl 2e-= 2Cl- 2Ag，负极反应为：Mg-2e=Mg2 ，A正确，B错误;对原电池来说，阴离子由正极移向负极，C正确;由于

镁是活泼金属，则负极会发生副反应Mg 2H2O=Mg(OH)2 H2↑，D正确。

72016年高考新课标Ⅲ卷】锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn O2 4OH– 2H2O===2Zn(OH)。下列说法正确的是( )

A.充电时，电解质溶液中K 向阳极移动

B.充电时，电解质溶液中逐渐减小

C.放电时，负极反应为：Zn 4OH–-2e–===Zn(OH)

D.放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L(标准状况)

【答案】C

8.【2016年高考浙江卷】金属(M)–空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M nO2 2nH2O=4M(OH) n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是( )

A.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面

B.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

C.M–空气电池放电过程的正极反应式：4Mn nO2 2nH2O 4ne–=4M(OH)n

D.在M–空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜

【答案】C

【解析】多孔电极可以增加氧气与电极的接触，使氧气充分反应，A正确;24克镁失去2摩尔电子，27克铝失去3摩尔电子，65克锌失去2摩尔电子，所以铝-空气电池的理论比能量最高，B正确;根据题给放电的总反应4M nO2 2nH2O=4M(OH)n，氧气在正极得电子，由于有阴离子交换膜，正极反应式为O2 2H2O 4e–=4OH−，C错误;负极是金属失去电子生成金属阳离子，因为镁离子或铝离子或锌离子都可以

和氢氧根离子反应生成氢氧化物沉淀，说明应采用中性电解质或阳离子交换膜，防止正极产生的氢氧根到

负极区反应，D正确。

9.【2016年高考浙江卷】(15分)催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化剂存在下，CO2和H2可发生两个平衡反应，分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下：

CO2(g) 3 H2(g) CH3OH(g) H2O(g)ΔH1=-53.7kJ·mol-1 I

CO2(g) H2(g) CO(g) H2O(g)ΔH2 II

某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2，经过相同反应时间测得如下实验数据：

【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醛的百分比

已知：①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1

②H2O(l) H2O(g) ΔH3=44.0kJ·mol-1

请回答(不考虑温度对ΔH的影响)：

(5)研究证实，CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的反应发生在 极，该电极反应式是 。

【答案】

(5)阴 CO2 6H 6e-==CH3OH H2O

10.【2016年高考天津卷】(14分)氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：

(1)与汽油相比，氢气作为燃料的优点是_________(至少答出两点)。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：____________。

(5)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe 2H2O 2OH−FeO42− 3H2↑，工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的FeO42−，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。

①电解一段时间后，c(OH−)降低的区域在_______(填“阴极室”或“阳极室”)。

②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是_______。

③c( Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_____________。

【答案】

(1)污染小;可再生;来源广;资源丰富;燃烧热值高;H2 2OH--2e-=2H2O

(5)①阳极室

②防止Na2FeO4与H2反应使产率降低

③M点：c(OH-)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢(或N点：c(OH-)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低)。

(3)MHx(s) yH2(g)MHx 2y(s) ΔH<0，该反应属于气体的物质的量发生变化的反应。a.平衡时气体的物质的量不变，压强不变，正确;b.该反应为可逆反应，吸收y mol H2需要大于1 mol 的MHx，错误;c.降低温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，正确;d.向容器内通入少量氢气，相当于增大压强，平衡正向移动，v(放氢)

(4)利用太阳能直接分解水制氢，是将光能转化为化学能，故答案为：光能转化为化学能;

(5)①根据题意镍电极有气泡产生是氢离子放电生成氢气，铁电极发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子减少，因此电解一段时间后，c(OH−)降低的区域在阳极室，故答案为：阳极室;

②氢气具有还原性，根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，防止Na2FeO4与H2反应使产率降低，故答案为：防止Na2FeO4与H2反应使产率降低;

③根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，在M点，c(OH-)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢，在N点：c(OH-)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低，故答案为：M点：c(OH-)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢(或N点：c(OH-)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使Na2FeO4产率降低)。

1.(2015·课标全国卷分)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是(

A.正极反应中有CO生成

微生物促进了反应中电子的转移

质子通过交换膜从负极区移向正极区

电池总反应为C 6O 6H

答案　A

(2015·江苏化学10，2分)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是()

反应CH H3H2 CO每消耗1 mol CH转移12 mol电子

电极A上H参与的电极反应为：H 2OH--2e-

C.电池工作时向电极B

D.电极B上发生的电极反应为：O 2CO 4e-

答案　D

(2015·浙江理综分)在固态金属氧化物电解池中高温共电解H、CO混合气体制备H和CO是一种新的能源利用方式基本原理如图所示。下列说法不正确的是()

是电源的负极

阴极的电极反应式是：H 2e- O-、CO 2e- O-

总反应可表示为：H CO2 CO O

D.阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶1

解析　由水和二氧化碳生成氢气和一氧化碳发生还原反应此极上得到电子应为阴极故X极为电源的负极、B项正确;C项根据电极上的反应物和生成物可知总反应方程式正确;D项因阳极电极反应式为2O--4e-结合电子得失相等2∶1，错误。

答案　D

(2015·天津理综分)锌铜原电池装置如图所示其中阳离子交换膜只允

许阳离子和水分子通过下列有关叙述正确的是()

铜电极上发生氧化反应

电池工作一段时间后甲池的(SO)减小

电池工作一段时间后乙池溶液的总质量增加

阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动保持溶液中电荷平衡

答案　C

(2015·北京理综分)在通风厨中进行下列实验：

步骤 现象 Fe表面产生大量无色气泡液面上方变为红棕色 Fe表面产生少量红棕色气泡后迅速停止 Fe、Cu 下列说法不正确的是()

中气体由无色变为红棕色的化学方程式：2NO O

B.Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化膜阻止Fe进一步反应

对比Ⅰ、Ⅱ中的现象说明稀HNO的氧化性强于浓HNO

D.针对Ⅲ中的现象在Fe、Cu之间连接电流计可判断Fe是否被氧化

解析　A项铁与稀硝酸反应生成NO与空气中O反应生成NO O正确;B项铁遇浓硝酸钝化阻止铁继续与浓硝酸反应正确;C项对比Ⅰ、Ⅱ说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸错误;D项装置Ⅲ形成原电池通过电流计指针偏转的方向可判断铁是否被氧化正确。

答案　C

(2015·福建理综分)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示该装置能将H和CO转化为O和燃料(C)。下列说法正确的是()

该装置将化学能转化为光能和电能

该装置工作时 从b极区向a极区迁移

每生成1 mol O有44 g CO被还原

电极3CO2 18H -18e- 5H

答案　B

(2015·四川理综分)用右图所示装置除去含CN-、-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

阳极的电极反应式：Cl- 2OH--2e-- H

C.阴极的电极反应式：2H 2e- 2OH-

除去CN-的反应：2CN-5ClO- 2H 2CO 5Cl- H

解析　Cl-在阳极发生氧化反应生成ClO-水电离出的H 在阴极发生还原反应生成H又由于电解质溶液呈碱性故A、B、C项正确;D项溶液呈碱性离子方程式中不能出现H 正确的离子方程式为2CN- 5ClO- H 2CO 5Cl- 2OH-错误。

答案　D

(2015·江苏化学分)下列说法正确的是()

若H2分解产生1 mol O理论上转移的电子数约为4×6.02×10

B.室温下=3的CH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合溶液pH>7

钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀

一定条件下反应N 3H??2NH3达到平衡时正(H)=2逆(NH)

答案　C

1.【2014年高考北京卷第8题】下列电池工作时，O2在正极放电的是( )

A.锌锰电池 B.氢燃料电池 C.铅蓄电池 D.镍镉电池 【答案】B

【解析】A.锌锰干电池中电极反应式，负极：Zn-2e-═Zn2 、正极2MnO2 2NH4 2e-=Mn2O3 2NH3 H2O，所以不符合题意，故A错误;B.酸性氢氧燃料电池电极反应式为2H2-4e-=4H 、O2 4H 4 e-=2H2O，碱性氢氧燃料电池电极反应式为2H2-4e- 4OH-=4H2O、O2 2H2O 4 e-=4OH-，所以符合题意，故B正确;C.放电时负极电极反应：Pb-2e- SO42-=PbSO4 ，正极电极反应：PbO2 2e- 4H 2SO42-=PbSO4 2H2O，所以不符合题意，故C错误;D.放电正极：2NiOOH 2H2O 2e-=2Ni(OH)2 2OH-、负极：Cd 2OH--2e-=Cd(OH)2，所以不符合题意，故D错误;故选B。

.【2014年高考福建卷第11题】某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag Cl2=2AgCl。下列说法正确的是

A.正极反应为AgCl e-=Ag Cl-

B.放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成

C.若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变

D.当电路中转移0.01 mol e-时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子

【答案】D

【考点定位】考查原电池知识。

.【2014年高考浙江卷第11题】镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)2 M=NiOOH MH

已知：6NiOOH NH3 H2O OH-=6 Ni(OH)2 NO2-

下列说法正确的是

A.NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH H2O e-= Ni(OH)2 OH-

B.充电过程中OH-离子从阳极向阴极迁移

C.充电过程中阴极的电极反应式：H2O M e-= MH OH-，H2O中的H被M还原

D.NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液

【答案】A

【解析】B.充电过程中阴离子OH-离子向阳极迁移，不正确;C. H2O M e-= MH OH-,H2O中的H电离成H 得到电子被还原;D. 由已知可知NiOOH 与NH3 发生反应。

【考点定位】用NA为阿伏加德罗常数的值来表示微粒数目。

.【2014年高考天津卷第6题】已知：锂离子电池的总反应为：LixC Li1-xCoO2C LiCoO2

锂硫电池的总反应为：2Li S Li2S。有关上述两种电池说法正确的是

A.锂离子电池放电时，Li 向负极迁移

B.锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应

C.理论上两种电池的比能量相同

D.右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电

【答案】B

【考点定位】本题考查电化学原理。

.【2014年高考上海卷第9题】下图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH-Ni电池)。下列有关说法不正确的是

A.放电时正极反应为：NiOOH H2O e-→Ni(OH)2 OH-

B.电池的电解液可为KOH溶液

C.充电时负极反应为：MH OH-→ H2O M e-

D.MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高

【答案】C

【解析】首先确定该电池放电时的总反应为：MH NiOOH=M Ni(OH)2，MH合金中M 、H均为0价，MH作负极材料，而NiOOH作正极材料，正极反应式为NiOOH H2O e-→Ni(OH)2 OH-，负极反应式为MH OH--e-→ H2O M(充电时负极反应为其逆反应) ，则A项正确，C项错误;电池的电解液可为碱性溶液(KOH溶液)，不能为酸性溶液(会与NiOOH反应)，B项正确;MH中氢的密度越大，放电时放出的电量越多，其电池的能量密度越高，D项正确。

【考点定位】考查电化学原理。

.【2014年高考上海卷第12题】如右图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中。下列分析正确的是

A.K1闭合，铁棒上发生的反应为2H 2e-→H2↑

B.K1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高

C.K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法

D.K2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001mol气体

【答案】B

【考点定位】考查电化学原理的应用

.【2014年高考江苏卷第11题】下列有关说法正确的是

A.若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀

B.2NO(g) 2CO(g)=N2(g) 2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的△H>0

C.加热0.1mol/LNa2CO3溶液，CO32-的水解程度和溶液的pH均增大

D.对于乙酸与乙醇的酯化反应(△H<0)，加入少量浓硫酸并加热，该反应的反应速率和平衡常数均增大

【答案】C

【考点定位】考查金属腐蚀、反应自发性、外界条件对水解平衡和反应速率以及平衡常数的影响

.【2014年高考山东卷第30题】(16分)离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl7—和AlCl4—组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。

(1)钢制品应接电源的 极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为 。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为 。

(2)为测定镀层厚度，用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移6 mol电子时，所得还原产物的物质的量为 mol。

(3)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有 。

a.KCl b. KClO3 c. MnO2 d. Mg

取少量铝热反应所得到的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象， (填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3，理由是 (用离子方程式说明)。

【答案】(1)负;4 Al2Cl7— 3e‾=Al 7 AlCl4—;H2

(2)3

(3)b、d;不能;Fe2O3 6H =2Fe3 3H2O、Fe 2Fe3 =3Fe2 (或只写Fe 2Fe3 -3Fe2 )

【解析】(1)钢制品为渡件，电镀时作阴极，连接电源的负极;电镀铝阴极应生成单质铝，所以阴极电极反应式为：4 Al2Cl7— 3e‾=Al 7 AlCl4—;若改用AlCl3水溶液作电解液，H2O电离产生的H 放电生成H2。

(2)用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层的化学方程式为：2Al 2NaOH 6H2O=2Na[Al(OH)4] 3H2↑还原产物为H2，与转移电子的对应关系为：H2 ~ 2e‾，n(H2)=1/2n(e‾)=1/2×6mol=3mol。

(3)铝热反应需要用Mg燃烧提供反应条件，KClO3提供O2，所以b、d正确;H2SO4与Fe2O3反应可生成Fe3 ，但铝热反应生成的Fe可将Fe3 还原为Fe2 ，发生反应：Fe2O3 6H =2Fe3 3H2O、Fe 2Fe3 =3Fe2 ，加入KSCN，无明显现象。

【考点定位】本题考查电化学原理、氧化还原反应原理、铝热反应、离子的检验。

.【2014年高考海南卷第16题】(9分)锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiCIO4。溶于混合有机溶剂中，Li 通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。

回答下列问题：

(1)外电路的电流方向是由____极流向____极。(填字母)

(2)电池正极反应式为____。

(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂?____(填“是”或“否”)，原因是____________。

(4)MnO2可与KOH和KClO3，在高温下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为_______________K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为___________。

【答案】(1) b a (2) MnO2 e- Li =LiMnO2; (3) 否 电极Li是活泼金属，能与水反应;

(4)3MnO2 KClO3 6KOH=3K2MnO4 KCl 3H2O; 2:1.

【解析】(1)外电路的电流方向是由正极b流向负极a。(2)在电池正极b上发生的电极反应式为MnO2 e- Li =LiMnO2; (3)由于负极材料Li是活泼的金属，能够与水发生反应，所以不可用水代替电池中的混合有机溶剂。(4)根据题意结合原子守恒、电子守恒可得方程式：3MnO2 KClO3 6KOH= 3K2MnO4 KCl 3H2O; K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2.根据化合价升降总数等于电子转移的数目可知：每转移2mol的电子，产生1mol的MnO2、2mol KMnO4。所以生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为2:1.

【考点定位】考查原电池电极的判断、电极反应式的书写、反应条件的选择、化学方程式的书写及氧化产物与含有产物 的物质的量的关系的计算的知识。

1.【2014年高考重庆卷第11题】(14分)氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。

(1)氢气是清洁能源，其燃烧产物为__________。

(2)NaBH4是一种重要的储氢载体，能与水反应达到NaBO2，且反应前后B的化合价不变，该反应的化学方程式为___________，反应消耗1mol NaBH4时转移的电子数目为__________。

(3)储氢还可借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢： 。某温度下，向恒容密闭容器中加入环己烷，起始浓度为a mol/L，平衡时苯的浓度为bmol/L，该反应的平衡常数K=_____。

(4)一定条件下，题11图示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物)。

①导线中电子移动方向为____________。

②生成目标产物的电极反应式为_________。

③该储氢装置的电流效率=_____(=×100%，计算结果保留小数点后1位)

【答案】(1)水或H2O (2)NaBH4 2H2O=NaBO2 4H2↑;4NA或2.408×1024

(3) mol3/L3 (4)①A→D ②C6H6 6H 6e-=C6H12 ③64.3%

【解析】

(1)氢气的燃烧产物是水。

(2)反应前后B元素的化合价不变，则反应前后B元素的化合价均是 3价，因此反应前NaBH4中氢元素的化合价是-1价。水中氢元素的化合价是 1价，因此反应中还有氢气生成，则反应的化学方程式为NaBH4 2H2O=NaBO2 4H2↑。NaBH4中氢元素的化合价从-1价升高到0价，因此1molNaBH4在反应中失去4mol电子，其数目是4NA或2.408×1024。

(3)平衡时苯的浓度是b mol/L，则根据反应的方程式可知消耗环戊烷的浓度是b mol/L，生成氢气的浓度是3 b mol/L，，平衡时环戊烷的浓度为(a-b)mol/L。由于化学平衡常数是在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，则该温度下反应的平衡常数为=mol3/L3。

【考点定位】考查氧化还原反应方程式配平和计算、平衡常数计算以及电化学原理的应用与计算

1.【2014年高考北京卷第26题】

NH3经一系列反应可以得到HNO3，如下图所示。

(1)I中，NH3 和O2在催化剂作用下反应，其化学方程式是_____________________。

(2)II中，2NO(g) O22NO2(g)。在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强(P1、P2)下温度变化的曲线(如右图)。

①比较P1、P2的大小关系：________________。

②随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是________________。

(3)III中，降低温度，将NO2(g)转化为N2O4(l)，再制备浓硝酸。

①已知：2NO2(g) N2O4(g)△H1

2NO2(g) N2O4(l)△H2

下列能量变化示意图中，正确的是(选填字母)_______________。

②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是_________________。

(4)IV中，电解NO制备 NH4NO3，其工作原理如右图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是_____________，说明理由：________________。

【答案】(1)4NH3 5O2 4NO 6H2O;

(2)①P1

②减小;

(3)①A;

②2N2O4 O2 2H2O=4HNO3;

(4)氨气;根据反应8NO 7H2O3NH4NO3 2HNO3，电解产生的HNO3多

(3)①

2NO2(g) N2O4(g)△H1 ①

2NO2(g) N2O4(l)△H2 ②

根据盖斯定律：①-②得

N2O4(g) N2O4(l) △H3=△H1-△H2，一般来说，物质由气态变为液态，放出热量，即△H3=△H1-△H2<0，即△H1>△H2，由降低温度，将NO2转化为N2O4，可知该反应为放热反应，即0>△H1>△H2，即反应物2NO2(g)的总能量大于生成物N2O4(g)和N2O4(l)的总能量，且前者放出的热量小，故答案为A;

②N2O4与氧气、水反应生成硝酸，化学方程式为：2N2O4 O2 2H2O=4HNO3;

(4)电解NO制备硝酸铵，阳极反应为：NO-3e- 2H2O=NO3- 4H ，阴极反应为：NO 5e- 6H =NH4 H2O，从两极反应可看出若要使电子得失守恒，阳极产生的NO3-的量大于阴极产生的NH4 的量，总反应为8NO 7H2O3NH4NO3 2HNO3，故应补充适量的氨气。

【考点定位】本题考查氨的催化氧化反应、化学平衡、化学反应中的能量变化、电解知识等内容。

12.【2014年高考安徽卷第28题】(14分) 某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。

(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：

编号 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 醋酸/% ① 为以下实验作参照 0.5 2.0 90.0 ② 醋酸浓度的影响 0.5 36.0 ③ 0.2 2.0 90.0 (2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了 腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向;此时，碳粉表面发生了 (“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是 。

(3)该小组对图2中0～t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二：

假设一：发生析氢腐蚀产生了气体;

假设二： ;

……

(4)为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一，写出实验步骤和结论。

实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)：

【答案】

(1)②2.0 ③碳粉含量的影响

(2)吸氧腐蚀 还原反应 2H2O O2 4e-=4OH- (或4H O2 4e-=2H2O)

(3)反应放热，温度升高，体积膨胀

(4)实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)

①药品用量和操作同编号①实验(多孔橡皮塞增加进、出导管)

②通入氩气排净瓶内空气;

③滴入醋酸溶液，同时测量瓶内压强变化(也可测温度变化，检验Fe2 等)。

如果瓶内压强增大，假设一成立。否则假设一不成立。

(本题属于开放性试题，合理答案均给分)

【考点定位】实验设计与探究，影响化学反应速率的因素。

1.【2014年高考福建卷第24题】(15分)铁及其化合物与生产、生活关系密切。

(1)下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。

①该电化腐蚀称为 。

②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是 (填字母)。

(2)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下：

①步骤I若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为 。

②步骤Ⅱ中发生反应：4Fe(NO3)2 O2 (2n 4)H2O=2Fe2O3·nH2O 8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2，该反应的化学方程式为 。

③上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是 (任写一项)。

(3)已知t℃时，反应FeO(s) CO(g)Fe(s) CO2(g)的平衡常数K=0.25。

①t℃时，反应达到平衡时n(CO)：n(CO2)= 。

②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入xmolCO，t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%，则x= 。

【答案】

⑴①吸氧腐蚀 ②B

⑵①4HNO34NO2↑ O2↑ 2H2O

②4Fe 10HNO3=4 Fe(NO3)2 NH4NO3 3H2O

③氮氧化物排放少(或其他合理答案)

⑶①4：1 ②0.05

【解析】

⑴①钢铁在海水(中性环境)中发生的应该是吸氧腐蚀。

②在B点的海水中氧气浓度最大，发生的吸氧腐蚀最快，生成的铁锈最多。

⑵①硝酸受热分解产生NO2、O2、H2O，通过氧化还原反应的化合价升降法将其配平。

②通过示意图分析，确定HNO3与Fe该反应的生成物除了Fe(NO3)2还有NH4NO3，先根据得失电子守恒有4Fe 10HNO3--4 Fe(NO3)2 NH4NO3，再根据原子守恒得4Fe 10HNO3=4 Fe(NO3)2 NH4NO3 3H2O。

③该生产流程中生成了NH4NO3，没有产生NO、NO2等有毒气体，减少了氮氧化物的排放量，符号“绿色化学”思想。

⑶①据题意有K=，则n(CO)：n(CO2)=4：1。

②据题意有n(CO)：n(CO2)=(x-0.01)：0.01=4：1，解得x=0.05 mol。

【考点定位】本题考查金属的电化学腐蚀原理，反应方程式的书写，化学平衡常数的有关计算。

1.【2014年高考新课标Ⅰ卷第27题】 (15分) 次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：

(1)H3PO2是一元中强酸，写出其电离方程式：

(2)H3PO2及NaH2PO2)均可将溶液中的银离子还原为银单质，从而可用于化学镀银。

①(H3PO2)中，磷元素的化合价为

②利用(H3PO2)进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4︰1，则氧化产物为： (填化学式)

③NaH2PO2是正盐还是酸式盐? 其溶液显 性(填弱酸性、中性、或者弱碱性)

(3)(H3PO2)的工业制法是：将白磷(P4)与氢氧化钡溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)，后者再与硫酸反应，写出白磷与氢氧化钡溶液反应的化学方程式：

(4)(H3PO2)也可以通过电解的方法制备。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 杂质。该杂质产生的原因是：

【答案】(1)69; (2) Ca3F(PO4)3 5H2SO4=3H3PO4 5CaSO4 HF↑;0.49;(3)CaSiO3;液态白磷;固态白磷;(4)SiF4、CO;SiF4、HF、 H2S ;PH3 (5)产品纯度大(浓度大)

【考点定位】考查磷矿石的主要用途、反应原理及有关计算的知识。

1.【2014年高考新课标Ⅱ卷第27题】(15分)

铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料。回答下列问题：

(1)铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第 周期、第 族;PbO2的酸性比CO2的酸性 (填“强”或“弱”)。

(2)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为 。

(3)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为 ;PbO2也可以通过石墨为电极，Pb(NO3)2 和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生反应的电极反应式为 ，阴极上观察到的现象是 ;若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式为 ，这样做的主要缺点是 。

(4)PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重的4.0%(即样品起始质量—a点固体质量/样品起始质量×100%)的残留固体。若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2 ·nPbO，列式计算x值和m:n值 。

【答案】(1)六 ⅣA 弱

(2)PbO2 4HCl(浓) △PbCl2 Cl2↑ 2H2O

(3)PbO ClO- PbO2 Cl- Pb2 2H2O—2e- PbO2↓ 4H

石墨上包上铜镀层 Pb2 2e- Pb↓ 不能有效利用Pb2

(4)根据PbO2 △PbOx (2—x/2)O2↑，有(2—x/2)×32=239×4.0%，x=2—(239×4.0%/16)=1.4，根据mPbO2 ·nPbO，2m n/m n=1.4，m:n=2/3。

【解析】

(1)根据题给信息知，铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层，碳位于第二周期，则铅在元素周期表的位置为第六周期、第ⅣA族;根据同主族元素性质递变规律判断，PbO2的酸性比CO2的酸性弱。(2)根据题意知，PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体氯气，迁移二氧化锰与浓盐酸的反应知，反应的化学方程式为PbO2 4HCl(浓) △PbCl2 Cl2↑ 2H2O。(3)根据题给信息知，PbO与次氯酸钠溶液反应生成PbO2和氯化钠，反应的离子方程式为PbO ClO- PbO2 Cl-;根据题给信息知，电解池阳极发生氧化反应，即Pb2 失电子被氧化生成PbO2，电极反应式为Pb2 2H2O—2e- PbO2↓ 4H ，阴极上发生还原反应，电极反应式为：Cu2 2e- Cu↓，观察到的现象是石墨上包上铜镀层;若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式为Pb2 2e- Pb↓，这样做的主要缺点是不能有效利用Pb2 。(4)根据题给信息知，PbO2在加热过程发生的反应为PbO2 △PbOx (2—x/2)O2↑，则有(2—x/2)×32=239×4.0%，x=2—(239×4.0%/16)=1.4，根据mPbO2 ·nPbO，2m n/m n=1.4，m:n=2/3。