高考化学原电池的题-高中化学原电池的例题及解析

2024-09-08 15:42:53

1.高二小高考化学21题。原电池里金属棒和碳棒怎么看正负极？

2.一道高中化学合成题和一道原电池题

3.一道化学题（原电池和电解池）2012安徽高考题

4.高中电化学知识

高二小高考化学21题。原电池里金属棒和碳棒怎么看正负极？

高考化学原电池的题-高中化学原电池的例题及解析

电极的构成

a.一般说来，两种金属做电极时，活泼性强的做负极，质量减小，不断消耗；活泼性弱的做正极，质量不变，不消耗。

b.金属和非金属（非金属必须能导电）—锌锰干电池，锌作负极，石墨作正极；

c.金属与化合物—铅蓄电池，铅板作负极，二氧化铅作正极；

d.惰性电极—氢氧燃料电池，电极均为铂。

一道高中化学合成题和一道原电池题

首先先大概把那一串合成思路解释一下

C4H6推的没错是丁二烯，然后下一步是溴化氢对双键的加成，丁二烯对两个双键加成有个特性就是溴原子加在两头，然后中间的单键变双键溴原子的位置可以在后面的推断验证。在下一步是卤代烃的取代反应，溴原子被羟基取代。接下来是中间双键和溴化氢的加成反应，目的是保护双键在接下来的步骤里会有氧化而双键这个最终产物中需要的结构也会被氧化破坏，这就是G。接下来的两步就是羟基被氧化成醛基再氧化成羧基，最后卤代烃的消去反应将双键还原。

1.醛基；消去反应

2.卤代烃的取代

3.ABCD

4.上面提过，保护双键

一道化学题（原电池和电解池）2012安徽高考题

在小烧杯(或U型管)里装入饱和食盐水，滴入几滴酚酞试液。用导线把碳棒、电池、电流表和铁钉相连(如图)。接通直流电源后，注意观察电流表的指针是否偏转，以及小烧杯内发生的现象，并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。

注：粗铁钉要与直流电源的阴极相连，碳棒与阳极相连。

用玻璃棒沾湿润的KI淀粉试纸检验阳极气体。

(1)饱和食盐水电解时，电流表指针发生偏转，阴、阳极均有气体放出，阳极气体有刺激性气味，并能使湿润的KI淀粉试纸变蓝，且阴极区溶液变红。

(2) 阳极：2Cl-－2e-==Cl2↑

阴极：2H++2e-==H2↑(或2H2O+2e-==2OH-+H2↑)

总反应式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑

(3)阴极区溶液变红的原因：这是由于饱和食盐水中，水所电离出的H+在阴极放电，破坏了水的电离平衡

(H2OH++OH-)致使阴极区附近溶液中的OH-相对较多，溶液呈碱性，故酚酞变红。

(4)例用电解饱和食盐水溶液可制取氢气、氯气和烧碱。

开关在K2时，构成的是原电池。由于铜的活泼性远大于碳，故铜为负极，失电子。碳极氢的电子生成氢气。

高中电化学知识

专题八电化学

学法导航

1. 某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反应为:

Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2,下列说法中正确的是:

A.放电时，负极上发生反应的物质是Fe. B.放电时，正极反应是：NiO2+2e-+2H+=Ni(OH)2

C.充电时，阴极反应是：Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2O D.充电时，阳极附近pH值减小.

方法要领根据原电池在放电时,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,再根据元素化合价变化,可判断该电池负极发生反应的物质为Fe,正极为NiO2,此电池为碱性电池,在书写电极反应和总电池反应方程式时不能出现H+,故放电时的电极反应是:负极:Fe-2e-+2 =Fe(OH)2，正极：NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2 。原电池充电时,发生电解反应,此时阴极反应为原电池负极反应的逆反应,阳极反应为原电池正极反应的逆反应,由此可判断正确选项应为A、D。答案AD

2. 下列说法正确的是（　　）

A.钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀，所以合金都不耐腐蚀

B.原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用来减缓金属的腐蚀

C.钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的 pH不同，引起的正极反应不同

D.无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化

方法要领金属的腐蚀就是金属失电子而被氧化的过程，因此D是正确的。依据电化学腐蚀中析氢腐蚀和吸氧腐蚀的原理可知，C也是正确的。原电池反应既可以加快金属的腐蚀，也可用以防止金属的腐蚀。例如不锈钢，镀锌铁等中的Fe均不易腐蚀，所以A、B是不正确的高答案CD考网

3. 金属防护的方法不正确的是（）

A.对健身器材涂油漆以防止生锈 B.对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈

C.用牺牲锌块的方法来保护船身 D.自行车的钢圈上镀上一层铬防锈

方法要领机械转动部位应涂油脂防锈，油脂既防水又能防止气体对金属的腐蚀，还能使转动部位灵活高答案B考网

4.（09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，点解总反应：2Cu+H2O==Cu2O+H2O 。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0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。

方法要领由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以Cu作电解池的阳极，发生氧化反应，B选项错误；石墨作阴极，阴极上是溶液中的H＋反应，电极反应为：2H＋＋2e－=H2↑，A选项正确；阳极与电源的正极相连，C选项错误；阳极反应为2Cu＋2 －2e－=Cu2O＋H2O，当有0.1mol电子转移时，有0.05molCu2O生成，D选项错误高考资答案A源网

5．（09江苏卷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：

C．放电过程中，从正极区向负极区迁移

D．在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下气体

方法要领A项，高温条件下微生物会变性，所以A错；B项，负极是葡萄糖失电子生成二氧化碳，所以B对；C项，原电池内部阳离子应向正极移动，所以C错；D项，消耗1mol氧气生成1mol二氧化碳，标准状况积是22.4L，D错答案B

6. 镍氢电池是近年来开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镍镉电池。镍氢电池的总反应式是： H2+NiO(OH) Ni(OH)2。根据此反应式判断，下列叙述中正确的是（）

A．电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大 B．电池放电时，镍元素被氧化

C．电池充电时，氢元素被还原 D．电池放电时，氢气是负极

方法要领本题考查在题目创设的新情景中运用所学电化学知识，解决具体问题的能力。首先是区别出充电运用的是电解原理，放电则是运用了原电池原理。抓住电解池、原电池各极发生氧化还原反应的特点，结合题给的信息进行分析判断：答案CD。

A：原电池负极反应式为： H2+OH-+e- Ni(OH)2，pH下降。故A不正确。

B：原电池，NiO(OH)→Ni(OH)2，镍被还原。故B也不正确。同理可判断得：正确答案为CD 高考资7．（2009届福建省泉州市俊来中学高三年级月考化学）关于电解NaCl溶液，下列叙述正确的是（）

A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B．若在阳极附近溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色

C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色

D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性

[方法要领]A项中在阴极得到氢气；C项中在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈红色；D项中因为反应生成了NaOH，所以溶液呈碱性高答案B考网

8．（2009届福建省泉州市俊来中学高三年级月考化学）下列叙述正确的是（　　）

A．在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应

B．用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1：2

　C．用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1 mol电子转移，则生成1 molNaOH

　D．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀

方法要领在原电池的负极和电解池的阳极都发生氧化反应，所以A错；电解Na2SO4实质是电解水，在阴极产生H2，在阳极产生O2，二者体积比为2：1，所以B错；根据电解NaCl的方程式：2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑可知，每转移1mol电子，生成1molNaOH，故C对；镀层破损后，镀锌铁板更耐腐蚀，因为锌做负极，铁做正极被保护，所以D说法错误高考答案 C网

9. 甲、乙两个容器中，分别加入0.1mol/LNaCl溶液与0.1mol/LAgNO3溶液后，以Pt为电极进行电解时，在A、B、C、D各电极上生成物的物质的量之比为:_____________

方法要领此装置相当于两个电解槽串联到一起,在整个电路中电子转移总数相等.首先判断各极是阳极还是阴极，即电极名称，再分析各极发生的反应.A极(阴极)反应:2H++2e-=H2↑，B极(阳极)反应:2Cl--2e-=Cl2↑；C极(阴极)反应：Ag++ e- =Ag；D极(阳极)反应:4 -4e-=2H2O+O2↑，根据电子守恒法可知,若整个电路中有4mol电子转移,生成H2、Cl2、Ag、O2的物质的量分别为：2mol、2mol、4mol、1mol因此各电极上生成物的物质的量之比为：2:2:4:1 答案2:2:4:1

10.（2009届福建省泉州市俊来中学高三年级月考）食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料高

（1）粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-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+、SO42-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500mL4.00 mol?L-1NaCl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2L，则同样条件下收集的Cl2 （填“＞”、“＝”或“＜”＝2L，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通常用下列反应：

Zn＋H2SO4====ZnSO4＋H2↑；MnO2＋4HCl浓） MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

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：

答案⑴①BaCl2、NaOH、Na2CO3；②75%乙醇；

⑵天平、烧杯、500mL容量瓶、胶头滴管；

⑶＜；电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应；出酸碱中和滴定；⑷e ； d

方法要领（1）①用NaOH溶液与Mg2＋、Fe3＋反应生成Mg（OH）2、Fe（OH）3而除去Mg2＋、Fe3＋；用BaCl2溶液与SO42-反应生成BaSO4而除去SO42-，最后用饱和Na2CO3溶液除去Ca2＋及后加入的Ba2+，NaOH溶液和BaCl2溶液的加入顺序可以颠倒，但Na2CO3溶液一定最后加入。

②用75％乙醇洗涤NaCl晶体表面附带的少量KCl，是因为KCl能溶于75％乙醇之中，而四氯化碳属于有机溶剂，KCl难溶于四氯化碳之中，故选用试剂为75％乙醇。

（2）根据一定物质的量浓度溶液配制实验的步骤，不难得出答案。除了题中所提供的仪

器外，还需要托盘天平、烧杯、500mL容量瓶、胶头滴管高考网

（3）由电解方程式：2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑及电路中的电量守恒可知，

V（H2）=V（Cl2）=2L,但是由于生成的氯气易与电解生成的NaOH发生反应，故V（Cl2）<2L。

（4）选择制备并收集H2的装置，要从实验室制备氢气的原理及氢气的物理性质入手。实

验室制取氢气，因制取氢气不需要加热，用制取氢气的简易装置，即e、f的左边装置；收

集氢气，因氢气的密度小于空气而难溶于水，故用排水法收集，即e右边装置；制备并收

集干燥、纯净Cl2的装置，要考虑到实验室制取氯气须加热，且装置中须增加干燥装置，除杂

装置，收集装置及尾气的吸收装置，故答案选d。

典例精析

一、原电池的工作原理

例1．（09广东理科基础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

解析锂离子电池可以充用，再次使用，属于二次电池，A项正确；铜锌原电池中铜为正极，故电流为铜流向锌，而电子是由锌流向铜，B项错；电池的实质即是化学能转化成电能，C项正确；Zn失去电子生成Zn2＋，故作为负极，D项正确答案B

例2.下列叙述中正确的是

A．构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属。

B．由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极。

C．马口铁（镀锡铁）破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀。

D．铜锌原电池工作时，若有13克锌被溶解，电路中就有0.4mol电子通过。

解析两种活动性不同的金属与电解质溶液能够组成原电池，但不能因此说构成原电池电极的材料一定都是金属，例如锌和石墨电极也能跟电解质溶液组成原电池。在原电池中，活动金属中的电子流向不活动的电极，因此活动金属是负极。镀锡铁表皮破损后与电解质溶液组成原电池，铁较锡活泼，铁先失电子被腐蚀。铜锌原电池工作时，锌负极失电子，电极反应为Zn –2e==Zn2+，1molZn失去2mol电子,0.2mol锌（质量为13克）被溶解电路中有0.4mol电子通过。故选D 高考答案D

二、常见的化学电源

例3、电子计算机所用钮扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应是： Zn + 2 OH- -2e＝ZnO + H2O Ag2O +H2O + 2e＝2Ag +2 OH- 下列判断正确的是

A．锌为正极，Ag2O为负极。 B．锌为负极，Ag2O为正极。

C．原电池工作时，负极区溶液PH减小。 D．原电池工作时，负极区溶液PH增大。

解析：本题考查原电池和PH的概念。原电池中失去电子的极为负极，所以锌为负极，Ag2O为正极。B是正确答案。因为 Zn + 2 OH- -2e＝ZnO + H2O ，负极区域溶液中[OH-] 不断减少，故PH减小，所以C也正确。故选B、C。答案：BC

例4.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+H2 2LIH 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0.82g/cm3。用锂吸收224L（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。

解析本题考查电化学知识。（1）原电池的实质为化学能转化成电能。总反应为2H2 + O2 =2H2O，其中H2从零价升至+1价，失去电子，即电子从a流向b。（2）负极为失去电子的一极，即H2失电子生成H＋，由于溶液是碱性的，故电极反应式左右应各加上OH－。（3）铂粉的接触面积大，可以加快反应速率。（4）I.Li从零价升至+1价，作还原剂。II.H2O的H从+1降至H2中的零价，作氧化剂。由反应I，当吸收10molH2时，则生成20molLiH，V=m/ρ=20×7.9/0.82 ×10-3L=192.68×10-3L。V(LiH)/v(H2)= 192.68×10-3L/224L=8.71×10-4。20mol LiH可生成20mol H2，实际参加反应的H2为20×80%=1.6mol，1molH2转化成1molH2O，转移2mol电子，所以1.6molH2可转移3.2mol的电子高考网

答案 ③32

三、电解原理

例5. 如图所示，a、b、c、d均为石墨电极，通电进行电解。

下列说法正确的是（）

A．乙烧杯中d的电极反应为 2Cl––2e– Cl2↑

B．a、c两极产生气体的物质的量相等

C．甲、乙两烧杯中溶液的pH均保持不变

D．乙烧杯中发生的反应为 2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑+ Cl2↑

解析由图可以看出a、c均为阳极，分别生成O2、Cl2，所以生成的物质的量不相等；b、d均为阴极，所以d极发生的电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑；甲、乙两烧杯电解时的pH分别减小、增大。答案 D　

例6. （09年安徽卷）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，点解总反应：2Cu+H2O==Cu2O+H2O 。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0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。

解析由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以Cu作电解池的阳极，发生氧化反应，B选项错误；石墨作阴极，阴极上是溶液中的H＋反应，电极反应为：2H＋＋2e－=H2↑，A选项正确；阳极与电源的正极相连，C选项错误；阳极反应为2Cu＋2OH－－2e－=Cu2O＋H2O，当有0.1mol电子转移时，有0.05molCu2O生成，D选项错误。答案A.

四、金属的腐蚀及防护

例7.下列关于金属腐蚀的叙述正确的是（）

A.金属在潮湿情况下的腐蚀实质是M+nH2O====M(OH)n+ H2↑

B.金属的化学腐蚀实质是M-ne- Mn+，电子直接转移给氧化剂

C.金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行

D.在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀

解析A项金属在潮湿情况下有可能进行析氢腐蚀，也有可能进行吸氧腐蚀，题目只给出了析氢腐蚀实质。C项中，金属铝的化学腐蚀可以在碱性条件下进行，故此选项错。答案BD

例8．（09年广东卷）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

解析锡青铜属于合金根据合金的特性，熔点比任何一种纯金属的低判断A错；由于锡比铜活泼，故在发生电化学腐蚀时，锡失电子保护铜，B正确；潮湿的环境将会加快金属的腐蚀速率，C正确；电化学腐蚀过程实质是有电子的转移，属于化学反应过程，D错。答案BC

例10．（09广东理科基础25）钢铁生锈过程发生如下反应：

①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2； ②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； ③2Fe(OH)3=Fe2O3+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

解析①②反应中消耗O2的量相等，两个反应也仅有O2作为氧化剂，故转移电子数是相等的，A项正确。①中H2O的H、O两元素的化合价没有变，故不作氧化剂，B项错；铜和钢构成原电池，腐蚀速度加快，C项错；钢铁是铁和碳的混合物，在潮湿的空气的中易发生吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，故D项错高考网答案A

五、电极反应的书写

例11.银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫化银，有人设计用原电池原理加以除去，其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银不会损失。试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应为________；正极发生的反应为_________；反应过程中产生有臭鸡蛋气味的气体，则原电池总反应方程式为___________________。

解析要善于抓住题示信息，“黑色褪去而银不会损失”，必然发生变化：Ag2S Ag，

显然这是原电池的正极反应，Ag2S+2e- 2Ag+S2-，负极反应为活泼金属发生氧化反应：Al-3e- Al3+。正极生成的S2-和负极生成的Al3+在溶液中发生双水解：2Al3++3S2-+6H2O 2Al(OH)3↓+3H2S↑，与题意产生臭鸡蛋气味的气体相吻合。原电池的总反应为上述三个反应的加合：3Ag2S+2Al+6H2O 6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↑。

答案Al-3e- Al3+ Ag2S+2e- 2Ag+S2-

3Ag2S+2Al+6H2O 6Ag+2Al(OH)3↓+3H2S↑

例12．钢铁在很弱的酸性或中性条件下发生电化学腐蚀时，正极的反应式为（　　）

A.Fe-2e- Fe2+ B.2H++2e- H2↑

C. 4 D.Fe-3e- Fe3+

解析钢铁中含有多种杂质，在考虑钢铁的电化学腐蚀时，为了简化问题，主要讨论碳杂质问题。也就是以Fe为负极，C为正极的原电池反应。在中性条件或弱酸性条件下发生的是吸氧腐蚀。原电池的正极为C，发生的是还原反应，即得电子反应，故A、D选项应排除。在B、C选项中，B项是析氢腐蚀的电极反应式高考网答案C

六、电解的有关计算

例13. 将两个铂电极插入500mL CuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化)，此时溶液中氢离子浓度约为

A.4×10-3mol/L　 B.2×10-3mol/L　 C.1×10-3mol/L　 D.1×10-7mol/L

解析根据电解规律可知阴极反应:Cu2++2e-=Cu，增重0.064gCu，应是Cu的质量,根据总反应方程式:

2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4--->4H+

　　　　　　　　2×64g　　　　　　4mol

　　　　　　　　0.064g　　　　　x　

x=0.002mol

[H+]= =4×10-3mol/L答案A

例14．（2009届福建省泉州市俊来中学高三年级月考化学）电解100mL含c（H+）=0.30mol/L

的下列溶液。当电路中通过0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是

A．0.10mol/L Ag+ B．0.20mol/L Zn2+ C．0.20mol/L Cu2+ D．0.20mol/L Pb2+

解析电解时阴极上溶液中离子的反应顺序为Ag+ ＞Cu2+ ＞H+ ＞Pb2+ ＞Zn2+ ，

A项中Ag+ 先反应，H+后反应，可得到Ag：0.10mol/L×0.1L×108g/mol=1.08g ；H2 ：0.03g 。

B项中H+先反应，Zn2+后反应，可得H2：0.03g ；Zn：（0.04mol-0.03mol）÷2×65g/mol=0.325g 。

C项中Cu2+先反应，H+后反应，可得到Cu：0.02mol/L×0.1L×64g/mol=1.28g 。D项中H+先反应，Pb 2+后反应，可得到H2：0.03g ；Pb：（0.04mol-0.03mol）÷2×207g/mol=1.05g 。

因此理论上析出金属质量最大的是C。答案C

七、原电池原理和电解原理综合运用

例15．（09广东化学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－＝4

B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3 －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

解析电解质溶液显碱性或中性，该燃料电极的正极发生反应为：O2＋2H2O＋4e－＝4 ，A对；铝作负极，负极反应应该是铝失去电子变为铝离子，在氢氧化钠的溶液中铝离子继续与过量的碱反应生成偏铝酸根，因此负极反应为：Al＋4 －3e＝ + 2H2O，B错；该电池在碱性条件下消耗了碱，反应式为4Al＋3O2＋4 = 4 + 2H2O溶液PH降低，C错；电池工作时，电子从负极出来经过外电路流到正极，D错高答案A

例16.（09年浙江卷）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+2Li

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，Li 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

解析A项，Li从零价升至正价，失去电子，作为负极，正确；B项，反应逆向进行时。反应物只有一种，故化合价既有升，又有降，所以既发生氧化反应又发生还原反应，正确；C项，由于Li可以与水反应，故应为非水材料，正确；D项，原电池中阳离子应迁移至正极失电子，故错。答案D

例17.（09年山东卷）Zn-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2mol电子，MnO2的理论产量为　　　　。

解析(1) 负极上是失电子的一极 Zn失电子有负极经外电路流向正极。（2）锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀。除杂的基本要求是不能引入新杂质，所以应选Zn将Cu2+ 置换为单质而除去。（3）阴极上得电子，发生还原反应， H+得电子生成氢气。因为MnSO4～MnO2～2 e-,通过2mol电子产生1molMnO2，质量为87g。

答案（1）Zn（或锌）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 ,87g

专题突破

1．（长春市实验中学2009届高三理科综合）钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应：2Fe+2H2O+O2 2Fe2++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

2. 下图是某空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池用KOH为电解液，下列有关说法中不正确的是（）

A．该能量转化系统中的水也是可以循环的

B．燃料电池系统产生的能量实际上来自于水 C．水电解系统中的阳极反应：4OH--4e-=2H2O+O2↑

D．燃料电池放电时的负极反应：H2－2e-＋2OH-=2H2O

3. 用惰性电极电解硫酸铜溶液，当加入0.1mol Cu(OH)2使溶液恢复原来的浓度和pH时，电极上转移电子的物质的量是 ( )

A．0.1mol B．0.2mol C．0.3mol D．0.4mol