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電化學基本原理及應用 題型介紹： 電化學是高考的必考考點，對原電池和電解池的考查往往以選擇題的形式考查兩電極反應式的書寫、兩電極附近溶液性質的變化、電子的轉移或電流方向的判斷等，在第Ⅱ卷中會以應用性和綜合性進行命題，如與生產(chǎn)生活(如金屬的腐蝕和防護等)相聯(lián)系，也與無機推斷、實驗及化學計算等 分別作為電極材料，電池的總反應為： 3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列說法錯誤的是 （ ） A．放電時，ClO4－向負極移動 B．充電時釋放CO2，放電時吸收CO2 C．放電時，正極反應為：3CO2+4e? ＝2CO32－+C D．充電時，正極反應為：Na++e?＝Na 【答案】D 【解析】分析：原電池中負極發(fā)生失去電子的氧化反應，正極發(fā)生得到電子的還原反應，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，充電可以看作是放電的逆反應，據(jù)此解答。 點睛：本題以我國科學家發(fā)表在化學頂級刊物上的“一種室溫下可呼吸的鈉、二氧化碳二次電池”為載體考查了原電池和電解池的工作原理，掌握原電池和電解池的工作原理是解答的關鍵，注意充電與發(fā)電關系的理解。本題很好的弘揚了社會主義核心價值觀個人層面的愛國精神，落實了立德樹人的教育根本任務。 名師揭秘】可充電電池在分析過程中搞清楚兩個過程——充電和放電，充電為電解池，放電為原電池；用雙線橋法首先分析該氧化還原反應，找出兩極反應的物質，寫出兩極反應的電極方程式，然后根據(jù)電解質溶液進行后面的分析。 高頻考點二：燃料電池 【典例】【江西重點中學盟校2019屆高三第一次聯(lián)考】如圖所示是一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料，氧氣為氧化劑，某固體氧化物為電解質的新型燃料電池。該固體氧化物電解質的工作溫度高達700～900℃時，O2-可在該固體氧化物電解質中自由移動，反應生成物均為無毒無害的物質。下列說法正確的是 （ ） A．電池總反應為：N2H4+2O2=2NO+2H2O B．電池內(nèi)的O2-由電極乙移向電極甲 C．當甲電極上有l(wèi)mol N2H4消耗時，乙電極上有22.4LO2參與反應 D．電池正極方程式為：O2 + 4e-+2H2O=4OH- 【答案】B 【 名師揭秘】這類試題本身難度不大，但綜合性強，在解題過程中首先分清楚池型，是原電池還是電解池；然后找電極，寫出電極反應，再分析電子、離子流向。 高頻考點四：電解規(guī)律及應用 【典例】【河南示范性高中2019屆上學期期終】利用如圖所示裝置可制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為LiCl溶液和LiOH溶液。下列說法錯誤的是 （ ） A．B極區(qū)的電極反應式2H2O+2e－=H2↑+2OH－ B．A極的電勢一定比B極的高 C．實際電解過程中A極區(qū)pH減小 D．若改為陰離子交換膜，則兩極氣體產(chǎn)物仍相同 【答案】B 【 接觸面積大，能增加電解效率，故B說法正確；C、陰極應為陽離子得電子，根據(jù)離子放電順序應是H＋放電，即2H＋＋2e?=H2↑，故C說法錯誤；D、根據(jù)電解原理，電解時，陰離子移向陽極，故D說法正確。 【名師點睛】本題考查電解原理的應用，如本題得到致密的氧化鋁，說明鋁作陽極，因此電極方程式應是2Al?6e?＋3H2O=Al2O3＋6H＋，這就要求學生不能照搬課本知識，注意題干信息的挖掘，本題難度不大。 5．【2017新課標3卷】全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應為：16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）。下列說法錯誤的是 （ ） A．電池工作時，正極可發(fā)生反應：2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4 B．電池工作時，外電路中流過0.02 mol電子，負極材料減重0.14 g C．石墨烯的作用主要是提高電極a的導電性 D．電池充電時間越長，電池中Li2S2的量越多 【答案】D 【名師點睛】考查二次電池的使用，涉及原電池工作原理，原電池工作時負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應，而電池充電時，原來的負極連接電源的負極為電解池的陰極，發(fā)生還原反應，而原來的正極連接電源的正極為電解池的陽極發(fā)生氧化反應，解題是通過結合反應原理，根據(jù)元素化合價的變化，判斷放電時正負極發(fā)生的反應，再結合電解質書寫電極反應方程式。 6．【2017江蘇卷】下列說法正確的是 （ ） A．反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的ΔH < 0，ΔS >0 B．地下鋼鐵管道用導線連接鋅塊可以減緩管道的腐蝕 C．常溫下，Ksp[Mg(OH)2]=5.610?12，pH=10的含Mg2+溶液中，c(Mg2+)≤5.610?4 molL?1 D．常溫常壓下，鋅與稀H2SO4反應生成11.2 L H2，反應中轉移的電子數(shù)為6.021023 【答案】BC 【名師點睛】本題考查了對熵變、金屬的電化學防腐措施、難溶電解質的沉淀溶解平衡、氧化還原反應中的電子轉移、氣體摩爾體積以及阿伏加德羅常數(shù)的掌握情況。要求學生會判斷一些常見反應的熵變，能合理運用熵判據(jù)和焓判據(jù)來判斷一個反應能否自發(fā)進行；搞懂犧牲陽極的陰極保護法和外接電流的陰極保護法的原理及其區(qū)別；會進行有關溶度積的簡單計算；會判斷氧化還原反應中電子轉移的方向和數(shù)目；弄清氣體摩爾體積的使用條件及阿伏加德羅常數(shù)的含義和近似值。 7．【2016年高考新課標Ⅱ卷】Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是（ ） A．負極反應式為Mg-2e-=Mg2+ B．正極反應式為Ag++e-=Ag C．電池放電時Cl-由正極向負極遷移 D．負極會發(fā)生副反應Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑ 【答案】B 【解析】 試題分析：根據(jù)題意，電池總反應式為：Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag，正極反應為：2AgCl+2e-= 2Cl-+ 2Ag，負極反應為：Mg-2e-=Mg2+，A項正確，B項錯誤；對原電池來說，陰離子由正極移向負極，所以電池放電時Cl-由正極向負極遷移，C項正確；由于鎂是活潑金屬，則負極會發(fā)生副反應Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑，D項正確；答案選B。 【考點定位】考查原電池的工作原理。 【名師點睛】本題以Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質溶液的水激活電池為載體，考查原電池電極反應式的書寫，離子的遷移方向等知識?；瘜W電源是高考中的熱點，也是難點，學生要結合原電池的知識來推斷試題給出的化學電源的工作原理，然后結合化合價的變化判斷正、負極。 8．【2016年高考北京卷】用石墨電極完成下列電解實驗。 實驗一 實驗二 裝置 現(xiàn)象 a、d處試紙變藍；b處變紅，局部褪色；c處無明顯變化 兩個石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生；n處有氣泡產(chǎn)生；…… 下列對實驗現(xiàn)象的解釋或推測不合理的是 （ ） A．a(chǎn)、d處：2H2O+2e-=H2↑+2OH- B．b處：2Cl--2e-=Cl2↑ C．c處發(fā)生了反應：Fe-2e-=Fe2+ D．根據(jù)實驗一的原理，實驗二中m處能析出銅 【答案】B 【考點定位】本題主要是考查電解原理的應用 【名師點睛】化學反應主要是物質變化，同時也伴隨著能量變化。電化學是化學能與電能轉化關系的化學。電解池是把電能轉化為化學能的裝置，它可以使不能自發(fā)進行的化學借助于電流而發(fā)生。與外接電源正極連接的電極為陽極，與外接電源的負極連接的電極為陰極。陽極發(fā)生氧化反應，陰極發(fā)生還原反應。若陽極是活性電極(除Au、Pt、C之外的電極)，則電極本身失去電子，發(fā)生氧化反應；若是惰性電極(Au、Pt、C等電極)，則是溶液中的陰離子放電，放電的先后順序是S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子，陰極則是溶液中的陽離子放電，放電順序是Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+，與金屬活動性順序剛好相反。因此掌握電解池反應原理是本題解答的關鍵。注意依據(jù)實驗現(xiàn)象分析可能發(fā)生的電極反應。 9．【2016年高考上海卷】圖1是銅鋅原電池示意圖。圖2中，x軸表示實驗時流入正極的電子的物質的量，y軸表示 （ ） A．銅棒的質量 B．c(Zn2+) C．c(H+) D．c(SO42-) 【答案】C 【考點定位】考查原電池基本原理和溶液中離子濃度變化。 【名師點睛】原電池原理無論在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活和科學研究領域都有著重要用途，尤其在金屬的腐蝕與防護、新能源的開發(fā)和利用方面有著不可替代的作用，因此也是歷年高考必考知識點之一。無論題型如何變化，如果把握原電池的工作原理、電極反應式和電池總反應方程式問題都會迎刃而解。在原電池中，一般活潑金屬做負極、失去電子、發(fā)生氧化反應（金屬被氧化）、逐漸溶解（或質量減輕）；不活潑金屬（或導電的非金屬）做正極、發(fā)生還原反應、有金屬析出（質量增加）或有氣體放出；電子從負極流出經(jīng)過外電路流回正極，電流方向正好相反；溶液中離子濃度變化及移動方向由電極反應決定。 10．【2016年高考新課標Ⅰ卷】三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的Na+和SO42－可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室。 下列敘述正確的是 （ ） A．通電后中間隔室的SO42－離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大 B．該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品 C．負極反應為2 H2O–4e–=O2+4H+，負極區(qū)溶液pH降低 D．當電路中通過1mol電子的電量時，會有0.5mol的O2生成 【答案】B 【考點定位】考查電解原理的應用的知識。 【名師點睛】化學反應主要是物質變化，同時也伴隨著能量變化。電化學是化學能與電能轉化關系的化學。電解池是把電能轉化為化學能的裝置，它可以使不能自發(fā)進行的化學借助于電流而發(fā)生。與外接電源正極連接的電極為陽極，與外接電源的負極連接的電極為陰極。陽極發(fā)生氧化反應，陰極發(fā)生還原反應。若陽極是活性電極(除Au、Pt、C之外的電極)，則電極本身失去電子，發(fā)生氧化反應；若是惰性電極(Au、Pt、C等電極)，則是溶液中的陰離子放電，放電的先后順序是S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子，陰極則是溶液中的陽離子放電，放電順序是Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+，與金屬活動性順序剛好相反。溶液中的離子移方向符合：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原則，即陽離子向陰極區(qū)移動，陰離子向陽極區(qū)移動。掌握電解池反應原理是本題解答的關鍵。本題難度適中。 11．【2016年高考新課標Ⅲ卷】鋅–空氣燃料電池可用作電動車動力電源，電池的電解質溶液為KOH溶液，反應為2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)。下列說法正確的是 （ ） A．充電時，電解質溶液中K+向陽極移動 B．充電時，電解質溶液中逐漸減小 C．放電時，負極反應為：Zn+4OH–-2e–===Zn(OH) D．放電時，電路中通過2mol電子，消耗氧氣22.4L（標準狀況） 【答案】C 【考點定位】考查原電池和電解池的工作原理 【名師點睛】本題考查原電池的工作原理和電解池工作原理，這是兩個裝置的重點，也是新電池的考查點，需要熟記，同時考查對知識的靈活運用；電極反應式的書寫是電化學中必考的一項內(nèi)容，一般先寫出還原劑（氧化劑）和氧化產(chǎn)物（還原產(chǎn)物），然后標出電子轉移的數(shù)目，最后根據(jù)原子守恒和電荷守恒完成缺項部分和配平反應方程式，作為原電池，正極反應式為：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，負極電極反應式為：Zn＋4OH－－2e－=Zn(OH)42－；充電是電解池，陽離子在陰極上放電，陰離子在陽極上放電，即陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，對可充電池來說，充電時原電池的正極接電源正極，原電池的負極接電源的負極，不能接反，否則發(fā)生危險或電極互換，電極反應式是原電池電極反應式的逆過程；涉及到氣體體積，首先看一下有沒有標準狀況，如果有，進行計算，如果沒有必然是錯誤選項。掌握原電池和電解池反應原理是本題解答的關鍵。本題難度適中。 2．【2019年3月湖北省七市州教科研協(xié)作體高三聯(lián)合考試】現(xiàn)有二氧化硫—空氣質子交換膜燃料電池，其原理如圖所示。下列說法不正確的是 （ ） A．該電池實現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結合 B．該電池工作時質子從Pt1電極經(jīng)過內(nèi)電路流到Pt2電極 C．Pt1電極附近發(fā)生的反應為：SO2＋2H2O－2e－＝SO42－＋4H＋ D．Pt2電極附近發(fā)生的反應為：O2＋2e－＋2H2O＝4H+ 【答案】D 3．【遼寧凌源市二中2019屆高三上學期期末】關于下列各裝置圖的敘述不正確的是 （ ） A．用圖①裝置精煉銅，a極為粗銅，b為精銅，電解質溶液為CuSO4溶液 B．圖②裝置鹽橋中KCl的Cl﹣移向甲燒杯 C．圖③裝置中鋼閘門應與外接電源的正極相連獲得保護 D．圖④兩個裝置中通過導線的電子數(shù)相同時，消耗負極材料的物質的量不同 【答案】C 4．【山東濟南市2019屆高三上學期期末】金屬-硫電池價格低廉，使用壽命長，能量密度高，因而在電池研究領域得到廣泛關注。常溫下新型Mg-S電池放電時的總反應為：Mg+nS=MgSn。下列關于該電池的說法中正確的是 （ ） A．負極材料為金屬鎂，正極材料為固體硫 B．電解質溶液可選用硫酸銅溶液 C．放電時，溶液中的陽離子向負極移動 D．將金屬鎂換成金屬鈉或鋰也可以形成原電池 【答案】D 【解析】A.根據(jù)總反應方程式可知，在反應中Mg失去電子，所以金屬鎂作原電池的負極，而固態(tài)S不能導電，因此不能作電極，A錯誤；B.若電解質溶液選用硫酸銅溶液，則在正極上就不能是S獲得電子變?yōu)殛庪x子，B錯誤；C.在原電池放電時，溶液中的陽離子向負電荷較多的正極移動，C錯誤；D.若將金屬鎂換成金屬鈉或鋰，由于這兩種金屬的活動性也很強，因此也可以形成原電池，D正確；故合理選項是D。 5．【云南省通海二中2019屆高三9月月考】為探究原電池和電解池的工作原理，某研究性小組分別用如圖所示裝置進行實驗。 （1）甲裝置中，a電極的反應式為________________________________________。 （2）乙裝置中，陰極區(qū)產(chǎn)物為_________________________。 （3）丙裝置是一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器。外接電源a為_____________(填“正”或“負”)極，該裝置內(nèi)發(fā)生反應的化學方程式為___________________________________________________________________。 （4）若甲裝置作為乙裝置的電源，一段時間后，甲中消耗氣體與乙中產(chǎn)生氣體的物質的量之比為____________(不考慮氣體的溶解)。 【答案】H2-2e-+2OH-=2H2O 氫氧化鈉和氫氣 負 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑, Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 3:4 （4）若甲裝置作為乙裝置的電源，因此滿足電子轉移守恒。每消耗2mol氫氣同時消耗1mol氧氣，轉移4mol電子。而在乙裝置中可以產(chǎn)生2mol氫氣和2mol氯氣，所以一段時間后，甲中消耗氣體與乙中產(chǎn)生氣體的物質的量之比為3:4。 能力拓展： 6．【西安市藍田縣2019屆高三第一次模擬】某新型水系鈉離子電池工作原理如圖所示。TiO2光電極能使電池在太陽光照下充電，充電時Na2S4還原為Na2S，下列說法不正確的是 （ ） A．充電時，太陽能轉化為電能，電能又轉化為化學能 B．放電時，a極為負極 C．充電時，陽極的電極反應式為3I――2e－=13－ D．M是陰離子交換膜 【答案】D 7．【山東濟寧市2019屆高三一?！侩p極膜電滲析一步法鹽制酸堿的技術進入到了工業(yè)化階段，某科研小組研究采用BMED膜堆(如圖所示)，模擬以精制濃海水為原料直接制備酸和堿。BMED膜堆包括陽離子交換膜、陰離子交換膜和雙極膜(a、d)已知：在直流電源的作用下，雙極膜內(nèi)中間界面層發(fā)生水的解離，生成H+和OH-。下列說法正確的是 （ ） A．電極Y連接電源的正極，發(fā)生還原反應 B．I口排出的是混合堿，Ⅱ口排出的是淡水 C．電解質溶液采用Na2SO4溶液可避免有害氣體的產(chǎn)生 D．a(chǎn)左側膜為陽離子交換膜，c為陰離子交換膜 【答案】C 8．【遼寧撫順市2019屆高三一?！坑幸环N新型二次電池其放電時的工作原理如圖所示：電池兩極區(qū)用陽離子交換膜隔開，下列說法錯誤的是 （ ） A．電池放電時的正極反應為：I3-+ 2e-= 3I- B．電池充電時，電解質為K2S2和K2S4極區(qū)的電極連接外加電源的負極 C．電池放電時當有0.2mol K+通過離子交換膜，電路中轉移了0.2mole- D．利用該電池電解100mL 0.2mol/L的CuSO4溶液 ，當電路中有0.1mol e-通過時，理論上可析出3.2g金屬銅 【答案】D 【解析】該電池放電時屬于原電池，負極上失電子發(fā)生氧化反應，正極上得電子發(fā)生還原反應，放電時，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，充電時，該裝置是電解池，陰極上得到電子發(fā)生還原反應，陰極連接電源負極。A．放電時，由圖知K+從K2S2和K2S4極區(qū)移向KI3-KI極區(qū)，則K2S2和K2S4極區(qū)為負極，KI3-KI極區(qū)為正極，正極反應為：I3-+ 2e-= 3I-，故A項正確；B．電池充電時，K2S2和K2S4極區(qū)得到電子發(fā)生還原反應為陰極，電極連接外加電源的負極，KI3-KI極區(qū)失去電子發(fā)生氧化反應為陽極，電極連接外加電源的正極，故B項正確；C．電池放電時，負極的電極反應式為2S22--2e-=S42-，故當有0.2mol K+通過離子交換膜，電路中轉移0.2mole-，故C項正確；D．100mL 0.2mol/L的CuSO4溶液n(Cu2+)===0.02mol，根據(jù)反應式：Cu2+ +2e-=Cu，Cu2+完全轉化為Cu單質，則m(Cu)== =1.28g，故D項錯誤；故選答案D。 9．【2019屆四省名校高三第三次大聯(lián)考】一種將燃料電池與電解池組合制備KMnO4的裝置如圖所示(電極甲、乙、丙、丁均為惰性電極)。該裝置工作時，下列說法不正確的是 （ ） A．甲為正極，丙為陰極 B．丁極的電極反應式為MnO42――e－===MnO4－ C．KOH溶液的質量分數(shù)：c%>a%>b% D．標準狀況下，甲電極上每消耗22.4L氣體時，理論上有4molK+移入陰極區(qū) 【答案】C 10．【山東臨沂十九中2019屆高三第六次調研】鉻是常見的過渡金屬之一,研究鉻的性質具有重要意義。 （1）在上圖裝置中，觀察到裝置甲銅電極上產(chǎn)生大量的無色氣體；而裝置乙中銅電極上無氣體產(chǎn)生，鉻電極上產(chǎn)生大量紅棕色氣體。由此可得到的結論_______________。 （2）工業(yè)上使用下圖裝置，采用石墨作電極電解Na2CrO4溶液，使Na2CrO4轉化為Na2Cr2O7,其轉化原理為_____。 （3）CrO3和K2Cr2O7均易溶于水，它們是工業(yè)廢水造成鉻污染的主要原因。要將Cr(VI)轉化為Cr(III)常見的處理方法是電解法和鐵氧磁體法。 ①電解法：將含Cr2O72-的廢水通入電解槽內(nèi)，用鐵作陽極，在酸性環(huán)境中，加入適量的NaC1進行電解，使陽極生成的Fe2+和Cr2O72-發(fā)生反應，其離子方程式為___________。陰極上Cr2O72-、H+、Fe3+都可能放電。若Cr2O72-放電，則陰極的電極反應式為_________；若H+放電，則陰極區(qū)形成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。 ②鐵氧磁體法：在含Cr(VI)的廢水中加入綠礬，在pH＜4時發(fā)生反應使Cr(VI)轉化為Cr(III),調節(jié)溶液pH為6～8，使溶液中的Fe(I)、Fe(Ⅱ)、Cr(III)析出組成相當于Fe(Ⅱ)[Fe(III)xCr (III)2-x]O4(鐵氧磁體 的沉淀，則鐵氧磁體中x=_________。 【答案】由裝置甲知鉻的金屬活動性比銅強；由裝置乙知常溫下鉻在濃硝酸中鈍化 陽極 4OH-－4e－＝O2↑＋2H2O，使c(H+)增大，從而導致2CrO42-+2H+＝Cr2O72-+H2O反應發(fā)生 Cr2O72-+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe3++7H2O Cr2O72-+6e-+14H+＝2Cr3++7H2O 1.5 （2）石墨電極電解Na2CrO4溶液，實現(xiàn)了Na2CrO4到Na2Cr2O7的轉化，這是由于電解池中陽極是溶液中氫氧根離子失電子生成氧氣：4OH-－4e－＝O2↑＋2H2O，溶液酸性增強，使c(H+)增大，從而導致2CrO42-+2H+＝Cr2O72-+H2O反應發(fā)生，所以實現(xiàn)了Na2CrO4到Na2Cr2O7的轉化； （3）①重鉻酸根離子具有強的氧化性，可以將亞鐵離子氧化，發(fā)生氧化還原反應，根據(jù)電子得失守恒、原子守恒和電荷守恒可知反應的離子方程式為Cr2O72-+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe3++7H2O；在陰極上是溶液中的離子發(fā)生得電子的還原反應，若Cr2O72-放電，則陰極的電極反應式為Cr2O72-+6e-+14H+＝2Cr3++7H2O； ②根據(jù)反應Cr2O72-+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe3++7H2O可知Cr3+和Fe3+的物質的量之比為1：3，則：(2?x)/x=1：3，解得x=1.5。 14．【四川省江油中學2019屆高三下學期第一次月考】我國科學家在天然氣脫硫研究方面取得了新進展，利用如圖裝置進行脫硫，將硫化氫氣體轉化成硫沉淀。已知甲、乙池中發(fā)生的反應為(右圖)：下列說法正確的是 （ ） A．該裝置中電能轉化為光能 B．電路中每轉移0.2mol電子，甲池溶液質量變化 3.4g，乙池溶液質量保持不變 C．光照時乙池電極上發(fā)生的反應為：H2S+I3-=3I-+S+2H+ D．甲池中碳棒上發(fā)生的電極反應為：AQ+2H+-2e-=H2AQ 【答案】B 15．【聊城一中2019屆高三第一學期期中】某課外小組分別用下圖所示裝置對原電池和電解原理進行實驗探究。 請回答： 用圖 1 所示裝置進行第一組實驗（K 閉合） （1）Zn 極為_____極。實驗過程中，甲中 SO42－________________（填“從左向右”、“從右向左”或“不”）移動；反應初期乙中 N 極發(fā)生的電極反應為_________________________________。 （2）反應一段時間后，打開 K，向乙中加入 0.1mol Cu(OH)2 后恰好復原，則上述電解過程中轉移的電子數(shù)為______________NA。用圖 2 所示裝置進行第二組實驗。實驗中兩極均有氣體產(chǎn)生，且 Y 極區(qū)產(chǎn)生 FeO42－，溶液呈淺紫紅色。 （3）Y 極上 Fe 變?yōu)镕eO42－的電極反應式為________________ （4）電解過程中，X 極區(qū)溶液的 pH_____（填“增大” 、“減小”或“不變”）。若在 X 極收集到 672 mL 氣體，在 Y 極收集到 168 mL 氣體（均為標準狀況），則 Y 電極質量減少_____g。 （5）在堿性鋅電池中，用高鐵酸鉀作為正極材料，電池反應式為：2K2FeO4+3Zn = Fe2O3 +ZnO+2K2ZnO2 該電池正極發(fā)生的電極反應方程式為_____。 【答案】負 從右向左 Cu2＋＋2e－==Cu 0.4 Fe－6e－+8OH－==FeO42-＋4H2O 增大 0.28 2FeO42- +6e- +5H2O = Fe2O3 +10OH- （2） 加入0.1mol Cu(OH)2的溶液可復原，說明發(fā)生反應的物質有CuSO4、水，0.1mol Cu(OH)2的作用相當于有0.1molCuO和0.1molH2O反應；n(CuSO4)=0.1mol，轉移電子的物質的量為0.12=0.2mol，又有0.1mol的水電解，其轉移電子的物質的量為0.12=0.2mol，因此共轉移電子的物質的量為0.4mol電子數(shù)目為0.4NA； （3）在圖2電解池中，F(xiàn)e作陽極，失去電子，發(fā)生氧化反應，由于溶液顯堿性，所以Y 極上 Fe 變?yōu)镕eO42－的電極反應式為Fe－6e－+8OH－=FeO42-＋4H2O； （5）在正極上高鐵酸根離子獲得電子被還原，發(fā)生還原反應，電極反應式是：2FeO42- +6e- +5H2O = Fe2O3 +10OH-。 解決電化學一系列問題的基本步驟是：首先是判斷是原電池，還是電解池―→根據(jù)題目條件判斷出正負極（陰陽極）―→電極上的物質（陰陽離子）―→發(fā)生的電極反應―→帶來的變化（離子濃度變化、pH變化、電子流向、現(xiàn)象等等）―→得出合理答案。