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

2. 下图是某空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用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

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

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

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：Ag₂SAg，

显然这是原电池的正极反应，Ag₂S+2e^-2Ag+S^2-，负极反应为活泼金属发生氧化反应：Al-3e^-Al³⁺。正极生成的S^2-和负极生成的Al³⁺在溶液中发生双水解：2Al³⁺+3S^2-+6H₂O2Al(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+6H₂O6Ag+2Al(OH)₃↓+3H₂S↑。

[答案]Al-3e^-Al³⁺　　 Ag₂S+2e^-2Ag+S^2-

3Ag₂S+2Al+6H₂O6Ag+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

[答案]C

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

[答案]A

例5. 如图所示，a、b、c、d均为石墨电极，通电进行电解。

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 　　　　　　　

[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.

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+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0.82g/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

[答案]

　　　 ③32

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

[答案]D

16．(安徽省白云中学09高三化学综合训练三)现有浓度均为0.1 mol/L的下列溶液：①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④氯化铵、⑤醋酸铵、⑥硫酸铵、⑦硫酸氢铵，⑧氨水，请回答下列问题：

　 (1)①、②、③、④四种溶液中由水电离出的H⁺浓度由大到小的顺序是(填序号)　　　　　　　　　 。

　 (2)④、⑤、⑥、⑦、⑧五种溶液中NH₄⁺浓度由大到小的顺序是(填序号)　　　　　　 。

　 (3)将③和④等体积混合后，混合液中各离子浓度由大到小的顺序是　　　　。

　 (4)已知t℃，K_W＝1×10^－13，则t℃(填“>”或“<”或“＝”)　　　　　 25℃。在t℃时将pH＝11的NaOH溶液a L与pH＝1的H₂SO₄的溶液b L混合(忽略混合后溶液体积的变化)，若所得混合溶液的pH＝2，则a∶b＝　　　　　　　 。