第四章 电化学基础 河北省宣化县第一中学 栾春武.

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1 第四章 电化学基础 河北省宣化县第一中学 栾春武

2 一、原电池、电解池原理 + 正极 负极 C H2SO4溶液 阳极 阴极 － e Cu Zn H2SO4溶液 e e
1.原电池：通过自发氧化还原反应把化学能转化为电能。 2.电解：连接电源，使电流通过电解质溶液在阴阳两极上被迫发生非自发氧化还原反应，从而把电能转化为化学能。 电解池 原电池 还原反应: 2H + +2e - = H2↑ 还原反应: 2H++2e - = H2↑ 氧化反应: 4OH– + 4e - = O2↑+2H2O 氧化反应: Zn-2e- = Zn2+ C H2SO4溶液 阳极 阴极 + － e 电源 H+ SO4 2 – OH– 正极 负极 Cu Zn H2SO4溶液 e e H+ 阴极 （内电路） 阳极 （内电路） OH– SO4 2 –

3 原电池 电解池 化学能转变成电能的装置。 将电能转变成化学能的装置。 阳极：电源正极相连 阴极：电源负极相连 定义 形成 条件 电极名称
电极判断 电极反应 得失电子 电子流向 化学能转变成电能的装置。 将电能转变成化学能的装置。 ①活动性不同两电极 ②自发的氧化还原反应 ③电解质溶液（有选择性） ④两电极必须插入电解质溶液中 （或两电极相靠）形成闭合回路 ①两电极接直流电源（两电极活 动性可相同，也可不同） ②电解质溶液或者熔融电解质 ③两电极必须插入电解质溶液中 形成闭合回路 负极：较活泼金属 正极：较不活泼金属(或能导电的非金属等) 阳极：电源正极相连 阴极：电源负极相连 负极（内电路为阳极）： 发生氧化反应（失电子） 正极（内电路为阴极）： 发生还原反应（溶液中的阳离子移向正极得电子） 阳极：发生氧化反应（电极或溶 液中的阴离子移向阳极失电子） 阴极：发生还原反应（溶液中的 阳离子移向阴极失电子） 负极 正极 负极 阴极 ； 阳极 正极

4 电镀池 铜的精炼池 电解池 池型 （应用电解原理） 装置 特征 电极 反应 阳极: 镀层金属(M) 阴极： 镀件 电镀液：含镀层金属
溶液的浓度 阳极: 镀层金属(M) 阴极： 镀件 电镀液：含镀层金属 离子(Mn+) 阳极: 粗铜(含Zn、Fe、 Ni、Ag、Pt、Au等 ) 阴极: 精铜 电解液: CuSO4溶液 阳极、阴极 和电解质溶液 阳极: 氧化反应，失电子，化合价升高 阴极:还原反应，得电子，化合价降低 阳极:Cu－2e－＝ Cu2+ （Zn－2e－ ＝ Zn2+ Fe－2e－ ＝ Fe2+等） 阴极:Cu2++2e－＝ Cu （Ag、Pt、Au成为 “阳极泥” ） 阳极: M－ne－ ＝ Mn+ 阴极: Mn+ + ne－ ＝ M 改变 基本不变 基本不变

5 一、原电池原理的应用 化学电池： 1.普通锌锰电池 一次电池 2.碱性锌锰电池 3.铅蓄电池 二次电池 4.燃料电池 介质
电池反应： 2H2 +O2 = 2H2O 酸性 负极 正极 碱性 2H2 － 4e－＝ 4H＋ O2 + 4H＋ + 4e－ ＝ 4H2O 2H2 + 4OH－ － 4e－ ＝ 4H2O O2 + 2H2O + 4e－＝ 4OH－

6 Zn + 2MnO2+ 2H2O = 2MnOOH + Zn(OH)2
1.普通干电池总反应： Zn + 2MnO2 + 2NH4Cl ＝ 2MnOOH + ZnCl2 + 2NH3 负极(Zn)：Zn – 2e－ ＝ Zn2+ 正极(MnO2和C)： 2MnO2 + 2NH4+ + 2e－ ＝ 2MnOOH + 2NH3 表示方法： (–)Zn│NH4Cl + ZnCl2│MnO2，C(+) 2. 碱性锌锰电池总反应： Zn + 2MnO2+ 2H2O = 2MnOOH + Zn(OH)2 负极(Zn)： Zn + 2OH- －2e- ＝ Zn(OH)2 正极(MnO2)：2MnO2+2H2O+2e-＝2MnOOH+2OH- 表示方法：(－) Zn│KOH│MnO2 (+)

7 放电过程总反应： Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) = 2PbSO4(s)+2H2O(l) 充电过程总反应： 2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) ①放电过程 负极：氧化反应 Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s) 正极：还原反应 PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=PbSO4 (s) +2H2O(l) ②充电过程 阴极(接电源负极)：还原反应 PbSO4(s)+2e- = Pb(s)+SO42-(aq) 阳极(接电源正极)：氧化反应 2PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)

8 燃料电池——氢氧燃料电池 (－) Pt│H2│H+│O2│Pt (+) 电池总反应：2H2 + O2 = 2H2O
负极(Pt)：2H2 － 4e- = 4H+ 正极(Pt)：O2+ 4H+ + 4e- = 2H2O (－) Pt│H2│OH-│O2│Pt (+) 电池总反应：2H2 + O2= 2H2O 负极(Pt)：2H2－ 4e-+ 4OH- = 4H2O 正极(Pt)：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-

9 电极名称： 相对活泼的电极为负极 相对不活泼的电极为正极 原电池 与电源负极相连的电极为阴极 与电源正极相连的电极为阳极 电解池

10 定向移动方向：电子、离子 “负极出电子，电子回正极” 必发生 必发生 必发生 失电子 得电子 失电子 的 的 的 氧化反应 还原反应
原电池 电解池

11 A B 思考：写出下列原电池的电极反应式。 负极：Cu－2e－ ＝ Cu2+
Al Mg 氢氧化钠溶液 Al Cu 浓硝酸 A B 负极：Cu－2e－ ＝ Cu2+ 正极：4H+ + 2NO3－ + 2e－ ＝ 2H2O + 2NO2 A 负极：2Al + 8OH－－6e－ ＝ 2AlO2－ + 4H2O 正极： 6H2O + 6e－ ＝ 6OH－ + 3H2 B

12 A B 思考：写出下列原电池的电极反应式。 负极：Fe－2e－ ＝ Fe2+ 正极：2H+ + 2e－ ＝ H2
C 氯化钠溶液 Fe C 稀盐酸 B A 负极：Fe－2e－ ＝ Fe2+ 正极：2H+ + 2e－ ＝ H2 A 负极：Fe－2e－ ＝ Fe2+ 正极： 2H2O + O2+ 4e－＝ 4OH－ B

13 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜酸性较强 水膜呈弱酸性或中性 正极反应 2H+ + 2e－＝H2
2H2O + O2 + 4e－＝4OH－ 负极反应 Fe － 2e－＝Fe2+

14 化学腐蚀和电化学腐蚀的比较 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 金属跟氧化性物质直接接触 不纯金属或合金跟电解质溶液及氧化剂接触 现象 无电流产生
有微弱电流产生 本质 金属被氧化的过程 较活泼的金属被氧化的过程 相互关系 化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生

15 电极反应的书写 ①书写规律:原电池或电解池的两电极反应式之和即为总反应式； ②书写方法:总反应式减去一电极反应式即为另一个电极反应式。 对于较复杂的、陌生的反应可用该方法解题并检验； ③书写注意事项:一看电极材料;二看环境介质;三看附加条件与信息。 难点：燃料电池电极反应式的书写（如氢氧燃料电池） 可充电电池电极反应式的书写（铅蓄电池） 电解计算 ①.电子守恒法 O2～2Cu～4Ag～4H＋～2H2～2Cl2～4OH－ ②.pH值的计算 阴极上析出 1mol H2，表示有2 mol H+ 离子放电，则溶液中增加2 mol OH－离子；若阳极上析出1molO2，表示溶液中4 mol OH－离子放电，则溶液中增加4 mol H+ 离子。

16 电解原理的应用 1. 氯碱工业反应原理 2. 电镀池 阴极：2H+ + 2e－＝H2 阳极：2Cl－－2e－＝Cl2 总反应：
2NaCl + 2H2O NaOH + H Cl2 2. 电镀池 阳极：镀层金属 阴极：待镀金属制品(镀件） 电镀液：含有镀层金属离子的电解质

17 3.电解精炼反应原理 粗铜中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等 阳极(粗铜)：Cu－2e－ ＝ Cu2+
（Zn－2e－＝ Zn Fe－2e－＝Fe 2+等） 阴极(精铜)： Cu2+ + 2e－ ＝ Cu 电解液：可溶性铜盐如CuSO4溶液 Zn2+、Ni2+等阳离子得电子能力小于Cu2+而留在电解质溶液中，金属活动顺序排在Cu后的Ag、Pt、Au等失电子能力小于Cu，以金属单质沉积于阳极，成为阳极泥。

18 纯铜 粗铜

19 二 、电解池中离子的反应（放电）顺序 阳极:失电子，发生氧化反应 阴极:得电子，发生还原反应，常见阳离子放电顺序：
①当阳极为金属电极时，金属电极优先放电。(金属活动顺序表) ②当阳极为惰性电极时，常见阴离子放电顺序： S2－＞SO32－＞I－>Br－＞Cl－＞OH－＞ 含氧酸根离子(NO3－、SO42－等）＞F－ 阴极:得电子，发生还原反应，常见阳离子放电顺序： Ag+＞Fe3+＞Cu2+＞H+(由酸提供) ＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+(由水提供) ＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca+＞K+ (只在熔融状态下放电)

20 用惰性电极电解电解质溶液的变化情况 类型 电极反应特点 实例 被电解的物质 电解质溶液的浓度 PH 电解质溶液复原 电解 水型 电解电解质
放O2生酸型

21 用惰性电极电解电解质溶液的变化情况 类型 电极反应特点 实例 被电解的物质 电解质溶液的浓度 PH 电解质溶液复原 电解 水型
阴极：2H＋+2e- ═H2↑ 阳极：4OH―– 4e-═O2↑+2 H2O NaOH 水 增大 ↑ H2SO4 ↓ Na2SO4 — 电解电解质 电解质电离出的阴、离 子分别在两极放电 HCl 电解质 减小 CuCl2 放H2生碱型 阴极：放出H2生成碱 阳极：电解质阴离子放 电 NaCl 和水 生成新 放O2生酸型 阳极：OH―放电生成酸 阴极：电解质阳离子放电 CuSO4 CuO

22 C 练习 1. （2012·海南高考3）下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是 （ ）
练习 1. （2012·海南高考3）下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是 （ ） A. HCl、CuCl2、Ba(OH)2 B. NaOH、CuSO4、 H2SO4 C. NaOH、H2SO4、Ba(OH)2 D. NaBr、 H2SO4、 Ba(OH)2 C 解析：电解时只生成氢气和氧气，则电解质所含的阳离子在金属活动性顺序表中铜之前，阴离子不能是简单离子；电解HCl的方程式为：2HCl Cl2↑ + H2↑，A选项错；电解CuSO4溶液的方程式为： 2CuSO4 + 2H2O Cu + 2H2SO4 + O2↑，B选项错；电解NaBr溶液的方程式为： 2NaBr + 2H2O NaOH+H2↑+Br2，D选项错。

23 例题1 用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 molCu2(OH)2CO3 后恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑CO2的溶解)。则电解过程中共转移电子的物质的量为( 　) 　 A. 0.4 mol B. 0.5 mol C. 0.6 mol D. 0.8 mol C 解析：0.1mol Cu2(OH)2CO3分解可得0.2molCuO、0.1molH2O和0.1molCO2相当于电解原溶液损耗0.2molCuO和0.1molH2O，故转移电子的物质的量为：2×0.2mol + 2×0.1mol＝0.6mol 点拨：出什么加什么就能恢复原状。

24 例题2 某溶液中含有两种溶质－－氯化钠和硫酸，它们的物质的量之比3:1。用石墨做电极电解溶液时，根据反应产物，电解可明显分为三个阶段，下列叙述中不正确的是 （ ） D A. 阴极析出氢气 B. 阳极先析出氯气后析出氧气 C. 电解最后阶段为电解水 D. 电解过程中溶液的pH不断增大，最后pH为7 解析：设氯化钠的物质的量为3mol ，那么溶液中存在3mol Na+、3Cl－mol、2H+ mol、1mol SO42－。在阴极H+放电，在阳极Cl－放电，当电解完2molHCl（盐酸）后，相当于再电解1molNaCl溶液，最后再电解硫酸钠溶液，实际上是电解水。因此最后溶液的pH大于7。

25 例题3 将0.2mol AgNO3、0.4mol Cu(NO3)2和0.6mol KCl溶于水，配成100mL混合液，用惰性电极电解一段时间后，在一极上析出0.3mol铜，此时另一极上收集到的气体的体积为(标况)。 （ ） A.4.48L B. 5.6L C. 6.72L D. 7.84L B 解析：溶于水后，生成0.2mol AgCl沉淀，溶液中存在1mol NO3－、0.4molCu2+、0.6molK+ 、 0.4molCl－ 。当一极上析出0.3mol铜时，转移电子共0.6mol，所以另一极先放出0.2mol氯气，接着OH－放电，0.2mol OH－放电生成0.05mol氧气，故另一极共收集到气体0.25mol，相当于标况下5.6L。

26 三、电解池及原电池的应用----金属的防护
1）金属腐蚀快慢的判断 ①电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞ 化学腐蚀＞有防腐蚀措施的腐蚀 ②同一种金属的腐蚀： 强电解质＞弱电解质＞非电解质 电化学腐蚀 2）金属的防护方法 ①改变金属内部结构 ②覆盖保护层 外加电源的阴极保护法 ③电化学保护法 牺牲负极的正极保护法

27 练习 2. 如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是：______________
Fe ① Sn Fe ② Zn Fe ③ Cu Fe ⑤ Cu Fe ⑥ Cu Fe ④ ⑤④②①③⑥ 解析：①铁为负极，杂质碳为正极的原电池腐蚀，属于钢铁的吸氧腐蚀，腐蚀较慢。其电极反应为：负极：Fe－2e－ ＝Fe2+，正极： 2H2O + O2 +4e－＝4OH－。②③④均为原电池装置。③中铁为正极，被保护；②④中铁为负极，均被腐蚀。但铁和铜的金属活泼性差别较铁和锡大，故铁、铜原电池中铁被腐蚀的快；⑤是铁接电源正极作阳极，铜接电源负极作阴极的电解腐蚀，加快了铁的腐蚀；⑥是铁接电源负极作阴极，铜接电源正极作阳极，阻止了铁的腐蚀。因此，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为⑤＞④＞②＞①＞③＞⑥。

28 常见题型： 一.怎样区分原电池、电解池、电镀池和精炼池？ 1.单池判断：
原电池、电解池的区分关键看是否有外接电源；有外加电源的装置一定是电解池，无外加电源的装置一定是原电池。 电解池、电镀池和精炼池的区分关键看阳极材料和电解质溶液。 2.多池组合判断： ①无外电源：一池为原电池，其余为电解池； ②有外电源：全部为电解池或电镀池、精炼池 【说明】：多池组合时, 一般是含有活泼金属的池为原电池，其余都是在原电池带动下工作的电解池；若最活泼的电极相同时，则两极间活泼性差别较大的是原电池，其余为电解池。

29 练习 3. 写出下列装置的电极反应，并判断A、B、C溶液pH值的变化。
Fe Ag e- 负极 正极 AgNO3 （D） 原电池 Pt Pt Cu Ag Cu C 阳极 阴极 （C） （ A ） （B） AgNO3 CuSO4 NaHSO4 电解池 电解池 电解池

30 练习 4. 下列图一、图二是铁钉在水中被腐蚀的实验
数天后 数天后 图二 图一 （1）上述两装置中铁钉发生变化的共性是： （2）图一说明原溶液呈 性，铁钉发生 腐蚀，电极反应为： （3）图二说明原溶液呈 性，铁钉发生 腐蚀， 电极反应为： 发生了原电池反应 中性或弱碱 吸氧 负极：Fe －2e = Fe2+； 正极:2H2O +O2 +2e－=4OH－　　　　 较强酸性 析氢 负极：Fe－2e－= Fe2+；正极：2H+ +2e－= H2↑

31 二、原电池与电解池电极的确定 1. 原电池正、负极的确定 (1)规律判断 (2)活动性判断：一般针对简单原电池
(3) 本质判断：失电子一定是负极（电子从负极发出）化合价升高。分析方程式，由化合价的升降判断 (4)现象：负极一般会溶解（质量减轻），还可以由气泡现象等

32 阴极：与直流电源的负极相连接的电解池中的电极。
2.电解池 阴、阳极的判断 可根据电极与电源两极相连的顺序判断： 阴极：与直流电源的负极相连接的电解池中的电极。 阳极：与直流电源的正极直接连接的电极。　　 ①若是惰性电极（Pt、Au、C、Ti)，在该极上，溶液中还原性强的阴离子首先失去电子被氧化； ②若是活性电极，电极材料参与反应，自身失去电子被氧化而溶入溶液中。

33 练习 6. B 下列装置中属于原电池的是 （ ） 属于电解池的是 （ ） C D 稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 硫酸 A B C D

34 考点1 原电池基本原理 原电池的正负极的判断： ①根据电子流动方向判断。在原电池中，电子流出的一极是负极；电子流入的一极是正极。
考点1 原电池基本原理 原电池的正负极的判断： ①根据电子流动方向判断。在原电池中，电子流出的一极是负极；电子流入的一极是正极。 ②根据两极材料判断。一般活泼性较强的金属为负极；活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 ③根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。 ④根据原电池两极发生的变化来判断。负极发生氧化反应；正极发生还原反应。 ⑤根据现象判断。溶解的一极为负极，质量增加或放出气体的一极为正极。

35 例1 根据氧化还原反应： 2Ag+(aq)+Cu(s) == Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示，其中盐桥为琼脂－ 饱和KNO3盐桥。 请回答下列问题： (1)电极X的材料是____；电解质溶液Y是__________； (2)银电极为电池的____极，写出两电极的电极反应式： 银电极：________________________________； X电极：_________________________________。 Cu AgNO3溶液 正 2Ag+ + 2e－== 2Ag Cu －2e－ == Cu2+　

36 例1 根据氧化还原反应： 2Ag+(aq)+Cu(s) == Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示，其中盐桥为琼脂－饱和KNO3盐桥。 Ag Cu (3)外电路中的电子是从_____电极流向_____电极。 (4)盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是_____(填序号)。 A．K+ B．NO3－ C．Ag+ D．SO42－ B

37 考点2 原电池电极反应式书写 一般电极反应式的书写

38 (2)复杂的电极反应式的书写 对于复杂的电极反应式可由电池反应减去正极反应而得到负极反应(或由电池反应减去负极反应而得到正极反应)。此时必须保证电池反应转移的电子数等于电极反应转移的电子数，即遵守电荷守恒和质量守恒和电子守恒规律。

39 例2 某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。
(1)如图为某实验小组依据氧化还原反应：(用离子方程式表示)________________________________。 设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，导线中通过______mol电子。 Fe + Cu2+ == Cu +Fe2+ 0.2

40 (2)其他条件不变，若将 CuCl2溶液换为NH4Cl 溶液，石墨电极反应式为 ______________________， 这是由于NH4Cl溶液显 ______(填“酸性”、“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因： ________________________________________， 用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式： _________________________________， 2H+ + 2e－ == H2↑ 酸性 NH4+ + H2O H+ + NH3 · H2O 2Fe2+ + Cl2 == 2Fe3+ + 2Cl－

41 然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学的假设是：“溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态”。如果+3价铁被氧化为FeO42－，试写出该反应的离子方程式： _________________________________________。 (3)如图其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石 墨相连成n形，如图所示， 一段时间后，在甲装置铜 丝附近滴加酚酞试液，现 象是： ___________________________。 2Fe3+ + 3Cl2+ 8H2O == 2FeO42－ + 6Cl－ + 16H+ 甲装置铜丝附近溶液变红

42 O2 + 2H2O + 4e－ == 4OH－ 电极反应为_______________________________；乙装置中石墨(1)为_____极 (填“正”、“负”、“阴”或“阳”)，乙装置中与铜丝相连石墨电极上发生的反应式为： ___________________， 产物常用： ___________________ 检验，反应的离子方程 式为： _____________________， 现象为：_______。 阴 2Cl－ － 2e－ == Cl2 湿润淀粉碘化钾试纸 Cl2 + 2I－ == 2Cl－ + I2 变蓝

43 解析： (1)若一段时间后，两电极质量相差12 g，消耗负极0. 1 mol Fe，同时正极生成0. 1 mol Cu，导线中通过0
解析： (1)若一段时间后，两电极质量相差12 g，消耗负极0.1 mol Fe，同时正极生成0.1 mol Cu，导线中通过0.2 mol电子。 (2)其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，由于NH4+水解，NH4+ + H2O NH3·H2O + H+，所以NH4Cl溶液显酸性，石墨电极上H+得到电子，电极反应式为2H+ + 2e－== H2↑；铁电极反应为Fe－2e－ == Fe2+，用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，离子方程式为2Fe2+ + Cl2== 2Fe3+ + 2Cl－

44 解析：然后滴加几滴硫氰化钾溶液，由于存在Fe3+，所以溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，如果原因是+3价铁被氧化为FeO42－，则该反应的离子方程式为：
2Fe3+ + 3Cl2 + 8H2O == FeO42－ + 6Cl－ + 16H+。 (3)如图其他条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n形，则甲池为原电池， 铁电极反应为：Fe－2e－== Fe2+， 铜电极反应为：O2+ 2H2O + 4e－ == 4OH－；

45 解析：乙池为电解池，石墨电极为阳极，电极反应为2Cl－－ 2e－ == Cl2↑，石墨(1)电极为阴极，电极反应为Cu2+ + 2e－ ==Cu；所以一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，溶液变红，乙装置中石墨电极产物可以用湿润淀粉碘化钾试纸检验，反应的离子方程式为Cl2 + 2I－ == 2Cl－ + I2，反应后试纸变蓝。

46 高考题欣赏

47 A 1.（2012·福建9）.将右图所示实验装置的 K 闭合，下列判断正确的是 A.Cu 电极上发生还原反应
B.电子沿 Zn→a→b→Cu 路径流动 C.片刻后甲池中c(SO42－)增大 D.片刻后可观察到滤纸b点变红色 解：K闭合时，Zn为负极，铜片为正极构成原电池，使得a为阴极，b为阳极，电解饱和硫酸钠溶液。A项：正确。B项：在电解池中电子不能流入电解质溶液中，错误；C项：甲池中硫酸根离子没有放电，所以浓度不变。错误；D项：b为阳极，OH－放电，使得b附近溶液显酸性，不能使试纸变红，错误。

48 2.（2012·四川11）一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH3CH2OH – 4e－ + H2O ＝ CH3COOH + 4H+。下列有关说法正确的是
A．检测时，电解质溶液中的H+向负极移动 B．若有0.4mol电子转移，则在标况下消耗4.48L氧气 C．电池反应的化学方程式为： CH3CH2OH + O2＝CH3COOH + H2O D．正极上发生的反应为：O2 + 4e－ + 2H2O ＝ 4OH－ C 解：该燃料电池的电极反应正极为：O2 + 4e－ + 4H+ ＝ 2H2O，负极为：CH3CH2OH－4e– + H2O ＝CH3COOH + 4H+。电解质溶液中的H+应向正极移动，A不正确，根据正极反应式，若有0.4 mol的电子转移，消耗氧气为0.1mol，则在标准状况下体积时22.4L，B不正确；将电极反应式叠加的：CH3CH2OH + O2＝CH3COOH + H2O ，C正确；酸性电池不可能得到OH– ，正极反应应该是：4H+ +O2 + 4e– ＝ 2H2O，D项错误。

49 3．（2012·大纲版11） ①②③④ 四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池 ，①②相连时，外电路电流从②流向① ；①③相连时，③为正极，②④相连时，②有气泡逸出 ；③④相连时，③的质量减少，据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是 A.①③②④ B. ①③④② C. ③④②① D. ③①②④ 解析：由题意知：①②③④ 四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池 ，①②相连时，外电路电流从②流向①，则①大于②；①③相连时，③为正极，则①大于③；②④相连时②有气泡逸出，则④大于②；③④相连时，③的质量减少，则③大于④，因此这四种金属活动性由大到小的顺序是①③④②。 答案：B

50 点拨：原电池正负极的判断（从原电池反应的实质角度确定）：
①由两极的相对活泼性确定：相对活泼性较强的金属为负极，一般地，负极材料与电解质溶液要能发生反应。 ②由电极变化情况确定：某一电极不断溶解或质量不断减少，该电极发生氧化反应，则此电极为负极；若某一电极上有气体产生、电极的质量不断增加或不变，该电极发生还原反应，则此电极为正极，燃料电池除外。 点评：本题考查了原电池的两极反应，电子流向、电流流向以及金属活动性的判断问题。

51 4.（2012·山东13）下列与金属腐蚀有关的说法正确的是
B 海水 图a Fe 稀盐酸 图c Pt Zn 图d NH4Cl 糊状物 碳棒 MnO2 图b Cu Cu、Zn 合金 N M 解析：图a中，铁棒发生化学腐蚀，靠近低端的部分与氧气接触少，腐蚀程度轻，A项错误；图b中开关由M置于N，Cu－Zn作正极，腐蚀速率减小，B对；图C中接通开关时Zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在Pt上放出，C项错误；图d中干电池放电时MnO2发生还原反应，体现还原性，D项错误。 A.图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 B.图b中，开关由M改置于N时，Cu－Zn合金的腐蚀速率减小 C.图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大 D.图d中，Zn－MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的

52 5.（2011·安徽11）某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，现断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表指针偏转，下列有关描述正确的是
A. 断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为： 2H+ + 2Cl－ Cl2↑+ H2↑ B. 断开K2，闭合K1时， 石墨电极附近溶液变红 C. 断开K1，闭合K2时， 铜电极上的电极反应 为：Cl2 + 2e－ ＝ 2Cl－ D. 断开K1，闭合K2时， 石墨电极作正极 D

53 解析：断开K2，闭合K1时，装置为电解池，两极均有气泡产生，表明石墨为阳极，铜为阴极，若铜为阳极则铜溶解，反应为：
2Cl－+ 2H2O H2↑+2OH－+Cl2↑，因此石墨电极处产生Cl2，在铜电极处产生H2，附近水的电离平衡被破坏使c(OH－)＞c(2H+)，溶液变红，两极产生的气体收集在装置中，可作断开K1，闭合K2时的反应物质，故A、B两项均错误；断开K1，闭合K2时为原电池反应，铜电极为负极，发生氧化反应为：H2－2e－ + 2OH－ == 2H2O，而石墨为正极，发生还原反应，电极反应为：Cl2+2e－＝2Cl－，C故项错误，D项正确。 答案：D