易错点16 电极反应式的写法-2022-2023学年高二化学期末复习易错归纳与巩固（人教版2019选择性必修1）（学生版）

易错点16电极反应式的写法易错题【01】普通原电池这种电池往往是以我们学过的一些基础的氧化还原反应为基础。负极往往是活泼金属，如Mg、Al、Fe等，则负极反应一般由负极金属失去电子变成金属阳离子。如Mg-2e-=Mg2+，Cu-2e-=Cu2+，Fe-2e-=Fe2+，注意不能写成Fe-3e-=Fe3+。Al失电子后变为Al3+，但碱性介质中，Al3+将继续和OH-反应，电极反应式中要注意写上该反应。如Mg-Al-NaOH溶液构成的电池，负极反应式应写成Al-3e-+4OH-=AlO2—+2H2O。正极反应有以下几种情况：（1）电解质溶液是不活泼金属的盐溶液，此时正极反应一般为溶液中的不活泼金属阳离子(如Ag+、Cu2+、Hg2+)得到电子生成相应的金属单质。（2）电解质溶液中含强氧化性金属阳离子如Fe3+，此时正极反应一般是Fe3++e-=Fe2+，不能写为Fe3++3e-=Fe。（3)电解质是非氧化性酸如稀盐酸、稀硫酸，此时正极反应为2H++2e-=H2↑。（4）电解质是活泼金属的盐溶液，如NaCl、K2SO4、NaNO3等，此时应由溶液中的O2得电子，而不是水中的H+得电子。在原电池中，水中的H+很少得电子。（5）电解质是氧化性酸如浓、稀硝酸。此时，若是稀硝酸，正极反应为NO3—+3e-+4H+=NO↑+2H2O；若是浓硝酸，正极反应为NO3—+e-+2H+=NO2↑+H2O。(书写时，得电子数目=化合价降低的值×原子个数；抓住O守恒，多余的O结合H+变成水)易错题【02】燃料电池（1）氢氧燃料电池：负极正极（2）有机物燃料电池负极的电极反应式书写规律①有机物中碳元素的化合价用平均价态，根据H(+1)、O(-2)，正、负化合价代数和为0进行计算。化合价升高的数值表示一个碳原子失去电子的数目，失电子总数=化合价变化值×碳原子个数。 ②有机物被氧化到+4价的碳的化合物，若是酸性、熔融氧化物或碳酸盐介质，则被氧化成CO2；若是碱性介质，则CO2继续反应生成CO32—或HCO32—。如葡萄糖燃料电池。C6H12O6中碳元素为0价，升高到+4价，化合价升高了4，1个碳原子失去4个电子，1个葡萄糖分子中共有6个碳原子，共失去24个电子。若是碱性介质，则电极反应式为C6H12O6-24e-+OH-=CO32—+H2O，根据碳守恒，CO32—前面配6，根据电荷守恒，OH-前面配36，根据H守恒，H2O前面配24，检查O是否守恒。即可得到电极反应式为C6H12O6-24e-+36OH-=6CO32—+24H2O。若是酸性介质，则被氧化成CO2，CO2中多余的O由H2O来提供，则C6H12O6-24e-+H2O=6CO2+H+，根据O守恒，H2O前面配6，根据电荷守恒，H+前面配24，检查H是否守恒。即可得到电极反应式为C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2↑+24H+。若是熔融金属氧化物介质，则被氧化成CO2，CO2中多余的O由O2-来提供，则C6H12O6-24e-+O2-=6CO2+H2O，根据电荷守恒，O2-前面配12，根据H守恒，H2O前面配6，检查O是否守恒。即可得到电极反应式为C6H12O6-24e-+12O2-=6CO2↑+6H2O。（3）其他燃料电池：N2H4-H2O2燃料电池正极一般是H2O2得电子，H2O2得电子后的还原产物在酸性介质中为水，在碱性介质中为OH-。因而正极的电极反式应为H2O2+2e-+2H+=2H2O或H2O2+2e-=2OH-。负极的反应式可以仿照有机物燃料电池负极反应式来书写。N2H4中N为-2价，它的化合价一般升高到0价，转化为N2，化合价升高了2，表示一个N原子失去2e-，N2H4中有2个N，一共失去4e-，N2H4中的H在酸性介质中变为H+，在碱性介质中结合OH-变为H2O，所以负极的电极反应式为N2H4-4e-=N2↑+4H+或N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O。易错题【03】电解池总反应方程式的书写(1)用惰性电极电解某些溶液时(如饱和食盐水、AgNO3溶液等)，当电解液中H+或OH-放电时，在电极反应式中直接写2H++2e-=H2↑或4OH--4e-=2H2O+O2↑，但在总反应式中一定要写成H2O，当H+放电时生成H2同时生成OH-，当OH-放电时生成O2同时生成H+。(2)阳极材料不同，总反应方程式可能不同。如(3)还要注意电解质溶液中未参与放电的离子是否可与放电后生成的离子发生反应。如 (4)要注意电解质是溶液还是熔融状态如典例分析例1、(1)LiFePO4是一种新型动力锂电池的电极材料。下图为某LiFePO4电池充、放电时正极局部放大示意图，写出该电池放电时的正极反应式：　　　　　　　　　　。(2)以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如下图所示，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y，则该电极反应式为　　　　　　　　　　　　。(3)Al-Ag2O2电池可用作水下动力电源，其原理如下图所示。该电池的负极反应式为　　　　。例2、(1)据报道以二氧化碳为原料采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料，其原理如图1所示。电解时其中b极上生成乙烯的电极反应式为　　　　　　　　。 图1(2)利用电解原理可将NO还原为N2，装置见图2，高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质，金属钯薄膜作电极。钯电极A为　　极，电极反应式为　。图2　　　　　图3(3)脱去冶金工业排放烟气中SO2的方法有多种。离子膜电解法：利用硫酸钠溶液吸收SO2，再用惰性电极电解。将阴极区溶液导出，经过滤分离硫黄后，可循环吸收利用，装置如图3所示，则阴极的电极反应式为　　　　　　　　　　，阳极产生气体的化学式为　　　　。1．电化学在现代生活、生产和科学技术的发展中发挥着越来越重要的作用。(1)图1是利用燃料电池工作原理处理某酸性废水的示意图。b电极的电极反应式为_______。(2)和是主要大气污染物，图2是同时吸收和的示意图。 ①a是直流电源的_______极(填“正”或“负”。)②阳极的电极反应式为_______。③当均为NO时，吸收池中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的之比为_______。(3)图3是甲醇()燃料电池的工作原理示意图。①该电池工作时，燃料电池负极的电极反应式为_______。②若用该电池电解精炼铜，氧气放电电极应接_______(填“纯铜”或“粗铜”。)(4)图4是高铁酸钾电池的模拟实验装置(已知：放电时，石墨电极附近有红褐色浑浊)。①该电池放电时，正极的电极反应式为_______。②盐桥中盛有饱和溶液，此盐桥中向_______|(填“左”或“右”移动)。(5)如图所示，装置甲为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置乙实现铁棒上镀铜。 ①b处电极上的反应是_______；②电镀结束后，装置甲中溶液的pH_______(填“变大”“变小”或“不变”)。2．I.某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理，形成如下问题(显示的电极均为石墨)。(1)图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是_______(填化学式)，U形管_______(填“左”或“右”)边的溶液变红。(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分NaClO，则c应为电源的_______极；该发生器中反应的总离子方程式为_______。II.混合动力车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低油耗；刹车或下坡时，电池处于充电状态。混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图： (3)其总反应式为H2＋2NiOOH2Ni(OH)2.根据所给信息判断，混合动力车刹车或下坡时，发生了_______(填“原电池”或“电解池”)反应，乙电极的电极反应式为_______。3．某兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题，当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转(电解质溶液均足量)。回答下列问题：(1)装置A是___________池，电极名称为___________。(2)装置B中电极的电极反应式为___________。(3)若利用装置C在铁质钥匙上镀铜，则电极N为___________，X可为___________。(4)若装置C中M、N电极均为石墨电极，X为，该装置中总反应的离子方程式为___________。(5)当装置B中电极质量改变时，装置A中生成气体的物质的量为___________。4．电解法制取Fe(OH)2，由于Fe(OH)2易被氧化，实验室很难用亚铁盐与烧碱反应得白色纯净的Fe(OH)2沉淀，用如图所示电解实验，来探究能否制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀，两电极的材料分别为石墨和铁。 (1)a电极材料应是_______；b电极的电极反应式是_______。(2)电解液c可以是(填编号)_______。A．纯水B．NaOH溶液C．Na2SO4D．CuCl2溶液(3)d为苯，其作用是_______，在加入苯之前，对c溶液应作简单处理：_______。可否用其他试剂来代替苯？_______。(4)为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是_______A．改用稀硫酸作电解液B．适当增大电源的电压C．适当减小两电极间的距离D．适当降低电解液的浓度(5)若换为Na2SO4溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解，除了电极上看到气体，另一明显现象为_______。5．图甲为甲烷燃料电池，图乙是在铜钥匙上镀银，图丙是电解精炼铜(粗铜中只含银、铜和锌)，请回答下列问题：(1)甲图中a极发生_______反应(填“氧化”、“还原”)，电极反应式为_______。电解质溶液中从_______极移向_______极(填“a、b”)，b极区碱性_______(填“增强”、“减弱”)。(2)丙中A电极上发生的电极反应有_______、_______。溶液中_______(填“变大”、“变小”或“不变”。)(3)乙图中阴极上发生的电极反应式为_______。溶液中 _______(填“变大”、“变小”或“不变”。)(4)如果利用甲电池给铅蓄电池充电，阳极的电极反应式为_______。(已知铅蓄电池的工作原理为：)6．某化学活动小组利用如图甲装置对原电池进行探究，请回答以下问题(其中盐桥为含有饱和KCl溶液的琼脂)：(1)甲装置Zn极做_______(填“正极”或“负极”)，当装置中指针发生偏转时，盐桥中的K+移向_______烧杯(填“A”或“B”)，Cu极上出现的现象是_______。电池总反应离子方程式为_______。(2)乙装置是将甲的盐桥换成了铜导线，也发现电流计指针同样发生偏转。对于乙中产生电流的原因：①有同学认为：ZnSO4溶液有酸性(溶液水解产生硫酸)，Zn、Cu为电极，H2SO4溶液为电解质溶液而构成了原电池。如观点正确，则烧杯B中铜片为_______(填写电极名称)，B中另一电极的电极反应式为_______。 ②另有同学认为：是溶液中溶解的氧气作氧化剂，使得Zn、Cu之间形成原电池。如观点正确，那么原电池的正极反应式为_______。(3)若用惰性电极电解200mL2mol•L-1的CuSO4溶液，若阳极产生112mL(标况下)的气体，此时溶液中H+浓度为_______(不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入_______(填字母序号)。A．Cu　　　B．CuO　　　C．Cu(OH)2　　　　D．CuCO37．电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：(1)二氧化氯()为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取的新工艺如图所示：①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取。产生的电极应连接电源的___________(填“正极”或“负极”)，对应的电极反应式为___________。②a极区___________(填“增大”“减小”或“不变”)。③图中应使用___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。(2)电解溶液制备。①工业上，通常以软锰矿(主要成分是)与的混合物在铁坩埚(熔融池)中混合均匀，小火加热至熔融，即可得到绿色的，化学方程式为___________。②用镍片作阳极(镍不参与反应)，铁板为阴极，电解溶液可制备。上述过程用流程图表示如下： 则阳极的电极反应式为___________；该工艺流程中循环利用的物质是___________。(3)电解硝酸工业的尾气可制备，其工作原理如图所示：①阴极的电极反应式为___________。②将电解生成的全部转化为，则通入的与实际参加反应的的物质的量之比至少为___________。8．回答下列问题(1)原电池是把_______能转化为_______能的装置(2)有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图所示，电池正极的电极反应式是_______，A是_______。(3)利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度，其装置如图所示。该电池中O2-可以在固体介质NASICON(固溶体)内自由移动，工作时O2-的移动方向_______(填“从a到b”或“从b到a”)，负极发生反应的物质是_______，该电极电极反应式为_______。 9．载人航天工程对科学研究及太空资源开发具有重要意义，其发展水平是衡量一个国家综合国力的重要指标。中国正在逐步建立自己的载人空间站“天宫”，神舟十三号载人飞船在北京时间2021年10月16日0时23分点火发射，又一次正式踏上飞向浩渺星辰的征途。(1)氢氧燃料电池（构造示意图如图）单位质量输出电能较高，反应生成的水可作为航天员的饮用水，氧气可以作为备用氧源供给航天员呼吸。①判断极为电池的________极，发生________反应，向_______（填“”或“”）极作定向移动。②电极的电极反应式为______。(2)“神舟”飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为，其负极的电极反应式为________。当负极消耗时，正极产生的物质的量为________。该电池在使用过程中，电解质溶液中的物质的量浓度______（填“增大”、“减小”或“不变”）。10．人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。以下各种电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面，请根据题中提供的信息填空：(1)铁、铜、铝是生活中使用广泛的金属，溶液常用于腐蚀印刷电路铜板，若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为_______，正极反应式为_______。(2)将铝片和铜片用导线相连，一组插入浓硝酸中，一组插入烧碱溶液中，分别形成了原电池，在这两个原电池中，负极分别为_______。 A．铝片、铜片            B．铜片、铝片C．铝片、铝片          D．铜片、铜片写出插入烧碱溶液中形成原电池的负极反应式：_______。(3)某原电池装置如下图所示，电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl，当电路中转移amole-时，交换膜左侧溶液中约减少_______mol离子。交换膜右侧溶液中c(HCl)_______(填“>”“＜”或“=”)1mol·L-1(忽略溶液体积变化)。(4)一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂，KOH溶液作电解质溶液。负极反应式为_______，正极反应式为_______。11．燃料电池是一种将燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置。(1)以多孔铂为电极，如图甲装置中A、B口分别通入和构成乙醇燃料电池，则b电极是___________(填“正极”或“负极”)，该电池的负极的电极反应式为___________。 (2)科学家研究了转化温室气体的方法，利用图乙所示装置可以将转化为气体燃料，该电池负极反应式为___________，工作时的总反应式为___________。(3)绿色电源“二甲醚-氧气燃料电池”的工作原理如图丙所示。①氧气应从c处通入，发生的电极反应式为___________；②二甲醚()应从b处加入，电极X上发生的电极反应式为___________；③电池在放电过程中，电极X周围溶液的___________(填“增大”“减小”或“不变”)。12．载人航天工程对科学研究及太空资源开发具有重要意义，其发展水平是衡量一个国家综合国力的重要指标。中国正在逐步建立自己的载人空间站“天宫”，神舟十三号载人飞船在北京时间10月16日0时23分点火发射，又一次正式踏上飞向浩渺星辰的征途。(1)氢氧燃料电池(构造示意图如图)单位质量输出电能较高，反应生成的水可作为航天员的饮用水，氧气可以作为备用氧源供给航天员呼吸。由此判断X极为电池的_______极，OH-向_______(填“正”或“负”)极作定向移动，Y极的电极反应式为_______。(2)在宇宙飞船或潜艇中，还可利用氢氧燃料电池所产生的水作为饮用水，今欲得常温下1L水，则电池内电子转移的物质的量约为_______mol(保留整数)(3)“神舟”飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。①飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将_______能转化为电能，除供给飞船使用外，多余部分用镉镍蓄电池储存起来。其工作原理为：Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，充电时，阳极的电极反应式为_______；当飞船运行到地影区时，镉镍蓄电池开始为飞船供电，此时负极附近溶液的碱性_______(填“增大”“减小”或“不变”)。②紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2，其负极的电极反应式为_______。13．填空。(1)KIO3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。 ①写出电解时阴极的电极反应式：___________。②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为___________，其迁移方向是___________。(2)电解Na2CO3溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为___________，阴极产生的物质A的化学式为___________。14．【变式探究】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___________________________________________。 15．我国科学家最近发明了一种电池，电解质为、和KOH，由a和b两种离子交换膜隔开，形成A、B、C三个电解质溶液区域，结构示意图如下：回答下列问题：(1)电池中，Zn为_______极，B区域的电解质为_______(填“”“”或“KOH”)。(2)电池反应的离子方程式为_______。(3)阳离子交换膜为图中的_______(填“a”或“b”)膜。16．电化学在科技、生产、社会和生活的各个发面都发挥着重要的作用。(1)图中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择_______(填字母)。这种防止金属材料腐蚀的方法叫做_______。a.金块         b.锌板         c.铜板          d.钠块(2)氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺，节能超过30%，在此工艺中，物料传输和转化关系如图。(电极均为石墨电极)①写出A装置中发生反应的离子反应方程式：_______。 ②写出燃料电池B中的负极的电极反应：_______；分析比较图示中a%与b%的大小：a%_______b%(填“>”“<”或“=”)；燃料电池B中的离子交换膜为_______离子交换膜。(3)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，工作原理如图所示：NiO电极上的电极反应式为_______。参考答案例1、(1)Li++FePO4+e-=LiFePO4(2)NO2+NCO32—-e-=N2O5(3)Al-3e-+4OH-=AlO2—+2H2O【解析】(1)原电池放电时，正极上Li+得电子，电极反应式为Li++FePO4+e-=LiFePO4。(2)因为石墨电极Ⅱ上通入的O2得电子，故在石墨电极Ⅰ上NO2失电子，与迁移过来的NO32—结合生成+5价N的氧化物N2O5，电极反应式为NO2+NCO32—-e-=N2O5。(3)该电池中铝为负极，失去电子，结合溶液中的OH-，最终生成AlO2—。例2、(1)2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O(2)阴　2NO+4H++4e-=N2+2H2O(3)SO2+4H++4e-=S↓+2H2O(或H2SO3+4H++4e-=S↓+3H2O)　O2【解析】(1)b电极与电源的负极相连为阴极，该极通入了CO2，故在该电极上CO2得电子后结合迁移过来的H+生成乙烯，电极反应式为2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O。(2)因为A电极上NO得电子后结合进入的H+生成N2，故A电极为阴极，电极反应式为2NO+4H++4e-=N2+2H2O。(3)由于阴极生成了硫黄，则在阴极上SO2得电子后结合H+生成单质硫的同时生成了H2O，电极反应式为SO2+4H++4e-=S↓+2H2O；在阳极上只能OH-失电子生成O2，故产生的气体为O2。1．(1)O2+4e-+4H+=2H2O(2)    负    SO2-2e-+2H2O=+4H+    1:1(3)    CH3OH＋8OH-－6e－=CO＋6H2O    粗铜(4)        右(5)    O2+2H2O+4e-=4OH-    变小【详解】（1）由图可知，原电池中阳离子向正极运动，b极为正极，氧气得到电子发生还原反应，O2+4e-+4H+=2H2O；（2）①左室中发生还原反应生成，则为阴极室，a是直流电源的负极； ②阳极的二氧化硫失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，电极反应式为SO2-2e-+2H2O=+4H+；③吸收池中发生还原反应为氧化剂，发生氧化反应为还原剂；当均为NO时，由电子守恒可知，，则氧化剂与还原剂的物质的之比为1:1；（3）①该电池工作时，燃料电池种甲醇发生氧化反应生成碳酸根离子和水，为负极，电极反应式为CH3OH＋8OH-－6e－=CO＋6H2O；②若用该电池电解精炼铜，氧气放电电极为正极，应接电解池的阳极，故接粗铜；（4）①已知：放电时，石墨电极附近有红褐色浑浊，则说明高铁酸钾发生还原反应生成三价铁，为正极，电极反应式为；②由①分析可知，锌电极为负极，原电池中阴离子向负极移动，则此盐桥中向右移动；（5）①装置甲为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置乙实现铁棒上镀铜，则乙中铜为阳极，连接b为正极，甲烷燃料电池中氧气发生还原反应为正极，b处电极上的反应是O2+2H2O+4e-=4OH-；②装置甲中总反应为甲醇和氧气、氢氧化钾生成碳酸钾和水，反应后溶液的碱性变弱，pH变小。2．(1)    H2    右(2)    负    Cl-＋H2OClO-+H2↑(3)    电解池    Ni(OH)2＋OH--e-=NiOOH＋H2O【详解】（1）图1中，根据电子流向知，左边电极是电解池阳极、右边电极是电解池阴极，阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气，所以a气球中气体是氯气、b气球中的气体是氢气，同时阴极附近有NaOH生成，溶液呈碱性，无色酚酞遇碱变红色，所以U形管右边溶液变红色；故答案为：H2；右；（2）利用图2制作一种环保型消毒液发生器，阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气同时阴极有NaOH生成，氯气和氢氧化钠反应生成NaClO，次氯酸钠具有与漂白性，为了使反应更充分，则下边电极生成氯气、上边电极附近有NaOH生成，上边电极生成氢气，为阴极，则c为负极、d为正极；其电池反应式为Cl-＋H2OClO-+H2↑； 故答案为：负；Cl-＋H2OClO-+H2↑；（3）混合动力车刹车或下坡时，是电解池的工作原理，电解池中的甲电极是阴极，乙为阳极发生氧化反应，电极反应式为Ni(OH)2＋OH--e-=NiOOH＋H2O故答案为：电解池；Ni(OH)2＋OH--e-=NiOOH＋H2O。3．(1)    电解    正极(2)Pb-2e-+SO=PbSO4(3)    纯铜    CuSO4溶液或CuCl2溶液(4)2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑(5)0.2【详解】根据装置图，B装置图为电池，装置A和C为电解池，PbO2具有强氧化性，作正极，电极反应式为PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O，Pb为负极，电极反应式为Pb-2e-+SO=PbSO4，M为阴极，N为阳极，Cu为阳极，Pt为阴极，据此分析；（1）根据上述分析，装置A为电解池；PbO2电极名称为正极；故答案为电解；正极；（2）Pb为负极，电极反应式为Pb-2e-+SO=PbSO4；故答案为Pb-2e-+SO=PbSO4；（3）电镀时，镀层金属作阳极，镀件为阴极，即M极材料镀件，即M为钥匙，N极材料为纯铜，X为CuSO4溶液或CuCl2溶液；故答案为纯铜；CuSO4溶液或CuCl2溶液；（4）M、N电极均为石墨电极，X为NaCl，该装置为电解饱和食盐水，总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑；故答案为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑；（5）PbO2电极反应式为PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O，PbO2电极质量改变64g时，转移电子物质的量2mol，则电极质量改变12.8g时，转移电子物质的量为0.4mol，Pt为阴极，电极反应式为2H++2e-=H2↑，Cu为阳极，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，根据得失电子数目守恒，生成氢气的物质的量为0.2mol；故答案为0.2。4．(1)    铁    2H2O+2e-=2OH-+H2↑(2)BC(3)    隔绝空气    加热煮沸    煤油等密度小于水且与水分层的试剂(4)BC (5)白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色【详解】（1）a为阳极，发生反应Fe-2e-=Fe2+，则a材料为铁；b极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑。（2）A.纯水导电性弱，不可；B.NaOH可以；C.Na2SO4溶液可以；D.若为CuCl2溶液，则b极Cu2++2e-=Cu，不可以；选BC。（3）苯的作用为隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被氧化；可对C进行煮沸除去溶解氧；可用煤油等密度小于水且与水分层的试剂。（4）A.若用硫酸，则无法生成氢氧化亚铁；B.增大电压和C减小电极距离可加快反应；D.降低浓度减小了导电性，不能加快反应；故选BC。（5）反接电源，发生反应2H2O2H2↑+O2↑，氧气可以氧化氢氧化亚铁，故现象为白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。5．(1)    氧化        b    a    增强(2)    Zn-2e-=Zn2+    Cu-2e-=Cu2+    变小(3)    Ag++e-=Ag    不变(4)【详解】由题可知，甲为甲烷燃料电池，属于原电池，则甲烷为负极，氧气为正极，则与正极相连接的银电极为阳极，与负极相连接的B电极为阴极，则待镀金属为阴极，A电极为阳极。图乙是在铜钥匙上镀银，图丙是电解精炼铜，所以A电极为粗铜，B电极为纯铜，据此解答。（1）由分析可知，甲图中a极为负极，发生氧化反应，电极反应式为：；原电池中阴离子移向负极，则电解质溶液中从b极移向a极，b极氧气得到电子变为氢氧根，碱性增强；故答案为：氧化；；b；a；增强。（2）丙中A电极为粗铜，只含银、铜和锌，则A极上发生的电极反应有：Zn-2e-=Zn2+、Cu-2e-=Cu2+；由于阳极锌和铜均失去电子，而阴极只有铜离子得到电子，所以溶液中变小；故答案为：Zn-2e-=Zn2+、Cu-2e-=Cu2+；变小。（3）乙图中阴极上银离子得到电子生成银单质，发生的电极反应式为：Ag++e-=Ag；阳极银单质失去电子生成银离子，阴极银离子得到电子生成银单质，所以溶液中 不变；故答案为：Ag++e-=Ag；不变。（4）根据铅蓄电池的总反应：可得，充电时阳极的电极方程式为：；故答案为：。6．(1)    负极    B    铜极上有红色固体析出    Zn+Cu2+=Zn2++Cu(2)    阴极    Cu-2e-=Cu2+    (3)    0.1mol/L    BD【详解】（1）甲装置为原电池，由于Zn活泼性比Cu强，所以Zn为负极，Cu为正极。根据原电池“同性相吸”，则甲装置中指针发生偏转时，盐桥中的K+移向负电荷较多的正极即K+向B烧杯移动。负极上是Zn失去电子变为Zn2+进入溶液，正极上是溶液中是Cu2+得到电子变为单质Cu，故Cu极上出现的现象是有红色固体析出，电池总反应离子方程式为Zn+Cu2+=Zn2++Cu；（2）①有同学认为：ZnSO4溶液有酸性(溶液水解产生硫酸)，Zn、Cu为电极，H2SO4溶液为电解质溶液而构成了原电池。如观点正确，则由于锌和稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌，可知铜为正极，A为原电池，则B为电解池。在烧杯B中铜片为阴极，B中另一电极为阳极，该电极上是铜失去电子变为铜离子，其电极反应是式为Cu-2e-=Cu2+；②另有同学认为：是溶液中溶解的氧气作氧化剂，使得Zn、Cu之间形成原电池。如观点正确，那么原电池的正极上是溶解在溶液的氧气得到电子变为OH-，其电极反应式为；（3）是用惰性电极电解200mL2mol•L-1硫酸铜溶液，发生的总反应为，阳电极产生112mL(标准状况)气体为O2，其物质的量为n(O2)=，同一闭合回路中电子转移数目相等，则此时消耗Cu2+的物质的量为n(Cu)=2n(O2)=0.01mol，由于200mL2mol•L-1硫酸铜溶液中含有Cu2+的物质的量n(Cu2+)=2mol/L×0.2L=0.4mol＞0.01mol，说明Cu2+未完全参加反应，而有剩余，故在b电极上只有Cu2+放电生成Cu，转移电子的物质的量n(e-)=2n(Cu2+)=0.02mol，溶液中生成H+物质的量n(H+)=n(e-)=0.02mol，则溶液中H+的浓度； 在此电解过程中对于CuSO4溶液，每反应消耗2个Cu2+原子，就损失2个O原子变为O2逸出，相当于损失一个CuO，为了使CuSO4溶液恢复原浓度，应加入CuO，由CuCO3+H2SO4=CuSO4+CO2↑+H2O，相当于加CuO，所以也可以加入CuCO3；而Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O，除增加溶质外，还增加了水，因此不能加入Cu(OH)2。故合理选项是BD。7．(1)    正极        增大    阳(2)            (3)        1：4【详解】（1）由图可知，b电极为电解池的阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化氯气体和氢离子，电极反应式为，a电极为电解池的阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为，阳极区钠离子通过阳离子交换膜进入阴极区；①由分析可知，b电极为电解池的阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化氯气体和氢离子，电极反应式为，故答案为：；②由分析可知，a电极为电解池的阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为，由电极反应式可知，阴极附近溶液pH增大，故答案为：增大；③由分析可知，电解池工作时，阳极区钠离子通过阳离子交换膜进入阴极区，故答案为：阳；（2）由图可知，熔融池中发生的反应为二氧化锰、氢氧化钾和氧气在加热条件下发生反应生成锰酸钾和水，反应生成的锰酸钾在阳极室中电离出的锰酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成高锰酸根离子，阴极室中水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，钾离子通过阳离子交换膜进入阴极室，在阴极室制得氢氧化钾溶液，氢氧化钾溶液经蒸发得到氢氧化钾固体，氢氧化钾固体可以进入熔融室循环使用； ①由分析可知，熔融池中发生的反应为二氧化锰、氢氧化钾和氧气在加热条件下发生反应生成锰酸钾和水，反应的化学方程式为，故答案为：；②由分析可知，阳极室中电锰酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成高锰酸根离子，电极反应式为；阴极室制得氢氧化钾溶液经蒸发得到氢氧化钾固体，氢氧化钾固体可以进入熔融室循环使用，故答案为：；KOH；（3）由图可知，阴极室中一氧化氮在酸性条件下在阴极得到电子发生还原反应生成铵根离子，电极反应式为；阳极室中一氧化氮在水分子作用下在阳极失去电子发生氧化反应生成硝酸根离子和氢离子，电极反应式为向产品室中通入氨气与氢离子反应生成铵根离子，从而得到高浓度的硝酸铵溶液；①由分析可知，阴极室中一氧化氮在酸性条件下在阴极得到电子发生还原反应生成铵根离子，电极反应式为，故答案为：；②由分析可知，阴极室中一氧化氮在酸性条件下在阴极得到电子发生还原反应生成铵根离子，阳极室中一氧化氮在水分子作用下在阳极失去电子发生氧化反应生成硝酸根离子和氢离子，由得失电子数目守恒可知，阴极消耗3mol一氧化氮和6mol氢离子，阳极消耗5mol一氧化氮，生成4mol氢离子，则电解过程中生成的2mol氢离子需消耗2mol氨气，所以通入氨气和反应一氧化氮的物质的量为2mol：(5mol+3mol)=1：4，故答案为：1：4。8．(1)    化学能    电能(2)    N2+8H++6e-=2NH    NH4Cl(3)    b到a    CO    CO-2e-+O2-=CO2【解析】（1）原电池是把化学能转化为电能的装置；（2）由图可知，该装置的总反应是合成氨的反应，氢气失去电子，在负极发生氧化反应，氮气得到电子，在正极发生还原反应，那么正极的电极反应式为；N2+8H++6e-=2NH，氨气与HCl反应生成NH4Cl，因此电解质是NH4Cl；（3）电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，电子由负极流向正极，因此O2-由电极b向电极a移动，电子由电极a通过传感器流向电极b；该装置中CO为燃料，在负极(即a极)通入，失电子发生氧化反应，电极反应式为：CO-2e-+O2-=CO2。 9．(1)    负    氧化    X    (2)        2    增大【解析】（1）氢氧燃料电池为原电池，如图所示X极失去电子发生氧化反应为原电池的负极；OH-为阴离子，向原电池的负极移动；Y电极为原电池的正极，发生得电子的还原反应，O2+4e-+2H2O=4OH-；（2）原电池的负极会发生失电子的氧化反应，根据电池总反应可得负极的电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；正极反应式为Ag2O+H2O=2Ag+2OH-,当负极消耗时，转移2mol电子，正极产生的物质的量为2mol；该电池在使用过程中，电解质溶液中的物质的量不变，但是溶质水表现为消耗，故其浓度增大。10．(1)    Cu    Fe3++e-=Fe2+(2)    B    (3)    2a    >(4)        O2+2H2O+4e-=4OH-【解析】（1）氯化铁溶液与铜发生氧化还原反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，原电池的负极失电子化合价升高、正极得电子化合价降低，因此若将此反应设计成原电池，则负极所用电极材料为Cu，正极反应式为：Fe3++e-=Fe2+，故答案为：Cu；Fe3++e-=Fe2+；（2）将铝片和铜片用导线相连，插入浓硝酸中形成原电池，常温下，铝遇浓硝酸钝化，所以铜作负极；将铝片和铜片用导线相连，插入烧碱溶液中，铝能和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，铜不和氢氧化钠溶液反应，因此铝作负极，故选B；插入烧碱溶液中形成原电池的负极为铝，铝在负极上发生氧化反应，负极反应式为：，故答案为：B；；（3）负极反应式为：Ag-e-+Cl-=AgCl，原电池工作时，电路中转移amole-，负极消耗amolCl-，形成闭合回路移向正极的n(H+)=amol，所以负极区即交换膜交换膜左侧溶液中约减少2amol离子；正极区电极反应为Cl2+2e-=2Cl-，生成n(HCl)=amol，所以交换膜右侧溶液c(HCl)增大，即交换膜右侧溶液c(HCl)>1mol/L，故答案为：2a；>；（4）以肼(N2H4)为液体燃料的原电池，通入N2H4的一极为负极，负极上N2H4 失去电子发生氧化反应，电极反应式为；通入空气的一极为正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：；O2+2H2O+4e-=4OH-。11．(1)正极    (2)    (3)        不变【解析】（1）B口处通入氧气，氧气得到电子发生还原反应，为电源正极；该电池的负极的电极反应为乙醇在碱性条件下失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，；（2）由图可知，M极水生成氧气，发生氧化反应为电源负极，电极反应式为；该电池N极二氧化碳发生还原反应生成水和一氧化碳，为电源正极，故电池总反应为二氧化碳生成氧气和一氧化碳：；（3）①氧气应从c处通入，氧气得到电子，发生还原反应生成水，发生的电极反应式为；②二甲醚()应从b处加入，在X极上失去电子，发生氧化反应生成二氧化碳，电极X上发生的电极反应式为；③由②分析可知，电池在放电过程中，电极X周围溶液中氢离子通过质子交换膜扩散到电极Y，氢离子浓度不变，pH不变。12．(1)    负    负    O2＋2H2O＋4e-=4OH-(2)111(3)    太阳    Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O    减小    Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2【解析】（1）根据电子流向可知，X电极是电子流出的一极，由此判断X极为电池的负极，原电池中阴离子向负极移动，则OH-向负极作定向移动，Y极是正极，氧气得到电子，电极反应式为O2＋2H2O＋4e-=4OH-，故答案：负；负；O2＋2H2O＋4e-=4OH-；（2）1L水质量为，物质的量为 ；氢氧燃料电池总反应式为，每生成一个水分子，转移2个电子，故生成1L水，电子转移的物质的量约为，故答案：111；（3）①飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将太阳能转化为电能；其工作原理为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，充电时相当于是电解池，阳极Ni失去电子，其电极反应式为Ni(OH)2－e-+OH-=NiOOH+H2O；当飞船运行到地影区时，镉镍蓄电池开始为飞船供电，此时相当于是原电池，Cd失去电子结合氢氧根离子生成Cd(OH)2，因此负极附近溶液的碱性减小，故答案：太阳；Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O；减小；②紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2，其负极是Zn失去电子，其电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，故答案：紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2，其负极是Zn失去电子，其电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，故答案：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。13．(1)    2H2O+2e-=2OH-+H2↑    K+    由a到b(2)    4+2H2O-4e-=4+O2↑    H2【解析】(1)①电解时，阴极水电离出的氢离子得电子生成氢气，阴极的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑。②溶液中的阳离子主要是钾离子，电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为K+，通电时，阳离子向阴极移动，所以其迁移方向是由a到b；(2)根据图示可知，阳极生成碳酸氢钠和氧气，阳极的电极反应式为4+2H2O-4e-=4+O2↑，阴极氢离子得电子生成氢气，产生的物质A的化学式为H2。14．(1)2H2O－4e－===O2↑＋4H＋    阳极室的H＋穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2－穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2    PO43－    H2PO2－或H3PO2被氧化【详解】(1)阳极为水电离出的OH－放电，电极反应式为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋。(2)产品室可得到H3PO2的原因是：阳极室中的H＋穿过阳膜进入产品室，原料室中的H2PO2－穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2。(3)若阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，由于H2PO2－和H3PO2中P的价态较低、具有较强的还原性，则在阳极区H2PO2－或H3PO2 会发生氧化反应生成磷酸根离子，故生成物中会混有PO43－。15．（1）负；(2)（3）a【详解】(1)根据图示可知，Zn失去电子变成，与溶液中的结合形成，所以Zn电极为负极；A区域的电解质为KOH，B区域的电解质为，C区域的电解质为，故答案为：负；；(2)负极的电极反应式为，正极的电极反应式为，总反应的离子方程式为，故答案为：；(3)A区域中，发生反应变为，为了维持溶液呈电中性，多余的通过离子交换膜进入B区域，因此a膜为阳离子交换膜，故答案为：a。16．(1)    b    牺牲阳极的阴极保护法(2)            <    阳(3)NO+O2--2e-=NO2【详解】（1）图中，为了减缓海水对钢间门A的腐蚀，A作正极，B作负极，故B比A活泼，金、铜比铁活泼性差，钠性质活泼与水反应，Zn比铁活泼，形成原电池，Fe作正极被保护，材料B可以选择锌，这种防止金属材料腐蚀的方法叫做牺牲阳极的阴极保护法。（2）)A装置中发生反应的离子反应方程式为：；燃料电池B中，氢气做负极，在碱性环境中，负极的电极反应为：；A装置中生成的气体为氢气和氯气，B为燃料电池，因此Y为氢气，B的右区由氧气和水反应生成，根据离子电荷平衡，有Na+通过离子膜从左区进入右区，故图示中a%与b%的大小：a%<b%，燃料电池B中的离子交换膜为阳离子交换膜。（3）根据O2-的迁移方向可判断出NiO为负极，负极反应物为NO，生成物为NO2，因此该电极上的电极反应式为：NO+O2--2e-=NO2。