专题训练(五) 电化学原理及应用
电化学方法 原理与应用
电化学方法原理与应用电化学方法是一种通过在电化学池中进行电荷转移反应来实现物质分析、合成和处理的方法。
其基本原理是利用电极与溶液之间的电化学反应来实现物质的转化和测量。
下面将介绍电化学方法的原理和应用。
原理：电化学方法基于电化学反应的产物与电荷转移速率之间的关系。
在电化学池中，通过施加外加电势，使溶液中的化学物质发生氧化还原反应。
这些氧化还原反应可以通过测量电流或电势来定量分析物质的浓度。
电化学方法根据其测量结果的方式分为电流法和电位法。
电流法是通过测量反应过程中通过电极的电流来分析溶液中的物质。
当物质发生氧化还原反应时，产生的电子通过电极外部电路流动，形成电流。
根据法拉第定律，电荷转移的速率与电流成正比，因此通过测量电流大小可以得到物质的浓度。
电位法是通过测量电极与溶液之间的电势差来分析溶液中的物质。
在电化学池中，通过施加外加电势，使电极上的化学物质发生氧化还原反应。
根据液体-固体界面的电位差（电位）与物质浓度之间的关系（尼氏方程），可以通过测量电势来获得物质的浓度。
应用：电化学方法广泛应用于许多领域，包括环境分析、食品安全、药物研发、材料科学等。
在环境分析中，电化学方法可以用于测量水体中的重金属离子、有机物污染物和溶解氧等。
通过测量水体中的电荷转移反应，可以评估水体的污染程度和处理效果。
在食品安全领域，电化学方法可以用于检测食品中的添加剂和污染物。
例如，可以通过测量食品中的氧化还原反应，快速检测食品中的硫代氨基酸、抗氧化剂和大肠杆菌等。
在药物研发中，电化学方法可以用于测定药物的浓度和分子结构。
通过测量药物的氧化还原反应，可以评估药物的稳定性、活性和毒性。
在材料科学中，电化学方法可以用于合成和修饰材料的表面。
通过控制电池中的电荷转移过程，可以实现金属离子的沉积和析出，从而改变材料的化学性质和结构。
总之，电化学方法是一种重要的分析技术，可以用于快速、灵敏和准确地分析和处理化学物质。
它在许多领域的应用有着广阔的前景。
2023届高考化学专项小练电化学原理及其应用
电化学原理及其应用1．（河北省衡水中学2021届高三联考）高氯酸钾是一种强氧化剂和分析试剂，易溶于水。
以氯化钠为原料制备高氯酸钾的一种流程如图所示。
下列说法错误的是A．“电解”过程中阴极生成气体的主要成分为H2B．“高温分解”反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3：1C．本实验条件下，KClO4在水中的溶解度比NaClO4小D．“转化”过程所得副产物也可在上述流程中循环利用【答案】BClO-，阴极是氢离子得到电子生【解析】惰性电极电解氯化钠溶液，结合流程，阳极是氯离子失电子生成3成氢气，NaClO3固体加热高温分解得到NaClO4，然后加入KCl溶液转化得到KClO4，以此解答。
惰性电极电ClO-，阴极是氢离子得到电子生成氢气，故A正确；解氯化钠溶液，结合流程，阳极是氯离子失电子生成3氯酸钠受热分解的化学方程式 4NaClO3=高温3NaClO4+NaCl，该反应是歧化反应，从生成物判断氧化剂和还原剂的物质的量之比，n（氧化剂）：n（还原剂）=n（还原产物）：n（氧化产物）=n（NaCl）：n（NaClO4）=1:3，故B错误；反应NaClO4+KCl=KClO4（结晶）+NaCl能够发生，即在NaClO4溶液中加入KCl，可得到KClO4晶体，依据复分解反应的条件可知：KClO4在水中的溶解度比NaClO4小，故C正确；“转化”过程所得副产物中有NaCl，可在上述流程中循环利用，故D正确；故选B。
2．（河北省衡水中学2021届高三联考）以Ag/AgCl作参比电极的原电池装置可用于测定空气中氯气的含量，其工作原理示意图如图所示。
下列说法错误的是A．采用多孔铂电极可增大电极与电解质溶液和气体的接触面积B．正极的电极反应式为Cl2+2e-=2C1-C．外电路中通过0.02 mol e-时，负极区溶液质量减少0.71 gD．空气中氯气含量可通过一定时间内电流表读数变化和空气流速计算【答案】C【解析】由电池总反应为2Ag+Cl2═2AgCl可知，Ag失电子作负极失电子，氯气在正极上得电子生成氯离子。
专项15 电化学原理及其应用(新高考专用)(3月期)(解析版)
备战2023年高考化学阶段性新题精选专项特训（新高考专用）专项15 电化学原理及其应用1．（2023春·重庆沙坪坝·高三重庆一中校考阶段练习）盐酸羟胺()2NH OH HCl ⋅主要用作还原剂和定影剂。
以外排烟气中的x NO 以及2H 、盐酸为原料通过电化学方法一步制备盐酸羟胺的装置示意图如下。
下列说法错误的是A ．制备总反应方程式为x 2222NO (2x 1)H 2HCl 2NH OH HCl+(2x 2)H O +++=⋅-B ．该电化学装置中的离子交换膜最好选择质子交换膜C ．制备过程中，Pt 电极所在极室溶液的pH 基本保持不变D ．每生成1mol 盐酸羟胺，电路中转移电子的物质的量：n(e )=3mol - 【答案】D【详解】A ．根据x NO 以及2H 、盐酸为原料制备盐酸羟胺， 制备总反应方程式为x 2222NO (2x 1)H 2HCl 2NH OH HCl+(2x 2)H O +++=⋅-，故A 正确；B ．根据电极反应，左边氢气失去电子变为氢离子，右边x NO 变为3NH OH +需要不断消耗氢离子，因此该电化学装置中的离子交换膜最好选择质子交换膜，氢离子从左边不断移动到右边，故B 正确；C ．制备过程中，Pt 电极为负极，氢气失去电子变为氢离子，氢离子穿过交换膜进入到右室，转移多少电子，生成多少氢离子，就会向右移动多少氢离子，因此Pt 电极所在极室溶液的pH 几乎不变，故C 正确；D ．根据总反应方程式x 2222NO (2x 1)H 2HCl 2NH OH HCl+(2x 2)H O +++=⋅-，生成2mol ，转移(4x+2)mol 电子，则每生成1mol 盐酸羟胺，电路中转移电子的物质的量：n(e )=(2x+1)mol -，故D 错误。
综上所述，答案为D 。
2．（2023·安徽宿州·统考一模）我国科学家设计了一种CO 2捕获和利用一体化装置，利用含3NO -的废水和CO 2制备甲酸铵(HCOONH 4)其原理过程示意图如下。
电化学方法原理和应用
电化学方法原理和应用
电化学方法是一种通过电化学现象来研究物质的方法。
其原理基于物质在电解质溶液中的电离和电荷转移过程，通过测量电流、电势和电荷等参数来研究物质的化学性质和电化学反应动力学。
电化学方法有多种应用，在化学、材料科学、能源、环境保护等领域具有重要地位。
以下是一些主要的应用：
1. 电镀：通过电解质溶液中的电流，使金属离子在电极上还原形成金属层，从而实现电镀过程。
电化学方法在电镀工艺的控制和优化方面发挥着重要作用，能够改善金属镀层的质量和性能。
2. 腐蚀研究：电化学方法可用于研究金属在腐蚀介质中的电极反应和腐蚀过程。
通过测量电位和电流等参数，可以评估金属的腐蚀倾向性，并制定腐蚀控制措施。
3. 能源储存：电化学方法在燃料电池、锂离子电池等能源储存和转换装置中得到广泛应用。
通过电势和电流的测量，可以评估电池的性能和效率，并指导电池材料的设计和优化。
4. 电化学分析：电化学方法可以通过测量电流和电势来确定物质的化学成分和浓度。
常见的电化学分析方法包括电位滴定、极谱法和循环伏安法等，广泛应用于环境监测、食品检测等领域。
5. 电催化：电化学方法在催化反应中具有重要作用。
通过施加外加电势，可以调控反应动力学和选择性，提高催化反应的效率和选择性。
总之，电化学方法是一种重要的实验手段，具有广泛的应用领域。
通过电化学方法的研究，可以对物质的电化学性质、化学反应动力学和催化机理等进行深入理解，为化学和材料科学的发展提供有力支持。
电化学原理方法与应用
电化学原理方法与应用电化学是研究电子在化学反应中的转移和反应过程的学科。
它的原理方法和应用领域非常广泛，涵盖了能源、环境、材料科学等多个领域。
本文将介绍电化学的基本原理、常用方法以及其在各个领域中的应用。
一、电化学的基本原理电化学的基本原理建立在电荷转移的概念上。
在电化学反应中，电子会在电极表面进行转移，形成氧化和还原两个半反应。
同时，离子也会在电解质溶液中进行迁移。
这个过程是通过电压或电流来促进的。
常见的电化学反应包括腐蚀、电解、电池和电解质溶液的导电等。
二、常用的电化学方法1. 循环伏安法：循环伏安法是研究电化学反应动力学的重要手段。
通过在电极上施加连续变化的电位，可以得到电流-电压曲线，从而揭示反应的机理和动力学参数。
2. 电化学阻抗谱法：电化学阻抗谱法通过测量交流电位和电流之间的相位差和振幅，得到电化学系统的阻抗谱。
通过分析阻抗谱，可以得到电解质溶液的电导率、电极反应速率等信息。
3. 原位电化学扫描探针显微镜：原位电化学扫描探针显微镜（SECM）是一种结合了电化学和显微镜技术的方法。
它可以在原位观察电极表面的反应过程，并通过扫描探针的移动来测量电位、电流等参数。
4. 旋转圆盘电极法：旋转圆盘电极法是研究电极反应速率的一种方法。
通过将电极固定在旋转器上，控制旋转速度和电位，可以得到电流与旋转速度之间的关系，从而计算出电极反应的速率常数。
三、电化学在不同领域的应用1. 能源领域：电化学在能源领域有着广泛的应用，如燃料电池、锂离子电池和太阳能电池等。
这些应用利用电化学反应将化学能转化为电能，实现能源的高效利用。
2. 环境领域：电化学在环境领域中主要用于废水处理和大气污染控制。
电化学氧化和电化学还原技术可以有效降解有机污染物，并去除废水中的重金属离子。
3. 材料科学：电化学在材料科学中的应用主要集中在电化学沉积、阳极氧化和电化学腐蚀等方面。
这些方法可以制备多种功能性材料，并改善材料的表面性能。
4. 生物医学：电化学在生物医学领域的应用包括生物传感、电刺激和组织修复等。
电化学原理及应用试题
题组一：原电池的工作原理1.某原电池的装置如图所示，电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。
下列说法正确的是（）。
A: 正极反应为AgCl+e−═Ag+Cl−B: 放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C: 若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D: 当电路中转移0.01mol时，交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子2.20XX年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。
下列叙述错误的是（）。
A: a为电池的正极B: 电池充电反应为LiMn2O4═Li1−x Mn2O4xLiC: 放电时，a极锂的化合价发生变化D: 放电时，溶液中Li+从b向a迁移3.镍氢电池（NiMH）目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。
NiMH中的M表示储氢金属或合金。
该电池充电过程中的总反应方程式是Ni(OH)2+M═NiOOH+MH。
已知：6NiOOH+NH3+H2O+OH−═6Ni(OH)2+NO2−。
下列说法正确的是（）。
A: NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH+H2O+e−═Ni(OH)2+OH−B: 充电过程中OH−离子从阳极向阴极迁移C: 充电过程中阴极的电极反应式：H2O+M+e−═MH+OH−，H2O中的H被M还原D: NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液4.已知:锂离子电池的总反应为:锂硫电池的总反应为:有关上述两种电池说法正确的是( )A：锂离子电池放电时,Li+向负极迁移B：锂硫电池充电时,锂电极发生还原反应C：理论上两种电池的比能量相同D：图中表示用锂离子电池给锂硫电池充电5.银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故。
根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器漫入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。
下列说法正确的是（）。
A: 处理过程中银器一直保持恒重B: 银器为正极，Ag2S被还原生成单质银C: 该过程中总反应为2Al+3Ag2S═6Ag+Al2S3D: 黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl6.“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。
电化学反应的原理与应用
lay的用法和例句一、Lay的基本含义和用法在英语中，动词"Lay"是指将物体放置在某个位置或表面上的行为。
因此，它通常被用来描述人们将物品放在桌子上、床上或地板上等情境中。
"Lay"是一个及物动词，意味着它需要有一个宾语来接收动作。
与之相对的，"Lie"这个词则是指在水平位置或躺下的动作。
二、Lay和Lie的区别虽然"Lay"和"Lie"有着相似的发音和外观，但它们的含义和用法完全不同，甚至让很多人混淆。
1. "Lay"和"Lie"的含义区别：- "Lay": 通过外力在某个位置放置物体。
- "Lie": 自身以平躺方式存在于某处。
2. "Lay" 和"Lie" 的语法结构区别：- "Ley": 是一个及物动词，需要有一个宾语来接收动作，即主体施加动作于客体。
- "Lie": 是一个不及物动词，不需要宾语。
3. 举例说明：- (Correct) Please lay the book on the desk.（请把书放到桌子上。
）- (Incorrect) Please lie the book on the desk.（请把书躺到桌子上。
）三、Lay的用法和例句1. 描述物体的放置行为：- He laid the newspaper on the table.（他把报纸放在桌子上。
）- She laid the clothes neatly in the cupboard.（她将衣服整齐地放在衣橱里。
）2. 描述动物产下或放置卵的行为：- The hen laid an egg this morning.（母鸡今天早上下了一个蛋。
）- The bird laid its eggs in a nest.（鸟将它的蛋放在一个巢中。
电化学方法原理与应用
电化学方法原理与应用电化学是研究电流在电解质溶液或电解质体系中的传递现象和相关物理化学过程的学科。
电化学方法借助于电流和电势来探测和调控物质的性质和反应过程，广泛应用于分析化学、能源储存与转换、材料科学等领域。
一、电化学方法的基本原理电化学方法基于电子和离子在电解质溶液或电解质体系中的迁移和传递。
电子在金属导体中的传递通过导体的导电性实现，而离子在电解质溶液或电化学电池中的传递通过溶液的离导能力实现。
1. 电解池和电解质溶液电解池由阳极和阴极组成，通过电解质溶液连接。
阳极为电子流出的地方，阴极为电子流入的地方，电解质溶液中的离子在二者之间迁移所形成的离子流，即为电解质溶液的电解过程。
2. 电化学电池电化学电池通常由两个电极和电介质（电解质溶液或电解质）组成。
电化学电池类型包括蓄电池、燃料电池、电解水池等。
电化学电池将化学能转化为电能或者将电能转化为化学能，是电化学方法的核心。
二、电化学方法的应用1. 分析化学电化学方法在分析化学中具有广泛应用。
通过电化学方法，可以测定物质的浓度、电解质的活度、痕量元素的含量等。
常见的分析电化学方法有电位滴定法、电位分析法和电化学交流法等。
2. 能源储存与转换电化学方法在能源储存与转换方面也发挥着重要作用。
例如，通过电化学电池的工作原理，可以实现储能装置如锂离子电池、氢燃料电池等的设计和制备。
此外，电解水制氢、电化学合成燃料等也是电化学方法在能源领域的重要应用。
3. 材料科学电化学方法在材料科学中应用广泛。
通过电化学方法，可以制备功能材料如电致变色材料、电解液、电子陶瓷等。
此外，电化学方法还可用于材料的表征和性能调控，例如腐蚀行为研究、电化学沉积技术等。
4. 电化学合成电化学合成是一种重要的有机合成方法，通过电流作用下的化学反应，实现有机物的合成。
电化学合成可以在温和条件下合成具有特殊结构和性质的化合物，广泛应用于药物合成、有机材料合成等领域。
5. 环境保护电化学方法在环境保护方面也起到积极作用。
电化学方法原理和应用习题答案
电化学方法原理和应用习题答案1. 电化学方法的原理电化学方法是一种利用电化学过程来研究物质性质和进行分析的方法。
它基于物质与电流之间的相互作用，通过测量电流、电势和电荷量等参数来获得与物质性质相关的信息。
电化学方法的原理基于两个基本的电化学过程：电解和电化学反应。
电解是指通过外加电势将电解质溶液中的离子转化为氧化还原反应中的氧化剂和还原剂。
电化学反应是指在电极表面发生的氧化还原反应，通过测量电极电势的变化来了解物质的电化学性质。
2. 电化学方法的应用2.1 电化学分析：电化学分析是利用电化学方法来定量或定性地分析化合物和物质的方法。
常见的电化学分析方法包括电位滴定法、极谱法、电位滴定法等。
这些方法可以广泛应用于环境监测、水质分析、生化分析等领域。
2.2 电化学腐蚀研究：电化学腐蚀研究是通过电化学方法来研究和评估材料在特定环境条件下的腐蚀性能。
它可以帮助我们了解材料在不同环境中的腐蚀行为，并采取措施来延缓或防止材料的腐蚀。
2.3 电化学储能：电化学储能是指利用电化学反应来存储和释放能量的技术。
常见的电化学储能装置包括电池和超级电容器。
电化学储能技术在电动汽车、可再生能源储存、能量回收等领域有着广泛的应用。
2.4 电化学合成：电化学合成是通过电流驱动反应来合成化合物的方法。
它可以用于有机合成、金属粉末的制备等。
电化学合成具有高选择性、高效率等优点，是一种绿色、可持续发展的合成方法。
3. 习题答案3.1 问题1：电解质溶液中是如何进行电解的？电解质溶液中的电解过程可以分为两个步骤：阳极反应和阴极反应。
在阳极处，氧化反应会发生，而在阴极处会进行还原反应。
阳极和阴极之间通过电解质溶液中的离子传递电荷。
3.2 问题2：电极电势的测量原理是什么？电极电势可以通过将电极与参比电极相连，通过测量电势差来确定。
参比电极是一个具有已知电势的电极，它提供了一个稳定的电势参考。
电极与参比电极之间的电势差可以通过测量电流或电势差来确定。
电化学方法原理和应用
电化学方法原理和应用电化学方法是一种利用电化学原理进行分析、检测和研究的方法。
它主要包括电化学分析、电化学合成和电化学腐蚀等方面。
电化学方法在化学、生物、环境等领域有着广泛的应用，具有灵敏度高、选择性好、操作简便等优点，因此备受研究者的青睐。
电化学方法的原理主要基于电化学反应和电化学技术。
电化学反应是指化学反应伴随着电子转移的过程，包括氧化还原反应、电解反应等。
电化学技术则是利用电化学反应来进行分析或合成的技术手段，包括电化学分析、电沉积、电解等。
电化学方法的基本原理是通过电极与被测物质发生电化学反应，测量电化学参数来获得被测物质的信息。
在电化学分析方面，电化学方法可以用于测定物质的浓度、纯度、活性等。
常见的电化学分析方法包括电位滴定、极谱分析、电化学传感器等。
其中，电位滴定是通过测量电极电位的变化来确定被测物质的浓度，具有灵敏度高、准确度好的特点。
极谱分析则是利用电化学技术对被测物质进行定量或定性分析，具有操作简便、快速准确的优点。
电化学传感器则是利用电化学原理制成的传感器，可以实现对溶液中各种离子、分子的快速准确检测，被广泛应用于环境监测、生物医学等领域。
在电化学合成方面，电化学方法可以用于合成各种化合物、材料。
电化学合成是指利用电化学技术进行合成反应的过程，包括电沉积、电解等。
电沉积是指利用电流在电极上沉积物质的过程，可以用于金属镀覆、合金制备等。
电解则是指利用电流在电解槽中进行化学反应的过程，可以用于氧气、氢气等气体的制备，也可以用于有机物的电化学合成。
在电化学腐蚀方面，电化学方法可以用于研究材料的腐蚀行为、腐蚀机理等。
电化学腐蚀是指在电化学条件下材料与介质发生的腐蚀现象，包括金属腐蚀、缓蚀剂研究等。
电化学方法可以通过测量腐蚀电流、极化曲线等参数来研究材料的腐蚀性能，为材料的防腐蚀提供理论基础。
总之，电化学方法是一种重要的分析、合成和研究手段，具有广泛的应用前景。
随着电化学原理的深入研究和电化学技术的不断发展，电化学方法将在化学、生物、环境等领域发挥越来越重要的作用。
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专题训练(五)电化学原理及应用时间：45分钟分值：100分一、选择题(每小题5分，共50分)1．(2013·唐山一模)下列叙述正确的是()A．铜、铁和FeCl3溶液形成的原电池，铜极放出氢气B．电解硫酸钠溶液就是电解水，电解后溶液pH升高C．铁锅生锈的正极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应为：2H＋＋2e－===H2↑解析A选项，铜极发生反应Fe3＋＋e－===Fe2＋，错误；B选项，电解硫酸钠溶液就是电解水，电解后溶液pH不变，错误；D选项，工业上电解饱和食盐水的阳极反应为：2Cl－－2e－===Cl2↑，错误。
答案 C2．(2013·潍坊模拟)如图所示，a、b是两根石墨棒。
下列叙述正确的是()A．a是正极，发生还原反应B．b是阳极，发生氧化反应C．稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变D．往滤纸上滴加酚酞试液，a极附近颜色变红解析a是阳极，发生氧化反应；b是阴极，发生还原反应；在反应过程中，硫酸根离子没有参与反应，因此稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变；往滤纸上滴加酚酞试液，b极附近颜色变红。
答案 C3．(2013·江西联考)下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间有无因果关系的判断都正确的是()解析用锌和足量稀硫酸制取氢气时加入硫酸铜溶液，可以形成原电池，加快制取氢气的速度，选项A错误；用Mg－Al－NaOH构成原电池，Al与NaOH溶液反应，Al作负极，选项B错误；石墨的化学性质稳定且导电性好，所以石墨常作电解池的电极，选项C正确；MgCl2是离子化合物，电解熔融的MgCl2制取金属镁，选项D错误。
答案 C4．(2013·沈阳模拟)下列关于如图所示装置的叙述中正确的是() A．电流由铁钉经过导线流向石墨棒B．该装置是一个简易的电解饱和食盐水的装置C．石墨棒上发生的电极反应为：2H＋＋2e－===H2↑D．石墨棒上发生的电极反应为：2H2O＋O2＋4e－===4OH－解析题图装置是一个原电池装置，B错；铁钉为负极，电流由石墨棒经过导线流向铁钉，A错；中性条件下，铁发生吸氧腐蚀，石墨棒上发生的电极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，C错，D正确。
答案 D5．(2013·洛阳模拟)碱性锌锰干电池是生活中应用最广泛的电池，下列说法中不正确的是()A．该电池正极反应式为：MnO2＋H2O＋e－===MnO(OH)＋OH－B．电池工作时负极pH一定降低C．用该电池作电源精炼铜，纯铜与锌连接D．用该电池作电源电解硫酸铜溶液，负极溶解6.5 g锌，阴极一定析出6.4 g铜解析碱性锌锰干电池正极反应为：MnO2＋H2O＋e－===MnO(OH)＋OH－，负极反应为：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，用该电池作电源电解硫酸铜溶液，负极溶解6.5 g锌，转移电子0.2 mol，如果溶液中铜离子的物质的量大于或等于0.1 mol，则析出铜6.4 g，如果小于0.1 mol，则析出铜小于6.5 g，D错误。
答案 D6．(2012·山东卷)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()A．图①中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B．图②中，开关由M改置于N时，Cu-Zn合金的腐蚀速率减小C．图③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④中，Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的解析A项，图①中，铁棒发生电化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻，错误；B项，图②中开关置于M时，Cu-Zn合金作负极，由M改置于N时，Cu-Zn合金作正极，腐蚀速率减小，正确；C项，图③中接通开关时Zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在Pt极上放出，错误；D项，图④中Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由Zn的还原作用引起的，错误。
答案 B7．(2013·金华十校联考)工业上采用的一种污水处理方法如下：保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3。
Fe(OH)3具有吸附性，可吸附污物而沉积下来，有净化水的作用。
某科研小组用该原理处理污水，设计的装置如图所示。
下列说法正确的是()A．为了增加污水的导电能力，应向污水中加入适量的H2SO4溶液B．甲装置中Fe电极的反应为Fe－3e－===Fe3＋C．为了使燃料电池乙长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时，循环的物质A为CO2D．当乙装置中有1.6 g CH4参加反应时，C电极理论上生成气体的体积在标准状况下为4.48 L解析A选项加入硫酸，不利于Fe(OH)3的生成，错误；B选项Fe电极的反应为Fe－2e－===Fe2＋，错误；D选项1.6 g CH4参加反应，转移0.8 mol电子，则C电极理论上生成0.4 mol H2，在标准状况下为8.96 L，错误。
答案 C8．(2013·荆州质检)空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC)，RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。
RFC的工作原理如图所示。
下列有关说法正确的是() A．当有0.1 mol电子转移时，a电极产生2.24 L H2B．b电极上发生的电极反应式为4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－C．c电极上进行还原反应，B池中的H＋可以通过隔膜进入A池D．d电极上发生的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O解析由图知，右边为氢氧燃料电池，左边为电解池。
A项，a极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，转移0.1 mol电子时，在标准状况下产生1.12 L氢气，A项错误；B项，b电极与电源正极相连，是阳极，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，B项错误；C项，c电极上发生还原反应，说明该电极为正极，阳离子向正极移动，即H＋进入A池，C项正确；D项，气体X是H2，d电极上发生的电极反应式为2H2－4e－===4H＋，D项错误。
答案 C9．(2013·陕西质检)如图所示为直流电源，为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，为电镀槽。
接通电路后发现上的c点显红色。
为实现铁上镀锌，接通后，使c、d两点短路。
下列叙述不正确的是() A．a为直流电源的正极B．c极发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑C．f极为锌板D．e极发生氧化反应解析c点显红色说明该处有OH－生成，则c点同时有氢气生成，发生还原反应，连接电源的负极，因此b为负极，a为正极，由此可知A、B 项正确；铁上镀锌，则铁为阴极，连接电源负极，故f极为铁板，锌为阳极，故e极为锌板，发生氧化反应，由此可知C项错误，D项正确。
答案 C10．(2013·南昌一模)如图所示，用铁棒和石墨棒作电极电解1 L 1 mol/L 的食盐水，下列有关说法正确的是()A．电键K与N连接，铁棒被保护而免受腐蚀B．电键K与N连接，正极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑C．电键K与M连接，当两极共产生标准状况下气体33.6 L时，理论上生成1 mol NaOHD．电键K与M连接，将石墨棒换成铜棒，就可实现在铁棒上镀铜解析电键K与N连接构成原电池，铁为负极，失电子，逐渐被腐蚀，正极为氧气得电子，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，A项、B项错；电键K与M连接构成电解池，因为溶液中只有1 mol NaCl，所以电解开始阶段是电解NaCl溶液，NaCl耗尽后，电解的是水，因此阴极和阳极先分别生成氢气和氯气，后又分别生成氢气和氧气，分析得知溶液中的钠元素完全转化为NaOH，故生成的NaOH为1 mol，C项正确；电键K与M连接，石墨棒改为铜棒时，阳极Cu失电子，变为Cu2＋，但Cu2＋与阴极生成的OH－结合生成Cu(OH)2沉淀，不能实现铁棒镀铜的目的，D项错。
答案 C二、填空题(共50分)11．(13分)(2013·重庆卷)化学在环境保护中起着十分重要的作用。
催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
(1)催化反硝化法中，H2能将NO－3还原为N2。
25 ℃时，反应进行10 min，溶液的pH由7变为12。
①N2的结构式为________。
②上述反应离子方程式为________________，其平均反应速率v(NO－3)为________mol·L－1·min－1。
③还原过程中可生成中间产物NO－2，写出3种促进NO－2水解的方法__________________________。
(2)电化学降解NO－3的原理如图所示。
①电源正极为________(填“A”或“B”)，阴极反应式为____________。
②若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左－Δm 右)为________g 。
解析 (1)①N 2分子中，两个氮原子以三个共用电子对相结合。
②反应物是H 2和NO －3，已知生成物之一是N 2，根据溶液pH 的变化可知另一种生成物是OH －，根据氧化还原反应规律及质量守恒可知还有一种生成物是H 2O ，v (NO －3)＝v (OH －)≈10－2 mol·L －110 min＝0.001 mol·L －1·min －1。
③升高温度、稀释均可促进水解；NO －2水解方程式为NO －2＋H 2O HNO 2＋OH －，加酸可中和OH －，使水解平衡正向移动；加入水解呈酸性的盐，如NH ＋4、Fe 3＋等也可促进水解。
(2)①与直流电源B 相连的电极上，NO －3变为N 2，发生了还原反应，因此B 是电源的负极，A 是电源的正极。
根据得失电子守恒和电荷守恒、元素守恒可写出阴极反应式为2NO －3＋6H 2O ＋10e －===N 2↑＋12OH －。
②阳极反应式为10H 2O －20e －===20H ＋＋5O 2↑，阴极反应式为4NO －3＋12H 2O ＋20e －===2N 2↑＋24OH －。
电解过程中，若转移20 mol电子，阳极20 mol H ＋通过交换膜移向阴极，则阳极质量减少20 mol ×1 g/mol ＋5 mol ×32 g/mol ＝180 g ；阴极质量减少2 mol ×28 g/mol －20 g ＝36 g 。
即当通过20 mol 电子时，两极质量变化差Δm 左－Δm 右＝180 g －36 g ＝144 g ，显然，当转移2 mol 电子时，膜两侧电解液的质量变化差为14.4 g 。
答案 (1)①N ≡N ②2NO －3＋5H 2=====催化剂N 2＋2OH －＋4H 2O 0.001 ③加酸，升高温度，加水 (2)①A 2NO －3＋6H 2O ＋10e －===N 2↑＋12OH － ②14.412．(12分)(2013·荆州质检)如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。