通過研究近幾年全國各地的高考試題，有關電化學試題仍是2011年高考一大亮點，這充分說明電化學在今后教學中的重要性。但這類試題往往又是學生學習的難點，錯誤率較高。如何解答此類問題，現歸納如下：
【解題策略】
一. 電化學中四個極
正負極是根據物理學上的電極電勢高低而規定的，多用于原電池。正極電極電勢高，是流入電子（外電路）的電極；負極電極電勢低，是流出電子（外電路）的電極。
陰陽極是針對電解池或電鍍池來命名的。陽極是指與電源正極相連，發生氧化反應的電極；陰極是指與電源負極相連，發生還原反應的電極。
二. 電化學中四個池
1. 原電池：化學能轉化為電能的裝置。除燃料電池外，一般由活潑金屬作負極。
2. 電解池：電能轉化為化學能的裝置。
3. 電鍍池：應用電解原理在某些金屬表面鍍上一層新金屬的裝置。通常鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬的物件接電源負極，含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液。
4. 電解精煉池：應用電解原理提純某些金屬的裝置，通常提純的金屬接電源正極，該金屬的純凈固體接電源負極，電解液含有待提純金屬的陽離子。
三. 原電池電極的四種判斷方法
1. 根據構成原電池的電極材料判斷：活潑金屬作負極，較不活潑金屬或導電的非金屬及金屬氧化物作正極。
2. 根據電子流向或電流流向判斷：電子流出或電流流入的電極為負極，反之為正極。
3. 根據電極反應進行判斷：發生氧化反應的為負極，發生還原反應的為正極。也可依據電極附近指示劑（石蕊、酚酞、淀粉試液等）的顯色情況判斷該電極是或
等放電，從而確定正、負極。如用酚酞作指示劑，若電極附近溶液變紅色，說明該電極附近溶液顯堿性，
在該電極附近得電子被還原，該電極為正極。
4. 根據兩極現象判斷：通常溶解或質量減少的一極為負極；質量增加或有氣泡產生的一極為正極。
四. 電解的四種類型
1. 只有溶質發生化學變化：如用惰性電極電解
溶液、
溶液，其電解反應式分別為：
2. 形式上看只有水發生化學變化：如惰性電極電解溶液的電解反應式均為：
3. 溶質、水均發生化學變化：如惰性電極電解溶液、溶液，其電解反應式分別為：
4. 形式上看溶質和水均未發生化學變化：如鐵器上鍍銅，電極反應式分別為：陽極銅棒：，陰極鐵器：。
五. 書寫電極反應的四原則
1. 加減原則：根據得失電子守恒，總反應式為兩個電極反應式之和。若已知一個電極反應式，可用總反應式減去已知的反應式，得另一電極反應式。
2. 共存原則：因為物質得失電子后在不同介質中的存在形式不同，所以電極反應式的書寫必須考慮介質環境。堿性溶液中不可能存在，也不可能有參加反應；當電解質溶液呈酸性時，不可能有參加反應。如甲烷燃料電池以KOH為電解質溶液時：負極反應式：；正極反應式：。
3. 得氧失氧原則：得氧時，在反應物中加（電解質為酸性時）或（電解質溶液為堿性或中性時）；失氧時，在反應物中加（電解質為堿性或中性時）或（電解質為酸性時）。如“鈕扣”電池以KOH為電解質溶液，其電池總反應式為：，負極，根據得氧原則，負極反應式為：；正極，根據失氧原則，正極反應式為：。
4. 中性吸氧反應成堿原則：在中性電解質溶液中，通過金屬吸氧所建立起來的原電池反應，其反應的最后產物是堿。如銀鋅電池、鐵的吸氧腐蝕、以鋁、空氣、海水為材料組成的海水電池等。
【題型解讀】
題型一、電極名稱和電極材料的判斷
例1. 銅片和鋅片用導線連接后插入稀硫酸中，鋅片是（ ）
A. 陰極 B. 正極 C. 陽極 D. 負極
解析：電解池的兩極分別命名為陰、陽極，原電池的兩極分別命名為正、負極。題中裝置構成的是原電池，鋅片失電子作原電池的負極。答案：D
題型二、電極方程式的書寫
例2. 下圖是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極，則下列判斷正確的是（ ）
A. a為負極，b為正極 B. a為陽極，b為陰極
C. 電解過程中，d電極的質量增加 D. 電解過程中，氯離子的濃度不變
解析：根據電流方向可判斷出a為正極，b為負極，c為陽極，d為陰極。用惰性電極電解CuCl2溶液時，兩個電極上發生的反應陽極（c電極）為：，陰極（d電極）為：。答案：C
題型三、廢舊電池的處理方法
例3. 隨著人們生活水平的不斷提高，廢舊電池必須進行集中處理的問題被提到議事日程，其首要原因是（ ）
A. 利用電池外殼的金屬材料
B. 防止電池中的汞、鎘和鉛等重金屬離子對土壤和水體造成污染
C. 不使電池中滲泄的電解液腐蝕其他物品
D. 回收其中的石墨電極
解析：隨著生產的發展和人們生活水平的日益提高，環境污染和環保問題已越來越受到人們的重視，廢舊電池中含有鉛、汞等多種重金屬離子，極易對環境造成污染。答案：B
題型四、利用得失電子守恒進行計算
例4. 室溫下，在實驗室中電解500 mL某0.03 mol/L的NaCl溶液，通電一段時間后溶液的pH從7增加到12時（設電解時溶液的體積變化忽略不計），則陰極產生氣體的體積（標準狀況）和溶液中NaCl的濃度分別為（ ）
A. 112 mL, 0.02 mol/L B. 56 mL, 0.02 mol/L
C. 56 mL, 0.04 mol/L D. 112 mL, 0.04 mol/L
參加反應的NaCl的物質的量為。剩余NaCl的濃度為
，生成的H2為。答案：B
題型五、電化學基礎知識應用
1. 判斷金屬的活動性強弱
例5. X、Y、Z、M代表四種金屬元素，金屬X和Z用導線連接放入稀硫酸中時，X溶解，Z極上有氫氣放出；若電解和共存的溶液時，Y先析出；又知的氧化性強于，則這四種金屬的活動性由強到弱的順序為（ ）
A. X>Z>Y>M B. X>Y>Z>M C. M>Z>X>Y D. X>Z>M>Y
解析：金屬X和Z用導線連接放入稀H2SO4中，形成原電池，X溶解說明金屬活動性X>Z；電解和共存的溶液時，Y先析出，則金屬活動性Z>Y；離子的氧化性越強，其單質的金屬活動性越弱，則金屬活動性Y>M。答案：A
2. 金屬的腐蝕
例6. 家用炒菜鐵鍋用水清洗放置后，常出現紅棕色的銹斑，在此變化過程中不發生的化學反應是（ ）
A.
B.
C.
D.
解析：洗過的鐵鍋在空氣中放置，可發生吸氧腐蝕，負極發生的反應為：，正極發生的反應為：，總反應式為：，而又易被O2氧化為紅褐色的。答案：D
題型6、電子守恒法的應用。
例7、500 mL KNO3和Cu(N03)2的混合溶液中c(NO3－)＝6．0 mol·L－1，用石墨作電極電解此溶液，當通電一段時間后，兩極均收集到22．4 L氣體（標準狀況），假定電解后溶液體積仍為500 mL，下列說法正確的是( )
A.原混合溶液中c(K＋)為1 mol·L－1 B.上述電解過程中共轉移4 mol電子
C.電解得到的Cu的物質的量為0．5 mol D.電解后溶液中c(H＋)為2 mol·L－1
解析：兩極反應為：陰極 Cu2＋+2e－=Cu 2H＋+2e－=H2↑ 陽極：4OH－-4e－=O2↑+2H2O,兩極都收集1mol氣體，由陽極得到轉移電子為4mol，又知生成1molH2轉移電子2mol，根據電子得失守恒，n（Cu2＋）=1mol.再通過離子所帶電荷的守恒,在500 mL KNO3和Cu(N03)2的混合溶液中存在關系：2c(Cu2＋)+c(K＋)=c(NO3-)，可以求出c(K＋)=2 mol·L－1 .電解過程中消耗的n(OH－)=4mol,則溶液中留下4mol的H＋,c(H＋)=8mol·L－1 .
答案：B
例8、如下圖所示，若電解5min時銅電極質量增加2.16g，試回答：
（1）電源電極X名稱為_____________。
（2）pH變化：A___________, B__________, C__________。
（3）通電5 min時，B中共收集224 mL氣體（標況），溶液體積為200 mL。（設電解前后無體積變化）則通電前CuSO4溶液的物質的量濃度為__________。
（4）若A中KCl溶液的體積也是200 mL，電解后，溶液的pH是___________（設前后體積無變化）。
（4）A中陰極2H++2e-=H2↑，H+減少n(H+)=0.02mol，
c(OH-) = ,pH=13。
答案：（1）負極（2）增大；減小；不變（3）0.025 mol/L（4）13。
例9、（1）肼（N2H4）又稱聯氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料。已知在101 kPa時，32.0 g N2H4在氧氣中完全燃燒生成氮氣，放出熱量624 kJ（25℃時），N2H4完全燃燒反應的熱化學方程式是 。
（2）肼—空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質溶液是20%~30%的KOH溶液。
肼—空氣燃料電池放電時：
正極的電極反應式是 。
負極的電極反應式是 。
（3）下圖是一個電化學過程示意圖。
①鋅片上發生的電極反應是 。
②假設使用肼—空氣燃料電池作為本過程中的電源，銅片的質量變化128 g，則肼一空氣燃料電池理論上消耗標標準狀況下的空氣 L（假設空氣中氧氣體積含量為20%）
解析：（1）注意32克N2H4為1mol,注意△H應與方程式的計量數相對應，如N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O（1）；△H=－624 kJ/mol
（2）肼—空氣燃料電池，電解質溶液是KOH溶液。故電極反應為：
（正極）O2+2H2O+4e－=4OH－ ，（負極）N2H4+4OH－－4e－=4H2O+N2↑
（3）①此圖為電解裝置，銅片為陽極，鋅片為陰極。鋅片上發生的電極反應是
Cu2++2e－=Cu
② 銅片減少128g，即轉移電子4 mol 根據O2+2H2O+4e－=4OH－計算得，需要氧氣1 mol,轉化為空氣則需要112 L。
答案：（1）N2H4(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O（1）；△H=－624kJ/mol
（2）O2+2H2O+4e－=4OH－ ； N2H4+4OH－－4e－=4H2O+N2↑
（3）①Cu2++2e－=Cu ②112
選修4第四章《電化學基礎》單元測試題
一、選擇題(本題包括10小題，每小題2分，共20分。每小題只有一個選項符合題意)
1．廢電池的污染引起人們的廣泛重視，廢電池中對環境形成污染的主要物質是( ).
A．鋅 B．汞 C．石墨 D．二氧化錳
2．鎳鎘（Ni—Cd）可充電電池在現代生活中有廣泛應用，它的充放電反應按下式進行：
Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，該電池放電時的負極材料是( ).
A．Cd(OH)2 B．Ni(OH)2 C．Cd D．NiO(OH)
3．將純鋅片和純銅片按圖示方式插入同濃度的稀硫酸中一段時間，以下敘述正確的是( ).
A．兩燒杯中銅片表面均無氣泡產生
B．甲中銅片是正極，乙中銅片是負極
C．兩燒杯中溶液的pH均增大
D．產生氣泡的速度甲比乙慢
4．下列各變化中屬于原電池反應的是( ).
A．在空氣中金屬鋁表面迅速氧化形成保護層
B．鍍鋅鐵表面有劃損時，也能阻止鐵被氧化
C．紅熱的鐵絲與冷水接觸，表面形成藍黑色保護層
D．濃硝酸比稀硝酸更能氧化金屬銅
5．鋼鐵發生吸氧腐蝕時，正極上發生的電極反應是( ).
A. 2H+＋2e－＝H2 B. Fe2+＋2e－＝Fe
B. 2H2O＋O2＋4e－＝4OH－ D. Fe3+＋e－＝Fe2+
6．已知蓄電池在充電時作電解池，放電時作原電池。鉛蓄電池上有兩個接線柱，一個接線柱旁標有“+”，另一個接線柱旁標有“—”。關于標有“+”的接線柱，下列說法中正確的是( ).
A．充電時作陽極，放電時作負極 B．充電時作陽極，放電時作正極
C．充電時作陰極，放電時作負極 D．充電時作陰極，放電時作正極
7．pH＝a的某電解質溶液中，插入兩支惰性電極通直流電一段時間后，溶液的pH ＞ a，則該電解質可能是( ).
A．NaOH B．H2SO4 C．AgNO3 D．Na2SO4
8．下列關于實驗現象的描述不正確的是( ).
A．把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現氣泡
B．用鋅片做陽極，鐵片做陰極，電解氯化鋅溶液，鐵片表面出現一層鋅
C．把銅片插入三氯化鐵溶液中，在銅片表面出現一層鐵
D．把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速率加快
9．把分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁的三個電解槽串聯，在一定條件下通電一段時間后，析出鉀、鎂、鋁的物質的量之比為( ).
A．1︰2︰3 B．3︰2︰1 C．6︰3︰1 D．6︰3︰2
10．下列描述中，不符合生產實際的是( ).
A．電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵作陽極 B．電解法精煉粗銅，用純銅作陰極
C．電解飽和食鹽水制燒堿，用涂鎳碳鋼網作陰極 D．在鍍件上電鍍鋅，用鋅作陽極
二．選擇題（本題包括10小題，每小題4分，共40分。每小題有一個或兩個選項符合題意。若正確答案包括一個選項，多選時，該題為0分；若正確答案包括兩個選項，只選一個且正確得2分，選兩個且都正確得4分，但只選錯一個，該小題就為0分）
11．某可充電的鋰離子電池以LiMn2O4為正極，嵌入鋰的碳材料為負極，含Li+導電固體為電解質。放電時的電池反應為：Li+LiMn2O4==Li2Mn2O4。下列說法正確的是( ).
A．放電時，LiMn2O4發生還原反應 B．放電時，正極反應為：Li++LiMn2O4+e-==Li2Mn2O4
C．充電時，LiMn2O4發生氧化反應 D．充電時，陽極反應為：Li++e-==Li
12．有一合金由X、Y、Z、W四種金屬組成，若將合金放入鹽酸中只有Z、Y能溶解；若將合金置于潮濕空氣中，表面只出現Z的化合物；若將該合金做陽極，用X鹽溶液作電解液，通電時四種金屬都以離子形式進入溶液中，但在陰極上只析出X。這四種金屬的活動性順序是( ).
A．Y＞Z＞W＞X B．Z＞Y＞W＞X
C．W＞Z＞Y＞X D．X＞Y＞Z＞W
13．化學用語是學習化學的重要工具，下列用來表示物質變化的化學用語中，正確的是( ).
A．電解飽和食鹽水時，陽極的電極反應式為：2Cl－ －2e－ Cl2 ↑
B．氫氧燃料電池的負極反應式：O2 + 2H2O + 4e- 4OH－
C．粗銅精煉時，與電源正極相連的是純銅，電極反應式為：Cu －2e－ Cu2+
D．鋼鐵發生電化學腐蝕的正極反應式：Fe－2e－ Fe2+
14．關于電解NaCl水溶液，下列敘述正確的是( ).
A． 若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液呈無色
B．若在陽極附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色
C．電解時在陽極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉
D．電解一段時間后，將全部電解液轉移到燒杯中，充分攪拌后溶液呈中性
15．當電解質溶液為氫氧化鉀水溶液的氫氧燃料電池電解飽和碳酸鈉溶液一段時間，假設電解時溫度不變且用惰性電極，下列說法正確的是( ).
A．當電池負極消耗mg氣體時，電解池陽極同時有mg氣體生成
B．電池的正極反應式為：O2 + 2H2O + 4e— ＝ 4OH—
C．電解后c(Na2CO3)不變，且溶液中有晶體析出
D．電池中c(KOH)不變；電解池中溶液pH變大
16．據報道，最近摩托羅拉公司研發了一種由甲醇和氧氣以及強堿做電解質溶液的新型手機電池，電量可達現在使用的鎳氫電池或鋰電池的十倍，可連續使用一個月才充一次電。其電池反應為：
2CH3OH + 3O2 + 4OH— 2CO32— + 6H2O，則下列說法錯誤的是( ).
Ａ．放電時CH3OH參與反應的電極為正極 Ｂ．充電時電解質溶液的pH逐漸增大
Ｃ．放電時負極的電極反應為：CH3OH－6e－＋8OH－ ＝ CO32— + 6H2O
Ｄ．充電時每生成1 mol CH3OH轉移6 mol電子
17．下圖為直流電源，為浸透飽和氯化鈉溶液和酚酞試液的濾紙，為電鍍槽．接通電路后發現上的c點顯紅色．為實現鐵上鍍鋅，接通后，使c、d兩點短路．下列敘述正確的是( ).
B．c極發生的反應為2H＋＋2e－＝H2↑
C．f電極為鋅板
D．e極發生氧化反應
18．某混合溶液中只含有兩種溶質NaCl和H2SO4，且n(NaCl)︰n(H2SO4)=3︰1。若以石墨電極電解該溶液，下列推斷中不正確的是( ).
A．陰極產物為H2
B．陽極先析出Cl2，后析出O2
C．電解液的pH不斷增大，最終大于7
D．整個電解的過程實質是電解水
19．通以相等的電量，分別電解等濃度的硝酸銀和硝酸亞汞（亞汞的化合價為＋1）溶液，若被還原的硝酸銀和硝酸亞汞的物質的量之比n(硝酸銀)︰n(硝酸亞汞)＝2︰1，則下列表述正確的是( ).
A．在兩個陰極上得到的銀和汞的物質的量之比n(銀)︰n(汞)＝2︰1
B．在兩個陽極上得到的產物的物質的量不相等
C．硝酸亞汞的化學式為HgNO3
D． 硝酸亞汞的化學式為Hg2(NO3)2
20．TiO2在光照射下可使水分解：2H2O 2H2↑＋O2↑，該過程類似植物的光合作用。右圖是光照射下TiO2分解水的裝置示意圖。下列敘述正確的是( ).
A．該裝置可以將光能轉化為電能，同時也能轉化為化學能
B．鉑電極上發生的反應為：2H＋＋2e－＝H2↑
C．該裝置工作時，電流由TiO2電極經R流向鉑電極
D．該裝置工作時，TiO2電極附近溶液的pH變大
第二部分 非選擇題（共60分）
三、（本小題包括2小題，共30分）
21．（10分）將潔凈的金屬片Fe、Zn 、A、B 分別與Cu用導線連結浸在合適的電解質溶液里。實驗并記錄電壓指針的移動方向和電壓表的讀數如下表所示：
金屬 | 電子流動方向 | 電壓/V |
Fe | Fe → Cu | +0.78 |
Zn | Zn → Cu | +1.10 |
A | Cu → A | －0.15 |
B | B → Cu | +0.3 |
根據以上實驗記錄，完成以下填空：
（1）構成兩電極的金屬活動性相差越大，電壓表的讀數越 （填“大”、“小”）。Zn、A、B三種金屬活動性由強到弱的順序是 。
（2）Cu與A組成的原電池， 為負極，此電極反應式為 。
（3）A、B形成合金，露置在潮濕空氣中， 先被腐蝕。
22．（20分）為省藥品和時間，甲、乙、丙三位同學用銅片、鋅片、稀硫酸、CuSO4溶液；直流電源、石墨電極、導線、燒杯、試管等中學化學常見的藥品和儀器（用品），以巧妙的構思，“接力”的方式，設計了比較銅與鋅金屬活動性相對強弱的系列實驗。試填寫下列空白：
（1）甲同學分別將一小片銅片、鋅片置于燒杯底部（銅與鋅不接觸），小心向燒杯中加入稀硫酸，觀察到的現象是 。甲同學的設計思路是
（2）乙同學接著甲的實驗，向燒杯中滴加 溶液，進而觀察到的現象是 ， 。乙同學作出鋅、銅金屬活動性相對強弱所依據的原理是 ， 。
（3）丙同學使用直流電源、石墨電極組裝好電解裝置，向乙同學實驗后的溶液中補充了必要的試劑（作為電解液）。反應在調控下隨即開始，實驗中有關化學反應方程式為
獲得的實驗明顯現象是 。
（4）請你再單獨設計一個簡單的實驗（試劑、儀器自選），探究和證實鋅和銅的金屬活動性的相對強弱（簡要說明操作和現象） 。
四、（本題包括2小題，共30分）
23．（12分）已知反應AsO43－+2I－+H+ AsO３3－+I2+H2O是可逆反應．設計如圖裝置，進行下述操作：
（Ⅰ）向（B）燒杯中逐滴加入濃鹽酸，發現微安培表
指針偏轉；
（Ⅱ）若改往（B）燒杯中滴加40％NaOH溶液，發現
微安培表指針向前述相反方向偏轉．試回答：
（1）兩次操作過程中指針為什么會發生偏轉?
答： 。
（2）兩次操作過程中指針偏轉方向為什么會相反?試用平衡移動原理解釋此現象．
答：
。
（3）（Ⅰ）操作過程中C1棒上發生的反應為 。
（4）（Ⅱ）操作過程中C2棒上發生的反應為 。
24．（18分）電解原理在化學工業中有廣泛應用。右圖表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連。請回答以下問題：
（1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則
① 電解池中X極上的電極反應式為 。在X極附近觀察到的現象是 。
② Y電極上的電極反應式為 ，檢驗該電極反應產物的方法是 。
（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則
① X電極的材料是 ，電極反應式是 。
② Y電極的材料是 ，電極反應式是 。
（說明：雜質發生的電極反應不必寫出）
（1）大 （2分）
（2）Zn> B > A （2分）
（3）Cu（2分）；Cu－2e－= Cu2+（2分）
（4）B （2分）
22．（共20分）
（1）鋅片上有氣泡產生，銅片上無氣泡。（2分）
鋅能置換出酸中的氫而銅不能。（2分）
（2）CuSO4溶液。（2分）
鋅片上有紅色銅析出，（2分）鋅片上產生氣泡的速率明顯加快。（2分）
活潑金屬可不活潑金屬從其鹽溶液中置換出來，（2分）Zn、Cu，稀硫酸組成原電池，Zn為負極。（2分）
（3）2CuSO4 + 2H2O 2Cu + O2↑+ 2H2SO4 （2分）
陰極上有紅色銅析出。(2分)
（4）分別取一小片銅片與鋅片于試管中，向試管中加入少量的棕黃色的溶液，稍待，溶液的棕黃色褪去得一近乎無色溶液。（2分）
四、（本題包括2小題，共30分）
23．（12分）
（1）這是原電池，指針偏轉是由于電子流過電流表；（4分）
（2）B中加鹽酸，AsO43—發生得電子反應；而當加入NaOH后，AsO33—發生失電子反應，
24．（18分）（1） ① 2H+ ＋2e- ＝H2↑（2分）；放出氣體，溶液變紅。（2分）
② 2Cl – －2e- ＝Cl2 ↑（2分）；把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近，試紙變藍色。（4分）
（2）① 純銅（2分） Cu2+ ＋2e- ＝Cu （2分）② 粗銅（2分）
Cu －2e- ＝Cu2+（2分）
