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考点1 电极判断、电极反应式和总反应式的书写
例1 按右图装置进行实验，并回答下列问题。
（1）判断装置的名称：A池为 ，B池为 。
（2）锌极为 极，电极反应式为 ；
石墨棒C1为 极，电极反应式为 ；
石墨棒C2附近发生的实验现象为 。
解析 A池中Zn、Cu放入CuSO4溶液中构成原电池，B池中两个电极均为石墨电极，在以A为电源的情况下构成电解池，即原电池A带动电解池B，A池中Zn负极，Cu为正极，B池中C1为阳极，C2为阴极、析出H2，周围OH-富集，酚酞变红。答案：（1）原电池；电解池。（2）Zn为负极；Zn-2e-＝Zn2+；C1为阳极；2Cl-2e-＝Cl2↑；有无色气体产生，附近溶液出现红色。
点评 掌握原电池和电解池的电极的判断方法。书写电极反应式应注意：①常用“═”，不用“→”；②若有气体生成，需加“↑”；③两极得失电子数应相等；④原电池的总反应式一般是把正极和负极的电极反应式相加而得。若电解质为弱电解质，在相加时应把离子改为相应的弱电解质。
考点2 燃料电池
例2 有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是（ ）
①每消耗1 mol CH4可以向外电路提供8 mol e-
②负极上CH4失去电子，电极反应式：CH4+10OH--8e-＝CO32-+7H2O
③负极上是O2获得电子，电极反应式：O2+2H2O+4e-＝4OH-
④电池放电后，溶液pH不断升高
A. ①② B. ①③ C. ①④ D. ③④
解析 CH4在铂電极上发生类似于CH4在O2燃烧反应，生成的CO2还与KOH反应生成K2CO3。C元素化合价升高，失去电子，这一极是电池的负极，电极反应式为CH4-8e-+10OH-＝CO32-+7H2O，1 mol CH4参加反应有8 mol e-发生转移；O2这一极为正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-＝4OH-。正极产生OH-，负极消耗OH-，从总反应CH4+2O2+2KOH＝K2CO3+3H2O可看出是消耗KOH，所以电池放电时溶液的pH不断下降，故①②正确、③④错误。答案：A。
点评 燃料电池与其他电池不同，它不是把还原剂、氧化剂贮存在电池内，而是在工作时，从外界不断输入，同时将电极反应产物排出电池。书写电极反应式时应注意：电解质溶液不同，电极反应式不同。
[红墨水][生铁块][a][b]
考点3 金属的腐蚀与防护
例3 右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是（ ）
A．生铁块中的碳是原电池的正极
B．红墨水柱两边的液面变为左低右高
C．两试管中相同的电极反应式是：Fe-2e-→Fe2+
D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀
解析 a为中性环境，发生吸氧腐蚀，氧气被消耗，气体压强减小；b中酸性较强，发生析氢腐蚀，有氢气放出，气体压强增大，所以红墨水柱两边的液面变为左高右低，B项错误。答案：B。
【专题训练】
1．“锂离子电池”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：Li+2Li0.35NiO2[放电
充电] 2Li0.85NiO2。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，Li0.85NiO2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
2．用石墨作电极，分别电解下列各物质的溶液：①CuCl2；②CuSO4；③NaBr；④NaNO3；⑤盐酸；⑥H2SO4；⑦KOH。其中只有水被电解的有（ ）
A．①②⑤ B．③④⑥⑦
C．④⑥⑦ D．③⑤⑥⑦
3．用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.4 mol氧化铜后恰好恢复至电解前的浓度。则电解过程中转移电子的物质的量是（ ）
A．1.6 mol B．1.2 mol C．0.8 mol D．0.4 mol
4．个别电解水设备推销商进行下列电解水实验：将纯净水与自来水进行对比，当电解器插入纯净水和自来水中通电数分钟后，纯净水颜色无变化或略显黄色，而自来水中却冒出气泡并生成红褐色或灰绿色的絮状物。推销商趁此解释说自来水中含有对人体有毒有害的物质，长期饮用对身体有害。有关专家解释说，推销商做实验时用铁棒和铝棒作电极，用科学知识诱骗消费者。下列判断错误的是（ ）
A．推销商做实验时，用铁棒作阳极
B．电解纯净水和自来水时的现象不同是因为纯净水和自来水所含电解质溶液浓度不同
C．铝棒电极发生的电极反应为Al-3e-＝Al3+
D．电解自来水时出现“红褐色或灰绿色的絮状物”是因为产生了铁的氢氧化物
5．某学生欲完成反应2HCl+2Ag＝2AgCl↓+H2↑而设计了下列四个实验，你认为可行的是（ ）
[C][Ag][Ag][Ag][Ag][Ag][Ag][Fe][HCl][HCl][HCl][HCl][A B C D]
6．按图甲装置进行实验，若图乙中横坐标x表示通过电极的电子的物质的量，下列叙述正确的是（ ）
[C][C][y/mol][足量CuSO4][甲 乙][2][1][1 2 3 4][x/mol][O][E][F]
A．F表示反应生成Cu的物质的量
B．E表示反应实际消耗H2O的物质的量
C．E表示反应生成O2的物质的量
D．F表示反应生成H2SO4的物质的量
[V(g)/L][n(e-)/mol][O 0.2 0.4 0.6 0.8][8.96
6.72
4.48
2.24]7．以石墨电极电解200 mL CuSO4溶液，电解过程中电子转移物质的量n(e-)与产生气体体积V(g)（标准状况）的关系如下图所示。下列说法中，正确的是（ ）
A．电解前CuSO4溶液的物质的量浓度为2 mol·L-1
B．电解后所得溶液中n(H+)＝2 mol·L-1
C．当n(e-)＝0.6 mol时，n(H2)∶n(O2)＝2∶3
D．向电解后的溶液中加入16 g CuO，则溶液可恢复为电解前的浓度
8．取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的石蕊试纸，平铺在一块金属板上，按下图所示方法连接电路。
[试纸 金属板 铅笔][b][a][B]
（1）若金属板为铂片，B处为直流电源，接通电源后，
①若试纸为红色石蕊试纸，用铅笔在试纸上写字，出现蓝色字迹。则a电极为电源的 （填“正极”或“负极”），铅笔芯与试纸接触的电极反应为 ；
②若试纸为蓝色石蕊试纸，将铅笔芯放置在试纸上一段时间后，接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则a电极为电源的 （填“正极”或“负极”），铅笔芯与试纸接触处的电极反应为 。
（2）若试纸为红色石蕊试纸，金属板为一锌片，B处为一灵敏电流计，接通电路，将铅笔芯放置在试纸上一段时间，发现电流计指针发生偏转，则接触处将 （填“变白”“变蓝”或“不变色”），铅笔芯与试纸接触处的电极反应为 。
9．新型高能钠硫电池以熔融的钠、硫为电极，以导电的陶瓷为固体电解质。该电池放电时为原电池，充电时为电解池，反应原理为：2Na＋xS [放电
充电] Na2Sx。
（1）放电时Na发生 反应，S作 极；
（2）充电时Na所在电极与直流电源的 极相连；
（3）放电时负极反应为 ，充电时阳极反应为 ；
（4）用此电池作电源电解饱和NaCl溶液，当阳极产生33.6 L(标准状况)气体时，消耗Na的质量为 。
10．金属镁在目前的汽车、航天、航空、机械制造、军事等产业中得到迅猛发展。（1）目前市场上某些品牌笔记本电脑(如神舟电脑、IBM电脑等)的外壳一改以往的有机合成材料，而使用镁铝合金、钛铝合金等材料。镁铝合金材料在电脑上代替有机合成材料的目的是 。(多选)
A．降低成本 B．增强美观 C．便于散热
D．增加强度 E．增加运算速度
（2）某学校研究性学习小组欲以镁条、铝片为电极，以稀NaOH溶液为电解质溶液设计原电池。
①给你一只安培表，请你画出该原电池的示意图，并标出正负极；
②一段时间后，铝片发生的电极反应式： ；镁条表面只有极少量的气泡产生，其原因是：2H2O+2e-＝H2↑+2OH-，则镁电极主要的电极反应式： 。
11．如下图，通电5 min后，电极5质量增加2.16 g，回答：
[1][2][3 4][5 6][a b][C][Cu][B][A][Pt][C][NaCl][CuSO4][AgNO3][电源]
（1）电源：a是 极，b是 极；
A池电极反应，电极1： ；電极2： ；
C池电极反应，电极5： ；电极6： 。
（2）如果B池中共收集到224 mL气体（标准状况），且溶液体积为200 mL（设电解过程中溶液体积不变），则通电前溶液中Cu2+的物质的量浓度为 。
例1 按右图装置进行实验，并回答下列问题。
（1）判断装置的名称：A池为 ，B池为 。
（2）锌极为 极，电极反应式为 ；
石墨棒C1为 极，电极反应式为 ；
石墨棒C2附近发生的实验现象为 。
解析 A池中Zn、Cu放入CuSO4溶液中构成原电池，B池中两个电极均为石墨电极，在以A为电源的情况下构成电解池，即原电池A带动电解池B，A池中Zn负极，Cu为正极，B池中C1为阳极，C2为阴极、析出H2，周围OH-富集，酚酞变红。答案：（1）原电池；电解池。（2）Zn为负极；Zn-2e-＝Zn2+；C1为阳极；2Cl-2e-＝Cl2↑；有无色气体产生，附近溶液出现红色。
点评 掌握原电池和电解池的电极的判断方法。书写电极反应式应注意：①常用“═”，不用“→”；②若有气体生成，需加“↑”；③两极得失电子数应相等；④原电池的总反应式一般是把正极和负极的电极反应式相加而得。若电解质为弱电解质，在相加时应把离子改为相应的弱电解质。
考点2 燃料电池
例2 有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是（ ）
①每消耗1 mol CH4可以向外电路提供8 mol e-
②负极上CH4失去电子，电极反应式：CH4+10OH--8e-＝CO32-+7H2O
③负极上是O2获得电子，电极反应式：O2+2H2O+4e-＝4OH-
④电池放电后，溶液pH不断升高
A. ①② B. ①③ C. ①④ D. ③④
解析 CH4在铂電极上发生类似于CH4在O2燃烧反应，生成的CO2还与KOH反应生成K2CO3。C元素化合价升高，失去电子，这一极是电池的负极，电极反应式为CH4-8e-+10OH-＝CO32-+7H2O，1 mol CH4参加反应有8 mol e-发生转移；O2这一极为正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-＝4OH-。正极产生OH-，负极消耗OH-，从总反应CH4+2O2+2KOH＝K2CO3+3H2O可看出是消耗KOH，所以电池放电时溶液的pH不断下降，故①②正确、③④错误。答案：A。
点评 燃料电池与其他电池不同，它不是把还原剂、氧化剂贮存在电池内，而是在工作时，从外界不断输入，同时将电极反应产物排出电池。书写电极反应式时应注意：电解质溶液不同，电极反应式不同。
考点3 金属的腐蚀与防护
例3 右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是（ ）
解析 a为中性环境，发生吸氧腐蚀，氧气被消耗，气体压强减小；b中酸性较强，发生析氢腐蚀，有氢气放出，气体压强增大，所以红墨水柱两边的液面变为左高右低，B项错误。答案：B。
【专题训练】
1．“锂离子电池”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：
充电] 2Li0.85NiO2。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，Li0.85NiO2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
2．用石墨作电极，分别电解下列各物质的溶液：①CuCl2；②CuSO4；③NaBr；④NaNO3；⑤盐酸；⑥H2SO4；⑦KOH。其中只有水被电解的有（ ）
A．①②⑤ B．③④⑥⑦
C．④⑥⑦ D．③⑤⑥⑦
3．用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.4 mol氧化铜后恰好恢复至电解前的浓度。则电解过程中转移电子的物质的量是（ ）
A．1.6 mol B．1.2 mol C．0.8 mol D．0.4 mol
4．个别电解水设备推销商进行下列电解水实验：将纯净水与自来水进行对比，当电解器插入纯净水和自来水中通电数分钟后，纯净水颜色无变化或略显黄色，而自来水中却冒出气泡并生成红褐色或灰绿色的絮状物。推销商趁此解释说自来水中含有对人体有毒有害的物质，长期饮用对身体有害。有关专家解释说，推销商做实验时用铁棒和铝棒作电极，用科学知识诱骗消费者。下列判断错误的是（ ）
A．推销商做实验时，用铁棒作阳极
B．电解纯净水和自来水时的现象不同是因为纯净水和自来水所含电解质溶液浓度不同
C．铝棒电极发生的电极反应为Al-3e-＝Al3+
D．电解自来水时出现“红褐色或灰绿色的絮状物”是因为产生了铁的氢氧化物
5．某学生欲完成反应2HCl+2Ag＝2AgCl↓+H2↑而设计了下列四个实验，你认为可行的是（ ）
6．按图甲装置进行实验，若图乙中横坐标x表示通过电极的电子的物质的量，下列叙述正确的是（ ）
A．F表示反应生成Cu的物质的量
B．E表示反应实际消耗H2O的物质的量
C．E表示反应生成O2的物质的量
D．F表示反应生成H2SO4的物质的量
6.72
4.48
2.24]7．以石墨电极电解200 mL CuSO4溶液，电解过程中电子转移物质的量n(e-)与产生气体体积V(g)（标准状况）的关系如下图所示。下列说法中，正确的是（ ）
A．电解前CuSO4溶液的物质的量浓度为2 mol·L-1
B．电解后所得溶液中n(H+)＝2 mol·L-1
C．当n(e-)＝0.6 mol时，n(H2)∶n(O2)＝2∶3
D．向电解后的溶液中加入16 g CuO，则溶液可恢复为电解前的浓度
8．取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的石蕊试纸，平铺在一块金属板上，按下图所示方法连接电路。
[试纸 金属板 铅笔][b][a][B]
（1）若金属板为铂片，B处为直流电源，接通电源后，
①若试纸为红色石蕊试纸，用铅笔在试纸上写字，出现蓝色字迹。则a电极为电源的 （填“正极”或“负极”），铅笔芯与试纸接触的电极反应为 ；
②若试纸为蓝色石蕊试纸，将铅笔芯放置在试纸上一段时间后，接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则a电极为电源的 （填“正极”或“负极”），铅笔芯与试纸接触处的电极反应为 。
（2）若试纸为红色石蕊试纸，金属板为一锌片，B处为一灵敏电流计，接通电路，将铅笔芯放置在试纸上一段时间，发现电流计指针发生偏转，则接触处将 （填“变白”“变蓝”或“不变色”），铅笔芯与试纸接触处的电极反应为 。
9．新型高能钠硫电池以熔融的钠、硫为电极，以导电的陶瓷为固体电解质。该电池放电时为原电池，充电时为电解池，反应原理为：2Na＋xS [放电
充电] Na2Sx。
（1）放电时Na发生 反应，S作 极；
（2）充电时Na所在电极与直流电源的 极相连；
（3）放电时负极反应为 ，充电时阳极反应为 ；
（4）用此电池作电源电解饱和NaCl溶液，当阳极产生33.6 L(标准状况)气体时，消耗Na的质量为 。
10．金属镁在目前的汽车、航天、航空、机械制造、军事等产业中得到迅猛发展。（1）目前市场上某些品牌笔记本电脑(如神舟电脑、IBM电脑等)的外壳一改以往的有机合成材料，而使用镁铝合金、钛铝合金等材料。镁铝合金材料在电脑上代替有机合成材料的目的是 。(多选)
A．降低成本 B．增强美观 C．便于散热
D．增加强度 E．增加运算速度
（2）某学校研究性学习小组欲以镁条、铝片为电极，以稀NaOH溶液为电解质溶液设计原电池。
①给你一只安培表，请你画出该原电池的示意图，并标出正负极；
②一段时间后，铝片发生的电极反应式： ；镁条表面只有极少量的气泡产生，其原因是：2H2O+2e-＝H2↑+2OH-，则镁电极主要的电极反应式： 。
11．如下图，通电5 min后，电极5质量增加2.16 g，回答：
（1）电源：a是 极，b是 极；
A池电极反应，电极1： ；電极2： ；
C池电极反应，电极5： ；电极6： 。
（2）如果B池中共收集到224 mL气体（标准状况），且溶液体积为200 mL（设电解过程中溶液体积不变），则通电前溶液中Cu2+的物质的量浓度为 。