Question

化学能与电能的转化
（1）将干净的铁片浸在熔化的液体锌里可制得热镀锌铁板，这种铁板具有很强的耐腐蚀能力．镀锌铁板的镀锌层一旦被破坏后，锌将作为原电池的

 

极，发生

 

反应（填“氧化”或“还原”）而损耗，铁受到保护．
（2）已知铅蓄电池的电池反应是 2PbSO₄+2H₂O 

充电

放电

   PbO₂+Pb+2H₂SO₄，则该铅蓄电池在充电时阳极的电极反应式：

 

；
（3）利用反应2Cu+O₂+2H₂SO₄=2CuSO₄+2H₂O可以制备CuSO₄，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为

 

．
（4）用惰性电极电解CuSO₄溶液的总反应离子方程式为：

 

；
若要将电解后溶液恢复原状，则需要加

 

．
（5）电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，其原理如图所示．已知海水中含Na⁺、Cl^-、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等离子，电极为惰性电极．下列叙述中正确的是
①A膜是

 

离子交换膜
②通电后，a电极的电极反应式为

 

③通电后，b电极上产生的现象为

 

Answer 1

考点：电解原理,原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）在原电池中，活泼金属做负极，发生失电子的氧化反应；
（2）在充电时是电解池的工作原理，阳极上发生失电子的氧化反应；
（3）根据原电池原理，正极发生的是化合价降低得电子的反应；
（4）用惰性电极电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电；依据“析出什么加入什么”的原则加入物质；
（5）①阴离子交换膜只允许阴离子自由通过，阳离子交换膜只允许阳离子自由通过；
②根据阳极是氯离子放电来书写电极反应式；
③阴极区是氢离子得到电子生成氢气，氢氧根离子浓度增大．

解答： 解：（1）镀锌铁板的镀锌层一旦被破坏后，较活泼金属锌将作为原电池的负极，发生失电子的氧化反应，故答案为：负；氧化；
（2）充电时，阳极PbSO₄发生氧化反应，PbSO₄+2H₂O-2e^-=PbO₂+4H⁺+SO₄^2-，故答案为：PbSO₄+2H₂O-2e^-=PbO₂+4H⁺+SO₄^2-；
（3）原电池正极发生的是化合价降低得电子的反应，根据方程式可知是O₂得电子，另外，由于H₂SO₄存在，所以发生的O₂酸性条件下的电极反应：4H⁺+O₂+4e^-═2H₂O，故答案为：4H⁺+O₂+4e^-═2H₂O；
（4）用惰性电极电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阴极上铜离子放电生成铜，所以电池反应式为2Cu²⁺+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+4H⁺；
阴极上析出铜，阳极上析出氧气，根据“析出什么加入什么”的原则知，加入CuO可以使溶液恢复原状，也可以加入适量的CuCO₃使溶液恢复原状，
故答案为：2Cu²⁺+2H₂O

电解  .

2Cu+O₂↑+4H⁺；CuO或CuCO₃．
（5）①阴离子交换膜只允许阴离子自由通过，阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，隔膜A和阳极相连，阳极是阴离子放电，所以隔膜A是阴离子交换膜，
故答案为：阴；
②通电后，a电极为阳极，阳极是氯离子放电，生成氯气，其电极反应为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑，故答案为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
③通电后，b电极为阴极，阴极区是氢离子得到电子生成氢气，氢氧根离子浓度增大，和钙离子，镁离子形成沉淀，故答案为：产生无色气体，溶液中出现少量白色沉淀．

点评：本题考查了原电池和电解池原理的应用，主要考查了电极反应的书写、电极判断、题干信息的分析应用等，题目难度不大．