2020浙江高考化学二轮讲义：专题六第2讲　化学能与电能的转化

第2讲　化学能与电能的转化

[考试说明]

续　表

　原电池原理及其应用[学生用书P43]

1．原电池的工作原理

如图是两种锌铜原电池示意图：

(1)反应原理

(2)原电池中的三个方向

①电子流动方向：从负极流出沿导线流入正极；

②电流流动方向：从正极沿导线流向负极；

③离子迁移方向：电解质溶液中，阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移。

2．原电池正、负极的判断

(1)根据电极材料。一般是较活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。

(2)根据电子流动方向或电流方向。电子流动方向：由负极→正极；电流方向：由正极→负极。

(3)根据原电池电解质溶液中离子的移动方向。在原电池的电解质溶液内，阳离子向正极移动，而阴离子向负极移动。

(4)根据原电池两极发生的变化。原电池的负极失电子，发生氧化反应；而正极得电子，发生还原反应。

3．不同介质下电极反应式的书写技巧和步骤

电极反应式属于以离子反应表达的氧化还原半反应，要遵循离子方程式拆分物质的规则。

(1)先写出电极反应式的主要框架(待配平)

①酸性电解液

负极：还原剂－xe－―→氧化产物＋H＋

正极：氧化剂＋xe－＋H＋―→还原产物

②非酸性电解质(或液)(包括碱溶液、熔融碳酸盐及氧化物)

负极：还原剂－xe－＋阴离子―→氧化产物

正极：氧化剂＋xe－―→阴离子＋还原产物

(2)依据化合价变化分别计算氧化剂、还原剂与电子的比例。

(3)根据电荷守恒配平离子，最后根据原子守恒配平其余物质。

题组一　原电池原理的应用

1．如图所示进行实验，下列说法不正确的是(　　)

A．装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生

B．甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能

C．装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转

D．装置乙中负极的电极反应式：Zn－2e－===Zn2＋

解析：选B。装置甲为锌片与稀硫酸反应装置，可观察到锌片上有气泡；装置乙为铜锌原电池，锌片、铜片和硫酸形成的原电池中，铜片为原电池正极，该极上氢离子得电子生成氢气，电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，故装置乙的铜片上也可观察到有气泡产生，锌片为原电池负极，锌失电子，负极上的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，电子由负极经导线流向正极，整个电路形成回路，产生电流，化学能转变为电能，锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计指针发生偏转。故A、C、D正确。甲装置不是原电池，能量变化不是化学能转化为电能，没有产生电流，而乙装置是原电池，原电池中的能量变化为化学能转化为电能，B不正确。

2．(2017·浙江4月选考，T17)银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。其工作示意图如下。下列说法不正确的是(　　)

A．Zn电极是负极

B．Ag2O电极发生还原反应

C．Zn电极的电极反应式：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2

D．放电前后电解质溶液的pH保持不变

解析：选D。由银锌电池的反应原理：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag知，Zn的化合价升高，被氧化，作负极，其电极反应式为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2。因总反应消耗H2O，使得OH－的浓度增大，所以放电前后电解质溶液的pH增大。

题组二　电极反应式的考查

3．Mg­AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是(　　)

A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋

B．正极反应式为Ag＋＋e－===Ag

C．电池放电时Cl－由正极向负极迁移

D．负极会发生副反应 Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑

解析：选B。该电池中Mg作负极，失去电子发生氧化反应，生成Mg2＋，A项正确；正极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－，B项错误；电池放电时，Cl－从正极向负极移动，C项正确；在负极，Mg会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑，D项正确。

4．(2018·浙江4月选考，T17)锂(Li)­空气电池的工作原理如图所示。

下列说法不正确的是(　　)

A．金属锂作负极，发生氧化反应

B．Li＋通过有机电解质向水溶液处移动

C．正极的电极反应：O2＋4e－===2O2－

D．电池总反应：4Li＋O2＋2H2O===4LiOH

答案：C

介质对电极反应式书写的影响

(1)中性溶液中，反应物若是H＋得电子或OH－失电子，则H＋或OH－均来自水的电离。

(2)酸性溶液中，反应物或生成物中均没有OH－。

(3)碱性溶液中，反应物或生成物中均没有H＋。

(4)水溶液中不能出现O2－。

　化学电源[学生用书P44]

新型电池是对电化学原理的综合考查，在新高考中依托新型电池考查的电化学原理知识有以下几点。

1．判断电极

(1)放电时正、负极的判断

①负极：元素化合价升高或发生氧化反应的物质；

②正极：元素化合价降低或发生还原反应的物质。

(2)充电时阴、阳极的判断

①阴极：放电时的负极在充电时为阴极；

②阳极：放电时的正极在充电时为阳极。

2．微粒流向

(1)电子流向

①电解池：电源负极―→阴极，阳极―→电源正极；

②原电池：负极―→正极。

提示：无论是电解池还是原电池电子均不能流经电解质溶液。

(2)离子流向

①电解池：阳离子移向阴极，阴离子移向阳极；

②原电池：阳离子移向正极，阴离子移向负极。

3．书写电极反应式

(1)放电时电极反应式的书写

①依据条件，指出参与负极和正极反应的物质，根据化合价的变化，判断转移电子的数目；

②根据守恒书写负极(或正极)反应式，特别应注意电极产物是否与电解质溶液共存。

(2)充电时电极反应式的书写

充电时的电极反应与放电时的电极反应过程相反，充电时的阳极反应为放电时正极反应的逆过程，充电时的阴极反应为放电时负极反应的逆过程。

1．(2019·浙江4月选考，T12)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。

下列说法不正确的是(　　)

A．甲：Zn2＋向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H＋浓度增加

B．乙：正极的电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－

C．丙：锌筒做负极，发生氧化反应，锌筒会变薄

D．丁：使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降

答案：A

2．(2017·浙江11月选考，T17)金属(M)­空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．金属M做电池负极

B．电解质是熔融的MO

C．正极的电极反应O2＋4e－＋2H2O===4OH－

D．电池反应2M＋O2＋2H2O===2M(OH)2

解析：选B。由原电池中阴离子移向负极，阳离子移向正极，结合题图可知金属M做电池负极，电解质溶液是碱性溶液，负极的电极反应为M－2e－===M2＋，正极的电极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，电池总反应为2M＋O2＋2H2O===2M(OH)2。

3．(2018·浙江11月选考，T17)最近，科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．右边吸附层中发生了还原反应

B．负极的电极反应是H2－2e－＋2OH－===2H2O

C．电池的总反应是2H2＋O2===2H2O

D．电解质溶液中Na＋向右移动，ClO向左移动

解析：选C。观察“全氢电池”的工作原理图示可知，将氢气送到燃料电池的负极，经过催化剂的作用，氢原子中的一个电子被分离出来，左边吸附层是H2进入的一极，属于负极，发生氧化反应，则右边吸附层为正极，发生还原反应，A选项正确；H2进入的一极是负极，由于是在NaOH溶液的环境中，所以负极的电极反应是H2－2e－＋2OH－===2H2O，B选项正确；电子经外电路，由燃料电池的负极到达正极，与氢离子(质子)结合为H2，所以不存在2H2＋O2 ===2H2O，电池的总反应是HClO4＋NaOH===NaClO4＋H2O(H2在反应前后被消去)，C选项不正确；在原电池中，由于右侧消耗氢离子(质子)，左侧产生氢离子(质子)，为了平衡电荷，电解质溶液中Na＋向右移动，ClO向左移动，D选项正确。

书写电极反应式时的三个原则

(1)共存原则：因为物质得失电子后在不同介质中的存在形式不同，所以电极反应式的书写必须考虑介质环境。碱性溶液中CO2不可能存在，也不可能有H＋参加反应；当电解质溶液呈酸性时，不可能有OH－参加反应。

(2)得氧失氧原则：得氧时，在反应物中加H2O(电解质为酸性时)或OH－(电解质为碱性或中性时)；失氧时，在反应物中加H2O(电解质为碱性或中性时)或H＋(电解质为酸性时)。

(3)中性吸氧反应成碱原则：在中性电解质溶液中，通过金属吸氧所建立起来的原电池反应，其反应的最后产物是碱。

　电解原理及其应用　金属的腐蚀与防护[学生用书P44]

1．电解池

(1)以用惰性电极电解CuCl2溶液为例：

总反应方程式：CuCl2Cu＋Cl2↑。

(2)电解池中电子和离子的移动

注意：电子只在导线中移动，不可流经溶液。

2．牢记电解池的电极反应及其放电顺序

(1)阳离子在阴极上的放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞……

(2)阴离子在阳极上的放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞……

3．判断电解池阴、阳极的“四方法”

(1)根据所连接的外加电源判断，与直流电源正极相连的为阳极，与直流电源负极相连的为阴极。

(2)根据电子流动方向判断，电子流动方向：由电源负极流向阴极，由阳极流向电源正极。

(3)根据电解池里电解质溶液中离子的移动方向判断，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。

(4)根据电解池两极上的现象判断，一般情况下：

①阴极上的现象：析出金属(质量增加)或有无色气体(H2)放出；

②阳极上的现象：有非金属单质生成，呈气态的有Cl2、O2或电极质量减小(活性电极作阳极)。

4．掌握电解的四大类型及规律

5．金属的腐蚀与防护

(1)两种防护方法

①加防护层

(2)金属腐蚀的快慢规律

电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞一般化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀。

(3)防腐措施效果比较

外加电流的阴极保护法＞牺牲阳极的阴极保护法＞有一般防腐条件的防护＞未采取任何防护措施。

题组一　电解原理及其应用

1．[2018·浙江4月选考，T30(一)]以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]水溶液为原料，通过电解法可以制备四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]，装置如图所示。

(1)收集到(CH3)4NOH的区域是______(填a、b、c或d)。

(2)写出电池总反应：__________________________________________________。

答案：(1)d

(2)2(CH3)4NCl＋2H2O2(CH3)4NOH＋H2↑＋Cl2↑

2．[2017·浙江11月选考，T30(二)]科学家发现，以H2O和N2为原料，熔融NaOH­KOH为电解质，纳米Fe2O3作催化剂，在250 ℃和常压下可实现电化学合成氨。阴极区发生的变化可视为按两步进行，请补充完整。

电极反应式：____________________________________和2Fe＋3H2O＋N2===2NH3＋Fe2O3。

答案：Fe2O3＋3H2O＋6e－===2Fe＋6OH－

3．[2019·浙江4月选考，T30(4)]以铂阳极和石墨阴极设计电解池，通过电解NH4HSO4溶液产生(NH4)2S2O8，再与水反应得到H2O2，其中生成的NH4HSO4可以循环使用。

(1)阳极的电极反应式是_______________________________________________。

(2)制备H2O2的总反应方程式是_________________________________。

答案：(1)2HSO－2e－===S2O＋2H＋或2SO－2e－===S2O　(2)2H2OH2O2＋H2↑

4.

[2018·浙江11月选考，T30(二)]高铁酸钾(K2FeO4)可用作水处理剂。某同学通过“化学—电解法”探究K2FeO4的合成，其原理如图所示。接通电源，调节电压，将一定量Cl2通入KOH溶液，然后滴入含Fe3＋的溶液，控制温度，可制得K2FeO4。

(1)请写出“化学法”得到FeO的离子方程式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)请写出阳极的电极反应式(含FeO)：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)依据氧化还原原理，氯气与氢氧化钾反应生成次氯酸根离子，可以氧化三价铁离子生成高铁酸根：2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O或2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O。

(2)根据电解法制备，三价铁离子失去电子生成高铁酸根，电极反应式为Fe3＋－3e－＋8OH－===FeO＋4H2O或Fe(OH)3－3e－＋5OH－===FeO＋4H2O。

答案：(1)2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O[或2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O]

(2)Fe3＋＋8OH－－3e－===FeO＋4H2O

[或Fe(OH)3＋5OH－－3e－===FeO＋4H2O]

书写电解池电极方程式的常见失分点

(1)阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。

(2)要确保两极电子转移数目相同，且总反应式注明条件“电解”。

(3)电解水溶液时，应注意放电顺序中H＋、OH－之后的离子一般不参与放电。

题组二　金属的腐蚀与防护

5．(2019·舟山高三选考模拟)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下，碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．盐酸的浓度越大，腐蚀速率越快

B．钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度相等时，腐蚀速率最小

C．碳素钢的腐蚀速率不随硫酸的浓度增大而增大，说明反应速率不与c(H＋)成正比

D．对比盐酸和硫酸两条曲线，可知Cl－也会影响碳素钢的腐蚀速率

解析：选C。由酸的浓度对腐蚀速率的影响图可知，盐酸的浓度越大，腐蚀速率越快，A项正确；由图可知，曲线的最低点腐蚀速率最小，则钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度相等时，腐蚀速率最小，B项正确；浓硫酸有强氧化性，能使金属表面形成致密的氧化膜保护层，则硫酸浓度较大时，不能说明腐蚀速率与氢离子浓度的关系，C项错误；碳素钢在盐酸和硫酸中的腐蚀速率随酸浓度的变化有明显差异，可知Cl－有利于碳素钢的腐蚀，SO不利于碳素钢的腐蚀，D项正确。

课后达标检测[学生用书P117(单独成册)]

一、选择题

1．下列过程属于化学能转化为电能的是(　　)

A．行人踩踏发电瓷砖(原理是利用行人踩踏地板产生的振动来发电)

B．智能手机电池放电

C．汽车发电机中汽油燃烧

D．氢氧化钠与盐酸反应

解析：选B。A选项，动能转化为电能，错误；B选项，化学能转化为电能，正确；C选项，化学能转化为动能，错误；D选项，化学能转化为热能，错误。

2．下列说法正确的是(　　)

A．煤是无机化合物，天然气和石油是有机化合物

B．利用化石燃料燃烧放出的热量使水分解产生氢气，是氢能开发的研究方向

C．化学电源放电、植物光合作用都发生化学变化，并伴随能量的转化

D．若反应过程中断开化学键放出的能量大于形成化学键所吸收的能量，则反应放热

解析：选C。A项，煤是有机化合物，A错误；B项，利用太阳能的光解产生氢气是氢能开发的研究方向，B错误；D项，若化学过程中断开化学键吸收的能量大于形成化学键放出的能量，则反应吸热，D错误。

3．下列电池工作时，O2在正极放电的是(　　)

解析：选B。锌锰电池，正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－，MnO2在正极放电，A错误。氢燃料电池，正极反应(酸性条件下)：O2＋4H＋＋4e－===2H2O，O2在正极放电，B正确。铅蓄电池，正极反应：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O，PbO2在正极放电，C错误。镍镉电池，正极反应：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，NiOOH在正极放电，D错误。

4．下列有关金属的腐蚀与防护的说法中，不正确的是(　　)

A．温度升高，金属腐蚀速率加快

B．在铁管外壁上镀锌可防止其被腐蚀

C．金属被腐蚀的本质是金属发生了氧化反应

D．将钢闸门与直流电源的正极相连可防止其被腐蚀

解析：选D。温度升高，金属的腐蚀速率加快，A正确；锌比铁活泼，破损后锌被腐蚀而铁被保护，B正确；金属被腐蚀的过程是金属失去电子被氧化的过程，C正确；防止钢闸门被腐蚀应将其与直流电源的负极相连，D不正确。

5．化学与生产、生活息息相关， 下列叙述错误的是(　　)

A．铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性

B．用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染

C．大量燃烧化石燃料是造成雾霾天气的一种重要因素

D．含重金属离子的电镀废液不能随意排放

解析：选B。铁表面镀锌，发生电化学腐蚀时，Zn作负极，失去电子发生氧化反应；Fe作正极，O2、H2O在其表面得到电子发生还原反应，铁受到保护，A正确。聚乳酸塑料能自行降解，聚乙烯塑料则不能，因此用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料，将加剧白色污染，B不正确。燃烧化石燃料时，产生大量烟尘、CO等有害物质，是造成雾霾天气的原因之一，C正确。重金属离子有毒性，含有重金属离子的电镀废液随意排放，易引起水体污染和土壤污染，应进行处理达标后再排放，D正确。

6．相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是(　　)

解析：选C。A、D均可由Fe、Cu构成原电池而加速铁的腐蚀；在B中，食盐水提供电解质溶液环境，炒锅和铁铲都是铁碳合金，符合原电池形成的条件，铁是活泼金属作负极，易被腐蚀；C中铜镀层把铁完全覆盖，构不成原电池而不被腐蚀。

7.利用如图装置进行实验，开始时，左右两管液面相平，密封好放置一段时间。下列说法正确的是(　　)

A．左管中O2得到电子，右管中H＋得到电子

B．一段时间后，左管液面低于右管液面

C．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe－3e－===Fe3＋

D．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小

解析：选A。左管中铁丝发生吸氧腐蚀，O2得电子，右管中铁丝发生析氢腐蚀，H＋得电子，A项正确；左管中吸收氧气，压强减小，右管中析出氢气，压强增大，故一段时间后，左管液面上升，右管液面下降，左管液面高于右管液面，B项错误；a、b两处铁丝均作负极，电极反应式均为Fe－2e－===Fe2＋，C项错误；左管中O2得电子，发生反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，故a处溶液c(OH－)增大，pH增大，右管中H＋得电子，发生反应：2H＋＋2e－===H2↑，b处溶液c(H＋)减小，pH增大，D项错误。

8．将反应IO＋5I－＋6H＋3I2＋3H2O设计成如下图所示的原电池。开始时向甲烧杯中加入少量浓硫酸，电流计指针发生偏转，一段时间后，电流计指针回到零，再向甲烧杯中滴入几滴浓NaOH溶液，电流计指针再次发生偏转。下列判断不正确的是(　　)

A．开始加入少量浓硫酸时，乙中石墨电极上发生氧化反应

B．开始加入少量浓硫酸时，同时在甲、乙烧杯中都加入淀粉溶液，只有乙烧杯中溶液变蓝

C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态

D．两次电流计指针偏转方向相反

解析：选B。开始加入少量浓硫酸时，由氧化还原反应方程式可知，反应正向进行，KI是还原剂，KIO3是氧化剂，故甲为正极区，甲中石墨作正极，得电子发生还原反应，电极反应式为2IO＋10e－＋12H＋===I2＋6H2O，乙为负极区，乙中石墨作负极，失电子发生氧化反应，电极反应式为10I－－10e－===5I2，两烧杯中均有I2生成，在甲、乙两烧杯中都加入淀粉溶液，两烧杯中的溶液均变蓝，A正确，B错误；电流计读数为零时，表明反应达到化学平衡状态，C正确；由氧化还原反应方程式可知，电流计指针读数为零，反应达到平衡状态，此时再向甲烧杯中滴入几滴浓NaOH溶液，则消耗了H＋，原氧化还原反应的平衡逆向移动，电流计指针的偏转方向相反，D正确。

9.在一块表面无锈的铁片上滴食盐水，放置一段时间后看到铁片上有铁锈出现。铁片腐蚀过程中发生的总化学方程式：2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2，Fe(OH)2进一步被氧气氧化为Fe(OH)3，再在一定条件下脱水生成铁锈，其原理如图。

下列说法正确的是(　　)

A．铁片发生还原反应而被腐蚀

B．铁片腐蚀最严重区域应该是生锈最多的区域

C．铁片腐蚀中负极发生的电极反应：2H2O＋O2＋4e－===4OH－

D．铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化学腐蚀

解析：选D。A.铁片发生氧化反应而被腐蚀，错误；B.铁片腐蚀最严重区域在铁片发生氧化反应的负极区域，但生锈最多的区域在接近空气的正极区域，错误；C.负极发生氧化反应，错误。

10．某模拟“人工树叶”电化学实验装置如下图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是(　　)

A．该装置将化学能转化为光能和电能

B．该装置工作时，H＋从b极区向a极区迁移

C．每生成1 mol O2，有44 g CO2被还原

D．a电极的反应为3CO2＋18H＋－18e－===C3H8O＋5H2O

解析：选B。该装置为电解装置，模拟“人工树叶”，故为电能转化为化学能，A项错误；b极连接电源的正极，为阳极，H＋为阳离子，在电解池中向a极(阴极)区移动，B项正确；右侧H2O→O2发生的是氧化反应，每生成1 mol O2，转移4 mol电子，C3H8O中碳元素的化合价是－2，3CO2→C3H8O，转移18 mol电子，故生成1 mol O2消耗 2/3 mol CO2，C项错误；a电极发生的是还原反应：3CO2＋18H＋＋18e－===C3H8O＋5H2O，D项错误。

二、非选择题

11.如图所示，在不同的电解质溶液中可以组成不同的电池。

(1)①当电解质溶液为稀硫酸时，Fe电极是________(填“正”或“负”)极，其电极反应式为_________________________________。

②当电解质溶液为NaOH溶液时，Al电极是________(填“正”或“负”)极，其电极反应式为

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)若把铝改为锌，电解质溶液为浓硝酸，则Fe电极是________(填“正”或“负”)极，其电极反应式为

________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________。

解析：(1)①电解质溶液是稀硫酸时，Al电极是负极，Fe电极是正极，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。②当电解质溶液是NaOH溶液时，铝与NaOH溶液反应，而Fe不与NaOH溶液反应，故铝作原电池的负极，电极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O。

(2)把铝改为锌，用浓硝酸作电解质溶液，铁遇浓硝酸发生钝化，则Fe电极是正极，Zn电极是负极，Fe电极上的电极反应式为NO＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O。

答案：(1)①正　2H＋＋2e－===H2↑

②负　Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O

(2)正　NO＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O

12．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、联想电脑等)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．利于散热 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给你一只电流表，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是_________________________________

________________________________________________________________________；

镁条表面只有极少量的气泡产生，则镁电极发生的主要反应的电极反应式为________________________________________________________________________。

解析：(1)镁铝合金材料比有机合成材料在价格上要高，所以A错；实际上镁铝合金材料在电脑外壳上的使用是从“增加强度”和“增强美观”的角度考虑的，当然镁铝合金作为电脑的外壳材料散热效果要比有机合成材料好得多；镁铝合金材料的应用与电脑的运算速度没有关系。

(2)铝能够与NaOH溶液反应，所以作原电池的负极，而镁与NaOH溶液不反应，故作原电池的正极。

答案：(1)BCD　(2)①如图所示

②Al＋4OH－－3e－===AlO＋2H2O

2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－

13．原电池、电解池原理在工业生产、日常生活中应用广泛。

(1)Li­SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4­SOCl2。电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑。

①电池的负极反应式为__________________________________________________。

②电池的正极反应式为_________________________________________________。

(2)

钢铁生锈的现象随处可见，钢铁的电化学腐蚀原理如图所示。

①写出石墨电极的电极反应式：

___________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

②将该装置进行简单修改即可成为钢铁电化学防护的装置，请在图中虚线框内所示位置进行修改，并用箭头标出导线中电子流动的方向。

③写出修改后石墨电极的电极反应式：_________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)分析反应中各元素的化合价变化，可知Li为还原剂，SOCl2为氧化剂。①负极材料为Li(还原剂)，负极反应式为Li－e－===Li＋。②正极反应式为2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑。(2)①钢铁的吸氧腐蚀中石墨作正极，电极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－。②利用外加电流的阴极保护法，将钢铁与直流电源的负极相连接，可以保护钢铁不被腐蚀。③修改后的装置为电解池，石墨电极作阳极，Cl－放电，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑。

答案：(1)①Li－e－===Li＋

②2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2↑

(2)①2H2O＋O2＋4e－===4OH－

②

③2Cl－－2e－===Cl2↑