发生还原反应，其电极反应式为FeO4＋4H2O＋3e===Fe(OH)3↓＋5OH；电池工作十分钟，Q600 C－
＝It＝1 A×600 s＝600 C，转移电子的物质的量n(e)＝≈0.006 2 mol，反96 500 C/mol应中1 mol Zn转移2 mol电子，根据正比关系65 g
2－－－
m＝
－
2 mol
，即求得m(Zn)＝0.2
0.006 2 mol
g。(2)原电池工作时，盐桥中阴离子向负极移动，即Cl向右移动，改用阳离子交换膜代替盐桥，阳离子向正极移动，即K向左移动。(3)从图乙可看出高铁电池和高能碱性电池相比，具有使用时间长、工作电压稳定的优点。
[答案] (1)FeO4＋4H2O＋3e===Fe(OH)3↓＋5OH 0.2 (2)右 左
(3)使用时间长、工作电压稳定
解决新型化学电源问题的关键
1．电池类型：可充电电池首先明确放电方向是原电池，充电方向是电解池。 2．电极名称：放电时是原电池，为正极、负极；充电时是电解池，为阳极、阴极。 3．电极材料和电极反应：电极反应物、电极产物及其状态，电极材料是否参与电极反应；电子或电流的流动方向，离子的移动方向。
4．电解质溶液：电解质溶液是否参与电池反应；电解质溶液是否与电极产物反应。 5．反应式：电极反应式和电池总反应式。
6．反应的量的关系：电极质量的变化、电极产物的量、转移电子的量等。 热点题型2 电解原理及其应用
1．(2016·济南调研)用电解法处理含硝酸根离子(NO3)废水的原理如图所示。下列说法错误的是( )
－
2－
－
－
＋
A．铅蓄电池的A极为正极，电极材料为PbO2 B．铅蓄电池放电时负极质量增加
C．该电解池的阴极反应为2NO3＋12H＋10e===N2↑＋6H2O
D．若电路中通过2 mol电子，则阳极室溶液质量减少32 g(忽略气体的溶解) D [根据图示，电解池的右侧区域硝酸根离子被还原为氮气，所以应为电解池的阴极，进而确定A、B电极分别是铅蓄电池的正、负极。A项正确，铅蓄电池的反应原理是Pb＋PbO2
－
＋
－
放电
＋4H＋2SO4
＋
2－
2PbSO4＋2H2O，A为正极，反应为PbO2＋2e＋4H＋SO4===PbSO4＋2H2O；充电
－
2－
－＋2－
B项正确，负极反应为Pb－2e＋SO4===PbSO4，放电过程中固体电极质量增加；C项正确，阴极发生还原反应，硝酸根离子被还原为氮气；D项错误，阳极区溶液中，水电离的氢氧根离子放电2H2O－4e===O2↑＋4H，电路中每通过2 mol电子，则溶液质量损失16 g。]
2．(2016·北京高考)用石墨电极完成下列电解实验。 实验一 实验二 －
＋
装置 现象 a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气c处无明显变化 泡产生…… 下列对实验现象的解释或推测不合理的是( ) A．a、d处：2H2O＋2e===H2↑＋2OH B．b处：2Cl－2e===Cl2↑ C．c处发生了反应：Fe－2e===Fe
D．根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜
B [根据a、d处试纸变蓝，可判断a、d两点都为电解池的阴极，发生的电极反应为2H2O＋2e===H2↑＋2OH，A选项正确；b处变红，局部褪色，说明b为电解池的阳极，2Cl
－
－
－
－
2＋
－
－
－
－
－2e===Cl2↑，氯气溶于水生成盐酸和次氯酸：Cl2＋H2O===HCl＋HClO，HCl溶液显酸性，
－
HClO具有漂白性，B选项不正确；c处为阳极，铁失去电子生成亚铁离子，发生的电极反应为Fe－2e===Fe，C选项正确；实验一中ac形成电解池，db形成电解池，所以实验二中也形成电解池，铜珠的左端为电解池的阳极，铜失电子生成铜离子，m、n是铜珠的右端，为电解池的阴极，开始时产生气体，后来铜离子得到电子生成单质铜，故D选项正确。]
3．(2016·杭州质检)如图所示的阴、阳离子交换膜电解槽中，用惰性电极电解Na2SO4
溶液可制得硫酸和氢氧化钠溶液。下列说法不正确的是( )
【导学号：14942033】
－
2＋
A．阳极反应式为2H2O＋2e===H2↑＋2OH B．N为阴离子交换膜
C．进口b补充的是稀NaOH溶液 D．电解过程中阳极附近的pH不断降低
A [A项，电解Na2SO4溶液，实际上是电解水，所以阳极反应式为2H2O－4e===O2↑＋4H，错误；B项，由H2出口知电极A为阴极，电极B为阳极，阳极水中的OH放电，故要不断补充阴离子，故N为阴离子交换膜，正确；C项，电极A为阴极，水中的H放电，大量的氢氧化钠在阴极附近生成，故在b口加入稀氢氧化钠以增强导电性，正确；D项，阳极反应不断地消耗水中的氢氧根离子，故pH不断降低，正确。]
4．(2016·咸阳一模节选)制备KMnO4的最佳方法是电解法，实验室以镍片(不参与反应)和铁片作电极，电解K2MnO4溶液(绿色)制备KMnO4，装置如图：
＋
＋
－
－
－
－
请回答下列问题：
(1)A应与直流电源________极相连接，铁片电极上有气体放出，电极反应式为______________________________________________________________。
(2)电解过程中可观察到溶液由绿色变为________。
(3)电解一段时间后，溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。 [解析] (1)电解K2MnO4溶液(绿色)制备KMnO4，MnO4发生氧化反应，则Ni作阳极，而Fe作阴极，故Fe与直流电源的负极相连，铁片上H得电子发生还原反应，故有气体放出。(2)电解一段时间后，MnO4转化为MnO4，溶液由绿色变为紫色。(3)电解总反应式为2K2MnO4电解
＋2H2O=====2KMnO4＋2KOH＋H2↑，则电解一段时间后，生成KOH，溶液的pH增大。
[答案] (1)负
2－
－
＋
2－
2H＋2e===H2↑(或2H2O＋2e===H2↑＋2OH) (2)紫色 (3)增大
1．有关电解池的分析思路
＋－－－
2．电解池中电极反应式的书写步骤
热点题型3 电化学原理的综合应用
1．(2016·山西四校联考)用酸性甲醛燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示，下列说法中正确的是( )
电解
A．当a、b都是铜作电极时，电解的总反应方程式为2CuSO4＋2H2O=====2H2SO4＋2Cu＋O2↑ B．燃料电池工作时，正极反应为O2＋2H2O＋4e===4OH
C．当燃料电池消耗2.24 L甲醛气体时，电路中理论上转移0.2 mol e D．燃料电池工作时，负极反应为HCHO＋H2O－2e===HCOOH＋2H
D [A项，若a、b都是铜作电极，则阳极是Cu放电，而不是电解质溶液中的OH放电，错误；B项，酸性介质中不可能生成大量OH，错误，正确的为O2＋4H＋4e===2H2O；C项，未说明气体是否在标准状况下而无法计算，错误；D项，负极是燃料(HCHO)在酸性条件下失
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