2020届二轮复习化学反应与能量课件（134张）（全国通用） 134页

第 2 讲　化学反应与能量 【考纲点击】 1. 了解化学反应中能量转化的原因及常见的能量转化形式。 2. 了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热、中和热、燃烧热等概念。 3. 了解热化学方程式的含义，能正确书写热化学方程式。 4. 了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。 5. 了解焓变 (Δ H ) 与反应热的含义。 6. 理解盖斯定律，并能用盖斯定律进行有关反应焓变的计算。 7. 理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。 8. 了解常见化学电源的种类及其工作原理。 9. 了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。 考点 1 　化学能与热能 1. 理解化学反应热效应的两种角度 (1) 从微观的角度说，是旧化学键断裂吸收的能量与新化学键形成放出的能量的差值，如下图所示： a 表示旧化学键断裂吸收的能量； b 表示新化学键形成放出的能量； c 表示反应热。 (2) 从宏观的角度说，是反应物的总能量与生成物的总能量的差值，在上图中： a 表示活化能； b 表示活化分子结合成生成物所释放的能量； c 表示反应热。 2. 反应热的量化参数 3. 燃烧热、中和热的比较   燃烧热 中和热 相同点 能量变化 放热 Δ H 及其单位 Δ H ＜ 0 ，单位均为 kJ·mol － 1 不同点 反应物的量 1 mol 不一定为 1 mol 生成物的量 不确定 生成液态水的物质的量为 1 mol 反应热的含义 25 ℃ ， 101 kPa 时， 1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量 在稀溶液里，酸与碱发生中和反应生成 1 mol H 2 O 时所放出的热量 表示方法 燃烧热 Δ H ＝－ a kJ·mol － 1 ( a ＞ 0) 强酸与强碱反应的中和热 Δ H ＝－ 57.3 kJ·mol － 1 4.Δ H 计算的几种方法 (1) 从宏观角度分析计算 Δ H ＝ H 1 ( 生成物的总能量 ) － H 2 ( 反应物的总能量 ) (2) 从微观角度分析计算 Δ H ＝ E 1 ( 反应物的键能总和 ) － E 2 ( 生成物的键能总和 ) (3) 从活化能角度分析计算 Δ H ＝ E 1 ( 正反应的活化能 ) － E 2 ( 逆反应的活化能 ) (4) 根据盖斯定律计算 计算步骤 角度一　反应热的基本概念、能量图像 1. (2018· 北京理综， 7) 我国科研人员提出了由 CO 2 和 CH 4 转化为高附加值产品 CH 3 COOH 的催化反应历程。该历程示意图如图。 下列说法不正确的是 ( 　　 ) A. 生成 CH 3 COOH 总反应的原子利用率为 100% B.CH 4 ―→ CH 3 COOH 过程中，有 C—H 键发生断裂 C. ①→② 放出能量并形成了 C—C 键 D. 该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率 答案　 D 2. [2015· 海南化学， 16(3)] 由 N 2 O 和 NO 反应生成 N 2 和 NO 2 的能量变化如图所示，若生成 1 mol N 2 ，其 Δ H ＝ ________kJ·mol － 1 。 答案　－ 139 角度二　热化学方程式的书写与正误判断 3. (2017·4 月浙江选考 ) 已知断裂 1 mol H 2 (g) 中的 H—H 键需要吸收 436.4 kJ 的能量，断裂 1 mol O 2 (g) 中的共价键需要吸收 498 kJ 的能量，生成 H 2 O(g) 中的 1 mol H—O 键能放出 462.8 kJ 的能量。下列说法正确的是 ( 　　 ) 解析　 本题易错选 A 。 1 mol H 2 O 中 2 mol H—O ，断裂 1 mol H 2 O(g) 中的化学键吸收热量为 2 × 462.8 kJ ， A 选项未说明 H 2 O 状态，故不正确； C 、 D 中都为 H 2 O(l) ，根据题意，错误； B 方程式中 Δ H ＝ 2 × 436.4 kJ·mol － 1 ＋ 498 kJ·mol － 1 － 4 × 462.8 kJ·mol － 1 ＝－ 480.4 kJ·mol － 1 ，故正确。 答案　 B 4.(1) (2019· 天津理综， 10) 硅粉与 HCl 在 300 ℃ 时反应生成 1 mol SiHCl 3 气体和 H 2 ，放出 225 kJ 热量，该反应的热化学方程式为 ____________________ ____________________________________________________________ 。 (2) (2016· 天津理综 ) 硅与氯两元素的单质反应生成 1 mol Si 的最高价化合物，恢复至室温，放热 687 kJ ，已知该化合物的熔、沸点分别为－ 69 ℃ 和 58 ℃ ，写出该反应的热化学方程式 ____________________________________ ____________________________________________________________ 。 角度三　盖斯定律、 Δ H 的计算 (2) [2019· 北京理综， 27(1)] 甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。 ① 反应器中初始反应的生成物为 H 2 和 CO 2 ，其物质的量之比为 4 ∶ 1 ，甲烷和水蒸气反应的方程式是 ______________________________________________ 。 ② 已知反应器中还存在如下反应： ⅰ .CH 4 (g) ＋ H 2 O(g)===CO(g) ＋ 3H 2 (g) 　 Δ H 1 ⅱ .CO(g) ＋ H 2 O(g)===CO 2 (g) ＋ H 2 (g) 　 Δ H 2 ⅲ .CH 4 (g)===C(s) ＋ 2H 2 (g) 　 Δ H 3 …… ⅲ 为积炭反应，利用 Δ H 1 和 Δ H 2 计算 Δ H 3 时，还需要利用 ____________________________________________________________ 反应的 Δ H 。 解析　 (1) 根据盖斯定律，由反应 ① ＋反应 ② 得反应 ③ ，则 Δ H 3 ＝ Δ H 1 ＋ Δ H 2 ＝ (100.3 － 11.0) kJ·mol － 1 ＝＋ 89.3 kJ·mol － 1 。 (2) ① 根据 CH 4 与 H 2 O 反应生成 H 2 、 CO 2 的物质的量之比为 4 ∶ 1 ，结合原子守恒可得反应的化学方程式为 CH 4 ＋ 2H 2 O(g)===4H 2 ＋ CO 2 。 ② 根据盖斯定律，由 ⅰ ＋ ⅱ － ⅲ 或 ⅰ － ⅱ － ⅲ 可得 C(s) ＋ 2H 2 O(g)===CO 2 (g) ＋ 2H 2 (g) 或 C(s) ＋ CO 2 (g)===2CO(g) 。 (3) 根据 Δ H ＝反应物总键能－生成物总键能，该反应的 Δ H ＝ (413 × 4 ＋ 745 × 2)kJ·mol － 1 － (1 075 × 2 ＋ 436 × 2)kJ·mol － 1 ＝＋ 120 kJ·mol － 1 。 A.Δ H 2 >Δ H 3 B.Δ H 1 <Δ H 3 C.Δ H 1 ＋ Δ H 3 ＝ Δ H 2 D.Δ H 1 ＋ Δ H 2 >Δ H 3 答案　 B 7. (2016· 海南化学， 6) 油酸甘油酯 ( 相对分子质量 884) 在体内代谢时可发生如下反应： C 57 H 104 O 6 (s) ＋ 80O 2 (g)===57CO 2 (g) ＋ 52H 2 O(l) 已知燃烧 1 kg 该化合物释放出热量 3.8 × 10 4 kJ ，油酸甘油酯的燃烧热 Δ H 为 ( 　　 ) A.3.8 × 10 4 kJ·mol － 1 B. － 3.8 × 10 4 kJ·mol － 1 C.3.4 × 10 4 kJ·mol － 1 D. － 3.4 × 10 4 kJ·mol － 1 答案　 D 1. (2019· 成都调研 ) 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 锂电池使用时，能量只存在由化学能到电能的转化 B. 已知 P 4 ( 白、 s)===4P( 红、 s) 　 Δ H ＝－ 18.4 kJ·mol － 1 ，故白磷比红磷稳定 C.H 2 在 Cl 2 中燃烧： H 2 (g) ＋ Cl 2 (g)===2HCl(g) 　 Δ H ＝－ 184.6 kJ·mol － 1 ，则 H 2 的燃烧热为 184.6 kJ·mol － 1 D. 中和热测定时，其他不变，用醋酸代替盐酸测得的反应热 Δ H 偏大 解析　 锂电池使用时，能量由化学能转化为电能和热能， A 项错误；该反应为放热反应，说明白磷能量高红磷能量低，故红磷比白磷稳定， B 项错误；氢气的燃烧热是指 25 ℃ 、 101 kPa 时， 1 mol 氢气完全燃烧生成液态水时放出的热量， C 项错误；测定中和热时，其他不变，若用醋酸代替盐酸，由于醋酸电离时吸收热量，则反应放出热量减小，但中和热为负值，因此反应热Δ H 偏大， D 项正确。 答案　 D 2. (2019· 大联盟二次质检 ) 如图为 SO 3 分解反应的能量变化关系图。 加入 V 2 O 5 引起 E 1 和 E 2 变化，下表数据可能正确的是 ________( 填代号 )   E 1 /(kJ·mol － 1 ) E 2 /(kJ·mol － 1 ) A 592 694 B 792 490 C 492 294 解析　 催化剂改变反应的活化能， E 1 、 E 2 减小，但催化剂不改变反应的 Δ H ，故应选 C 。 答案　 C 题后悟道 能量变化关系图问题易错点 (1) 能量越低越稳定 (2) 催化剂 ① 改变反应途径 ( 参与反应 ) ，改变活化能，改变反应速率，但不改变 Δ H 。 ② 温度变化对催化剂的催化效果、选择性有影响。 题组二　热化学方程式的书写与正误判断 3. 几种物质的能量关系如图所示，下列说法正确的是 ( 　　 ) A.C(s) ＋ 2H 2 (g)===CH 4 (g) 　 Δ H ＝－ 74.8 kJ·mol － 1 B.CH 4 (g) ＋ 2O 2 (g)===CO 2 (g) ＋ 2H 2 O(l) 　 Δ H ＝＋ 890.3 kJ·mol － 1 C.2H 2 (g) ＋ O 2 (g)===2H 2 O(l) 　 Δ H ＝－ 74.8 kJ·mol － 1 D. E 1 在数值上等于 1 mol CH 4 的总键能与 2 mol H 2 总键能的差值 解析　 根据图像可知 ① C(s) ＋ 2H 2 (g) ＋ 2O 2 (g)===CO 2 (g) ＋ 2H 2 O(l) 　 Δ H ＝－ 965.1 kJ·mol － 1 　 ② CH 4 (g) ＋ 2O 2 (g)===CO 2 (g) ＋ 2H 2 O(l) 　 Δ H ＝－ 890.3 kJ·mol － 1 ， B 项错误；根据盖斯定律可知 ① － ② 即得到 C(s) ＋ 2H 2 (g)===CH 4 (g) 　 Δ H ＝－ 74.8 kJ·mol － 1 ， A 项正确；根据以上分析可知 C 项错误； E 1 在数值上等于 1 mol CH 4 的总键能与 1 mol 碳和 2 mol H 2 总键能的差值， D 项错误。 答案　 A 4. 写出下列反应的热化学方程式 (1)0.3 mol 气态高能燃料乙硼烷 (B 2 H 6 ) 在 O 2 中燃烧，生成固态 B 2 O 3 和液态水，放出 649.5 kJ 热量，则该反应的热化学方程式为 ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 。 (2) 肼 (N 2 H 4 ) 是一种高效清洁的火箭燃料。 0.25 mol N 2 H 4 (g) 完全燃烧生成氮气和气态水时，放出 133.5 kJ 热量，则肼燃烧的热化学方程式为 ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 。 (3)0.1 mol Cl 2 与焦炭、 TiO 2 完全反应，生成一种还原性气体和一种易水解成 TiO 2 · x H 2 O 的液态化合物，放热 4.28 kJ ，该反应的热化学方程式为 ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 。 答案　 (1)B 2 H 6 (g) ＋ 3O 2 (g)===B 2 O 3 (s) ＋ 3H 2 O(l) 　 Δ H ＝－ 2 165 kJ·mol － 1 (2)N 2 H 4 (g) ＋ O 2 (g)===N 2 (g) ＋ 2H 2 O(g) 　 Δ H ＝－ 534 kJ·mol － 1 (3)2Cl 2 (g) ＋ TiO 2 (s) ＋ 2C(s)===TiCl 4 (l) ＋ 2CO(g) 　 Δ H ＝－ 85.6 kJ·mol － 1 易错防范 书写热化学方程式的几个易错点 (1) 注意对应物质的状态 (2) 注意对应物质的计量系数 (3) 注意反应的可逆性对反应过程中热量变化的影响 (4) 注意反应进行的方向 题组三　盖斯定律、 Δ H 的计算 反应 Ⅰ ： 2H 2 SO 4 (l)===2SO 2 (g) ＋ 2H 2 O(g) ＋ O 2 (g) Δ H ＝＋ 551 kJ·mol － 1 反应 Ⅲ ： S(s) ＋ O 2 (g)===SO 2 (g) 　 Δ H ＝－ 297 kJ·mol － 1 反应 Ⅱ 的热化学方程式： _____________________________________ 。 5.(1) [2018· 北京理综， 27(1)] 近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下： (2) (2019· 山东青岛一模 ) 有效除去大气中的 SO 2 和氮氧化物，是打赢蓝天保卫战的重中之重。用 NaOH 溶液吸收热电企业产生的废气时，涉及如下转化： 由图甲关系可得 Δ H 4 ＝ ________ 。 答案　 (1)3SO 2 (g) ＋ 2H 2 O(g)===2H 2 SO 4 (l) ＋ S(s) 　 Δ H 2 ＝－ 254 kJ·mol － 1 (2)Δ H 1 ＋ Δ H 2 － Δ H 3 　 (3) ＋ 172 kJ·mol － 1 　大于 题后悟道 思维模型 盖斯定律计算 Δ H 的思维模型 6.(1) [2015· 浙江理综， 28(1)] 已知：乙苯催化脱氢制苯乙烯反应： (2) (2019· 教育大联盟一模 ) 已知 2C 8 H 18 (l) ＋ 25O 2 (g)===16CO 2 (g) ＋ 18H 2 O(g) 　 Δ H 1 ＝－ 10 244 kJ·mol － 1 N 2 (g) ＋ O 2 (g)===2NO(g) 　 Δ H 2 2NO(g) ＋ 2CO(g)===N 2 (g) ＋ 2CO 2 (g) 　 Δ H 3 ＝－ 746 kJ·mol － 1 ① 若 H 2 O(l)===H 2 O(g) 　 Δ H 4 ＝＋ 44 kJ·mol － 1 ，则表示辛烷燃烧热的热化学方程式为 ____________________________________________________________ 。 ② 部分化学键键能数据如下： Δ H 2 ＝ ________kJ·mol － 1 。 化学键 O===O C===O C O E /(kJ·mol － 1 ) 494 799 1 076 易错防范 考点 2 　原电池原理及其应用 1. 原电池工作原理图 2. 原电池装置升级考查图 (1) 装置 ①②③ 中，电子均不能通过电解质溶液 ( 或内电路 ) 。 (2) 装置 ① 中，不可能避免会直接发生 Zn ＋ Cu 2 ＋ ===Cu ＋ Zn 2 ＋ ，化学能部分转化为热能，能量转化率比装置 ② 低。断开 K 1 后，装置 ① 中会发生 Zn ＋ Cu 2 ＋ ===Cu ＋ Zn 2 ＋ ，不如装置 ② 稳定。 (3) 盐桥的作用：原电池装置由装置 ① 到装置 ② 的变化是由盐桥连接两个 “ 半电池装置 ” ，其中盐桥的作用有三种： a. 隔绝正负极反应物，避免直接接触，导致电流不稳定； b. 通过离子的定向移动，构成闭合回路； c. 平衡电极区的电荷。 (4) 离子交换膜作用：由装置 ② 到装置 ③ 的变化是 “ 盐桥 ” 变成 “ 质子交换膜 ” 。离子交换膜是一种选择性透过膜，允许相应离子通过，离子迁移方向遵循原电池中离子迁移方向。 角度一　燃料电池 1. (2015· 江苏化学， 10) 一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是 ( 　　 ) 答案　 D 角度二　可逆电池 2. (2019· 天津理综， 6) 我国科学家研制了一种新型的高比能量锌碘溴液流电池，其工作原理示意图如图。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是 ( 　　 ) A. 放电时， a 电极反应为 I 2 Br － ＋ 2e － ===2I － ＋ Br － B. 放电时，溶液中离子的数目增大 C. 充电时， b 电极每增重 0.65 g ，溶液中有 0.02 mol I － 被氧化 D. 充电时， a 电极接外电源负极 解析　 根据电池的工作原理示意图，可知放电时 a 电极上 I 2 Br － 转化为 Br － 和 I － ，电极反应为 I 2 Br － ＋ 2e － ===2I － ＋ Br － ， A 项正确；放电时正极区 I 2 Br － 转化为 Br － 和 I － ，负极区 Zn 转化为 Zn 2 ＋ ，溶液中离子的数目增大， B 项正确；充电时 b 电极发生反应 Zn 2 ＋ ＋ 2e － ===Zn ， b 电极增重 0.65 g 时，转移 0.02 mol e － ， a 电极发生反应 2I － ＋ Br － － 2e － ===I 2 Br － ，根据各电极上转移电子数相同，则有 0.02 mol I － 被氧化， C 项正确；放电时 a 电极为正极，充电时， a 电极为阳极，接外电源正极， D 项错误。 答案　 D 3. (2017· 课标全国 Ⅲ ， 11 ) 全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极 a 常用掺有石墨烯的 S 8 材料，电池反应为： 16Li ＋ x S 8 ===8Li 2 S x (2 ≤ x ≤ 8) 。下列说法错误的是 ( 　　 ) A. 电池工作时，正极可发生反应： 2Li 2 S 6 ＋ 2Li ＋ ＋ 2e － ===3Li 2 S 4 B. 电池工作时，外电路中流过 0.02 mol 电子，负极材料减重 0.14 g C. 石墨烯的作用主要是提高电极 a 的导电性 D. 电池充电时间越长，电池中 Li 2 S 2 的量越多 答案　 D A. 相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 B. 阴极区，在氢化酶作用下发生反应 H 2 ＋ 2MV 2 ＋ ===2H ＋ ＋ 2MV ＋ C. 正极区，固氮酶为催化剂， N 2 发生还原反应生成 NH 3 D. 电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 4. (2019· 课标全国 Ⅰ ， 12) 利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时 MV 2 ＋ /MV ＋ 在电极与酶之间传递电子，示意图如图所示。下列说法错误的是 ( 　　 ) 解析　 由题图和题意知，电池总反应是 3H 2 ＋ N 2 ===2NH 3 。该合成氨反应在常温下进行，并形成原电池产生电能，反应不需要高温、高压和催化剂， A 项正确；观察题图知，左边电极发生氧化反应 MV ＋ － e － ===MV 2 ＋ ，为负极，不是阴极， B 项错误；正极区 N 2 在固氮酶作用下发生还原反应生成 NH 3 ， C 项正确；电池工作时， H ＋ 通过交换膜，由左侧 ( 负极区 ) 向右侧 ( 正极区 ) 迁移， D 项正确。 答案　 B 5. (2018· 浙江自选 ) 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： O 2 ＋ 4e － ===2O 2 － D. 电池总反应： 4Li ＋ O 2 ＋ 2H 2 O===4LiOH 解析 　正极氧气得到了电子后与水结合形成氢氧根，电极方程式为 O 2 ＋ 4e － ＋ 2H 2 O===4OH － ，故 C 项错误；在锂－空气电池中，金属锂失去电子，发生氧化反应，为负极，故 A 项正确；在负极 Li 失去电子变成了 Li ＋ ，会通过有机电解质向水溶液处 ( 正极 ) 移动，故 B 项正确；负极的反应式为 Li － e － ===Li ＋ ，正极反应式为 O 2 ＋ 2H 2 O ＋ 4e － ===4OH － ，电池的总反应则为 4Li ＋ O 2 ＋ 2H 2 O===4LiOH ，故 D 项正确。 答案 　 C 题组一　燃料电池 A.Li ＋ 、 K ＋ 移向左侧电极 B. 外电路中电子由右侧电极移向左侧电极 C. 通入 1 mol 气体 A 时，左侧电极上生成 5 mol CO 2 D. 相同条件下，通入气体 B 与气体 C 的体积比为 2 ∶ 1 1. 熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池，具有效率高、噪音低、无污染、燃料多样化、余热利用价值高和电池构造材料价廉等诸多优点，是未来的绿色电站。某种熔融碳酸盐燃料电池以 Li 2 CO 3 、 K 2 CO 3 为电解质、以 CH 4 为燃料时，该电池工作原理如图。下列说法正确的是 ( 　　 ) 答案　 C 2. (2019· 辽宁铁岭五校联考 ) 微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是 ( 　　 ) 答案　 B 3. 甲烷、氧气燃料电池电极反应式的书写。 (1) 酸性介质中，如以硫酸为电解质溶液，负极反应： ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 、 正极反应： ____________________________________________________________ 。 (2) 碱性介质中，如以 KOH 溶液为电解质溶液，负极反应： ____________________________________________________________ 、 正极反应： ____________________________________________________________ 。 (3) 熔融盐介质，如以熔融 K 2 CO 3 为电解质，负极反应： ____________________________________________________________ 、 正极反应 ( 同时充入 CO 2 ) ： _____________________________________ 。 (4) 掺杂 Y 2 O 3 的 ZrO 2 固体作电解质 ( 含可自由移动的 O 2 － ) ，负极反应： ____________________________________________________________ 、 正极反应： ____________________________________________________________ 。 题后悟道 新型化学电源中电极反应式的书写三步骤 题组二　可逆电池 A. 充电时， Li ＋ 嵌入 LiCoO 2 中 B. 放电时， LiCoO 2 极发生的电极反应为 LiCoO 2 － x e － ===Li 1 － x CoO 2 ＋ x Li ＋ C. 放电时负极反应为： Li － e － ===Li ＋ D. 充电时，若转移 1 mol e － ，石墨烯电极增重 7 g 解析　 A 项，充电时 LiCoO 2 电极上发生 LiCoO 2 － x e － ===Li 1 － x CoO 2 ＋ x Li ＋ ， LiCoO 2 释放 Li ＋ ，错误； B 项，放电时 LiCoO 2 电极发生 Li 1 － x CoO 2 ＋ x e － ＋ x Li ＋ ===LiCoO 2 ，错误； C 项，放电时负极反应 Li x C 6 － x e － === x Li ＋ ＋ C 6 ，错误； D 项，充电时，若转移 1 mol e － ，则有 1 mol Li ＋ 放电，石墨烯电极增重 7 g ，正确。 答案　 D 5. (2019· 山东潍坊二模 ) 新型锌碘液流电池具有能量密度高、循环寿命长等优势，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 ( 　　 ) 答案　 C 题后悟道 有关可逆电池的解题思路 题组三　新型电池 6. (2019· 广州调研 ) 一种钌 (Ru) 基配合物光敏染料敏化太阳能电池的示意图如下，电池工作时发生的反应为： 答案　 B 7. (2019· 河北衡水中学一模 ) 垃圾假单胞菌株能够在分解有机物的同时分泌物质产生电能，其原理如图所示。下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 电流由左侧电极经过负载后流向右侧电极 B. 放电过程中，正极附近 pH 变小 C. 若 1 mol O 2 参与电极反应，有 4 mol H ＋ 穿过质子交换膜进入右室 D. 负极电极反应为 H 2 PCA ＋ 2e － ===PCA ＋ 2H ＋ 解析　 A 项，由电极上的转化 O 2 → H 2 O ，有机物 → CO 2 ＋ H 2 O 可判断出左侧为负极，右侧为正极，电流方向为从右侧流向左侧，错误； B 项，正极反应式为 O 2 ＋ 4e － ＋ 4H ＋ ===2H 2 O ，消耗 H ＋ ， c (H ＋ ) 减小， pH 增大，错误； C 项， 1 mol O 2 参与反应转移电子数为 4 mol ，有 4 mol H ＋ 通过质子交换膜进入右室，正确； D 项负极发生氧化反应失电子，错误。 答案　 C 题后悟道 原电池中正极和负极的 5 种判断方法 考点 3 　电解池原理及其应用 1. 电解池工作原理图解 2. 正确判断电极产物的突破方法 (1) 阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极作阳极，则电极材料失电子，电极溶解 ( 注意：铁作阳极溶解生成 Fe 2 ＋ ，而不是 Fe 3 ＋ ) ；如果是惰性电极，则需看溶液中阴离子的失电子能力，阴离子放电顺序为 S 2 － ＞ I － ＞ Br － ＞ Cl － ＞ OH － ( 水 ) ＞含氧酸根离子。 (2) 阴极产物的判断直接根据阳离子的放电顺序进行判断： Ag ＋ ＞ Hg 2 ＋ ＞ Fe 3 ＋ ＞ Cu 2 ＋ ＞ H ＋ ＞ Pb 2 ＋ ＞ Fe 2 ＋ ＞ Zn 2 ＋ ＞ H ＋ ( 水 ) 3. 掌握电解规律 ( 阳极为惰性电极 ) 电解类型 电解质实例 溶液复原物质 电解水 NaOH 、 H 2 SO 4 或 Na 2 SO 4 水 电解电解质 HCl 或 CuCl 2 原电解质 放氢生碱型 NaCl HCl 气体 放氧生酸型 CuSO 4 或 AgNO 3 CuO 或 Ag 2 O 注意　电解后有关电解质溶液恢复原态的问题应该用质量守恒法分析。一般是加入阳极产物和阴极产物的化合物，但也有特殊情况，如用惰性电极电解 CuSO 4 溶液， Cu 2 ＋ 完全放电之前，可加入 CuO 或 CuCO 3 复原，而 Cu 2 ＋ 完全放电之后，可加入适量水复原。 ( 如加入 Cu(OH) 2 或 Cu 2 (OH) 2 CO 3 可使溶液复原，适用于电解生成 n Cu ∶ n O 2 ＝ 1 ∶ 1 的情况 ) 角度一　利用电解原理处理污染 1. (2018· 课标全国 Ⅰ ， 13) 最近我国科学家设计了一种 CO 2 ＋ H 2 S 协同转化装置，实现对天然气中 CO 2 和 H 2 S 的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为 ZnO@ 石墨烯 ( 石墨烯包裹的 ZnO) 和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为： ① EDTA － Fe 2 ＋ － e － ===EDTA － Fe 3 ＋ ② 2EDTA － Fe 3 ＋ ＋ H 2 S===2H ＋ ＋ S ＋ 2EDTA － Fe 2 ＋ 该装置工作时，下列叙述错误的是 ( 　　 ) A. 阴极的电极反应： CO 2 ＋ 2H ＋ ＋ 2e － ===CO ＋ H 2 O B. 协同转化总反应： CO 2 ＋ H 2 S===CO ＋ H 2 O ＋ S C. 石墨烯上的电势比 ZnO@ 石墨烯上的低 D. 若采用 Fe 3 ＋ /Fe 2 ＋ 取代 EDTA － Fe 3 ＋ /EDTA － Fe 2 ＋ ，溶液需为酸性 解析　 阴极发生还原反应，氢离子由交换膜右侧向左侧迁移，阴极的电极反应式为 CO 2 ＋ 2e － ＋ 2H ＋ ===CO ＋ H 2 O ， A 项正确；结合阳极区发生的反应，可知协同转化总反应为 CO 2 ＋ H 2 S===S ＋ CO ＋ H 2 O ， B 项正确；石墨烯作阳极，其电势高于 ZnO@ 石墨烯的， C 项错误； Fe 3 ＋ 、 Fe 2 ＋ 在碱性或中性介质中会生成沉淀，它们只稳定存在于酸性较强的介质中， D 项正确。 答案　 C 2. (2015· 四川理综， 4) 用右图所示装置除去含 CN － 、 Cl － 废水中的 CN － 时，控制溶液 pH 为 9 ～ 10 ，阳极产生的 ClO － 将 CN － 氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确的是 ( 　　 ) A. 用石墨作阳极，铁作阴极 B. 阳极的电极反应式： Cl － ＋ 2OH － － 2e － ===ClO － ＋ H 2 O C. 阴极的电极反应式： 2H 2 O ＋ 2e － ===H 2 ↑ ＋ 2OH － D. 除去 CN － 的反应： 2CN － ＋ 5ClO － ＋ 2H ＋ ===N 2 ↑ ＋ 2CO 2 ↑ ＋ 5Cl － ＋ H 2 O 解析　 Cl － 在阳极发生氧化反应生成 ClO － ，水电离出的 H ＋ 在阴极发生还原反应生成 H 2 ，又由于电解质溶液呈碱性，故 A 、 B 、 C 项正确； D 项，溶液呈碱性，离子方程式中不能出现 H ＋ ，正确的离子方程式为 2CN － ＋ 5ClO － ＋ H 2 O===N 2 ↑ ＋ 2CO 2 ↑ ＋ 5Cl － ＋ 2OH － ，错误。 答案　 D 角度二　利用电解原理制备物质 ( 一 ) 无隔膜电解池 3.(1) [2019· 课标全国 Ⅲ ， 28(4)] 在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如图所示： 负极区发生的反应有 ___________________________________________ ( 写反应方程式 ) 。电路中转移 1 mol 电子，需消耗氧气 ________L( 标准状况 ) 。 (2) [2019· 北京理综， 27(2)] 可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图。通过控制开关连接 K 1 或 K 2 ，可交替得到 H 2 和 O 2 。 ① 制 H 2 时，连接 ________ 。产生 H 2 的电极反应式是 ____________________________________________________________ 。 ② 改变开关连接方式，可得 O 2 。 ③ 结合 ① 和 ② 中电极 3 的电极反应式，说明电极 3 的作用： ____________________________________________________________ 。 答案　 (1)Fe 3 ＋ ＋ e － ===Fe 2 ＋ ， 4Fe 2 ＋ ＋ O 2 ＋ 4H ＋ ===4Fe 3 ＋ ＋ 2H 2 O 　 5.6 (2) ① K 1 　 2H 2 O ＋ 2e － ===H 2 ↑ ＋ 2OH － 　 ③ 制 H 2 时，电极 3 发生反应： Ni(OH) 2 ＋ OH － － e － ===NiOOH ＋ H 2 O 。制 O 2 时，上述电极反应逆向进行，使电极 3 得以循环使用 ( 二 ) “ 单膜 ” 电解池 4. [2018· 课标全国 Ⅲ ， 27(3) ①② ] KIO 3 也可采用 “ 电解法 ” 制备，装置如图所示。 (1) 写出电解时阴极的电极反应式 _____________________________________ 。 (2) 电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为 ________________ ，其迁移方向是 ________ 。 解析　 (1) 电解法制备 KIO 3 时， H 2 O 在阴极得到电子，发生还原反应： 2H 2 O ＋ 2e － ===2OH － ＋ H 2 ↑ 或 2H ＋ ＋ 2e － ===H 2 ↑ 。 (2) 电解池中阳离子向阴极移动，即由电极 a 向电极 b 迁移，阳离子交换膜只允许阳离子通过，故主要是 K ＋ 通过阳离子交换膜。 答案　 (1)2H 2 O ＋ 2e － ===2OH － ＋ H 2 ↑ ( 或 2H ＋ ＋ 2e － ===H 2 ↑ ) 　 (2)K ＋ 　由 a 到 b ( 三 ) “ 双膜 ” 电解池 答案　 B 角度三　 “ 多池组合 ” 电解池 6. (2016· 北京理综， 12) 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； c 处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产生； n 处有气泡产生； …… 下列对实验现象的解释或推测不合理的是 ( 　　 ) A.a 、 d 处： 2H 2 O ＋ 2e － ===H 2 ↑ ＋ 2OH － B.b 处： 2Cl － － 2e － ===Cl 2 ↑ C.c 处发生了反应： Fe － 2e － ===Fe 2 ＋ D. 根据实验一的原理，实验二中 m 处能析出铜 解析　 A 项， a 、 d 处试纸变蓝，说明溶液显碱性，是溶液中的氢离子得到电子生成氢气，氢氧根离子剩余造成的，正确； B 项， b 处变红，局部褪色，说明是溶液中的氯离子放电生成氯气同时与 H 2 O 反应生成 HClO 和 H ＋ ， Cl － － 2e － ＋ H 2 O===HClO ＋ H ＋ ，错误； C 项， c 处为阳极，铁失去电子生成亚铁离子，正确； D 项，实验一中 ac 形成电解池， bd 形成电解池，所以实验二中形成 3 个电解池， n( 右面 ) 有气泡生成，为阴极产生氢气， n 的另一面 ( 左面 ) 为阳极产生 Cu 2 ＋ ， Cu 2 ＋ 在 m 处得电子析出铜，正确。 答案　 B 7. (2014· 广东理综， 11) 某同学组装了如图所示的电化学装置，电极 Ⅰ 为 Al ，其他均为 Cu ，则 ( 　　 ) A. 电流方向：电极 Ⅳ→ Ⓐ → 电极 Ⅰ B. 电极 Ⅰ 发生还原反应 C. 电极 Ⅱ 逐渐溶解 D. 电极 Ⅲ 的电极反应： Cu 2 ＋ ＋ 2e － ===Cu 解析　 分析图可知：左侧两个烧杯的装置形成原电池，且 Ⅰ 为负极， Ⅱ 为正极，而最右边的装置为电解池，因此，该装置中电子流向：电极 Ⅰ→ Ⓐ→ 电极 Ⅳ ，则电流方向：电极 Ⅳ → Ⓐ → 电极 Ⅰ ， A 正确；电极 Ⅰ 发生氧化反应， B 错误；电极 Ⅱ 的电极反应为 Cu 2 ＋ ＋ 2e － ===Cu ，有铜析出， C 错误；电极 Ⅲ 为电解池的阳极，其电极反应为 Cu － 2e － ===Cu 2 ＋ ， D 错误。 答案　 A 角度四　金属的腐蚀与防护 8. (2017· 课标全国 Ⅰ ， 11) 支撑海港码头基础的防腐技术，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是 ( 　　 ) A. 通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B. 通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C. 高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D. 通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 解析 　钢管桩接电源的负极，高硅铸铁接电源的正极，通电后，外电路中的电子从高硅铸铁 ( 阳极 ) 流向正极，从负极流向钢管桩 ( 阴极 ) ， A 、 B 正确； C 项，题给信息高硅铸铁为 “ 惰性辅助阳极 ” 不损耗，错误。 答案 　 C 9. (2018· 北京理综， 12) 验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下 ( 烧杯内均为经过酸化的 3%NaCl 溶液 ) 。 ① ② ③ 在 Fe 表面生成蓝色沉淀 试管内无明显变化 试管内生成蓝色沉淀 下列说法不正确的是 ( 　　 ) A. 对比 ②③ ，可以判定 Zn 保护了 Fe B. 对比 ①② ， K 3 [Fe(CN) 6 ] 可能将 Fe 氧化 C. 验证 Zn 保护 Fe 时不能用 ① 的方法 D. 将 Zn 换成 Cu ，用 ① 的方法可判断 Fe 比 Cu 活泼 解析　 ② 中 Zn 作负极，发生氧化反应生成 Zn 2 ＋ ， Fe 作正极被保护，所以取出的少量 Fe 附近的溶液中滴入铁氰化钾溶液，试管内无明显变化。但 ③ 中没有 Zn 保护 Fe ， Fe 在酸性环境中发生析氢腐蚀， Fe 作负极被氧化生成 Fe 2 ＋ ，所以取出的少量 Fe 附近的溶液中滴入铁氰化钾溶液，生成蓝色沉淀，对比 ②③ 可知 Zn 保护了 Fe ， A 项正确； ① 与 ② 的区别在于：前者是将铁氰化钾溶液直接滴入烧杯中，而后者是在取出的少量 Fe 附近的溶液中滴加铁氰化钾溶液， ① 中出现了蓝色沉淀，说明有 Fe 2 ＋ 生成。对比分析可知，可能是铁氰化钾氧化 Fe 生成了 Fe 2 ＋ ， B 项正确；通过上述分析可知，验证 Zn 保护 Fe 时不能用 ① 的方法， C 项正确；若将 Zn 换成 Cu ，铁氰化钾仍会将 Fe 氧化为 Fe 2 ＋ ，在铁的表面同样会生成蓝色沉淀，所以无法判断 Fe 2 ＋ 是不是负极产物，即无法判断 Fe 与 Cu 的活泼性， D 项错误。 答案　 D 题组一　电解池电解方程式的书写 1 . 基本电极反应式的书写 按要求书写电极反应式 (1) 用惰性电极电解 NaCl 溶液： 阳极： ____________________________________________________________ 。 阴极： ____________________________________________________________ 。 (2) 用惰性电极电解 CuSO 4 溶液： 阳极： ____________________________________________________________ 。 阴极： ____________________________________________________________ 。 (3) 铁作阳极，石墨作阴极电解 NaOH 溶液： 阳极： ____________________________________________________________ 。 阴极： ____________________________________________________________ 。 答案　 (1)2Cl － － 2e － ===Cl 2 ↑ 　 2H ＋ ＋ 2e － ===H 2 ↑ 或 2H 2 O ＋ 2e － ===H 2 ↑ ＋ 2OH － (2)4OH － － 4e － ===2H 2 O ＋ O 2 ↑ ( 或 2H 2 O － 4e － ===O 2 ↑ ＋ 4H ＋ ) 　 2Cu 2 ＋ ＋ 4e － ===2Cu (3)Fe － 2e － ＋ 2OH － ===Fe(OH) 2 　 2H 2 O ＋ 2e － ===H 2 ↑ ＋ 2OH － 2. 提取 “ 信息 ” ，明确电解目的，书写电极反应式 3. 根据 “ 交换膜 ” 结合信息、书写电极反应式 制备 Na 2 S 2 O 5 也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中 SO 2 碱吸收液中含有 NaHSO 3 和 Na 2 SO 3 。阳极的电极反应式为 __________________________ 。 电解后， ________ 室的 NaHSO 3 浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到 Na 2 S 2 O 5 。 答案　 4OH － － 4e － ===O 2 ↑ ＋ 2H 2 O( 或 2H 2 O － 4e － ===O 2 ↑ ＋ 4H ＋ ) 　 a 题组二　利用电解原理处理污染 4. (2019· 山东济宁质检 ) 世界水产养殖协会介绍了一种利用电化学原理净化鱼池中水质的方法，其原理如图所示，电极 C 1 、 C 2 为惰性电极，下列说法正确的是 ( 　　 ) 答案　 B 5. (2019· 山东聊城一模 ) 电解絮凝净水可用如图装置模拟探究，下列叙述正确的是 ( 　　 ) 答案　 B 题后悟道 电解池解题思维模型 题组三　利用电解原理制备物质 6. 锌 — 铈液流电池体系作为氧化还原液流电池中的新生一代，有着诸多的优势，如开路电位高、污染小等。锌 — 铈液流电池放电时的工作原理如图所示，其中， b 电极为惰性材料，不参与电极反应。下列有关说法正确的是 ( 　　 ) A. 放电时，电池的总反应式为 2Ce 4 ＋ ＋ Zn===Zn 2 ＋ ＋ 2Ce 3 ＋ B. 充电时， a 极发生氧化反应， b 极发生还原反应 C. 充电时，当电路中通过 0.1 mol 电子时， b 极增加 14 g D. 选择性离子膜为阴离子交换膜，能阻止阳离子通过 解析　 锌 — 铈液流电池工作时，放电时锌是负极，负极发生电极反应为 Zn － 2e － ===Zn 2 ＋ ，正极上发生得电子的还原反应： Ce 4 ＋ ＋ e － ===Ce 3 ＋ ，电池的总反应式为 2Ce 4 ＋ ＋ Zn===Zn 2 ＋ ＋ 2Ce 3 ＋ ，故 A 正确；充电时 a 是阴极，发生得电子的还原反应， b 极是阳极，发生氧化反应，故 B 错误；充电时， b 极是阳极，发生氧化反应， Ce 3 ＋ － e － ===Ce 4 ＋ ，电极质量不变，故 C 错误。根据两极反应情况，为保证两极间互不影响，交换膜应选择质子交换膜，故 D 项错误。 答案　 A 7. (2019· 山东济宁一模 ) 双极膜电渗析一步法盐制酸碱的技术进入到了工业化阶段，某科研小组研究采用 BMED 膜堆 ( 如图所示 ) ，模拟以精制浓海水为原料直接制备酸和碱。 BMED 膜堆包括阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜 (a 、 d) 已知：在直流电源的作用下，双极膜内中间界面层发生水的解离，生成 H ＋ 和 OH － 。下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 电极 Y 连接电源的正极，发生还原反应 B. Ⅰ 口排出的是混合碱， Ⅱ 口排出的是淡水 C. 电解质溶液采用 Na 2 SO 4 溶液可避免有害气体的产生 D.a 左侧膜为阳离子交换膜， c 为阴离子交换膜 解析　 由 H ＋ 、 OH － 的移动方向可知电极 X 为阳极，电极 Y 为阴极。 A 项，电极 Y 为阴极，连接电源的负极，错误； D 项， a 左侧膜为阴离子交换膜，错误； B 项， Ⅰ 口排出物质为酸， Ⅱ 口排出物质为淡水，错误； C 项，用 Na 2 SO 4 溶液作电解液，电解过程中 H ＋ 、 OH － 放电，产生 H 2 、 O 2 ，不会对环境造成污染，正确。 答案　 C 8. (2019· 山东潍坊二模 ) 利用电解方法也可以实现铈的回收。 (1) 在酸性条件下电解 Ce 2 O 3 ( 如图 ) ：阳极电极反应式为 ____________________________________________________________ ， 离子交换膜为 ________( 填 “ 阴 ” 或 “ 阳 ” ) 离子交换膜。 (2) 电解产物 Ce(SO 4 ) 2 是重要的氧化剂，将其配成标准溶液，在酸性条件下能测定工业盐中 NaNO 2 的含量，写出发生反应的离子方程式 ___________________ ____________________________________________________________ 。 解析　 阳极发生氧化反应， Ce 2 O 3 → Ce 4 ＋ ，故阳极反应式为 Ce 2 O 3 － 2e － ＋ 6H ＋ ===2Ce 4 ＋ ＋ 3H 2 O ， Ce 4 ＋ 在阳极生成，而产品 Ce(SO 4 ) 2 在阴极得到，故 Ce 4 ＋ 需从左侧移动到右侧，故应选阳离子交换膜。 题后悟道 题组四　 “ 多池组合 ” 电解池 9. (2019· 合肥质检 ) 图甲为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能，图乙是一种用惰性电极电解饱和食盐水的消毒液发生器。下列说法不正确的是 ( 　　 ) A. 图甲的 X 点要与图乙中的 a 极连接 B. 图乙中 b 极的电极反应式为： 2Cl － － 2e － ===Cl 2 ↑ C. 当 N 极消耗 1 mol 气体时，有 2 mol H ＋ 通过离子交 换膜 D. 若有机废水中主要含有淀粉，则图甲中 M 极反应 为： (C 6 H 10 O 5 ) n ＋ 7 n H 2 O － 24 n e － ===6 n CO 2 ↑ ＋ 24 n H ＋ 解析　 图甲中 N 极上 O 2 转化为 H 2 O ，发生还原反应，则 N 极为正极， M 极为负极，图乙通过电解饱和食盐水获得消毒液，则 a 极析出 H 2 ， b 极析出 Cl 2 ， a 极为阴极， b 极为阳极，电解池的阳极与电源正极相连，电解池的阴极与电源负极相连，故 X 点与 a 极相连， A 项正确；图乙中 b 极析出氯气，电极反应式为： 2Cl － － 2e － ===Cl 2 ↑ ， B 项正确；根据 O 2 ＋ 4e － ＋ 4H ＋ ===2H 2 O ，当 N 极消耗 1 mol 气体时，转移 4 mol 电子，故有 4 mol H ＋ 通过离子交换膜， C 项错误；若有机废水中主要含有淀粉，则图甲中 M 极上淀粉转化为 CO 2 ，电极反应为： (C 6 H 10 O 5 ) n ＋ 7 n H 2 O － 24 n e － ===6 n CO 2 ↑ ＋ 24 n H ＋ ， D 项正确。 答案　 C 10. (2019· 山东潍坊一模 ) 碳呼吸电池是 2016 年十大创新技术之一。利用碳呼吸电池为钠硫电池充电的实验装置如图所示。下列说法正确的是 ( 　　 ) 答案　 C 题后悟道 多池串联装置中的电极判断 (1) 有外接电源 —— 依据电源的正、负极判断。 (2) 无外接电源 —— ① 燃料电池作电源。依据燃料电池的正、负极判断； ② 一般原电池作电源。最活泼的金属电极电势最低，为负极。依此进行判断。 (3) 位置相同 ( 左侧或右侧等 ) 的电极名称相同。即分别按阴、阳交替排列，不能颠倒。 (4) 串联电路中，每一个电极上转移电子数相等。 题组五　金属的腐蚀与防护 11. (2019· 辽宁五校联合一模 ) 高压直流电线路的瓷绝缘子经日晒雨淋容易出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是 ( 　　 ) A. 通电时，锌环是阳极，发生氧化反应 B. 通电时，阴极上的电极反应为 2H 2 O ＋ 2e － ===H 2 ↑ ＋ 2OH － C. 断电时，锌环上的电极反应为 Zn 2 ＋ ＋ 2e － ===Zn D. 断电时，仍能防止铁帽被腐蚀 解析　 A 项，由电源正、负极可知锌环为阳极，正确； B 项，通电时，阴极反应式为 2H 2 O ＋ 2e － ===H 2 ↑ ＋ 2OH － ，正确； C 项，断电时，锌环为负极，反应式为 Zn － 2e － ===Zn 2 ＋ ，错误； D 项，断电时，锌环为负极，铁帽为正极，受到保护，正确。 答案　 C 12. 下列叙述错误的是 ( 　　 ) A. 合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用 [2018· 课标全国 Ⅰ ， 7(A)] B. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法 [2018· 课标全国 Ⅲ ， 7(D)] C. 电解精炼铜的阳极反应： Cu 2 ＋ ＋ 2e － ===Cu [2018· 北京理综， 8(D)] D. 铁管镀锌层局部破损后，铁管仍不易生锈 [2018· 天津理综， 3(B)] 解析　 废旧电池中含有的金属、电解质溶液会对水体和土壤等造成污染，处理废旧电池有利于资源再利用，同时能够降低环境污染，保护环境， A 项正确；活泼金属镁易失去电子，形成原电池时为负极，电热水器内胆 (Ag) 被保护，此为牺牲阳极的阴极保护法， B 项正确。电解精炼铜时，阳极发生氧化反应，电极反应式为 Cu － 2e － ===Cu 2 ＋ ， C 项错误；铁管镀锌层局部破损后，与电解质溶液接触形成原电池，该原电池中，锌为负极，被腐蚀，而铁管为正极，被保护，因此铁管不易生锈， D 项正确。 答案 　 C