二轮电化学学案(共5页)

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1、精选优质文档-倾情为你奉上二轮复习 电化学原理及其应用考点考点一 原电池1原电池正、负极的判断根据电极材料的活泼性判断（相对活泼的金属为负极）；根据电极反应的类型判断（发生氧化反应为负极）；根据外电路中电子的流向判断（电子由负极流出经导线流向正极）；根据外电路电流方向判断（外电路中电流由电源正极流向负极）；根据电解质溶液中离子的定向移动方向判断（阳离子定向移动至正极）。2有关原电池问题的解题思路解决原电池问题时，一般的思维程序是：根据电极材料的活泼性判断出正、负极电极反应的类型(氧化反应、还原反应)电极反应类型原电池反应方程式现象、计算3燃料电池中电极反应式的书写（近年来高考的热点）：正极耗O

2、2发生还原反应，产物视介质而定。若为酸性介质，则生成H2O，O2+4H+4e=2H2O；若为碱性介质，则生成OH，O2+2H2O+4e= 4OH。负极耗“燃”（H2、CH3OH等燃料）发生氧化反应，产物同样视介质而定。 若为酸性介质，则生成H，H22e= 2H，CH3OH 6eH2OCO26H+；若为碱性介质，则生成OH，H22e+ 2OH=2 H2O，CH3OH 6e8OHCO32+6 H2O。例1(2010广东理综，23改编)铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是 () A正极反应为：Zn2e=Zn2 B电池反应为：ZnCu2=Zn2CuC在外电路中，电子从正极流向负极 D盐桥中的K移

3、向ZnSO4溶液例2(2009安徽理综，12)Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的一制取Cu2O的电解池示意图如右，电解总反应为：2CuH2OCu2OH2。下列说法正确的是 ( )A石墨电极上产生氢气 B铜电极发生还原反应C铜电极接直流电源的负极D当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成考点二 电解池1电解池阴、阳极的判断根据所连电源的正、负极判断（和电源正极相连的为电解池的阳极）；根据电极反应的类型判断（发生氧化反应为阳极）；根据外电路中电子的流向判断（电子由电源负极流向电解池的阴极）；根据外电路电流方向判断（外电路中电流由电源正极流向电解池的阳极）；根据电解

4、质溶液中离子的定向移动方向判断（阳离子定向移动至阴极）。2电解时电极产物的判断阳极产物的判断如果是活泼电极(金属活动性顺序表Ag以前)，则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子；如果是惰性电极(Pt、Au、石墨)，则要看溶液中阴离子的失电子能力，此时根据阴离子放电顺序加以判断，常见阴离子放电顺序：S2IBrClOH含氧酸根。阴极产物的判断:直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序与金属活动性顺序相反，其中：AgFe3Cu2H。3电解池的电极反应和总反应式的书写方法及电解的规律书写步骤：第一步：先检查阳极电极材料和确定溶液中的离子种类；第二步：由放电顺序确定放电产物和电极反应

5、；第三步：将电极反应相加得总反应式。电解规律：电解水型、电解电解质型、电解电解质和水型、电解质浓度变化及pH变化、如何使电解质溶液复原例3右图为相互串联的甲乙两个电解池，请回答：甲池若为用电解原理精炼铜的装置，A极是 ，材料是 ，电极反应为 ； B极是 ，材料是 ，主要电极反应为 ，电解质溶液为_。乙池中若滴入少量酚酞试液，开始一段时间后，_ _极附近呈红色。若甲槽阴极增重12.8 g，则乙槽阳极放出气体在标准状况下的体积为_。常温下若乙槽剩余液体为400 mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度为_，pH为_。考点三 金属的腐蚀与防护1金属腐蚀的本质金属腐蚀的本质就是金属失电子被氧化。金属腐蚀有

6、化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。若金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而引起腐蚀，则是化学腐蚀，此类腐蚀无电流产生；若合金或不纯金属接触到电解质溶液构成原电池，其中活泼金属作负极失去电子被腐蚀，称为电化学腐蚀，此类腐蚀伴随电流产生，且腐蚀速率比化学腐蚀快。电化学腐蚀又分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，水膜酸性较强时发生析氢腐蚀，水膜酸性很弱或非酸性时发生吸氧腐蚀。2判断金属腐蚀快慢的规律电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防护腐蚀措施的腐蚀(有原电池原理防护的腐蚀有电解原理防护的腐蚀)。对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液。活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐

7、蚀越快。对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。例4(2009上海，13)如图装置中，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Fe2e=Fe2Da试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀例5下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 ()纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗；当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用；海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法；可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相

8、连以保护它不受腐蚀A B C D挑战真题1.（2011安徽高考12）研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl，下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是： A.正极反应式：AgCle=AgCl B.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子 C.Na不断向“水”电池的负极移动 D. AgCl是还原产物2.（2011山东高考15）以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充

9、电过程B.因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C.电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用3(2010全国理综，10)下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏染料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：TiO2TiO2/S*(激发态) TiO2/S*TiO2/S+e-I+2e-3I- 2TiO2/S+3I-2TiO2/S+I下列关于该电池叙述错误的是 ( ) A电池工作时，I在镀铂导电玻璃电极上放电 B电池工作时，是将太阳能转化为电能C电池的电解质溶液中I和I的

10、浓度不会减少 D电池中镀铂导电玻璃为正极4(2010安徽理综，11)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2O2=2H2O，下列有关说法正确的是 ()A电子通过外电路从b极流向a极Bb极上的电极反应式为：O22H2O4e=4OHC每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2DH由a极通过固体酸电解质传递到b极5(2010浙江理综，9)LiAl/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为： 2LiFeS2e=Li2SFe，有关该电池的下列说法中，正确的是 ()ALiAl在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为1价B

11、该电池的电池反应式为：2LiFeS=Li2SFeC负极的电极反应式为：Al3e=Al3D充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2SFe2e=2LiFeS6.（2011新课标全国）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O= Fe(OH)2+2Ni(OH)2 下列有关该电池的说法不正确的是 A. 电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe B. 电池放电时，负极反应为Fe+2OH-2e-=Fe（OH）2 C. 电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D. 电池充电时，阳极反应为2Ni（OH）2+2OH-2e-=Ni2O3+3H2O7(2009山东理综，29)Zn

12、MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。(1)该电池的负极材料是_。电池工作时，电子流向_(填“正极”或“负极”)。(2)若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是_。欲除去Cu2，最好选用下列试剂中的_(填代号)。aNaOHbZncFedNH3H2O(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是_。若电解电路中通过2 mol电子，MnO2的理论产量为_g。8(2010全国，29)右图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的p

13、H变色范围：6.88.0，酸色红色，碱色黄色)回答下列问题：(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是(填编号)；A管溶液由红变黄； B管溶液由红变黄； A管溶液不变色；B管溶液不变色(2)写出A管中发生反应的反应式：_；(3)写出B管中发生反应的反应式：_；(4)检验a管中气体的方法是_；(5)检验b管中气体的方法是_；(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是_。29(15分)(1) (2)2H+3e-=H2(写2H2O+2e-=2OH-+H2同样给分)Mg2+2OH-=Mg(OH)2(3)4OH4e-=2H2O+O2(写2H2O-4e-=4H+O2同

14、样给分)(4)用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰(2分)(5)用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃(2分)(6)溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)(3分)1中央电视台报道，一种名叫“排毒基强离子排毒仪”的产品正在市场热销。向排毒盆内倒入了纯净的温水，双脚放入盆中，启动电源开关，加入了适量精盐。过一段时间，盆中开始出现绿色、红褐色的絮状物。下列说法正确的是 ()A绿色、红褐色的絮状物就是从脚底排出的体内毒素B加一些精盐的目的是起到消炎杀菌的作用C此“排毒基强离子排毒仪”一定是用惰性电极制成的D绿色、红褐色的絮状物分别是氢氧

15、化亚铁和氢氧化铁2中学阶段介绍的应用电解法制备的物质主要有三种：一是铝的工业制备、二是氯碱工业、三是金属钠的制备。下列关于这三个工业生产的描述正确的是 ()A电解法制金属钠时，负极反应式为：Nae=NaB电解法生产铝时，需对铝土矿进行提纯，在提纯过程中应用了氧化铝或氢氧化铝的两性C在氯碱工业中，电解池中的阴极产生的是H2，NaOH在阳极附近产生D氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl，在电解时它们的阴极都是Cl失电子6下列关于金属腐蚀叙述正确的是 ()A金属在潮湿空气中腐蚀的实质是：MnH2O=M(OH)nH2B金属的化学腐蚀的实质是Mne=Mn，电子直接转移给氧化剂C金属的化学腐蚀必须在酸性

16、条件下进行D在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀7下列叙述正确的是 ()A在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应B用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴、阳两极产物的物质的量之比为12C用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1 mol电子转移，则生成1 mol NaOHD镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀8以惰性电极电解CuSO4溶液。一段时间后取出电极，加入9.8 g Cu(OH)2后溶液与电解前相同，则电解时电路中流过的电子为 ()A0.1 mol B0.2 mol C0.3 mol D0.4 mol11某课外活动小组设计了如下图所示的装置，调节滑动变阻器，控制电

17、流强度适中的情况下用其进行缓慢电解NaCl溶液及相关实验(此时，打开止水夹a，关闭止水夹b)。由于粗心，实验并未达到预期目的，但也看到了令人很高兴的现象(阳离子交换膜只允许阳离子和水通过)。请帮助他们分析并回答下列问题：(1)写出B装置中的电极反应：阴极：_；阳极：_ _。(2)观察到A装置中的现象是：_；_；_。(3)当观察到A装置中的现象后，他们关闭止水夹a，打开止水夹b。再观察C装置，若无现象，请说明理由；若有现象，请写出有关反应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式)： 。(4)若想达到电解NaCl溶液的目的，应如何改进装置，请提出你的意见： 。12（创新探究）某校化学兴趣小组为了探究

18、原电池工作原理，进行如下系列实验，请分析实验结果后回答相应问题。(1)实验一中铜片、锌片表面均有红色物质析出，电流计指针偏转，但较短时间内电流即明显减小。实验结束时测得锌片减少了3.94 g，铜片增重了3.84 g，则该原电池的工作效率是(指参加原电池反应的锌占反应总量的百分率)。(2)实验二中刚将铜、锌片插入溶液中时电流计指针有偏转，但立即就归零了。为什么锌失去的电子不能持续通过导线流向铜极给Cu2+？_。(3)实验三中盐桥中的K+流向溶液(填ZnSO4或CuSO4)，如果Zn的消耗速率为110-3 mol/s，则K+的迁移速率为mol/s。与实验一比较，实验三原电池的工作效率大大提高，原因

19、是_。(4)你根据实验一、二、三可得出的结论是_(写出两点即可)。(5)实验四中，调节低压电源的电压到6 V，并把其正、负极分别与上图装置中的两个碳电极相连接；接通电源，图示中的“+”连接到电源的正极上，“-”连接到电源的负极上，电解氢氧化钾溶液制取氢气、氧气，且制得的氢气与氧气的体积比为21，去掉电源，该装置就成为一只氢氧燃料电池，用带有一小灯泡的导线连接a、b，灯泡即可发亮。下列说法错误的是。A在电解KOH溶液制备H2和O2时，KOH的作用是增强溶液的导电性，一段时间后其浓度增大B当作为氢氧燃料电池时，c极发生氧化反应，d极发生还原反应C当作为氢氧燃料电池时，电解质溶液中的OH向着d极移动

20、D如将KOH溶液换成稀H2SO4，且作为氢氧燃料电池时，c极的电极反应为：O22H2O4e=4OH解析：由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物，即银做负极，产物AgCl是氧化产物，A、D都不正确；在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应，所以阳离子向电池的正极移动，C错误；化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合价是+18/5价，所以每生成1 mol Na2Mn5O10转移电子的物质的量为（418/5）52mol，因此选项B正确。四、命题预测1下列有关电池的说法不正确的是 ()A手机上用的锂离子电池属于二次电池 B铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C甲醇燃料电池可把化学能转

21、化为电能 D锌锰干电池中，锌电极是负极2下列装置所示的实验不能达到实验目的的是 ()A形成稳定电流的装置B电解饱和食盐水C将用含有酚酞的氯化钠溶液润湿的滤纸铺在铂片上写“祝你成功”D电解精炼铝3下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100 g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4质量分数为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：电源的N端为_极；电极b上发生的电极反应为_；列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积。电极c的质量变化是_g；电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：甲溶液_；乙溶液_；丙溶液_；如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？专心-专注-专业