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文檔簡介

1、復(fù)習(xí)資料04:電化學(xué)基礎(chǔ)(原電池、電解池)一、備考目標(biāo):1、熟練掌握原電池的電極名稱、電子流向、電極反應(yīng)式及原電池總反應(yīng)式;2、掌握幾種新型燃料電池的工作原理;3、熟練掌握電解池電極名稱、材料、電解質(zhì)種類等的判斷;會書寫電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)方程式;4、掌握電解前后溶液的濃度和pH值變化的計(jì)算。二、原電池及其原理1、 定義:原電池裝置是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。 裝置圖(兩種):2、 構(gòu)成要素 (-)較活潑的金屬(a)電極(+)較不活潑的金屬或非金屬(b)電解質(zhì)溶液(c)閉合回路 3、原電池原理: 電子負(fù)極 正極活潑的一極 (導(dǎo)線) 不活潑的一極流出電子 流入電子發(fā)生氧化反應(yīng) 發(fā)生還原反應(yīng)(1

2、)電極反應(yīng)Zn-2e=Zn2+ 2H+2e=H2(2)電池總反應(yīng)Zn+2H+=H2+ Zn2+(3)、微粒流向:外電路:(電子的流動)負(fù)極 導(dǎo)線 正極 內(nèi)電路:(離子的流動)陽離子向正極移動,陰離子向負(fù)極移動。小結(jié):原電池是一種負(fù)極流出電子,發(fā)生氧化反應(yīng),正極流入電子,發(fā)生還原反應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。(4)本質(zhì):發(fā)生了 反應(yīng)。(5)特殊的例子:鎂-鋁 氫氧化鈉溶液原電池。(6)原電池口訣:4、原電池原理應(yīng)用原電池是一種由化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。其本質(zhì)是通過自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),使反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生電流。反應(yīng)中的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個電極上發(fā)生。這便形成了帶電粒子按一定方

3、向流動的閉合回路。(1)原電池的判定先分析有無外接電源:有外接電源者為電解池,無外接電源者可能為原電池;然后依據(jù)原電池的形成條件分析判定,主要思路是“三看”。先看電極:兩極為導(dǎo)體且活潑性不同;再看溶液:兩極插入電解質(zhì)溶液中;三看回路:形成閉合回路或兩極接觸。(2)原電池正極和負(fù)極的確定由兩極的相對活潑性確定:在原電池中,相對活潑性較強(qiáng)的金屬為原電池的負(fù)極,相對活潑性較差的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髟姵氐恼龢O。由電極現(xiàn)象確定:通常情況下,在原電池中某一電極若不斷溶解或質(zhì)量不斷減少,該電極發(fā)生氧化反應(yīng),此為原電池的負(fù)極;若原電池中某一電極上有氣體生成、電極的質(zhì)量不斷增加或電極質(zhì)量不變,該電極發(fā)生還原反

4、應(yīng),此為原電池的正極。(3)原電池原理的應(yīng)用利用原電池原理可以制造出各種實(shí)用電池,即化學(xué)電源,如鋅錳干電池、鉛蓄電池、鋰電池、新型燃料電池等。原電池原理可用于解決一些實(shí)際問題,如加快某些化學(xué)反應(yīng)時的速率(稀硫酸與鋅反應(yīng)時,常滴入幾滴硫酸銅溶液);分析金屬電化學(xué)腐蝕的快慢和防護(hù)方法等。【例題精講】1確定金屬活動性順序例1(上?;瘜W(xué))有A、B、C、D四種金屬,將A與B用導(dǎo)線聯(lián)結(jié)起來,浸入電解質(zhì)溶液中,B不易被腐蝕;將A、D分別投入到等濃度的鹽酸中,D比A反應(yīng)劇烈;將銅浸入B的鹽溶液中無明顯變化;將銅浸入C的鹽溶液中,有金屬C析出。據(jù)此可推知它們的金屬活動性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?( )ADCAB BDA

5、BC CDBAC DBADC2比較反應(yīng)速率例2(北京)100mL濃度為2 mol·L-1的鹽酸跟過量的鋅片反應(yīng),為加快反應(yīng)速率,又不影響生成氫氣的總量,可采用的方法是 ( )A加入適量的6mol·L-1的鹽酸 B加入數(shù)滴氯化銅溶液 C加入適量蒸餾水D加入適量的氯化鈉溶液3書寫電極反應(yīng)式、總反應(yīng)式例3(全國)熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽 混合物作電解質(zhì),CO為陽極燃?xì)?,空氣與CO2的混合氣體為陰極助燃?xì)猓频迷?50下工作的燃料電池,完成有關(guān)的電池反應(yīng)式:陽極反應(yīng)式:2CO+2CO32-4e-= 4CO2陰極反應(yīng)式:_,

6、電池總反應(yīng)式:_。方法:作為燃料電池,總的效果就是把燃料進(jìn)行燃燒。本題中CO為還原劑,空氣中O2為氧化劑,電池總反應(yīng)式為:2CO+O2=2CO2。用總反應(yīng)式減去電池負(fù)極(即題目指的陽極)反應(yīng)式,就可得到電池正極(即題目指的陰極)反應(yīng)式:O2+2CO2+4e-= 2CO32- 。4分析電極反應(yīng)例4(全國)氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池,它可以取代會產(chǎn)生污染的銅鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是:雙選(1/2)H2+NiO(OH) Ni(OH)2根據(jù)此反應(yīng)式判斷下列敘述中正確的是( )A電池放電時,電池負(fù)極周圍溶液的pH不斷增大 B電池放電時,鎳元素被氧化C電池充電時,氫元素被還原 D電池放電時,H

7、2是負(fù)極解析:電池的充、放電互為相反的過程,放電時是原電池反應(yīng),充電時是電解池反應(yīng)。根據(jù)氫鎳電池放電時的總反應(yīng)式可知,電解質(zhì)溶液只能是強(qiáng)堿性溶液,不能是強(qiáng)酸性溶液,因?yàn)樵趶?qiáng)酸性溶液中NiO(OH)和Ni(OH)2都會溶解。這樣可寫出負(fù)極反應(yīng)式:H2+2OH-2e- = 2H2O,H2為負(fù)極,附近的pH應(yīng)下降。放電時鎳元素由+3價變?yōu)?2價,被還原,充電時氫元素由+1價變?yōu)?價,被還原。故答案為C、D項(xiàng)。 例5(全國)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時,負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)( )A2H+2e-=H2 B2H2O+O2+4e-= 4OH- CFe-2e-=Fe2+ D4OH-+4e-=2H2O+O2解析:鋼鐵在潮濕的

8、空氣中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時,負(fù)極為鐵,正極為碳,電解質(zhì)溶液為溶有O2或CO2等氣體的水膜。當(dāng)水膜呈弱酸性或中性時發(fā)生吸氧腐蝕,負(fù)極反應(yīng)為:Fe-2e-=Fe2+,正極反應(yīng)為:2H2O+O2+4e-= 4OH-;當(dāng)水膜呈酸性時發(fā)生析氫腐蝕,負(fù)極反應(yīng)為:Fe-2e-=Fe2+,正極反應(yīng)為:2H+2e-=H2。鋼鐵的電化學(xué)腐蝕以吸氧腐蝕為主。5判斷原電池的電極例6(廣東高考)鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用,它的充放電反應(yīng)按下式進(jìn)行:由此可知,該電池放電時的負(fù)極材料是( )ACd(OH)2 BNi(OH)2 CCd DNiO(OH)例7(上海高考)銅片和鋅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中,鋅

9、片是( )A陰極 B正極 C陽極 D負(fù)極6原電池原理的綜合應(yīng)用例8(天津高考)下圖為氫氧燃料電池原理示意圖,按照此圖的提示,下列敘述不正確的是 ( )Aa電極是負(fù)極Bb電極的電極反應(yīng)為:4OH-4e-= 2H2O+O2C氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源D氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置例9(江蘇高考)堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn),因而得到廣泛應(yīng)用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液,電池總反應(yīng)式為: Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l) = Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列說法錯誤的是( ) A電池工作時,鋅失去電子 B電池

10、正極的電極反應(yīng)式為:2MnO2(s)+H2O(1)+2e- = Mn2O3(s)+2OH-(aq) C電池工作時,電子由正極通過外電路流向負(fù)極 D外電路中每通過O.2mol電子,鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g解析: 該電池的電解液為KOH溶液,結(jié)合總反應(yīng)式可寫出負(fù)極反應(yīng)式:Zn(s)+2OH-(aq)-2e- = Zn(OH)2(s),用總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式,可得到正極反應(yīng)式:2MnO2(s)+H2O(1)+2e- = Mn2O3(s)+2OH-(aq)。實(shí)戰(zhàn)演練一、選擇題1.(理綜題)家用炒菜鐵鍋用水清洗放置后,出現(xiàn)紅棕色的銹斑,在此變化過程中不發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是A.4Fe(OH)22H2OO2

11、=4Fe(OH)3 B.2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2C.2H2OO24e=4OH D.Fe3e=Fe32.(上海高考)隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高,廢電池必須進(jìn)行集中處理的問題被提到議事日程,其首要原因是A.利用電池外殼的金屬材料B.防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子污染土壤和水源C.不使電池中滲出的電解液腐蝕其他物品D.回收其中的石墨電極3.鐵棒與石墨棒用導(dǎo)線連接后浸入0.01 mol·L1的食鹽溶液中,可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是A.鐵棒附近產(chǎn)生OHB.鐵棒被腐蝕C.石墨棒上放出Cl2D.石墨棒上放出O24.某原電池總反應(yīng)的離子方程式為2Fe3Fe=3Fe2,不能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池組成是

12、A.正極為銅,負(fù)極為鐵,電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液B.正極為碳,負(fù)極為鐵,電解質(zhì)溶液為Fe(NO3)3溶液C.正極為鐵,負(fù)極為鋅,電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3溶液D.正極為銀,負(fù)極為鐵,電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液5.生物體中細(xì)胞膜內(nèi)的葡萄糖,細(xì)胞膜外的富氧液體及細(xì)胞膜構(gòu)成微型的生物原電池,下列有關(guān)判斷正確的是A.負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)可能是:O24e2H2O=4OHB.正極發(fā)生的電極反應(yīng)可能是:O24e=2O2C.負(fù)極反應(yīng)主要是C6H12O6生成CO2或HCOD.正極反應(yīng)主要是C6H12O6生成CO2或CO6.以下現(xiàn)象與電化腐蝕無關(guān)的是A.黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠B.生鐵比軟鐵芯(

13、幾乎是純鐵)容易生銹C.鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件,在接觸處易生鐵銹D.銀制獎牌久置后表面變暗7.鋰電池是新一代的高能電池,它以質(zhì)輕、能高而受到普遍重視,目前已經(jīng)研制成功了多種鋰電池。某種鋰電池的總反應(yīng)可表示為:LiMnO2=LiMnO2。若該電池提供5庫侖(C)電量(其他損耗忽略不計(jì)),則消耗的正極材料的質(zhì)量約為(式量Li:7;MnO2:87,電子電量取1.60×1019C)A.3.2×103 gB.7×104 gC.4.52×103 gD.4.52×102 g8.據(jù)報(bào)道,美國正在研究的新電池可能取代目前廣泛使用的鉛蓄電池,它具有容量大等優(yōu)點(diǎn),其電

14、池反應(yīng)為2ZnO2=2ZnO,原料為鋅粒、電解液和空氣,則下列敘述正確的是A.鋅為正極,空氣進(jìn)入負(fù)極反應(yīng) B.負(fù)極反應(yīng)為Zn2e=Zn2C.正極發(fā)生氧化反應(yīng) D.電解液肯定不是強(qiáng)酸9.將兩個鉑電極插入KOH溶液中,向兩極分別通入CH4和O2,即構(gòu)成CH4燃料電池。已知通入CH4的一極,其電極反應(yīng)式是:CH410OH8e=CO7H2O;通入O2的另一極,其電極反應(yīng)是:O22H2O4e=4OH,下列敘述不正確的是A.通入CH4的電極為負(fù)極B.正極發(fā)生氧化反應(yīng)C.燃料電池工作時溶液中的陰離子向負(fù)極移動D.該電池使用一段時間后應(yīng)補(bǔ)充KOH附參考答案一、1.D 2.B3.解析:本題結(jié)合原電池原理考查實(shí)驗(yàn)

15、現(xiàn)象。Fe作負(fù)極:Fe2e=Fe2,C作正極:2H2OO2+4e=4OH。答案:B4.解析:本題要設(shè)計(jì)成原電池必須滿足:Fe作負(fù)極;C、Pt或活動性比Fe弱的金屬作正極;電解質(zhì)溶液中必須含F(xiàn)e3+。答案:CD5.C 6.D7.解析:正極反應(yīng)MnO2+e=MnO。則n(MnO2)=n(e)=5 C/(1.60×1019C×6.02×1023 mol1),m(MnO2)=4.52×103 g。答案:C8.BD 9.B三、電解池及其原理1.電解池(1).裝置: 有外接電源(2).構(gòu)成:兩個電極;有外接電源;有電解質(zhì)溶液陰極:與電源負(fù)極相連陽極:與電源正極相連(

16、3).發(fā)生的反應(yīng):陰極:本身不反應(yīng),溶液中陽離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)。陽極:發(fā)生氧化反應(yīng),若是惰性中極,則是溶液中陰離子失電子;若是非惰性電極,則電極本身失電子(4).電子流向:電源負(fù)極陰極,陽極電源正極(5)能量轉(zhuǎn)換:電能化學(xué)能2、掌握電解反應(yīng)產(chǎn)物及電解時溶液pH值的變化規(guī)律(1)、要判斷電解產(chǎn)物是什么,必須理解溶液中離子放電順序陰極放電的總是溶液中的陽離子,與電極材料無關(guān)。放電順序是K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+(H+)、Cu2+、Hg2+、Ag+、Au3+ 放電由難到易陽極:若是惰性電極作陽極,溶液中的陰離子放電,放電順序是S2-、I-、Br-、Cl-、OH

17、-、含氧酸根離子(NO3-、SO42-、CO32-)、F-失電子由易到難若是非惰性電極作陽極,則是電極本身失電子。注意:要明確溶液中陰陽離子的放電順序,有時還需兼顧到溶液的離子濃度。如果離子濃度相差十分懸殊的情況下,離子濃度大的有可能先放電。如理論上H+的放電能力大于Fe2+、Zn2+,但在電解濃度大的硫酸亞鐵或硫酸鋅溶液時,由于溶液Fe2+或Zn2+>>H+,則先在陰極上放電的是Fe2+或Zn2+,因此,陰極上的主要產(chǎn)物則為Fe和Zn。但在水溶液中,Al3+、Mg2+、Na+等是不會在陰極上放電的。(2)、電解時溶液pH值的變化規(guī)律電解質(zhì)溶液在電解過程中,有時溶液pH值會發(fā)生變化

18、。判斷電解質(zhì)溶液的pH值變化,有時可以從電解產(chǎn)物上去看:若電解時陰極上產(chǎn)生H2,陽極上無O2產(chǎn)生,電解后溶液pH值增大;若陰極上無H2,陽極上產(chǎn)生O2,則電解后溶液pH值減小;若陰極上有H2,陽極上有O2,且,則有三種情況:a 如果原溶液為中性溶液,則電解后pH值不變;b 如果原溶液是酸溶液,則pH值變?。籧 如果原溶液為堿溶液,則pH值變大;若陰極上無H2,陽極上無O2產(chǎn)生,電解后溶液的pH可能也會發(fā)生變化。如電解CuCl2溶液(CuCl2溶液由于Cu2+水解顯酸性),一旦CuCl2全部電解完,pH值會變大,成中性溶液。(3)、有關(guān)電化學(xué)計(jì)算如計(jì)算電極析出產(chǎn)物的質(zhì)量或質(zhì)量比,溶液pH值或推斷

19、金屬原子量等時,一定要緊緊抓住陰陽極或正負(fù)極等電極反應(yīng)中得失電子數(shù)相等這一規(guī)律。3、電解原理及應(yīng)用電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置,在電解池中,陽極發(fā)生氧化反應(yīng)、陰極發(fā)生還原反應(yīng),其放電順序一般為: 陽極:活潑性電極>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子陰極:與金屬活動順序表中金屬陽離子的氧化順序一致(1)用惰性電極進(jìn)行溶液中的電解時各種變化情況簡析類型電極反應(yīng)特點(diǎn)實(shí)例電解對象電解質(zhì)濃度pH電解質(zhì)溶液復(fù)原電解水型陰:2H+2e-=H2陽:4OH-4e-=2H2O+O2NaOH水增大增大水H2SO4水增大減小水Na2SO4水增大不變水分解電解質(zhì)型

20、電解質(zhì)電離出的陰陽離子分別在兩極放電HCl電解質(zhì)減小增大氯化氫CuCl2電解質(zhì)減小氯化銅放H2生堿型陰極:H2O放H2生堿陽極:電解質(zhì)陰離子放電NaCl電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)增大氯化氫放O2生酸型陰極:電解質(zhì)陽離子放電陽極:H2O放O2生酸CuSO4電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)減小氧化銅(2)電解原理的應(yīng)用電解精煉銅:粗銅作陽極,精銅作陰極,CuSO4溶液作電解質(zhì)溶液。電解時,發(fā)生如下反應(yīng):陽極,Cu-2e-=Cu2+,陰極,Cu2+2e-=Cu。陽極泥中存在金、銀等不活潑的貴重金屬,陰極得到純銅。電鍍銅精銅作陽極,鍍件金屬作陰極,硫酸銅(或其他可溶性銅鹽)溶液作電解質(zhì)溶液,從理論上講電鍍時電解質(zhì)溶

21、液組成、濃度和質(zhì)量不變化。電極反應(yīng):陽極,Cu-2e-=Cu2+,陰極,Cu2+2e-=Cu。氯堿工業(yè) 電極反應(yīng): 陽極:2Cl-2e-=Cl2 陰極:2H+2e-=H2總反應(yīng):2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2(反應(yīng)條件:直流電)電解冶煉:電解熔融電解質(zhì),可煉得活潑金屬。(4)電冶活潑金屬:電解熔融狀態(tài)的Al2O3、MgCl2、NaCl可得到金屬單質(zhì)。如:K、Na、Ca、Mg、Al等金屬可通過電解其熔融的氯化物或氧化物制得。電源的負(fù)極是最強(qiáng)的“還原劑”,可“強(qiáng)迫”活潑金屬的陽離子得電子。如電解冶煉鋁:陽極反應(yīng)6O2-12e-=3O2,陰極反應(yīng)4Al3+12e-=4Al,總反應(yīng)式為:

22、2Al2O34Al+3O2。(3)、 電化學(xué)計(jì)算的基本方法原電池和電解池的計(jì)算包括兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算、溶液pH的計(jì)算、相對原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)測定的計(jì)算、根據(jù)電荷量求產(chǎn)物的量與根據(jù)產(chǎn)物的量求電荷量等的計(jì)算。不論哪類計(jì)算,均可概括為下列三種方法:(1)根據(jù)電子守恒法計(jì)算:用于串聯(lián)電路、陰陽兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相同電荷量等類型的計(jì)算,其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。(2)根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算:先寫出電極反應(yīng)式,再寫出總反應(yīng)式,最后根據(jù)總反應(yīng)式列比例式計(jì)算。(3)根據(jù)關(guān)系式計(jì)算:借得失電子守恒關(guān)系建立已知量與未知量之間的橋梁,建立計(jì)算所需的關(guān)系式。(4)、電極反應(yīng)式的書寫方法規(guī)律(1)書寫方法思

23、路原電池:如果題目給定的是圖示裝置,先分析正、負(fù)極,再根據(jù)正、負(fù)極反應(yīng)規(guī)律去寫電極反應(yīng)式;如果題目給定的是總反應(yīng)式,可分析此反應(yīng)中的氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)(即分析有關(guān)元素的化合價變化情況),再選擇一個簡單變化情況去寫電極反應(yīng)式,另一極的電極反應(yīng)式可直接寫或?qū)⒏鞣磻?yīng)式看作數(shù)學(xué)中的代數(shù)式,用總反應(yīng)式減去已寫出的電極反應(yīng)式,即得結(jié)果。特別需要指出的是:對于可逆電池的反應(yīng),需要看清楚“充電、放電”的方向,放電的過程應(yīng)用原電池原理,充電的過程應(yīng)用電解池原理。電解池:“書寫電解池電極反應(yīng)式時,要以實(shí)際放電的離子表示,但書寫總電解反應(yīng)方程式時,弱電解質(zhì)要寫成分子式?!保?)書寫方法步驟 以鉛蓄電池放電時的反應(yīng)為

24、例,總反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,電極反應(yīng)式的書寫步驟如下: 負(fù)極:Pb-2e-=PbSO4Pb+-2e-=PbSO4 正極:PbO2+2e-=PbSO4PbO2+2e-=PbSO4PbO2+4H+2e-=PbSO4+2H2O。(也可用總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式得到正極反應(yīng)式)【補(bǔ)充】1.原電池與電解池的比較原電池電解池(1)定義化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置(2)形成條件合適的電極、合適的電解質(zhì)溶液、形成回路電極、電解質(zhì)溶液(或熔融的電解質(zhì))、外接電源、形成回路(3)電極名稱負(fù)極正極陽極陰極(4)反應(yīng)類型氧化還原氧化還原(5)外電路電子流向負(fù)極流出、

25、正極流入陽極流出、陰極流入2.典型例題例.用圖所示的裝置進(jìn)行電解。通電一會兒,發(fā)現(xiàn)濕潤的淀粉KI試紙的C端變?yōu)樗{(lán)色。則:圖(1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)在B中觀察到的現(xiàn)象是_、_、_。答案:(1)4AgNO34AgO24HNO3(2)石墨極有氣泡產(chǎn)生 Cu極周圍變藍(lán)色 溶液中有藍(lán)色沉淀生成【高考題型】例1、(海南卷)關(guān)于鉛蓄電池的說法正確的是( )A在放電時,正極發(fā)生的反應(yīng)是 Pb(s) +SO42(aq)= PbSO4(s) +2eB在放電時,該電池的負(fù)極材料是鉛板C在充電時,電池中硫酸的濃度不斷變小D在充電時,陽極發(fā)生的反應(yīng)是 PbSO4(s)+2e= Pb(s)+ SO42(

26、aq)例2、(上海卷)取一張用飽和的NaCl溶液浸濕的pH試紙,兩根鉛筆芯作電極,接通直流電源,一段時間后,發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓,內(nèi)圈為白色,外圈呈淺紅色。則下列說法錯誤的是( ) Ab電極是陰極Ba電極與電源的正極相連C電解過程中水是氧化劑Db電極附近溶液的pH變小例3、(全國卷)電解100mL含c(H+)0.30mol/L的下列溶液,當(dāng)電路中通過0.04mol電子時,理論上析出金屬質(zhì)量最大的是A0.10mol/LAg+ B0.02mol/L Zn2+C0.20mol/L Cu2+D0.20mol/L Pb2+例4、(江蘇卷)鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛

27、應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,其充、放電按下式進(jìn)行:Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2有關(guān)該電池的說法正確的是( )A充電時陽極反應(yīng):Ni(OH)2 e + OH- = NiOOH + H2OB充電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程C放電時負(fù)極附近溶液的堿性不變D放電時電解質(zhì)溶液中的OH-向正極移動例5、(寧夏卷)一種燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是( )ACH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2eBO2(g)+4H+(aq)+4e=2H2O(1)CC

28、H3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6eDO2(g)+2H2O(1)+4e=4OH例6、(天津卷13題)天津是我國研發(fā)和生產(chǎn)鋰離子電池的重要基地。鋰離子電池正極材料是含鋰的二氧化鈷(LiCoO2),充電時LiCoO2中Li被氧化,Li遷移并以原子形式嵌入電池負(fù)極材料碳(C6)中,以LiC6表示。電池反應(yīng)為LiCoO2 + C6 CoO2 + LiC6 ,下列說法正確的是 ( ) A.充電時,電池的負(fù)極反應(yīng)為 LiC6 e = Li + C6B.放電時,電池的正極反應(yīng)為 CoO2 + Li + e = LiCoO2 ,C.羧酸、醇等含活潑氫的有機(jī)物可用作鋰離子電池的電解質(zhì)

29、D.鋰離子電池的比能量(單位質(zhì)量釋放的能量)低例7、(上海高考,10)關(guān)于如圖所示裝置的敘述,正確的是A.銅是陽極,銅片上有氣泡產(chǎn)生B.銅片質(zhì)量逐漸減少C.電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片D.氫離子在銅片表面被還原例8、(江蘇高考,14)高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH下列敘述不正確的是( )A.放電時負(fù)極反應(yīng)為:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2B.充電時陽極反應(yīng)為:Fe(OH)2-3e-+5OH-=+4H2OC.放電時每轉(zhuǎn)移3 mol電子,正極有1

30、 mol K2FeO4被氧化D.放電時正極附近溶液的堿性增強(qiáng)【廣東高考】1、(08廣東卷20題)三氧化二鎳(Ni2O3)可用于制造高能電池,其電解法制備過程如下:用NaOH調(diào)NiCl2溶液pH至7.5,加放適量硫酸鈉后進(jìn)行電解。電解過程中產(chǎn)生的Cl2在弱堿性條件下生成ClO,把二價鎳氧化為三價鎳。 ( )A .可用鐵作陽極材料B.電解過程中陽極附近溶液的pH升高C.陽極反應(yīng)方程式為:2Cl2eCl2D.1mol二價鎳全部轉(zhuǎn)化為三價鎳時,外電路中通過了1mol電子。2、(09廣東卷)用銅片、銀片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋(裝有瓊脂-KNO3的U型管)構(gòu)成一個原電池。以下

31、有關(guān)該原電池的敘述正確的是( )在外電路中,電流由銅電極流向銀電極 正極反應(yīng)為:Ag+e-=Ag實(shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋,原電池仍繼續(xù)工作將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同A B C D3、(09廣東卷)下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法正確的是(雙選 )A純銀器表面在空氣中因化學(xué)腐蝕漸漸變暗B當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時,鑲層仍能對鐵制品起保護(hù)作用C在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護(hù)法D可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護(hù)它不受腐蝕4、(09廣東卷)LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),可用于電動汽車。電池反應(yīng)為:FePO4+Li

32、LiFePO4,電池的正極材料是LiFePO4,負(fù)極材料是石墨,含U導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。下列有關(guān)LiFePO4電池說法正確的是(雙選 )A可加入硫酸以提高電解質(zhì)的導(dǎo)電性B放電時電池內(nèi)部Li向負(fù)極移動.C充電過程中,電池正極材料的質(zhì)量減少D放電時電池正極反應(yīng)為:FePO4+Li+e-=LiFePO45.(2010廣東23,雙選)銅鋅原電池(如圖9)工作時,下列敘述正確的是 A 正極反應(yīng)為:Zn2e-=Zn2+ B。電池反應(yīng)為:Zn+Cu2+=Zn2+ +CU C 在外電路中,電子從負(fù)極流向正極 D 鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液 6. (2011廣東12,單選)某小組為研究電化學(xué)原理,設(shè)計(jì)如圖2裝

33、置。下列敘述不正確的是A、a和b不連接時,鐵片上會有金屬銅析出B、a和b用導(dǎo)線連接時,銅片上發(fā)生的反應(yīng)為:Cu2+2e-= CuC、無論a和b是否連接,鐵片均會溶解,溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色D、a和b分別連接直流電源正、負(fù)極,電壓足夠大時,Cu2向銅電極移動7. (2013廣東32題)銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)。從切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如下的:(1)點(diǎn)解精練銀時,陰極反應(yīng)式為 ;濾渣A與稀HNO3反應(yīng),產(chǎn)生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色,該氣體變色的化學(xué)方程式為 (4)若銀銅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.5%,理論上5.0kg廢料中的銅可完全轉(zhuǎn)化為 mol CuAlO2,至少需要1.0

34、mol·L-1的Al2(SO4)3溶液 L.8.(2013廣東33題)(2) 能量之間可以相互轉(zhuǎn)化:點(diǎn)解食鹽水制備Cl2是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,而原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。設(shè)計(jì)兩種類型的原電池,探究其能量轉(zhuǎn)化效率。限選材料:ZnSO4(aq),F(xiàn)eSO4(aq),CuSO4(aq);銅片,鐵片,鋅片和導(dǎo)線。 完成原電池的裝置示意圖(見圖15),并作相應(yīng)標(biāo)注。要求:在同一燒杯中,電極與溶液含相同的金屬元素。 銅片為電極之一,CuSO4(aq)為電解質(zhì)溶液,只在一個燒杯中組裝原電池乙,工作一段時間后,可觀察到負(fù)極 。 甲乙兩種原電池中可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是 ,其原因是 。(3)

35、根據(jù)犧牲陽極的陰極保護(hù)法原理,為減緩電解質(zhì)溶液中鐵片的腐蝕,在(2)的材料中應(yīng)選 作陽極?!狙菥毺岣摺?、下列敘述中錯誤的是 A、電解池的陽極上發(fā)生氧化反應(yīng),陰極上發(fā)生還原反應(yīng); B、原電池跟電解池連接后,電子從電池負(fù)極流向電解池陽極; C、電鍍時,電鍍池里的陽極材料發(fā)生氧化反應(yīng); D、電解飽和食鹽水時,陰極得到氫氧化鈉溶液和氫氣。2、下列敘述中,正確的是:A鋼鐵腐蝕的負(fù)極反應(yīng)為:Fe3e=Fe3+ BMgAl及NaOH溶液構(gòu)成的原電池中負(fù)極材料為MgC無隔膜電解飽和NaCl溶液所得產(chǎn)物之一是“84”消毒液中的有效成分DH2O2燃料電池中電解液為H2SO4,則正極反應(yīng)式為:O2+4e=2O2放

36、電充電3(江蘇)高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH下列敘述不正確的是A放電時負(fù)極反應(yīng)為:Zn2e +2OH= Zn(OH)2B充電時陽極反應(yīng)為:Fe(OH)3 3e + 5 OH = FeO + 4H2OC放電時每轉(zhuǎn)移3 mol電子,正極有1mol K2FeO4被氧化D放電時正極附近溶液的堿性增強(qiáng)4、鎳鎘可充電電池,電極材料是Cd和NiO(OH),電解質(zhì)是KOH,電極反應(yīng)是:Cd + 2OH- -2e= Cd(OH)2,2NiO(OH) + 2H2O + 2e = 2Ni(OH)2 + 2OH-。下列說法不正確的是 A、電池放電時,電池負(fù)極周圍溶液的pH不斷增大;B、電池的總反應(yīng)式是:Cd + 2NiO(OH) + 2H2O = Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2 C、電池充電時,鎘元素被還原; D、電池充電時,電池正極和電源的正極連接。5、

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