高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)資料：電化學(xué)

1、高三二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)：電化學(xué)原理及應(yīng)用考綱要求 1.了解原電池和電解池的工作原理，能寫(xiě)出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2.了解常見(jiàn)化學(xué)電源及其工作原理。3.理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因；了解金屬腐蝕的危害和防止金屬腐蝕的措施?？键c(diǎn)一一座“鹽橋”連接“兩池”形成回路1電化學(xué)裝置中都有兩個(gè)電極，分別發(fā)生氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)。若兩個(gè)電極插在同一電解質(zhì)溶液的容器內(nèi)，則由于陰陽(yáng)離子的移動(dòng)速率不同而導(dǎo)致兩極之間出現(xiàn)濃度差，以及因電極本身直接與離子反應(yīng)而導(dǎo)致兩極之間電勢(shì)差變小，影響了電流的穩(wěn)定。為解決這個(gè)問(wèn)題，人們使用了鹽橋。鹽橋主要出現(xiàn)在原電池中，有時(shí)也可在電解池中出現(xiàn)，其主要作用就是構(gòu)建閉合的內(nèi)電路，但不影響反應(yīng)

2、的實(shí)質(zhì)。鹽橋內(nèi)常為飽和氯化鉀、硝酸鉀等溶液。2鹽橋是新課改教材中出現(xiàn)的新名詞，因而圍繞鹽橋的電化學(xué)知識(shí)已成為新課改地區(qū)命題的一個(gè)熱點(diǎn)，所以有必要分析研究鹽橋問(wèn)題的考查思路。通常從以下四個(gè)方面命題。(1)考查鹽橋的作用。(2)考查含鹽橋的電化學(xué)總反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)。(3)考查鹽橋內(nèi)溶液離子的移動(dòng)方向。(4)考查含鹽橋的電化學(xué)裝置的設(shè)計(jì)。(5)考查鹽橋的作用與平衡移動(dòng)。題組一明確原理，設(shè)計(jì)裝置1 2013 ·東理綜，廣 33(2)(3)(2) 能量之間可相互轉(zhuǎn)化：電解食鹽水制備Cl 2 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(lèi)型的原電池，探究其能量轉(zhuǎn)化效率。限選材料： Z

3、nSO 4(aq)， FeSO4(aq)， CuSO4(aq)；銅片，鐵片，鋅片和導(dǎo)線。完成原電池甲的裝置示意圖 (見(jiàn)上圖 )，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。以銅片為電極之一， CuSO4(aq)為電解質(zhì)溶液， 只在一個(gè)燒杯中組裝原電池乙， 工作一段時(shí)間后，可觀察到負(fù)極 _。甲乙兩種原電池可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是_，其原因是_ 。(3) 根據(jù)犧牲陽(yáng)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(yáng)極。答案(2) (或其他合理答案)電極逐漸溶解，表面有紅色固體析出甲在甲裝置中，負(fù)極不和Cu 2 接觸，避免了Cu 2 直接與負(fù)極發(fā)

4、生反應(yīng)而使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能(3)鋅片解析(2) 根據(jù)題給條件和原電池的構(gòu)成條件可得：a若用 Zn、Cu、CuSO4(aq)、ZnSO4(aq)組成原電池， Zn 作負(fù)極，Cu 作正極，Zn 插入到 ZnSO 4(aq) 中， Cu 插入到 CuSO4(aq)中。b若用 Fe、Cu、FeSO4(aq)、CuSO4(aq)組成原電池， Fe 作負(fù)極，Cu 作正極，F(xiàn)e 插入到 FeSO4(aq) 中， Cu 插入到 CuSO4(aq)中。c注意， 畫(huà)圖時(shí)要注意電極名稱(chēng)， 電極材料， 電解質(zhì)溶液名稱(chēng) (或化學(xué)式 )，并形成閉合回路。由于金屬活動(dòng)性 ZnFe Cu，鋅片或鐵片作負(fù)極， 由于 Zn 或

5、Fe 直接與 CuSO4 溶液接觸，工作一段時(shí)間后，負(fù)極逐漸溶解，表面有紅色固體析出。帶有鹽橋的甲原電池中負(fù)極沒(méi)有和CuSO4 溶液直接接觸，二者不會(huì)直接發(fā)生置換反應(yīng)，化學(xué)能不會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能，幾乎全部轉(zhuǎn)化為電能；而原電池乙中的負(fù)極與CuSO4 溶液直接接觸，兩者會(huì)發(fā)生置換反應(yīng)，部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，化學(xué)能不可能全部轉(zhuǎn)化為電能。(3)由犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法可得，鐵片作正極 (陰極 )時(shí)被保護(hù)， 作負(fù)極 (陽(yáng)極 )時(shí)被腐蝕， 所以應(yīng)選擇比鐵片更活潑的鋅作負(fù)極(陽(yáng)極 )才能有效地保護(hù)鐵不被腐蝕。1 工作原理原電池的閉合回路有外電路與內(nèi)電路之分，外電路的電流是從正極流向負(fù)極，內(nèi)電路是從負(fù)極流向正極， 故

6、內(nèi)電路中的陽(yáng)離子移向正極、陰離子移向負(fù)極。 (鹽橋中的陽(yáng)離子移向正極區(qū)，陰離子移向負(fù)極區(qū)，以維持電荷守恒)。2 設(shè)計(jì)思路首先根據(jù)離子方程式判斷出氧化劑、還原劑，明確電極反應(yīng)。然后再分析兩劑狀態(tài)確定電極材料，若為固態(tài)時(shí)可作電極，若為溶液時(shí)則只能作電解液。然后補(bǔ)充缺少的電極材料及電解液。電極材料一般添加與電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子相同的金屬作電極(使用惰性電極也可)，電解液則是一般含有與電極材料形成的陽(yáng)離子相同的物質(zhì)。最后再插入鹽橋即可。題組二“ 鹽橋 ” 的作用與化學(xué)平衡的移動(dòng)2控制適合的條件，將反應(yīng)2Fe3 2I2Fe2 I2 設(shè)計(jì)成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是()A 反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，乙中石墨電

7、極上發(fā)生氧化反應(yīng)B 反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，甲中石墨電極上Fe3被還原C電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D電流計(jì)讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2 固體，乙中的石墨電極為負(fù)極答案D解析由圖示結(jié)合原電池原理分析可知，F(xiàn)e3 得電子變成Fe2 被還原， I失去電子變成I 2被氧化，所以A 、B 正確；電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)Fe3得電子速率等于Fe2 失電子速率，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)； D 項(xiàng)在甲中溶入 FeCl2 固體，平衡 2Fe3 2I2Fe2 I2 向左移動(dòng)， I2 被還原為 I，乙中石墨為正極，不正確。3下圖、分別是甲、乙兩組同學(xué)將反應(yīng)“3 2H3AsO 4 2IAsO 3 I2 H2O”設(shè)計(jì)成的原電池裝置

8、，其中C1、C2 均為碳棒。甲組向圖燒杯中逐滴加入適量濃鹽酸；乙組向圖 B 燒杯中逐滴加入適量40% NaOH 溶液。下列敘述中正確的是()A 甲組操作時(shí)，電流計(jì)(G) 指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B 甲組操作時(shí)，溶液顏色變淺D乙組操作時(shí)， C1 上發(fā)生的電極反應(yīng)為I2 2e =2I答案D解析3 2I 2HAsO3 I 2 H2 O，當(dāng)加入適量濃鹽酸時(shí)，裝置中的反應(yīng)， AsO 43平衡向右移動(dòng)，有電子轉(zhuǎn)移，但電子不會(huì)沿導(dǎo)線通過(guò)，所以甲組操作，電流計(jì)(G)指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但由于 I2 濃度增大，所以溶液顏色變深； 向裝置 B 燒杯中加入NaOH 溶液中，AsO332H23，電子沿導(dǎo)線到 C1，所以 C21 2

9、e42H2為負(fù)極， CO=AsO棒， I 2e =2I為正極。1把氧化劑、 還原劑均為溶液狀態(tài)的氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池時(shí)，必須使用鹽橋才能實(shí)現(xiàn)氧化劑與還原劑的分離，否則不會(huì)有明顯的電流出現(xiàn)。2電子流向的分析方法(1)改變條件，平衡移動(dòng)；(2)平衡移動(dòng)，電子轉(zhuǎn)移；(3)電子轉(zhuǎn)移，判斷區(qū)域；(4)根據(jù)區(qū)域，判斷流向；(5)根據(jù)流向，判斷電極。考點(diǎn)二幾種重要的化學(xué)電池高考中常見(jiàn)的新型電池有“氫鎳電池”、“高鐵電池” 、“堿性鋅錳電池” 、“海洋電池” 、“燃料電池” (如新型細(xì)菌燃料電池、氫氧燃料電池、 丁烷燃料電池、 甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池、CO燃料電池 )、“鋰離子電池” 、“鋅銀電池” 、“

10、鈕扣電池” 、“ Mg AgCl 電池”、“ Mg H2O2 電池”等。新型電池是對(duì)電化學(xué)原理的綜合考查，在高考中依托新型電池考查的電化學(xué)原理知識(shí)有以下幾點(diǎn)。1判斷電極(1)“放電”時(shí)正、負(fù)極的判斷負(fù)極：元素化合價(jià)升高或發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)；正極：元素化合價(jià)降低或發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)。(2)“充電”時(shí)陰、陽(yáng)極的判斷陰極：“放電”時(shí)的負(fù)極在“充電”時(shí)為陰極；陽(yáng)極：“放電”時(shí)的正極在“充電”時(shí)為陽(yáng)極。2微粒流向(1)電子流向電解池：電源負(fù)極陰極，陽(yáng)極電源正極；原電池：負(fù)極正極。提示：無(wú)論是電解池還是原電池電子均不能流經(jīng)電解質(zhì)溶液。(2)離子流向電解池：陽(yáng)離子移向陰極，陰離子移向陽(yáng)極；原電池：陽(yáng)離子移向

11、正極，陰離子移向負(fù)極。3書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式(1)“放電”時(shí)電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)依據(jù)條件，指出參與負(fù)極和正極反應(yīng)的物質(zhì)，根據(jù)化合價(jià)的變化，判斷轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目；根據(jù)守恒書(shū)寫(xiě)負(fù)極(或正極 ) 反應(yīng)式，特別應(yīng)注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液共存。(2)“充電”時(shí)電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)充電時(shí)的電極反應(yīng)與放電時(shí)的電極反應(yīng)過(guò)程相反，充電的陽(yáng)極反應(yīng)為放電時(shí)正極反應(yīng)的逆過(guò)程，充電的陰極反應(yīng)為放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)的逆過(guò)程。題組一“ 一池多變 ” 的燃料電池1 (2012 ·四川理綜，11)一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計(jì)的酒精檢測(cè)儀，負(fù)極上的反應(yīng)為。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 ()CH 3CH 2OH 4e H2O=CH 3COOH 4

12、HA 檢測(cè)時(shí)，電解質(zhì)溶液中的向負(fù)極移動(dòng)HB 若有 0.4 mol 電子轉(zhuǎn)移，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗4.48 L 氧氣C電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3CH2OH O2=CH3COOH H2OD正極上發(fā)生的反應(yīng)為O2 4e 2H2 O=4OH答案C解析解答本題時(shí)審題是關(guān)鍵，反應(yīng)是在酸性電解質(zhì)溶液中進(jìn)行的。在原電池中，陽(yáng)離子要往正極移動(dòng)，故A 錯(cuò)；因電解質(zhì)溶液是酸性的，不可能存在OH ，故正極的反應(yīng)式為 O24H 4e =2H2 O，轉(zhuǎn)移 4 mol 電子時(shí)消耗1 mol O 2，則轉(zhuǎn)移0.4 mol 電子時(shí)消耗2.24 L O 2，故 B、 D 錯(cuò)；電池反應(yīng)式即正、負(fù)極反應(yīng)式之和，將兩極的反應(yīng)式相加可知

13、C 正確。2將兩個(gè)鉑電極放置在KOH 溶液中，然后分別向兩極通入CH4 和 O2，即可產(chǎn)生電流。下列敘述正確的是 ()通入 CH 4 的電極為正極正極的電極反應(yīng)式為O2 2H2通入 CH 4O 4e =4OH的電極反應(yīng)式為CH 4 2O2 4e=CO2 2H2O 負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH4 10OH 8e2放電時(shí)溶液中的陽(yáng)離子向負(fù)極移動(dòng)放電時(shí)溶液中的陰離子向負(fù)極=CO3 7H2O移動(dòng)A BCD答案B解析根據(jù)題意知發(fā)生的反應(yīng)為CH 4 2O2=CO2 2H 2O，反應(yīng)產(chǎn)生的CO2 在 KOH 溶液中會(huì)轉(zhuǎn)化為2O2CO3 。 CH 4 為還原劑，應(yīng)通入電源的負(fù)極，所以錯(cuò)誤；正極的電極反應(yīng)式為 2H

14、2O 4e=4OH ，故、正確，錯(cuò)誤；放電時(shí)溶液 (原電池內(nèi)電路 )中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，錯(cuò)誤，正確。不同 “介質(zhì) ” 下燃料電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，大多數(shù)學(xué)生感到較難。主要集中在：一是得失電子數(shù)目的判斷，二是電極產(chǎn)物的判斷。下面以CH3 OH、 O2 燃料電池為例，分析電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)。(1)酸性介質(zhì)，如H2SO4。CH 3OH 在負(fù)極上失去電子生成CO2 氣體， O2 在正極上得到電子，在 H 作用下生成H 2O。電極反應(yīng)式為負(fù)極： CH 3OH 6e H 2O=CO 2 6H 3正極： 2O2 6e 6H =3H2O(2)堿性介質(zhì)，如KOH 溶液。CH 3OH 在負(fù)極上失

15、去電子， 在堿性條件下生成2，1 mol CH 3OH 失去 6 mol e，O2在正CO3極上得到電子生成OH，電極反應(yīng)式為負(fù)極： CH 38OH226e=CO3 6HOOH 3正極： 2O2 6e 3H 2O=6OH (3)熔融鹽介質(zhì)，如 K CO。23在電池工作時(shí)，22氣CO3移向負(fù)極。 CH3OH 在負(fù)極上失去電子，在CO3 的作用下生成 CO2體， O2 在正極上得到電子，在CO2 的作用下生成2，其電極反應(yīng)式為CO3負(fù)極： CH 32226e 3CO3OH =4CO 2H O3 3CO2正極： 2O2 6e2=3CO3(4)摻雜 Y 2O3 的 ZrO 3 固體作電解質(zhì)，在高溫下能

16、傳導(dǎo)正極生成的O2 。根據(jù) O2 移向負(fù)極，在負(fù)極上CH 3失電子生成2氣體，而2在正極上得電子生成O2OHCOO，電極反應(yīng)式為負(fù)極： CH 3OH 6e 3O2=CO2 2H2O正極： 32O2 6e=3O2題組二“ 久考不衰 ” 的可逆電池3 (2014 天·津理綜， 6)已知：鋰離子電池的總反應(yīng)為L(zhǎng)i xC Li 1 xCoO2放電C LiCoO 2充電鋰硫電池的總反應(yīng)為2Li S放電Li 2S充電有關(guān)上述兩種電池說(shuō)法正確的是()A 鋰離子電池放電時(shí)，Li向負(fù)極遷移B 鋰硫電池充電時(shí)，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)C理論上兩種電池的比能量相同D下圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電答案B解析鋰

17、離子電池放電時(shí)，為原電池，陽(yáng)離子Li 移向正極，A 錯(cuò)誤；鋰硫電池充電時(shí)，為電解池，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)生成Li ，B正確；電池的比能量是指參與電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的多少，兩種電池材料不同，顯然其比能量不同，C 錯(cuò)誤；由圖可知，鋰離子電池的電極材料為C 和 LiCoO 2，應(yīng)為該電池放電完全所得產(chǎn)物，而鋰硫電池的電極材料為 Li 和 S，應(yīng)為該電池充電完全所得產(chǎn)物，故此時(shí)應(yīng)為鋰硫電池給鋰離子電池充電的過(guò)程， D 錯(cuò)誤。4 (2014 浙·江理綜，11)鎳氫電池 (NiMH) 目前已經(jīng)成為混合動(dòng)力汽車(chē)的一種主要電池類(lèi)型。NiMH 中的 M 表示儲(chǔ)氫金屬或合金。該電池在充電

18、過(guò)程中的總反應(yīng)方程式是：Ni(OH) M=NiOOH MH2已知： 6NiOOH NH 3H 2OOH=6Ni(OH) 2 NO 2下列說(shuō)法正確的是 ()A NiMH 電池放電過(guò)程中，正極的電極反應(yīng)式為NiOOH H2Oe =Ni(OH) 2 OHB 充電過(guò)程中 OH 離子從陽(yáng)極向陰極遷移C充電過(guò)程中陰極的電極反應(yīng)式：，H2O中的 H被M還原H2O M e=MH OHD NiMH 電池中可以用KOH 溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液答案A解析A 項(xiàng)，放電過(guò)程中，NiOOH得電子，化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，該項(xiàng)正確；B 項(xiàng)，充電過(guò)程中發(fā)生電解池反應(yīng)，M 得到電子， M 被還原， H2OOH 從陰極向陽(yáng)

19、極遷移，該項(xiàng)錯(cuò)誤；C 項(xiàng)，充電過(guò)程中，陰極中的 H 化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生變化，該項(xiàng)錯(cuò)誤； D 項(xiàng)，NiMH 在 KOH溶液、氨水中會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，該項(xiàng)錯(cuò)誤。對(duì)于可充電電池，放電時(shí)為原電池，符合原電池的工作原理，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)； 外電路中電子由負(fù)極流向正極，內(nèi)電路中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)?？沙潆婋姵爻潆姇r(shí)為電解池，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)；充電時(shí)電池的“ ”極與外接直流電源的正極相連，電池的“ ” 極與外接直流電源的負(fù)極相連。題組三“ 全新應(yīng)用 ” 的高科技電池5氣體的自動(dòng)化檢測(cè)中常常應(yīng)用原電池原理的傳感器。下圖為電池的工作示意圖：氣體擴(kuò)散進(jìn)入傳感器，在敏

20、感電極上發(fā)生反應(yīng)，傳感器就會(huì)接收到電信號(hào)。下表列出了待測(cè)氣體及敏感電極上部分反應(yīng)產(chǎn)物。則下列說(shuō)法中正確的是()待測(cè)氣體敏感電極部分產(chǎn)物NO2NOCl 2HClCOCO2H 2SH 2SO4A. 上述氣體檢測(cè)時(shí)，敏感電極均作原電池正極B 檢測(cè) Cl 2 氣體時(shí)，敏感電極的電極反應(yīng)為Cl 2 2e =2ClC檢測(cè) H2S 氣體時(shí)，對(duì)電極充入空氣，對(duì)電極上電極反應(yīng)式為O2 2H2O 4e =4OHD檢測(cè) H2S 和 CO 體積分?jǐn)?shù)相同的兩份空氣樣本時(shí)，傳感器上產(chǎn)生的電流大小相同答案B解析A 項(xiàng)， NO2 NO，得電子，作正極，Cl 2 HCl ，得電子，作正極，COCO2 ，2242得電子，失電子，

21、作負(fù)極， HS H SO ，失電子，作負(fù)極； B 項(xiàng)，根據(jù)產(chǎn)物可以判斷Cl生成 Cl ，正確； C 項(xiàng)，應(yīng)為 O2 4e 4H =2H 2O； D 項(xiàng)， H2 S 生成 H2SO4 失去 8e，而 CO 生成 CO2 失去 2e ，所以檢測(cè)體積分?jǐn)?shù)相同的兩氣體時(shí)傳感器上產(chǎn)生的電流大小不相同。6 (2014 ·綱全國(guó)卷，大 9)下圖是在航天用高壓氫鎳電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種金屬氫化物鎳電池 (MH Ni 電池 )。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A 放電時(shí)正極反應(yīng)為 Ni(OH)NiOOH H2O eB 電池的電解液可為KOH 溶液C充電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為MH OH H 2O M e2OHD MH

22、 是一類(lèi)儲(chǔ)氫材料，其氫密度越大，電池的能量密度越高答案C解析A 項(xiàng)，在原電池的負(fù)極發(fā)生的是氧化反應(yīng)，在原電池的正極發(fā)生的是還原反應(yīng)，分析化合價(jià)的升降，正確；B 項(xiàng)，因?yàn)樵撾姵貫榻饘贇浠镦囯姵兀钟蠳i(OH) 2 等產(chǎn)生，因此可用堿性溶液作電解質(zhì)溶液，正確；C 項(xiàng)，該反應(yīng)為放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)，錯(cuò)誤；D 項(xiàng)，氫密度越大，單位體積內(nèi)放出的電量越多，電池的能量密度越高，正確?？键c(diǎn)三電解池的“不尋常”應(yīng)用“六點(diǎn)”突破電解池1分清陰、陽(yáng)極，與電源正極相連的為陽(yáng)極，與電源負(fù)極相連的為陰極，兩極的反應(yīng)為“陽(yáng)氧陰還”。2剖析離子移向，陽(yáng)離子移向陰極，陰離子移向陽(yáng)極。3注意放電順序。4書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式，注意得失電

23、子守恒。5正確判斷產(chǎn)物。(1)陽(yáng)極產(chǎn)物的判斷首先看電極， 如果是活性電極作陽(yáng)極，則電極材料失電子， 電極溶解 (注意：鐵作陽(yáng)極溶解生成Fe2 ，而不是 Fe3) ；如果是惰性電極，則需看溶液中陰離子的失電子能力，陰離子放電順序?yàn)镾2 >I >Br >Cl >OH (水 )。(2)陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽(yáng)離子的放電順序進(jìn)行判斷：Ag >Hg 2 >Fe3 >Cu 2 >H >Pb2 >Fe2 >Zn2 >H (水 )6恢復(fù)原態(tài)措施。電解后有關(guān)電解質(zhì)溶液恢復(fù)原態(tài)的問(wèn)題應(yīng)該用質(zhì)量守恒法分析。一般是加入陽(yáng)極產(chǎn)物和陰極產(chǎn)物的化合物，

24、但也有特殊情況，如用惰性電極電解CuSO溶液， Cu2完全放電之前，可加4入 CuO 或 CuCO3復(fù)原，而Cu2完全放電之后，應(yīng)加入Cu(OH) 2223復(fù)原。或 Cu (OH) CO題組一電解原理在 “ 治理環(huán)境 ”中的不尋常應(yīng)用1工業(yè)上電解法處理含鎳酸性廢水并得到單質(zhì)Ni的原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()已知： Ni 2 在弱酸性溶液中發(fā)生水解氧化性： Ni 2 (高濃度 )H Ni 2 (低濃度 )A 碳棒上發(fā)生的電極反應(yīng)：4OH 4e=O2 2H 2OB 電解過(guò)程中，B 中 NaCl 溶液的物質(zhì)的量濃度將不斷減少C為了提高Ni 的產(chǎn)率，電解過(guò)程中需要控制廢水pHD若將圖中陽(yáng)離子膜

25、去掉，將A 、 B 兩室合并，則電解反應(yīng)總方程式發(fā)生改變答案B解析電極反應(yīng)式為陽(yáng)極： 4OH 4e =2H2OO2陰極： Ni 2 2e=Ni2H 2e =H 2A 項(xiàng)正確； B 項(xiàng)，由于 C 中 Ni 2 、 H不斷減少， Cl 通過(guò)陰離子膜從 C 移向 B ，A 中， OH 不斷減少， Na通過(guò)陽(yáng)離子膜從 A 移向 B，所以 B 中 NaCl 溶液的物質(zhì)的量濃度不斷增大，錯(cuò)誤； C 項(xiàng)，由于 H 的氧化性大于Ni 2(低濃度 ) 的氧化性，所以為了提高Ni 的產(chǎn)率，電解過(guò)程需要控制廢水 pH； D 項(xiàng)，若去掉陽(yáng)離子膜，在陽(yáng)極Cl 放電生成 Cl 2，正確。2用 NaOH 溶液吸收煙氣中的

26、SO ，將所得的 Na SO溶液進(jìn)行電解，可循環(huán)再生NaOH ，223同時(shí)得到 H2SO4，其原理如下圖所示(電極材料為石墨 )。(1)圖中 a 極要連接電源的 (填“正”或“負(fù)”)_ 極， C 口流出的物質(zhì)是 _。2_。(2)SO3放電的電極反應(yīng)式為(3)電解過(guò)程中陰極區(qū)堿性明顯增強(qiáng)，用平衡移動(dòng)原理解釋原因_。答案(1) 負(fù)硫酸22(2)SO3 2e H2O=SO4 2H(3)H 2OH OH ，在陰極 H 放電生成 H2， c(H )減小，水的電離平衡正向移動(dòng)，堿性增強(qiáng)解析根據(jù)Na2的移向判斷陰、陽(yáng)極。移向陰極區(qū)， a 應(yīng)接電源負(fù)極， b 應(yīng)接電、SO3Na源正極，其電極反應(yīng)式分別為22陽(yáng)

27、極： SO3 2e H 2O=SO4 2H陰極： 2H 2O 2e=H 2 2OH 所以從 C 口流出的是 H 2 4H放電，破壞水的電離平衡， c(H )減小，c(OHSO ，在陰極區(qū)， 由于)增大，生成 NaOH ，堿性增強(qiáng)，從B 口流出的是濃度較大的NaOH 溶液。題組二電解原理在 “ 制備物質(zhì) ”中的不尋常應(yīng)用3(1)2014 新·課標(biāo)全國(guó)卷， 27(4)H 3PO2 也可用電滲析法制備。 “四室電滲析法”工作原理如圖所示 (陽(yáng)膜和陰膜分別只允許陽(yáng)離子、陰離子通過(guò))：寫(xiě)出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式_ 。分析產(chǎn)品室可得到H3PO2 的原因 _ 。早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2 ：

28、將“四室電滲析法”中陽(yáng)極室的稀硫酸用H 3PO2稀溶液代替。并撤去陽(yáng)極室與產(chǎn)品室之間的陽(yáng)膜，從而合并了陽(yáng)極室與產(chǎn)品室。其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混有 _ 雜質(zhì)。該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是_ 。(2)2014 北·京理綜， 26(4) 電解 NO 制備 NH 4NO3，其工作原理如圖所示，為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為 NH 4NO3，需補(bǔ)充物質(zhì) A ， A 是 _，說(shuō)明理由： _ 。答案(1) 2H2O 4e =O2 4H陽(yáng)極室的H 穿過(guò)陽(yáng)膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，原料室的H2PO2穿過(guò)陰膜擴(kuò)散至產(chǎn)品室，二者反應(yīng)生成 H3PO2 PO432232被氧化H PO或 HPO(2)NH 3電解根據(jù)反應(yīng)： 8NO 7H 2O=3

29、NH 4NO3 2HNO 3，電解產(chǎn)生的 HNO 3 多4根據(jù)222CrO4 2HCr2O7 H2O 設(shè)計(jì)圖示裝置 (均為惰性電極 )電解 Na2CrO4 溶液制取Na2 Cr2O7，圖中右側(cè)電極連接電源的_ 極，其電極反應(yīng)式為 _ 。答案正極 4OH 4e =O2 2H2O解析根據(jù) NaOH 溶液濃度的變化及 Na 交換膜，左側(cè)為陰極區(qū)域，右側(cè)為陽(yáng)極區(qū)域，電極反應(yīng)式為陰極： 4H 2O 4e=2H 2 4OH陽(yáng)極： 2H 2O 4e=O2 4H 在陽(yáng)極區(qū)域：2 2H2H2O。2CrO4Cr 2O7考點(diǎn)四金屬腐蝕與防護(hù)的“兩種比較”、“兩種方法”1兩種比較(1)析氫腐蝕和吸氧腐蝕的比較類(lèi)型析氫

30、腐蝕吸氧腐蝕條件水膜呈酸性水膜呈弱酸性或中性正極 2e =H2O2 2H2O4e2H反應(yīng)=4OH負(fù)極反應(yīng)Fe 2e =Fe22 2OH2Fe=Fe(OH) 其他反應(yīng)4Fe(OH)2223 O 2H O=4Fe(OH)Fe(OH) 3 失去部分水轉(zhuǎn)化為鐵銹(2)腐蝕快慢的比較一般來(lái)說(shuō)可用下列原則判斷：電解池原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)措施的腐蝕；對(duì)同一金屬來(lái)說(shuō)，腐蝕的快慢：強(qiáng)電解質(zhì)溶液中>弱電解質(zhì)溶液中>非電解質(zhì)溶液中；活潑性不同的兩種金屬，活潑性差別越大，腐蝕越快；對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，電解質(zhì)溶液濃度越大，金屬腐蝕的速率越快。2兩種保護(hù)

31、方法(1)加防護(hù)層如在金屬表面加上油漆、搪瓷、瀝青、塑料、橡膠等耐腐蝕的非金屬材料；采用電鍍或表面鈍化等方法在金屬表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬或生成一層致密的薄膜。(2)電化學(xué)防護(hù)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法 原電池原理：正極為被保護(hù)的金屬，負(fù)極為比被保護(hù)的金屬活潑的金屬；外加電流的陰極保護(hù)法 電解原理：陰極為被保護(hù)的金屬，陽(yáng)極為惰性電極。題組一兩種腐蝕的比較1利用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，開(kāi)始時(shí)，a、 b 兩處液面相平，密封好，放置一段時(shí)間。下列說(shuō)法不正確的是()A a 管發(fā)生吸氧腐蝕，b 管發(fā)生析氫腐蝕B 一段時(shí)間后， a 管液面高于 b 管液面Ca 處溶液的 pH 增大， b 處溶液的 pH 減小D a

32、、 b 兩處具有相同的電極反應(yīng)式：2Fe 2e =Fe答案C解析根據(jù)裝置圖判斷，左邊鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕，右邊鐵絲發(fā)生析氫腐蝕，其電極反應(yīng)為左邊負(fù)極： Fe 2e=Fe2正極： O 4e 2H O=4OH22右邊負(fù)極： Fe 2e=Fe2正極： 2H 2e=H 2a、 b 處的 pH 均增大， C 錯(cuò)誤。2 2014 福·建理綜， 24(1) 鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切。下圖是實(shí)驗(yàn)室研究海水對(duì)鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。該電化腐蝕稱(chēng)為_(kāi)。圖中 A 、B 、 C、 D 四個(gè)區(qū)域，生成鐵銹最多的是_(填字母 )。答案吸氧腐蝕B解析金屬在中性和較弱的酸性條件下發(fā)生的是吸氧腐蝕。發(fā)生

33、吸氧腐蝕，越靠近液面接觸到的O2 越多，腐蝕得越嚴(yán)重。3銅板上鐵鉚釘長(zhǎng)期暴露在潮濕的空氣中，形成一層酸性水膜后鐵鉚釘會(huì)被腐蝕，示意圖如下。下列說(shuō)法不正確的是()A 因鐵的金屬性比銅強(qiáng)，所以鐵鉚釘被氧化而腐蝕B 若水膜中溶解了 SO2，則鐵鉚釘腐蝕的速率變小C銅極上的反應(yīng)是 2H 2e=H 2， O2 4e 4H =2H 2OD在金屬表面涂一層油脂，能防止鐵鉚釘被腐蝕答案B解析根據(jù)示意圖，鐵鉚釘發(fā)生電化學(xué)腐蝕，其電極反應(yīng)式為負(fù)極： 2Fe 4e=2Fe2左側(cè)正極： O2 4e 4H =2H 2O負(fù)極： Fe 2e =Fe2 右側(cè)正極： 2H 2e =H2 B 項(xiàng)，若水膜溶解了SO2，酸性增強(qiáng)，所

34、以鐵鉚釘腐蝕的速率將變大。題組二腐蝕類(lèi)型與防護(hù)方法4利用下圖裝置，能完成很多電化學(xué)實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)此裝置的敘述中，錯(cuò)誤的是()A 若 X 為鋅棒， Y 為 NaCl 溶液，開(kāi)關(guān) K 置于 M 處，可減緩鐵的腐蝕，這種方法稱(chēng)為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法B 若 X 為碳棒， Y 為 NaCl 溶液，開(kāi)關(guān) K 置于 N 處，可減緩鐵的腐蝕，這種方法稱(chēng)為外加電流的陰極保護(hù)法C若 X 為銅棒， Y 為硫酸銅溶液，開(kāi)關(guān)K 置于 M 處時(shí)，鐵電極上的電極反應(yīng)式為Cu2 2e =CuD若 X 為銅棒， Y 為硫酸銅溶液，開(kāi)關(guān)K 置于 N 處時(shí)，溶液中各離子濃度都不會(huì)發(fā)生變化答案C解析A 項(xiàng)，當(dāng)開(kāi)關(guān) K 置于 M 處時(shí)

35、， Zn 作負(fù)極被腐蝕，稱(chēng)作犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法；B 項(xiàng)，當(dāng)開(kāi)關(guān) K 置于 N 處時(shí)， Fe 作陰極被保護(hù)，稱(chēng)作外加電流的陰極保護(hù)法；C 項(xiàng)，鐵作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Fe 2e=Fe2； D 項(xiàng)，該裝置為電鍍池，溶液中各離子濃度不會(huì)發(fā)生變化。5 (2014 安·徽理綜， 28)某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類(lèi)型的影響因素，將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞 (如圖 1)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時(shí)測(cè)量容器中的壓強(qiáng)變化。(1)請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格)：編號(hào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶挤?/g鐵粉 /g醋酸 /%為以下實(shí)驗(yàn)作參照0.52.090.0醋酸濃度的影響0.536.00.22.090.0(2)編號(hào)實(shí)驗(yàn)測(cè)得容器中壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖2。t 2 時(shí)，容器中壓強(qiáng)明顯小于起始?jí)簭?qiáng)，其原因是鐵發(fā)生了_腐蝕，請(qǐng)?jiān)趫D3 中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時(shí)電子流動(dòng)方向；此時(shí)，碳粉表面發(fā)生了_( 填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，其電極反應(yīng)式是_ 。(3)該小組對(duì)圖2 中 0t 1 時(shí)壓強(qiáng)變大的原因提出了如下假設(shè)，請(qǐng)你完成假設(shè)二：假設(shè)一：發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生