二輪電化學(xué)學(xué)案

1、二輪復(fù)習(xí) 電化學(xué)原理及其應(yīng)用考點(diǎn)考點(diǎn)一 原電池1原電池正、負(fù)極的判斷根據(jù)電極材料的活潑性判斷（相對(duì)活潑的金屬為負(fù)極）；根據(jù)電極反應(yīng)的類型判斷（發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極）；根據(jù)外電路中電子的流向判斷（電子由負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線流向正極）；根據(jù)外電路電流方向判斷（外電路中電流由電源正極流向負(fù)極）；根據(jù)電解質(zhì)溶液中離子的定向移動(dòng)方向判斷（陽離子定向移動(dòng)至正極）。2有關(guān)原電池問題的解題思路解決原電池問題時(shí)，一般的思維程序是：根據(jù)電極材料的活潑性判斷出正、負(fù)極電極反應(yīng)的類型(氧化反應(yīng)、還原反應(yīng))電極反應(yīng)類型原電池反應(yīng)方程式現(xiàn)象、計(jì)算3燃料電池中電極反應(yīng)式的書寫（近年來高考的熱點(diǎn)）：正極耗O2發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)物視介質(zhì)

2、而定。若為酸性介質(zhì)，則生成H2O，O2+4H+4e=2H2O；若為堿性介質(zhì)，則生成OH，O2+2H2O+4e= 4OH。負(fù)極耗“燃”（H2、CH3OH等燃料）發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)物同樣視介質(zhì)而定。 若為酸性介質(zhì)，則生成H，H22e= 2H，CH3OH 6eH2OCO26H+；若為堿性介質(zhì)，則生成OH，H22e+ 2OH=2 H2O，CH3OH 6e8OHCO32+6 H2O。例1(2010·廣東理綜，23改編)銅鋅原電池(如圖)工作時(shí)，下列敘述正確的是 () A正極反應(yīng)為：Zn2e=Zn2 B電池反應(yīng)為：ZnCu2=Zn2CuC在外電路中，電子從正極流向負(fù)極 D鹽橋中的K移向ZnSO4溶

3、液例2(2009·安徽理綜，12)Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，基于綠色化學(xué)理念設(shè)計(jì)的一制取Cu2O的電解池示意圖如右，電解總反應(yīng)為：2CuH2OCu2OH2。下列說法正確的是 ( )A石墨電極上產(chǎn)生氫氣 B銅電極發(fā)生還原反應(yīng)C銅電極接直流電源的負(fù)極D當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有0.1 mol Cu2O生成考點(diǎn)二 電解池1電解池陰、陽極的判斷根據(jù)所連電源的正、負(fù)極判斷（和電源正極相連的為電解池的陽極）；根據(jù)電極反應(yīng)的類型判斷（發(fā)生氧化反應(yīng)為陽極）；根據(jù)外電路中電子的流向判斷（電子由電源負(fù)極流向電解池的陰極）；根據(jù)外電路電流方向判斷（外電路中電流由電源正極流向電解池的陽極）；根據(jù)電解質(zhì)

4、溶液中離子的定向移動(dòng)方向判斷（陽離子定向移動(dòng)至陰極）。2電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷陽極產(chǎn)物的判斷如果是活潑電極(金屬活動(dòng)性順序表Ag以前)，則電極材料失電子，電極被溶解，溶液中的陰離子不能失電子；如果是惰性電極(Pt、Au、石墨)，則要看溶液中陰離子的失電子能力，此時(shí)根據(jù)陰離子放電順序加以判斷，常見陰離子放電順序：S2>I>Br>Cl>OH>含氧酸根。陰極產(chǎn)物的判斷:直接根據(jù)陽離子放電順序進(jìn)行判斷，陽離子放電順序與金屬活動(dòng)性順序相反，其中：Ag>Fe3>Cu2>H。3電解池的電極反應(yīng)和總反應(yīng)式的書寫方法及電解的規(guī)律書寫步驟：第一步：先檢查陽極電極材料和

5、確定溶液中的離子種類；第二步：由放電順序確定放電產(chǎn)物和電極反應(yīng)；第三步：將電極反應(yīng)相加得總反應(yīng)式。電解規(guī)律：電解水型、電解電解質(zhì)型、電解電解質(zhì)和水型、電解質(zhì)濃度變化及pH變化、如何使電解質(zhì)溶液復(fù)原例3右圖為相互串聯(lián)的甲乙兩個(gè)電解池，請(qǐng)回答：甲池若為用電解原理精煉銅的裝置，A極是 ，材料是 ，電極反應(yīng)為 ； B極是 ，材料是 ，主要電極反應(yīng)為 ，電解質(zhì)溶液為_。乙池中若滴入少量酚酞試液，開始一段時(shí)間后，_ _極附近呈紅色。若甲槽陰極增重12.8 g，則乙槽陽極放出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_。常溫下若乙槽剩余液體為400 mL，則電解后得到堿液的物質(zhì)的量濃度為_，pH為_?？键c(diǎn)三 金屬的腐蝕與防護(hù)

6、1金屬腐蝕的本質(zhì)金屬腐蝕的本質(zhì)就是金屬失電子被氧化。金屬腐蝕有化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種類型。若金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起腐蝕，則是化學(xué)腐蝕，此類腐蝕無電流產(chǎn)生；若合金或不純金屬接觸到電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，其中活潑金屬作負(fù)極失去電子被腐蝕，稱為電化學(xué)腐蝕，此類腐蝕伴隨電流產(chǎn)生，且腐蝕速率比化學(xué)腐蝕快。電化學(xué)腐蝕又分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕，水膜酸性較強(qiáng)時(shí)發(fā)生析氫腐蝕，水膜酸性很弱或非酸性時(shí)發(fā)生吸氧腐蝕。2判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)腐蝕措施的腐蝕(有原電池原理防護(hù)的腐蝕>有電解原理防護(hù)的腐蝕)。對(duì)同一種金屬

7、來說，腐蝕的快慢：強(qiáng)電解質(zhì)溶液>弱電解質(zhì)溶液>非電解質(zhì)溶液。活潑性不同的兩金屬，活潑性差別越大，腐蝕越快。對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快。例4(2009·上海，13)如圖裝置中，U型管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時(shí)間。下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是 A生鐵塊中的碳是原電池的正極 B紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤兩試管中相同的電極反應(yīng)式是Fe2e=Fe2Da試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕例5下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法正確的是 ()純銀器表面在空氣中因化學(xué)腐蝕漸漸變暗；當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時(shí)，鍍層仍

8、能對(duì)鐵制品起保護(hù)作用；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；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A B C D挑戰(zhàn)真題1.（2011安徽高考12）研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電，在海水中電池總反應(yīng)可表示為：5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl，下列“水” 電池在海水中放電時(shí)的有關(guān)說法正確的是： A.正極反應(yīng)式：AgCle=AgCl B.每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移2 mol電子 C.Na不斷向“水”電池的負(fù)極移動(dòng) D. AgCl是還原產(chǎn)物2.（2011山東高考15）以K

9、Cl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅，下列說法正確的是A.未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池，電鍍過程是該原電池的充電過程B.因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，電鍍時(shí)通過的電量與鋅的析出量無確定關(guān)系C.電鍍時(shí)保持電流恒定，升高溫度不改變電解反應(yīng)速率D.鍍鋅層破損后對(duì)鐵制品失去保護(hù)作用3(2010·全國理綜，10)下圖是一種染料敏化太陽能電池的示意圖。電池的一個(gè)電極由有機(jī)光敏染料(S)涂覆在TiO2納米晶體表面制成，另一電極由導(dǎo)電玻璃鍍鉑構(gòu)成，電池中發(fā)生的反應(yīng)為：TiO2TiO2/S*(激發(fā)態(tài)) TiO2/S*TiO2/S+e-I+2e-3I- 2TiO2/S+3I-2TiO2/S+I下列關(guān)

10、于該電池?cái)⑹鲥e(cuò)誤的是 ( ) A電池工作時(shí)，I在鍍鉑導(dǎo)電玻璃電極上放電 B電池工作時(shí)，是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能C電池的電解質(zhì)溶液中I和I的濃度不會(huì)減少 D電池中鍍鉑導(dǎo)電玻璃為正極4(2010·安徽理綜，11)某固體酸燃料電池以CsHSO4固體為電解質(zhì)傳遞H，其基本結(jié)構(gòu)見下圖，電池總反應(yīng)可表示為：2H2O2=2H2O，下列有關(guān)說法正確的是 ()A電子通過外電路從b極流向a極Bb極上的電極反應(yīng)式為：O22H2O4e=4OHC每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子，消耗1.12 L的H2DH由a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極5(2010·浙江理綜，9)Li­Al/FeS電池是一種正在開發(fā)的

11、車載電池，該電池中正極的電極反應(yīng)式為： 2LiFeS2e=Li2SFe，有關(guān)該電池的下列說法中，正確的是 ()ALi­Al在電池中作為負(fù)極材料，該材料中Li的化合價(jià)為1價(jià)B該電池的電池反應(yīng)式為：2LiFeS=Li2SFeC負(fù)極的電極反應(yīng)式為：Al3e=Al3D充電時(shí)，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：Li2SFe2e=2LiFeS6.（2011新課標(biāo)全國）鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時(shí)的總反應(yīng)為：Fe+Ni2O3+3H2O= Fe(OH)2+2Ni(OH)2 下列有關(guān)該電池的說法不正確的是 A. 電池的電解液為堿性溶液，正極為Ni2O3、負(fù)極為Fe B. 電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Fe+2OH-

12、2e-=Fe（OH）2 C. 電池充電過程中，陰極附近溶液的pH降低D. 電池充電時(shí)，陽極反應(yīng)為2Ni（OH）2+2OH-2e-=Ni2O3+3H2O7(2009·山東理綜，29)ZnMnO2干電池應(yīng)用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。(1)該電池的負(fù)極材料是_。電池工作時(shí)，電子流向_(填“正極”或“負(fù)極”)。(2)若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2，會(huì)加速某電極的腐蝕，其主要原因是_。欲除去Cu2，最好選用下列試劑中的_(填代號(hào))。aNaOHbZncFedNH3·H2O(3)MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的

13、電極反應(yīng)式是_。若電解電路中通過2 mol電子，MnO2的理論產(chǎn)量為_g。8(2010·全國，29)右圖是一個(gè)用鉑絲作電極，電解稀的MgSO4溶液的裝置，電解液中加有中性紅指示劑，此時(shí)溶液呈紅色。(指示劑的pH變色范圍：6.88.0，酸色紅色，堿色黃色)回答下列問題：(1)下列關(guān)于電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是(填編號(hào))；A管溶液由紅變黃； B管溶液由紅變黃； A管溶液不變色；B管溶液不變色(2)寫出A管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：_；(3)寫出B管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：_；(4)檢驗(yàn)a管中氣體的方法是_；(5)檢驗(yàn)b管中氣體的方法是_；(6)電解一段時(shí)間后，切斷電源，將電解液倒

14、入燒杯內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是_。29(15分)(1) (2)2H+3e-=H2(寫2H2O+2e-=2OH-+H2同樣給分)Mg2+2OH-=Mg(OH)2(3)4OH4e-=2H2O+O2(寫2H2O-4e-=4H+O2同樣給分)(4)用拇指按住管口，取出試管，靠近火焰，放開拇指，有爆鳴聲，管口有藍(lán)色火焰(2分)(5)用拇指按住管口，取出試管，放開拇指，將帶有火星的木條伸入試管內(nèi)會(huì)復(fù)燃(2分)(6)溶液呈紅色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)(3分)1中央電視臺(tái)報(bào)道，一種名叫“排毒基強(qiáng)離子排毒儀”的產(chǎn)品正在市場(chǎng)熱銷。向排毒盆內(nèi)倒入了純凈的溫水，雙腳放入盆中，啟動(dòng)電源開關(guān)，加入了適量精鹽。過一段時(shí)間，盆

15、中開始出現(xiàn)綠色、紅褐色的絮狀物。下列說法正確的是 ()A綠色、紅褐色的絮狀物就是從腳底排出的體內(nèi)毒素B加一些精鹽的目的是起到消炎殺菌的作用C此“排毒基強(qiáng)離子排毒儀”一定是用惰性電極制成的D綠色、紅褐色的絮狀物分別是氫氧化亞鐵和氫氧化鐵2中學(xué)階段介紹的應(yīng)用電解法制備的物質(zhì)主要有三種：一是鋁的工業(yè)制備、二是氯堿工業(yè)、三是金屬鈉的制備。下列關(guān)于這三個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的描述正確的是 ()A電解法制金屬鈉時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為：Nae=NaB電解法生產(chǎn)鋁時(shí)，需對(duì)鋁土礦進(jìn)行提純，在提純過程中應(yīng)用了氧化鋁或氫氧化鋁的兩性C在氯堿工業(yè)中，電解池中的陰極產(chǎn)生的是H2，NaOH在陽極附近產(chǎn)生D氯堿工業(yè)和金屬鈉的冶煉都用到了Na

16、Cl，在電解時(shí)它們的陰極都是Cl失電子6下列關(guān)于金屬腐蝕敘述正確的是 ()A金屬在潮濕空氣中腐蝕的實(shí)質(zhì)是：MnH2O=M(OH)nH2B金屬的化學(xué)腐蝕的實(shí)質(zhì)是Mne=Mn，電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑C金屬的化學(xué)腐蝕必須在酸性條件下進(jìn)行D在潮濕的中性環(huán)境中，金屬的電化學(xué)腐蝕主要是析氫腐蝕7下列敘述正確的是 ()A在原電池的負(fù)極和電解池的陰極上都發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)B用惰性電極電解Na2SO4溶液，陰、陽兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12C用惰性電極電解飽和NaCl溶液，若有1 mol電子轉(zhuǎn)移，則生成1 mol NaOHD鍍層破損后，鍍錫鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕8以惰性電極電解CuSO4溶液。一段時(shí)間后取出電極

17、，加入9.8 g Cu(OH)2后溶液與電解前相同，則電解時(shí)電路中流過的電子為 ()A0.1 mol B0.2 mol C0.3 mol D0.4 mol11某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了如下圖所示的裝置，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，控制電流強(qiáng)度適中的情況下用其進(jìn)行緩慢電解NaCl溶液及相關(guān)實(shí)驗(yàn)(此時(shí)，打開止水夾a，關(guān)閉止水夾b)。由于粗心，實(shí)驗(yàn)并未達(dá)到預(yù)期目的，但也看到了令人很高興的現(xiàn)象(陽離子交換膜只允許陽離子和水通過)。請(qǐng)幫助他們分析并回答下列問題：(1)寫出B裝置中的電極反應(yīng)：陰極：_；陽極：_ _。(2)觀察到A裝置中的現(xiàn)象是：_；_；_。(3)當(dāng)觀察到A裝置中的現(xiàn)象后，他們關(guān)閉止水夾a，打開止水夾b。再

18、觀察C裝置，若無現(xiàn)象，請(qǐng)說明理由；若有現(xiàn)象，請(qǐng)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(是離子反應(yīng)的寫離子方程式)： 。(4)若想達(dá)到電解NaCl溶液的目的，應(yīng)如何改進(jìn)裝置，請(qǐng)?zhí)岢瞿愕囊庖姡?。12（創(chuàng)新探究）某?；瘜W(xué)興趣小組為了探究原電池工作原理，進(jìn)行如下系列實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果后回答相應(yīng)問題。(1)實(shí)驗(yàn)一中銅片、鋅片表面均有紅色物質(zhì)析出，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，但較短時(shí)間內(nèi)電流即明顯減小。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)測(cè)得鋅片減少了3.94 g，銅片增重了3.84 g，則該原電池的工作效率是(指參加原電池反應(yīng)的鋅占反應(yīng)總量的百分率)。(2)實(shí)驗(yàn)二中剛將銅、鋅片插入溶液中時(shí)電流計(jì)指針有偏轉(zhuǎn)，但立即就歸零了。為什么鋅失去的電子不能持續(xù)通

19、過導(dǎo)線流向銅極給Cu2+？_。(3)實(shí)驗(yàn)三中鹽橋中的K+流向溶液(填ZnSO4或CuSO4)，如果Zn的消耗速率為1×10-3 mol/s，則K+的遷移速率為mol/s。與實(shí)驗(yàn)一比較，實(shí)驗(yàn)三原電池的工作效率大大提高，原因是_。(4)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)一、二、三可得出的結(jié)論是_(寫出兩點(diǎn)即可)。(5)實(shí)驗(yàn)四中，調(diào)節(jié)低壓電源的電壓到6 V，并把其正、負(fù)極分別與上圖裝置中的兩個(gè)碳電極相連接；接通電源，圖示中的“+”連接到電源的正極上，“-”連接到電源的負(fù)極上，電解氫氧化鉀溶液制取氫氣、氧氣，且制得的氫氣與氧氣的體積比為21，去掉電源，該裝置就成為一只氫氧燃料電池，用帶有一小燈泡的導(dǎo)線連接a、b，燈泡即可發(fā)亮。下列說法錯(cuò)誤的是。A在電解KOH溶液制備H2和O2時(shí)，KOH的作用是增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性，一段時(shí)間后其濃度增大B當(dāng)作為氫氧燃料電池時(shí)，c極發(fā)生氧化反應(yīng)，d極發(fā)生還原反應(yīng)C當(dāng)作為氫氧燃料電池時(shí)，電解質(zhì)溶液中的OH向著d極移動(dòng)D如將KOH溶液換成稀H2SO4，