高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題八電化學(xué)基礎(chǔ)專題講義_第1頁
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文檔簡介

1、第8講電化學(xué)基礎(chǔ)主干知識·數(shù)碼記憶一、小試能力知多少(判斷正誤)(1)(2013·浙江高考)多孔碳可用作氫氧燃料電池的電極材料()(2)(2012·江蘇高考)Zn具有還原性和導(dǎo)電性,可用作鋅錳干電池的負(fù)極材料()(3)(2012·廣東高考)鋰碘電池,該電池反應(yīng)為: 2Li(s)I2(s)=2LiI(s)則碘電極作該電池的負(fù)極(×)(4)(2013·福建高考)以CO和O2構(gòu)成的堿性燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為 CO4OH2e=CO2H2O()(5)(2012·海南高考)鋅與稀硫酸反應(yīng)時,要加大反應(yīng)速率可滴加少量硫酸銅()二、必備知識

2、掌握牢1明確原電池構(gòu)成的條件2原電池正負(fù)極判斷的四種方法(1)根據(jù)構(gòu)成原電池兩極的電極材料判斷,一般是較活潑的金屬為負(fù)極,活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極;(2)根據(jù)電子流動方向或電流方向判斷,電子流動方向:由負(fù)極流向正極;電流方向:由正極流向負(fù)極。(3)根據(jù)原電池電解質(zhì)溶液中離子的移動方向判斷,陽離子向正極移動,陰離子向負(fù)極移動。(4)根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化判斷,原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng);正極發(fā)生還原反應(yīng)。三、??碱}型要明了考查電極反應(yīng)式的書寫及原電池原理典例考查原電池的工作原理演練1考查新型電池的工作原理演練2典例(2013·安徽高考)熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源

3、。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,其中作為電解質(zhì)的無水LiClKCl混合物受熱熔融后,電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為:PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。下列有關(guān)說法正確的是()A正極反應(yīng)式:Ca2Cl2e=CaCl2B放電過程中,Li向負(fù)極移動C每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子,理論上生成20.7 g PbD常溫時,在正負(fù)極間接上電流表或檢流計,指針不偏轉(zhuǎn)解析正極上發(fā)生還原反應(yīng),A項(xiàng)錯誤;放電過程中Li向正極移動,B項(xiàng)錯誤;由電池總反應(yīng)式可知,每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子,理論上生成0.05 mol Pb,質(zhì)量為10.35 g,C項(xiàng)錯誤;常溫下,電解質(zhì)不是熔融態(tài),離子不能移動,

4、不能產(chǎn)生電流,因此連接電流表或檢流計,指針不偏轉(zhuǎn)。答案D明確原電池電極反應(yīng)式、總反應(yīng)式書寫的三步驟演練1(2013·江蘇高考)MgH2O2電池可用于驅(qū)動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液,示意圖如圖。該電池工作時,下列說法正確的是()AMg電極是該電池的正極BH2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C石墨電極附近溶液的pH增大D溶液中Cl向正極移動解析:選C本題考查原電池原理,意在考查考生對電化學(xué)知識的遷移和運(yùn)用能力。根據(jù)題意可知電池的總反應(yīng)為:MgH2O22H=Mg22H2O。Mg電極是該電池的負(fù)極,A錯誤。H2O2在正極發(fā)生還原反應(yīng),B錯誤。石墨電極的電極反應(yīng)式為:H2O22H2

5、e=2H2O,由于水電離出的H不斷被消耗,所以該電極附近溶液的pH增大,C正確。在原電池中,陰離子向負(fù)極移動,D錯誤。演練2(2013·新課標(biāo)卷)“ZEBRA”蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖所示,電極材料多孔Ni/NiCl2和金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯誤的是()A電池反應(yīng)中有NaCl生成B電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原三價鋁離子C正極反應(yīng)為:NiCl22e=Ni2ClD鈉離子通過鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動解析:選B負(fù)極是液體金屬Na,電極反應(yīng)式為:Nae=Na;正極是Ni,電極反應(yīng)式為NiCl22e=Ni2Cl;總反應(yīng)是2NaNiCl2=2NaClNi。所以A、C、D正

6、確,B錯誤。一、小試能力知多少(判斷正誤)(1)(2013·江蘇高考)電解法精煉銅時,以粗銅作陰極,純銅作陽極(×)(2)(2012·山東高考)以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉,溶液中的Cu2向陽極移動(×)(3)(2011·山東高考)電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時,陰極上依次析出Cu、Fe、Al(×)(4)(2012·山東高考)電解NaCl溶液得到22.4 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),理論上需要轉(zhuǎn)移NA個電子(NA阿伏加德羅常數(shù))(×)(5)(2

7、011·新課標(biāo)全國卷)電解58.5 g熔融的NaCl,能產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L氯氣,23.0 g金屬鈉(×)二、必備知識掌握牢1牢記電解池的電極反應(yīng)及其放電順序(1)陽離子在陰極上的放電順序:AgFe3Cu2H(2)陰離子在陽極上的放電順序:S2IBrClOH2.判斷電解池陰陽極的四種方法(1)根據(jù)所連接的外加電源判斷,與直流電源正極相連的為陽極,與直流電源負(fù)極相連的為陰極。(2)根據(jù)電子流動方向判斷,電子流動方向?yàn)椋弘娫簇?fù)極流向陰極,陽極流向電源正極。(3)根據(jù)電解池里電解質(zhì)溶液中離子的移動方向判斷,陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動。(4)根據(jù)電解池兩極產(chǎn)物判斷,一

8、般情況下:陰極上的現(xiàn)象是:析出金屬(質(zhì)量增加)或有無色氣體(H2)放出;陽極上的現(xiàn)象是:有非金屬單質(zhì)生成,呈氣態(tài)的有Cl2、O2或電極質(zhì)量減小(活性電極作陽極)。3掌握電解的四大類型及規(guī)律類型電極反應(yīng)特點(diǎn)實(shí)例電解物質(zhì)電解液濃度pH變化電解液復(fù)原電解水型陰極:4H4e=2H2陽極:4OH4e=2H2OO2NaOHH2O增大增大加H2OH2SO4減小Na2SO4不變電解電解質(zhì)型電解質(zhì)的陰、陽離子分別在兩極放電HCl電解質(zhì)減小增大通HCl氣體CuCl2加CuCl2放H2生堿型陰極:放H2生成堿陽極:電解質(zhì)陰離子放電NaCl電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)增大通HCl氣體放O2生酸型陰極:電解質(zhì)陽離子放電陽極:

9、放O2生成酸CuSO4減小加CuO三、??碱}型要明了考查電解原理及氧化還原反應(yīng)典例考查電解原理的應(yīng)用演練1考查電解規(guī)律及電極的判斷演練2典例(2013·全國大綱卷)電解法處理酸性含鉻廢水(主要含有Cr2O)時,以鐵板作陰、陽極,處理過程中存在反應(yīng)Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O,最后Cr3以Cr(OH)3形式除去。下列說法不正確的是()A陽極反應(yīng)為Fe2e=Fe2B電解過程中溶液pH不會變化C過程中有Fe(OH)3沉淀生成D電路中每轉(zhuǎn)移12 mol電子,最多有1 mol Cr2O被還原解析以鐵板作陰、陽極,所以鐵在陽極被氧化,A項(xiàng)正確;由題目提示的離子方程式可知,陽極

10、產(chǎn)生的Fe2被氧化,同時有氫離子參與反應(yīng),所以電解過程中溶液的pH會升高,B項(xiàng)錯誤;因?yàn)闅潆x子在陰極放電,不斷產(chǎn)生氫氧根離子,所以反應(yīng)過程中會有Fe(OH)3沉淀生成,C項(xiàng)正確;從題目提供的離子方程式可知,1 mol Cr2O參與反應(yīng)轉(zhuǎn)化成Cr3時,需6 mol Fe2,故電路中需轉(zhuǎn)移12 mol電子,D項(xiàng)正確。答案B電解池中電極反應(yīng)式的書寫步驟演練1(2013·北京高考)用石墨電極電解CuCl2溶液(見右圖)。下列分析正確的是()Aa端是直流電源的負(fù)極B通電使CuCl2發(fā)生電離C陽極上發(fā)生的反應(yīng):Cu22e=CuD通電一段時間后,在陰極附近觀察到黃綠色氣體解析:選A通過圖中離子的運(yùn)

11、動狀態(tài)可判斷連接a的為陰極,連接b的為陽極,故a端為直流電源的負(fù)極,b端為直流電源的正極,A項(xiàng)正確;CuCl2在水溶液中就能發(fā)生電離,而不是通電的結(jié)果,B項(xiàng)錯誤;陽極發(fā)生氧化反應(yīng),即2Cl2e= Cl2,C項(xiàng)錯誤;陰極發(fā)生還原反應(yīng),析出Cu,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),在陽極附近可觀察到黃綠色氣體,D項(xiàng)錯誤。演練2(2013·海南高考)下圖所示的電解池I和II中,a、b、c和d均為Pt電極。電解過程中,電極b和d上沒有氣體逸出,但質(zhì)量均增大,且增重b<d。符合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的鹽溶液是()選項(xiàng)XYA.MgSO4CuSO4B.AgNO3Pb(NO3)2C.FeSO4Al2(SO4)3D.CuS

12、O4AgNO3解析:選D題意表明b、d沒有氣體逸出,所電解的鹽溶液中金屬元素,應(yīng)該在金屬活動順序表中(H)以后,只有D符合題意。一、小試能力知多少(判斷正誤)(1)(2013·北京高考)鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時,鐵作負(fù)極被氧化:Fe3e=Fe3(×)(2)(2012·廣東高考)自行車鋼架生銹主要是電化學(xué)腐蝕所致() (3)(2012·江蘇高考)鍍銅鐵制品鍍層受損后,鐵制品比受損前更容易生銹()(4)(2012·海南高考)用錫焊接鐵質(zhì)器件,焊接處不易生銹(×)二、必備知識掌握牢1電化學(xué)腐蝕發(fā)生的“兩個”條件(1)強(qiáng)酸性條件析氫腐蝕。(2)弱酸

13、性、中性或堿性條件吸氧腐蝕。2理解鋼鐵在潮濕空氣中生成鐵銹(Fe2O3·nH2O)的原理FeC電解質(zhì)溶液形成原電池,負(fù)極反應(yīng)式:2Fe4e=2Fe2,正極反應(yīng)式:2H2OO24e=4OH。電池總反應(yīng)式:2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2。生成鐵銹的相關(guān)反應(yīng)式為:4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O(3n)H2O。3金屬腐蝕的防護(hù)方法(1)犧牲陽極的陰極保護(hù)法原電池原理:在被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備上裝上若干較活潑金屬如鋅塊,讓被保護(hù)的金屬作原電池的正極。(2)外加電流的陰極保護(hù)法電解池原理:讓被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備作陰極,惰性電極作陽極,

14、外接直流電源。(3)其他方法:改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu),如制成不銹鋼;加涂防護(hù)層如噴油漆、涂油脂、噴鍍等方法。三、常考題型要明了考查金屬腐蝕的快慢比較典例考查金屬的防護(hù)措施演練1考查金屬的腐蝕原理演練2典例下面各容器中盛有海水,鐵在其中被腐蝕時由快到慢的順序是()A>>>B>>>C>>>D>>>解析中Fe作原電池的負(fù)極,F(xiàn)e的腐蝕加快;中Fe作原電池的正極,鐵受到保護(hù);中Fe作電解池的陽極,F(xiàn)e的腐蝕比更快。故Fe的腐蝕由快到慢的順序?yàn)?gt;>>。答案A金屬腐蝕快慢的判斷 演練1(2013·北京高考)下列金

15、屬防腐的措施中,使用外加電流的陰極保護(hù)法的是()A水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極B金屬護(hù)欄表面涂漆C汽車底盤噴涂高分子膜D地下鋼管連接鎂塊解析:選A水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極,鋼閘門為陰極,從而得以保護(hù),A項(xiàng)正確;金屬護(hù)欄表面涂漆的原理是隔絕金屬護(hù)欄與空氣接觸,從而減緩金屬護(hù)欄的腐蝕,B項(xiàng)錯誤;汽車底盤噴涂高分子膜的原理也是隔絕與空氣的接觸,C項(xiàng)錯誤;地下鋼管連接鎂塊,形成了原電池,屬于犧牲陽極的陰極保護(hù)法,D項(xiàng)錯誤。演練2(2012·山東高考)下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是()A.圖a中,插入海水中的鐵棒,越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重B圖b中,開關(guān)由M改置于N時,CuZn合金的腐蝕速率減小C

16、圖c中,接通開關(guān)時Zn腐蝕速率增大,Zn上放出氣體的速率也增大D圖d中,ZnMnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的解析:選B圖a中,鐵棒發(fā)生電化學(xué)腐蝕,靠近底端的部分與氧氣接觸少,腐蝕程度較輕, 選項(xiàng)A錯誤;圖b中開關(guān)置于M時,CuZn合金作負(fù)極,由M改置于N時,CuZn合金作正極,腐蝕速率減小,選項(xiàng)B正確;圖c中接通開關(guān)時Zn作負(fù)極,腐蝕速率增大,但氫氣在Pt極上放出,選項(xiàng)C錯誤;圖d中ZnMnO2干電池自放電腐蝕主要是由Zn的氧化反應(yīng)引起的,選項(xiàng)D錯誤。將原電池和電解池結(jié)合在一起,綜合考查化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)和化學(xué)計算等知識,是高考試卷中電化學(xué)部分

17、的重要題型。該類題目的考查內(nèi)容通常有以下幾個方面:電極的判斷、電極反應(yīng)方程式的書寫、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述、溶液中離子的移動、pH的變化以及電解質(zhì)溶液的恢復(fù)、運(yùn)用電子守恒處理相關(guān)數(shù)據(jù)等。例題(2012·海南高考)新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料,兩電極上分別通入CH4和O2 ,電解質(zhì)為KOH溶液。某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源,進(jìn)行飽和氯化鈉溶液電解實(shí)驗(yàn),如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)甲烷燃料電池正極、負(fù)極的電極反應(yīng)分別為_、_;(2)閉合K開關(guān)后,a、b電極上均有氣體產(chǎn)生,其中b電極上得到的是_,電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為_;(3)若每個電池甲烷通入量為1 L(標(biāo)準(zhǔn)狀

18、況),且反應(yīng)完全,則理論上通過電解池的電量為_(法拉第常數(shù)F9.65×104 C·mol1,列式計算),最多能產(chǎn)生的氯氣體積為_L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。解析(1)總反應(yīng)式為:CH42O22OH=CO3H2O,正極反應(yīng)式為2O24H2O8e=8OH,則負(fù)極反應(yīng)式由總反應(yīng)式減正極反應(yīng)式得到;(2)三個池可看出一二兩池為串聯(lián)的電源,其中甲烷與氧氣反應(yīng)是還原劑,所在電極為負(fù)極,因而與之相連的b電極為陰極,產(chǎn)生的氣體為氫氣;(3)1 mol甲烷氧化失去電子8 mol,電量為8×96 500 C,因題中雖有兩個燃料電池,但電子的傳遞只能用一個池的甲烷量計算,1 L為1/22.4 mo

19、l,可求電量;甲烷失電子是Cl失電子數(shù)的8倍,則得到氯氣為4 L(CH48Cl4Cl2)答案(1)2O24H2O8e=8OH,CH410OH8e=CO7H2O(2)H22NaCl2H2O電解,2NaOHH2Cl2(3)×8×9.65×104 C·mol13.45×104 C4 名師支招多池串聯(lián)裝置中電池類型的判斷方法1直接判斷非常直觀明顯的裝置,如燃料電池、鉛蓄電池等在電路中,則其他裝置為電解池。如圖所示,A為原電池,B為電解池。2根據(jù)電池中的電極材料和電解質(zhì)溶液判斷原電池一般是兩種材料不同的電極;而電解池則一般都是兩個惰性電極。原電池中的電極

20、材料和電解質(zhì)溶液能發(fā)生自發(fā)氧化還原反應(yīng),電解池的電極材料一般不能和電解質(zhì)溶液自發(fā)反應(yīng)。如圖所示,B為原電池,A為電解池。3根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷在某些裝置中根據(jù)電極反應(yīng)或反應(yīng)現(xiàn)象可判斷電極,并由此判斷電池類型,如圖所示,若C極溶解,D極上析出Cu,B極附近溶液變紅,A極上放出黃綠色氣體,則可知乙是原電池,D是正極, C是負(fù)極;甲是電解池, A是陽極,B是陰極。B、D極發(fā)生還原反應(yīng),A、C極發(fā)生氧化反應(yīng)。針對訓(xùn)練1(2012·安徽高考)某興趣小組設(shè)計如下圖所示的微型實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時,先斷開K2,閉合K1,兩極均有氣泡產(chǎn)生;一段時間后,斷開K1,閉合K2,發(fā)現(xiàn)電流表A指針偏轉(zhuǎn)。下列有關(guān)描述

21、正確的是()A斷開K2,閉合K1時,總反應(yīng)的離子方程式為:2H2Cl通電,Cl2H2B斷開K2,閉合K1時,石墨電極附近溶液變紅C斷開K1,閉合K2時,銅電極上的電極反應(yīng)式為:Cl22e=2ClD斷開K1,閉合K2時,石墨電極作正極解析:選D斷開K2,閉合K1時,該裝置為電解池,由兩極均有氣泡產(chǎn)生可知銅電極為陰極,總反應(yīng)的離子方程式為2Cl2H2OCl2H22OH,A項(xiàng)錯;由此可知銅電極附近溶液中因有OH生成,溶液變紅色,B項(xiàng)錯;斷開K1,閉合K2時,裝置為原電池,銅極上產(chǎn)生的氫氣發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為H22e2OH=2H2O,C項(xiàng)錯;由此可知銅電極為負(fù)極,石墨電極為正極,故D項(xiàng)正確。2如

22、圖是一個電化學(xué)過程的示意圖。請回答下列問題:(1)圖中甲池是_(填“原電池”、“電解池”或“電鍍池”)。(2)A(石墨)電極的名稱是_(填“正極”、“負(fù)極”、“陰極”或“陽極”)。(3)寫出通入CH3OH的電極的電極反應(yīng)式:_。(4)乙池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_,當(dāng)乙池中B(Ag)極質(zhì)量增加5.4 g,甲池中理論上消耗O2的體積為_L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),此時丙池中某電極析出1.6 g某金屬,則丙池中的某鹽溶液可能是_。AMgSO4溶液BCuSO4溶液CNaCl溶液 DAgNO3溶液解析:(1)根據(jù)圖中信息,甲池是燃料電池,即為原電池,通入氧氣的電極為電池的正極,通入CH3OH的電極為負(fù)極,其他兩個裝

23、置為電解池。(2)A與電池的正極相連接,故為陽極。(3)通CH3OH的電極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)為CH3OH6e8OH=CO6H2O。(4)乙池是電解AgNO3溶液,電解方程式為4AgNO32H2O4Ag4HNO3O2;當(dāng)乙池中B(Ag)極質(zhì)量增加5.4 g時,得到電子的物質(zhì)的量為 mol0.05 mol,由電子守恒可知,生成氧氣的物質(zhì)的量為 mol0.012 5 mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.012 5 mol×22.4 L/mol0.28 L。此時丙池中某電極析出1.6 g某金屬,設(shè)該金屬顯示2價,則M1.6 g/(0.5 mol/2)64 g/mol,則該金屬為Cu,

24、故選B。答案:(1)原電池(2)陽極(3)CH3OH6e8OH=CO6H2O(4)4AgNO32H2O4AgO24HNO30.28B1(2013·海南高考)MgAgCl電池是一種能被海水激活的一次性貯備電池,電池反應(yīng)方程式為2AgCl Mg=Mg2 2Ag 2Cl。有關(guān)該電池的說法正確的是()AMg為電池的正極B負(fù)極反應(yīng)為AgCle=AgClC不能被KCl 溶液激活D可用于海上應(yīng)急照明供電解析:選D根據(jù)氧化還原判斷,Mg為還原劑是負(fù)極、失電子,所以A、B都錯誤,電解質(zhì)溶液可用KCl 溶液代替,C錯誤。2(2012·海南高考)下列敘述錯誤的是()A生鐵中含有碳,抗腐蝕能力比純

25、鐵弱B用錫焊接的鐵質(zhì)器件,焊接處易生銹C在鐵制品上鍍銅時,鍍件為陽極,銅鹽為電鍍液D鐵管上鑲嵌鋅塊,鐵管不易被腐蝕解析:選CA、B選項(xiàng),都是原電池原理,鐵作負(fù)極,使鐵更易腐蝕;D是犧牲陽極的陰極保護(hù)法。3(2012·大綱全國卷)四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池。相連時,外電路電流從流向;相連時,為正極;相連時,上有氣泡逸出;相連時,的質(zhì)量減少。據(jù)此判斷這四種金屬活動性由大到小的順序是()ABCD解析:選B相連時,外電路電流從流向,說明為負(fù)極;相連時,為負(fù)極;相連時,上有氣泡,說明為負(fù)極;相連時,的質(zhì)量減少,說明為負(fù)極。綜上所述可知,這四種金屬活動性由大到小的順序?yàn)椋x項(xiàng)B

26、正確。4(2012·海南高考)下列各組中,每種電解質(zhì)溶液電解時只生成氫氣和氧氣的是()AHCl、CuCl2、Ba(OH)2BNaOH、CuSO4、H2SO4CNaOH、H2SO4、Ba(OH)2DNaBr、H2SO4、Ba(OH)2解析:選C電解基本原理考查。電解時只生成氧氣和氫氣,則電解質(zhì)所含陽離子在金屬活動性順序表中位于銅之前,陰離子不是簡單離子。5工業(yè)上常將鉻鍍在其他金屬表面,同鐵、鎳組成各種性質(zhì)的不銹鋼,在下圖裝置中,觀察到圖1裝置銅電極上產(chǎn)生大量的無色氣泡,而圖2裝置中銅電極上無氣體產(chǎn)生,鉻電極上產(chǎn)生大量有色氣體,則下列敘述正確的是()A圖1為原電池裝置,Cu電極上產(chǎn)生的是

27、O2B圖2裝置中Cu電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為:Cu2e=Cu2C由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知:金屬活動性Cu>CrD兩個裝置中,電子均由Cr電極流向Cu電極解析:選B由圖可知裝置1和2都是原電池。而在圖1裝置銅電極上產(chǎn)生大量的無色氣泡,說明此時銅電極是正極,溶液中的氫離子放電,即金屬Cr的活潑性強(qiáng)于Cu的。而圖2裝置中銅電極上無氣體產(chǎn)生,說明此時銅電極是負(fù)極。這是由于電解質(zhì)發(fā)生了變化,Cr在硝酸中不反應(yīng),類似于鈍化,而銅可以被氧化。所以A、C、D均是錯誤的。6(2013·新課標(biāo)卷)銀質(zhì)器皿日久表面會逐漸變黑,這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處理:在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液,再

28、將變黑的銀器浸入該溶液中,一段時間后發(fā)現(xiàn)黑色會褪去。下列說法正確的是()A處理過程中銀器一直保持恒重B銀器為正極,Ag2S被還原生成單質(zhì)銀C該過程中總反應(yīng)為2Al3Ag2S=6AgAl2S3D黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl解析:選B本題考查電化學(xué)知識在生活中的應(yīng)用,意在考查考生運(yùn)用電化學(xué)原理解決實(shí)際問題的能力。根據(jù)信息可知在銀器處理過程中運(yùn)用了原電池原理,鋁質(zhì)容器作負(fù)極,電極反應(yīng)為2Al6e=2Al3;銀器作正極,電極反應(yīng)為3Ag2S6e=6Ag3S2;繼而Al3和S2發(fā)生互相促進(jìn)的水解反應(yīng):2Al33S26H2O=2Al(OH)33H2S,故原電池的總反應(yīng)為:3Ag2S2Al

29、6H2O=6Ag2Al(OH)33H2S,故C錯誤。黑色褪去的原因是Ag2S被還原為Ag,此過程中銀器質(zhì)量逐漸減小,故A、D錯誤,B正確。7如下圖所示,用鉛蓄電池電解100 g 10.0%的硫酸鈉溶液,經(jīng)過一段時間后,測得溶液質(zhì)量變?yōu)?5.5 g。下列說法正確的是()A電路中轉(zhuǎn)移0.25 mol電子B鉛蓄電池中消耗0.5 mol H2SO4C鉛蓄電池的負(fù)極反應(yīng)式為:PbSO42H2O2e=PbO24HSODFe電極發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe2e=Fe2 解析:選B電解硫酸鈉溶液時,鐵作陰極,D項(xiàng)錯誤;電解硫酸鈉溶液其實(shí)質(zhì)上是電解水,根據(jù)題意可知有4.5 g水被電解,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4.5 g/1

30、8 g·mol1×20.5 mol,A項(xiàng)錯誤;鉛蓄電池的負(fù)極應(yīng)為Pb失去電子,C項(xiàng)錯誤。用排除法可知B正確。8(2013·天津高考)為增強(qiáng)鋁的耐腐蝕性,現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源,以Al作陽極、Pb作陰極,電解稀硫酸,使鋁表面的氧化膜增厚。反應(yīng)原理如下:電池:Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)2H2O(l)電解池:2Al3H2OAl2O33H2電解過程中,以下判斷正確的是()電池電解池AH移向Pb電極H移向Pb電極B每消耗3 mol Pb生成2 mol Al2O3C正極:PbO24H2e=Pb22H2O陽極:2Al3H2O6e=Al2O36

31、HD解析:選D本題考查電化學(xué)知識,意在考查考生提取信息的能力、判斷能力和知識的遷移能力。原電池中陽離子向正極移動,所以H移向PbO2極,電解池中,陽離子移向陰極,即H移向Pb極,A項(xiàng)錯誤;原電池中消耗3 mol Pb,轉(zhuǎn)移6 mol e,在電解池中轉(zhuǎn)移6 mol e生成1 mol Al2O3,B項(xiàng)錯誤;原電池中正極反應(yīng)為PbO22e4HSO=PbSO42H2O,C項(xiàng)錯誤;原電池中Pb失電子轉(zhuǎn)化為PbSO4,所以Pb電極質(zhì)量增加,而電解池中Pb作陰極,不參與反應(yīng),所以質(zhì)量不變,D項(xiàng)正確。9(2013·浙江高考)電解裝置如圖所示,電解槽內(nèi)裝有KI及淀粉溶液,中間用陰離子交換膜隔開。在一定

32、的電壓下通電,發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍(lán)色,一段時間后,藍(lán)色逐漸變淺。已知:3I26OH=IO5I3H2O下列說法不正確的是()A右側(cè)發(fā)生的電極反應(yīng)式:2H2O2e=H22OHB電解結(jié)束后,右側(cè)溶液中含有IOC電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式:KI3H2OKIO33H2D如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜,電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學(xué)反應(yīng)不變解析:選D本題考查了電化學(xué)知識,意在考查考生對新型電池的分析能力。裝置圖中左側(cè)電極為陽極,I失去電子生成I2,右側(cè)電極為陰極,H2O得到電子生成H2,A、C項(xiàng)正確;電解結(jié)束后,左側(cè)溶液中的IO經(jīng)陰離子交換膜進(jìn)入右側(cè),B項(xiàng)正確;D項(xiàng),如果將陰離子交換膜換為陽離子交換膜,那么陰極

33、產(chǎn)生的OH不會與I2發(fā)生反應(yīng),故電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學(xué)反應(yīng)要變化,D項(xiàng)錯誤。10(1)如圖1是一種新型燃料電池,它以CO為燃料,一定比例的Li2CO3和Na2CO3熔融混合物為電解質(zhì),圖2是粗銅精煉的裝置圖,現(xiàn)用燃料電池為電源進(jìn)行粗銅的精煉實(shí)驗(yàn)。回答下列問題:寫出A極發(fā)生的電極反應(yīng)式_。要用燃料電池為電源進(jìn)行粗銅的精煉實(shí)驗(yàn),則B極應(yīng)與_極相連(填“C”或“D”)。當(dāng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L CO時,C電極的質(zhì)量變化為_。(2)工業(yè)上,可用鐵作陽極,電解KOH溶液制備K2FeO4。電解過程中,OH向_ (填“陰”或“陽”)極移動,陽極的電極反應(yīng)式為_。若陽極有28 g Fe溶解,則陰極析出的氣體

34、在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_L。解析:(1)由圖可知A為負(fù)極,B為正極,D為陽極,C為陰極。(2)根據(jù)電解原理,陰離子向陽極移動,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),可確定陽極反應(yīng)式為Fe6e8OH=FeO4H2O,陰極反應(yīng)式為2H2e=H2。答案:(1)CO2eCO=2CO2D增加6.4 g(2)陽Fe6e8OH=FeO4H2O33.611(2013·山東高考)金屬冶煉與處理常涉及氧化還原反應(yīng)。(1)由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時采用電解法的是_。aFe2O3bNaClcCu2S dAl2O3(2)輝銅礦(Cu2S)可發(fā)生反應(yīng):2Cu2S2H2SO45O2=4CuSO42H2O,該反應(yīng)的還原劑是_。當(dāng)1 mol

35、 O2發(fā)生反應(yīng)時,還原劑所失電子的物質(zhì)的量為_mol。向CuSO4溶液中加入鎂條時有氣體生成,該氣體是_。(3)右圖為電解精煉銀的示意圖,_(填“a”或“b”)極為含有雜質(zhì)的粗銀,若b極有少量紅棕色氣體產(chǎn)生,則生成該氣體的電極反應(yīng)式為_。(4)為處理銀器表面的黑斑(Ag2S),將銀器浸于鋁質(zhì)容器里的食鹽水中并與鋁接觸,Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag,食鹽水的作用是_。解析:本題考查金屬冶煉與處理,意在考查考生對金屬冶煉及處理中化學(xué)原理的理解能力。(1)Na、Al的金屬活動性較強(qiáng),冶煉時選擇電解法。(2)該反應(yīng)中Cu、S的化合價升高,因此還原劑為Cu2S。反應(yīng)中O2中O由0價變?yōu)?價,1 mol O2發(fā)生反

36、應(yīng),得4 mol電子,根據(jù)得失電子守恒,則還原劑失電子為4 mol。CuSO4溶液中由于Cu2水解顯酸性,加入鎂條,產(chǎn)生的氣體為H2。(3)電解精煉銀時,粗銀作陽極,與電源正極相連。b極產(chǎn)生的紅棕色氣體為NO2,電極反應(yīng)式為NOe2H=NO2H2O。(4)食鹽水的作用是做電解質(zhì)溶液,形成原電池。答案:(1)b、d(2)Cu2S4H2(3)aNO2He=NO2H2O(4)做電解質(zhì)溶液(或?qū)щ?12.(2012·福建高考)(1)電鍍時,鍍件與電源的_極連接。(2)化學(xué)鍍的原理是利用化學(xué)反應(yīng)生成金屬單質(zhì)沉淀在鍍件表面形成鍍層。若用銅鹽進(jìn)行化學(xué)鍍銅,應(yīng)選用_(填“氧化劑”或“還原劑”)與之反應(yīng)。.(2012·重慶高考)尿素CO(NH2)2是首個由無機(jī)物人工合成的有機(jī)物。人工腎臟可采用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素,原理如圖:(1)電源的負(fù)極為_(填“A”或“B”)。(2)陽極室中發(fā)生的反應(yīng)依次為_、_。(3)電解結(jié)束后,陰極室溶液的pH與電解前相比將_;若兩極共收集到氣體13.44 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則除去的尿素為_g(忽略氣體的溶解)。解析:.(1

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