電化學高三一輪復(fù)習

1、考點分析 電化學從考查的知識點層面上講，還是考查原電池原理、電解池原理，正極、負極、陽極、陰極的電極方程式的書寫、總電極方程式的書寫、電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目及溶液的酸堿性變化。電化學腐蝕及一般防腐蝕方法等問題ks5同時也會出現(xiàn)涉及新能源、環(huán)境保護、工業(yè)生產(chǎn)等熱點問題【知識點歸納】一、原電池原理及應(yīng)用1.原電池原理：將化學能轉(zhuǎn)變成電能的裝置、形成條件：活動性不同的兩電極；電解質(zhì)溶液；電極形成閉合電路能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)、電極名稱：負極：較活潑的金屬（電子流出的一極）正極：不活潑的金屬或能導(dǎo)電的非金屬、電極反應(yīng)：鋅-銅原電池，電解質(zhì)：稀硫酸。負極：Zn - 2e- = Zn2+， 正極：2H+ +

2、 2e- = H2 總反應(yīng)：2H+ + Zn = H2+ Zn2+2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；再依據(jù)原電池的形成條件分析判定，主要思路是“三看”：一看電極，二看溶液，三看回路。3.原電池正極和負極的確定（1）由活潑性確定：一般較活潑的金屬為負極，不活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O。（2）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)量減少，該電極發(fā)生氧化反應(yīng)，此為負極；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)生還原反應(yīng)，此為正極。4原電池原理的應(yīng)用（1）制造各種實用電池，即化學電源，如鋅錳干電

3、池、鉛蓄電池、鋰電池、新型燃料電池等。（2）解決實際問題，如加快某些化學反應(yīng)的速率；分析金屬電化學腐蝕的快慢和防護等。例題1：在盛有稀H2SO4的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的鋅片和銅片，下列敘述正確的是( ) A.正極附近的SO42 離子濃度逐漸增大 B.電子通過導(dǎo)線由銅片流向鋅片 C.正極有O2逸出 D.銅片上有H2逸出例題2.某原電池總反應(yīng)的離子方程式為：，不能實現(xiàn)該反應(yīng)的電池是( ) A正極為Cu，負極為Fe，電解質(zhì)為FeCl3溶液 B正極為C，負極為Fe，電解質(zhì)為Fe(NO3)3溶液 C正極為Cu，負極為Zn，電解質(zhì)為Fe2(SO4)3溶液 D正極為Ag，負極為Fe，電解質(zhì)為CuSO4溶液

4、重點提醒（1）由電極裝置書寫電極反應(yīng)：找出發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的物質(zhì)（或離子），確定正負或陰陽極反應(yīng)的物質(zhì)（或放電的離子），利用電荷守恒分別寫出電極反應(yīng)式。（2）差值法書寫電極反應(yīng)式：正負（或陰陽）極反應(yīng)式之和為電池反應(yīng)的方程式。一般先寫出反應(yīng)的總方程式和較易寫出的電極反應(yīng)式，然后用總方程式減去較易寫出的電極反應(yīng)式得較難寫的電極反應(yīng)式。書寫時，既要滿足電子轉(zhuǎn)移守恒、電荷守恒，又要滿足質(zhì)量守恒。注意介質(zhì)通常是定向移動到該電極附近的導(dǎo)電離子如H+、OH-、H2O等等，若產(chǎn)物能與之發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，則一般書寫在電極方程式中高考資源網(wǎng)（3）常見電極反應(yīng)式（a）氫、氧燃燒電池（電解質(zhì)為堿性時，電池的產(chǎn)物

5、負極為H2O，正極則有大量的氫氧根生成）： 負極: 正極: （b）甲烷燃燒電池（電解質(zhì)為堿性時，負極甲烷失去電子，生成的CO2與OH-反應(yīng)生成CO32-和H2O, 而正極是 O2得到電子結(jié)合H2O成為OH-。） 負極： 正極：（c）鉛蓄電池：負極： 正極：（d）紐扣電池： 負極： 正極： 燃料電池與不同“介質(zhì)”不同“介質(zhì)”下燃料電池電極反應(yīng)式的書寫，大多數(shù)學生感到較難。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CH3OH、O2燃料電池為例，分析電極反應(yīng)式的書寫。(1)酸性介質(zhì)，如H2SO4。CH3OH在負極上失去電子生成CO2氣體，O2在正極上得到電子，在H作用下生成H2O

6、。電極反應(yīng)式為負極：CH3OH6eH2O=CO26H正極：O26e6H=3H2O(2)堿性介質(zhì)，如KOH溶液。CH3OH在負極上失去電子，在堿性條件下生成CO，1 mol CH3OH 失去6 mol e，O2在正極上得到電子生成OH，電極反應(yīng)式為負極：CH3OH6e8OH=CO6H2O正極：O26e3H2O=6OH(3)熔融鹽介質(zhì)，如K2CO3。在電池工作時，CO移向負極。CH3OH在負極上失去電子，在CO的作用下生成CO2氣體，O2在正極上得到電子，在CO2的作用下生成CO，其電極反應(yīng)式為負極：CH3OH6e3CO=4CO22H2O正極：O26e3CO2=3CO(4)摻雜Y2O3的ZrO3固

7、體電解質(zhì)，在高溫下能傳導(dǎo)正極生成的O2。根據(jù)O2移向負極，在負極上CH3OH失電子生成CO2氣體，而O2在正極上得電子生成O2，電極反應(yīng)式為負極：CH3OH6e3O2=CO22H2O正極：O26e=3O2例題3.科學家近年來研制出一種新型細菌燃料電池，利用細菌將有機物轉(zhuǎn)化為氫氣，氫氣進入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電。電池負極反應(yīng)為 ( ) A. B. C. D.例題4.堿性電池具有容量大、放電電流大的特點,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.電池負

8、極的電極反應(yīng)式為: Zn(s) + 2OH-(aq)- 2e- = Zn(OH)2(s) B.電池正極的電極反應(yīng)式為: 2MnO2 + H2O(l) +2e- = Mn2O3(s) + 2OH-(aq) C.電池工作時,鋅失去電子 ，電子由正極通過外電路流向負極 D. 外電路中每通過0.2mol電子,鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g二、電解池及其應(yīng)用1 .電解的原理：電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置（1） 電解池裝置構(gòu)成： 陰陽兩個電極; 電解質(zhì)溶液（或熔化的電解質(zhì)）。（2） 電解原理分析 ：以惰性電極電解硫酸銅溶液為例說明：通電前 CuSO4 = Cu2+ + SO42- , H2O = H+ +

9、 OH- 溶液中存在由電離產(chǎn)生的兩種陽離子(Cu2+ 和 H+),兩種陰離子(SO42- 和 OH-) 通電后 陽離子(Cu2+ 和 H+)移向陰極, 陰離子(SO42- 和 OH-)移向陽極 陰極: 由于Cu2+ 比 H+ 易得電子，故 2Cu2+ + 4e- = 2Cu (發(fā)生還原反應(yīng)) 陽極: 由于OH- 比SO42-易失電子，故 4OH- 4e- = 2H2O + O2 (發(fā)生氧化反應(yīng)) （或 2H2O - 4e- = O2 + 4H+ ） 溶液pH變化：溶液中n(H+)n(OH-),使溶液顯酸性。 總化學反應(yīng)方程式 2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + O2 + 2H2SO4

10、（3）放電順序：失電子從易到難順序： S2- I- Br- Cl- OH- 最高價含氧酸根離子。陽離子得電子從易到難順序： Ag+Hg2+Fe3+(變Fe2+)Cu2+酸中的H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+ 例題5：如圖所示，下列敘述正確的是( )ZnSO4溶液隔膜(只允許SO42 通過)CuSO4溶液濾紙(滴加了Na2SO4、酚酞溶液)表面皿YZnCu銅絲X A.Y為陰極，發(fā)生還原反應(yīng) B.X為正極，發(fā)生氧化反應(yīng) C.Y與濾紙接觸處有氧氣生成 D.X與濾紙接觸處變紅2 .電解的應(yīng)用（1）電鍍：以鍍層金屬作陽極,鍍件掛在陰極,含鍍層金屬離子的鹽為電鍍液。特點：電鍍過程中鍍層金屬離子濃度不變

11、。 （2）氯堿工業(yè) ：陽極： 2Cl- - 2e- = Cl2 ； 陰極：2H+ + 2e- = H2 電解反應(yīng)化學方程式 2NaCl + 2H2O = H2 + Cl2 + 2NaOH離子方程式 2Cl- + 2H2O = H2+ Cl2+ 2OH- 產(chǎn)品：NaOH、H2、Cl2 (3) 電解精煉(電解精煉銅為例)裝置 ：陽極-粗銅；陰極純銅；電解質(zhì)溶液-銅鹽溶液(如CuSO4)電極反應(yīng)：陽極：Cu-2e-=Cu2+ 粗銅放電溶解 陰極：Cu2+ + 2e- = Cu 溶液中 Cu2+得電子放電，生成的 Cu 沉積在陰極上而得到精銅 (4) 電解法冶煉金屬：電解熔融電解質(zhì)，可煉得活潑金屬。如

12、：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。稀H2SO4Cu石墨例題6：某同學按圖所示的裝置進行電解實驗。下列說法正確的是( ) A.電解過程中，銅電極上有H2產(chǎn)生 B.電解一定時間后，石墨電極上有銅析出 C.電解初期，主反應(yīng)方程式為：CuH2SO4CuSO4H2 D.整個電解過程中，H的濃度不斷增大重點提醒：電化學計算的基本方法根據(jù)電子守恒法計算：其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。根據(jù)總反應(yīng)式計算：根據(jù)總反應(yīng)式列比例式計算。根據(jù)關(guān)系式計算：借得失電子守恒關(guān)系建立計算所需的關(guān)系式。例題7： 在100mlH2SO4與CuSO4的混合液中，用石墨作電極電解一段時間，兩極上

13、均收集到2.24L氣體（標準狀況），則原溶液中Cu2+物質(zhì)的量濃度為（ ） A1molL-1 B2molL-1 C3molL-1 D4molL-1總結(jié)“六點”突破電解池1分清陰、陽極，與電源正極相連的為陽極，與電源負極相連的為陰極，兩極的反應(yīng)為“陽氧陰還”。2剖析離子移向，陽離子移向陰極，陰離子移向陽極。3注意放電順序。4書寫電極反應(yīng)，注意得失電子守恒。5正確判斷產(chǎn)物。(1)陽極產(chǎn)物的判斷首先看電極，如果是活性電極作陽極，則電極材料失電子，電極溶解(注意：鐵作陽極溶解生成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，陰離子放電順序為S2IBrClOH(水)。(2)陰極

14、產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽離子的放電順序進行判斷：AgHg2Fe3Cu2HPb2Fe2H(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)的問題應(yīng)該用質(zhì)量守恒法分析。一般是加入陽極產(chǎn)物和陰極產(chǎn)物的化合物，但也有特殊情況，如用惰性電極電解CuSO4溶液，Cu2完全放電之前，可加入CuO或CuCO3對于可充電電池，放電時為原電池，符合原電池工作原理，負極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)；外電路中電子由負極流向正極，內(nèi)電路中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動?？沙潆婋姵爻潆姇r為電解池，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)；充電時電池的“”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極相連。復(fù)原，

15、而Cu2完全放電之后，應(yīng)加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3復(fù)原。三、金屬腐蝕與保護1吸氧腐蝕和析氫腐蝕的區(qū)別電化腐蝕類型吸氧腐蝕析氫腐蝕條件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性較強正極反應(yīng)O2 + 4e- + 2H2O = 42H+ + 2e-=H2負極反應(yīng)Fe 2e-=Fe2+Fe 2e-=Fe2+總反應(yīng)方程式O2+2Fe+2H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2OFe + 2H+ = Fe2+ + H2腐蝕作用是主要的腐蝕類型，具有廣泛性發(fā)生在某些局部區(qū)域內(nèi)(2)腐蝕快慢的比較一般來說可用下列原則判斷：電解池原理引起

16、的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學腐蝕有防護措施的腐蝕。對同一金屬來說，腐蝕的快慢：強電解質(zhì)溶液中弱電解質(zhì)溶液中非電解質(zhì)溶液中?；顫娦圆煌膬煞N金屬，活潑性差別越大，腐蝕越快。對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，金屬腐蝕的速率越快。2兩種保護方法(1)加防護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。(2)電化學防護犧牲陽極的陰極保護法原電池原理：正極為被保護的金屬；負極為比被保護的金屬活潑的金屬；外加電流的陰極保護法電解原理：陰極為被保護的金屬，陽極為惰性電極。例題8.下列關(guān)于金屬腐蝕的敘述正確的是（ ）

17、 A.金屬在潮濕情況下的腐蝕實質(zhì)是M+nH2O=M(OH)n+H2 B.金屬的化學腐蝕實質(zhì)是M-ne-Mn+，電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑 C.金屬的化學腐蝕必須在酸性條件下進行 D.在潮濕的中性環(huán)境中，金屬的電化學腐蝕主要是析氫腐蝕例題9：為保護地下鋼管不受腐蝕，可采取的措施有（ ） A.與石墨棒相連 B.與直流電源負極連接 C.與直流電源正極連接 D.與鋅板相連正確判斷“介質(zhì)”溶液的酸堿性是分析析氫腐蝕和吸氧腐蝕的關(guān)鍵。潮濕的空氣、中性溶液發(fā)生吸氧腐蝕；NH4Cl溶液、稀H2SO4等酸性溶液發(fā)生析氫腐蝕?！揪毩曨}】1.下列有關(guān)電池的說法不正確的是（ ） A鋅錳干電池中，鋅電極是負極 B.銅鋅原電池

18、工作時，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極 C甲醇燃料電池可把化學能轉(zhuǎn)化為電能 D手機上用的鋰離子電池屬于二次電池2.蓄電池反應(yīng)如下：負極：Pb+=PbSO4+2e-正極：PbO2+ 4H+ + +2e- = PbSO4+2H2O若用其電解飽和食鹽水制Cl20.05mol，電池內(nèi)消耗H2SO4至少是（ ） A. 0.025mol B. 0.05mol C. 0.1mol D. 0.2mol3.下列說法正確的是（） A.鋼鐵因含雜質(zhì)而容易發(fā)生電化學腐蝕，所以合金都不耐腐蝕 B.原電池反應(yīng)是導(dǎo)致金屬腐蝕的主要原因，故不能用來減緩金屬的腐蝕 C.鋼鐵電化學腐蝕的兩種類型主要區(qū)別在于水膜的 pH不同，引起

19、的正極反應(yīng)不同 D.無論哪種類型的腐蝕，其實質(zhì)都是金屬被氧化 4.如圖各容器中盛有海水，鐵在其中腐蝕時由快到慢的順序是（ ） A B CD5.Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，基于綠色化學理念設(shè)計的制取.Cu2O的電解池示意圖如下，點解總反應(yīng)：2Cu+H2O=Cu2O+H2。下列說法正確的是（ ） A.銅電極上產(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極 D.當有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時，有0.1molCu2O生成。6. 市場上經(jīng)常見到的標記為Li-ion的電池稱為“鋰離子電池”。它的負極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料（碳作為金屬鋰的載體），電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li的高分子材料。這種鋰離子電池

20、的電池反應(yīng)為：Li+2Li 下列說法不正確的是（ ） A放電時，負極的電極反應(yīng)式：Li-e=Li B充電時，Li既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng) C該電池為二次電池 D放電過程中Li向負極移動網(wǎng)7.下列敘述不正確的是（ ） A鐵表面鍍鋅，鐵作陽極 B船底鑲嵌鋅塊，鋅作負極，以防船體被腐蝕 C鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)： D電解飽和食鹽水的陽極反應(yīng)：8. 下列電極反應(yīng)書寫正確的是（ ） A堿性氫氧燃料電池負極反應(yīng)：H2 + 2 + 2e- = 2H2O B鉛蓄電池正極反應(yīng)：Pb + SO42- = PbSO4+2e- C吸氧腐蝕正極的電極反應(yīng)：2H2O + O2 + 4e- = 4 D鋅錳干電池負極的電

21、極反應(yīng)：Zn = Zn2+ + 2e-9. 下列關(guān)于原電池和電解池的描述正確的是（ ） A無論原電池還是電解池，陰離子總是向發(fā)生氧化反應(yīng)的電極遷移。 B原電池是將電能轉(zhuǎn)化為化學能，電解池將化學能轉(zhuǎn)化為電能。C原電池工作時，電流由負極流向正極。 D原電池工作過程是一個自發(fā)過程，電解池工作過程是一個非自發(fā)過程。10在理論上可用于設(shè)計原電池的化學反應(yīng)是（ ） A2Al(s)十2NaOH(aq)+2H2O(1)2NaAlO2(aq)+3H2(g)；H 0 CCaC2(s)+2H2O(1)Ca(OH)2(s)+C2H2(g)；H 0 11質(zhì)子交換膜燃料電池 (PEMFC)常作為電動汽車的動力源。該燃料電

22、池以氫氣為燃料，空氣為氧化劑，鉑為電極，導(dǎo)電離子是H。下列對該燃料電池的描述正確的是 （ ）正極O24H4e= 2H2O，電子由負極流向正極，總反應(yīng)2H2O22H2O，氫離子向正極移動 A B C D12.（12分）Zn-MnO2干電池應(yīng)用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。（1）該電池的負極材料是 。電池工作時，電子流向（填“正極”或“負極”）。（2）若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2+，會加速某電極的腐蝕，其主要原因是 。欲除去Cu2+，最好選用下列試劑中的（填代號）。 a.NaOH b.Znc.Fe d.NH3H2O (3)MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電

23、極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應(yīng)式是 。若電解電路中通過2mol電子，MnO2的理論產(chǎn)量為 。 二 電解池的知識點考察1電解原理(1)電解：使_通過電解質(zhì)溶液(或熔融的電解質(zhì))而在_引起_的過程。(2)電解池(也叫電解槽)：把_能轉(zhuǎn)化為_能的裝置。(3)電極名稱與電極反應(yīng)：與電源正極相連的為_，發(fā)生_反應(yīng)；與電源負極相連的為_，發(fā)生_反應(yīng)。(4)電子和離子移動方向電子：從電源_流向電解池的_；從電解池的_流向電源的_。離子：陽離子移向電解池的_；陰離子移向電解池的_。2電解CuCl2溶液(如右圖所示)陽極反應(yīng)：_陰極反應(yīng)：_總方程式：_思考：（1）電解質(zhì)的電離和溶液的導(dǎo)電有什么聯(lián)系

24、？（2）電解池的陰、陽極與電極材料有什么關(guān)系？【總結(jié)】分析電解過程的思維程序(1)首先判斷陰、陽極，分析陽極材料是惰性電極還是活潑電極。(2)再分析電解質(zhì)水溶液的組成，找全離子并分陰、陽兩組(不要忘記水溶液中的H和OH)。(3)然后排出陰、陽兩極的放電順序陰極：陽離子放電順序：AgFe3Cu2H(酸)Fe2Zn2H(水)Al3Mg2NaCa2K。陽極：活潑電極S2IBrClOH含氧酸根離子?！揪毩?】CuI是一種不溶于水的白色固體，可由反應(yīng)：2Cu24I=2CuII2得到?，F(xiàn)以石墨為陰極，以Cu為陽極電解KI溶液，通電前向電解液中加入少量酚酞和淀粉溶液?；卮鹣铝袉栴}：(1)陽極區(qū)的現(xiàn)象_。(2

25、)陽極電極反應(yīng)式_?！救蝿?wù)二】電解原理的應(yīng)用1電解飽和食鹽水(1)電極反應(yīng)：陽極反應(yīng)式：_(_反應(yīng))陰極反應(yīng)式：_(_反應(yīng))(2)總反應(yīng)方程式： 離子反應(yīng)方程式： (3)應(yīng)用：氯堿工業(yè)制_、_和_。2電鍍右圖為金屬表面鍍銀的工作示意圖，據(jù)此回答下列問題：(1)鍍件作_極，鍍層金屬銀作_極。(2)電解質(zhì)溶液是_。(3)電極反應(yīng)：陽極：_；陰極：_。(4)特點：_極溶解，_極沉積，電鍍液的濃度_。3電解精煉銅(1)電極材料：陽極為_ _；陰極為_ _。(2)電解質(zhì)溶液：含Cu2的鹽溶液。(3)電極反應(yīng)：陽極為_；陰極為_。4電冶金利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。(1)冶

26、煉鈉：電極反應(yīng)：陽極：_，陰極：_。(2)冶煉鋁：電極反應(yīng)：陽極： _，陰極：_。思考：(1)如何設(shè)計實驗驗證電解飽和食鹽水的各種產(chǎn)物？ (2)電解過程中放H2生堿型和放O2生酸型的實質(zhì)是什么？在放H2生堿型的電解中，若滴入酚酞試液，哪一極附近溶液先變紅？ (3)用惰性電極電解，若要使電解后的溶液復(fù)原，應(yīng)怎樣操作？【任務(wù)三】金屬的腐蝕和防護1金屬腐蝕的本質(zhì)：金屬原子_變?yōu)開，金屬發(fā)生_。2金屬腐蝕的類型(1)化學腐蝕與電化學腐蝕化學腐蝕電化學腐蝕條件金屬跟_接觸不純金屬或合金跟_接觸現(xiàn)象_電流產(chǎn)生_電流產(chǎn)生本質(zhì)金屬被_較活潑金屬被_聯(lián)系兩者往往同時發(fā)生，_腐蝕更普遍析氫腐蝕吸氧腐蝕條件電極反應(yīng)

27、負極正極總反應(yīng)式聯(lián)系_更普遍 (2)析氫腐蝕與吸氧腐蝕以鋼鐵的腐蝕為例進行分析：3金屬的防護(1)電化學防護犧牲陰極的陽極保護法_原理a_：比被保護金屬活潑的金屬；b_：被保護的金屬設(shè)備。外加電流的陰極保護法_原理a_：被保護的金屬設(shè)備； b_：惰性金屬。(2)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如制成合金、不銹鋼等。(3)加防護層，如在金屬表面 等方法?！究偨Y(jié)】電解池的電極及電極產(chǎn)物的判斷方法 【練習2】將含有KCl、CuCl2、Na2SO4三種物質(zhì)的水溶液用鉑電極進行電解，且電解時間足夠長。有以下結(jié)論：溶液中幾乎沒有Cl電解質(zhì)溶液為無色最終溶液顯堿性K、Na、SO的濃度幾乎沒有變化。正確的是(設(shè)全部氣體從

28、溶液中出) AB僅CD均正確【總結(jié)】電解類型及有關(guān)計算1用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的類型如下表所示：類型電極反應(yīng)特點實例電解對象電解質(zhì)濃度pH電解質(zhì)溶液復(fù)原電解水型陰：4H4e=2H2陽：4OH4e=2H2OO2NaOHH2SO4Na2SO4電解電解質(zhì)型電解質(zhì)電離出的陰、陽離子分別在兩極放電HClCuCl2放H2生堿型陰極：H2O放H2生堿陽極：電解質(zhì)陰離子放電NaCl放O2生酸型陰極：電解質(zhì)陽離子放電陽極：H2O放O2生酸CuSO42電解池中有關(guān)量的計算或判斷電解池中有關(guān)量的計算或判斷主要包括以下方面：根據(jù)直流電源提供的電量求產(chǎn)物的量(析出固體的質(zhì)量、產(chǎn)生氣體的體積等)、溶液的pH、相對原子質(zhì)

29、量或某元素的化合價、化學式等。解題依據(jù)是得失電子守恒?！揪毩?】500 mL NaNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)6 molL1，用石墨作電極電解此溶液，當通電一段時間后，兩極均收集到氣體22.4 L(標準狀況下)，假定電解后溶液體積仍為500 mL，下列說法正確的是 A原混合溶液中c(Na)6 molL1 B電解后溶液中c(H)4 molL1C上述電解過程中共轉(zhuǎn)移8 mol電子 D電解后得到的Cu的物質(zhì)的量為2 mol3比較金屬腐蝕快慢：判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律(1)電解池原理引起的腐蝕_引起的腐蝕_腐蝕有防護措施的腐蝕。(2)對同一種金屬來說，腐蝕的快慢：強電解質(zhì)溶液弱電解質(zhì)溶

30、液非電解質(zhì)溶液。(3)活潑性不同的兩金屬，活潑性差別越大，活潑性強的金屬腐蝕越_。(4)對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度_，腐蝕越快。【練習4】下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是 ab c dA圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴重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的氧化作用引起的正確理解“電解池”的串聯(lián)突破電化學的計算電化學計算的基本方法和技巧：原電池和電解池的計算包括兩極產(chǎn)物的定量計算、溶液pH的計算、相對原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)的計算、產(chǎn)

31、物的量與電量關(guān)系的計算等。通常有下列三種方法：1根據(jù)電子守恒計算用于串聯(lián)電路中陰陽兩極產(chǎn)物、正負兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計算，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)式列出比例式計算。3根據(jù)關(guān)系式計算根據(jù)得失電子守恒定律關(guān)系建立起已知量與未知量之間的橋梁，構(gòu)建計算所需的關(guān)系式。如以通過4 mol e為橋梁可構(gòu)建如下關(guān)系式：4e2Cl2(Br2、I2)O2 陽極產(chǎn)物2H22Cu4AgM陰極產(chǎn)物(式中M為金屬，n為其離子的化合價數(shù)值)該關(guān)系式具有總攬電化學計算的作用和價值，熟記電極反應(yīng)式，靈活運用關(guān)系式便能快速解答常見的電化學計算問題。題

32、組集訓題組一無明顯“外接電源”的電解池“串聯(lián)”的判斷與計算1如下圖所示，其中甲池的總反應(yīng)式為2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O，下列說法正確的是 ()A甲池是電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置，乙、丙池是化學能轉(zhuǎn)化電能的裝置B甲池通入CH3OH的電極反應(yīng)式為CH3OH6e2H2O=CO8HC反應(yīng)一段時間后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固體能使CuSO4溶液恢復(fù)到原濃度D甲池中消耗280 mL(標準狀況下)O2，此時丙池中理論上最多產(chǎn)生1.45 g固體題組二有明顯“外接電源”的電解池“串聯(lián)”的判斷與計算2在如圖所示的裝置中，若通直流電5 min時，銅電極質(zhì)量增加2.16 g。試回答下列問題

33、。(1)電源中X電極為直流電源的_極。(2)pH變化：A：_，B：_，C：_(填“增大”、“減小”或“不變”)(3)通電5 min時，B中共收集224 mL(標準狀況下)氣體，溶液體積為200 mL，則通電前CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為_(設(shè)電解前后溶液體積無變化)。(4)若A中KCl足量且溶液的體積也是200 mL，電解后，溶液的pH為_(設(shè)電解前后溶液體積無變化)。失誤防范(1)無明顯“外接電源”的電解池的“串聯(lián)”問題，主要是根據(jù)“原電池”的形成條件判斷“電源”的正、負極，從而判斷陰、陽極。(2)有明顯“外接電源”的電解池的“串聯(lián)”問題，主要是根據(jù)“電極現(xiàn)象”判斷陰、陽極，從而判斷電源的

34、正、負極，進一步判斷其它“電解池”的陰、陽極。專題突破訓練1某小組為研究電化學原理，設(shè)計如圖裝置。下列敘述正確的是()Aa和b用導(dǎo)線連接時，鐵片上會有金屬銅析出Ba和b用導(dǎo)線連接時，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為2H2e=H2C無論a和b是否連接，鐵片均會溶解，溶液從藍色逐漸變成淺綠色Da和b分別連接直流電源正、負極，電壓足夠大時，Cu2向銅電極移動2用如圖所示裝置進行實驗，下列敘述不正確的是()AK與N連接時，鐵被腐蝕BK與N連接時，石墨電極產(chǎn)生氣泡CK與M連接時，一段時間后溶液的pH增大DK與M連接時，石墨電極反應(yīng)式：4OH4e=2H2OO23研究發(fā)現(xiàn)，可以用石墨作陽極、鈦網(wǎng)作陰極、熔融CaF2CaO

35、作電解質(zhì)，利用右圖所示裝置獲得金屬鈣，并以鈣為還原劑還原二氧化鈦制備金屬鈦。下列說法中，正確的是()A由TiO2制得1 mol金屬Ti，理論上外電路轉(zhuǎn)移2 mol電子B陽極的電極反應(yīng)式為C2O24e=CO2C在制備金屬鈦前后，整套裝置中CaO的總量減少D若用鉛蓄電池作該裝置的供電電源，“”接線柱應(yīng)連接Pb電極4在下列裝置中，MSO4和NSO4是兩種常見金屬的易溶鹽。當K閉合時，SO從右到左通過交換膜移向M極，下列分析正確的是()A溶液中c(M2)減小BN的電極反應(yīng)式：N=N22eCX電極上有H2產(chǎn)生，發(fā)生還原反應(yīng)D反應(yīng)過程中Y電極周圍生成白色膠狀沉淀5一種太陽能電池的工作原理如下圖所示，電解質(zhì)

36、為鐵氰化鉀K3Fe(CN)6和亞鐵氰化鉀K4Fe(CN)6的混合溶液，下列說法不正確的是()AK移向催化劑bB催化劑a表面發(fā)生的化學反應(yīng)：Fe(CN)64e=Fe(CN)63CFe(CN)在催化劑b表面被氧化D電解池溶液中的Fe(CN)64和Fe(CN)63濃度基本保持不變6太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是被稱為“21世紀綠色光源”的半導(dǎo)體照明(LED)系統(tǒng)(如圖)。已知發(fā)出白光的LED是將GaN芯片和釔鋁石榴石(YAG，化學式：Y3Al5O12)芯片封裝在一起做成。下列說法中不正確的是 ()A光伏發(fā)電是將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷上圖中N區(qū)半導(dǎo)體為負極，P區(qū)半導(dǎo)體為正極，電流從a流向bCYAG中釔顯3價DGa與

37、N在元素周期表中不處于同一主族7早在1807年化學家戴維用電解熔融氫氧化鈉制得鈉：4NaOH(熔)4NaO22H2O；后來蓋呂薩克用鐵與熔融氫氧化鈉作用也制得鈉：3Fe4NaOHFe3O42H24Na。下列有關(guān)說法正確的是()A電解熔融氫氧化鈉制鈉，陽極發(fā)生電解反應(yīng)為2OH2e=H2O2B蓋呂薩克法制鈉原理是利用鐵的還原性比鈉強C若戴維法與蓋呂薩克法制得等量的鈉，則兩反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)不同D目前工業(yè)上常用電解熔融氯化鈉法制鈉(如上圖)，電解槽中石墨極為陰極，鐵為陽極8相同材質(zhì)的鐵在圖中四種情況下最不易被腐蝕的是()9下列圖示中關(guān)于銅電極的連接錯誤的是()10某小組按圖1所示的裝置探究鐵的吸氧

38、腐蝕。完成下列填空：(1)圖2是圖1所示裝置的示意圖，在圖2的小括號內(nèi)填寫正極材料的化學式；在方括號內(nèi)用箭頭表示出電子流動的方向。(2)寫出正、負極反應(yīng)的方程式。正極：_，負極：_。(3)按圖1裝置實驗，約8分鐘才看到導(dǎo)管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地觀察到液柱上升的是_(填字母序號)。a用純氧氣代替具支試管內(nèi)的空氣b用食鹽水浸泡過的鐵釘再蘸取鐵粉和炭粉的混合物c用毛細尖嘴管代替玻璃導(dǎo)管，并向試管的水中滴加少量紅墨水(4)升高溫度可以加快化學反應(yīng)速率，建議用酒精燈加熱具支試管。這一措施_(填“可行”或“不行”)。11海洋資源的開發(fā)與利用具有廣闊的前景。海水的pH一般在7.58.6之間。某

39、地海水中主要離子的含量如下表：成分NaKCa2Mg2ClSOHCO含量/mgL19 360832001 10016 0001 200118(1)電滲析法是近年發(fā)展起來的一種較好的海水淡化技術(shù)，其原理如下圖所示。其中陰(陽)離子交換膜只允許陰(陽)離子通過。陰極的電極反應(yīng)式為_。電解一段時間，陰極區(qū)會產(chǎn)生水垢，其成分為CaCO3和Mg(OH)2，寫出生成CaCO3的離子方程式_。淡水的出口為a、b、c中的_出口。(2)海水中鋰元素儲量非常豐富，從海水中提取鋰的研究極具潛力。鋰是制造化學電源的重要原料，如LiFePO4電池某電極的工作原理如右圖所示：該電池電解質(zhì)為傳導(dǎo)Li的固體材料。放電時該電極是

40、電池的_極(填“正”或“負”)，電極反應(yīng)式為_。12A、B、C三種強電解質(zhì)，它們在水中電離出的離子如下表所示：陽離子Na、K、Cu2陰離子SO、OH如圖1所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯中依次盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，電極均為石墨電極。接通電源，經(jīng)過一段時間后，測得乙中c電極質(zhì)量增加了16 g。常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間t的關(guān)系如圖2所示。請回答下列問題：(1)M為直流電源的_極，b電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為_。(2)計算e電極上生成的氣體在標準狀況下的體積為_。(3)寫出乙燒杯中的總反應(yīng)的離子方程式：_。(4)要使丙燒杯中的C溶液恢復(fù)到原來的狀態(tài)，需要進行的操作是(寫出

41、要加入的物質(zhì)和質(zhì)量)_。13以黃銅礦精礦為原料，制取硫酸銅及金屬銅的工藝如下所示：.將黃銅礦精礦(主要成分為CuFeS2，含有少量CaO、MgO、Al2O3)粉碎。.采用如右裝置進行電化學浸出實驗將精選黃銅礦粉加入電解槽陽極區(qū)，恒速攪拌，使礦粉溶解。在陰極區(qū)通入氧氣，并加入少量催化劑。.一段時間后，抽取陰極區(qū)溶液，向其中加入有機萃取劑(RH)發(fā)生反應(yīng)：2RH(有機相)Cu2(水相)R2Cu(有機相)2H(水相)分離出有機相，向其中加入一定濃度的硫酸，使Cu2得以再生。.電解硫酸銅溶液制得金屬銅。(1)黃銅礦粉加入陽極區(qū)與硫酸及硫酸鐵主要發(fā)生以下反應(yīng)：CuFeS24H=Cu2Fe22H2S2Fe

42、3H2S=2Fe2S2H陽極區(qū)硫酸鐵的主要作用是_。電解過程中，陽極區(qū)Fe3的濃度基本保持不變，原因是_。(2)陰極區(qū)，電極上開始時有大量氣泡產(chǎn)生，后有固體析出，一段時間后固體溶解。寫出上述現(xiàn)象對應(yīng)的反應(yīng)式_。(3)若在實驗室進行步驟，分離有機相和水相的主要實驗儀器是_；加入有機萃取劑的目的是_。(4)步驟，向有機相中加入一定濃度的硫酸，Cu2得以再生的原理是_。(5)步驟，若電解200 mL 0.5 molL1的CuSO4溶液，生成銅3.2 g，此時溶液中離子濃度由大到小的 課堂檢測1下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護法的是 A水中的鋼閘門連接電源的負極 B金屬護欄表面涂漆C汽車底

43、盤噴涂高分子膜 D地下鋼管連接鎂塊2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。在一定的電壓下通電，發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍色，一段時間后，藍色逐漸變淺。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)束時，右側(cè)溶液中含IOC電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學方程式：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)生的總化學反應(yīng)不變3把物質(zhì)的量均為0.1 mol的CuCl2和H2SO4溶于水制成100 mL的混合溶液，用石墨作電極電解，并收集兩電極所產(chǎn)生的氣體，一段時間后在兩極收集到的氣體在相同

44、條件下體積相同。則下列描述正確的是 A電路中共轉(zhuǎn)移0.6NA個電子 B陽極得到的氣體中O2的物質(zhì)的量為0.1 molC陰極質(zhì)量增加3.2 g D電解后剩余溶液中硫酸的濃度為1 molL14高鐵酸鹽在能源、環(huán)境保護等有著廣泛的用途，可以用電解法制高鐵酸鹽(已知高鐵酸鹽在酸性條件下不穩(wěn)定)，總反應(yīng)式為Fe2H2O2OH=3H2FeO。下列說法正確的是A鐵為陽極，H2SO4為電解液 B鐵為陰極，濃NaOH為電解液C陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe8OH6e=4H2OFeOD鐵失去3 mol電子可以在陰極得到33.6 L氫氣5氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如下圖所示。溶液A的溶質(zhì)是_。電解飽和食鹽水的離

45、子方程式是_。電解時用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在23。用化學平衡移動原理解釋鹽酸的作用：_ _。 三專項題練習1下列敘述中正確的是()A圖中正極附近溶液pH降低B圖中電子由Zn流向Cu，鹽橋中的Cl移向CuSO4溶液C圖正極反應(yīng)是O22H2O4e=4OHD圖中加入少量K3Fe(CN)6溶液，有藍色沉淀生成2硼化釩(VB2)空氣電池是目前儲電能力最高的電池，電池示意圖如右，該電池工作時反應(yīng)為4VB211O2=4B2O32V2O5。下列說法正確的是()A電極a為電池負極B圖中選擇性透過膜只能讓陽離子選擇性透過C電子由VB2極經(jīng)KOH溶液流向a電極DVB2極發(fā)生的電極反應(yīng)為2VB222OH22e=V2O52B2O311H2O3一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2。下列說法不正確的是()A在熔融電解質(zhì)中，O2向正極定向移動B電池的總反應(yīng)是：2C4H1013O2=8CO210H2OC通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)