電化學(xué)綜合復(fù)習(xí)

電化學(xué)專題FeCu氯化銅溶液氯化銅溶液CuC氯化銅溶液CuC1、寫(xiě)出下列裝置的電極反應(yīng)，并標(biāo)明氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)ABDCFeCu氯化鈉溶液練習(xí)（A）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe2、寫(xiě)出下列裝置的電極反應(yīng)，并判斷A、B、C溶液PH值的變化。練習(xí)1、池型的判斷有外加電源一定為電解池，無(wú)外加電源一定為原電池；多池組合時(shí)，一般含活潑金屬的池為原電池，其余都是在原電池帶動(dòng)下的電解池。小結(jié)：一、原電池與電解池的比較及判斷：3、電解池放電順序的判斷陽(yáng)極放電：

1）惰性電極：則溶液中陰離子放電。

2）非惰性電極：電極材料首先失電子。陰極放電：電極材料受保護(hù)，溶液中陽(yáng)離子放電。2、電極的判斷原電池，看電極材料，電解池看電源的正負(fù)極。4、判斷溶液的pH變化：先分析原溶液的酸堿性，再看電極產(chǎn)物。（1）如果只產(chǎn)生氫氣而沒(méi)有氧氣，只pH變大；

（2）如果只產(chǎn)生氧氣而沒(méi)有氫氣，只pH變??；（3）如果既產(chǎn)生氫氣又產(chǎn)生氧氣

①若原溶液呈酸性則pH減小；②若原溶液呈堿性pH增大；③若原溶液呈中性pH不變。

3.右圖中x、y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加,b極板處有無(wú)色無(wú)臭氣體放出,符合這一情況的A練習(xí)用Al、Cu作電極，如何使Cu作負(fù)極，Al作正極？負(fù)極：Cu-2e-=Cu2+正極：2NO3-+2e-+4H+=2NO2+2H2O用Mg、Al作電極，如何使Al作負(fù)極，Mg作正極？負(fù)極：2Al-6e-+8OH-

=2【Al(OH)4】-

正極：6H2O+6e-=3H2+6OH-2Al+2NaOH+6H2O

=2Na【Al(OH)4】

+3H2Cu+2NO3-+4H+=Cu2++2NO2+2H2O一切從實(shí)際出發(fā)一種新型的燃料電池，它以多孔鎳板為電極插入KOH溶液中，然后分別向兩極通入乙烷和氧氣，其總反應(yīng)為：2C2H6+7O2+8KOH=4K2CO3+10H2O，有關(guān)此電池的推斷正確的是A．負(fù)極反應(yīng)為14H2O+7O2+28e-==28OH-B．放電一段時(shí)間后，負(fù)極周?chē)膒H減小C．每消耗1molC2H6，則電路上轉(zhuǎn)移的電子為14molD．放電過(guò)程中KOH的物質(zhì)的量濃度不變BC負(fù)極:2C2H6+36OH--28e-==4CO32-+24H2O正極：7O2+28e-+14H2O==28OH-檢而驗(yàn)之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(yáng)極燃?xì)?，空氣與CO2的混和氣為陰極助燃?xì)?，制得?50℃下工作的燃料電池。完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：電池反應(yīng)式：陽(yáng)極反應(yīng)式：2CO+2CO32-→4CO2+4e－

陰極反應(yīng)式：

，

總電池反應(yīng)：

。O2＋2CO2＋4e－→2CO32－

2CO+O2→2CO2

燃料電池

(1)電極:Pt制作的惰性電極(2)電解質(zhì)溶液:KOH溶液(3)裝置(4)反應(yīng)原理::負(fù)極2H2+4OH－－4e-＝4H2O正極:O2＋2H2O＋4e-＝4OH－總反應(yīng)：2H2＋O2＝2H2O電極反應(yīng)：負(fù)極：CH4+10OH-－8e=CO32-+7H2O正極：2O2+4H2O+8e=8OH-

總反應(yīng)式：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O以甲烷作燃料的燃料電池電極為金屬鉑，電解質(zhì)為KOH，在兩極分別通入甲烷和氧氣。若為酸性條件，則負(fù)極:2H2－4e-＝4H+正極:O2＋4e-＋4H+＝2H2O總反應(yīng)：2H2＋O2＝2H2O原電池原理的應(yīng)用(2)比較金屬的活潑性；構(gòu)建原電池，測(cè)出正負(fù)極，負(fù)極金屬活潑性>正極(3)加快某些化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率；(1)制做化學(xué)電源；(4)金屬腐蝕的原理及金屬腐蝕的防護(hù)。4、下列圖一、圖二是鐵釘在水中被腐蝕的實(shí)驗(yàn)

數(shù)天后數(shù)天后圖一圖二（1）上述兩裝置中鐵釘發(fā)生變化的共性是：（2）圖一說(shuō)明原溶液呈性，鐵釘發(fā)生腐蝕，電極反應(yīng)為：（3）圖二說(shuō)明原溶液呈性，鐵釘發(fā)生腐蝕，電極反應(yīng)為：發(fā)生了原電池反應(yīng)中性或弱堿吸氧負(fù)極：Fe-2e=Fe2+

；正極：2H2O+O2+2e

=4OH-

負(fù)極：Fe-2e=Fe2+

；正極：2H++2e=H2↑較強(qiáng)酸性析氫練習(xí)小結(jié)：三、電解池及原電池的應(yīng)用----金屬的防護(hù)1）金屬腐蝕快慢的判斷1)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(電解原理的防護(hù)>原電池原理的防護(hù))。(2)對(duì)同一種金屬來(lái)說(shuō)，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。(3)活潑性不同的兩金屬，活潑性差別越大，腐蝕越快。(4)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，腐蝕越快。2）金屬的防護(hù)方法①改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)②覆蓋保護(hù)層③電化學(xué)保護(hù)法外加電源的陰極保護(hù)法犧牲負(fù)極的正極保護(hù)法5.下列裝置暴露空氣中一段時(shí)間,鐵的腐蝕由快到慢順序

.FeFeCFeZnFeZnFeSnA(海水)B(海水)C(海水)D(海水)FeSnF(天然水)E(海水)DEFACB拓展練習(xí)B(2012·高考福建卷)將如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的K閉合，下列判斷正確的是()A．Cu電極上發(fā)生還原反應(yīng)B．電子沿Zn→a→b→Cu路徑流動(dòng)C．片刻后甲池中c(SO)增大D．片刻后可觀察到濾紙b點(diǎn)變紅色A(2012·高考安徽卷)某興趣小組設(shè)計(jì)如下微型實(shí)驗(yàn)裝置．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先斷開(kāi)K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時(shí)間后，斷開(kāi)K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表A指針偏轉(zhuǎn)．下列有關(guān)描述正確的是()A．?dāng)嚅_(kāi)K2，閉合K1時(shí)，總反應(yīng)的離子方程式為：2H＋＋2Cl－通電Cl2↑＋H2↑B．?dāng)嚅_(kāi)K2，閉合K1時(shí)，石墨電極附近溶液變紅C．?dāng)嚅_(kāi)K1，閉合K2時(shí)，銅電極上的電極反應(yīng)式為：Cl2＋2e－=2Cl－D．?dāng)嚅_(kāi)K1，閉合K2時(shí)，石墨電極作正極D(2012·高考四川卷)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：CH3CH2OH－4e－＋H2O=CH3COOH＋4H＋.下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．檢測(cè)時(shí)，電解質(zhì)溶液中的H＋向負(fù)極移動(dòng)B．若有0.4mol電子轉(zhuǎn)移，則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗4.48L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－＋2H2O=4OH-

C小結(jié)：四、原電池電解池的應(yīng)用----可充電電池陰極：正極：還原反應(yīng)極→得電子極→電子流入極放電：原電池充電：電解池

負(fù)極：陽(yáng)極：氧化反應(yīng)極→電子流出極失電子極→氧化反應(yīng)極失電子極→電子流出極→還原反應(yīng)極得電子極電子流入極→6、汽車(chē)上用的鉛蓄電池是以一組充滿海綿狀灰鉛的鉛板和另一組結(jié)構(gòu)相似的充滿二氧化鉛的鉛板組成，用H2SO4作電解液?？偡磻?yīng)式為：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O（1）試寫(xiě)出放電時(shí)的正、負(fù)極反應(yīng)式正極:______________________________________負(fù)極:______________________________________（2）試寫(xiě)出充電時(shí)的陽(yáng)、陰極反應(yīng)式陽(yáng)極:______________________________________陰極:______________________________________PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2OPb+

SO42-－2e-=PbSO4練習(xí)PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+

4H++SO42-PbSO4

+2e-=Pb+SO42-

此電池放電時(shí)，負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)為A．AgB．Zn(OH)2C．Ag2OD．Zn充電放電2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O7．銀鋅電池廣泛用于電子儀器的電源，它的充電和放電過(guò)程可表示為：D拓展練習(xí)2．如圖為一種鈕扣微型電池，其電極分別為Ag2O和Zn電解質(zhì)溶液是KOH溶液，俗稱銀鋅電池，該電池的電極反應(yīng)式為：Zn+Ag2O==ZnO+2Ag根據(jù)以上提供的資料，判斷下列說(shuō)法正確的是

A、鋅為負(fù)極，Ag2O為

正極；

B、放電時(shí)正極附近溶液的PH值升高；

C、放電時(shí)負(fù)極附近溶液的PH值升高；D、溶液中陰離子向正極方向移動(dòng)，陽(yáng)離子向負(fù)極方向移動(dòng)。

AB鞏固練習(xí)12．一種新型的燃料電池，它以多孔鎳板為電極插入KOH溶液中，然后分別向兩極通入乙烷和氧氣，其總反應(yīng)為：2C2H6+7O2+8KOH==4K2CO3+10H2O，有關(guān)此電池的推斷正確的是A．負(fù)極反應(yīng)為14H2O+7O2+28e-==28OH-B．放電一段時(shí)間后，負(fù)極周?chē)膒H減低C．每消耗1molC2H6，則電路上轉(zhuǎn)移的電子為14molD．放電過(guò)程中KOH的物質(zhì)的量濃度不變BC練習(xí)電解法測(cè)定阿伏加德羅常數(shù)【例題】某學(xué)生試圖用電解法根據(jù)電極上析出物質(zhì)的質(zhì)量來(lái)測(cè)定阿佛加德羅常數(shù)值，其實(shí)驗(yàn)方案的要點(diǎn)為：①用直流電電解氯化銅溶液，所用儀器如右圖：②在電流強(qiáng)度為I安培，通電時(shí)間為t秒鐘后，精確測(cè)得某電極上析出的銅的質(zhì)量為m克。試回答：(1)連接這些儀器的正確順序?yàn)椋ㄓ脠D中標(biāo)注儀器接線柱的英文字母表示。下同）E接

，C接

，

接F。實(shí)驗(yàn)線路中的電流方向?yàn)?/p>

→

→

→C→

→

。(2)寫(xiě)出B電極上發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

；

G試管中淀粉KI溶液變化的現(xiàn)象為

；相應(yīng)的離子方程式是

。DAB

FBADE

2Cl－－2e－=Cl2↑

變藍(lán)色

Cl2+2I－=2Cl－+I2

(3)為精確測(cè)定電極上析出銅的質(zhì)量，所必需的實(shí)驗(yàn)步驟的先后順序應(yīng)是

。（選填下列操作步驟的編號(hào)）①稱量電解前電極質(zhì)量②刮下電解后電極上的銅并清洗③用蒸餾水清洗電解后電極④低溫烘干電極后稱量⑤低溫烘干刮下的銅后稱量⑥再次低溫烘干后稱量至恒重(4)已知電子的電量為1.6×10-19庫(kù)侖。試列出阿佛加德羅常數(shù)的計(jì)算表達(dá)式：NA

。

①③④⑥

有關(guān)電解的計(jì)算原則:電化學(xué)的反應(yīng)是氧化一還原反應(yīng),各電極上轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相等,無(wú)論是單一電池還是串聯(lián)電解池,均可抓住電子守恒計(jì)算.關(guān)鍵:①電極名稱要區(qū)分清楚.②電極產(chǎn)物要判斷準(zhǔn)確.③各產(chǎn)物間量的關(guān)系遵循電子得失守恒.例用下圖裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)(a、b、c、d均為鉑電極),供選擇的有4組電解液,要滿足下列要求:①工作一段時(shí)間后A槽pH值上升,B槽的pH下降.②b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量相等(1)應(yīng)選擇的電解質(zhì)是上述四組中的第____組(2)該組電解過(guò)程中各電極上的電極反應(yīng)為a極____

__b極_____

_____c極________

__d極______

_____(3)當(dāng)b極上析出7.1g電解產(chǎn)物時(shí),a極上析出產(chǎn)物的質(zhì)量為_(kāi)___g;若B槽電解質(zhì)溶液500mL，且忽略電解前后電解液的體積變化，則此時(shí)B槽中的[H＋]比電解前增加了____mol/L.44H＋＋4e＝2H2↑4Cl－－4e＝2Cl2↑4Ag＋＋4e＝4Ag4OH－－4e＝2H2O＋O2↑0.20.4例：用兩支惰性電極插入1000mLCuSO4溶液，通電電解，當(dāng)電解液的PH由6.0變?yōu)?.0時(shí)，下列敘述正確的是A、陰極上析出11.2mL氫氣（標(biāo)況）B、陰極上析出32mg銅C、陽(yáng)極和陰極質(zhì)量都沒(méi)有變化

D、陽(yáng)極上析出5.6mL氧氣（標(biāo)況）BD例：按圖裝置進(jìn)行電解（均是惰性電極），已知A燒杯中裝有500mL20％的NaOH溶液，B燒杯中裝有500mLpH為6的CuSO4溶液。通電一段時(shí)間后，在b電極上收集到28mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則B燒杯中溶液pH變?yōu)椋ㄈ芤后w積變化忽略不計(jì)）（）A．4B．3C．2D．1C例：將1L一定濃度的CuSO4溶液，用a、b兩個(gè)石墨電極電解，當(dāng)a極上產(chǎn)生22.4L(標(biāo))氣體時(shí)，b極上只有固體析出。然后將a、b兩電板反接，繼續(xù)通直流電，b板上又產(chǎn)生22.4L(標(biāo))氣體，溶液質(zhì)量共減少227g。(1)a極上產(chǎn)生22.4L(標(biāo))氣體時(shí)，b極增加的質(zhì)量；(2)原溶液的物質(zhì)的量濃度。(1)解：2CuSO4+2H2O=2Cu+2H2SO4+O2↑陽(yáng)極：mO2=1mol×32g/mol=32g；陰極增加：mb=2mol×64g/mol=128g；溶液減少：Δm(1)=160g(2)電源反接后，b為陽(yáng)極：先Cu放電，后OH-(水電)放電，a為陰極：先Cu2+放電，后H+

(水電)放電，可細(xì)分為三個(gè)階段：Ⅰ電鍍銅，此階段ΔmⅠ=0Ⅱ電解硫酸銅溶液，設(shè)有xmolO2生成：

2CuSO4+2H2O=2Cu+2H2SO4+O2↑2xmol2xmolxmol此階段溶液減少：Δm=160xgⅢ電解硫酸溶液，其本質(zhì)是水電解：

2H2O=2H2+O22ymol2ymolymol，溶液減少：Δm=36ygx+y=1…①，160+160x+36y=227…②X=0.25，y=0.75∴CCuSO4=(2+2×0.25)mol÷1L=2.5mol·L-1（2010山東卷）29．（12分）對(duì)金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可延長(zhǎng)其使用壽命。變式題

①堿洗的