2018年高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)：電化學(xué)專題總結(jié)

考點(diǎn)直擊考綱內(nèi)容常見高考題型1.理解原電池原理。初步了解化學(xué)電源。了解化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕及一般防腐蝕方法。判斷原電池的電極，書寫原電池電極反應(yīng)式和原電池反應(yīng)，分析原電池中離子的移動(dòng)及濃度變化，根據(jù)給定反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池，能夠分析常見的電池（二次電池、燃料電池）的工作原理。運(yùn)用原電池原理解決金屬腐蝕和電化學(xué)保護(hù)相關(guān)問題2.理解電解原理。了解銅的電解精煉、鍍銅、氯堿工業(yè)反應(yīng)原理。判斷電解池的電極，書寫電解電極反應(yīng)式和原電池反應(yīng)，分析電解池中離子的移動(dòng)及濃度變化，運(yùn)用電解原理解決銅的電解精煉、鍍銅、氯堿工業(yè)相關(guān)問題原電池反應(yīng)原理裝置特點(diǎn)：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。①、兩個(gè)活潑性不同的電極；形成條件：②、電解質(zhì)溶液（一般與活潑性強(qiáng)的電極發(fā)生氧化還原反應(yīng)）；原③、形成閉合回路（或在溶液中接觸）電負(fù)極：用還原性較強(qiáng)的物質(zhì)作負(fù)極，負(fù)極向外電路提供電子；發(fā)生氧化反應(yīng)。池基本概念：正極：用氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)正極，正極從外電路得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。原電極反應(yīng)方程式：電極反應(yīng)、總反應(yīng)。失e-失e-,沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生氧化反應(yīng)負(fù)極銅鋅原電池正極還原反應(yīng)反應(yīng)原理：移向陽離子溶解不斷Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=2H2↑移向陽離子溶解不斷電解質(zhì)溶液例1．【2016新課標(biāo)2卷】Mg—AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯(cuò)誤的是A．負(fù)極反應(yīng)式為Mg-2e-=Mg2+B．正極反應(yīng)式為Ag++e-=AgC．電池放電時(shí)Cl-由正極向負(fù)極遷移D．負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑試題分析：根據(jù)題意，電池總反應(yīng)式為：Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag，正極反應(yīng)為：2AgCl+2e-=2Cl-+2Ag，負(fù)極反應(yīng)為：Mg-2e=Mg2+，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；對原電池來說，陰離子由正極移向負(fù)極，C項(xiàng)正確；由于鎂是活潑金屬，則負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑，D項(xiàng)正確；答案選B。二、化學(xué)電源電極反應(yīng)：負(fù)極（鋅筒）Zn-2e-=Zn2+正極（石墨）2NH4++2e-=2NH3+H2↑①、普通鋅——錳干電池總反應(yīng)：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2↑干電池：電解質(zhì)溶液：糊狀的NH4Cl特點(diǎn)：電量小，放電過程易發(fā)生氣漲和溶液②、堿性鋅——錳干電池電極：負(fù)極由鋅改鋅粉（反應(yīng)面積增大，放電電流增加）；電解液：由中性變?yōu)閴A性（離子導(dǎo)電性好）。正極（PbO2）PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O放電負(fù)極（Pb）Pb+SO42--2e-=PbSO4放電充電鉛蓄電池：總反應(yīng)：PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O充電電解液：1.25g/cm3~1.28g/cm3的H2SO4溶液化學(xué)電源簡介蓄電池特點(diǎn)：電壓穩(wěn)定?；瘜W(xué)電源簡介放電放電`Ⅰ、鎳——鎘（Ni——Cd）可充電電池；放電放電`其它蓄電池Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2Ⅱ、銀鋅蓄電池鋰電池①、燃料電池與普通電池的區(qū)別不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是工作時(shí)不斷從外界輸入，同時(shí)燃料電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池。電池②、原料：除氫氣和氧氣外，也可以是CH4、煤氣、燃料、空氣、氯氣等氧化劑。負(fù)極：2H2+2OH--4e-=4H2O；正極：O2+2H2O+4e-=4OH-③、氫氧燃料電池：總反應(yīng)：O2+2H2=2H2O特點(diǎn)：轉(zhuǎn)化率高，持續(xù)使用，無污染。廢舊電池的危害：舊電池中含有重金屬（Hg2+）酸堿等物質(zhì)；回收金屬，防止污染。例2．【2017新課標(biāo)3卷】全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為：16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）。下列說法錯(cuò)誤的是A．電池工作時(shí)，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4B．電池工作時(shí)，外電路中流過0.02mol電子，負(fù)極材料減重0.14gC．石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性D．電池充電時(shí)間越長，電池中Li2S2的量越多【答案】D例3．【2015新課標(biāo)1卷】微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯(cuò)誤的是A．正極反應(yīng)中有CO2生成B．微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移C．質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)D．電池總反應(yīng)為C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O例4．【2016新課標(biāo)3卷】鋅?空氣燃料電池可用作電動(dòng)車動(dòng)力電源，電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，反應(yīng)為2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)42－。下列說法正確的是（）A．充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中K+向陽極移動(dòng)B．充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中c(OH-)逐漸減小C．放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Zn+4OH–-2e–===Zn(OH)42－D．放電時(shí)，電路中通過2mol電子，消耗氧氣22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）三、電解池工作原理定義：使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。裝置特點(diǎn)：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。①、與電源本連的兩個(gè)電極；形成條件②、電解質(zhì)溶液（或熔化的電解質(zhì)）③、形成閉合回路。電解池原理電極陽極：與直流電源正極相連的叫陽極。電解池原理概念陰極：與直流電源負(fù)極相連的叫陰極。電極反應(yīng)：原理：誰還原性或氧化性強(qiáng)誰先放電（發(fā)生氧化還原反應(yīng)）離子放電順序：陽極：陰離子還原性S2->I->Br->Cl->OH->SO42-（含氧酸根）>F-陰極：陽離子氧化性Ag+>Fe3+>Cu2+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+電子流向e-e-移向陽離子氧化反應(yīng)陽極陰極還原反應(yīng)移向陽離子移向陰離子反應(yīng)原理：4OH--4e-=2H2O+O2Cu2++2e-移向陰離子電解質(zhì)溶液電解電解電解結(jié)果：在兩極上有新物質(zhì)生成?？偡磻?yīng)：2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑放電順序：陽離子放電順序：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+陰離子的放電順序：是惰性電極時(shí)：S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根離子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)是活性電極時(shí)：電極本身溶解放電注意先要看電極材料，是惰性電極還是活性電極，若陽極材料為活性電極（Fe、Cu)等金屬，則陽極反應(yīng)為電極材料失去電子，變成離子進(jìn)入溶液；若為惰性材料，則根據(jù)陰陽離子的放電順序，依據(jù)陽氧陰還的規(guī)律來書寫電極反應(yīng)式。例5．【2016新課標(biāo)1卷】三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的Na+和可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。下列敘述正確的是A．通電后中間隔室的SO42－離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大B．該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品C．負(fù)極反應(yīng)為2H2O?4e–=O2+4H+，負(fù)極區(qū)溶液pH降低D．當(dāng)電路中通過1mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.5mol的O2生成例6．【2016北京卷】用石墨電極完成下列電解實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二裝置現(xiàn)象a、d處試紙變藍(lán)；b處變紅，局部褪色；c處無明顯變化兩個(gè)石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生；n處有氣泡產(chǎn)生；……下列對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或推測不合理的是A．a(chǎn)、d處：2H2O+2e-=H2↑+2OH-B．b處：2Cl--2e-=Cl2↑C．c處發(fā)生了反應(yīng)：Fe-2e-=Fe2+D．根據(jù)實(shí)驗(yàn)一的原理，實(shí)驗(yàn)二中m處能析出銅四、電解的應(yīng)用粗銅板作陽極，與直流電源正極相連；①、裝置純銅作陰極，與直流電源負(fù)極相連；用CuSO4(加一定量H2SO4)作電解液。陰極：Cu2++2e-=Cu電解精煉銅陽極：Cu-2e-=Cu2+、Zn-2e-=Zn2+②、原理：Ni-2e-=Ni2+陽極泥：含Ag、Au等貴重金屬；電解液：溶液中CuSO4濃度基本不變③、電解銅的特點(diǎn)：純度高、導(dǎo)電性好。①、概念：利用電解原理在某些金屬的表面鍍上一薄層其它金屬或合金的過程。將待鍍金屬與電源負(fù)極相連作陰極；②、方法：鍍層金屬與電源正極相連作陽極；電鍍：用含鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液配成電鍍液。電解的應(yīng)用③、原理：陽極Cu-2e-=Cu2+；Cu2++2e-=Cu電解的應(yīng)用④、裝置：⑤、電鍍工業(yè)：鍍件預(yù)處理→電鍍液添加劑→裝置：（如圖）現(xiàn)象①、陰極上有氣泡；②、陽極有刺激性氣體產(chǎn)，能使?jié)駶櫟牡矸跭I變藍(lán)；電解食鹽水③、陰極區(qū)附近溶液變紅，有堿生成原理：通電前：NaCl=Na++Cl-H2OH++OH-原理陰極（Fe）:Na+,H+移向陰極；2H++2e-=H2↑(還原反應(yīng))電解通電后：陽極（C）：Cl-、OH-移向陽極；2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反應(yīng))電解總反應(yīng)：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑氯堿工業(yè)陽極、陰極、離子交換膜、電解槽、導(dǎo)電銅棒等氯堿工業(yè)①、組成：陽極：金屬鈦網(wǎng)（涂有釕氧化物）；陰極：碳鋼網(wǎng)（涂有Ni涂層）陽離子交換膜：只允許陽離子通過，阻止陰離子和空氣通過；②、裝置：離子交換膜法制燒堿：例7．【2015福建卷】某模擬"人工樹葉”電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。下列說法正確的是A．該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能B．該裝置工作時(shí)，H＋從b極區(qū)向a極區(qū)遷移C．每生成1molO2，有44gCO2被還原D．a(chǎn)電極的反應(yīng)為：3CO2+16H＋-18e－=C3H8O+4H2O【答案】B例8．【2015四川卷】用下圖所示裝置除去含CN－、Cl－廢水中的CN－時(shí)，控制溶液PH為9~10，陽極產(chǎn)生的ClO－將CN－氧化為兩種無污染的氣體，下列說法不正確的是A．用石墨作陽極，鐵作陰極B．陽極的電極反應(yīng)式為：Cl－+2OH－－2e－=ClO－+H2OC．陰極的電極反應(yīng)式為：2H2O+2e－=H2↑+2OH－D．除去CN－的反應(yīng)：2CN－+5ClO－+2H+=N2↑+2CO2↑+5Cl－+H2O【答案】D【考點(diǎn)定位】電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)五、金屬的腐蝕與防腐腐蝕概念：金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。概述：腐蝕危害：腐蝕的本質(zhì)：M-ne-→Mn+(氧化反應(yīng))分類：化學(xué)腐蝕（金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕）、電化腐蝕定義：因發(fā)生原電池反應(yīng)，而使金屬腐蝕的形式。金屬的腐蝕與防護(hù)負(fù)極（Fe）：Fe-2e-=Fe2+；正極（C）：O2+2H2O+4e-=4OH-金屬的腐蝕與防護(hù)電化吸氧腐蝕：總反應(yīng)：2Fe+O2+2H2O=Fe(OH)2△腐蝕后繼反應(yīng)：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3△鋼鐵的腐蝕：2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O負(fù)極（Fe）：Fe-2e-=Fe2+；析氫腐蝕：正極（C）：2H++2e-=H2↑總反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2++H2↑影響腐蝕的因素：金屬本性、介質(zhì)。金屬的防護(hù)：①、改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)；保護(hù)方法：②、在金屬表面覆蓋保護(hù)層；③、電化學(xué)保護(hù)法（犧牲陽極的陰極保護(hù)法）規(guī)律總結(jié)：金屬腐蝕快慢的規(guī)律：在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下：電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞有防腐措施的腐蝕防腐措施由好到壞的順序如下：外接電源的陰極保護(hù)法＞犧牲負(fù)極的正極保護(hù)法＞有一般防腐條件的腐蝕＞無防腐條件的腐蝕例9．【2017新課標(biāo)1卷】支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是A．通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B．通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C．高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流D．通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整【答案】C六、解題方法1．確定正負(fù)極應(yīng)遵循：（1）一般是較活潑的金屬充當(dāng)負(fù)極，較不活潑的金屬或非金屬或金屬氧化物作正極。（2）根據(jù)電子流向或電流方向確定：電子流出的一極或電流流入的一極為負(fù)極；（3）根據(jù)內(nèi)電路中自由離子的移動(dòng)方向確定：在內(nèi)電路中陰離子移向的電極為負(fù)極，陽離子移向的電極為正極。（4）根據(jù)原電池反應(yīng)式確定:失電子發(fā)生氧化反應(yīng)（還原劑中元素化合價(jià)升高）的一極為負(fù)極。此外還可以借助氧化反應(yīng)過程發(fā)生的一些特殊現(xiàn)象（如電極溶解、減重，電極周邊溶液或指示劑的變化等）來判斷。2．書寫電極反應(yīng)式：1、找物質(zhì)(找出化合價(jià)變化的反應(yīng)物和生成物)2、根據(jù)三個(gè)守恒配平：得失電子守恒電荷守恒（關(guān)注電解質(zhì)，如果是水環(huán)境，一般用氫離子，氫氧根配平）原子守恒3、書寫燃料電池電極反應(yīng)式必須遵循的原則：（1）電池的負(fù)極一定是可燃性氣體（如H2、CO、CH4）在失電子時(shí)，發(fā)生氧化反應(yīng)，電池的正極一定是助燃性氣體（如O2），在得電子時(shí)，發(fā)生還原反應(yīng)。（2）電極材料一般不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只起傳導(dǎo)電子的作用。（3）電極反應(yīng)式作為一種特殊的電子反應(yīng)方程式，也必須遵循原子守恒、電荷守恒的規(guī)律。（4）寫電極反應(yīng)式時(shí)，一定要注意電解質(zhì)是什么，其中的離子要和電極反應(yīng)式中出現(xiàn)的離子相對應(yīng)。 例如：宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池，電解質(zhì)溶液是KOH，其中H2為負(fù)極，O2為正極，電極反應(yīng)式為：正極O2+2H2O+4e—=4OH—負(fù)極2H2+4OH——4e—=4H2O3、電解池陰、陽極的判斷 根據(jù)電極與電源兩極相連的順序判斷 陰極：與直流電源的負(fù)極相連接的電解池中的電極。其反應(yīng)時(shí),溶液中氧化能力強(qiáng)的陽離子首先在陰極上得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)。 陽極：與直流電源的正極直接連接的電極。 ①若是惰性電極（Pt、Au、C、Ti），在該極上，溶液中還原性強(qiáng)的陰離子首先失去電子被氧化； ②若是活性電極，電極材料參與反應(yīng)，自身失去電子被氧化而溶入溶液中。原電池與電解池練習(xí)題1．【2016年高考四川卷】某電動(dòng)汽車配載一種可充放電的鋰離子電池。放電時(shí)電池的總反應(yīng)為：Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+C6(x<1)。下列關(guān)于該電池的說法不正確的是（C）A．放電時(shí)，Li+在電解質(zhì)中由負(fù)極向正極遷移B．放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為LixC6-xe-=xLi++C6C．充電時(shí)，若轉(zhuǎn)移1mole-，石墨C6電極將增重7xg2．【淄博市2017屆仿真模擬（打靶卷）】電池式氧傳感器原理構(gòu)造如圖，可測定O2的含量。工作時(shí)鉛極表面會(huì)逐漸附著Pb(OH)2。下列說法不正確的是A．Pt電極上發(fā)生還原反應(yīng)B．隨著使用，電解液的pH逐漸減小C．a(chǎn)mmolO2反應(yīng)，理論上可使Pb電極增重68amgD．Pb電極上的反應(yīng)式為Pb＋2OH－－2e－＝Pb(OH)23．【2016年新課標(biāo)Ⅱ卷】Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯(cuò)誤的是（B）A．負(fù)極反應(yīng)式為Mg-2e-=Mg2+B．正極反應(yīng)式為Ag++e-=AgC．電池放電時(shí)Cl-由正極向負(fù)極遷移D．負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑4．【濰坊市2017屆第三次模擬】用惰性電極電解FeSO4溶液制備高純鐵的原理如下圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是(C)A．陽極主要發(fā)生反應(yīng)：Fe2+-e-=Fe3+B．可用高純鐵電極作陰扱C．電解液中的SO42-由右向左通過陰離子交換膜D．電解法制備髙純鐵總反應(yīng)：3Fe2+Fe+2Fe3+5．【2016年高考浙江卷】金屬（M）–空氣電池（如圖）具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，有望成為新能源汽車和移動(dòng)設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)方程式為：4M+nO2+2nH2O=4M(OH)n。已知：電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確的是（C）A．采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面B．比較Mg、Al、Zn三種金屬–空氣電池，Al–空氣電池的理論比能量最高C．M–空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式：4Mn++nO2+2nH2O+4ne–=4M(OH)nD．在M–空氣電池中，為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2，宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜6.(2013年新課標(biāo)全國理綜Ⅱ,11,6分)“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(cuò)誤的是(B)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(jià)鋁離子C.正極反應(yīng)為:NiCl2+2e-Ni+2Cl-D.鈉離子通過鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動(dòng)7.(2013年安徽理綜,10,6分)熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。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LiCl—KCl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:PbSO4+2LiCl+CaCaCl2+Li2SO4+Pb。下列有關(guān)說法正確的是(D)A.正極反應(yīng)式:Ca+2Cl--2e-CaCl2B.放電過程中,Li+向負(fù)極移動(dòng)C.每轉(zhuǎn)移0.1mol電子,理論上生成20.7gPbD.常溫時(shí),在正負(fù)極間接上電流表或檢流計(jì),指針不偏轉(zhuǎn)8.(2013年上?；瘜W(xué),8,3分)糕點(diǎn)包裝中常見的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等,其脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同。下列分析正確的是(D)A.脫氧過程是吸熱反應(yīng),可降低溫度,延長糕點(diǎn)保質(zhì)期B.脫氧過程中鐵作原電池正極,電極反應(yīng)為:Fe-3e-Fe3+C.脫氧過程中碳作原電池負(fù)極,電極反應(yīng)為:2H2O+O2+4e-4OH-D.含有1.12g鐵粉的脫氧劑,理論上最多能吸收氧氣336mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)9.(2013年新課標(biāo)全國理綜Ⅰ,10,6分)銀質(zhì)器皿日久表面會(huì)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,再將變黑的銀器浸入該溶液中,一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑色會(huì)褪去。下列說法正確的是(B)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2Al+3Ag2S6Ag+Al2S3D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl10.(2012年四川理綜,11,6分)一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計(jì)的酒精檢測儀,負(fù)極上的反應(yīng)為:CH3CH2OH-4e-+H2OCH3COOH+4H+。下列有關(guān)說法正確的是(C)A.檢測時(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+O2CH3COOH+H2OD.正極上發(fā)生的反應(yīng)為:O2+4e-+2H2O4OH-11.(2011年安徽理綜,12,6分)研究人員最近發(fā)明了一種“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:5MnO2+2Ag+2NaClNa2Mn5O10+2AgCl，下列“水”電池在海水中放電時(shí)的有關(guān)說法正確的是(B)A.正極反應(yīng)式:Ag+Cl--e-AgClB.每生成1molNa2Mn5O10轉(zhuǎn)移2mol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12.(2010年安徽理綜,11,6分)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)如圖,電池總反應(yīng)可表示為:2H2+O22H2O,下列有關(guān)說法正確的是(D)A.電子通過外電路從b極流向a極B.b極上的電極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-4OH-C.每轉(zhuǎn)移0.1mol電子,消耗1.12L的H2D.H+由a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到b極二、填空題1.(2013年新課標(biāo)全國理綜Ⅰ,27,15分)鋰離子電池的應(yīng)用很廣,其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2),導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時(shí),該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C+xLi++xe-LixC6?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)?；卮鹣铝袉栴}:(1)LiCoO2中,Co元素的化合價(jià)為。

(2)寫出“正極堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

。

(3)“酸浸”一般在80℃下進(jìn)行,寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式;

可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺點(diǎn)是

。

(4)寫出“沉鈷”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

。

(5)充放電過程中,發(fā)生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉(zhuǎn)化,寫出放電時(shí)電池反應(yīng)方程式

。

(6)上述工藝中,“放電處理”有利于鋰在正極的回收,其原因是。在整個(gè)回收工藝中,可回收到的金屬化合物有(填化學(xué)式)。

答案:(1)+3(2)2Al+2OH-+6H2O+3H2↑(3)2LiCoO2+3H2SO4+H2O2Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O、2H2O22H2O+O2↑有氯氣生成,污染較大(4)CoSO4+2NH4HCO3CoCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑(5)Li1-xCoO2+LixC6LiCoO2+6C(6)Li+從負(fù)極流出,經(jīng)電解質(zhì)向正極移動(dòng)并進(jìn)入正極材料中Al(OH)3、CoCO3、Li2SO42.(2011年四川理綜,29,14分)開發(fā)氫能是實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要。硫鐵礦(FeS2)燃燒產(chǎn)生的SO2通過下列碘循環(huán)工藝過程既能制H2SO4,又能制H2。請回答下列問題:(1)已知1gFeS2完全燃燒放出7.1kJ熱量,FeS2燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。

(2)該循環(huán)工藝過程的總反應(yīng)方程式為

。

(3)用化學(xué)平衡移動(dòng)的原理分析,在HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是

。

(4)用吸收H2后的稀土儲(chǔ)氫合金作為電池負(fù)極材料(用MH表示),NiO(OH)作為電池正極材料,KOH溶液作為電解質(zhì)溶液,可制得高容量、長壽命的鎳氫電池。電池充放電時(shí)的總反應(yīng)為:NiO(OH)+MHNi(OH)2+M①電池放電時(shí),負(fù)極的電極反應(yīng)式為。

②放電完成時(shí),Ni(OH)2全部轉(zhuǎn)化為NiO(OH)。若繼續(xù)充電將在一個(gè)電極產(chǎn)生O2,O2擴(kuò)散到另一個(gè)電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗,從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸,此時(shí),陰極的電極反應(yīng)式為。

答案:(1)4FeS2(s)+11O2(g)2Fe2O3(s)+8SO2(g)ΔH=-3408kJ·mol-1(2)2H2O+SO2H2SO4+H2(3)減少H2的量,使HI分解平衡正向移動(dòng),提高HI的分解率(4)①M(fèi)H+OH--e-M+H2O②O2+2H2O+4e-4OH-考點(diǎn)二電解原理及應(yīng)用1.(2013年北京理綜,9,6分)用石墨電極電解CuCl2溶液(如圖所示)。下列分析正確的是(A)A.a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):Cu2++2e-CuD.通電一段時(shí)間后,在陰極附近觀察到黃綠色氣體2.(2013年天津理綜,6,6分)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:2Al+3H2OAl2O3+3H2↑電解過程中,以下判斷正確的是(D)電池電解池AH+移向Pb電極H+移向Pb電極B每消耗3molPb生成2molAl2O3C正極:PbO2+4H++2e-Pb2++2H2O陽極:2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+D3.(2013年浙江理綜,11,6分)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(lán)色,一段時(shí)間后,藍(lán)色逐漸變淺。已知:3I2+6OH-IQUOTEO3-+5I-+3H2O,下列說法不正確的是(D)A.右側(cè)發(fā)生的電極反應(yīng)式:2H2O+2e-H2↑+2OH-B.電解結(jié)束時(shí),右側(cè)溶液中含有IQUOTEO3-C.電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式:KI+3H2OKIO3+3H2↑D.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4.(2012年福建理綜,9,6分)將如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的K閉合,下列判斷正確的是(A)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(SQUOTEO42-)增大D.片刻后可觀察到濾紙b點(diǎn)變紅色5.(2012年安徽理綜,11,6分)某興趣小組設(shè)計(jì)如圖微型實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí),先斷開K2,閉合K1,兩極均有氣泡產(chǎn)生;一段時(shí)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)描述正確的是(D)A.斷開K2,閉合K1時(shí),總反應(yīng)的離子方程式為:2H++2Cl-Cl2↑+H2↑B.斷開K2,閉合K1時(shí),石墨電極附近溶液變紅C.斷開K1,閉合K2時(shí),銅電極上的電極反應(yīng)式為:Cl2+2e-2Cl-D.斷開K1,閉合K2時(shí),石墨電極作正極6.(2012年浙江理綜,10,6分)以鉻酸鉀為原料,電化學(xué)法制備重鉻酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下:下列說法不正確的是(D)A.在陰極室,發(fā)生的電極反應(yīng)為:2H2O+2e-2OH-+H2↑B.在陽極室,通電后溶液逐漸由黃色變?yōu)槌壬?是因?yàn)殛枠O區(qū)H+濃度增大,使平衡2CrQUOTEO42-+2H+Cr2QUOTEO72-+H2O向右移動(dòng)C.該制備過程中總反應(yīng)的化學(xué)方程式為4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑D.測定陽極液中K和Cr的含量,若K與Cr的物質(zhì)的量之比(nK/nCr)為d,則此時(shí)鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率為1-QUOTEd2考點(diǎn)三金屬的腐蝕與防護(hù)1.(2013年北京理綜,7,6分)下列金屬防腐的措施中,使用外加電流的陰極保護(hù)法的是(A)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2.(2012年山東理綜,13,4分)下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是(B)A.圖a中,插入海水中的鐵棒,越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重B.