高中化學(xué)專題整合 (四)

專題整合（七）電化學(xué)基礎(chǔ)

［一題串知?遷移練］

新型高效的甲烷燃料電池采用鉗為電極材料，兩電極上分別通入CH4和02,電解質(zhì)

溶液為KOH溶液。某研究小組將兩個(gè)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。

im苣

n一

nm

nl

n—

n-

n三

n三

n二

n三

KOH溶液KOH溶液NaCl飽和溶液

［串知設(shè)計(jì)］

（1）通入甲烷的一極作原電池的極，其電極反應(yīng)式為

通入02的一極作原電池的極，其電極反應(yīng)式為

（2）a極為電解池的極，有氣體________生成；b極為電解池的極，有

氣體生成；電解NaCl飽和溶液的總反應(yīng)式為

（3）若每個(gè)電池甲烷通入量為1L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），且反應(yīng)完全，則最多能產(chǎn)生的氯氣體積為

L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。

［保分題目?綜合練］

1.下列關(guān)于化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）

A.均是被腐蝕的金屬失去電子的過(guò)程

B.均是需要有氧氣參加的反應(yīng)

C.化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕往往是同時(shí)發(fā)生的

D.在無(wú)水環(huán)境中的腐蝕一般不屬于電化學(xué)腐蝕

2.某溶液中含有CM+、Fe2+、AP\Cl\NO?,且濃度均為0.1mokl/i,用石墨作電極

進(jìn)行電解時(shí)，肯定得不到的產(chǎn)物是（）

A.CI2B.Al

C.CuD.H2

3.用a、b、c、d四種金屬按表中所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列敘述中正確的是（）

實(shí)驗(yàn)甲乙丙

裝置1

a_Lb1bd11a

麻

稀H2SO4CuSO湍芋液H2sO4

現(xiàn)象a不斷溶解C的質(zhì)量增加a上有氣泡產(chǎn)生

A.裝置甲中的b金屬是原電池的負(fù)極

B.裝置乙中的c金屬是原電池的陰極

C.裝置丙中的d金屬是原電池的正極

D.四種金屬的活潑性順序：d>a>b>c

4.利用如圖所示原電池可測(cè)量空氣中Ch含量，其中電解質(zhì)是Ag+可以自由移動(dòng)的固體物質(zhì)。

下列分析不正確的是（）

A.電子經(jīng)外電路流向Pt電極

B.電池工作時(shí)，電解質(zhì)中Ag+數(shù)目減少

-+

C.正極反應(yīng)：Cl2+2e+2Ag=2AgCl

D.空氣中c（CL）越大，Ag極消耗速率越快

5.某同學(xué)將電解池工作時(shí)電子、離子流動(dòng)方向及電極種類等信息表示在下圖中，下列有關(guān)

分析完全正確的是（

口|直流電源F-5

I|e"

bli

電

極

選項(xiàng)ABCD

a電極陽(yáng)極陰極陽(yáng)極陰極

d電極正極正極負(fù)極負(fù)極

Q離子陽(yáng)離子陽(yáng)離子陰離子陰離子

6.金屬鎮(zhèn)有廣泛的用途，粗鎮(zhèn)中含有Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制得高純度的

銀。下列敘述中正確的是（已知：氧化性Fe2+VNi2+VCM+）（）

A.陽(yáng)極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為

Ni2++2e-=Ni

B.電解過(guò)程中，陽(yáng)極質(zhì)量的減少量與陰極質(zhì)量的增加量相等

C.電解后，溶液中存在的陽(yáng)離子只有Fe2+和Zi?+

D.電解后，電解槽底部的陽(yáng)極泥中只有Cu和Pt

7.下面兩套實(shí)驗(yàn)裝置，都涉及金屬的腐蝕反應(yīng)，假設(shè)其中的金屬塊和金屬絲都是足量的。

下列敘述正確的是（）

充滿銅?氣，鐵

固定的絲末端靠近液

鐵絲(含碳)面但未接觸

In

A.裝置I在反應(yīng)過(guò)程中只生成N(h氣體

B.裝置n開(kāi)始階段鐵絲只發(fā)生析氫腐蝕

c.裝置n在反應(yīng)過(guò)程中能產(chǎn)生氫氣

D.裝置I在反應(yīng)結(jié)束時(shí)溶液中的金屬陽(yáng)離子只有CM+

8.NO2、。2和熔融NaNCh可制作燃料電池，其原理如圖。該電池在使用

過(guò)程中石墨I(xiàn)電極上生成氧化物丫。下列說(shuō)法正確的是()

A.若將該電池中的熔融NaN(h換成NaOH溶液，則不可能產(chǎn)生電

流

B.電子從石墨I(xiàn)I電極流向石墨I(xiàn)電極

C.石墨I(xiàn)電極的電極反應(yīng)式為

NO2+NO；-e-=N2O5

D.Nth只有還原性沒(méi)有氧化性

9.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［CO(NH2)2——非電解質(zhì)］,原理

如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()

A.Q是電源的正極

B.陰極的電極反應(yīng)式為2H++2e-==H2t

-+

C.陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為：CO(NH2)2-6e+H2O==CO2t+N2t+6H

D.工作中H+由左向右運(yùn)動(dòng)

10.如圖是某酸性酒精檢測(cè)儀的工作示意圖。下列有關(guān)分析正確的是()

A.該檢測(cè)儀利用了電解原理

B.質(zhì)子交換膜具有類似鹽橋的平衡電荷作用

C.Pt(I)電極的電極反應(yīng)為

CH3cH2OH+3H2。-8e==CH3coOH+8H+

D.工作中電子由Pt(I)電極經(jīng)過(guò)質(zhì)子交換膜流向Pt(II)電極

11.Li-SOCL電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解質(zhì)是

LiAICh-SOCh。電池的總反應(yīng)可表示為4Li+2soeL=4LiCl+S+SO23

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)電池的負(fù)極材料為,發(fā)生的電極反應(yīng)為o

(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為.

(3)SOCL易揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH溶液吸收SOCL,有Na2s和NaCl生成。如

果把少量水滴到SOCL中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是,反應(yīng)的化學(xué)方程式為

___________________________________________________________________________O

(4)組裝該電池必須在無(wú)水、無(wú)氧的條件下進(jìn)行，原因是

_______________________________________________________________O

12.衛(wèi)星正常工作，電源系統(tǒng)是必不可少的，衛(wèi)星上采用的電源主要有太陽(yáng)能電池電源、

化學(xué)電源。當(dāng)衛(wèi)星飛到日照區(qū)時(shí)，太陽(yáng)能電池一方面給衛(wèi)星上的儀器供電，同時(shí)向蓄電池

充電，把電能儲(chǔ)存起來(lái)，當(dāng)衛(wèi)星飛到陰影區(qū)時(shí)，由蓄電池給衛(wèi)星供電。圖1是衛(wèi)星能量轉(zhuǎn)

化示意圖，圖2是帆蓄電池工作原理示意圖。當(dāng)為鋼蓄電池充電時(shí)，惰性電極a、b分別連

接太陽(yáng)能電池的正極和負(fù)極。請(qǐng)根據(jù)圖1、圖2回答下列問(wèn)題：

.照區(qū):r__|r__|:影區(qū)IT

太.陽(yáng)沖二|光電水電解一氧氧燃

人用兀m轉(zhuǎn),器LI系統(tǒng)口一罐LI料?池

I-----T用電系統(tǒng)卜--------

圖1

(1)圖1的水電解系統(tǒng)中，加入Na2s04的作用是

(2)圖1的氫氧燃料電池電解質(zhì)溶液為KOH,則該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為

(3)圖2蓄電池放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)____________________________________________

(4)圖2蓄電池放電時(shí),才從—槽遷移進(jìn)入________槽。(填寫“左”外接太陽(yáng)能電池板或負(fù)載

或“右”)1九

(5)圖2蓄電池利用太陽(yáng)能電池充電時(shí)a極的電極反應(yīng)式為

czzz::d

______________________________________________。遴邈_質(zhì)子

………U二二二二；二二口交換俗

(6)假設(shè)放電過(guò)程中消耗28%的稀硫酸的質(zhì)量為49g,利用圖1中水圖2

電解系統(tǒng)得到的氣體構(gòu)成的燃料電池對(duì)該蓄電池充電，其電能轉(zhuǎn)化率為70%,當(dāng)鋼蓄電池

恢復(fù)到起始狀態(tài)時(shí)，太陽(yáng)能消耗的H2O的質(zhì)量為g?

1.原電池的工作原理

（1）構(gòu)成原電池的前提條件：自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。

（2）原電池中電流方向與電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子移動(dòng)方向相同；電子移動(dòng)方向與電解質(zhì)溶

液中陰離子移動(dòng)方向相同。

電子由負(fù)極通過(guò)導(dǎo)線移向正極

電流由正極到負(fù)極

電解質(zhì)溶液

陰離子移向負(fù)極，陽(yáng)離子移向正極

（燃融電解質(zhì)）

（3）工作原理（以鋅銅原電池為伊）

勢(shì)CuSC）4溶液匕『J

Z11SO4溶液nCuS04溶液

I

電極名稱負(fù)極正極

電極材料鋅片銅片

電極反應(yīng)Zn--2e-^=Zn2+Cu2++2e-=Cu

反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)

鹽橋中離子移向鹽橋含飽和KC1溶液，K+移向正極，移向負(fù)極

①平衡電荷

鹽橋的作用

②避免斷路時(shí)發(fā)生化學(xué)腐蝕（隔離作用）

2.電解原理及其應(yīng)用

（1）圖解電解池工作原理（陽(yáng)極為惰性電極）

與電源正極相連與電源負(fù)極相連

氧化反應(yīng)超晶］磁化生還原反應(yīng)

離子陽(yáng)離子

遨電T電解質(zhì)溶液I—移向

（2）正確判斷產(chǎn)物

①陽(yáng)極產(chǎn)物的判斷首先看電極，如果是活性電極作陽(yáng)極，則電極材料失電子，電極溶

解（注意：鐵作陽(yáng)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?yàn)镾2-水）。

②陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽(yáng)離子的放電順序進(jìn)行判斷：

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>（水）。

（3）對(duì)比掌握電解規(guī)律（陽(yáng)極為惰性電極）

電解類型電解質(zhì)實(shí)例溶液復(fù)原物質(zhì)

電解水NaOH,H2sO4或Na2sCh水

電解電解質(zhì)HC1或CuCI2原電解質(zhì)

放氫生堿型NaClHC1氣體

放氧生酸型CuSO4或AgNO3CuO或Ag2O

［注意］電