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高三化学复习电化学专题

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专题一电化学基础

一、原电池正负极的确定及电极反应式的写法

1.确定正负极应遵循:

(1)一般是较活泼的金属充当负极,较不活泼的金属或非金属或金属氧化物作正极。

(2)根据电子流向或电流方向确定:电子流出的一极或电流流入的一极为负极;

(3)根据内电路中自由离子的移动方向确定:在内电路中阴离子移向的电极为负极,阳离子移向的电极为正极。

(4)根据原电池反应式确定: 失电子发生氧化反应(还原剂中元素化合价升高)的一极为负极。此外还可以借助氧化反应过程发生的一些特殊现象(如电极溶解、减重,电极周边溶液或指示剂的变化等)来判断。

2.书写电极反应式应注意:

第一、负极失去电子发生氧化反应;正极上,①电解质溶液中的阳离子(或氧化性强的离子)得到电子;②溶解在溶液中的O2得电子,发生还原反应,例如钢铁的吸氧腐蚀。

第二、两个电极得失电子总数守恒。

第三、注意电极产物是否与电解质溶液反应,若反应,一般要将电极反应和电极产物与电解质溶液发生的反应合并写。

第四、书写燃料电池电极反应式必须遵循的原则:

(1)电池的负极一定是可燃性气体(如H2、CO、CH4)在失电子时,发生氧化反应,电池的正极一定是助燃性气体(如O2),在得电子时,发生还原反应。

(2)电极材料一般不发生化学反应,只起传导电子的作用。

(3)电极反应式作为一种特殊的电子反应方程式,也必须遵循原子守恒、电荷守恒的规律。

(4)写电极反应式时,一定要注意电解质是什么,其中的离子要和电极反应式中出现的离子相对应。

例如:宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池,电解质溶液是KOH,其中H2为负极,O2为正极,电极反应式为:正极O2+2H2O+4e—=4OH—负极2H2+4OH——4e—=4H2O

二、电解池阴、阳极的判断

根据电极与电源两极相连的顺序判断

阴极:与直流电源的负极相连接的电解池中的电极。其反应时, 溶液中氧化能力强的阳

离子首先在阴极上得到电子, 发生还原反应。

阳极:与直流电源的正极直接连接的电极。

①若是惰性电极(Pt、Au、C、Ti),在该极上,溶液中还原性强的阴离子首先失去电子被氧化;

②若是活性电极,电极材料参与反应,自身失去电子被氧化而溶入溶液中。

三、电解时电极产物的判断

1.阳极产物判断

首先看电极,如果是活性电极(金属活动顺序表Ag以前),则电极材料失电子,电极被溶解,溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极(Pt、Au、石墨),则要再看溶液中的离子的失电子能力,此时根据阴离子放电顺序判断。

阴离子放电顺序:S2—>I—>Br—>Cl—>OH—>含氧酸根>F—

2.阴极产物的判断

直接根据阳离子得电子能力进行判断,阳离子放电顺序:

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+这些离子在水溶液中不放电)

3.镀锌。电镀条件,由于阳极不断溶解,电镀液中阳离子保持较高的浓度,故在此条件下Zn2+先于H+放电。

四、原电池、电解池、电镀池之比较

五、用惰性电极电解电解质溶液时的总结

六、金属的腐蚀和防护

金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。

⑶金属防护的几种重要方法

改变金属内部的组成结构,将金属制成合金,增强抗腐蚀能力。

②在金属表面覆盖保护保护层,使金属和周围物质隔离开来。

③电化学保护法:利用电化学反应使金属钝化而受到保护,或者利用原电池反应将需要保护的金属作为电池的正极而受到保护。

(4)金属腐蚀速率大小

电解池阳极>原电池负极>化学腐蚀>原电池正极>电解池阴极

七、原电池、电解池、电镀池和精炼池的判断方法

(1)根据题目中出现的图像判断自发/非自发 (2)根据题目中所描述的电极判断:

正极/负极——原电池 阴极/阳极——电解池 (3)根据题目中的化学反应判断:

放电过程——原电池反应 充电过程——电解池反应 (4)根据应用:

原电池的应用——金属的腐蚀

电解池的应用——电镀、精炼、电冶金 【说明】:多池组合时, 一般是含有活泼金属的池为原电池,其余都是在原电池带动下工作的电解池;若最活泼的电极相同时,则两极间活泼性差别较大的是原电池,其余为电解池。

八、电解后pH 变化判断

结合实际放电离子,通过判断H +、OH -

、H 2O 实际变化量来判断溶液pH 变化。

高考常见题型小结

题型一:原电池(结合燃料电池、电化学腐蚀、主要考察电极反应式、电子流向、电解质离子移动方向、溶液pH 的变化) 例题1.(09广东)可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl 溶液或NaOH 溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是( )

A .以NaCl 溶液或NaOH 溶液为电解液时,正极反应都为:O 2+2H 2O +4e -=4OH -

B .以NaOH 溶液为电解液时,负极反应为:Al +3OH -

-3e -=Al(OH)3↓ C .以NaOH 溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH 保持不变 D .电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极

例题2.(江苏卷) 以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙

述正确的是( ) A .该电池能够在高温下工作 B .电池的负极反应为:

-+

612622C H O +6H O-24e =6CO +24H ↑

C .放电过程中,+

H 从正极区向负极区迁移

D .在电池反应中,每消耗1mol 氧气,理论上能生成标

准状况下2CO 气体

22.4

6

L 题型二:电解原理的运用(电极产物的判断、电极反应类型、电子转移数)

例题3.(09安徽).Cu 2O 是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取.Cu 2O 的电解池示意图如下,点解总反应:2Cu+H 2O==Cu 2O+H 2O ↑。下列说法正确的是( )

A.石墨电极上产生氢气

B.铜电极发生还原反应

C.铜电极接直流电源的负极

D.当有0.1mol 电子转移时,有0.1molCu 2O 生成。

例4:有甲、乙、丙三个串联的电解槽,如下图所示连接。其中电极C 、D 、E 、F 都为Pt 片,电极G 是Fe 片,H 是Cu 片。甲池中电解液为饱和食盐水;乙池中电解液为稀硫酸;丙池中电解液为硫酸铜溶液。当接通电路一段时间后,现象如图所示。

⑴ A 是 极,B 是 极,

C 是 极,

D 是 极。

⑵ 若向甲池中加入少许酚酞试液, 极附近显红色;若向甲池中加入少量淀粉碘化钾

溶液, 极附近显蓝色。

⑶ G 极上的现象是 ,

H 极上的现象是 , 丙池是 装置。

⑷ E 极上发生 反应,电极反应式是 ;

F 极上发生 反应,电极反应式是 。 巩固练习:

1.(09福建)控制适合的条件,将反应

322Fe I +-

+22

2Fe I ++设计成如右图所示的原电

池。下列判断不正确...

的是( ) A. 反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应

B. 反应开始时,甲中石墨电极上Fe 3+

被还原 C. 电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态 D. 电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl 2固体,乙中石

墨电极为负极

2.(09上海卷)右图装置中,U 型管内为红墨水,a 、b 试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,

各加入生铁块,放置一段时间。下列有关描述错误的是( ) A .生铁块中的碳是原电池的正极 B .红墨水柱两边的液面变为左低右高

C .两试管中相同的电极反应式是:2+

Fe 2e Fe -→ D .a 试管中发生了吸氧腐蚀,b 试管中发生了析氢腐蚀

3.(09南海卷) Li-SOCl 2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl 4—SOCl 2。电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl 2 = 4LiCl +S +SO 2。请回答下列问题: (1)电池的负极材料为 ,发生的电极反应为 ; (2)电池正极发生的电极反应为 ;

(3)SOCl 2易挥发,实验室中常用NaOH 溶液吸收SOCl 2,有Na 2SO 3和NaCl 生成。 如如果把少量水滴到SOCl 2中,实验现象是 ,反应的化学方程式为 ; (4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是 。 4.电解原理应用:

⑴电解食盐水:电极反应式:_________________________________________⑵电镀:以铁件镀铜为例 阳极材料:_________ 电极反应:___________

阴极材料:__________ 电极反应:___________电镀液:___________

⑶精炼铜:阳极材料__________ 阴极材料__________电解质溶液___________

5.(08全国Ⅱ卷)右图为直流电源电解稀Na 2SO 4水溶液的装置,通电后在石墨电极a 和b 附近分别滴加石蕊溶液,下列实验现象正确的是 ( ) A .逸出气体的体积:a 电极的小于b 电极的

B .电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体

C .a 电极附近呈红色,b 电极附近呈蓝色

D .a 电极附近呈蓝色,b 电极附近呈红色

题型三:原电池与电解池相结合(考察串联电路电极的判断、可充电电池的电极判断、电极反应式、溶液的pH 变化及离子的移动方向)例题5.右图中电极a 、b 分别为Ag 电极

和Pt 电极,电极c 、d 都是石墨电极。通电一段时间后, 在c 、d 两极上共收集到336mL (标准状态)气体。 回答:

(1)直流电源中,M 为 极。 (2)Pt 电极上生成的物质是 ,其质量为 g 。 (3)电源输出的电子,其物质的量与电极b 、c 、d 分别生成的物质的物质的量之比为 2: ∶ ∶ 。

(4)AgNO 3溶液的浓度(填增大、减小或不变。下同) ,AgNO 3溶液的pH ,H 2SO 4溶液的浓度 ,H 2SO 4溶液的pH 。

(5)若H 2SO 4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%,则原有5.00%的H 2SO 4溶液为 g 。 电解有关计算方法:

(1)串联电路中各电极得失电子数相等,即电路中通过的电量(电子总数)相等求解。通常存在下列物质的量关系

H 2~Cl 2 ~ 21

O 2 ~Cu ~ 2Ag ~ 2H + ~ 2OH -

(2)根据电极反应式或电解方程式列比例求解巩固演练 一选择题

1.下列有关电池的说法不正确的是( )

A .手机上用的锂离子电池属于二次电池

B .铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极

C .甲醇燃料电池可把化学能转化为电能

D .锌锰干电池中,锌电极是负极

2.中学阶段介绍的应用电解法制备的物质主要有三种:一是铝的工业制备、二是氯碱工业、三是金属钠的制备。下列关于这三个工业生产的描述正确的是( )

A .电解法制金属钠时,负极反应式为Na +

+e -

===Na

B .电解法生产铝时,需对铝土矿进行提纯,在提纯过程中应用了氧化铝或氢氧化铝的两性

C .在氯碱工业中,电解池中的阴极产生的是H 2,NaOH 在阳极附近产生

D .氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl ,在电解时它们的阴极都是Cl -

失电子 3.为体现“城市让生活更美好”的主题,上海市政府承诺世博园区内交通“零排放”、园区周边交通“低排放”。2010年4月15日新能源车交车仪式在世博园举行,该车装着“绿色心脏”——质子交换膜燃料电

池,其工作原理如图所示,下列叙述正确的是( ) A .通入氧气的电极发生氧化反应 B .通入氢气的电极为正极 C .总反应式为O 2+2H 2=====点燃

2H 2O

D .正极的电极反应式为O 2+4H +

+4e -

===2H 2O

4.目前市场上的手提应急灯,主要用的是“无液干粉”铅酸蓄电池,其原理是将强腐蚀性的浓硫酸灌注到硅胶中,使电解质溶液不易发生泄漏,大大改善了电池的性能。所用的原料仍然是Pb-PbO 2-H 2SO 4,下列关于该铅酸蓄电池的说法正确的是( )

A .充电时,电源的正极接蓄电池标“+”的一极,电池上标有“-”的一极发生氧化反应

B .“无液干粉”铅酸蓄电池彻底改变了原来的铅酸蓄电池的原理

C .放电时在铅酸蓄电池的负极发生还原反应

D .若用此铅酸蓄电池电解饱和NaCl 溶液,标准状况下制备1.12 L Cl 2,电池内至少消耗H 2SO 4 0.10 mol

5.氢氧燃料电池用于航天飞船,电极反应产生的水经冷凝后可作为航天员的饮用水,其电极反应如下:负极:2H 2+4OH —

-4e —

4H 2O 正极:O 2+2H 2O+4e —

4OH —

当得到1.8L 饮用水时,电池内转移的电子数约为( )

A .1.8mol

B .3.6mol

C .100mol

D .200mol

6.下列关于金属腐蚀叙述正确的是( )

A .金属在潮湿空气中腐蚀的实质是M +n H 2O===M(OH)n +n

2H 2↑

B .金属的化学腐蚀的实质是M -n e -

===M n +

,电子直接转移给氧化剂 C .金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行

D .在潮湿的中性环境中,金属的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀

(双选)7.一种新型燃料电池,以镍板为电极插入KOH 溶液中,分别向两极通乙烷和氧气,电极反应为:C 2H 6+18OH - -14e-===2CO 32-+12H 2O ;7H 2O+ 7/2O 2+14e - ===14OH -。有关此电池的推断错误的是

A .通氧气的电极为负极

B .参加反应的O 2与

C 2H 6的物质的量之比为7∶2

C .放电一段时间后,KOH 的物质的量浓度将下降

D .在电解质溶液中CO 32-向正极移动8.用铂电极电解CuCl 2与CuSO 4的混合溶液(浓度均为2 mol·L -

1)50 mL ,当阴极析出9.6 g 固体时,标准状况下阳极得到的气体是( )

A .3.36 L

B .2.8 L

C .6.72 L

D .4.48 L

9、我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车已在北京奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液,下列有关该电池的叙述不正确的是(设N A代表阿伏加德罗常数)()

A.该氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源

B.该电池工作一段时间后,电解液中KOH的物质的量不变

C.该氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化

D.用该电池电解CuCl2溶液,产生 2.24 LCl2(标准状况)时,理论上有0.1N A电子转移10、最新研制的一种由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池。下列有关此电池的叙述错误的是()

A、正极电极反应:O2+2H2O+4e—= 4OH—

B、负极电极反应:CH3OH+8OH—-6e—=CO32-+6H2O

C、电池在使用过程中电解质溶液的pH升高

D、当外电路通过0.6 mol电子时,理论上消耗甲醇3.2 g

二、非选择题

11.A、B、C

阳离子Na+、K+、Cu2+

阴离子SO2-4、OH-

下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放250 mL足量的A溶液、足量的B 溶液、足量的C溶液,电极均为石墨电极。

接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加了8 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图如上。据此回答下列问题:

(1)M为电源的________极(填写“正”或“负”),电极b上发生的电极反应为________________________________________________________________________。

(2)计算电极e上生成的气体在标准状况下的体积:______________________________。

(3)乙烧杯的电解反应方程式为____________________________________________;

此时乙烧杯中溶液的pH=__________。

(4)若经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加了m g时,要使丙恢复到原来的状态,具体操作是________________________________________________________________。

12.(1)已知298 K时,1 mol C2H6在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放出热量

1 558.3 kJ。写出该反应的热化学方程式:_________________________________________。

(2)利用该反应设计一个燃料电池:用氢氧化钾溶液作电解质溶液,用多孔石墨作电极,在电极上分别充入乙烷和氧气。写出负极的电极反应式:_____________________________。

(3)在如图实验装置中,石墨棒上的电极反应式为_______________________________;

如果起始时盛有1 000 mL pH=5的硫酸铜溶液(25 ℃)(CuSO4足量),一段时间后溶液的

pH变为1,若要使溶液恢复到起始浓度(忽略溶液体积的变化),可向溶液中加入__________(填物质名称),其质量约为__________。

13、如图装置中,E为一只盛有AlCl3溶液的表面皿,C为铂棒、D为铁棒,X与Y为电源的电极,A、B中插入多孔的惰性电极。切断开关K1,闭合开关K2,通直流电一端时间后,A、B中液面如图所示,请回答:

(1)标出电源的正、负极,X为 ____,Y为____.

(2)写出电极反应:

A中: _______________ B中: _______________

C中: ________________ D中: _______________

(3)电解AlCl3溶液时,下图所示的电解变化曲线合理的是( )(忽略表面皿阳极产生气体与溶液的反应)

A.①④B.②④C.②③D.①③

(4)若电解一段时间后,A、B中均有气体包围,此时切断开关K2,闭合开关K1,则电流指针_____(是或否)偏转.

若偏转写出电极反应:

A中:______________________ B中:__________________________________ .

(5)若把A气体换为甲醇,此时切断开关K2,闭合开关K1,则电流计指针也偏转.写出电极反应:A中:_________________________

B中:______________________________________ .

14、某原电池中,电解质溶液为稀H2SO4,分别向负极通入CO(或CH4、或H2S),向正极通入O2(或Cl2),试完成下列问题:

(1)当分别通入CO和O2时:

①正极反应:___________________;②负极反应:___________________;

③电池总反应:________________________;

④电解质溶液pH的变化_______.(填“增大”“减小”或“不变”.下同)

(2)当分别通入CH4和O2时:

①正极反应:_______________;②负极反应:_______________;

③电池总反应:_______________;④电解质溶液pH的变化:__________.

15、某原电池中,电解质溶液为KOH(aq),分别向负极通入C2H4、C2H2或Al(g),分别向正极通入O2或Cl2.试完成下列问题:

(1)当分别通入C2H4和O2时:

①正极反应:_______________ ;②负极反应:_______________ ;

③电池总反应:________________________;

④溶液pH的变化:__________(填“增大”“减小”或“不变”,下同).

(2)当分别通入C2H2和O2时:

①正极反应:______________ ;②负极反应:_______________ ;

③电池总反应:__________ ;④溶液pH的变化:_______________.

专题一电化学基础答案

例题1.【答案】A

例题2.【答案】B

例题3【答案】A

例题4.⑴负正阴阳⑵ C D ⑶有红色固体析出铜棒逐渐变细电镀

⑷还原4H++4e- =2H2↑ 氧化4OH--4e-=2H2O+O2↑

巩固练习:

1.D

2.B

3. (1)锂 Li – e- = Li+(2)2SOCl2 + 4 e- = 4Cl- + S + SO2

(3)出现白雾,有刺激性气体生成SOCl2 + H2O = SO2 ↑+ 2HCl↑

(4)因为构成电池的两个主要成份Li能和氧气水反应,且SOCl2也与水反应

4.略

5.D

例题5(1)正(2)Ag 2.16(3)2∶1/2∶1 (4)不变不变增大减小(5)45.18

巩固演练

1.B2.B3.D4.D5.D6.B7.AD 8.B9.D 10.C

11.(1)负4OH--4e-===2H2O+O2↑(2)2.8 L

(3)2CuSO 4+2H 2O=====电解

2Cu +O 2↑+2H 2SO 4 0 (4)向丙烧杯中加932m g 水

12.(1)2C 2H 6(g)+7O 2(g)===4CO 2(g)+6H 2O(1) ΔH =-3 116.6 kJ·mol -

1 (2)C 2H 6+18OH -

-14e -

===2CO 23

+12H 2O

(3)4OH -

-4e -

===2H 2O +O 2↑ 氧化铜(或碳酸铜) 4g(或6.2 g)

13.(1)正;负(2)A :4H +

+4e -

=2H 2↑ B :4OH -

-4e -

=2H 2O +O 2↑

C :2H ++2e -=H 2↑

D :2Cl -+2e -

=Cl 2↑

(3)A (4)是 负极(A ):2H 2+4OH -

-4e -

=4H 2O 正极(B ):O 2+2H 2O + 4e -

= 4OH -

(5)A 极:2CH 3OH -12e -

+16OH -

=2CO 32-

+12H 2O B 极:3O 2+6H 2O+12e -

=12OH -

14.(1)①O 2+4e -

+4H +

=2H 2O ②2CO -4e -

+2H 2O =2CO 2+4H +

③2CO +O 2=2CO 2↑④不变

(2)①2O 2+8e -

+8H +

=4H 2O ②CH 4-8e -

+2H 2O =CO 2↑+8H +

③CH 4+2O 2=CO 2↑+2H 2O ④变大

15.(1)①3O 2+12e -

+6H 2O =12OH -

②C 2H 4-12e -

+16OH -

=2CO 32-

+10H 2O ③C 2H 4+3O 2+4OH -

=2CO 32-

+4H 2O ④减小

(2)①5O 2+20e -+10H 2O =20OH - ②2C 2H 2-20e -+28OH -=4CO 32-

+16H 2O

③2C 2H 2+5O 2+8OH -=4CO 32-

+6H 2O ④减小

选修四第四章电化学基础测试题

高二化学选修四《电化学基础》复习检测试题 可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Cu:64 Ag:108 第I卷(选择题共51分) 一、选择题(本题包括17小题,每题只有一个选项符合题意,每题3分共51分)1.下列金属防腐的措施中,属于牺牲阳极的阴极保护法的是( ) A.水中的钢闸门连接电源的负极 B.金属护拦表面涂漆 C.汽水底盘喷涂高分子膜 D.地下钢管连接锌板 2.下列叙述正确的是( ) A.电镀时,通常把待镀的金属制品作阳极 B.氯碱工业是电解熔融的NaCl,在阳极能得到Cl 2 C.氢氧燃料电池(酸性电解质)中O 2通入正极,电极反应为O 2 +4H++4e- ===2H 2 O D.下图中电子由Zn极流向Cu,盐桥中的Cl-移向CuSO 4 溶液 3.下列有关电化学的示意图中正确的是( ) 4.用铁丝、铜丝和CuSO 4 正确的是( ) A.构成原电池时Cu极反应为:Cu—2e =Cu2+ B.构成电解池时Cu极质量可能减少也可能增加 C.构成电解池时Fe极质量一定减少 D.构成的原电池或电解池工作后就可能产生大量气体 Fe Cu

5.如图,将纯Fe棒和石墨棒插入1 L饱和NaCl溶液中。下列说法正确的是A.M接负极,N接正极,当两极产生气体总量为22.4 L(标准状况) 时,生成1 mol NaOH B.M接负极,N接正极,在溶液中滴人酚酞试液,C电极周围溶液变红 C.M接负极,N接正极,若把烧杯中溶液换成1 L CuSO 4 溶液,反 应一段时间后,烧杯中产生蓝色沉淀 D.M接电源正极,N接电源负极,将C电极换成Cu电极,电解质溶 液换成CuSO 4 溶液,则可实现在铁上镀铜 6.为增强铝的耐腐蚀性,现以铅蓄电池为外电源,以Al作阳极、Pb作阴极,电解稀硫酸,铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下: 电池:Pb(s)+PbO 2(s)+2H 2 SO 4 (aq)=2PbSO 4 (s)+2H 2 O(l) 电解池:2Al+3H 2O Al 2 O 3 +3H 2 电池电解池 A H+移向Pb电极H+移向Pb电极 B 每消耗3molPb 生成2molAl 2O 3 C 正极:PbO 2+4H++2e=Pb2++2H 2 O 阳极:2Al+3H 2 O-6e=Al 2 O 3 +6H+ D 7 极b和d上没有气体逸出,但质量均增大,且增重b<d。 选项X Y A.MgSO 4CuSO 4 B.AgNO 3Pb(NO 3 ) 2 C.FeSO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 D.CuSO 4AgNO 3 8 2O 7 2-)时,以铁板作阴、阳极,处理 过程中存在反应Cr 2O 7 2+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H 2 O,最后Cr3+以Cr(OH) 3 形式除 去,说法不正确 ...的是 A.阳极反应为Fe-2e-=Fe2+ B.电解过程中溶液pH不会变化 C.过程中有Fe(OH) 3沉淀生成 D.电路中每转移12mol电子,最多有 Fe C 饱和NaCl溶液 电源 M N

化学专题复习:电化学基础(完整版)

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I F Z I I I F Z 高考化学专题复习:电化学基础 要点一 原电池、电解池、电镀池的比较 原电池 电解池 电镀池 定 义 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。一种特殊的电解池 装 置 举 例 形 成 条 件 ①活动性不同的两电极(连接) ②电解质溶液(电极插入其中 并与电极自发反应) ③形成闭合回路 ①两电极接直流电源 ②两电极插人电解质溶液 ③形成闭合回路 ①镀层金属接电源正极,待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层金属的离子 电 极 名 称 负极:较活泼金属; 正极:较不活泼金属(或能导电的非金属等) 阳极:电源正极相连的电极 阴极:电源负极相连的电极 阳极:镀层金属; 阴极:镀件 电 子 流 向 负极正极 电源负极 阴极 电源正极 阳极 电源负极阴极 电源正极 阳极 电 极 反 应 负极(氧化反应):金属原子失电子; 正极(还原反应):溶液中的阳离子得电子 阳极(氧化反应):溶液中的阴离子失电子,或金属电极本身失电子; 阴极(还原反应):溶液中的阳离子得电子 阳极(氧化反应):金属电极失电子; 阴极(还原反应):电镀液中阳离子得电子 离 子流向 阳离子:负极→正极(溶液中) 阴离子:负极←正极(溶液中) 阳离子→阴极(溶液中) 阴离子→阳极(溶液中) 阳离子→阴极(溶液中) 阴离子→阳极(溶液中) 练习1、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液 混合溶液的玻璃皿中(如图所示),经一段时间后, 观察到溶液变红的区域是( ) A 、I 和III 附近 B 、I 和IV 附近 C 、II 和III 附近 D 、II 和IV 附近

2020人教版高中化学选修4第四章电化学基础单元测试题4

第四章电化学基础单元测试4 一、选择题(共18小题,每小题3分,共54分,每小题只有一个选项符合题意) 1. 下列各变化中属于原电池反应的是() A.在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B.镀锌铁表面有划损时,也能阻止铁被氧化 C.红热的铁丝与冷水接触,表面形成蓝黑色保护层 D.浓硝酸比稀硝酸更能氧化金属铜 2. 铁棒与石墨棒用导线连接后浸入0.01mol?L-1的食盐溶液中,可能出现的现象是() A. 铁棒附近产生OH- B. 铁棒逐渐被腐蚀 C. 石墨棒上放出Cl2 D. 石墨棒上放出O2 3. 化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语中,正确 ..的是() A.电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为:2Cl - -2e -==Cl2↑ B.氢氧燃料电池的负极反应式:O2 + 2H2O+ 4e- == 4OH - C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu-2e- == Cu2+ D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe-2e - == Fe2+ 4. 用惰性电极电解100mL饱和食盐水,一段时间后,在阴极得到112mL H2(标准状况),此时电解质溶液(体积变化忽略不计)的pH为( ) A. 13 B. 12 C. 8 D. 1 5. 用两根铂丝作电极插入KOH溶液中,再分别向两极通入甲烷气体和氧气,可形成燃料电池,该电池放电时的总反应为:CH4+2KOH+2O2==K2CO3+3H2O,下列说法错误的是() A. 通甲烷的一极为负极,通氧气的一极为正极 B. 放电时通入氧气的一极附近溶液的pH升高 C. 放电一段时间后,KOH的物质的量不发生变化 D. 通甲烷的电极反应式是:CH4+10OH --8e-==CO32-+7H2O 6. 用两支惰性电极插入500mL AgNO3溶液中,通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时(电解时阴极没有氢气放出,且电解液在前后体积变化可以忽略),电极上析出的质量大约是() A. 27mg B. 54 mg C. 108 mg D. 216 mg 7. 下图是某空间站能量转化系统的局部示意图,其中燃料电池采用KOH为电解液,下 列有关说法中不正确 ...的是() A.该能量转化系统中的水也是可能循环的 B.燃料电池系统产生的能量实际上来自于水 C.水电解系统中的阳极反应:4OH-2H2O+O2↑+4e- D.燃料电池放电时的负极反应:H2+2OH-2H2O+2e - 8. 对外加电流的保护中,下列叙述正确的是() A. 被保护的金属与电源的正极相连 B. 被保护的金属与电源的负极相连 C. 在被保护的金属表面上发生氧化反应 D. 被保护的金属表面上不发生氧化反应,也不发生还原反应

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IV Fe Zn III I II Fe Zn 高考化学专题复习:电化学基础 要点一 原电池、电解池、电镀池的比较 原电池 电解池 电镀池 定 义 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。一种特殊的电解池 装 置 举 例 形 成 条 件 ①活动性不同的两电极(连接) ②电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应) ③形成闭合回路 ①两电极接直流电源 ②两电极插人电解质溶液 ③形成闭合回路 ①镀层金属接电源正极,待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层金属的离子 电 极 名 称 负极:较活泼金属; 正极:较不活泼金属(或能导电的非金属等) 阳极:电源正极相连的电极 阴极:电源负极相连的电极 阳极:镀层金属; 阴极:镀件 电 子 流 向 负极正极 电源负极 阴极 电源正极 阳极 电源负极阴极 电源正极 阳极 电 极 反 应 负极(氧化反应):金属原子失电子; 正极(还原反应):溶液中的阳离子得电子 阳极(氧化反应):溶液中的阴离子失电子,或金属电极本身失电子; 阴极(还原反应):溶液中的阳离子得电子 阳极(氧化反应):金属电极失电子; 阴极(还原反应):电镀液中阳离子得电子 离 子流 向 阳离子:负极→正极(溶液中) 阴离子:负极←正极(溶液中) 阳离子→阴极(溶液中) 阴离子→阳极(溶液中) 阳离子→阴极(溶液中) 阴离子→阳极(溶液中) 练习1、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液 混合溶液的玻璃皿中(如图所示),经一段时间后, 观察到溶液变红的区域是( ) A 、I 和III 附近 B 、I 和IV 附近

2018届二轮复习 电化学基础 教案(全国通用)

电化学基础 【教学目标】 1.了解原电池和电解池的工作原理。 2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。 3.理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。 【知识网络】 知识网络 原电池定义:将化学能转化为电能的装置 构成条件(1)活泼性不同的两个电极 (2)合适的电解质溶液(3)形成闭合回路 —反应原理 氧化反应 Zn —2e —=Zn 2+ 不断溶解 还原反应2H ++2e —=H 2金属腐蚀类型 化学腐蚀电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀保护方法:(1)改变金属内部结构(2)在金属表面覆盖保护层 (3)电化学保护 定义:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引发氧化还原反应的过程 电解池装置特点:电能转化为化学能 构成条件(1)与电源相连的两电极(2)电解质溶液 (3)形成闭合回路 反应原理阳极(与电源正极相连的电极)发生氧化反应阴极(与电源负极相连的电极)发生还原反应 应用:氯碱工业、电解精炼、电镀 电解电 化 学 教学重点、难点 一、原电池和电解池电极确定的方法 电化学中电极的确定是电池反应式正确书写的前提,判断的方法有: 1.根据反应本质速判电极 不论是原电池还是电解池,阳极总是发生氧化反应,阴极总是发生还原反应(原电池负极发生氧化反应,正极发生还原反应),若能找出电极发生的反应是氧化反应,还是还原反应,则可迅速确定电极。 2.根据电子、离子移动方向判断电极 不论是在原电池还是在电解池中,电子总是从阳极(负极)流向外电路;电解液中总是阳离子移向阴极(正极),阴离子移向阳极(负极)。 3.根据溶液pH 变化或电极现象判断电极 无论是在原电池还是在电解池中,只要是有H 2生成的电极,该电极区溶液的pH 就增大,该电极上发生还原反应,该电极为正极;只要是有O 2生成的电极,该电极区pH 就减小,该电极发生氧化反应,该电极为负极(阳极)。

高考电化学专题 复习精华版

第一部分 原电池基础 一、原电池基础 装置特点:化学能转化为电能。 ①、两个活泼性不同的电极; 形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应); 原 ③、形成闭合回路(或在溶液中接触) 电 负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应。 池 基本概念: 正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。 原 电极反应方程式:电极反应、总反应。 理 氧化反应 负极 铜锌原电池 正极 还原反应 反应原理 Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 电解质溶液 二、常见的电池种类 电极反应: 负极(锌筒)Zn-2e -=Zn 2+ 正极(石墨)2NH 4++2e -=2NH 3+H 2↑ ① 普通锌——锰干电池 总反应:Zn+2NH 4+=Zn 2++2NH 3+H 2↑ 干电池: 电解质溶液:糊状的NH 4Cl 特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液 ② 碱性锌——锰干电池 电极反应: 负极(锌筒)Zn-2e - +2OH - =Zn(OH)2 正极(石墨)2e - +2H 2O +2MnO 2= 2OH-+2MnOOH ( 氢氧化氧锰) 总反应:2 H 2O +Zn+2MnO 2= Zn(OH)2+2MnOOH 电极:负极由锌改锌粉(反应面积增大,放电电流增加);使用寿命提高 电解液:由中性变为碱性(离子导电性好)。 失e -,沿导线传递,有电流产生 溶 解 不断

可充电电池 正极(PbO 2) PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极(Pb ) Pb+SO 42--2e -=PbSO 4 铅蓄电池 总反应:PbO 2+Pb+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O 电解液:1.25g/cm 3~1.28g/cm 3的H 2SO 4 溶液 蓄电池 特点:电压稳定, 废弃电池污染环境 Ⅰ、镍——镉(Ni ——Cd )可充电电池; 其它 负极材料:Cd ;正极材料:涂有NiO 2,电解质:KOH 溶液 NiO 2+Cd+2H 2O Ni(OH)2+ Cd(OH)2 Ⅱ、银锌蓄电池 正极壳填充Ag 2O 和石墨,负极盖填充锌汞合金,电解质溶液KOH 。 反应式为: 2Ag+Zn(OH)2 ﹦ Zn+Ag 2O+H 2 锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl 2):8Li+3SOCl 2 = 6LiCl+Li 2SO 3+2S 负极: ;正极: 。 锂电池 用途:质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命, 广泛应用于军事和航空领域。 ①、燃料电池与普通电池的区别 不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时 燃 料 电极反应产物不断排出电池。 电 池 ②、原料:除氢气和氧气外,也可以是CH 4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。 ③、氢氧燃料电池: 总反应:O 2 +2H 2 =2H 2O 特点:转化率高,持续使用,无污染。 1.普通锌锰电池 干电池用锌制桶形外壳作负极,位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极,在石墨周围填充NH 4Cl 、ZnCl 2和淀粉作电解质溶液,还填充MnO 2的黑色粉末吸收正极放出的H 2,防止产生极化现象。电极总的反应式为:2NH 4Cl+Zn+2MnO 2=ZnCl 2+2NH 3↑+Mn 2O 3+H 2O 问题: ①通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变化判断它已经不能正常供电了? ②我们在使用干电池的过程中并没有发现有气体产生,请推测可能是干电池中的什么成分起了作用? 化学电 源 简 介 放电 充电 放电 放电` 充电 放电 ` 充电 放电 `

最新高考化学专题复习:电化学精品版

2020年高考化学专题复习:电化学精品版

高考化学专题复习:电化学 考点聚焦 1.理解原电池原理。熟记金属活动性顺序。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。 2.了解电解和电镀的基本原理及应用。 知识梳理 一、构成原电池的条件 1.要有活动性不同的两个电极(一种金属与另一种金属或石墨或不溶性的金属氧化物); 2.要有电解质溶液; 3.两电极浸入电解质溶液且用导线连接或直接接触。 二、金属的腐蚀 1.金属腐蚀的实质:金属原子失去电子被氧化而消耗的过程。2.金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 3.化学腐蚀实质:金属和非电解质或其它物质高考资源网相接触直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。其腐蚀过程没有电流产生。

4.电化学腐蚀实质:不纯金属或合金在电解质溶液中发生原电池反应。电化学腐蚀过程有电流产生。 5.腐蚀的常见类型 (1)析氢腐蚀在酸性条件下,正极发生2H++2e-=H2↑反应。 (2)吸氧腐蚀在极弱酸或中性条件下,正极发生 2H2O+O2+4e-=4OH-反应。 若负极金属不与电解质溶液发生直接的反应,则形成吸氧腐蚀的原电池反应。如生铁浸入食盐水中,会形成许多微小的原电池。 6.在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢可用下列原则判断:电解原理引起的腐蚀>原电池引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。 三、原电池、电解(镀)池电极名称的确定 1.确定原电池电极名称的方法 方法一:根据电极材料的性质确定。通常是 (1)对于金属——金属电极,活泼金属是负极,不活泼金属是正极;

(2)对于金属——非金属电极,金属是负极,非金属是正极,如干电池等; (3)对于金属——化合物电极,金属是负极,化合物是正极。 方法二:根据电极反应的本身确定。 失电子的反应→氧化反应→负极;得电子的反应→还原反应→正极。 2.确定电解(镀)池电极名称的方法 方法一:与外电源正极连接的一极是阳极、与负极连接的一极是阴极。 方法二:电极上发生氧化反应的是阳极,发生还原反应的是阴极。 四、分析电极反应及其产物 原电池:负极:M-ne-=M n+ 正极:(1)酸性溶液中2H++2e-=H2↑ (2)不活泼金属盐溶液M n++ne-=M (3)中性、弱酸性条件下2H2O+O2+4e-=4OH-电解(镀)池:

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《电化学基础专题复习》第二课时 教学设计 鹿泉一中冯文娟 教学目标: 1. 学生能熟练解决电化学工作原理相关问题。 2 .能够快速的写岀陌生的电极反应式。 3. 克服学生对陌生的电化学装置和电极反应式的恐惧心理。 教学过程: 环节一:近三年高考电化学考点剖析 1. 基本原理考察(如电极反应类型、得失电子情况、电子流向、溶液中阴阳离子的移动方向) 2. 质量变化、气体产生、颜色变化、pH 变化、离子交换膜等 3. 转移电子数、电极质量、产物的定量计算 4. 电极反应式的书写及判断 5. 电化学腐蚀与防护相关内容 A. ①区Cu 电极上产生气泡,Fe 电极附近滴加K? [Fe (CN )6]后出现蓝色,Fc 被腐蚀 本节课主要是解决上述考点中的1、2、4。 环节二:归纳电化学原理一类题目的解题步骤 展示例1 (2014?广东卷)某同学组装了图4所示的电化学 装置,电极I 为A1,其它均为Cu,贝lj () A. 电流方向:电极IV-A-电极I B. 电极I 发生还原反应 C. 电极II 逐渐溶解 D. 电极HI 的电极反应:Cu 2+ + 2e = Cu Al” SCU2? n i 1 Cu 2 * SOQ ? - son 从这道较为简单的高考题入手,归纳此类题目的解题思路 1 .判断装置是原电池还是电解池 2. 判断电极(正负极或阴阳极) 3. 解决与工作原理相关的问题 4. 解决与反应式相关的问题 并且总结电极的判断方法,并用这种方法处理习题中出错较多的问题。 5、(福建卷2015.T ) 11.某模拟“人工树叶”电化学实验装置如右图所示, 该装置能将出0和CO?转化为。2和燃料(C3HQ )。下列说法正确的 A. 该装置将化学能转化为光能和电能 B. 该装置工作时,H*从b 极区向a 极区迁移 D. a 电极的反应为:3C02+18H +-18e=C 3H 80+5H 20 Li|-x CoO 2+xLi + xe =LiCoO 2 9.某同学利用下图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。下列说法不合理的是 图4 F/ —~I --------------- ---- ? Fe 浸有憧和倉盘水的浪廉 浸方馆和"盐水的湛张

高考电化学历年真题汇编练习版

2009-2013年高考化学试题分类解析汇编:电化学基础 2009年高考化学试题 1.(09广东理科基础?25)钢铁生锈过程发生如下反应: ①2Fe +O 2+2H 2O =2Fe(OH)2; ②4Fe(OH)2+O 2+2H 2O =4Fe(OH)3; ③2Fe(OH)3=Fe 2O 3+3H 2O 。下列说法正确的是 A .反应①、②中电子转移数目相等 B .反应①中氧化剂是氧气和水 C .与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D .钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀 2.(09安徽卷?12)Cu 2O 是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取。Cu 2O 的电解池示意图如下,点解总反应:2Cu +H 2O Cu 2O +H 2O ↑。下列说法正确的是 A .石墨电极上产生氢气 B .铜电极发生还原反应 C .铜电极接直流电源的负极 D .当有0.1mol 电子转移时,有0.1molCu 2O 生成。 2.(09江苏卷?12)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是 A .该电池能够在高温下工作 B .电池的负极反应为: C 6H 12O 6+6H 2O -24e - =6CO 2↑+24H + C .放电过程中,+ H 从正极区向负极区迁移 D .在电池反应中,每消耗1mol 氧气,理论上能生成标准状况下CO 2气体22.4 6 L 3.(09浙江卷?12)市场上经常见到的标记为Li —ion 的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li + 的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为: Li +2Li 0.35NiO 2 2Li 0.85NiO 2 下列说法不正确的是 A .放电时,负极的电极反应式:Li ? e -=Li + B .充电时,Li 0.85NiO 2既发生氧化反应又发生还原反应 C .该电池不能用水溶液作为电解质 D .放电过程中Li + 向负极移动 4.(09广东理科基础?34)下列有关电池的说法不正确的是 A .手机上用的锂离子电池属于二次电池 B .铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C .甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D .锌锰干电池中,锌电极是负极 5.(09福建卷?11) 控制适合的条件,将反应2Fe 3+ +2I - 2Fe 2+ +I 2设计成如右图所示的原电池。下列判断不 正确的是 A .反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应 B .反应开始时,甲中石墨电极上Fe 3+ 被还原 C .电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态 D .电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl 2固定,乙中石墨电极为负极 6.(09广东化学?10)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu 2(OH)3Cl 覆盖在其表面。下列说法正确的是 A .锡青铜的熔点比纯铜高 B .在自然环境中,锡青铜中的锡对铜起保护作用 C .锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 放电 充电

高二化学《电化学基础》单元测试题

高二化学《电化学基础》单元测试题 注意:可能用到的相对原子质量: H C N O Cl Fe Cu Zn Ag 1 1 2 14 16 35.5 56 64 65 108 【测试题目】 第I卷(选择题,共48分) 一、选择题(本题包括12个小题,每小题4分,每题只有一个选项符合题意) 1、下列关于实验现象的描述不正确的是 A、把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡 B、用锌片做阳极,铁片做阴极,电解氯化锌溶液,铁片表面出现一层锌 C、把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁 D、把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,产生气泡速率加快 2、钢铁发生电化学腐蚀时,负极发生的反应是 A、2H++2e-=H2 B、2H2O+O2+4e-=4OH— C、Fe-2e-=Fe2+ D、4OH—-4e-=2H2O+O2 3、用惰性电极电解下列溶液时,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是 A、稀NaOH溶液 B、HCl溶液 C、酸性CuSO4溶液 D、酸性AgNO3溶液 4、在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应的是 A、原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应 B、原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应 C、原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应 D、原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应 5、随着人们生活质量不断提高,废电池必须进行集中处理的问题提到议事日程,其主要原因是 A、利用电池外壳的金属材料 B、防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C、不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品 D、回收其中石墨电极 6、如右图所示,关于此装置的叙述,正确的是 A、铜是阳极,铜片上有气泡产生 B、铜片质量逐渐减少 C、电流从锌片经导线流向铜片 D、氢离子在铜片表面被还原 7、以下现象与电化腐蚀无关的是 A、黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B、生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈

专题17电化学原理综合应用-三年高考(2015-2017)化学试题

1.【2017江苏卷】(12分)铝是应用广泛的金属。以铝土矿 (主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下: 注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。 (3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是___________。 (4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液,原理如图所示。阳极的电极反应式为_____________________,阴极产生的物质A的化学式为____________。 【答案】(3)石墨电极被阳极上产生的O2氧化(4)4CO32-+2H2O?4e?=4HCO3-+O2↑ H2 2.【2017天津卷】(14分)某混合物浆液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4,。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(见图2),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用。回答Ⅰ和Ⅱ中的问题。

Ⅱ.含铬元素溶液的分离和利用 (4)用惰性电极电解时,CrO42-能从浆液中分离出来的原因是__________,分离后含铬元素的粒子是_________;阴极室生成的物质为___________(写化学式)。 【答案】(4)在直流电场作用下,CrO42-通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液CrO42-和Cr2O72- NaOH和H2 3.【2016新课标1卷】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下: 回答下列问题: (3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是______。 【答案】(3)NaOH溶液;Na2CO3溶液;ClO2?(或NaClO2); 【解析】(3)食盐溶液中混有Mg2+和Ca2+,可利用过量NaOH溶液除去Mg2+,利用过量Na2CO3溶液除去Ca2+;向NaCl溶液中加入ClO2,进行电解,阳极发生反应2Cl--2e-=Cl2↑,反应产生Cl2,阴极发生反应产生NaClO2,可见“电解”中阴极反应的主要产物是NaClO2; 4.【2016北京卷】用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3-)已成为环境修复研究的热点之一。

电化学专题复习教案.doc

电化学专题复习 一、电化学基础知识 [规律总结]: 1、原电池、电解池、电镀池判定 (1)若无外接电源,可能是原电池,然后根据原电池的形成条件判定; (2)若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池,当阳极金属与电解质溶液中的金属离子相同则为电镀池; (3)若为无明显外接电源的串联电路,则应利用题中信息找出能发生自发氧化还原反应的装置为原电池。 2、可充电电池的判断放电时相当于原电池,负极发生氧化反应,正极发生还原反应;充电时相当于电解池,放电时的正极变为电解池的阳极,与外电源正极相连,负极变为阴极,与外电源负极相连。

二、原电池的分类及电极反应的书写 (一) [规律总结]: 1、原电池电极名称的判断方法 (1)根据电极材料的性质确定金属—金属电极,活泼金属是负极,不活泼金属是正极;金属—非金属电极,金属是负极,非金属是正极;金属—化合物电极,金属是负极,化合物是正极。 (2)根据电极反应的本身确定失电子的反应—氧化反应—负极;得电子的反应—还原反应—正极 2、原电池电极反应式书写关键 (1)明确电池的负极反应物是电极本身还是其他物质、反应产物及化合价的变化; (2)确定电池的正极反应物是电解质溶液中的离子,还是其他物质(如溶有或通入的氧气);(3)判断是否存在特定的条件(如介质中的微粒H+、OH-非放电物质参加反应),进而推断电解质溶液的酸碱性的变化; (4)总的反应式是否满足质量守衡、得失电子守衡、电荷守衡。 (二)中学化学常见原电池分为三大类。 1、仅有一电极材料参与反应 在这类原电池中,参与反应的电极失去电子、被氧化,是负极,一般为金属;不参与反应的另一电极为正极,正极周围的离子或分子(如:H+、Cu2+、O2、Cl2等)得电子、被还原。 例:教材上介绍的以Zn和Cu为电极材料,H2SO4溶液为电解质的原电池属于这一类。钢铁的电化腐蚀过程中形成的许多微小的原电池也属于这一类。 例:以铜和石墨为电极材料, ①硝酸银溶液为电解质的原电池负极反应式为:;正极电极反应式为:。 ②氯水为电解质融合组成的原电池,负极反应式为:;正极电极反应式为:。 2.两电极材料都参与反应 这一类电池的两电极材料分别由金属和金属的化合物组成。金属失去电子,被氧化,为负极。金属的化合物得电子,被还原,为正极。这一类电池一般可以充电。铅蓄电池、银锌钮扣电池都属于这类。

-高考真题电化学

2013-2017高考电化学真题 1.【2017 新课标 1 卷】支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐, 工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确 的是( ) A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 2.【2017新课标2卷】用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧 化膜,电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是 A.待加工铝质工件为阳极 B.可选用不锈钢网作为阴极 C.阴极的电极反应式为: Al3++ 3e- == Al D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 3.【2017 新课标 3 卷】全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极 a 常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:16Li+x S8=8Li2Sx (2≤x≤8)。下列说法错误的是( ) A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4 B.电池工作时,外电路中流过 0.02 mol 电子,负极材料减重 0.14 g C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性 D.电池充电时间越长,电池中 Li2S2的量越多 4.【2017海南10】一种电化学制备NH3的装置如图所 示,图中陶瓷在高温时可以传输H+.下列叙述错误的是( ) A.Pb电极b为阴极 B.阴极的反应式为:N2+6H++6e﹣=2NH3 C.H+由阳极向阴极迁移 D.陶瓷可以隔离N2和H2 5.【2017 北京11】(16分)某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下:向硝酸酸化的0.05mol?L﹣1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色. (1)检验产物 ①取少量黑色固体,洗涤后, (填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag. ②取上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有. (2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是(用离子方程式表示).针对两种观点继续实验: ①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测.同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下: 序号取样时间/min 现象 ⅰ 3 产生大量白色沉淀;溶液呈红色 ⅱ30 产生白色沉淀;较3min时量小;溶液红色较3min时加深 ⅲ120产生白色沉淀;较30min时量小;溶液红色较3 0min时变浅 (资料:Ag+与SCN﹣生成白色沉淀AgSCN)

高三化学一轮复习专题电化学基础

电化学基础 1.下列说法正确的是() A.氢氧燃料电池的能量转换形式之一为化学能转化为电能 B.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阴极均发生氧化反应 C.电解精炼铜过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加一定相等 D.催化剂通过降低化学反应的焓变加快化学反应速率 2.出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法不正确的是A.锡青铜的熔点比纯铜高 B.在自然环境中,锡青铜中的锡可对铜起保护作用 C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学反应过程 3.镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是:Ni(OH)2 + M NiOOH + MH 已知:6NiOOH + NH3 + H2O + OH-6Ni(OH)2 + NO2-。下列说法正确的是( ) A.NiMH 电池放电过程中,正极的电极反应式为:NiOOH + H2O + e-Ni(OH)2 + OH-B.充电过程中OH-离子从阳极向阴极迁移 C.充电过程中阴极的电极反应式:H2O + M + e-MH + OH-,H2O中的H被M还原D.NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液 4.把物质的量均为的CuCl2和H2SO4溶于水制成100mL的混合溶液,用石墨做电极电解,并收集两电极所产生的气体,一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同.则下列描述正确的是() A.电路中共转移个电子 B.阳极得到的气体中O2的物质的量为 C.阴极质量增加3.2g D.电解后剩余硫酸溶液的浓度为1 mol/L 5.如图,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中,下列分析正确的是 A.K1闭合,铁棒侧溶液会出现白色沉淀,而且沉淀最终变为红褐色

高考化学专题电化学

2011届高考化学专题:电化学 1、铜片和银片用导线连接后插入某氯化钠溶液中,铜片是() A、阴极 B、正极 C、阳极 D、负极 2、关于如右图所示装置的叙述中,正确的是() A、铜是阳极,铜片上有气泡产生 B、铜片质量逐渐减少 C、电流从锌片经导线流向铜片 D、氢离子在铜片表面被还原 3、锂电池是一代新型高能电池,它以质量轻、能量高而受到了普遍重视,目前已研制成功多种锂电池,某种锂电池的总反应为:Li+MnO2==LiMnO2,下列关于该锂的电池说法中,正确的是() A、Li是正极,电极反应为Li-e—== Li+ B、Li是负极,电极反应为Li-e—== Li+ C、Li是负极,电极反应为MnO2 + e— == MnO2- D、Li是负极,电极反应为Li-2e—== Li2+ 4、原电池的电极反应不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中不正确是() A、由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池,其负极反应式为:Al—3e—=Al3+ B、由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应式为:Mg—2e—=Mg2+ C、由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极反应式为:Fe—2e—=Fe2+ D、由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为:Cu—2e—=Cu2+ 5、人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池,它在放电时的电极反应为:Zn + 2OH––2e–=ZnO + H2O,Ag2O + H2O + 2e–=2Ag + 2OH–,下列叙述中,正确的是() A、Ag2O 是负极,并被氧化 B、电流由锌经外电路流向氧化银 C、工作时,负极区溶液pH减小,正极区pH增大 D、溶液中OH-向正极移动,K+、H+向负极移动 6、一个电池的总反应:Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该反应的原电池的正确组成是() A. B. C. D. 正极 Zn Cu Cu Ag 负极 Cu Zn Zn Cu 电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 AgNO3 7、用惰性电极实现电解,下列说法正确的是()

高中化学选修4电化学知识点总结(最新整理)

第四章电化学基础 一、原电池: 1、概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池。 2、组成条件:①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 3、电子流向:外电路:负极——导线—— 正极 内电路:盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应:以锌铜原电池为例: 负极:氧化反应: Zn-2e=Zn2+(较活泼金属) 正极:还原反应: 2H++2e=H2↑(较不活泼金属) 总反应式: Zn+2H+=Zn2++H2↑ 5、正、负极的判断: (1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。 (2)从电子的流动方向:负极流入正极 (3)从电流方向:正极流入负极 (4)根据电解质溶液内离子的移动方向:阳离子流向正极,阴离子流向负极 (5)根据实验现象:①溶解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极 二、化学电池 1、电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池 2、化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置 3、化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池 (一)一次电池 1、常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等 (二)二次电池 1、二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。 2、电极反应:铅蓄电池 放电:负极(铅): Pb-2e- =PbSO4↓ 正极(氧化铅): PbO2+4H++2e- =PbSO4↓+2H2O 充电:阴极: PbSO4+2H2O-2e- =PbO2+4H+ 阳极: PbSO4+2e- =Pb 两式可以写成一个可逆反应: PbO2+Pb+2H2SO4 ? 2PbSO4↓+2H2O 3、目前已开发出新型蓄电池:银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池 (三)燃料电池 1、燃料电池:是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池 2、电极反应:一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同,可根据燃烧反应写出总的电池反应,但不注明反应的条件。负极发生氧化反应,正极发生还原反应,不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例,铂为正、负极,介质分为酸性、碱性和中性。 ①当电解质溶液呈酸性时: 负极:2H2-4e- =4H+ 正极:O2+4e- +4H+ =2H2O

2020届高考化学第二轮复习 专题十二 电化学教学案

专题十二电化学 [考试大纲] 1.了解原电池和电解池的工作原理,了解常见化学电源的种类及其工作原理 2.掌握电解原理,了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业反应原理。 3.能写出电极反应和电池反应方程式。 4.了解金属腐蚀的类型及防护措施 [知识梳理] 一、原电池 1.原电池的构成条件:这是一种把化学能转化为电能的装置.从理论上说,任何一个自发的氧化还原反应 ......均可设计成原电池。 a.活性不同的两极:作负极的一般 ..是较活泼的金属材料,作正极的材料用一般导体即可 b.电解质溶液 c.闭合回路 d.反应能自发进行 注意:通常两种不同金属在电解质溶液中构成原电池时,较活泼的金属作负极,但也不是绝对的,严格地说,应以发生的电极反应来定.例如,Mg-Al合金放入稀盐酸中,Mg比Al易失去电子,Mg作负极;将Mg-Al合金放入烧碱溶液中,由于发生电极反应的是 Al,故Al作负极。 2.原电池的工作原理: ⑴电极反应(以铜-锌-稀硫酸原电池为例): 负极:_____________ ________ (___ ___反应) 正极:_____________ ________ (____ __反应) ⑵电子流向:从负极(Zn)流向正极(Cu) ⑶电流方向:从正极(Cu)流向负极(Zn) ⑷溶液中离子的移动方向:阳离子向移动,阴离子向移动。 3.金属的腐蚀: 金属的腐蚀分为两类: (1)化学腐蚀:金属或合金直接与周围介质发生反应而产生的腐蚀。 (2)电化学腐蚀:不纯的金属或合金因发生原电池反应而造成的腐蚀。 钢铁在潮湿空气中的腐蚀主要形式是。正极为钢铁中的,负极为,电解质溶液为溶有等气体的水膜。其腐蚀类型及其有关电极反应式、化学方程式分别是: a.吸氧腐蚀(发生于或的潮湿环境中) 负极:正极: b.析氢腐蚀(发生于的潮湿环境中)

高三化学电化学教案

专题7:电化学 班级_________ 姓名_________ 学号__________ [专题目标]: 1、复习、巩固电化学方面的有关知识和基本原理,掌握电化学一些相关规律; 2、熟练运用电化学的有关理论知识解决生活实际中的相关问题 [经典题型] 题型一:原电池原理在燃料电池中的运用 [例1]:有人设计出利用CH4和O2的反应,用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧,则下列说法正确的是() ①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole- ②负极上CH4失去电子,电极反应式CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O ③负极上是O2获得电子,电极反应式为 O2+2H2O+4e-=4OH- ④电池放电后,溶液PH不断升高 A.①② B.①③ C.①④ D.③④ [点拨]:本题是考查原电池原理在燃料电池中的具体应用,首先要判断出电池的正负极,其方法是确定在该电极上发生的是失电子还是得电子反应,若发生的是失电子反应是原电池的负极,反之是正极。CH4在铂电极上发生类似于CH4在O2燃烧反应,即CH4 →CO2严格讲生成的CO2还与KOH反应生成K2CO3,化合价升高,失去电子,是电池的负极,电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,1molCH4参加反应有8mole-发生转移,O2在正极上发生反应,获得电子,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。虽然正极产生OH-,负极消耗OH-,但从总反应CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O可看出是消耗KOH,所以电池放电时溶液的PH值不断下降,故①②正确,③④错误。 答案:A 点评:燃料电池在特定条件下发生的反应就是在一般原电池反应的式子上,加上该条件的影响而得到的最后结果。 [规律总结]: 1、原电池电极名称的判断方法 (1)根据电极材料的性质确定金属—金属电极,活泼金属是负极,不活泼金属是正极;金属—非金属电极,金属是负极,非金属是正极;金属—化合物电极,金属是负极,化合物是正极。 (2)根据电极反应的本身确定失电子的反应—氧化反应—负极;得电子的反应—还原反应—正极 2、原电池电极反应式书写关键 (1)明确电池的负极反应物是电极本身还是其他物质、反应产物及化合价的变化;(2)确定电池的正极反应物是电解质溶液中的离子,还是其他物质(如溶有或通入的氧气); (3)判断是否存在特定的条件(如介质中的微粒H+、OH-非放电物质参加反应),进而推断电解质溶液的酸碱性的变化; (4)总的反应式是否满足质量守衡、得失电子守衡、电荷守衡。 [巩固]:航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O,酸式电池中电解质是酸,其负极反应可表示为2H2-4e-=H2,则其正极反应式为_______________。碱式电池的电解质是碱,其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,则其负极反应可表示为

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