原电池和电解池.doc

2010-10-23赣南师范学院化学能与电能原电池教学案第一课时【资料卡片】热电厂生产的过程利用煤、石油、天然气等自然界蕴藏量极其丰富的化石燃料发电称为火力发电。燃料在锅炉中燃烧产生蒸汽，用蒸汽冲动汽轮机，再由汽轮机带动发电机发电。中国煤炭的44用来发电。中国煤炭特点是高硫、高灰分且难洗选煤的比重较大，从1980年到1996年，烟尘排放量基本持平，SO2排放量呈上升的趋势，氮氧化物排放总量得到一定的控制。火电厂冲灰水、灰渣排放量现已彻底解决。【归纳小结】1、火力发电的优点：我国煤炭资源丰富,廉价方便.电能清洁安全,又快捷方便.2、火力发电的缺点：排出大量的温室效应气体； 有废气可能导致酸雨；废料废水； 储量有限； 能量转换效率低。3、火力发电过程中的能量转化： 化学能热能机械能电能 可以设计一个装置使一个自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别发生。一、化学能直接转化为电能的原理与装置：【实验探究】探究 Cu-Zn原电池原理实验：实 验现 象Cu、Zn分别插入稀硫酸中 Cu、Zn同时插入稀硫酸中，但不接触 将Cu、Zn用导线连接起来在Cu、Zn导线之间接电流表将Cu、Zn导线互换再接电流表【实验结论】将Cu、Zn用导线连接起来同时插入稀硫酸中，Cu极上会产生气泡，电路中有电流通过。【归纳小结】原电池的定义：将化学能转化为电能的装置。 Cu-Zn原电池电极反应式的书写（以铜、锌和稀硫酸组成的原电池为例）： 负极(锌片)：Zn2e=Zn2（发生 反应） 正极(铜片)：2H2e=H2（发生 反应） 总的离子反应： 原电池原理：较活泼的金属 ，发生 反应， 从较活泼的金属通过外电路流向 。【实验探究】探究原电池构成条件实验一： 可以 可以 可以 不可以【归纳小结】形成条件一：活泼性不同的两个电极。实验二：可以 不可以【归纳小结】形成条件二：电极需插进电解质溶液中。实验三：可以不可以 【归纳小结】形成条件三：必须形成闭合回路。【学生实验】实验序号电极材料溶液现象1Zn-Zn稀硫酸2Cu-C3Zn-C4Fe-Zn5 Cu-Zn乙醇6CuZn1个西红柿72个西红柿【归纳总结】1、原电池构成的条件有一个自发进行的氧化还原反应；_ ；_ ；_ 。2、判断原电池正、负极的方法:由组成原电池的两极材料判断：一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。根据电流方向或电子流动方向判断：电流是由正极流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。根据原电池两极发生的变化来判断：根据原电池里电解质溶液中离子的定向流动方向判断：原电池里电解质溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；根据现象判断：溶解的一极为负极，增重或有气泡产生的一极为正极。二、发展中的化学电源1干电池负极（锌筒）：Zn 2e= Zn2+；正极（石墨）：正极：2NH4+2e=2NH3+H2电池的总反应式为：Zn +2NH4+= Zn2+ 2NH3+H2副反应：副反应：H2+2MnO2=Mn2O3+H2O 4NH3+Zn2+=Zn(NH3)42+2铅蓄电池负极：Pb-2e-+SO42=PbSO4正极：PbO2+2e-+4H+SO42-=PbSO4+2H2O蓄电池充电和放电的总化学方程式为：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 3碱性蓄电池银锌电池： 负极：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-银锌电池充电和放电的总化学方程式为：Zn+Ag2O+H2O 2Ag+Zn(OH)2镉镍电池：负极：Cd2OH-2e=Cd（OH）2正极：2NiO（OH）+2e+2H2O=2Ni（OH）2+2OH镉镍电池充电和放电的总化学方程式为：2NiO（OH）Cd2H2O2Ni（OH）2Cd（OH）24燃料电池（碱性）电极反应：负极：2H2+4OH2e=4H2O正极：O2+2H2O+2e=4OH电池的总反应为：2H2 + O2 = 2H2O又如：甲烷燃料电池;电解质溶液为氢氧化钾溶液：正极：2O2 + 8e-+ 4H2O =8OH-负极： CH4 + 10OH- -8e- =CO2- 3 + 7H2O总反应：CH4 + 2O2 + 2OH- = CO2- 3 + 3H2O三、金属腐蚀与防护：1.金属腐蚀：金属(或合金)跟周围接触到的气体(或液体)反应而腐蚀损耗的过程。本质：金属原子失电子而被氧化M ne- =Mn+(2) 分类：化学腐蚀：金属与其他物质 直接氧化反应 金属被氧化(不是电解质溶液) (无电流产生)电化腐蚀：不纯金属或合金 发生原电池反应 活泼金属被氧化 电解质溶液 （有电流产生）在钢铁表面形成无数微小原电池钢铁腐蚀：铁：负极 水膜(电解质溶液) 碳：正极分类析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强（弱酸）水膜酸性较弱或呈中性负极反应Fe 2e- = Fe2+2Fe 4e- = 2Fe2+正极反应2H+ + 2e- = H22H2O + O2 + 4e- = 4OH-总反应Fe + 2H+ = Fe2+ + H22Fe + 2H2O + O2 = 2Fe(OH)24Fe(OH)2 + 2H2O + O2= 4Fe(OH)3Fe2O3xH2O次要主要2.金属腐蚀的防护 金属腐蚀的原因：金属本身的组成和结构是锈蚀的根据；外界条件(如：温度、湿度、与金属接触的物质)是促使金属锈蚀的客观因素。 防护：改变金属内部组成结构，可以增强金属耐腐蚀的能力。如：不锈钢。 在金属表面覆盖一层保护层，以断绝金属与外界物质接触，达到耐腐蚀的效果。（油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜） 电化学保护法：牺牲阳极阴极保护法、外加电流阴极保护法。【一课一练】1碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛使用，锌-锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列说法错误的是 （ ）A电池工作时，锌失去电子 B反应时化学能转化为电能C电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g2、氢氧燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，它是以铂作电极，KOH溶液作电解液，总反应为：2H2 + O2 = 2H2O，正极反应为：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-下列叙述不正确的是 A、 H2通入负极区 B、O2通入正极区 C、负极反应为2H2 + 4OH- 4e- = 4H2O D、正极发生氧化反应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 + MnO2LiMnO2,下列说法正确的是 （ ）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- MnO2D. Li是负极，电极反应为Li 2e- Li2+4（06年广东高考题）某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为：Li+ +LiMn2O4= Li2Mn2O4。下列说法正确的是 （ ）A 放电时，LiMn2O4发生氧化反应B 放电时，正极的反应式为：Li+ LiMn2O4+e- = Li2Mn2O4C 充电时，LiMn2O4发生氧化反应 D、充电时，阳极的反应为：Li+e-= Li5废电池的污染引起人们的广泛重视，废电池中对环境形成污染的主要物质是 ( ) A锌 B汞 C石墨 D二氧化锰6一个原电池的总反应离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2+Cu，该反应的原电池组成正确的是 ( ) A B C D 正极 Zn Ag Cu Cu 负极 Cu Cu Zn Zn 电解质溶液 CuCl2 H2S04 CuSO4 FeCl27已知空气-锌电池的电极反应为： 锌片：Zn+20H-2e-=ZnO+H20 石墨：02+2H20+4e-=40H-根据此判断，锌片是 ( )。A负极，并被氧化 B负极，并被还原 C正极，并被氧化 D正极，并被还原8据报道，锌电池可能取代目前广泛应用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染。其电池反应为：2Zn+02=2ZnO，原料为锌粒、电解质和空气，则下列叙述正确的是 （ ） A锌为正极，空气进入负极反应 B负极反应为Zn-2e-=Zn2+C正极发生氧化反应 D电解液肯定不是强酸9、右图是氢氧燃料电池构造示意图。关于该电池说法不正确 （ ）A.a极是负极 B.正极的电极反应是：O2+2H2O+4e-=4OH- C.电子由b通过灯泡流向a D.氢氧燃料电池是环保电池D.将铁和锡连接后放入到海水中10、化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。（1）目前常用的镍（Ni）镉（Cd）电池，其电池总反应式可以表示为：已知Ni (OH)2和Cd (OH)2均难溶于水但能溶于酸，以下说法正确的是 （ ） 以上反应是可逆反应； 以上反应不是可逆反应； 充电时化学能转变为电能； 放电时化学能能转变为电A. B. C. D.（2）废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物，有资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为： 。（1）B；（2）Ni (OH)2和Cd (OH)2能溶于酸性溶液11、电工操作中规定，不能把铜线和铝线拧在一起连接线路，这是因为_。答案：在潮湿的空气中，铜与铝接触形成原电池，铝做负极，很快被腐蚀。12、请用用铜、银与硝酸银设计一个原电池，将装置图画在答卷对应的位置；回答下列问题：（1）此电池的负极是，正极的电极反应是。（2）该电池工作一段时间，将两个电极小心取出洗涤并晾干，经称量发现比原来增重了3.04 g，。请计算导线中共通过了mol电子。答案： 装置图略 （1）Cu 、Ag e Ag （2）0.04mol 13、航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池反应总式都表示为：2H2+O2=2H2O。酸式氢氧燃料电池的电解质是酸，其负极反应可表示为：2H2-4e=4H+，则其正极反应表示为： ； 碱式氢氧燃料电池的电解质是碱，其正极反应表示为： O2+2H2O+4e-=4OH-，则其负极反应式可表示为： 。答案：O2+4e-+4 H+= 2H2O ； 2H2-4e+4OH-= 4H2O14、现有如下两个反应：（A）NaOH + HCl = NaCl + H2O、（B）2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2 （1）根据两反应本质，判断能否设计成原电池 （2）如果不能，说明其原因 （3）如果可以，则写出正、负极材料及其电极反应式，电解质溶液名称 。答案：（1）（A）不能，（B）可以（各1分） （2）（A）的反应非氧化还原反应，没有电子转移 （3）负极：铜，Cu 2e- = Cu2+ 正极：碳棒，2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ 电解质溶液：氯化铁溶液15. （06年重庆高考题）铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：Pb+PbO2+4H+2SO2-42PbSO4+2H2O请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）:（1） 放电时：正极的电极反应式是_;电解液中H2SO4的浓度将变_;当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加_g。（2） 在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按题27图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成_、B电极上生成_,此时铅蓄电池的正负极的极性将_。答案：（1）PbO2 +2e-+4H+ +SO42- =PbSO4+2H2O 小 48 （2）Pb PbO2 对换四、电解及其应用1.电解的原理: 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。电解质在溶解或熔化状态下电离出自由离子，通电时，自由移动的离子定向移动，阳离子移向阴极，在阴极获得电子发生还原反应；阴离子移向阳极，在阳极失去电子发生氧化反应。电解质导电过程就是电解过程。法拉第(Faraday)定律: 通电于电解质溶液之后,在电极上(即两界面上)发生化学变化的物质的物质的量与通入的电量成正比;若将几个电解池串联,通入一定的电量后,在各个电解电容器池的电极上发生反应的物质其物质的量等同,析出物质质量与其摩尔质量成正比.用式子表示如下:Q=nzF, m=M其中F称为法拉第常数,它表示1mol质子的电荷(即1mol电子所带电量的绝对值)F=NAe=6.0221023mol-11.602210-19C =96484.6Cmol-196500 Cmol-12.电解反应离子放电顺序(不考虑浓度等其他因素) 放电：阳离子得电子而阴离子失电的过程。 上述顺序基本上与金属活动顺序一致，即越活泼的金属，其阳离子越难结合电子，但Fe3+氧化性较强，排在Cu2+之前。阴离子放电顺序(注明：若阳极材料是金属（除Pt、Au外），电极首先发生氧化反应而进入溶液。)3.电解池的应用（1）铜的电解精炼阳极（粗铜棒）：Cu2eCu2 阴极（精铜棒）：Cu22eCu 电解质溶液：含铜离子的可溶性电解质分析：因为粗铜中含有金、银、锌、铁、镍等杂质，电解时，比铜活泼的锌、铁、镍会在阳极放电形成阳离子进入溶液中，Zn2e = Zn2+ 、Fe2e = Fe2+ 、Ni2e =Ni2+，Fe2+、Zn2+、Ni2+不会在阴极析出，最终留存溶液中，所以电解质溶液的浓度、质量、pH均会改变。还原性比铜差的银、金等不能失去电子，它们以单质的形式沉积在电解槽溶液中，成为阳极泥。阳极泥可再用于提炼金、银等贵重金属。（2）电镀阳极（镀层金属）：Cu2eCu2 阴极（镀件）：Cu22eCu 电镀液：含镀层金属的电解质分析：因为由得失电子数目守恒可知，阳极放电形成的Cu2离子和阴极Cu2离子放电的量相等，所以电解质溶液的浓度、质量、pH均不会改变。（1）电镀是电解的应用。电镀是以镀层金属为阳极，待镀金属制品为阴极，含镀层金属离子为电镀液。（2）电镀过程的特点：牺牲阳极；电镀液的浓度（严格说是镀层金属离子的浓度）保持不变；在电镀的条件下，水电离产生的H+、OH一般不放电。【小结】原电池、电解池、电镀池的比较：（3）电解饱和食盐水氯碱工业氯碱工业所得的NaOH、Cl 2 、H2 都是重要的化工生产原料，进一步加工可得多种化工产品，涉及多种化工行业，如：有机合成、医药、农药、造纸、纺织等，与人们的生活息息相关。阳极：石墨或金属钛2Cl2eCl2阴极：铁网2H2eH2电解质溶液：饱和食盐水总方程式：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2分析：在饱和食盐水中接通直流电源后，溶液中带负电的OH和Cl向阳极移动，由于Cl比OH容易失去电子，在阳极被氧化成氯原子，氯原子结合成氯分子放出；溶液中带正电的Na+和H+向阴极移动，由于H+比Na+容易失去电子，在阴极被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子放出；在阴极上得到NaOH。（1）饱和食盐水的精制：原因：除去NaCl中的MCl2、Na2SO4等杂质，防止生成氢氧化镁沉淀影响溶液的导电性，防止氯化钠中混有硫酸钠影响烧碱的质量。 试剂加入的顺序：先加过量的BaCl2和过量的NaOH（顺序可换），再加入过量的Na2CO3，过滤，加盐酸调节pH为7。（2）隔膜的作用：防止氢气和氯气混合发生爆炸；防止氯气和氢氧化钠反应影响烧碱的质量。4、电解法冶炼活泼金属：（1）电解熔融的氯化钠制金属钠：2NaCl（熔融）2NaCl2（2）电解熔融的氯化镁制金属镁：MgCl2（熔融）MgCl2（3）电解熔融的氧化铝制金属铝：2Al2O3（熔融）4Al3O2分析：在金属活动顺序表中K、Ca、Na、Mg、Al等金属的还原性很强，这些金属都很容易失电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，只能用电解其化合物熔融状态方法来冶炼。注意：电解熔融NaCl和饱和NaCl溶液的区别；不能用MgO替代MgCl2的原因；不能用AlCl3替代Al2O3的原因。例1、下图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是（ ）a极板b极板x电极Z溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2A。例2、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为 3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH下列叙述不正确的是A、放电时负极反应为：Zn2e +2OH= Zn（OH）2B、充电时阳极反应为：Fe（OH）33e + 5 OH = FeO+ 4H2OC、放电时每转移3 mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化D、放电时正极附近溶液的碱性增强C。例3、下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是（ ） D。例4、某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（ ）A、a为正极，b为负极；NaClO和NaClB、a为负极，b为正极；NaClO和NaClC、a为阳极，b为阴极；HClO和NaClD、a为阴极，b为阳极；HClO和NaClB 例5、通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为+1价）溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n（硝酸银）n（硝酸亚汞）=21，则下列表述正确的是（ ）A、在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n（Ag）n（Hg）=21B、在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等C、硝酸亚汞的分子式为HgNO3 D、硝酸亚汞的分子式为Hg2（NO3）2D。例6、下图中电极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，只在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）AgNO3溶液的浓度（填增大、减小或不变。下同），AgNO3溶液的pH，H2SO4溶液的浓度，H2SO4溶液的pH。（5）若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的H2SO4溶液为多少g。答案：（1）正（2）Ag、2.16（3）21/21；（4）不变、不变、增大、减小；（5）45.18。【模拟试题】1、下列叙述中错误的是A、电解池的阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应；B、原电池跟电解池连接后，电子从电池负极流向电解池阳极；C、电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应；D、电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢气。2、国外最新研制的溴锌蓄电池的基本结构是用碳棒作两极，电解质是溴化锌溶液。现有四个电极反应：Zn2eZn2 Zn22eZn Br22e2Br 2Br2eBr2。那么充电时的阳极反应和放电时的负极反应分别是（ ）A、 B、 C、 D、3、用惰性电极电解下列各溶液，经一段时间后，溶液的浓度增大，而溶液pH值保持不变的是（ ） A、CuCl2溶液 B、NaCl溶液 C、H2SO4溶液 D、Na2SO4溶液4. 用惰性电极电解1L足量KCl的溶液，若通过n mol电子的电量，则溶液的pH与n的关系是（设电解前后溶液的体积不变） A、pH=nB、pH=lgnC、pH=14lgnD、pH=lgn+145、在盛有饱和Na2CO3溶液的烧杯中插入惰性电极进行电解，若温度始终不变，则通电一段时间后，下列说法中不正确的是（ ） A、溶液的pH值不变 B、溶液中Na2CO3的物质的量不变C、Na2CO3溶液的浓度不变，水解程度不变 D、溶液中水分子数与的比值将变小6、CuI是一种不溶于水的白色固体，它可以由反应：2Cu2+4I=2CuI+I2而得到。现以石墨为阴极，以Cu为阳极电解KI溶液，通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。电解开始不久，阴极区溶液呈红色，而阳极区溶液呈蓝色。对阳极区溶液呈蓝色的正确解释是（ ）A、2I2e=I2 碘遇淀粉变蓝 B、Cu2e=Cu2 Cu2 显蓝色 C、2Cu+4I4e=2CuI+I2 碘遇淀粉变蓝D、4OH 4e=2H2O+O2 O2将I氧化为I2，碘遇淀粉变蓝 7、若某装置中发生如下反应，Cu+2H+=Cu2+H2，关于该装置的有关说法正确的是（ ）A、该装置一定为原电池 B、该装置可能为电解池C、若为原电池，Cu为正极 D、电解质溶液可能是硝酸溶液8、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn（s）+2MnO2（s）+H2O（l）=Zn（OH）2（s）+Mn2O3（s）下列说法错误的是（ ）A、电池工作时，锌失去电子B、电池正极的电极反应式为：2MnO2（s）+H2O（1）+2e=Mn2O3（s）+2OH（aq）C、电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D、外电路中每通过O.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g9、某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3:1。用石墨作电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是（ ）A、阴极自始自终只析出H2 B、阳极先析出Cl2，后析出O2C、电解最后阶段为电解水 D、溶液pH不断增大，最后为7 10、在25时，将两个铂电极插入一定量的饱和Na2SO4溶液中进行电解，通电一段时间后在阳极逸出a摩气体，同时析出w克Na2SO410H2O晶体，若温度不变，此时剩余溶液的质量分数是（ ） A、100% B、100%C、100% D、100%11、我国首创的铝空气海水电池被称为“海洋电池”，是一种无污染的长效电池，以铁铂合金网（接触空气）和铝分别为电池的两极放入海水中即可供电，下列反应与该电池的工作原理有关的是（ ）Fe2e=Fe2 Al3e =A13 O22H2O4e =4OH 4Al3O26H2O=4Al（OH）3 2FeO22H2O=2Fe（OH）2A、B、 C、D、12、用惰性电极电解V毫升某二价金属的硫酸盐溶液，一段时间后，在阴极有m毫克金属析出，溶液的pH值由6.5变为2.0（电解前后溶液的的体积变化可以忽略不计）。析出的金属的原子量是（ ） A、100m/V B、200m/V C、2105m/V D、1105m/V13、镍镉可充电电池，电极材料是Cd和NiO（OH），电解质是KOH，电极反应是：Cd + 2OH2e= Cd（OH）2，2NiO（OH） + 2H2O + 2e = 2Ni（OH）2 + 2OH。下列说法不正确的是（ ）A、电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大；B、电池的总反应式是：Cd + 2NiO（OH） + 2H2O = Cd（OH）2 + 2Ni（OH）2 C、电池充电时，镉元素被还原 D、电池充电时，电池正极和电源的正极连接。14、近年来，加“碘”食盐较多使用了碘酸钾，KIO3在工业上可用电解法制取，以石墨和不锈钢为电极，以KI溶液（加少量K2CrO4）为电解液在一定条件下电解，反应方程式为KI+3H2OKIO3+3H2。下列有关说法正确的是（ ）A、电解时，石墨作阴极，不锈钢作阳极B、电解液调节至强酸性比较合适C、电解后得到KIO3产品的步骤有：过滤浓缩结晶灼烧D、电解中每转移0.6mol电子，理论上可得到21.4g无水KIO3晶体15、在蒸馏水中加入等物质量的Ag、Pb2、Na+、NO3、SO42、Cl，再用惰性电极电解该溶液，并收集两极气体产物，则所得到的氧化产物与还原产物的质量比最接近（ ）A、16207 B、10835.5 C、39.5108 D、8116、设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列叙述中正确的是（ ）A、lmolO2含有的电子数为17NA B、电解饱和食盐水时，阳极上生成22.4L气体时转移的电子数为2NAC、常温常压下，32g中所含的中子数为20NAD、工业上铜的电解精炼时电解池中每转移1mol电子时阳极上溶解的铜小于0.5 NA17、从H+、Na+、Cu2+、Ba2+、Cl、SO42离子中，选出恰当的离子组成一种电解质，将电解质溶液按下列要求进行电解（均是惰性电极）：（1）电解时电解质含量减小，水量不变，则所采用的电解质是 ；（2）电解时电解质的质量保持不变，水量减小，则所采用的电解质是 ；（3）电解时电解质和水的质量都发生变化，则所采用的电解质是 ；18、工业上处理含Cr2O72的酸性工业废水用以下方法：往工业废水中加入适量的NaCl，搅拌均匀；用Fe为电极进行电解，经过一段时间有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀产生；过滤回收沉淀，废水达到排放标准。试回答：（1）电解时的电极反应：阳极： 阴极： （2）写出Cr2O72转变成Cr3+的离子反应方程式： ；（3）电解过程中Cr（OH）3、Fe（OH）3沉淀是怎样产生的？ 。19、如图，E为沾有Na2SO4溶液的滤纸，并加入几滴酚酞。A，B分别为Pt片，压在滤纸两端，R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni制成的电极材料，它在碱溶液中可以视为惰性电极。G为电流计，K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO4溶液，K打开，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。（1）外电源的正、负极分别是R为_，S为_。（2）A附近溶液的现象是_，B附近发生的电极反应式为（3）滤纸上的紫色点向哪方移动_。（4）当C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间，C、D中气体逐渐减少，主要因为_，有关的反应式为_。20、氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：依照图示，完成下列填空： 在电解过程中，与电源正极相联的电极上所发生反应的化学方程式为_与电源负极相连的电极附近，溶液pH值_（选填：不变，升高或下降）。 工业食盐含Ca2 、Mg2等杂质，精制过程发生反应的离子方程式为_ 。如果粗盐中SO42 含量较高，必须添加钡试剂除去SO42，该钡试剂可以是_。A、Ba （OH）2 B、Ba （NO3 ）2 C、BaCl2 为有效除去Ca2 、Mg2 、 SO42，加入试剂的合理顺序为_（选填A、B、C，多填扣分）。A、先加NaOH，后加 Na2CO3，再加钡试剂B、先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3C、先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3 脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过_、冷却、_（填写操作名称）除去NaCl。 在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与 NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与 NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程式为_ 。【试题答案】1、B 2、A 3、D 4、D 5、B 6、A B 7、B D 8、D 9、D 10、C 11、A 12、B 13、A 14、D15、D 16、AD17、（1）HCl，CuCl2；（2）H2SO4，Na2SO4；（3）NaCl，BaCl2。18、（1）阴极：2H+2e=H2；阳极：Fe2e=Fe2+；（2）Cr2O726Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O；（3）随着电解过程的进行，溶液的酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强，最后就生成了Cr（OH）3、Fe（OH）3沉淀。19、（1） R：负极；S：正极 （2）A附近溶液变为红色， B附近发生的电极反应为：4OH4e = 2H2O + O2 。（3）因为B端是阳极，所以MnO4的离子向B端移动，而显示紫色。（4）氢气和氧气在碱的环境下发生的是电池反应，（类似燃烧电池），消耗了氢气和氧气。 电极反应为：（）2H2 + 4OH 4e = 4H2O （+）O2 + 2H2O + 4e = 4OH20、（1）2Cl2e=Cl2；升高（2）Ca2+ =CaCO3，Mg2+2OH=Mg（OH）2（3）A、C（4）B、C（5）蒸发，过滤（6）2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2+H2 Cl2+NaOH=NaCl+NaClO+H2O【励志故事】扛船赶路一个青年背着一个大包裹千里迢迢跑来找无际大师，他说：“大师，我是那样的孤独、痛苦和寂寞，长期的跋涉使我疲倦到极点；我的鞋子破了，荆棘割破双脚；手也受伤了，流血不止；嗓子因为长久的呼喊而喑哑为什么我还不能找到心中的阳光？”大师问：“你的大包裹里装的什么？”青年说：“它对我可重要了。里面是我每一次跌倒时的痛苦，每一次受伤后的哭泣，每一次孤寂时的烦恼靠着它，我才能走到您这儿来。”于是，无际大师带青年来到河边，他们坐船过了河。上岸后，大师说：“你扛了船赶路吧！”“什么，扛了船赶路？”青年很惊讶，“它那么沉，我扛得动吗？”“是的，孩子，你扛不动它。”大师微微一笑，说：“过河时，船是有用的。但过了河，我们就要放下船赶路。否则，它会变成我们的包袱。痛苦、孤独、寂寞、灾难、眼泪，这些对人生都是有用的，它能使生命得到升华，但须臾不忘，就成了人生的包袱。放下它吧！孩子，生命不能太负重。”青年放下包袱，继续赶路，他发觉自己的步子轻松而愉悦，比以前快得多。原来，生命是可以不必如此沉重的。参考答案一、选择题1.C 2.D 3.D 4.C 5.B 6.B 7.B 8.CD 9.C 10.C 11.D 12.A 13.A 14.BD 15.D 16.C二、综合题17(1) 阳极：Fe-2e=Fe2+，阴极：2H+2e=H2，加入食盐的目的是增大溶液的导电性。(2) Fe2+，Cr2O72-+6 Fe2+14H+=2 Cr3+6 Fe3+7H2O。(3)上述离子反应消耗H+和阴极H+放电生成氢气(4) Cr3+3 OH-=Cr(OH)3，Fe(OH)3。18（1）电子从Zn流向Ag2O，电流流向则相反；正极：Ag2O+2e+H2O=2Ag+2OH-,负极：Zn-2e+2 OH-= Zn(OH)2；增大（2）正极为NiO2， NiO2+2e+2H2O=Ni(OH)2+2OH-；Fe(OH)2+2e=Fe+2OH-；碱性（3）正极：3O2+12e+6H2O=12OH-，负极：4Al-12e=4Al3+。（4）正极：O2+2CO2+4e=2CO32-，总反应：2CO+O2=2CO2。（5）正极：2NiOOH+2e+ 2H2O = 2Ni(OH)2+2OH-,负极：H2-2e+2OH-=2H2O。19（1）Al-3e=Al3+2Al+3Ag2S+6H2O=2Al(OH)3+6Ag+3H2S20（1）正极反应式为：O24H+4e=2H2O；负极反应式为：2Zn4e=2Zn2+（2）工作电流：5.0105A（3）在Zn反应完毕之前要进行第二次手术更换Zn，反应完毕所需要的时间为t2.96108s9.386年。考虑实际情况，答案应取9.3年。（4）负极：2Li-2e=2Li+，不能，原因是：Li在常温时能跟水剧烈反应。21（1）负 阳（2）3.24（3）C（4）122（1）由右手定则判断金属杆的a为正极，故电解槽中D为负极，析出铜。电解（2）离子方程式：2Cu2+2H2O 2Cu+O2+4H+（3）感生电动势1V；电流I1A；通过电解槽的电量：Q5C；可析出的铜的物质的量为：n2.6105mol；其质量为：1.66103g。综合测试题一、选择题（每题4分，共64分）1钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是A.2H+2e = H2B.Fe2+2e = FeC.2H2O+O2+4e = 4OH-D.Fe3+e = Fe2+2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 C 锈质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈 D 银质奖牌久置后表面变暗 3A、B、C是三种金属,根据下列、两个实验,确定它们的还原性强弱顺序为将A与B浸在稀硫酸中用导线相连,A上有气泡逸出,B逐渐溶解电解物质的量浓度相同的A、C盐溶液时,阴极上先析出C(使用惰性电极)A.ABCB.BCAC.CABD.BAC4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，气泡放出速率加快5在外界提供相同电量的条件，Cu2+或Ag+分别按Cu2+2eCu或Ag+eAg在电极上放电，电极上析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为A1.62g B.6.48g C.3.24g D.12.96g6100 mL浓度为2 mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成的氢气的总量，可采用的方法是A加入适量的6 mol/L的盐酸 B加入数滴氯化铜溶液C加入适量蒸馏水 D加入适量的氯化钠溶液7用两支惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时（设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略），电极上析出银的质量大约是A27 mg B54 mg C108 mg D216 mg8氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是根据此反应式判断，下列叙述中正