xx届高考化学第二轮专题考点复习教案_11

1 / 75 XX 届高考化学第二轮专题考点复习教案 本资料为 WoRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址 【命题规律】 电化学内容是高考试卷中的常客，对原电池和电解池的考查往往以选择题的形式考查两电极反应式的书写、两电极附近溶液性质的变化、电子的转移或电流方向的判断等。在第 卷中会以应用性和综合性进行命题，如与生产生活 (如金属的腐蚀和防护等 )相联系，与无机推断、实验及化学计算等学科内知识综合，尤其特别注意燃料电池和新型电池的正、负极材料分析和电极反应式的书写。题型新颖，但不偏不怪，只要注意基础知识的落实， 以及能力的训练便可以从容应对。 【知识网络】 【重点知识梳理】 一、原电池电极的判断以及电极方程式的书写 1.原电池正、负极的判断方法： (1)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。 (2)根据电流方向或电子流动方向判断。 电流由正极流向负极；电子由负极流向正极。 2 / 75 (3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断。 在原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向负极。 (4)根据原电池两极发生的变化来判断。 原电 池的负极失电子发生氧化反应，其正极得电子发生还原反应。 (5)电极增重或减轻。 工作后，电极质量增加，说明溶液中的阳离子在电极 (正极 )放电，电极活动性弱；反之，电极质量减小，说明电极金属溶解，电极为负极，活动性强。 (6)有气泡冒出。 电极上有气泡冒出，是因为发生了析出 H2 的电极反应，说明电极为正极，活动性弱。 2原电池电极反应式和总反应式的书写 (1)题目给定原电池的装置图，未给总反应式： 首先找出原电池的正、负极，即分别找出氧化剂和还原剂。 结合介质判断出还原产物和氧化产物。 写出电极反应式 (注意两极得失电子数相等 )，将两电极反应式相加可得总反应式。 (2)题目中给出原电池的总反应式： 分析原电池总反应式中各元素的化合价变化情况，找出氧化剂及其对应的还原产物，氧化剂发生的反应即为正极反3 / 75 应；找出还原剂及其对应的氧化产物，还原剂参加的反应即为负极反应。 当氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物由多种元素组成时，还应注意介质的反应。 若有一电极反应较难写出，可先写出较易写出的电极反应，然后再利用总反应式减去该电极反应即得到另一电极反应。 说明：在书写电极反应式时要注意哪些方 面？ 1两极得失电子数目相等； 2电极反应式常用 “ ” 不用 “” 表示； 3电极反应式中若有气体生成，需加 “” ；而弱电解质或难溶物均以分子式表示，其余以离子符号表示； 4写电极反应式时要保证电荷守恒、元素守恒，可在电极反应式一端根据需要添加 H或 oH或 H2o； 5两电极反应、电池总反应的三个方程式，若已知其中两个，可由方程式的加减得到第三个。 二原电池工作原理的应用 1依据原电池原理比较金属活动性强弱 (1)电子由负极流向正极，由活泼金属流向不活泼金属，而电流方向是由正极流向负 极，二者是相反的。 (2)在原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应；不活泼金属作正极，发生还原反应。 4 / 75 (3)原电池的正极通常具备特定的现象：有气体生成，或电极质量增加或不变等；负极通常不断溶解，质量减少。 2根据原电池原理，把各种氧化还原反应设计成电池 从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应，都可以设计成原电池。关键是选择合适的电解质溶液和两个电极。 (1)电解质溶液的选择 电解质是使负极放电的物质。因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应。或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应 (如空气 中的氧气 )。但如果两个半反应分别在两个容器中进行 (中间连接盐桥 )，则左右两个容器中的电解质溶液选择与电极材料相同的阳离子。如，在铜 锌 硫酸构成的原电池中，负极金属锌浸泡在含有 Zn2的电解质溶液中，而正极铜浸泡在含有 cu2的溶液中。 (2)电极材料的选择 电池的电极必须导电。电池中的负极必须能够与电解质溶液反应，容易失去电子，因此负极一般是活泼的金属材料。正极和负极之间只有产生电势差，电子才能定向移动，所以正极和负极不用同一种材料。一般情况下，两个电极的构成分为 4 种情况： 活泼性不同的两种金属。 例如，锌铜原电池中，锌作电池的负极，铜作电池的正极。 金属和非金属。例如，锌锰干电池中，锌片作电池的负极，5 / 75 石墨棒作电池的正极。 金属和化合物。例如，铅蓄电池中，铅板作电池的负极，二氧化铅作电池的正极。 惰性电极。例如，氢氧燃料电池中，两根电极均可用 Pt。 三、原电池正负极判断的方法 1由组成原电池的两极材料判断 较活泼的金属为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。 2根据电流方向或电子流向判断 外电路中，电流由正极流向负极，电子由负极流向正极。 3根据原电池电解质溶液中离 子的移动方向判断 在原电池电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。 4根据原电池中两极发生的反应判断 原电池中，负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应。若给出一个总方程式，则可根据化合价升降来判断。 5根据电极质量的变化判断 原电池工作后，某一电极质量增加，说明溶液中的阳离子在该电极上放电，该极为正极，活泼性较弱；反之，如果某一电极质量减轻，则该电极溶解，为负极，活泼性较强。 6根据电极上有气泡产生判断 原电池工作后，如果某一电极上有气体产生，通常是因为该电极发生了析出 H2 的反 应，说明该电极为正极，活泼性较6 / 75 弱。 7根据某电极 (X)附近 pH的变化判断 析氢或吸氧的电极反应发生后，均能使该电极附近电解质溶液的 pH 增大，因而原电池工作后， X 极附近的 pH 增大了，说明 X 极为正极，金属活动性较强。 四电池电极反应式的书写方法 书写电极反应式前，我们应首先明确电池的正负极、电极材料和电解质溶液的性质，对于二次电池还要注意放电或充电的方向。 (1)电极的判断 对于普通电池，我们通常比较两个电极的金属活动性，通常金属活动性强的电极为电池的负极，金属活动性弱的电极或非金属 (通常为石墨 )为电池的正极。 对于燃料电池，两个电极的材料通常相同，所以从电极材料上很难判断电池的正负极。判断电池正负极的方法，通常是利用电池总反应式，含化合价升高元素的反应物为电池的负极反应物，此电极为负极；含化合价降低元素的反应物通常为电池的正极反应物，此电极为电池的正极。 (2)电极反应书写步骤 例如，铅蓄电池其总反应式为： Pbo2(s) Pb(s) 2H2So4(aq)2PbSo4(s) 2H2o(l) 其电极反应式的书写步骤为：放电时，为原电池原理，总反7 / 75 应式中已指明放电方向从左向右的过程，即可逆符号 左边为反应物，右边为生成物。 由化合价的升降判断负、正极的反应物 负极： Pb 正极： Pbo2 主产物 负极： PbSo4 正极： PbSo4 由化合价升降确定电子得失的数目 负极： 2e 正极： 2e 电极反应关系式 负极： Pb 2e PbSo4 正极：Pbo2 2e PbSo4 考虑电解质溶液，再利用电荷守恒、质量守恒调整反应式 负极： Pb 2e So42- PbSo4 正极： Pbo2 2e 4H So42- PbSo4 2H2o 充电时，是 总反应式的逆向过程，氧化剂、还原剂都为 PbSo4 分析反应过程 阴极 (发生还原反应或与外电源负极相连 )反应过程： PbSo4 阳极 (发生氧化反应或与外电源正极相连 )反应过程： PbSo4 充电时电极反应 阴极： PbSo4 2e Pb So42- 阳极： PbSo4 2H2o 2e Pbo2 4H So42- 五电解质溶液的电解规律（惰性电极） 1.以惰性电极电解电解质溶液，分析电解反应的一般方法和步骤 8 / 75 (1)分析电解质溶液的组成，找出离子，并分为阴、阳两组。 (2)分别对阴、阳离子排出放 电顺序，写出两极上的电极反应式。 (3)合并两个电极反应式，得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。 2反应类型 (1)电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐 (如 NaoH、H2So4、 k2So4 等 )溶液的电解。如： 阴极： 4H 4e 2H2 ， 阳极： 4oH 4e 2H2o o2 ， 总反应： (2)自身分解型：无氧酸 (除 HF外 )、不活泼金属的无氧酸盐(除氟化物外，如 Hcl、 cucl2等 )溶液的电解。如： 阴极： cu2 2e cu， 阳极： 2cl 2e cl2 ， (3)放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐 (氟化物除外，如 Nacl、mgcl2等 )溶液的电解。如： 阴极： 2H 2e H2 ， 阳极： 2cl 2e cl2 ， (4)放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐 (如 cuSo4、 AgNo39 / 75 等 )溶液的电解。如： 阴极： 2cu2 4e 2cu， 阳极： 2H2o 4e o2 4H， 六原电池、电解池和电镀池的比较 原电池电解池电镀池 定义将化学能转化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他金属的装置 装置举例 形成条件 活动性不同的两个电极 (连接 )； 电解质溶液 (电极插入其中并与电极自发反应 )； 形成闭合回路直流电源； 两个电极接 两个电极插入电解质溶液； 形成闭合回路电源正极； 镀层金属接 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 )阳极：与电源正极相连的极； 阴极：与电源负极相连的极 (由外加电源决定 )阳极：镀层金属；阴极：镀件 (同电解池 ) 10 / 75 电极反应负极：氧化反应，金属失电子； 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，或电极金属失电子； 阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子阳极：金属电极失电子； 阴极：电镀液中阳离子得电子 电子流向负极 导线正极 电源负极 导线阴极 电源正极 导线阳极电源负极 导线阴极电源正极 导线阳极 反应原理举例负极： Zn 2e Zn2 正极： 2H 2e H2 总反应： Zn 2H Zn2 H2 阳极： 2cl 2e cl2 阴极： cu2 2e cu 总反应： cu2 2cl cu cl2 阳极： Zn 2e Zn2 阴极： Zn2 2e Zn 溶液中 Zn2浓度不变 主要应用金属的电化学腐蚀分析； 牺牲阳极的阴极保护法； 11 / 75 制造多种新的化学电源电解食盐水 (氯碱工业 )；电冶金 (冶炼 Na、 mg、 Al)；精炼铜镀层金属为铬、锌、镍、银等，使被保护的金属抗腐蚀能力增强，增加美观和表面硬度 实质使氧化还原反应中的电子通过导线定向转移，形成电流使电流通过电解质溶液，而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程 联系 (1)同一原电池的正、负极发生的电极反应得、失电子数相等。 (2)同一电解 池的阴极、阳极发生的电极反应中得、失电子数相等。 (3)串联电路中的各个电极反应得、失电子数相等。上述三种情况下，在写电极反 应式时，得、失电子数要相等，在计算电解产物的量时，应按得、失电子数相等计算 【考点突破】 考点一 原电池原理及应用 例 1 控制合适的条件，将反应 2Fe3 2I =2Fe2 I2设计成如下图所示的原电池。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 Fe3被还原 c电流计读数为零时，反应达到化学平 衡状态 12 / 75 D电流计读数为零后，在甲中溶入 Fecl2 固体，乙中石墨电极为负极 试回答： (1)乙池中若换为 Fe电极和 Fecl2溶液，则原电池是怎样工作的？ (2)电流计读数为零后，若在乙中溶入 kI固体，则原电池反应能继续发生吗？若向甲中加入固体 Fe呢？ 解析 反应开始后，乙中石墨电极上发生的反应为 2I2e =I2，为氧化反应， A 说法正确；甲中石墨电极上发生的反应为 2Fe3 2e =2Fe2， Fe3被还原， B 正确；电流计读数为零时，电极上得到和失去的电子数相等，反应达到化学平衡状态， c 正确；电流计读数为零 (反应达到化学平衡状态 )后，在甲中溶入 Fecl2 固体，则平衡向逆反应方向移动， I2被还原，乙中的石墨电极为正极， D 错误。 答案 D (1)原电池反应变为 2Fe3 Fe=3Fe2，乙中 Fe作负极，甲中石墨作正极，电极反应分别为 Fe 2e =Fe2、 Fe3 e =Fe2。 (2)乙中加入 I后，导致平衡正向移动，原电池按原方向继续进行；若向甲中加入固体 Fe，会消耗 Fe3，同时增大c(Fe2 )，导致平衡逆向移动，则乙中石墨电极作正极，电极反应为 I2 2e =2I。 13 / 75 【名师点拨】有关原电池问题的解题思路 解决原电池问题时，一般的思维程序是：根据电极材料的活泼性判断出正、负极 电极反应的类型 (氧化反应、还原反应 ) 变式探究 1 铜锌原电池 (如下图 )工作时，下列叙述正确的是( ) A正极反应为： Zn 2e =Zn2 B电池反应为： Zn cu2 =Zn2 cu c在外电路中，电子从正极流向负极 D盐桥中的 k移向 ZnSo4溶液 解析 铜锌原电池工作时，负极反应为： Zn 2e =Zn2，正极反应为： cu2 2e =cu，电池总反应为： Zncu2 =Zn2 cu，故 A 项错误， B 项正确。原电池工作时，电子从负极由外电路流向正极，由于左池阳离子增多、右池阳离子减少，为平衡电荷，则盐桥中的 k移向 cuSo4 溶液，而 cl则移向 ZnSo4溶液，故 c、 D 项错误。 答案： B 考点二电解原理及其应用 例 2cu2o是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的一制取 cu2o的电解池示意图如下，电解总反应为： 2cu H2o=14 / 75 通电 cu2o H2 。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当有电子转移时，有生成 解析 由总反应知失电子的为 cu，得电子的是 H2o 中的氢元素。因此 cu 极为电解池的阳极，接电源的正极，石墨为阴极，接电源的负极。当有电子转移时，应有生成。 答案： A 【规律总结】 1.电解时电极产物的判断 (1)阳极产物的判断 如果是活泼电极 (金属活动性顺序表 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 )，则要看溶液中阴离子的失电子能力，此时根据阴离子放电顺序 加以判断，常见阴离子放电顺序： S2 I Br cl oH 含氧酸根。 (2)阴极产物的判断 直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序与金属活动性顺序相反，其中 Ag Fe3 cu2 H。 15 / 75 2电解池的电极反应和总反应式的书写方法 第一步：先检查阳极电极材料和确定溶液中的离子种类；第二步：由放电顺序确定放电产物和电极反应；第三步：将电极反应相加得总反应式。 变式探究 2 下图为相互串联的甲乙两个电解池，请回答： (1)甲池若为用 电解原理精炼铜的装置， A 极是 _，材料是_，电极反应为 _； B 极是 _，材料是 _，主要电极反应为 _，电解质溶液为 _。 答案 (1)阴极 精铜 cu2 2e =cu 阳极 粗铜 cu 2e =cu2 cuSo4溶液 (2)Fe (3) (4)1mol/L 14 考点三 金属的腐蚀与防护 例 3 如图装置中， 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 Fe 2e =Fe2 D a 试管中发生了吸氧腐蚀， b 试管中发生了析氢腐蚀 16 / 75 解析 a、 b 试管中均发生铁的电化学腐蚀，在食盐水中的Fe发生吸氧腐蚀，正极为碳： 2H2o o2 4e =4oH，负极为铁： 2Fe 4e =2Fe2，由于吸收 o2， a 管中气压降低； b 管中的电解质溶液是酸性较强的 NH4cl 溶液，故发生析氢腐蚀，正极： 2H 2e =H2 ，负极： Fe 2e =Fe2，由于放出氢气， b 管中气压增大，故 U 型管中的红墨水应是左高右低， B 选项错误。 答案： B 【名师点拨】 1.金属腐蚀的本质 金属腐蚀的本质就是金属失电子被氧化。金属腐蚀有化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。若金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而引起腐蚀，则是化学腐蚀，此类腐蚀无电流产生；若合金或不纯金属接触到电解质溶液构成原电池，其中活泼金属作负极失去电子被腐蚀，称为电化学腐蚀，此类腐蚀伴随电流产生，且腐蚀速率比化学腐蚀快。电化学腐蚀又分为吸氧腐蚀和析氢 腐蚀，水膜酸性较强时发生析氢腐蚀，水膜酸性很弱或非酸性时发生吸氧腐蚀。 2判断金属腐蚀快慢的规律 (1)电解原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀 有防护腐蚀措施的腐蚀 (电解原理的防护 原电池原理的防护 )。 17 / 75 (2)对同一种金属来说，腐蚀的快慢： 强电解质溶液 弱电解质溶液 非电解质溶液。 (3)活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越快。 (4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。 变式探究 3 下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 ( ) 纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗 当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保 护作用 海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法 可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 A B c D 解析 纯银器表面在空气中易生成硫化物失去光泽；当镀锡铁制品镀层破损时，由于铁比锡活泼，形成原电池时，铁作原电池的负极，加快铁的腐蚀；锌比铁活泼，当在海轮外壳上连接锌块后，锌失电子而海轮外壳被保护；要采用电解原理保护金属，应将金属与电源的负 极相连，即作电解池的阴极。综合上述分析，可知 、 正确。 答案： c 【高考失分警示】 1只有氧化还原反应才有电子的得失，只有自发的氧化还原反应才可能被设计成原电池如 2Fe3 cu=2Fe218 / 75 cu，非自发氧化还原反应可能被设计成电解池如 cu2H2o=电解 cu(oH)2 H2 。 2无论什么样的电极材料、电解质溶液 (或熔融状态的电解质 )构成原电池，只要是原电池就永远遵守电极的规定：电子流出的电极是负极，电子流入的电极是正极。 3.在化学反应中，失去电子的反应 (电子流出的反应 )是氧 化反应，得到电子的反应 (电子流入的反应 )是还原反应，所以在原电池中，负极永远发生氧化反应，正极永远发生还原反应。 4.在电解池中分析阳极上的电极反应，应首先看阳极材料，因为活泼电极作阳极会先放电。 5.在原电池中两种金属电极的活动性是相对的，即相对活泼的金属作负极，而相对不活泼的金属作正极，在不同的电解质溶液中，它们活动性的相对强弱可能会改变。如 mg和 Al，在以稀硫酸为电解质溶液的原电池中， mg 比 Al 金属性强，所以 mg作负极， Al作正极；将电解质溶液换为 NaoH 溶液，由于 mg不能与 NaoH 溶液发生反应， 而 Al易与 NaoH 溶液发生反应，所以在 NaoH 溶液中 Al 比 mg 活泼， Al 作负极，而mg作正极。由此可见，在判断原电池的正负极时，不仅要比较两种金属的金属活动性，还要注意电解质溶液的性质。 【高考真题精解精析】 【 XX高考试题】 19 / 75 1（上海）用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是 A用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片 B用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片 c用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D用带火星的木条检验阳极产物 解析：用电解法提取氯化铜废液中的铜时，铜必需作阴极，阳极是铜或惰 性电极，阴极的反应式为： cu2+2e cu。 答案： B 2.（浙江）将 Nacl 溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区 (a) 已被腐蚀而变暗，在液滴外沿棕色铁锈环 (b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是 A液滴中的 cl 由 a 区向 b 区迁移 B液滴边缘是正极区，发生的电极反应为： o2 2H2o 4e 4oH c液滴下的 Fe 因发生还原反应而被腐蚀，生成的 Fe2由a 区向 b 区迁移，与 b 区的 oH 形成 Fe(oH)2，进一 步氧化、脱水形成铁锈 D若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加 Nacl溶液，则负极发生的电极反应为 cu 2e cu2 20 / 75 【答案】 B 【解析】本题考察电化学内容中金属吸氧腐蚀的原理的分析。液滴边缘 o2多，在 c 粒上发生正极反应 o2 2H2o 4e 4oH。液滴下的 Fe 发生负极反应， Fe 2e Fe2，为腐蚀区(a)。 A错误。 cl由 b 区向 a 区迁移。 B正确。 c错误。液滴下的 Fe因发生氧化反应而被腐蚀。 D错误。 cu更稳定，作正极，反应为 o2 2H2o 4e 4oH。 3.（大纲版）用石 墨作电极电解 cuSo4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的 5H2o 【解析】从电解反应入手 ,2cuSo4+2H2o2cu+2H2So4+o2,消耗了 cuSo4+H2o,复原则要生成它们，复原的反应是cuo+H2So4=cuSo4+H2o,故选 c 【答案】 c 4.（山东）以 kcl和 Zncl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是 A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程 B.因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量 与锌的析出量无确定关系 c.电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率 D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用 21 / 75 【答案】 c 【解析】 A 选项直接用导线连起来构成图（ 1）所示装置，是个原电池，是锌的吸氧腐蚀，而不是锌置换出铁或铁置换出锌，当接上电源时无论锌或铁做阳极，都不可能与原来的吸氧腐蚀构成可逆电池，更不是原来的充电过程，故 A 错误；B 选项电解的电量与电流强度和时间有关： Q=It,只要保持恒定电流，则据法拉第电解定律可知，通过的电量与析出的锌成正比，因而 B 选项错误；电解（电镀）时通常是阴、阳离子分别 同时在阳极和阴极放电，放电的速率与电流强度成正比，温度对离子的放电几乎无影响（若不是离子就另当别论了），故 c 正确； D 选项中镀锌铁我们也称之为白口铁，镀层破损后，构成原电池，锌做活泼做负极被腐蚀，铁受保护（与轮船底的牺牲阳极的阴极保护法一样），如果镀锡铁（马口铁）破损，则由于铁比锡活泼，则铁被腐蚀，故 D 选项表述错误。 5.（全国新课标）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为： Fe+Ni2o3+3H2o=Fe(oH)2+2Ni(oH)2 下列有关该电池的说法不正确的是 A.电池的电解液为碱性溶液，正极 为 Ni2o3、负极为 Fe B.电池放电时，负极反应为 Fe+2oH-2e-=Fe（ oH） 2 c.电池充电过程中，阴极附近溶液的 pH降低 D.电池充电时，阳极反应为 2Ni（ oH） 2+2oH-2e-=Ni2o3+3H2o 22 / 75 解析：由放电时的反应可以得出铁做还原剂失去电子， Ni2o3做氧化剂得到电子，因此选项 AB 均正确；充电可以看作是放电的逆过程，即阴极为原来的负极，所以电池放电时，负极反应为： Fe+2oH-2e-=Fe(oH)2，所以电池充电过程时阴极反应为 Fe(oH)2+2e-=Fe+2oH-，因此 电池充电过程中，阴极附近溶液的 pH 会升高， c 不正确；同理分析选项 D 正确。 答案： c 6.（江苏）下列说法正确的是 A.一定温度下，反应 mgcl2(1) mg(1) cl2(g)的 H 0S 0 B.水解反应 NH4 H2oNH3H2o H达到平衡后，升高温度平衡逆向移动 c.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应 D.对于反应 2H2o2 2H2o o2, 加入 mno2或升高温度都能加快 o2的生成速率 【答案】 AD 【解析】本题是化学反应与热效应、电化学等的简单综合 题，着力考查学生对熵变、焓变，水解反应、原电池电解池、化学反应速率的影响因素等方面的能力。 A.分解反应是吸热反应，熵变、焓变都大于零，内容来源于选修四化学方向的判断。 B.水解反应是吸热反应，温度越高越水解，有利于向水解方23 / 75 向移动。 c.铅蓄电池放电时的负极失电子，发生氧化反应。 D.升高温度和加入正催化剂一般都能加快反应速率。 7、（广东）某小组为研究电化学原理，设计如图 2 装置。下列叙述不正确的是 A、 a 和 b 不连接时，铁片上会有金属铜析出 B、 a和 b用导线连接时，铜片上发生的反应为： cu2 +2e-=cu c、无论 a 和 b 是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色 D、 a 和 b 分别连接直流电源正、负极，电压足够大时， cu2向铜电极移动 答案： D 解析：此题考查了电化学知识。分析图 2 所示的装置，由于金属铁的活泼性强于铜，当 a、 b 不连接时，金属铁置换溶液中的铜，铁片上析出铜， A 对； ab用导线连接时，形成原电池，铁片为负极，铜片为正极，铜片上发生反应： cu2+2e-=cu， B 对；根据上述两选项分析，溶液中的铜离子析出，铁片溶解生成亚铁离子，故溶液颜色从蓝色逐渐变成浅绿色， c 对； a 和 b 分 别连接直流电源正、负极，电压足够大时， cu2向铁电极移动， D 错。 8.（安徽）研究人员最近发现了一种 “ 水 ” 电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池24 / 75 总反应可表示为： 5mno2 2Ag 2Nacl=Na2mn5o10 2Agcl，下列 “ 水 ” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是： A.正极反应式： Ag cl e =Agcl B.每生成 1molNa2mn5o10 转移 2mol 电子 不断向 “ 水 ” 电池的负极移动 是还原产物 解析：由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物，即银 做负极，产物 Agcl 是氧化产物， A、 D 都不正确；在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应，所以阳离子向电池的正极移动， c 错误；化合物 Na2mn5o10中 mn元素的化合价是 +18/5 价，所以每生成 1molNa2mn5o10 转移电子的物质的量为（ 4 18/5） 5 2mol，因此选项 B 正确。 答案： B 9.（北京）结合下图判断，下列叙述正确的是 A 和 中正极均被保护 B. 和 中负极反应均是 Fe 2e Fe2 c. 和 中正极反应均是 o2 2H2o 4e 4oH D. 和 中分别加入 少量 k3Fe(cN)6 溶液，均有蓝色沉淀 解析：锌比铁活泼，装置 中锌作负极，方程式为 Zn 2e =Zn2。铁作正极，但溶液显中性，所以发生锌的吸氧腐蚀，正极反应是 o2 2H2o 4e 4oH；铁比铜活泼，装25 / 75 置 中铁作负极，负极反应为 Fe 2e Fe2。铜作正极，但溶液显酸性，所以正极是溶液中的氢离子得电子，方程式为 2H+2e =H2 。因为装置 中没有 Fe2生成，所以装置 中加入少量 k3Fe(cN)6 溶液时，没有蓝色沉淀产生。综上所叙，只有选项 A 是正确的。 答案： A 10.（福建）研究 人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LioH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是 A.水既是氧化剂又是溶剂 B.放电时正极上有氢气生成 c.放电时 oH-向正极移动 D.总反应为： 【答案】 c 【解析】根据题给信息锂水电池的反应方程式为： 2Li2H2o=2LioH H2 ， D 正确；在反应中氢元素化合价降低，因此 H2o 做氧化剂，同时又起到溶剂的作用， A 正确；放电时正极反应为： 2H2o+2e =2oH +H2,B 正确；正极周围聚集 大量 oH，因此溶液中的阳离子 Li+向正极移动；负极周围聚集大量 Li+，因此溶液中的阴离子 oH向负极移动， c错误。 11.（江苏） (12分 )Ag2o2是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在 koH加入适量 AgNo3溶液 ,生成 Ag2o26 / 75 沉淀，保持反应温度为 80，边搅拌边将一定量 k2S2o8 溶液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥 得 到 固 体 样 品 。 反 应 方 程 式 为 2AgNo3 4koH k2S2o8Ag2o2 2kNo3 k2So4 2H2o 回答下列问题： （ 1）上述制备过程中， 检验洗涤是否完全的方法是 。 (2)银锌碱性电池的电解质溶液为 koH 溶液，电池放电时正极的 Ag2o2转化为 Ag，负极的 Zn转化为 k2Zn(oH)4，写出该电池反应方程式：。 (3)准确称取上述制备的样品（设 Ag2o2 仅含和 Ag2o），在一定的条件下完全分解为 Ag和 o2，得到（标准状况下）。计算样品中 Ag2o2 的质量分数（计算结果精确到小数点后两位）。 【答案】 (1)取少许最后一次洗涤滤液，滴入 1 2滴 Ba(No3)2溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全（取少许最后一次洗涤滤液，滴入 1 2 滴酚酞 溶液，若溶液不显红色，表示已洗涤完全） (2)Ag2o2 2Zn 4koH 2H2o 2k2Zn(oH)4 2Ag (3)n(o2) 224mL/mL 11000mLL1 10 2mol 设样品中 Ag2o2的物质的量为 x,Ag2o 的物质的量量为 y 27 / 75 248gmol 1x 232gmol 1y x 1/2y 10 2mol x 10 3mol y 10 3mol w(Ag2o2) 【解析】本题 以银锌碱性电池正极活性物质 Ag2o2制备、制备过程检验洗洗涤是否完全的实验方法、电池反应、以及成分分析与相关计算为背景，试图引导学生关注化学与社会生活，考查学生用化学的思维方式来解决一些现实生活中的一些具体问题的能力。 12.（江苏） (14分 )氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 已知： cH4(g) H2o(g) co(g) 3H2(g)H mol 1 cH4(g) co2(g) 2co(g) 2H2(g)H mol 1 2H2S(g) 2H2(g) S2(g)H mol 1 (1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。 cH4(g)与 H2o(g)反应生成 co2(g)和 H2(g)的热化学方程式为。 (2)H2S 热分解制氢时，常向反应器中通入一定比例空气，使部分 H2S燃烧，其目的是 。燃烧生成的 So2与 H2S进一步反应，生成物在常温下均非28 / 75 气体，写出该反应的化学方程式：。 (3)H2o 的热分解也可得到 H2，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图 11所示。图中 A、 B 表示的物质依次是。 (4)电解尿素 co(NH2)2的碱性溶液制氢的装置示意图见图12（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。电解时，阳极的电极反应式为。 (5)mg2cu 是一种储氢合金。 350 时， mg2cu与 H2反应，生成 mgcu2和仅含一种金属元素的氢化物（其中氢的质量分数为）。 mg2cu与 H2反应的化学方程式为。 【答案】 (1)cH¬¬4(g) 2H2o(g) co¬2(g)4H2(g)H mol 1 (2)为 H2S热分解反应提供热量 2H2S So2 2H2o 3S(或 4H2S 2So2 4H2o 3S¬2) (3)H、 o（或氢原子、氧原子） (4)co(NH2)2 8oH 6e co32 N2 6H2o (5)2mg2cu 3H2mgcu2 3mgH2 【解析】本题以新能源为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式和电极反应方程式的书写、读图读表的综合题，是以化学知识具体运用的典型试题。 13、（广东）（ 15 分）由熔盐电解法获得粗铝含一定量的金29 / 75 属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于刚才镀铝，工艺流程如下： （注： Nacl熔点为 801 ； Alcl3在 181 升华） （ 1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为 和 （ 2）将 cl2 连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除 cl2外还含有；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在 （ 3）在用废碱液处理 A 的过程中，所发生反应的离子方程式为 （ 4）镀铝电解池中，金属铝为极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以 Alcl4 和 Al2cl7 形式存在，铝电极的主要电极反应式 为 （ 5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是 解析：此题综合考查元素化合物、化学实验、离子方程式和电化学知识。（ 1）石英砂的主要成分是二氧化硅，铝和氧化铁、石英砂反应的方程式分别为： 2Al+Fe2o3Al2o3+2Fe，4Al+3Sio22Al2o3+3Si；（ 2）粗铝中含一定量的金属钠和氢气，向坩埚中的粗铝熔体通入 cl2 时，氯气和氢气反应生成30 / 75 的氯化氢为气体，铝和氯气反应生成的氯化铝（ Alcl3 在181 升华为气体）其存在于气泡中；固态杂质中含钠和氯气反应生成的氯化钠；（ 3）尾气 的主要成分包括 cl2和 Hcl，其中气体 A用废碱液吸收的离子方程式为： 2oH cl2=cl clo H2o、 H+oH-=H2o；（ 4）镀铝电解池中，镀层金属作阳极，故金属铝为阳极，其得失电子时造成 Alcl4 和Al2cl7 相 互 转 化 ， 方 程 式 可 表 示 为 ：Al 3e +7Alcl4=4Al2cl7 ；（ 5）镀铝的钢材表面有致密的氧化铝薄膜，该薄膜隔绝钢材与空气中的 o2、 co2 和 H2o等接触，阻止电化学腐蚀和化学腐蚀发生。 答案：（ 1） 2Al+Fe2o3Al2o3+2Fe， 4Al+3Sio22Al2o3+3Si；（ 2） Hcl、 Alcl3， Nacl；（ 3） 2oH cl2=cl clo H2o， H+oH-=H2o；（ 4）阳， Al 3e +7Alcl4=4Al2cl7 ；（ 5）致密的氧化铝薄膜隔绝钢材与空气中的 o2、 co2 和 H2o等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生。 14.（北京）（ 14 分） 氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示： （ 1）溶液 A 的溶质是； （ 2）电解饱和食盐水的离子方程式是； （ 3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的 PH 在 2 3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用； 31 / 75 （ 4）电解所用的盐水需精制。去除有影响的 ca2、 mg2、NH4、 So42 c(So42 ) c(ca2 )。 精致流程如下（淡盐水和溶液 A 来电解池）： 盐泥 a 除泥沙外，还含有的物质是。 过程 中将 NH4+转化为 N2的离子方程式是 BaSo4 的溶解度比 Baco3的小，过程 中除去的离子有 经过程 处理，要求盐水中 c 中剩余 Na2So3 的含量小于5mg/L,若盐水 b 中 Naclo的含量是 /L，则处理 10m3 盐水 b，至多添加 10%Na2So3 溶液 kg（溶液体积变化忽略不计）。 解析 ：（ 1）电解时在电极的作用下，溶液中的阳离子向阴极作定向运动，阴离子向阳极作定向运动，所以电解饱和食盐水时 Na和 H向阴极运动并放电，但 H比 Na易得电子，所以 H首先放电，方程式为 2H 2e =H2 。由于 H是水电离出的，所以随着 H的不断放电，就破坏了阴极周围水的电离平衡， oH的浓度就逐渐增大，因此溶液 A 的溶质是 NaoH。由于 cl比 oH易失电子，所以在阳极上 cI首先放电，方程式为 2cl 2e =cl2 。因此电解饱和食盐水的离子方程式为 2cl 2H2o2oH H2 cl2 。 （ 2）见解析（ 1） （ 3）由于阳极上生成氯气，而氯气可溶于水，并发生下列反应 cl2 H2oHcl Hclo，根据平衡移动原理可知增大盐酸32 / 75 的浓度可使平衡向逆反应方向移动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的溢出。 （ 4）由于溶液中含有 mg2，所以用溶液 A（即 NaoH）调节溶液的 PH 时，会产生 mg(oH)2 沉淀，即盐泥 a 中还含有mg(oH)2；淡盐水中含有氯气，氯气具有强氧化性，可将 NH4+氧化为 N2，而氯气被还原成 cl，方程式为 2NH4 3cl2 8oH =8H2o 6cl N2 ；沉淀转化的实质就 是沉淀溶解平衡的移动，一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。由于 BaSo4的溶解度比 Baco3的小，所以加入 Baco3 后，溶液中的 So42就结合 Ba2+生成更难溶的 BaSo4沉淀，同时溶液中还存在 ca2+而 caco3也属于难溶性物质，因此还会生成 caco3 沉淀； Naclo 具有强氧化性，可将 Na2So3 氧化成 Na2So4，方程式为 Na2So3+NacloNa2So4+Nacl。 10m3 盐水 b 中含 Naclo 的物质的量为，由方程式可知消耗 Na2So3 的质量为 1mol126g/mol 126g。若设需要 10%Na2So3 溶液的质量为 X，则有，解得 x 1760g，即至多添加 10%Na2So3溶液。 答案：（ 1） NaoH （ 2） 2cl 2H2o2oH H2 cl2 （ 3）氯气与水反应： cl2 H2oHcl Hclo，增大 Hcl 的浓度可使平衡逆向移动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的溢出。 33 / 75 （ 4） mg(oH)2 2NH4 3cl2 8oH =8H2o 6cl N2 So42 、 ca2 15.（四川） (14分 ) 开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿 (FeS2)燃烧产生的 So2 通过下列碘循环工艺过程既能制 H2So4，又能制H2。 请回答下列问题： (1)已知 1gFeS2 完全燃烧放出热量， FeS2 燃烧反应的热化学方程式为 _。 (2)该循环工艺过程的总反应方程式为 _。 (3)用化学平衡移动的原理分析，在 HI分解反应中使用膜反应器分离出 H2的目的是 _。 (4)用吸收 H2 后的稀土储氢合金作为电池负极材料 (用 mH)表示 )， Nio(oH)作为电池正极材料， koH 溶液作为电解质溶液， 可制得高容量，长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为： Nio(oH)+mHNi(oH)2+m 电池放电时，负极的电极反应式为 _。 充电完成时， Ni(oH)2 全部转化为 Nio(oH)。若继续充电34 / 75 将在一个电极产生 o2， o2 扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为 _ 【解析】 (1)反应方程式： 4FeS2 11o2=2Fe2o3 8So2，标出各物质的聚集状态；在反应中 4molFeS2 的质量为m(FeS2)=4mol120gmol 1=480g ，放热Q=480g/g=3408kj ，对应的热化学方程式为： 4FeS2(s) 11o2(g)=2Fe2o3(s) 8So2(g)H= 3408kjmol 1。 (2)在反应器中发生反应： So2 I2 2H2o=2HI H2So4，在膜反应器中的反应为