【化学】2011年高考热点知识训练：12.电化学.doc

高考化学热点知识训练12电化学必备知识规律总结一、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腐蚀。 3.化学腐蚀实质：金属和非电解质或其它物质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。电化腐蚀过程有电流产生。5.腐蚀的常见类型 析氢腐蚀 在酸性条件下，负极发生M-n e-=Mn+，正极发生2 H+2 e-=H2反应。 吸氧腐蚀 在极弱酸或中性条件下，负极发生M-n e-=Mn+，正极发生2H2O+O2+4e-=4 OH-反应。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(一)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。 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。 (二)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。 方法三：阴离子移向的一极是阳极，阳离子移向的一极是阴极。四、分析电极反应及其产物原电池：负极：M-n e-=Mn+ 正极：(1)、酸性溶液中 2 H+ +2 e-=H2 （2）、不活泼金属盐溶液 Mn+n e- =M （3）、中性、弱酸性条件下 2 H2O +O2+4 e-=4 OH- 电解(镀)池：阳极：若阳极是由活性材料(除C、Pt、Au等以外的其它金属)做成，阳极反应是阳极金属失去电子而被氧化成阳离子； 若阳极是由C、Pt、Au等惰性材料做成，阳极反应则是电解液中阴离子在阳极失去电子被氧化。阴离子失去电子能力大小顺序为：I-Br- Cl- OH- 含氧酸根F-。阴极：阴极反应一般是溶液中的阳离子得电子的还原反应，阳离子得电子能力大小顺序为：Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+。必须注意的是，电镀时通过控制条件，Fe2+和Zn2+得电子的能力强于H+。 针对性练习1（2010全国卷1）右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个点极由有机光敏燃料（S）涂覆在纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：（激发态）下列关于该电池叙述错误的是：A电池工作时，是将太阳能转化为电能B电池工作时，离子在镀铂导电玻璃电极上放电C电池中镀铂导电玻璃为正极D电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度不会减少2（2010安徽卷）某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2O22H2O，下列有关说法正确的是A.电子通过外电路从b极流向a极B.b极上的电极反应式为：O22H2O4e4OHC.每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2D.H由a极通过固体酸电解质传递到b极3（2010福建卷）铅蓄电池的工作原理为： 研读 右图，下列判断不正确的是AK 闭合时，d电极反应式：B当电路中转移02mol电子时，I中消耗的为02 molCK闭合时，II中向c电极迁移DK闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极4（2010江苏卷）11右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。 下列说法正确的是 A该系统中只存在3种形式的能量转化 B装置Y中负极的电极反应式为： C装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生 D装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化5、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6、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Lie = Li+ B、Li是负极，电极反应为Lie= Li+C、Li是负极，电极反应为MnO2 + e = MnO2 D、Li是负极，电极反应为Li2e = Li2+7、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：Al3e =Al3+B、由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Mg2e=Mg2+C、由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Fe2e=Fe2+D、由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu2e=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 2eZnO + H2O，Ag2O + H2O + 2e2Ag + 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8、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 AgNO39、用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（ ） A、电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变B、电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶液pH减小C、电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2D、电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:110、 pH= a某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pHa，则该电解质可能是（ ）ANaOH BH2SO4 CAgNO3 DNa2SO411、某电解池内盛有硫酸铜溶液，插入两根电极，通电后欲达到下列要求：阳极质量不变；阴极质量增加；电解后溶液pH变小。则可选用的电极是（ ）A石墨做阴极和阳极 B铜做阳极，铁做阴极C铁做阳极，铜做阴极 D铜做作阳极，铂做阴极12、某一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NaCl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，设计了如图所示装置，则电源电极名称和消毒液的有效成分判断正确的是（ ）电源XY A.X为正极，Y为负极；HClOB. X为负极，Y为正极；NaClOC. X为阳极，Y为阴极；NaClOD. X为阴极，Y为阳极；HClO13、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（如图所示平面图），经过一段时间后，两个实验中，首先观察到溶液变红的区域是（ ）A、和附近 B、和附近C、和附近 D、和附近14、下图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是（）AB CD15右图中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极板处有无色无味气体放出， 符合这一情况的是( ) a极板b极板x电极Z溶液A石墨石墨负极氢氧化钠B铜石墨负极氯化铜C银铁正极硝酸银D锌石墨负极硫酸铜16用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L氧气（标准状况），从而可知M的相对原子质量为（ ） A、22.4ax/b B、5.6ax/b C、5.6bx/a D、2.5ax/b17、能够实现反应Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2的是（ ） A铜银合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀B铜片作原电池的负极，石墨作原电池的正极，氯化钠溶液作电解质溶液C、用铜片作阴极、石墨作阳极，电解饱和氯化钠溶液D、用铜片作阳极、石墨作阴极，电解饱和氯化钠溶液18、将粗铜精铜和硫酸铜溶液组成电解池，利用电解的方法可以将粗铜提纯。下列有关粗铜精炼的叙述中，正确的是（ ） A粗铜连接电源的负极，发生的电极反应为Cu2e=Cu2+B阳极发生还原反应C电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等D由于阳极上铜溶解的速率与阴极上铜沉积的速率相等，所以溶液中硫酸铜的浓度基本保持不变19、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，下列叙述不正确的是（ ）A、放电时负极反应为：Zn22OHZ(OH)2B、充电时阳极反应为：Fe(OH)33e5OHFeO424H2OC、放电时每转移3mol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向日面时背日面时光电转换器水电解系统氢氧储罐燃料电池系统20、右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以循环的B燃料电池系统产生的能量实际上来自太阳C水电解系统中的阳极反应：4OH4e2H2OO2D燃料电池放电时的负极反应：2H2O +2eH2+2OH21、下列关于实验现象的描述错误的是（ ）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、把锌片插入三氯化铁溶液中，在锌片表面可能出现一层铁D、把铁片放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化锌溶液，气泡放出速率加快(甲)(乙)(丙)(丁)22、如下图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向(乙)中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色。则以下说法正确的是（）A电源B极是正极B(甲)、(乙)装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量比为1232C欲用(丙)装置给铜镀银，G应该是Ag，电镀液选是AgNO3溶液D装置(丁)中X极附近红褐色变浅，说明氢氧化铁胶粒带负电荷23金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（已知，氧化性：Fe2+Ni2+Cu2+) ( )A、 阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2+2e-NiB、电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C、电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+D、电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt24、用Pt作电极，电解串联电路中分装在甲、乙两个烧杯中的200mL KCl溶液和 的溶液，当产生（标准状况）时停止电解，取出电极，将两杯溶液混合，混合液的pH为（设混合后总体积为500mL）A、1.4 B、5.6 C、7 D、12.6 25、用铁做阴极，石墨做阳极电解1LAgNO3溶液中，当电极上析出银的质量为是1.08g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），则电解液的pH将从6大约变为（ ） A.1 B.2 C.3 D.426、将质量分数为8.8%的NaOH溶液1L（密度为1.06gcm-3）用铂电极电解，当溶液中NaOH的质量分数改变了1.0%时停止电解，则此时溶液中应符合的关系是（ ）NaOH的质量分数阳极析出物的质量/g阴极析出物的质量/gA9.8%19152B9.8%15219C7.8%1.29.4D7.8%9.41.227如图所示装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的相接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液。 (1)片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈) （ ） A铁圈和银圈左右摇摆不定 B保持平衡状态不变 C铁圈向下倾斜 D银圈向下倾斜 (2)产生上述现象的原因是_。28.有甲、乙两位学生想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片与铝片作电极，但甲将电极放入6molL-1H2SO4溶液中，乙将电极放入6molL-1的NaOH溶液中，如图所示（1）写出甲池中正极的电极反应式：正极： 。（2）写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式：负极： 总反应的离子方程式为： （3）由此实验，可得到如下哪些正确结论？ （选填序号）。A.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质B.镁的金属性不一定比铝的金属性强C.该实验说明金属活动序表已过时，已没有实用价值D.该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析（4）上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动顺序表判断原电池中的正负极”这种做法 （可靠或不可靠）。如不可靠，请你提出另一个判断原电池正负极的可行的实验方案 （如可靠，此空可不填）。29（2010重庆卷）（14分）钒（V）及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域（1）V2O5是接触法制硫酸的催化剂 一定条件下，与空气反映t min后，和物质的量浓度分别为a mol/L和b mol/L, 则起始物质的量浓度为 mol/L ；生成的化学反应速率为 mol/(Lmin) 工业制硫酸，尾气用_吸收（2）全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如题29图所示当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为 充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由 色变为 色放电过程中氢离子的作用是 和 ；充电时若转移的电子数为3.011023个，左槽溶液中n(H+)的变化量为 30.（2010四川理综卷）碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。请回答下列问题：(1)碘是 (填颜色)固体物质，实验室常用 方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。(2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。电解时，阳极上发生反应的电极反应式为 ；阴极上观察到的实验现象是 。(3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I。请设计一个检验电解液中是否有I的实验方案，并按要求填写下表。要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。实