（安徽专用）高考化学二轮复习 考前三级大排查 专题9 电化学基础.doc

专题九电化学基础说明：下列叙述中，正确的在括号内打“”，错误的在括号内打“”。1电化学反应可分两类：产生电流的反应即化学能转化为电能的原电池反应和借助电流而发生的反应即电能转化为化学能的电解池反应，这两类反应都是氧化还原反应。()2在“锌硫酸铜溶液铜”原电池中，zn为负极，该极上发生还原反应，电极反应式为zn2e=zn2；cu为正极，该极上发生氧化反应，电极反应式为cu2e=cu2。()3根据电流方向或电子流向可判断原电池的正负极：外电路中，电流由正极流向负极，电子由负极流向正极。()4根据电解质溶液中离子的移动方向可判断原电池的正负极：电解质溶液中，阳离子移向负极，阴离子移向正极。()5根据两极发生的反应类型可判断原电池的正负极：负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应。()6碱性锌锰电池是常见的一次电池(又称干电池)，负极是zn，正极是mno2，电解质溶液是koh溶液，其负极反应式：zn2oh2e=zn(oh)2。()7铅蓄电池是常见的二次电池，它由两组栅状极板交替排列而成，正极板上覆盖有pbo2，负极板上覆盖有pb ，电解质溶液是h2so4溶液。()8氢氧燃料电池在酸性电解质溶液中电极反应为：负极：2h24e=4h ，正极：o24h4e=2h2o。()9氢氧燃料电池在碱性电解质溶液中电极反应为：负极：2h24e4oh=4h2o ，正极：o22h2o4e=4oh。()10电解池的工作原理：电解池中与直流电源正极相连的是阳极，阳极发生氧化反应；与电源负极相连的是阴极，阴极发生还原反应。通电时，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，经过阴阳离子定向运动形成内电路，再从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源的正极。()11用惰性电极电解cucl2溶液时，阴极上逐渐覆盖了一层红色的cu，电极反应式为cu22e=cu；阳极上生成使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的气体即cl2，电极反应式为2cl2e=cl2。总离子方程式为cu22clcucl2。()12用惰性电极电解nacl溶液，阴极反应式为2h2e=h2，阳极反应式为2cl2e=cl2，总离子方程式为2cl2h2o2ohh2cl2，电解质溶液的复原方法是通入氯化氢气体。()13电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极，把镀层金属作阴极，用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。()14电解精炼铜时，用粗铜作阳极，用纯铜作阴极，用cuso4溶液作电解液。阳极反应式为cu2e=cu2，阴极反应式为cu22e=cu，不如cu活泼的ag、au等以阳极泥沉积下来可供提炼au、ag等贵金属。()15在潮湿的空气中，若钢铁表面形成了一层酸性较强的电解质溶液(水膜中溶解有co2、so2、h2s等气体)薄膜，构成了原电池，发生了析氢腐蚀。负极(fe)：fe2e=fe2，正极(c)：2h2e=h2，总反应：fe2h=fe2h2。()16在潮湿的空气中，若钢铁表面形成了一层中性或酸性很弱的电解质溶液，构成了原电池，发生了吸氧腐蚀。负极(fe): 2fe4e=2fe2，正极(c)：o22h2o4e=4oh总反应：2feo22h2o=2fe(oh)2。()17钢铁的电化学保护法包括牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。()自主核对1.2.(正确为：在“锌硫酸铜溶液铜”原电池中， zn为负极，该极上发生氧化反应，电极反应式为zn2e=zn2 ；cu为正极，该极上发生还原反应，电极反应式为cu22e=cu。)3.4.(正确为：根据电解质溶液中离子的移动方向可判断原电池的正负极：电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。)5.6.7.8.9.10.11.12.13.(正确为：电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极，把镀层金属作阳极，用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。)14.15.16.17.说明：下列问题的答案中有2个是错误的，请找出，说明错因并改正。1氧化还原反应的本质是反应物之间发生电子转移，通常氧化还原反应中有热量放出，并不能获得电流，如何使氧化还原反应的电子转移形成电流？答案把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，再以适当的方式连接起来即构成原电池，就可以获得电流。2原电池的构成条件有哪些？答案具有不同的电极，较活泼的金属作负极；较不活泼金属或非金属(石墨等)作正极，但本身不参加反应。具有电解质溶液。具有导线相连(或直接接触)组成闭合回路。负极与电解质溶液能自发地发生氧化还原反应。3在带有盐桥的“锌硫酸铜溶液铜”原电池中，盐桥的作用是什么？答案盐桥将锌半电池和铜半电池连通，使电子通过盐桥形成闭合回路。因此可用金属导线替代盐桥。4实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气时，向溶液中加入少量cuso4溶液为什么能加快反应速率？答案首先发生zn与cu2的反应，生成的cu覆盖在zn表面，因此zn稀h2so4cu构成很多微小原电池，使氧化反应和还原反应分开在不同区域进行，从而加快了反应速率。5燃料电池的原理是什么？与干电池或蓄电池有什么差别？答案(1)燃料电池是利用原电池的工作原理将燃料和氧化剂反应所放出的化学能直接转变为电能。燃料从负极通入，氧化剂从正极通入。两极的电极材料不参加反应，只是催化转化元件。(2)燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别在于反应物不是储存在电池内部，而是由外设装备提供燃料和氧化剂在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排除。6阴离子和阳离子的放电顺序如何？答案常见阴离子在阳极的放电顺序：s2ibrcloh含氧酸根离子；常见阳离子在阴极的放电顺序：fe2h(h浓度较大)cu2fe3hg2agpt2au3(和金属活泼性顺序大体相反)。7从能量转换、反应的自发性角度看，原电池与电解池有什么区别？答案原电池是将化学能转变为电能，电解池是将电能转变为化学能。原电池反应一定是能自发进行的氧化还原反应，电解池反应一定是不能够自发进行，需电解条件。8用惰性电极电解饱和食盐水(滴加酚酞)的实验中，哪一极区的溶液变红色？为什么？答案阴极区的溶液变红色。由于阴极：2h2e=h2，h被消耗，破坏了附近水的电离平衡，促进了水的电离，使得阴极区域oh离子浓度增大，呈碱性，酚酞试液变红。9钢铁牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法有什么区别？答案牺牲阳极的阴极保护法是利用原电池原理，通常在被保护的钢铁设备上装上若干镁合金或锌块，作原电池的负极(阳极)，让被保护的钢铁设备作原电池的正极(阴极)。而外加电流的阴极保护法是利用电解原理，把被保护的钢铁设备作为阴极，惰性电极作为辅助阳极，均存在于电解质溶液中，接上外加直流电源。题号错因改正(阅读分析，体验真题)1(2012山东28(5)利用反应2cuo22h2so4=2cuso42h2o可以制备cuso4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式如何书写？解析根据原电池反应原理知，cu作负极，负极的电极反应式为2cu4e=2cu2，则正极的电极反应式为o24h4e=2h2o。2(2012江苏5d)zn可用作锌锰干电池的负极材料，利用了zn的哪些性质？解析利用了zn的还原性和导电性。3(2012山东8d)电解nacl溶液得到22.4 lh2(标准状况)，理论上需要转移电子的数目是多少？解析根据反应2nacl2h2o2naohh2cl2，标准状况下，生成22.4 lh2需转移电子的数目是2na个。4(2012山东28(4)以cuso4溶液为电解质溶液进行粗铜(含al、zn、ag、pt、au等杂质)的电解精炼，能量转化形式怎样？粗铜应连接在电源哪一极？粗铜发生什么类型的反应？溶液中cu2向哪极移动？利用阳极泥可回收哪些金属？解析电能转化为化学能和热能。粗铜接电源正极，发生氧化反应。溶液中cu2向阴极移动。利用阳极泥可回收ag、pt、au等金属。5(2012福建24)电镀时，镀件与电源的哪一极连接？若用铜盐进行化学镀铜，应选用氧化剂还是还原剂与之反应？解析电镀池中，镀件与电源的负极相连，待镀金属与电源正极相连。要把铜从铜盐中置换出来，则加入还原剂。6(2012江苏10b)镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈，为什么？解析在潮湿的空气中易形成fecu原电池，铁比铜活泼，铁为负极，更易被氧化。答案题号错因改正3没有理解电解质溶液导电与金属导电的区别。盐桥中的盐溶液是电解质溶液(如kcl溶液)。在“锌硫酸铜溶液铜”原电池中，负极反应式为zn2e=zn2，故盐桥中的阴离子(如cl)移向负极，使负极区溶液保持电中性；正极反应式为cu22e=cu，故盐桥中的阳离子(如k)移向正极，使正极区溶液保持电中性。从而能使两个烧杯中的溶液连成一个通路。7没有准确理解电解池原理与其应用之间的关系。原电池是将化学能转变为电能，电解池是将电能转变为化学能。原电池反应一定是能自发进行的氧化还原反应，电解池反应一般不能够自发进行，需电解条件。说明：阅读思考16题及答案，并完成78题。1铁、铜和浓硝酸组成的原电池；镁、铝和naoh溶液组成的原电池。这两种原电池的正负极材料分别是什么？答案中铜作负极，铁作正极；中铝作负极，镁作正极。2如果用铜和硫酸铜溶液、银和硝酸银溶液、盐桥(装有kno3溶液)设计一个原电池，写出原电池的总离子方程式，盐桥中的k运动方向如何？答案cu2ag=cu22ag。盐桥中的k移向硝酸银溶液。3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。则负极反应式如何书写？当向外电路提供8 mol e时消耗o2的物质的量是多少？答案负极的电极反应式为ch410oh8e=co7h2o。当向外电路提供8 mol e时消耗2 mol o2。4如何检验用惰性电极电解饱和食盐水的三种生成物？答案阴极和阳极上均有气泡放出。用阴极上气体吹肥皂泡，肥皂泡飘起，点燃听到“噗”的一声，无色无味，证明是h2；收集阳极上产生的气体，呈黄绿色，有刺鼻气味，可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，证明为氯气；向两极区溶液中分别滴入酚酞试液，可观察到阴极区溶液变红色，证明有碱性物质生成。5从h、cu2、na、so、cl五种离子中恰当组成电解质，以碳棒为阳极，铁棒为阴极进行电解，使电解质和水的质量都减少，可采用的电解质是什么？答案nacl、cuso4。6用石墨作电极，分别电解含1 moll1溶质的溶液：稀盐酸、naoh溶液、na2so4溶液、nacl溶液、agno3溶液，各溶液的ph如何变化？答案稀盐酸、naoh溶液、nacl溶液的ph均增大；na2so4溶液的ph不变；agno3溶液的ph减小。7铅蓄电池的总反应式为：pb(s)pbo2(s)2h2so4(aq)2pbso4(s)2h2o(l)。铅蓄电池放电和充电时的电极反应各如何书写？_。答案(1)放电时，负极：pb(s)so(aq)2e=pbso4(s)；正极：pbo2(s)4h(aq)so(aq)2e=pbso4(s)2h2o(l)(2)充电时，阳极：pbso4(s)2h2o(l)2e=pbo2(s)4h(aq)so(aq)；阴极：pbso4(s)2e=pb(s)so(aq)8用两个串联的电解池分别以石墨电极电解足量cucl2溶液和agno3溶液，如果析出64 g铜，则析出银的质量是多少？_。答案根据串联电路中，各电极电子转移数目相同；生成64 g铜时转移2 mol电子，所以生成2 mol银即216 g(1)将氧化还原反应设计成电池的方法：首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应；根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正负极材料(负极就是失电子的物质，正极用比负极活泼性差的金属即可，也可以用石墨)及电解质溶液。按要求画出原电池组装图。在组装图中要标出正负极的符号、电极材料的名称、画出电解质溶液并标出其名称。(2)燃料电池的电极反应式和总反应化学方程式的书写步骤：写出燃烧反应正确的化学方程式；根据电解质溶液的酸碱性改写燃料电池总反应；写出正极的电极反应式(一般较简单)；由燃料电池总反应化学方程式减去正极的电极反应式得到负极的电极反应式。(3)根据直流电源提供的电量求产物的量(析出固体的质量、产生气体的体积等)常用电子守恒法和关系式法；求算电解后溶液的ph常用总离子方程式法等。(时间：30分钟满分：70分)小题满分练(包括7小题，每小题4分；每小题只有一个选项符合题意，共28分，限时10分钟)1有关原电池的下列说法中正确的是()。a在外电路中电子由正极流向负极b在原电池中，只有金属锌作为负极c原电池工作时，阳离子向正极方向移动d原电池工作时，阳离子向负极方向移动解析在原电池中，电子从负极流向正极；原电池中活泼的金属作负极，但不一定是zn；随着反应的进行，正极上发生还原反应，阳离子减少或阴离子增加，使正极区溶液保持电中性，所以电解质溶液中的阳离子向正极移动，而阴离子向负极移动。答案c2下列关于电解槽的叙述中不正确的是()。a与电源正极相连的是电解槽的阴极b与电源负极相连的是电解槽的阴极c在电解槽的阳极发生氧化反应d电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极解析电解池中与直流电源正极相连的是阳极，阳极发生氧化反应；与电源负极相连的是阴极，阴极发生还原反应。答案a3下列叙述错误的是()。a生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱b用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈c在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐溶液为电镀液d铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀解析生铁中含有能导电的碳，两者可以作为原电池的两极，加快铁的腐蚀，a正确；铁和锡作为原电池的两极，铁作负极易被腐蚀，b正确；电镀铜时，镀层金属作阳极，镀件作阴极，铜盐溶液为电镀液，c错误；锌铁形成原电池，锌被腐蚀，d正确。答案c4铅蓄电池充电时，pbso4()。a在阳极生成 b在阴极生成c在两个电极上生成 d在两个电极上除去解析铅蓄电池充电时是电解池，阳极：pbso4(s)2h2o(l)2e=pbo2(s)4h(aq)so(aq)；阴极：pbso4(s)2e=pb(s)so(aq)，两个电极均消耗pbso4。答案d5右图装置中发生反应的离子方程式为：zn2h=zn2 h2，下列说法错误的是()。aa、b不可能是同种材料的电极b该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸c该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸d该装置可看作是铜锌原电池，电解质溶液是稀硫酸解析若该装置为电解池，则a、b两电极的材料可以都为锌，a错误；在保证阳极为锌时，该电解池的电解质溶液可以是稀盐酸，b正确；在保证其中一电极的材料为锌，另一电极的材料的活泼性比锌弱的情况下，该原电池的电解质溶液为稀盐酸或稀硫酸都可以，c、d均正确。答案a6有a、b、c、d四种金属。将a与b用导线连接起来，浸入电解质溶液中，b不易腐蚀。将a、d分别投入等浓度的盐酸中，d比a反应剧烈。将铜浸入b的盐溶液里，无明显变化。 如果把铜浸入c的盐溶液里，有金属c析出。据此判断它们活动性由强到弱的顺序是()。adcab bdabc cdbac dbadc解析根据原电池的原理判断金属活动性，a与b用导线连接起来，浸入电解质溶液中，b不易腐蚀，说明活泼性ab；根据金属与酸的反应剧烈程度判断金属活动性，a、d分别投入等浓度的盐酸中，d比a反应剧烈说明活泼性da；根据活泼金属能把不活泼金属从其盐溶液中置换出来判断金属活泼性，将铜浸入b的盐溶液里，无明显变化；如果把铜浸入c的盐溶液里，有金属c析出，说明活泼性bc。综上所述，b正确。答案b7某溶液中含有两种溶质nacl和h2so4，它们的物质的量之比为31。用石墨做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阴极自始至终只有h2 b阳极先逸出cl2后逸出o2c电解最后阶段为电解水 d溶液ph不断增大，最后为7解析电解所分三个阶段可认为是(1)电解盐酸，(2)电解氯化钠溶液，(3)电解硫酸钠溶液。电解盐酸为分解型，电解氯化钠溶液生成碱，电解硫酸钠溶液为电解水型，所以最终溶液呈碱性。答案d大题争分练(包括3小题，共42分，限时20分钟)8(针对练，10分)依据氧化还原反应：2ag(aq)cu(s)=cu2(aq)2ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题：(1)电极x的材料是_；电解质溶液y是_。(2)银电极为电池的_极，发生的电极反应为_；x电极上发生的电极反应为_。(3)外电路中的电子流向为_。解析设计原电池应将氧化还原反应2ag(aq)cu(s)=cu2(aq)2ag(s)拆分为氧化反应和还原反应两个半反应(电极反应式)；根据原电池构成的条件确定原电池的正、负极材料和电解质溶液，铜作负极，ag作正极，agno3溶液作电解质溶液答案(1)铜(或cu)(1分)agno3溶液(1分)(2)正(2分)2ag2e=2ag(2分)cu2e=cu2(2分)(3)从负极(cu)流向正极(ag)(2分)9(针对练，13分)如图，x和y均为石墨电极。若电解液为500 ml含a溶质的某蓝色溶液，电解一段时间，观察到x电极表面有红色的固态物质生成，y电极有无色气体生成；溶液中原有溶质完全电解后，停止电解，取出x电极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6 g。(1)电解后溶液的ph为_；要使电解后溶液恢复到电解前的状态，需加入一定量的_(填加入物质的化学式)。(假设电解前后溶液的体积不变)(2)y电极产生气体的体积为_l。(3)请你推测原溶液中所含的酸根离子可能是_；并设计实验验证你的推测，写出实验的操作步骤、现象和结论：_。解析蓝色溶液中可能含有cu2，并且在电解过程中析出红色固体，进一步验证析出的是铜；y电极上析出无色气体，应该是o2，电解离子方程式：2cu22h2o2cuo24h。(1)根据电解离子方程式得：n(h)2n(cu2)20.05 mol，故溶液中c(h)0.1 moll1，溶液的ph1。要使溶液恢复到以前，可以加入cuo或cuco3。(2)根据电解离子方程式得：n(o2)n(cu)0.012 5 mol，在标准状况下的体积v(o2)22.4 lmol10.012 5 mol0.28 l。(3)溶液中必须存在的是含氧酸根离子，可以是so或no；然后利用实验进行检验。答案(1)1(4分)cuo或cuco3(仅答1种即可)(2分)(2)0.28(4分)(3)硫酸根离子取少量待测液于试管中，滴加盐酸无明显现象，继续加入氯化钡溶液若有白色沉