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2008年高考化学第二轮复习专题七：电化学复习专题 4月一、 高考考点1、 原电池、电解池；原电池原理、电解原理（电子移动方向，得失电子，电极反应，总方程式）。2、 应用电解原理判断酸、碱、盐的水溶液在电解前后的变化，以及电解质溶液恢复原态的方法。3、 有关电解产物的判断及计算。二、 考纲要求1、 理解原电池。初步了解化学电源。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐方法。2、 理解电解原理。了解精炼铜、电镀铜、氯碱工业等反应原理。三、经典题型题型一 判断电极名称、书写电极反应考点梳理一、原电池与电解池的比较装置原电池电解池举例及画装置图电子转移方向离子移动方向组成条件电极名称电极反应能量转化二、金属的电化学腐蚀与防护1、不纯的金属与电解质溶液接触，会发生原电池反应，作为负极的金属失去电子，被氧化而腐蚀，这种腐蚀叫电化学腐蚀2、 常见的一种电化学腐蚀为： 以钢铁为例书写电化腐蚀的电极反应方程式： 例1关于如图所示装置的叙述，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. 电子从锌片经导线流向铜片 D. 氢离子在铜片表面被还原例2.下图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是（） A.a为负极、b为正极 B.a为阳极、b为阴极C.电解过程中，d电极质量增加 D.电解过程中，氯离子浓度不变 例3科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为：A H22OH2H2O2e B O24H4e2H2OC H22H2e D O22H2O4e4OH课堂练习1、在原电池和电解池的电极上所发生的方应，同属氧化方应或还原反应的是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2、已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“+”，另一个接线柱旁标有“”。关于标有“+”的接线柱，下列说法中正确的是 A充电时作阳极，放电时作正极 B充电时作阳极，放电时作负极 C充电时作阴极，放电时作负极 D充电时作阴极，放电时作正极3、三氧化二镍（Ni2O3）可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是A 可用铁作阳极材料B 电解过程中阳极附近溶液的pH升高C 阳极反应方程式为：2Cl2eCl2D 1mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1mol电子。4.（2005江苏）一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法正确的是A. 在熔融电解质中，O2-由负极移向正极 B. 电池的总反应是：2C4H1013O2 8CO210H2OC. 通入空气的一极是正极，电极反应为：O24e-2O2-D. 通入丁烷的一极是正极，电极反应为：2C4H1026e-13O2-4CO25H2O5、(1997年全国，5)钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是( ) A.2H+2e=H2 B.Fe2+2e=FeC.2H2O+O2+4e=4OH D.Fe3+e=Fe2+6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）外电路中的电子是从 电极流 电极题型二 电解规律考点梳理一、离子的放电顺序阳极：以惰性材料作电极，阴离子：S2-I-Br-Cl-OH- 含氧酸根 以活性材料作电极，是电极本身放电阴极：阳离子：Ag+Fe3+Cu2+H+ Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+二、电解规律(用惰性电极电解时)、电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，实质上是电解水。如电解H2SO4、HNO3NaOH、Na2SO4等溶液时其电极反应式为： ；恢复溶液加入 、电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的无氧酸盐溶液时，实质上是电解质本身被电解。如电解盐酸、CuCl2溶液等时其电极反应式为： ；总方程式为： ；恢复溶液加入 。、电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都有一部分被电解，如电解CuSO4溶液、AgNO3溶等。以电解AgNO3溶液为例写电极反应式为： ；总方程式： ；恢复溶液加入： 。、电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。写电极反应式为： ；总方程式： ；恢复溶液加入： 。例4(2003江苏)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12D.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11例5用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，长时间通电后，向所得溶液中加入0.2molCu(OH)2，恰好恢复电解前的浓度和PH。则电解过程中转移的电子的物质的量为A.0.2mol B.0.4mol C.0.6mol D.0.8mol例6(1999年全国，24)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的相对原子质量是( )A. B. C. D.课堂练习1、(2004广东卷)pH=a的某电解质溶液中，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（ ）A.NaOH B.H2SO4C.AgNO3D.Na2SO42、(2002京皖)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）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）2，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（银）n（汞）B.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HgNO3D.硝酸亚汞的分子式为Hg2（NO3）23如右图所示，a、b是多孔石墨电极，某同学按图示装置进行如下 实验：断开K2，闭合K1一段时间，观察到两只玻璃管内都有气泡将电极包围，此时断开K1，闭合K2，观察到电流计A的指针有偏转。下列说法不正确的是A断开K2，闭合K1一段时间，溶液的pH要变大B断开K1，闭合K2时，b极上的电极反应式为： 2H2e= H2C断开K2，闭合K1时，a极上的电极反应式为：4OH4e= O2十2H2OD断开K1，闭合K2时，OH向b极移动4电解2L 4mol/L的NaCl溶液，当电路中通过0.02mol电子时，若不考虑由于电解而引起的溶液体积的变化，则溶液的pH为 （ ）A2 B7 C11 D125下图中X是直流电源。两槽中c、d、e为石墨棒，f是铜棒，e、f两电极的质量相等。接通电路后，发现d附近显红色。（1）电源上a为 极；Z槽中f为 极 连接Y、Z槽线路中，电流的方向d e（用“”和“”填空）（2）写出d极上反应的电极反应式 ； 写出Y槽中总反应化学方程式 ； 写出Z槽中e极上反应的电极反应式 ；（3）电解2min后，取出e、f，洗净、烘干、称量，质量差为1.28 g，在通电过程中，电路中通过的电子为 mol；若Y槽中溶液体积为500mL（电解后可视为不变），槽中电解反应的速率 v(OH)= 。题型三 电解原理的应用考点梳理一、电解原理的应用1、铜的电解精炼、粗铜所含的杂质：Zn、Fe、Ni、Ag、Au等、粗铜的精炼以粗铜为阳极，以纯铜为阴极， 以CuSO4溶液为电解液进行电解阳极： 阴极： 2、电镀、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。、电镀池形成条件、 作阴极；、 作阳极；、含 的盐溶液作电解液、电镀的特点 保持不变3、氯碱工业：工业上用电解饱和食盐水溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以他们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。、原理：阳极： ；阴极： ；总方程式： 。、粗盐精制：粗盐中含泥沙、Fe3+、Mg2+、Ca2+、SO42-，除去杂质加入试剂顺序及操作是： 。、设备： ；阳极： ；阴极： 。例题7(2000山西)下列关于电解法精炼粗铜的叙述中不正确的是（） A.粗铜板作阳极 B.电解时，阳极发生氧化反应，而阴极发生的反应为：Cu2+2e=CuC.粗铜中所含Ni、Fe、Zn等金属杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥D.电解铜的纯度可达99.95%-99.98%例8(1998年全国，10)下列关于铜电极的叙述正确的是( )A.铜锌原电池中铜是正极 B.用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极 C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极 D.电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极课堂练习1某氯碱厂不慎有大量氯气逸出周围空间，此时，可以用浸有某种物质的一定浓度的水溶液的毛巾捂住鼻子。最适宜采用的物质是( )ANaOH BNaCl C KBr DNa2CO32以铁为阳极、铜为阴极，对足量的NaOH溶液进行电解，一段时间后得到2molFe(OH)3沉淀，此时消耗水的物质的量共为( )A2mol B3mol C4mol D5mol3(2004全国)电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则电解池中X极上的电极反应式为 。在X极附近观察到的现象是 。电极上的电极反应式为_，检验该电极反应产物的方法是_。（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则X电极的材料是_，电极反应式为 。Y电极的材料是_，电极反应式为 。（说明：杂质发生的电极反应不必写出）4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)2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)Cr2O72转变成Cr3+的离子反应方程式：_ 。(3)电解过程Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀是怎样产生的? (4)能否用Cu电极来代替Fe电极?_(填“能”或“不能”)，简述理由。 电化学专题训练 4月1(2007年高考)钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe2H2OO2 = 2Fe24OH。以下说法正确的是( )(A)负极发生的反应为：Fe2e = Fe2(B)正极发生的反应为：2H2OO22e = 4OH(C)原电池是将电能转变为化学能的装置(D)钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀2(2007年高考广东)为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是( )(A)将青铜器放在银质托盘上 (B)将青铜器保存在干燥的环境中(C)将青铜器保存在潮湿的空气中 (D)在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜3(2007年高考海南化学卷，电解)目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是( )(A)硬水的软化 (B)电解饱和食盐水制备NaOH(C)电渗析淡化海水 (D)海水中提取金属Mg4(2007全国)以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，则阴极上析出Cu的质量为( )(A)0.64 g (B)1.28 g (C)2.56 g (D)5.12 g5(2007全国)在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是( )(A)正极附近的SO42 离子浓度逐渐增大 (B)电子通过导线由铜片流向锌片(C)正极有O2逸出 (D)铜片上有H2逸出6(2007年高考江苏)某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是( )稀H2SO4Cu石墨(A)电解过程中，铜电极上有H2产生(B)电解初期，主反应方程式为：CuH2SO4CuSO4H2(C)电解一定时间后，石墨电极上有铜析出(D)整个电解过程中，H的浓度不断增大7(2007年高考上海)某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是( )铂片 滤纸 铅笔祝你成功ab直流电源(A)铅笔端作阳极，发生还原反应 (B)铂片端作阴极，发生氧化反应(C)铅笔端有少量的氯气产生 (D)a点是负极，b点是正极8(2007年高考理综天津卷，6分，原电池)天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴(LiCoO2)，充电时LiCoO2中Li被氧化，Li迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C6)中，以LiC6表示。电池反应为LiCoO2C6CoO2LiC6，下列说法正确的是( )(A)充电时，电池的负极反应为LiC6e = LiC6(B)放电时，电池的正极反应为CoO2Lie = LiCoO2(C)羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质(D)锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低9(2007年高考理综重庆卷，电解)如图所示，下列叙述正确的是( )ZnSO4溶液隔膜(只允许SO42 通过)CuSO4溶液滤纸(滴加了Na2SO4、酚酞溶液)表面皿YZnCu铜丝X(A)Y为阴极，发生还原反应(B)X为正极，发生氧化反应(C)Y与滤纸接触处有氧气生成(D)X与滤纸接触处变红10.(1998年上海，10)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.铁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11.若某电能与化学能的转化装置(电解池或原电池)中发生反应的总反应离子方程式是： Cu+2H+Cu2+H2，则关于该装置的有关说法正确的是 ( )A该装置可能是原电池，也可能是电解池 B该装置只能是原电池，且电解质溶液为硝酸C该装置只能是电解池，电解质溶液不可能是盐酸 D该装置只能是电解池，且金属铜为该电解池的阳极12.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中，其电极产物可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是 （ ） A阴极自始至终只析出H2 B阳极先析出Cl2，后析出O2 C电解最后阶段为电解水 D溶液pH不断增大，最后为713.(2006天津) 我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3， 下列说法不正确的是 A.正极反应式为：O2+2H2O+4e=4OH B.电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极 C.以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积 D.该电池通常只需更换铝板就可继续使用14.用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得溶液加入02mol CuO，恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移电子的物质的量为 ( ) A0.1mol B0.2mol C0.3mo1 D0.4mol15用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液时，通电一段时间后，向所得的溶液中加入01mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和pH (不考虑二氧化碳的溶解)。则电解过程中转移的电子的物质的量为 A04mol B05mol C06mol D08mol16.CuI是一种不溶于水的白色固体，它可以由反应：2Cu2+4I2CuI+I2而得到。现以石墨为阴极，以Cu为阳极电解