11电化原理.doc

高分对策电化学原理及其应用一以铜锌原电池为例，理解原电池的化学原理。1原电池的本质是将化学能转化为电能。其中：负极是电子流出的极，通常是相对活泼的金属，一般是电极本身失去电子发生氧化反应；正极是电子流入的极，通常是相对不活泼的金属或非金属导体，电极上发生得电子的还原反应（即“负极氧化、正极还原”）；电子流向：负极正极，与电流方向相反。2形成原电池的条件：两种不同的金属（或一种为能导电的非金属）以导线连接（或直接接触），插入电解质溶液里，形成闭合回路。二以电解饱和食盐水和氯化铜溶液为例，理解电解原理及其应用。1使电流通过电解质溶液而在阳、阴两极引起氧化还原反应的过程叫电解。2注意区别电解池与原电池（如下表）。装置原电池电解池形成条件有两种不同的金属（或一种是能导电的非金属或化合物）相连；有电解质溶液（并构成回路）有外接电源（并构成回路）两个电极（惰性或非惰性）有电解质（水溶液或熔融）电极名称由电极本身决定：正极：电子流入极负极：电子流出极（较活泼金属）由外接电源决定：阳极：接电源正极阴极：接电源负极电极反应正极：还原反应负极：氧化反应（一般是电极本身）阳极：氧化反应（易失e的优先）阴极：还原反应（易得e的优先）电子流向负极（外电路）正极阳极电源正极；电源负极阴极电流方向正极（外电路）负极阳极电源正极；电源负极阴极能量转化化学能电能电能化学能应用化学电源；防电化腐蚀；制H2。电解CuCl2溶液；氯碱工业。3记住两个电解反应及其实验现象： 电解CuCl2溶液：CuCl2电解 CuCl2（在阴极析出紫红色固体，在阳极放出的气体能使淀粉KI变蓝色）； 电解饱和食盐水：2NaCl2H2O电解 2NaOHH2Cl2（采用碳棒作阳极、铁丝网作阴极；在阳极得到Cl2，在阴极得到H2；在阴极附近得到NaOH溶液，滴加酚酞变红色）。三能将电子转移守恒法应用于有关电化学的简单计算。电化学计算包括原电池和电解池的两极产物的计算、溶液pH变化的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、根据电量求产物的量或根据产物的量求电量等计算，不论哪类计算，均可选用下列三种方法：1电子转移守恒法：用于串联电路、阴阳（或正负）两极产物、相同电量等类型的计算。2反应式法：根据原电池或电解池总反应式列比例式计算。3关系式法：根据电子转移（或电量）守恒关系建立已知量与未知量之间的关系式求解。四了解金属的腐蚀及防护。1金属腐蚀的本质：是金属或合金被氧化而损耗的过程。2金属腐蚀的种类： 化学腐蚀：直接被氧化剂氧化，无电流产生； 电化腐蚀：形成原电池，相对活泼的金属被氧化，有电流产生。钢铁的电化腐蚀又分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。3腐蚀速度： 电解引起的腐蚀（接电源正极） 电化腐蚀（作原电池负极） 化学腐蚀 有防腐措施的腐蚀； 同种金属的腐蚀：在强电解质中 在弱电解质中 在非电解质中； O2的浓度越大，腐蚀越快。4防护方法：加保护层；改变金属内部结构；牺牲阳极的阴极保护法（被保护金属作负极）；外加电源的阴极保护法（被保护金属接电源负极）。五典型试题。1氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镍镉电池。氢镍电池的总反应是H22NiO(OH)2Ni(OH)2。据此反应判断，下列叙述中正确的是A电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大 B电池放电时，镍元素被氧化C电池充电时，氢元素被还原D电池放电时，H2是负极2下图容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是 Fe Sn Fe Zn Fe Cu Fe 1 2 3 4A4 2 1 3 B2 1 3 4 C4 2 3 1 D3 2 4 13在外界提供相同电量的条件下，Cu2+或Ag+分别按Cu2+2eCu或Ag+eAg在电极上放电，若析出铜的质量为1.92 g，则析出银的质量为A1.62 g B6.48 g C3.24 g D12.96 g4X下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是氢氧化钠溶液 直流电源 直流电源 直流电源 直流电源 e e e e淀粉碘化钾溶液氢氧化钠溶液淀粉碘化钾溶液A 饱和食盐水 B 饱和食盐水 C 饱和食盐水 D 饱和食盐水 5实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气。已知铅蓄电池放电时发生如下反应，负极：PbPbSO42e；正极：PbO24H+2ePbSO42H2O今若制得Cl2 0.05 mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是A0.025 mol B0.050 mol C0.10 mol D0.20 mol6下列装置的线路接通后，经过一段时间，溶液的pH明显下降的是 锌 铜 石墨 石墨 石墨 石墨 铁 铜A稀H2SO4 BNaCl溶液 CCuSO4溶液 DCuSO4溶液六拓展练习。1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2埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下，被腐蚀的速度最慢的是A在含铁元素较多的酸性土壤中 B在潮湿疏松的碱性土壤中C在干燥致密不透气的土壤中 D在含碳粒较多、潮湿透气的中性土壤中3用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是A加热 B不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸C滴加少量CuSO4溶液 D不用铁片，改用铁粉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，为了使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Aa为正极，b为负极，NaClO和NaCl a电源Ba为负极，b为正极，NaClO和NaClCa为阳极，b为阴极，HClO和NaClDa为阴极，b为阳极，HClO和NaCl b5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值不变B电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH-，故溶液pH值减小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1:16钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是A2H+2eH2 BFe2+2eFeC2H2OO24e4OH- DFe3+eFe2+ 7微型钮扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌钮扣电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液是KOH溶液，电极反应为：Zn+2OH-2eZnOH2O；Ag2OH2O2e2Ag2OH-；电池总反应为为：Ag2OZn2AgZnO。根据上述反应式，判断下列叙述中正确的是A在使用时，电池负极区溶液pH减小B在使用时，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极CAg2O是正极，Zn是负极DAg2O电极发生氧化反应，Zn电极发生还原反应电流方向8如图所示是电解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 直流电源 b Aa为负极，b为正极 c d Ba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9将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为A1:2:3 B3:2:1 C6:3:1 D6:3:210将质量分数为0.052的NaOH溶液1 L（密度为1.06 g/mL）用铂电极电解，当溶液中的NaOH的质量分数改变了0.010时，停止电解，则此时溶液中应符合的关系是NaOH的质量分数0.0620.0620.0420.042阳极析出物的质量/g191521.29.4阴极析出物的质量/g152199.41.2选项ABCD11如图所示的装置，在盛有水的烧杯中铁圈和银圈的连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）_ 铁圈 银圈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_ X Y12电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池， a装有电解液a，X、Y都是惰性电极，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：（1）若a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两极各滴入几滴酚酞试液，则： 电解池中X极上的电极反应产物为_，X极附近观察到的现象是_； Y极上的电极反应产物为_，检验该电极反应产物的方法是_。（2）如果用电解法精炼铜，电解液a选用CuSO4溶液，则： X电极的材料是_； Y电极的材料是_。纯铜；粗铜。13有关物质的熔、沸点数据如下表：物质MgOAl2O3MgCl2AlCl3