电化学重点考查题型.doc

电化学重点考查题型电化学属于基础理论，它是高考的热点，再现率达100。从近几年高考题来看，电化学侧重考查工作原理、电极判断、电极反应和总反应的书写、电流(或电子流动)方向、离子移动方向、金属的腐蚀与防护、相关计算等。为了让学生了解关于电化学的题型及解法，本文以题型的形式加以分析和示例。一、判断装置是原电池还是电解池分析：观察是否有外加电源，如果有则为电解池，没有则可能为原电池；再依据原电池的形成条件分析判定，主要思路是“三看”：一看电极，两极为导体且活泼性不同；二看溶液，两极插入电解质溶液中；三看回路：形成闭合回路或两极接触。对可充电电池，放电为原电池，充电为电解池。例: 按右图装置进行实验，并回答下列问题。ZnC2CuC1ABCuSO4溶液KCl酚酞溶液判断装置的名称：A池为_ B池为_锌极为_极，电极反应式为_铜极为_极，电极反应式为_石墨棒C1为_极，电极反应式为_石墨棒C2附近发生的实验现象为_解析：A池中Zn、Cu放入CuSO4溶液中构成原电池，B池中两个电极均为石墨电极，在以A为电源的情况下构成电解池，即原电池A带动电解池B，A池中Zn负极，Cu为正极，B池中C1为阳极，C2为阴极、析出H2，周围OH- 富集，酚酞变红。答案：A为原电池 B为电解池 Zn为负极 Zn-2e-=Zn2+ Cu为正极 Cu2+2e-=CuC1为正极 2Cl2e-=Cl2 C2极发生的现象为：有无色气体产生，附近溶液出现红色二、两极的判断和电极反应式的书写分析：失去电子，元素化合价升高，发生氧化反应的极为原电池的负极或电解池的阳极；电极反应式为：还原剂-ne-= 氧化产物。得到电子，元素化合价降低，发生还原反应的极为原电池的正极或电解池的阴极；电极反应式为氧化剂+ne-= 还原产物。例: ZnMnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。（1）该电池的负极材料是 。电池工作时，电子流向 （填“正极”或“负极”）。（2）若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是 。（3）MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是 。解析：(1) 负极是失电子的一极 ，Zn失电子由负极经外电路流向正极。（2）锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀。（3）阴极上得电子，发生还原反应， H+得电子生成氢气。答案：（1）Zn（或锌） 正极 （2）Zn与Cu2+反应生成Cu，Zn与Cu构成原电池，加快反应速率 b （3）2H+2e-=H2 例：如右图所示的原电池，判断两极并写出两极反应。解析：一般在酸性条件下Mg失电子作负极，但在碱性条件下Mg难与溶液反应，而Al常温下能与碱液反应，所以作负极。负极：2Al+8OH一一6e一=2AlO2-+4H2O， 正极：6H2O+6e一=3H2+6OH一。确定原电池正、负极的一般方法：两个活泼性不同的金属作原电池的正、负极时，通常是较活泼的作负极，另一个作正极；金属与非金属作原电池的正、负极时，通常是金属作负极，非金属作正极。当遇到活泼性较差的金属或非金属作原电池负极的情况时，把握负极是被氧化、失电子的那个电极。要确定正、负极就需要分析电极材料与电解质溶液反应的情况，而不是仅仅由电极材料的金属性强弱来判断。正确书写电极反应式，应掌握三点：(1)找出正负极及还原剂和氧化剂；(2)结合电解质确定氧化产物和还原产物；(3)写出电极反应。三、可充电电池电极反应的书写可充电电池在一般情况下作原电池使用，分析电极反应时应考虑正、负极电极反应；当充电时，它又作为电解池出现，此时又需写阴、阳极电极反应。正因为如此，同学们大多对可充电电池电极反应的书写存在一定程度的畏难情绪。事实上，对此可分别分析放电时按原电池原理分析；充电时按电解池原理分析，这样可以降低难度，轻松突破这一类题目。例：镍镉（NiCd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2。有关该电池的说法正确的是（ ）A充电时阳极反应：Ni(OH)2 e + OH- = NiOOH + H2OB充电过程是化学能转化为电能的过程C放电时负极附近溶液的碱性不变D放电时电解质溶液中的OH-向正极移动解析：可充电电池类题目既可考查原电池知识，又可考查电解知识，非常灵活。充电时为电解池，无正、负极，应为阴、阳极。由充电时方程式中的Cd和Ni的化合价的变化可知，Ni(OH)2作阳极，电解质溶液为KOH，所以电极反应式为：Ni(OH)2e OH- = NiOOHH2O；Cd(OH)2作阴极，Cd(OH)22e =Cd2OH；充电的过程是将电能转化为化学能，放电时，Cd作负极，Cd2e2OH =Cd(OH)2，Cd周围的c(OH)下降，OH向负极移动。答案：A四、电化学原理的应用利用原电池原理加快或者阻止某种金属的腐蚀;利用电解原理制取某种物质或者进行电镀、电极的选择，现象的描述等。例: 下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是A纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B当镀锡铁制品的镀层破损时，镶层仍能对铁制品起保护作用C在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D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解析：银器在空气中久置会被O2所氧化变黑，为化学腐蚀，A正确。当镀层破损时，Sn-Fe可形成原电池，不再起到保护作用，B错。与Zn块形成原电池，Zn作负极（阳极），从而保护Fe正极（阴极），所以C正确；外加电流保护法应该与直流电源的负极相连，故D错。答案：AC五、电化学原理的有关计算原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、根据电荷量求产物的量与根据产物的量求电荷量等的计算。不论哪类计算，均可概括为下列三种方法：根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电荷量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算。根据关系式计算：借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。例：将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净、干燥后称重，总质量为47g，试计算：产生氢气的体积(标准状况)； 通过导线的电量。（已知NA6.021023/mol，电子电荷为1.601019C）解析：因金属的活动性顺序为ZnAg，所以将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池时，锌片作负极，发生氧化反应Zn2e=Zn2；银片作正极，发生还原反应2H2e=H2 。根据电极反应，知锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗的锌的质量，设产生的氢气的体积为x。Zn 2H = Zn2