电化学考前精讲精练.doc

电化学考前精讲精练【考纲要求】1掌握原电池原理，理解原电池两极上的反应；了解化学电源和新型电池；了解金属的电化学腐蚀和金属的一般防护方法；应用原电池的工作原理判断金属的活动性顺序。2理解电解原理，牢记放电顺序，能正确书写电极反应式及总反应式，了解铜的电解精炼、电镀铜、氯碱工业反应原理。3运用电子守恒进行有关计算。【知识梳理】一、原电池、电解池的判定：1先分析有无外接电源，若无外接电源，可能是 池。2若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同则为 池，其余情况为 池。3多池相连，但无外接电源时，两极活泼性差异最大的一池为 池，其它各池可看作 池。二、原电池正、负极的判定：1由两极的相对活泼性确定：相对活泼性较强的金属为 ，相对活泼性较差的金属或导电的非金属为 （一般地，负极材料与电解质溶液要能发生反应）。2由电极变化情况确定：某一电极若不断溶解或质量不断减少，该电极发生氧化反应，则此电极为 极；若某一电极上有气体产生、电极的质量不断增加或不变，该电极发生还原反应，则此电极为 极（燃料电池除外）。3根据某些显色现象确定：一般可以根据电极附近指示剂（石蕊、酚酞、湿润的淀粉等）的显色情况来分析推断该电极发生的反应情况，是氧化反应还是还原反应，是H+还是OH或I等放电，从而确定正、负极。三、酸、碱、盐溶液电解产物的判断关键是放电顺序：阳极：（活性电极）S2- I- Br- Cl-OH - 含氧酸根F-阴极：Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+ Fe2+ Zn2+ H+ Al3+ Mg2+ Na+ Ca2+ K+2电解各电解质溶液的类型及特点类型实例电解物质电解质溶液浓度PH复原可加电解水型NaOHH2SO4Na2SO4电解电解质型HClCuCl2放H2生碱NaCl放O2生酸CuSO4【典型例题】例1若某电能与化学能的转化装置(电解池或原电池)中发生的总反应的离子方程式是：Cu+2H+=Cu2+H2，则下列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，且金属铜为该电解池的阳极D该装置只能是原电池，电解质溶液不可能是盐酸 例2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例3一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，其总反应为：2C2H6 7O28KOH=4K2CO310H2O，有关此电池的推断正确的是 ( )A.负极反应为14H2O7O228e=28OHB.放电一段时间后，负极周围的pH升高C.每消耗1 mol C2H6 ，则电路上转移的电子为14 molD.放电过程中KOH的物质的量浓度不变例41L 0.1mol/L的AgNO3溶液在以Ag作阳极，Fe作阴极的电解槽中电解，当阴极上增重2.16g时，下列判断正确的是 ( ) A电解质溶液的浓度变为0.08mol/L B阳极上产生112mLO2(标准状况)C转移12.041021个电子 D反应中有0.02mol的物质被氧化例5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时,根据电极产物,可分为三个阶段。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7例6.按右图装置实验，a、b为Pt电极，A、B两烧杯分别盛放200g10NaOH溶液和足量CuSO4溶液。通电段时间后，c极上有Cu析出；又测得A杯中溶液的质量减少4.5 g (不考虑水的蒸发)。则下列叙述中正确的是 ( )A电源P极为负极 Bc极上析出固体的质量为16 gC标准状况下，b极产生气体的体积为5.6 LDa极上所发生的电极反应式为4OH4e= 2H2O+O2【针对性练习】下列描述中，不符合生产实际的是 （）A.电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极B.电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C.电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D.在镀件上电镀铜，用铜作阳极2某原电池总反应离子方程式为 2Fe3+Fe=3Fe2+ ，不能实现该反应的原电池是 A正极为铜，负极为铁，电解质溶液为FeCl3 溶液 ( )B正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3 溶液C正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3 溶液D正极为银,负极为铁,电解质溶液为CuSO4溶液3锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为：负极反应：C6Lixe=C6Li1xxLi+（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）正极反应：Li1xMO2xLi+x e=LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）下列有关说法正确的是 （ ）A锂离子电池充电时电池反应为C6LiLi1xMO2=LiMO2C6Li1xB电池反应中，锂、锌、银、铅各失去1mol电子，金属银所消耗的质量最小C锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动D锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1xxLi+x e=C6Li4用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移的电子数为 （ ）A0.1mol B. 0.2mol C. 0.3mol D. 0.4mol5. 甲、乙两个电解池均以Pt为电极，且互相串联，甲池中盛有AgNO3溶液，乙池中盛有一定量的某盐溶液。通电一段时间后，测得甲池中电极质量增加2.16g，乙池中电极上析出.24g金属,则乙池中溶质可能是 （ ）ACuSO4 B MgSO4 C Al(NO3)3 D AgNO36近年来，加“碘”食盐较多的使用了碘酸钾(KIO3)，碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和不锈钢为电极，以KI溶液为电解液，在一定条件下电解，反应方程式为：KI + 3H2O=KIO3 + 3H2。下列有关说法正确的是 ( )A电解时，石墨作阴极，不锈钢作阳极B电解时，阳极反应是：I 6e + 3H2O = IO3 + 6H+C溶液调节至强酸性，对生产有利 D电解前后溶液的pH几乎不变7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-=Ni B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含有Cu和Pt8500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3)6.0 mol/L，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L气体（标准状况），假定电解后溶液体积仍为500mL，下列说法正确的是 ( )A原混合溶液中c(K)为2 mol/L B上述电解过程中共转移4 mol电子C电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol D电解后溶液中c(H)为2 mol/L925时，将两个铜电极插入一定质量的硫酸钠饱和溶液中进行电解。通电一段时间后，阴极上逸出a mol气体，同时有W g Na2SO410H2O晶体析出。若温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数为 ( )A、100B、100C、 D、10铅蓄电池是典型的可充电型电池，它的正负极板是惰性材料，电池总反应式为：Pb+PbO2+4H+2 SO42- 2PbSO4+2H2O请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）:放电时：负极的电极反应式是： 。充电时,当外电路通过0.5 mol电子时，理论上阴极板的质量减少_g。用铂电极和铅蓄电池作电源电解100L KCl溶液（足量），电解一段时间后，阴极析出1.12L气体（标准状况下），此时电解池中溶液的pH为 ，加入 能使溶液恢复到原浓度（假设电解过程中溶液的体积保持不变）。铅蓄电池中H2SO4将 （增加或减少） mol。 在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按右图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成_、B电极上生成_,此时铅蓄电池的正负极的极性将与原来 。11上图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，只在c、d两极上共收集到336mL（标准状态）气体。回答：（1）直流电源中，M为_极。（2）Pt电极上生成的物质是_，其质量为_。（3）电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为：2_。（4）AgNO3溶液的浓度（填增大、减小或不变。下同）_，AgNO3溶液的pH_，H2SO4溶液的浓度_，H2SO4溶液的pH_。（5）若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的H2SO4溶液的质量为 。12.在500g CuSO4溶液中插入两根电极。一极为Fe，一极为含杂质Zn均匀的粗铜，通电一段时间后，切断电源，立即将电极取出，这是铁极上析出7.04g 铜，电解液增重0.02g。求粗铜中锌的质量分数。13以石墨为电极，电解1LCuSO4和NaCl的混合溶液，其中CuSO4与NaCl的物质的量之和为0.2mol，CuSO4的物质的量占总物质的量的比值为x。（1）若x=0.5，当Cu2+在阴极恰好全部析出时，产生的气体是什么？物质的量为多少？所得溶液的pH值为多少？（忽略溶液体积的变化）（2）电解一段时间后，阴、阳极产生气体的物质的量恰好相等，均为0.16mol，试求x值。【高考题链接】1.(2007理综重庆卷)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XA.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2.(2007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3.(2007广东)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： 2Cl- - 2e- = Cl2 D、1mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1mol电子。4.(2007天津)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LiCoO2+C6CoO2+LiC6，下列说法正确的是A.充电时，电池的负极反应为LiC6-e-=Li+C6B.放电时，电池的正极反应为CoO2+Li+e-=LiCoO2C.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