专题八 电化学原理及应用

1、二轮复习专题八 电化学原理及应用 2015.03【考试要求】1.理解原电池和电解池的工作原理，能写出常见的简单电极反应和电池反应方程式。2.了解常见的化学电源，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。3.认识金属腐蚀的危害，理解金属发生电化学腐蚀的原因，能运用恰当的措施防止铁、铝等金属腐蚀。【题型】单项选择+多项选择+填空【真题再现】1.判断下列有关说法是否正确(2014-11)A若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀( )(2013-11)B电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极( )(2012-10)B镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈( )(2011-

2、12)C铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应( )(2010-8)A铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加( )(2009-5)B. 在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率( )2. (2014-20)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：S22eS （n1）S+ S2 Sn2写出电解时阴极的电极反应式： 。电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成 3(2013-9) Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该

3、电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的( )AMg 电极是该电池的正极BH2O2 在石墨电极上发生氧化反应C石墨电极附近溶液的pH 增大D溶液中Cl向正极移动4.(2012-20)铝电池性能优越，Al-AgO电池可用作水下动力电源，其原理如右图所示。该电池反应的化学方程式为： 。5.(2011-18)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2 转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式： 。6.(2011-20)电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制氢的装置示意图见如图（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。

4、电解时，阳极的电极反应式为 。7(2010-11)右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是( )W W W K S 5 U . C O M A该系统中只存在3种形式的能量转化 B装置Y中负极的电极反应式为：O2+2H2O+4e=4OH C装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生 D装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化8.(2010-17) 燃煤烟气脱硫方法的原理之一为：用Na2SO3溶液吸收SO2，再经电解转化为H2SO4。该方法中用惰性电极电解NaHSO3溶液的装置如右图所示。阳极区放出的气体的成分为 。（填化学式）9(2009-12)以葡

5、萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是：( )A该电池能够在高温下工作B电池的负极反应为：C6H12O66H2O24e6CO224HC放电过程中，H+从正极区向负极区迁移D每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2 22.4/6 L10.(2009-16)电解(NH4)2SO4、H2SO4溶液可生产(NH4)2S2O8 (过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极，阳极发生地电极反应可表示为 。【要点提示】1、解决问题的步骤步骤1、判断装置类型，是原电池还是电解池步骤2、判断电极名称，根据对应的工作原理、电解质特点书写出电极式。步骤3、根据电极式解决题目的问题。2、

6、原电池、电解池（含电镀池）的判断方法(1)若无外接电源的单一装置则一般是原电池。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离子相同时则为电镀池。(2)若为无明显外接电源的串联电路，则应利用题中信息找出能自发发生氧化还原反应的装置为原电池，与其相连的池为电解池或电镀池。(3)若为二次电池使用过程的分析，其中放电过程是将化学能转变成电能，为原电池反应；充电过程是将电能转变成化学能，为电解池反应。3、电极名称的判断方法无论是原电池还是电解池，其本质都是在两个电极表面发生氧化还原反应。原电池中，负极发生氧化反应，一般为相对活泼金属(燃料电池负极为可燃物)

7、；电解池中，阳极发生氧化反应。二次电池，放电时的负极在充电时应连接电源负极，作阴极。4、电极式书写 步骤1、写出反应物、生成物，计算电子转移数目。 步骤2、配平（电荷守恒、元素守恒），根据电解质性质，判断应补H+还是OH-或其他离子。 注意：原电池正极反应一般是析出不活泼金属 析氢（强酸性）或吸氧 根据题设条件判断 电解池阳极放电顺序：活性电极S2IBrClOH（水）含氧酸根 阴极放电顺序：AgFe3Cu2H（酸）Pb2Sn2Fe2Zn2H（水），要注意到Al3及Al前金属离子在溶液中不放电5、电子的流向和电流的流向。（溶液中无电子） 电子流向：原电池中 负极外电路(导线)正极 电解池中 电源

8、负极阴极 阳极电源正极6、溶液中离子迁移的方向。 原电池中，根据某一极区溶液要维持电中性判断。 电解池中，通电后，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。7、电化学计算：电路中e 守恒8、金属防腐：覆盖保护层 改变金属内部结构 牺牲阳极的阴极保护法（利用原电池原理）外加电流的阴极保护法（利用电解池原理）【即时巩固】1、下列说法正确的有（ ）（1）Zn 具有还原性和导电性，可用作锌锰干电池的负极材料（2）镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈（3）铜的金属活泼性比铁的差，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀（4）在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率（5）铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均

9、发生还原反应（6）铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加（7）用惰性电极电解熔融氯化钠： 2Cl+2H2O Cl2+H2+2OH（8）电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁()2、将两个铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即可产生电流。下列叙述正确的是通入CH4的电极为正极 正极的电极反应式为O22H2O4e=4OH 通入CH4的电极反应式为CH42O24e=CO22H2O 负极的电极反应式为CH410OH8e=CO7H2O 放电时溶液中的阳离子向负极移动放电时溶液中的阴离子向负极移动A B C D()3、利用下图装置，能完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中

10、，错误的是A若X为锌棒，Y为NaCl，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法B若X为碳棒，Y为NaCl，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为外加电流的阴极保护法C若X为铜棒，Y为硫酸铜，开关K置于M处时，铁电极上的电极反应式为Cu22e=CuD若X为铜棒，Y为硫酸铜，开关K置于N处时，溶液中各离子浓度都不会发生变化()4、如图，硼化钒(VB2)空气电池是目前储电能力最高的电池，该电池工作时反应为4VB211O2=4B2O32V2O5。下列说法正确的是A电极a为电池负极 B图中选择性透过膜只能让阳离子选择性透过C电子由VB2极经KOH溶液流向a电极DVB2极发生

11、的电极反应为2VB222OH22e=V2O52B2O311H2O()5、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。下列说法不正确的是A在熔融电解质中，O2向正极定向移动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=2O2D通入丁烷的一极是负极，电极反应为C4H1026e13O2=4CO25H2O()6、糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是A.脱氧过程是吸热反应，可降低温度，延长糕点保

12、质期B.脱氧过程中铁作原电池正极，电极反应为：Fe3e=Fe3+C.脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为：2H2O+O2+4e=4OHD.含有1.12g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336mL（标准状况）()7、如下图所示，其中甲池的总反应式为2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O，下列说法正确的是A甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置B甲池通入CH3OH的电极反应式为CH3OH6e2H2O=CO8HC反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使CuSO4溶液恢复到原浓度D甲池中消耗280 mL(标准状况下)O2，此时丙池中理论上最多产生1.4

13、5 g固体()8、我国镍氢电池居世界先进水平，我军潜艇将装备国产大功率镍氢动力电池。常见镍氢电池的某极是储氢合金LaNi5H6(LaNi5H6中各元素化合价均可视为零价)，电池放电时发生的反应通常表示为LaNi5H66NiO(OH)=LaNi56Ni(OH)2。下列说法正确的是A放电时储氢合金作负极 B放电时负极反应为LaNi5H66e=LaNi56HC充电时阳极周围c(OH)减小 D充电时储氢合金作负极()9、电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，某研究小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置如图所示，下列说法正确的是A装置A中碳棒为阴极B装置B中通入空气的电极反应是O22H2O4e=4O

14、HC污水中加入适量的硫酸钠，既可增强溶液的导电性，又可增强凝聚净化的效果D标准状况下，若A装置中产生44.8 L气体，则理论上B装置中要消耗CH4 11.2 L10、通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如右：Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)写出NiO电极的电极反应式： 。11、在如下图所示的装置中，若通直流电5 min时，铜电极质量增加2.16 g。试回答下列问题。(1)电源中X电极为直流电源的_极。(2)pH变化：A：_，B：_，C：_(填“增大”、“减小”或“不变”)(3)通电5 min时，B中共收集224 mL(标准状况下)气体，溶液体积为200 mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为_(假设电解前后溶液体积无变化