高中化学精品系列专题1电化学及其应用学生版

1、3-2-1精品系列化学2012版 专题5专题1电化学及其应用【考点预测】综观历年高考试题可发现，可充电电池试题的关键在于能否正确书写电极反应式；书写电极反应式的关键是能否正确书写放电时的电极反应式。要正确书写放电时的电极反应式， 既要弄清得失电子的物质， 还要特别注意电极产物是否与电解质溶液共存，要写出实际存在的电极反应式。然后根据原电池的负极反应与电解池的阳极反应、原电池的正极反应与电解池的阴极反应互为逆反应， 即可快速写出充电时的电极反应式。各电极反应式顺利写出以后，即可正确解题。预测 2013年电化学及其应用仍为高考命题的重点。原电池和电解池原理及应用一、考点归纳：从高考试题看，考查的知

2、识点主要是：原电池、电解池、电镀池的电极名称、电子流向及电极反应式；根据原电池、电解池的电极 变化判断金属活泼性强弱； 根据电解时电极变化判断电极材料或电解质种类；新型电池的电极反应及应用；有关电解产物的判断和计算。从题型看主要是选择题和填空题，其题型包括五判断、二写、一比较和三解释。五判断是判断工作原理题型、判断电极、判断电 子流向、判断电极上析出的产物、判断电极附近或整个溶液的酸碱性；二写是书写电极反应式和总反应方程式； 一比较是利用电化学知识比较金属的活动性；三解释是利用电化学知识解释电化学腐蚀、电化学防护和某些反应速率加快的原因。考点一、原电池工作原理.原电池的定义：把化学能转化为电能

3、的装置叫原电池。.形成条件：(1)活泼性不同的两电极： 一个是较活泼的金属， 另一个是较不活泼的金属、 石墨(碳 棒)或某些金属氧化物(如 PbQ)。(2)电解质溶液(3)形成闭合回路.工作原理：原电池是利用能发生的氧化还原反应设计而成，较活泼的金属材料作为 负极，失去电子，经外电路流向较不活泼金属，再经电解质溶液回到负极，构成闭合回路， 电流反向流动。溶液中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。.原电池的正负极的判断方法：(1)金属与金属或金属与导电非金属做电极时，较活泼金属做负极；较不活泼金属做 正极。(2)根据电子的流向判断：电子流出的极为负极，电子流入的极为正极；也可以根据 电流方向判断

4、：电流流出极为正极，电流流入极为负极；(3)根据发生的反应判断：发生氧化反应的极为负极，发生还原反应的极为正极；(4)根据反应现象判断：一般来说，溶解的一极为负极，有气体或固体析出的一极为 正极；(5)如果给出一个方程式判断电极反应，则化合价升高的电极为负极，化合价降低的 电极为正极，由此可设计原电池。.电极反应：(1)以铜-锌和稀硫酸始成的原电池为例说明工色极反应本质 现象负极Zn-2e-Zn-氧化反应 溶解正极2H一-=还原反应 气泡总反应 Zn+2H-=Zn-+H；T书写电极反应式一K规律：两极电极反应式中的电子得失数目保持相等.看负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子能否共存，若不

5、能共存，则该电解质溶液中的阴离子也要写入负极的电极反应式中。如Al Cu NaHCO溶液构成的原电池中，因Al失去电子生成的 川3+能与HCOT反应：Al 3+3HC =Al(OH) 3 J+3CQ T ,故铝电极(负极) 上发生的反应为： Al 3屋+3HCO =Al(OH) 3 J+38 T ,而不是仅仅写为： Al - 3e =Al 3+o当正极上的反应物质为 Q时(吸氧腐蚀)，要注意电解质溶液的性质。 溶液为碱性时， 电极反应式中不能出现 H+;溶液为酸性时，电极反应式中不能出现0口。知道总反应式时，可以先分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的 化合价变化情况)，再写出其离

6、子反应方程式；将各反应式看作数学中的代数式，用总反应 式减去较易写出一极(一般为负极)的电极反应式，即得另一极的电极反应式。对于可逆电池反应，需要看清楚“充电、放电”的方向，放电过程是体现原电池原 理，充电过程是体现电解池原理。.原电池原理的应用：(1)设计化学电源：根据氧化还原反应的特点，将其拆成两个半反应：氧化反应和还 原反应，分别作为原电池的负极反应式和正极反应式；若发生氧化反应的物质为金属单质， 则用该金属作为负极材料， 若为气体或溶液中的某种离子，则用惰性材料做负极； 而作为正极的材料必须不如负极活泼，或为惰性电极；电解质溶液选择反应中的电解质即可，若与电 解质无关，则需选择一种不能

7、使电极材料消耗的电解质溶液，以增强导电性；(2)判断反应速率：如在制取氢气的过程中，加入少量铜或硫酸铜可形成锌-铜原电池，使反应速率加快；(3)判断金属的活泼性：一般情况下，作为负极的金属活泼性较强；如：锌一铜原电 池；(4)金属防护。考点二、几种常见的电池.几种常见的电池：(1)锌-镒干电池(一次电池)：锌为干电池的负极，碳棒为正极。以NHCl、ZnCH MnO呈糊状液为电解质溶液。电极反应式：负极(锌筒)：Zn- 2e =Zn2 +正极(石墨)：2NHT+2e =2NHT + H2T2NhT+ 2MnO+ 2e = 2NH T + MnQ+ H2O总反应：Zn+2N=Zn2+ + 2NHT

8、 + HTZn+ 2NH+ + 2MnO= Zn2 + + 2NH T + MnO3+ H2O(2)铅蓄电池：Pb为负极，PbO为正极，30%勺HSQ溶液为电解质溶液。负极 Pb: Pb+SO2 2e = PbSd正极 PbO: PbQ+4H+ + SO2 +2e =PbSO+ 2H2O充电总反应：Pb+ PbO+ 2HzSQ，放电，2PbSO+ 2H2。汽车用电池大多用铅蓄电池(3)燃料电池：氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造为：两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙逸出，并在电极表面放电。(一般以KOH电解质溶液)负极 H2： 2Hz+4OH-4e =4HzO正极 Q: Q+2H

9、28 4e =4OH总反应：O2+2H2=2H2O(4)高能电池一锌银电池：不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极一端填充由 Ag2O和少量石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金做负极活性材料，电解质溶液为浓 KOH液，已知电池内 Zn的氧化产物为ZnO,如:银锌电池负极】Zn+20H-2e-=ZnOH-H;O正极: ng2O+H：。+U = ：Ag+2O!总反应工 Ai O-T-ZiL=ZnO+2.考点三，金属的腐饨与防护1.金属的腐蚀：化学腐蚀：金属或合金跟接触到的物质直接发生氧化还原反应而消耗的过程。电化学腐蚀：不纯金属或合金与电解质溶液接触发生原电池反应而消耗的

10、过程。化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与非电解质直接接触（不与电解质溶液接触）不纯金属或合金跟电解质溶液接触现象无电流产生（不发生原电池反应）后电流产生（发生原电池反应）本质发生氧化一一还原反应，金属被腐蚀氧化反应和还原反应分两极进行，较活泼的金属被腐蚀相互关系两种腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更晋遍2 .电化学腐蚀：例：钢铁的电化腐蚀。整析氢腐蚀吸氧腐蚀形成条件水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性电解质溶液溶有CO的水溶液溶有Q的水溶液负极Fe负极反应Fe-2e -=Fe2+正极C正极反应2H+2e=HT2H2O+O+4e-=4OH电子如何流动形成电通路Fe失电子成为Fe2+进入溶液，Fe 失去的电子

11、流入C极，H+趋向于C极与 C极上的电子结合成 H析出溶液Fe失电子成为 Fe2+进入溶液，Fe失去的电子流入 C 极，O在C极获得电子成为 ON进入溶液最终腐蚀产物铁锈（FbQ的复杂水合物）普遍性吸氧腐蚀比析氢腐蚀更晋遍3 .金属的防护（1）制成合金以改变金属的内部结构，如不锈钢。（2）金属表面覆盖保护层：如电镀、喷油漆。（3）电化学保护法：利用原电池原理，可将比被保护金属更活泼的金属焊在被保护金 属表面，形成原电池时，更活泼金属被腐蚀。4.金属腐蚀快慢的判断：电解原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀 有防腐蚀措施的腐蚀；考点四、电解池原理.定义：电解池借助于电流引起氧化还原反应的

12、装置，也就是把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。.构成电解池的条件也流必须是直流而不是交流两个电极.其中与电源的正极相连的电极叫做阳极，与电源的负极相连的电极叫做阴极。电解质溶液或熔融态电解质。.电解结果：在两极上有新物质生成。.电解质导电的实质对电解质溶液（或熔融态电解质）通电时，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极， 电解质的阳离子移向阴极得电子发生还原反应；电解质的阴离子移向阳极失去电子（有的是组成阳极的金属原子失去电子）发生氧化反应，电子从电解池的阳极流出， 并沿导线流回电源的正极。这样，电流就依靠电解质溶液（或熔融态电解质）里阴、阳离子的定向移动而通 过溶液（或熔融态电解质

13、），所以电解质溶液（或熔融态电解质）的导电过程，就是电解质 溶液（或熔融态电解质）的电解过程。5.原电池与电解池的区别原电池电解池本质化学能转化为电能电能转化为化学能装置判断无外加电源有外加电源电极判断负极：还原性较强的极或电子流出的极正极：还原性较弱的极或阳极：与直流电源正极相连的极阴极：与直流电源负极相连的电子流入的极极电极上的反应(1)负极本身或还原剂 失去电子发生氧化反应(2)正极：溶液中某些 阳离子或氧化剂得到电子(1)阳极发生氧化反应即阳极 金属或溶液中阴离子失去电子的反 应(2)阴极本身不反应，溶液中 的阳离子得到电子发生还原反应电子流向负极一外电路一正极电源负极一由导线一阴极一

14、由溶液一阳极一电源正极电流方向正极一外电路一负极电源正极一由导线一阳极一由溶液一阴极一电源负极应用铅蓄电池电镀、精炼、冶金.电解质溶液电解的类型(惰性电极)C D电解水型:含氧酸、强喊、活泼金属的含氧酸盐的电解(2)电解电解质型；无氧酸(除HF外)，不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)溶液 的电解 放氢生碱型；活泼金属的无氧酸盐I氟化物除外)溶液的电解C4)放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐溶液的电解.用惰性电极电解电解质溶液的变化情况类型电极反应特点实例电解物质电解质溶液的浓度PH电解质溶液复原电解水型阴极：2印+2e =HT阳极： 4OH-4e- =Q T +2H2ONaOH水增大增大水H2S

15、O水增大减小水NaSQ水增大小艾水电解电解质电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电HCl电解质减小增大氯化氢CuCl2电解质减小一氯化铜放此生碱型阴极：放出氢气生成碱阳极：电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质增大氯化氢放Q生酸型阳极：OH放电生成酸阴极：电解质阳离子放电CuSO电解质和水生成新电解质减小氧化铜.电极产物的判断 阳离子得到电子或阴离子失去电子而使离子所带电荷数目降低的过程又叫做放电。阳极产物的判断：用铁、锌、铜、银等还原性较强的材料制做的电极又叫做活性电极，它们做电解池的 阳极时，先于其他物质发生氧化反应。用石墨、金、钳等还原性很弱的材料制做的电极叫做惰性电极，因为它们

16、在一般的通电条件下不发生化学反应。阴离子失电子。水溶液中含有多种阴离子时，它们的惰性阳极上放电的先后顺序是：S2 I Broi （ nO、so2 等）阴极产物判断：在一般的电解条件下，水溶液中含有多种阳离子时，它们在阴极上放电的先后顺序是： Ag+ Hg2+ Fe3+ Cu2+ （H+）（酸中） Pb2+ Sn2+ Fe2+ Zn2+ （H+）（水中）Al 3+ Mg+ Na Ca2+K+9.以惰性电极电解电解质水溶液，分析电解反应的一般方法步骤为： 分析电解质水溶液的组成，找全离子并分为阴、阳两组； 分别对阴、阳离子排出放电顺序，写出两极上的电极反应式；五、电解原理的应用.铜的电解精炼（1）

17、电解法精炼铜的装置（如图）11&-工阴拨阳根J一 二赫一二蛆 1 31 ah-T *_ W9 -IBM waJ i_4,.每二翻l二:二z侬;（2）电解法精炼铜的化学原理阳极（粗铜）：Cu- 2e =Cu2+阴极（纯铜）：Cif +2e =Cu说明： 以铜为材料做的电极属于活性电极。在一般的电解条件下，活性阳极先于电解质溶 液中的成分发生氧化反应。粗铜中往往含有锌、铁、馍、银、金等多种杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时， 位于金属活动性顺序铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等，也会同时失去电子，如： 2+ 2+Zn2e =Zn ; Ni 2e =Ni但是它们的阳离子比铜离子难以还原，所以它们并

18、不在阴极获得电子析出，而只是留在电解液里。而位于金属活动性顺序铜之后的银、金等杂质，因为给出电子的能力比铜弱，难 以在阳极失去电子变成阳离子溶解下来，当阳极上的铜失去电子变成离子溶解之后，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底，形成阳极泥(阳极泥可作为提炼金、 银等贵重金属的原料)用电解精炼法所得到的铜叫做电解铜，它的纯度可达到99.95%99.98%。.电镀(1)电镀的涵义电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。(2)电镀的目的电镀的目的主要是使金属增强抗腐蚀能力、增加美观和表面硬度。(3)电镀的原理电镀的原理与电解精炼铜的原理是一致的。电镀时，一般都是用含有镀层金属离子

19、的电解质配成电镀液；把待镀金属制品浸入电镀液中与直流电源的负极相连，作为阴极；用镀层金属作为阳极，与直流电源正极相连。 通入低压直流电，阳极金属溶解在溶液中成为阳离子， 移向阴极，这些离子在阴极获得电子被还原成金属，覆盖在需要电镀的金属制品上。铜片- - i -C应)，二|二二幸卜待镀溶液-f铁件工-r d电镀铜实;总装餐.氯碱工业(1)电解饱和食盐水反应原理实验步骤按图装置，在U形管里倒入饱和食盐水， 插入一根石墨棒作阳极， 一根铁棒作阴极。同 时在两边管中各滴入几滴酚酗:试液，并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。接通直流电源后，注意管内发生的现象。i (S 一巾卜-阴枝I阳极实验现

20、象阳极上有气泡逸出，气体呈黄绿色，有刺激性气味，使湿润的碘化钾淀粉试纸变为蓝色， 阳极区溶液由无色变为黄绿色。阴极上有气泡逸出，气体无色、无味。阴极区溶液由无色变为浅红色，红色逐渐加深、区域逐渐扩大。实验结论用惰性材料作阳极，电解食盐的饱和溶液，生成CM H和NaOH阳极：2C/一 2屋=C12T （放电顺序：COH）阴极：2H+ + 2e=HJ （放电顺序： HNa+）在上述反应中，由于H+在阴极上得到电子而生成 H2,破坏了附近的水的电离平衡，促进了水继续电离，结果阴极区溶液里OH的浓度增大而呈现碱性。、，一一 一 一电解 一 4一.总反应：2NaC1+2hbO=2NaOH+HT +C12

21、 f（2）离子交换膜法制烧碱离子交换膜电解槽的组成由阳极（金属钛网）、阴极（碳钢网）、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，电解 槽由若干个单元槽串联或并联组成。下图表示一个单元槽的示意图。阳离子交换膜的作用将电解槽隔成阴极室和阳极室，它只允许阳离子（Na+）通过，而阻止阴离子（C、OH一）和气体通过。这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的 C12相混合而引起爆炸，又能避免C12和NaOH乍用生成NaClO而影响烧碱的质量。离子交换膜法电解制烧碱的主要生产流程（如下图）着盐|湿氯气 / 氧气 |食盐的精制a,粗盐的成分：粗盐中的主要成分是NaCl,此外还含有泥沙、 Cs2+、Mcj Fe、SO

22、2杂质。这样的粗盐不符合电解要求，因此必须经过精制。b,杂质的危害：CsT、Mc2+ Fe”等金属离子在碱性环境中会生成沉淀，损坏离子交换膜；此外，杂质的存在会使得到的产品不纯。c,除杂质的过程:、 过是监。取 、过星N力C。？ - 过施脚弼一）（除加4F产）, 解Cy-BP） , 除泥幔及沉灌）含少量Mg2中阳高子交恤塔邦也适逢智濯 偶c喳）注意：a,除杂质时所加试剂的顺序要求是：a、NaCO必须在BaCl2之后；b、加入盐酸在过滤之后。b.试剂加入顺序有多种选择，如：a、BaCl2、NaOH NaCO、过滤、HCl; b、BaCL、N&CO、NaOH 过滤、HCl; c、NaOH BaCL

23、、N&CO、过滤、HCl。【2012高考试题】（2012 福建）9.将右图所示实验装置的 K闭合，下列判断正确的是用饱却破鞭蚀.酌歌 沼液湿湿的成蛾A.Cu电极上发生还原反应B,电子沿 Zn-a b-Cu路径流动C,片刻后甲池中c（SO42-）增大D,片刻后可观察到滤纸 b点变红色【解析】K闭合时，Zn当负极，铜片当正极构成原 电池，使得a为阴极，b为阳极，电解饱和硫酸钠溶液。A项：正确。B项：在电解池中电子不能流入电解质溶液中，错误； C项：甲池中硫酸根离子没有放电，所以浓度不变。错误； D项：b为阳极，OH放电，使得b附近溶液显酸性，不能使试纸变红，错误。【答案】A【考点定位】本题考查了原

24、电池和电解池原理。负极上的反应为:（2012 四川）11,一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,CHCHOH - 4e - + H 2O = CH3COOH + 41。下列有关说法正确的是A .检测时，电解质溶液中的 H+向负极移动B ,若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗 4.48L氧气C .电池反应的化学方程式为：CHCHOH + O2 = CH 3COOH + H2OD ,正极上发生的反应为：Q + 4e - + 2H 2O = 4OH-【答案】：C【解析工该燃料电池的电极反陵式分别为正极;- 4* TH- 7H。负极：CHjCHlOH -布-H:O=CH：COOH 7H7电

25、解用溶液中的出应向正极移动（正极带负电），A不正瑜 根据正极反应式.若有电子转移,则在标准状况下消耗2 J4L氧气，B不正确；将正 负极电极反应式会加得CHjCH:0H - 0:=匚三；GOH - H；0, C正确:根据正极反应式可知, D不正确.【考点定位】本题考查原电池原理，涉及到电极反应式的书写，溶液中离子的定向移动 及相关计算。（2011 大纲版）11. 四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池 相连时，外电路电流从流向 ；相连时，为正极，相连时，有气泡逸 出；相连时，的质量减少 ，据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是A BC D 【答案】B【解析】电流从正极流向负极，而负极活

26、泼，则金属活泼性；同理， ；H在正极放出，则 ；质量减少的一极为负极，则 。综上可推得，金属活泼性顺序为 ，B项正确。【考点定位】原电池原理（2011 山东）13.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是A.图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B.图b中，开关由M改置于N时，Cu-Zn合金的腐蚀速率减小C.图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大D.图d中，Zn - MnO 2干电池自放电腐蚀主要是由MnO的氧化作用引起的【答案】B【解析】图a中，铁榛发生化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐饨程度就轻， A项错误图h中开关由M置于。QiZn作正极.窗迎速率减小，R对

27、二图二中接通开 关时Zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在 上就出，C项错误；图d中干电池放电时MnO： 发生还原反应，体现还原性，D师错误k【着点定位】金属的腐蚀(2012 浙江)10.以铭酸钾为原料，电化学法制备重铭酸钾的实验装置示意图如下：不锈钢储KOH溶液阳离子交换膜-惰性电极* K2CQ4溶液卜列说法不正确的是A在阴极式，发生的电极反应为：2HO+ 2e = 2OHT + HTB.在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙是因为阳极区可浓度增大，使平衡 2 CrO4_+ 2HI+Cr2O7+H2O向右移动C.该制备过程总反应的化学方程式为:4&CrO4+ 4H2。2心2。+ 4KOH 2H4

28、+ 2Q TD.测定阳极液中 K和Cr的含量，若K与Cr的物质的量之比为 d,则此时需酸钾的转化率为“=-210.【答案】D【解析】本题是电解法在制备物质中的具体应用。分析该制备时，重点要把握其中的&CrQ在转变为K2Cr2。的过程中没有发生化合价的变化，所以要抓住是由于溶液的pH变化实现目标物的合成，制备的过程是通过电解的方法改变溶液的pH来实现。阴极的反应是2H2O+2e-=2OH-+H,阳极为 2H2O-4e-=O2+4hf,电解过程中阳极区的c(H+)增大，促进平衡2CrO42-+2l4= Cr 2O/+HO 向右移动，总反应为4 K2CrO4+4H2O= 2 K2Cr2O7+4KOH

29、+2HT +Q T ;若设加入反应容器内的&CrO4有1mol,反应中有x mol K 2Cr。转化为 KCr2。，则阳极区剩余的 KaCrQ为(1-x) mol ,对应的 n(K)=2(1-x) mol, n(Cr)= (1-x) mol ,生成的 KaCrQ为x/2 mol - 对应的 n(K)= x mol , n(Cr)= x mol ,由 n(K)/ n(Cr)=d可得，x=2-d ,转化率【考点定位】本题通过制备重铭酸钾考查电化学知识。（2011 安徽）11.某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，现断开K2,闭合Ki,两极均有气泡产生；一段时间后，断开 K,闭合K2,发现电流表指

30、针偏转，下列有关描述正 确的是含酚酰的恒和食盐水j甬申A.断开K2,闭合K1时，总反应的离子方程式为：2H+2C/=Cl2f+H4B.断开R,闭合K时，石墨电极附近溶液变红C.断开K,闭合K2时，铜电极上的电极反应为：Cl 2+2e =2ClD.断开K,闭合K2时，石墨电极作正极11、【答案】D【解析】断开K2,闭合K时，装置为电解池，两极均有气泡产生，表明石墨为阳极，,一、， 一、，通电 * 一铜为阴极，（若铜为阳极，则铜溶解），反应为2Cl +2HOH4 + 2OH + CI2T,因此石墨电极处产生 CI2,在铜电极处产生 H,附近水的电离平衡被破坏使c（OH ） c（H+）,溶液变红，（

31、两极产生的气体收集在装置中可作断开K1、闭合K2时的反应的物质，故A、B两项均错误；断开 K、闭合K2时，为原电池反应，铜电极为负极，发生氧化反应为Ha-2e +2O口 =2HO,而石墨为正极，发生还原反应，电极反应为Cl2 + 2e =2CI ,故C项错误，D项正确。【考点定位】 本题是对书本知识的改编，考查原电池及电解池工作原理，旨在考查考生对知识的综合应用能力。（2012 北京）12.人工光合作用能够借助太阳能，用CO和HO制备化学原料。下图是通过人工光合作用制备 HCOO的原理示意图，下列说法不正确的是H,太 阳 光质子交曲膜A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程B.催化剂a表面发生氧

32、化反应，有 Q产生C.催化剂a附近酸性减弱，催化剂 b附近酸性增强D.催化剂b表面的反应是 CO +2H+2e=HCOOH【答案】：C【解析】；根据题给信息和反应特点，核电池中专主的总反应式为； 2CO:-2H：O=2HCOOH-O：TJ故其将太阳能转化为了化学能，A对,根据氢离子的转移方向 和电子转移的方向，催化剂总表面发生：2H=0-拈TH，-0二T，氧元素化合价升高被氧化， B对工催化描a表面产生氢离子，酸性噌强,C错；崔化剂b表面发生工CO： VH-Te:HCOOH, 口对.考点定位此题考查了原电池的基本原理“电极反反式的书写和电解质溶液的酸碱性变化知识。（2012 海南）10.下列叙

33、述错误的是A.生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱B.用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈C.在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液D.铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀【答案】：C【解析】：生铁中含有能导电的碳，两者可以作为原电池的两极，加快铁的腐蚀，A对；铁和锡作为原电池的两极，当其腐蚀时，铁会被腐蚀，B对；电镀铜时，镀层金属做阳极，镀件做阴极，C错；锌铁形成原电池，锌被腐蚀，D对。【考点定位】此题考查了电化学中的原电池知识。（2012 上海）14.右图装置中发生反应的离子方程式为：Zn+2H+=Zn2+HT ,下列说法错误的是A. a、b不可能是同种材料的电板B.该装置可能是电解池，电解质溶液为

34、稀盐酸C.该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸D.该装置可看作是铜一锌原电池，电解质溶液是稀硫酸t答案】At解析】若该装置为电解池，则为b两电极的材料可以都为友，A错误；在保证阳极 为为Zn时，速电解池的电解质溶液可以为稀盐酸时，3正确，在保证其中一电极的材料为 Zn,另一电极的材科的活泼性比Zn弱的情况下，该原电池的电解质溶液为稀盐酸或稀硫酸 部可以，C、D正确.考点定位】本题考查縻电池和电解池,(2012 全国新课标卷)26. (14分)铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以 及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取

35、0.54g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH的阴离子交换柱，使C和OH发生交换。交换完成后，流出溶液的 OH用0.40mol.L -1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x值： (列出计算过程)；(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得 n(Fe) : n(Cl) =1:2.1 , 则该样品中FeCl3的物质的量分数为。在实验室中，FeCl2可用铁粉和 盐酸反应制备，FeCl3可用铁粉和 反应制备；FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为 (4)高铁酸钾(&Fe。

36、)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取&FeQ,其反应的离子方程式为 与MnO-Zn电池类似，KaFeO-Zn也可以组成碱性电池， KFeO在电池中作为正极材料， 其电极反应式为 ,该电池总反应的离子方程式 为。【答案】 3(0,1。也可以)盐酸 氯气2FL+3CIO-+4OH-=2FeO?_+5H:O+3CTFeOr-+3e_+4H；O =Fe5+SOH-2FeO?+8H：0+3Zn=3Zn =0.40mobVM.0iamol0.54g-0,010moW5.5gmol-0,19gn (Fe) -0 19 5fi ? :uol-L=0 (

37、i034moln (Fe) n (Cl) =0.0034： 0 010 x=3(4)根据题意，FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取代FeO,根据元素守恒、电子转移守恒，可得反应的离子方程式。根据原电池反应原理，锌做负极材料，失电子，发生 氧化反应；K2FeC4在电池中作为正极材料，得电子，发生还原反应。【考点定位】铁及其化合物、酸碱中和滴定、离子方程式的书写、电化学、化学计算。(2012 江苏)20. (14 分)铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生 活中的应用日趋广泛。(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：Al 2C3(s)+

38、AlC i3(g)+3C(s) =3AlCl(g)+3CO(g) H=a kJ - mol一 _.13AlCl(g)=2Al(l)+AlC13(g)AH=b kJ mol反应 Al 2Q(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g) 的4 H=k、 MgH? mk(oh)? c (HSOT) c (SQ2-) c (M) =c (OH)c (Na+) +c (4) = c (SQ2-) + c (HSO ) +c (OH)(4)当吸收液的pH降至约为6时，需送至电解槽再生。再生示意图如下：“以R6的吸收热阳145HSO-在阳极放电的电极反应式是 。当阴极室中溶液 pH升至8以上时，吸收液再生并

39、循环利用。简述再生原理：【答案】：(1) SO+HOHSO, 2 H2SO+Q 催化剂 2H2SO; (2) SO+2OH =SQ2-+htQ (3)酸；HSOT存在：HSOT -SQ2+h+和 HSO+HO=HSO+OH HSO的电离程度强于水 解程度；ab; (4) HS(3)+HbO-2e- =3H+SO2-; H+在阴极得电子生成 Hk,溶液中的c (4)降低， 促使HSG电离生成SO2-,且Na+入阴极室，吸收液得以再生。【解析】：(1) SO形成硫酸型酸雨时，二氧化硫和空气中的水、氧气反应得到硫酸： 催化剂,、SO+HO=HSO, 2 HSO+QZHSO; (2)二氧化硫被氢氧化钠

40、溶椒吸收制备亚硫酸 钠溶液时：SO+2OH=SO2-+H2O; (3)根据表中数据，可知，n(SQ2-):n(HSO3-)=1：91 时，溶液的pH值为酸性，故NaHSO液显酸性，在亚硫酸氢钠溶液中 HSO存在：HS(3 = SQ2-+H +和HSOT +HO=HSO+OFH , HSO的电离程度强于水解程度，故溶液呈酸性。当吸收液呈中性 时，溶液中的c (可)=c (OH),由于溶液中存在着电荷守恒，故 c (Na+) +c (4) =2c(SO2-)+c (HSO-)+c(OH),可推出：c (Na+)=2c(SQ2-) +c (HSOT), a 对；由于n(SO22-):n(HSO?-

41、)=1 : 1 时，溶液的 pH值为 7.2,故中性时一定有 c (HSO-) c (SO2-),可推出：c （Na+） c （HSGT） c （SQ2-） c （4） =c （OH） , b 对；（4）根据电解槽所 示的变化，可知 HSO在阳极放电的电极反应式是：HS+HO-2e-=3Hf+SO2-; H+在阴极得电子生成溶液中的c （4）降低，促使HSQ电离生成SO2-,且Na班入阴极室，吸收液得以 再生。【考点定位】此题以二氧化硫形成酸雨为背景，综合考查了化学反应方程式书写、离子方程式书写、水溶液中的离子平衡、溶液中的离子浓度大小比较、电解原理等知识。（2012 天津）7. （14分）X

42、 Y、Z、M G五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。又Z同主族，可形成离子化合物 ZX; Y、M同主族，可形成 MY、MY两种分子。 请回答下列问题：Y在元素周期表中的位置为 。上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 （写化学式）， 非金属气态氢化物还原性最强的是 （写化学式）。Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有 （写出其中 两种物质的化学式）。（4） X2M的燃烧热 AH = -a kJ - mol1 ,写出X2M燃烧反应的热化学方程式：ZX的电子式为 ; ZX与水反应放出气体的化学方程式为电池壳熔融Z电极MAI。固体熔融FQ电报（6）熔融状态下，Z的单质和

43、FeG能组成可充电电池（装置示意图如下），反应原理为:充电-2Z + FeG2 .Fe + 2ZG放电时，电池的正极反应式为 充电时， （写物质名称）电极接电源的负极；该电池的电解质为。【答案】；(1)第二周期第VIA族：(2) HClOi； H；S； (3) Cl。三、C：0；(任耳 两种，其他合理答案均可)：U) H:S(g+3 2O2(g)-SQ2(g)+H;O(l) AH-akJ-moHf (S) Na-:H; NaH+H:O=NaOH+H:T； (6) Fe-2sF窃 钠： 闻：0於【解析】：由于五种元素分属于三个矩周期，且原子序数依次噌大，X、Z同主族，故 X一定是H元素二、M同主

44、族，可形成Y：、VY:两种分子，故Y是。元素，M是2 元素则Z是Ka元素 G是C：元素1(1)氧元素位于第二周期第【考点定位】此题以元素推断为基础，综合考查了周期表的结构、元素性质的比较、常见的水消毒剂、热化学方程式的书写、电子式书写和化学方程式书写、电化学知识。(2011 山东)28. (12分)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS)冶炼铜的主要流程如下：石英小再英吩气怵f烧燃f蜡磕AJ电帮情嫉一-空气空气端诙B(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的 吸收。a.浓H2SO b .浓HNO c . NaO聆液 d .氨水(2)用稀HkSO浸泡熔渣B,取少量所得溶液，滴加 KSCN溶液后呈红

45、色，说明溶液中 存在 (填离子符号)，检验溶液中还存在 5的方法是 (注明试剂、现象)(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 。(4)以CuSO溶液为电解质溶液进行粗铜(含 Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精 炼，下列说法正确的是 。a.电能全部转化为化学能b.粗铜接电源正极，发生氧化反应c.溶液中Cu2+向阳极移动d.利用阳极泥可回收 Ag、Pt、Au等金属(5)利用反应2Cu+ Q+2H2SQ= 2CuSO+ 2H2O可以制备 CuSO,若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为 O【答案】(l):d (2)Ft-取少量溶液，滴加KMnO,溶液，KAlnCk溶液褪色4)A AL3

46、Cu;O*2Al- A 丁步骤（i ）中Cuz（OH） 2CO发生反应的化学方程式为 。步骤（ii ）所加试剂起调节 pH作用的离子是 （填离子符号）。 在步骤（iii ）发生的反应中，1 mol MnO2转移2 mol电子，该反应的离子方程式 为。步骤（iv ）除去杂质的化学方程式可表示为3Fe3+ + NH 4+2SO2-+6H2O= NHFe3 （SO 4） 2（OH）6+ 6H+过滤后母液的 pH = 2.0 , c （Fe 3+） =a mol - L_1 , , c （ NH 4+） =b mol - L_1, , c （ SO 42-） =d mol - L -1 ,该反应的平衡

47、常数 K=_ （用含a、b、d的代数式表示）。【解析】：1）电镀时，待镶件与电源的负极相连，溶液中的镀层金属离子得到电子在镀 件上析出.:2）化学电镀的原理就是利用苴换反应将镀层金属离子从溶液中置换出来，从铜盐 中置换出铜通常用Fe等还原剂。由图可看出1凝pH f氐于时,该化学镀的反应速率为0, 因此可调节pH略小于9即可使反应停止. CuMOHLC。力容于 H书 CU 的反应为:Qt9H）：COy+2H：Sd=2Cu5O-COTH9.加入的NLHC5中的酝水解显酸性，HC（”水解显碱性，且可以与溶液中的口一 反应，故起调节pH作用的离子是HCO。溶液中具有施原性的只有F声一，再根据InxAI

48、nO：转移二力式电子，即可写出相应的 阳子方程式为 AfnO二YFW-TH- -化学平衡常数就是达到化学平衡时，生成物浓度哥之绩与反应物浓度哥之绩的比值，注意溶液中的沉淀和水的浓度看作是1。【答案】（1）负（2）还原剂调节溶液pH在89之间(3) Cu2(OH)2CO+2H2SQ=2CuSO+COT +3H2O。HCQ o_2+2+3+_MnQ+2Fe +4H = Mn +2Fe +2HO。【考点定位】本题考查了电镀原理、化学平衡的应用和物质的制备。【2011高考试题】1.(上海)用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是A.用铜片连接电源的正极，另一电极用钳片B.用碳棒连接电源的正极，另一电

49、极用铜片C.用氢氧化钠溶液吸收阴极产物D.用带火星的木条检验阳极产物解析：用电解法提取氯化铜废液中的铜时，铜必需作阴极，阳极是铜或惰性电极， 阴极 的反应式为：Cu2+2e = Quo答案：B2.(浙江)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿棕色铁锈环(b),如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是铁锈环(b)腐蚀区(a)A.液滴中的C由a区向b区迁移B.液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：Q+2出升4e = 40HC.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2+由a区向b区迁移，与

50、b区的0H形成Fe(0H)2,进一步氧化、脱水形成铁锈D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加 NaCl溶液，则负极发生的电极反应为 Cu- 2e = CiT【答案】B【解析】本题考察电化学内容中金属吸氧腐蚀的原理的分析.液滴边缘0,多，在C粒 上发生正极反应。升2H9+4广 40H，液滴下的F,发生负极反应，Fe-20B.水解反应NJ + h2QNH H 2O廿J达到平衡后，升高温度平衡逆向移动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D.对于反应2HQ=2HO+ QT,加入MnO或升高温度都能加快 O的生成速率【答案】AD【解析】本题是化学反应与热效应、电化学等的简单综合

51、题，着力考查学生对嫡变、烙变，水解反应、原电池电解池、化学反应速率的影响因素等方面的能力。A.分解反应是吸热反应，嫡变、始变都大于零，内容来源于选修四化学方向的判断。B.水解反应是吸热反应，温度越高越水解，有利于向水解方向移动。C.铅蓄电池放电时的负极失电子，发生氧化反应。D.升高温度和加入正催化剂一般都能加快反应速率。7、(广东)某小组为研究电化学原理，设计如图2装置。下列叙述不正确.的是A、a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出2+-B a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu +2e = CuC无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色D a和b分别连接直流电源正、负极

52、，电压足够大时，Cu2+向铜电极移动答案：D解析：此题考查了电化学知识。 分析图2所示的装置，由于金属铁的活泼性强于铜，当a、b不连接时，金属铁置换溶液中的铜，铁片上析出铜，A对；ab用导线连接时，形成原2电池，铁片为负极，铜片为正极，铜片上发生反应：Cu +2e = Cu, B对；根据上述两选项分析，溶液中的铜离子析出，铁片溶解生成亚铁离子，故溶液颜色从蓝色逐渐变成浅绿色，C对；a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu向铁电极移动，D错。8.（安徽）研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO+ 2Ag+ 2

53、NaCl=Na2MnQ0+ 2AgCl,下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是：A.正极反应式：Ag+ Cl eT =AgClB.每生成1 mol Na 2Mn5Oo转移2 mol电子C.Na+不断向“水”电池的负极移动D. AgCl是还原产物解析：由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物，即银做负极，产物AgCl是氧化产物，A、D都不正确；在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应，所以阳离子向电 池的正极移动，C错误；化合物Na2MnOl0中Mn元素的化合价是+18/5价，所以每生成1 mol NaMnO。转移电子的物质的量为（418/5） X5=2mol,因此选项B正确。答案：B

54、.（北京）结合下图判断，下列叙述正确的是A.I和n中正极均被保护B.I和n中负极反应均是IC L 2 +Fe 2e = FeC.I和n中正极反应均是Q+2HO+ 4e =4OHD.i和n中分别加入少量K3Fe（CN）6溶液，均有蓝色沉淀解析：锌比铁活泼，装置I中锌作负极，方程式为Zn-2e =Zn2 + o铁作正极，但溶液显中性，所以发生锌的吸氧腐蚀，正极反应是Q+2H2。+ 4e =4OH ;铁比铜活泼，装置H中铁作负极，负极反应为 Fe-2e =Fe2+o铜作正极，但溶液显酸性，所以正极是溶液中的 氢离子得电子，方程式为 2H+2e =HaK因为装置I中没有 Fe生成，所以装置I中加入少

55、量RFe（CN）6溶液时，没有蓝色沉淀产生。综上所叙，只有选项A是正确的。答案：A.（福建）研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是B.放电时正极上有氢气生成A.水既是氧化剂又是溶剂C放电时OH向正极移动D.总反应为：2Li+2H2O = 2LiOH +H2【答案】C【解析】根据题给信息锂水电池的反应方程式为：2Li + 2H2O=2LiOH+ H4 , D正确；在反应中氢元素化合价降低，因此H2O做氧化剂，同时又起到溶剂的作用，A正确；放电时正极反应为：2H2O+2eT=2

56、OH+H4 ,B正确；正极周围聚集大量OH,因此溶液中的阳离子 Li +向正极移动；负极周围聚集大量Li+,因此溶液中的阴离子 OH向负极移动，C错误。.(江苏)(12分)Ag 2Q是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在 KOW口入适量AgNO溶液，生成Ag2O沉淀，保持反应温度为 80,边搅拌边将一定量 &SO溶 液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式 为 2AgNO+ 4KOH KS2O8= AgzQ J + 2KNO + &SO+ 2H2。回答下列问题：(1)上述制备过程中，检验洗涤是否完全的方法是 (2)银锌碱性电池的电解质溶液为

57、KOH液，电池放电时正极的 Ag2Q转化为Ag,负极的Zn转化为&Zn(OH)4, 写 出 该 电 池 反 应 方 程式：。(3)准确称取上述制备的样品 (设AgQ仅含和AqO) 2.558g ,在一定的条件下完全分解 为Ag和Q ,得到224.0mL。(标准状况下)。计算样品中AgzQ的质量分数(计算结果精确 到小数点后两位)。【答案】取少许最后一次洗涤港液，滴入11滴溶液，若不出现白色浑 浊，表示已洗涤完全(取少许最后一次洗涤滤液，滴入1二滴酚酝溶液，若溶液不显红色， 标已洗涤完全)(2)Ag:Oi+2Zn+4KOH+2HL0=2K:Zn(：OH ,+ 2Ag(3n(0z)= 224mL

58、221 1GC-： tnL-=1. W - 1mol设样品中A第O：的物质的量为x: Ag:O的物质的量量为248g mol x x + 232 g mol x y = 2.588 gx+ 1/2 y = 1.000 X 10 2 molx =9.500 X 10 3 mol-3y= 1.000 X 10 mol/n( Ag2O2 ) 9.1皿1()=口乂248 寻丁一WAg2Q)=雁(样品)2.588 g= 0.91【解析】本题以银锌碱性电池正极活性物质AqQ制备、制备过程检验洗洗涤是否完全的实验方法、电池反应、以及成分分析与相关计算为背景， 试图引导学生关注化学与社会生 活，考查学生用化学

59、的思维方式来解决一些现实生活中的一些具体问题的能力。.(江苏)(14分)氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究 热点。1已知：CH4(g) + HtO(g) = CO(g) + 3闺g)AH = 206. 2kJ - mol_ _ _.-1CH(g) +CO(g) =2CO(g) + 2H2(g)AH = 247.4 kJ mol_.-12屋S(g) =2H2(g) +%(g)H = 169.8 kJ mol(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为。(2)H 2s热分解制氢时，常向反应器中通入一

60、定比例空气，使部分H2S燃烧，其目的是_。燃烧生成的 SO与H2S进一步反应，生 成物在常温下均非气体，写出该反应的化学方程式： (3)H 2O的热分解也可得到 H2,高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如 图11所示。图中 A B表示的物质依次是 (4)电解尿素CO(NH)2的碱性溶液制氢的装置示意图见图12 (电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极)。电解时，阳极的电极反应式为(5)Mg 2Cu是一种储氢合金。350c时，MgCu与H2反应，生成 MgCu和仅含一种金属元 素的氢化物(其中氢的质量分数为0.077 )。MgCu与 Ha反应的化学方程式 为。1【答案】(