备考2018年高考化学150天全方案之纠错补缺专题06电化学学案(含解析)

1、专题06电化学、原电池 化学电源不能正确理解原电池的工作原理原电池工作原理示意图氧化反应丁沿导线传递.有也流产生还原反应【易错典例1】某电池以“FeQ和Zn为电极材料，KOH液为电解溶质溶液。下列说法正确的是（）A.电子由Zn电极流出，经 KOH容液流向正极B.正极反应式为 2Fed +10hT + 6e =FeQ+5HOC.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D.电池工作时 O斤向负极迁移【答案】D1解析】.4项,电子由负极（加丁融，经导线流向正极.，错误B项,电解液为KOH溶液，故正极电极反 应式为:2踪01+ 6-+ 5氐。=Fe:0：+100H-,错误才C项，该电池的总反应为：3Zn+?

2、F2厂+ 5此0=F0; + 3Zn（OH）2 + 4OH由方程式可知KOH浓度增大，镯心D项，电池工作时阴离子向 负极移动，阳离子向正极移动】正确。易驾五,二对原电池结构、电极反应认识不清.误认为原电池中负极材料一定比正极材料活泼。其实不一定，如 Mg和Al用导线相连放在 NaOH溶液中 形成原电池时，铝作负极。.误认为原电池质量增加的一极一定为原电池的正极。其实不一定，如铅蓄电池的负极，在工作时，电极由Pb转变为PbSO,质量增加。.误认为原电池的负极一定参加反应。其实不一定，如氢氧燃料电池的负极本身不参加反应，通入的燃 料发生反应。【易错典例2】图1是铜锌原电池示意图。图 2中，x轴表示

3、实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示阳1图2A.铜棒的质量【答案】CB . c(Zn)C . c(H+)D. c(S04 )【解析】该装置构成原电池，区是负极，CU是正极口 A一在正极CU上溶液中的H-获得电子变为氢气I Cu 棒的质量不变，错误，B.由于Zn是负极,不断发生反应Zn-线-瓦；7所以溶液甲式Zn）熠大， 错误fC,由于反应不断消耗所以溶液中的c0逐斩降低，正南 DSOT不参加反应，其浓度不 变，错误。易霜史工不能正确区分原电池和电解池图1中无外接电源，其中必有一个装置是原电池装置（相当于发电装置），为电解池装置提供电能，其中两个电极活泼性差异大者为原电池装置，如图1中左边为

4、原电池装置，右边为电解池装置。图 2中有外接电源，两烧杯均作电解池，且串联电解，通过两池的电子数目相等。【易错典例3】如图所示，下列说法不正确的是 （）含金属假化剂的多孔电极CuSQi溶液H 一、,1,A.燃料电池中正极反应为 2c2+2e +2H=HO xk/wB.当燃料电池消耗 1 mol H 2时，U形管中转移2 mol电子C.当此装置用于铁表面电镀铜时，a电极为铁，电镀过程中，硫酸铜溶液浓度基本不变D.若a电极为粗铜，b电极为纯铜，.则该装置可用于铜的精炼【答案】C【解析】由图可知左边装置为酸性条件下的氢氧燃料电池，则通入H二的一极为负极，电极反应式为坨-2廿 FIT,通入6的一极为正

5、极，电极反应为8+ 2丁 +汨-一氏0。右边装贵为电解池，a电极与燃 料电池的正极相连j为阳极，则b电极为阴极，消耗1 mol H：时，U形管中辛善2 mH电子。铁表面 电镀铜时铜作阳极，即a电极为铜，精炼铜时粗铜为阳极，纯铜为阴极。故A. & D项正确，C项错 误.、电解池 金属的腐蚀与防护不能正确理解电解池的工作原理电解池工作原理（阳极为惰性电极）示意图与电源正极相连与电源负极相连【易错典例1】以石墨为电极，电解KI溶液（其中含有少量酚儆和淀粉）。下列说法错误的是（B.阴极逸出气体D.溶?的pH变小A.阴极附近溶液呈红色C.阳极附近溶液呈蓝色【答案】D 诵由 .【解析】以石墨为电极，电解

6、KI溶放的万程式是：2KI +2HO=修+ H4 + 2KOH由于其中含有少量酚酬:和淀粉，所以在阳极附近碘单质遇淀粉溶液变为蓝色；在阴极由于产生氢气，溶液显碱性，遇酚酗:溶液变为红色。因为产生了碱，溶液碱性增强，所以溶液的pH变大。不能准确判断电解前后pH变化电解前后电解质溶液酸碱性变化可概括为“有氢无氧增碱性，有氧无氢增酸性；有氢有氧增原性，无 氢无氧减原性”。【易错典例2】三室式电渗析法处理含NaaSO废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na卡和SOT可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。卜列叙述正确的是()A.通

7、电后中间隔室的 SCOT离子向正极迁移，正极区溶液 pH增大B.该法在处理含 NkSQ废水时可以得到 NaO而H2SO产品C.负极反应为2H2O- 4e =(2)T + 4H+,负极区溶液pH降低D.当电路中通过 1 mol电子的电量时，会有 0.5 mol的Q生成【答案】B【解析】电解池中阴离子向正极移动，阳离子向负极移动，即SOT离子向正极区移动, Nr向负极区移 动，正极区水电离的OH发生氧化反应生成氧气，H留在正极区，该极得到为EQ4产品，溶液pH城 小负极区水电离的H-发生还原反应生成氯气，CUT留在负极区，该极得到NaOH产品，溶液pH增 大，故A、C项错误，B正确。该电解池相当于

8、电解水，根据电解水的方程式可计算出当电路中通过1 mU电子的电量时会有。25 moi的O二生成，错误。易储交事电解过程中常出现的理解误区.铁作电解池的阳极时，铁失去电子生成Fe2+而不是Fe3+。.电解时的氧化产物或还原产物能与电解质溶液中的微粒发生反应时，要将该微粒写入电极反应式中，否则会造成错误。如用 Al作阳极电解 NaOHW的阳极反应式为 Al -3e +4OH =AlQ + 2H20。.用惰性电极电解饱和食盐水后，误认为要想恢复至原状需加入适量盐酸，其实不然，应该通入HCl气体。.误认为电解熔融的 AlCl 3可以制备Al,其实不然，因为 AlCl 3是共价化合物，熔融状态不导电，不

9、能被 电解，应该电解熔融的氧化铝制备铝。.不清楚多池串联情况，多池串联时若有外加电源则整套装置都是电解池；若无外加电源，则一般含最 活泼金属的装置为原电池，其余为电解池；但当其中两池的最活泼金属相同时则两极间金属性差别大的为原电池，其余为电解池。【易错典例3】某同学组装了如图所示的电化学装置，电极I为Al,其他电极均为 Cu,则()A.电流方向：电极IV一B.电极I发生还原反应C.电极n逐渐溶解D.电极出的电极反应：Cu2 + 2e =Cu【答案】A【解析】电极I为Ab其他电极均为Cu,可判断，1是原电池的负极，口是原电池的正根山是电解池的 阳极，田是电解池的阴极，A项，外电路电漪方向是从正极

10、漪向负极，即电极Tt一电极I ,正 确$ B项负极发生氧化反应，错误：C项，正极上的电极反应为CiP +及一一Cu,电极II有Cu析 出逐渐加重j错误孑D1页，阳极的电极反应为Cu-2,-错误也易储五四不会正确判断析氢腐蚀和吸氧腐蚀判断析氢腐蚀与吸氧腐蚀的依据正确判断“介质”溶液的酸碱性是分析析氢腐蚀和吸氧腐蚀的关键。潮湿的空气、中性溶液发生吸氧 腐蚀；NH4C1溶液、稀H2SQ等酸性溶液发生析氢腐蚀。【易错典例4】铁及其化合物与生产、生活关系密切。图中是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。帙间模型(1)该电化学腐蚀称为（2）图中A、B、C D四个区域，生成铁锈最多的是 （填字母

11、）。【答案】1）吸氧腐蚀（2） B【解析】（1）铁闸门在海水中主要发生唳氢腐蚀。C2） B点既满足与电解质洛液接触，同时含氧量较大, 因此发生腐蚀速率最快。1.分析下图所示的四个装置，其中结论正确的是（）A.中Mg作负极，）中Fe作负极6H23 6e =6OH +3H4Fe 2e =Fe2Fe 2e =Fe2B.中Mg作正极，电极反应为C.中Fe作负极，电极反应为D.中Fe作负极，电极反应为【答案】BMg比Al活泼，Mg作负极；中Al与NaOH【解析】A中Mg Al均能与H2SO发生自发的氧化还原反应,发生自发的氧化还原反应，而Mg不反应，故负极为 A1-;中Fe在浓硝酸中发生钝化，反应不能持

12、续进行，Cu与浓硝酸能自发发生氧化还原反应，故Cu作负极；中酒精为非电解质，不能构成原电池，A错误。B、中Al与NaOHt生自发的氧化还原反应，而Mg不反应，故负极为 Al, Mg作正极，水中的H+得到电子生成氢气，电极方程式为6H2。+ 6e =6OH + 3H2? , B正确。G中Fe在浓硝酸中发生钝化，反应不能持续进行，Cu与浓硝酸能自发发生氧化还原反应，故Cu作负极，Fe为正极，HNO在正极上得电子生成 NO,电极方程式为：2H+NO-+ e=NOT+H2O, C错误。D中酒精为非电解质， 不能构成原电池，D错误。正确答案为 Bo点睛：易错点为中正负极判断，原电池中发生的是持续的自发的

13、氧化还原反应，当金属作电极时，与电解质溶液能够发生反应的作负极，例如中发生的自发的氧化还原反应为Al与NaOH溶液的反应,Mg不反应，故负极为 Al而不是Mg,中Fe虽然比铜活泼，但是 Fe在浓硝酸中发生钝化，反应不能持续进彳T,而Cu可以与浓硝酸发生自发的氧化还原反应，故 Cu作负极,Fe作正极。.相同材质的铁在图中四种情况下最不易被腐蚀的是铁勺食解酸雨号钉一帆板 期料板D【解析】在a中，能构成原电池，铁作负极，易被腐蚀，在m中，食盐水提供电解质溶液环境，铁炒锅和 铁铲都是铁碳合金，符合原电池形成的条件，铁作负极，碳作正极,铁易襁腐热；在c中，铜镀层将 铁球覆盖，使铁被保护，所以铁不易被腐蚀

14、5在口中，酸雨提供电解质溶液环境，铁钏钉和铜板分别 作负.正极,，形成原电池,铁易被腐蚀。答案选）.右图为模拟铁生锈的实验。铁粉中均匀混有少量碳粉，撒入在内壁已分别用氯化钠溶液和稀醋酸润湿过的甲、乙两支具支试管。打开止水夹片刻后，以下有关该实验的说法合理的是A.甲装置中红墨水倒吸量比乙装置多B.甲装置中发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀C.乙装置中发生的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀D.乙装置开始导管口有气泡冒出，接着红墨水又较快倒流【答案】BD【解析】甲装置中发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀，乙装置开始导管口有气泡冒出，接着红墨水又较快倒流，主要是压强差造成的。4.微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物

15、中的化学能直接转化成电能的装置。如图是一种微生物燃料电池的工作原理示意图，下列有关说法不正确的是A. B电极是正极B.电?内H+从左侧向右侧迁移C. A 电极的电极反应式：CH3COOH + 8e+ 2H2O=2CO+8HD.该电池可利用有机废水等有机废弃物作为燃料【答案】C【解析】CHjCOOH中C元素平均价态为0,转变为CO；,化合价升高，故CH3coOH失电子,A为负极， B为正极，故A正确孑B、电池中阳离子向正极移动故B正确C、A电极为负极，失电子电极反 应应为CHjCQOH-舐故C错误,该电池可将废水中的有机物作为燃料，制成燃 料电池，D正确。故选d点睛：原电池题型中，有机物中元素的

16、化合价一般算平均价态。.有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是（r金属抻光作物和N 仪化伸的 混合物H乱叫）PbO.(iEtt)J.图I 碱性图U铅研图跳电昌锌运电池酸蓄电池汉? 口电也A.图I所示电池中，MnO的作用是催化剂B.图n所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大C.图ID所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2+浓度始终不变二就化借D.图IV所示电池中，A&O是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag【解析】A.该电池反应中二氧化镒得到电子被还原，为原电池的正极，A错误；B.铅蓄电池放电时电池反应为：Pb+PbO+2H2SO=2PbSO+2H2。，该反应中浓硫酸参加反应，所以浓度降低， B

17、错误；C.粗铜中不仅含有铜还含有其它金属，电解时，粗铜中有铜和其它金属失电子，纯铜上只有铜离子得电子，所以阴极上析出的铜大于阳极上减少的铜，所.以溶液中铜离子浓度降低，C错误；D.该原电池中，正极上D正确；答案选D氧化银得电子生成银，所以氧化剂作氧化剂发生还原反应,.三室式电渗析法处理含NaaSQ废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的 Na+和SO2-可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。稀NH2SO4溶液C下列叙述正确的是负极区b GCd正极区 浓 N 立 S OqJ&JSfA.通电后中间隔室的 SO2-离子向正极迁移，

18、正极区溶液 pH增大B.该法在处理含 N&SO废水时可以得到 NaOHFD H2SO产品C.负极反应为2H2。- 4e=Q+4区负极区溶液pH降低D.当电路中通过 1mol电子的电量时，会有 0.5mol的Q生成【答案】B【解析】A.根据同种电荷相互排斥，导种电荷相互吸引的原则，在电解池中明离子会向正电荷较多的阳极 区定向移动，因此通电后中间隔室的与。，二离子向正极迁移4在正极区带负电荷的0H-失去电子,发生 氧化反应而放电,由于破坏了附近的水的电离平衡，使溶液中所以正极区溶液酸性增 强，溶液的pH减小，故A错误孑B.阳极区氢氧根放电j溶液中产生硫酸，阻极区氢离子获得电子.， 发生还原反应而放

19、电，破坏了附近的水的电离平衡，使溶液中nOET)x(IT),所以产生氢氧化钠，因 此该法在处理含 NaSQ废水时可以得到 NaO书口 H2SO4产品，故B正确；C.负极区氢离子得到电子，使 溶液中c(H + )增大，所以负极区溶液 pH升高，故C错误；D.当电路中通过1mol电子的电量时，根据 整个闭合回路中电子转移数目相等可知反应产生氧气的物质的量是n(O2)=1mol+4=0.25mol,故D错误。故选B。点睛：本题主要是考查电解原理及其应用、电极判断、电极反应式书写、电极产物判断与计算等。电化学是历年高考的重要考点之一，考查的内容为：提供电极材料和电解质溶液判断能否形成原电池，原电池电极

20、名称判断及电极反应式的书写，提供反应方程式设计原电池、电解池(包括电镀池、精炼池)根据电解时电极质量或溶液 pH的变化判断电极材料或电解质种类，电解产物的判断和计算，结合图像考查电极质量或电解质溶液质量分数的变化。7.用石墨电极完成下列电解实验实验实验现象1|11a、d处试纸变蓝；b处变红,局部褪色；c处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生泡产生;n处有气卜列对实验现象的解释或推测不合理的是（）A. a、d 处：2HO+2e=H4+2OH B . b 处：2cl-2e-=C12 TC. c处发生了反应：Fe-2e-=Fe2+ D .根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜【答案】B【解析】A、a

21、、d处试变蓝，说明溶液显碱性，是溶液中的氢离子得到电子生成氧气，破坏了水的电离平 衡，氢氧根离子浓度增大造成的，4正确j B、b处变红1局都褪色，说明是溶液中的氮氧根和氯离子 同时放电，分别产生氧气和氯气，氧离子浓度熠大，酸性增强，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白 性，B错误：C、c处为阳极,铁失去电子生成亚铁离子，C正确D、实收一中m形成电解池，曲形 成电解池,所以实验二中也相当于形成三个电解池C一个球两面为不同的两极）,m为电解池的阴极, 另一球朝m的一面为阳极（n的背面），故相当于电镀，即m上有铜析出，D正确.答案选庆8. 一种驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池原理示意如图，下列有关该电池说法

22、正确的是（）A.电流由电极 A经外电路流向电极 BB.电池工作时，0口向电极B移动C.该电池工作日每消耗 22.4L NH3转移3mo1电子D.电极 A上发生的电极反应为：2NH6e-+ 6OHI = N2 + 6H2O【答案】D【解析】A由图可知，NH被氧化为Nk,发生氧化反应，所以该电池中A是负极，B是正极，电流由正极（B） 流向负极（A）,故A错误；B、原电池中，阴离子向负极移动，则 OH向负极A移动，故B错误；C气 体的体积必须标明温度和压弓虽,否则没有意义，故 C错误；口碱性条件下，A电极发生NH转化为N2, 故电极反应为：4NH3+3C2=2N2+6H2O,故D正确。故选 D。点睛：燃料电池规律：负极上是燃料失电子的氧化反应，在正极上氧气发生得电子的还原反应。易错点： 气体的体积一定要标温度和压强，否则数据无意义，选项可直接排除。9.电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如下图所示，其中阴极和阳极均为惰性气体电极。测得 同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1: 2,以下说法正确的是A. a极与电源的负极相连B.产物丁为硫酸溶液C.离子交换膜d为阴离子交换膜（允许阴离子通过）D. b 电极反立式为2HO+2e=2OH+H4【