高中化学高考基础复习必备专题九：电化学

专题九电化学课题名称：电化学考纲要求：1．理解原电池原理。初步了解化学电源。2．理解电解原理。了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业反应原理。学习重难点：原电池和电解工作原理及应用学习方法：1．看电源定阴阳极2．看电极材料定电极反应：损失阳极(C、Pt、Au除外),保护阴极3．电解池中看溶液中离子得失电子能力定阴阳极产物：若阳极为C、Pt,易放电的阴离子在阳极上发生氧化反应,阳极本身不发生反应；阳极为非惰性电极,则是阳极自身发生氧化而溶解4．看氧化还原产物定方程式中反应物及产物原电池、电解（镀）池电极名称及反应小结：“氧阳氧负”——原电池—正负极—负极发生氧化反应。——电解池—阴阳极—阳极发生氧化反应谐音：“养羊养富”基础知识：

原电池电解池能量转化化学能→电能电能→化学能组成条件①活泼性不同两电极用导线连接②③形成闭合回路①两电极与电源连接②两电极插入电解质溶液③形成闭合回路特征异无电源；两极材料不同有电源；两极材料可相同，也可不同同两极上发生氧化还原反应电极名称由电极本身决定：负极：较活泼金属由电源决定：阳极：与电源正极连接阴极：与电源负极连接电极反应负极：失电子氧化反应正极：得电子还原反应阳极：失电子氧化反应阴极：得电子还原反应电子流向负极→正极电源负极→阴极电源正极←阳极注意：（电镀条件下，由于阳极不断溶解，镀液中阳离子保持较高的浓度，故在此条件下，Zn2+先于H+放电。）典型例题：例1、下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是例2、下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是（）A、a电极是负极B、b电极的电极反应为：4OH——4e—=2H2O+O2↑C、氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D、氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置例3、电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两电极板，通过导线与直流电源相连。回答以下问题：（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则①电解池中X极上的电极反应式为。在X极附近观察到的现象是。②Y电极的电极反应式为,检验该电极反应产物的方法是。（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则①X的电极材料是，电极反应式为。②Y电极的材料是,电极反应式为。（说明：杂质发生的电极反应不必写出）例4、在玻璃圆筒中盛有无色互不相容的中性液体。上层溶液中插入两根石墨电极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃棒，可以上下搅动液体，装置如右图。接通电源，阳极周围的液体呈棕色，且颜色由浅变深，阴极上有气泡产生。停止通电，取出电极，用搅棒上下剧列搅动。静置后液体又分为两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色。据此上述实验回答：

（１）阳极上的电极反应为＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（２）阴极上的电极反应为＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（３）原上层液体是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（４）原下层液体是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（５）搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是＿＿＿＿＿。

（６）要检查上层液体中含有的金属离子，其方法是＿＿，现象是＿＿＿＿＿。

基础训练：1、图-1中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无味的气体放出。符合这一情况的是（）a极板b极板X电极Z溶液A、ZnC负极CuSO4B、CC负极NaOHC、AgFe正极AgNO3D、CuC负极CuCl22、右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是A、a为负极、b为正极B、a为阳极、b为阴极C、电解过程中，d电极质量增加D、电解过程中，氯离子浓度不变3、普通干电池中装有二氧化锰和其它物质，二氧化锰的作用是（）A、和正极作用把碳变成CO2B、把正极附近生成的H2氧化成水C、电池中发生化学反应的催化剂D、和负极作用，将锌变成锌离子Zn2+4、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃皿中（如图所示平面图），经过一段时间后，首先观察到溶液变红的区域是（）A、Ⅰ和Ⅲ附近B、Ⅰ和Ⅳ附近C、Ⅱ和Ⅲ附近D、Ⅱ和Ⅳ附近5、用石墨作电极，电解1mol·L-1下列物质的溶液，溶液的pH值保持不变的是（）AHClBNaOHCNa2SO4DNaCl6、某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（）A、a为正极，b为负极；NaClO和NaClB、a为负极，b为正极；NaClO和NaClC、a为阳极，b为阴极；HClO和NaClD、a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl7、用两支惰性电极插入500毫升硝酸银溶液中，通电电解。当电解液pH值从变为时（设电解时阴极上没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略），电极上应析出银的质量是（）A、27mgB、54mgC、108mgD、216mg8、在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（）A、原电池正极和电解池阳极所发生的反应B、原电池正极和电解池阴极所发生的反应C、原电池负极和电解池阳极所发生的反应D、原电池负极和电解池阴极所发生的反应9、一种纽扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应为：Zn+2OH—-2e—=ZnO+H2O，Ag2O+H2O+2e—=2OH—总的反应式（即电池反应式）为Zn+Ag2O=ZnO+2Ag下列有关判断中，正确的是（）A、锌为正极，Ag2O为负极B、Zn为负极，Ag2O为正极C、原电池工作时，负极区pH值减小D、原电池工作时，负极区pH值增大10、实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极：Pb+SO42—→PbSO4+2e—正极：PbO2+4H++SO42—+2e—→PbSO4+2H2O今若制得氯气，这时电池内消耗硫酸的物质的量至少是A、B、C、D、能力提高：1、用惰性电极电解下列溶液,电解一段时间后,阴极质量增加,电解液的pH下降的是A、CuSO4B、AgNO3C、BaCl2D、H2SO42、将两个铂电极插入500毫升硫酸铜溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重克（设电解时该电极无氢气放出，且不考虑体积变化）。此时溶液中氢离子浓度约为A4×10-3mol·L-1B2×10-3mol·L-1C1×10-3mol·L-1D1×10-7mol·L-13、通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为+1价）溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n（硝酸银）︰n（硝酸亚汞）=2︰1，则下列表述正确的是（）A、在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n（Ag）︰n（Hg）=2︰1B、在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等C、硝酸亚汞的分子式为HgNO3D、硝酸亚汞的分子式为Hg2(NO3)24、用Pt电极电解含有各+和X3+的溶液，阴极析出固体物质的质量m(g)与溶液中通过电子的物质的量n(mol)的关系见图示。则离子的氧化能力由大到小排列正确的是（）A、Cu2+＞X3+＞H+B、H+＞X3+＞Cu2+C、X3+＞H+＞Cu2+D、Cu2+＞H+＞X3+5、在电解水制取H2和O2时，为了增强导电性，常常要加入一些电解质，最好选用下列物质中的（）A、CuSO4B、H2SO4C、NaClD、HC16、下列有关实验现象的描述不正确的是（）A、把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀H2SO4中，铜片表面出现气泡B、用锌片作阳极，铁片作阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌C、把铜片插入氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D、把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快7、称取三份Zn粉，分盛在三支试管中，加入下列物质后，塞上带导管塞子定时间测定生成氢气体积。甲加入pH＝3的盐酸50mL；乙加入pH＝3的醋酸50mL；丙加入pH＝3醋酸50mL及少量胆矾粉末，反应终了生成H2一样多，且无剩余Zn。请用“＞”、“＜”、“＝”回答:开始时反应速度；(2)三试管中参加反应的Zn质量；(3)反应终了所需时间；(4)简要说明反应过程中乙、丙速度不相同原因。8、熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混和物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混和气为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。完成有关的电池反应式：负极反应式：2CO+2CO32－－4e－＝4CO2正极反应式：总电池反应式：9、科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料电池用于军事目的。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。回答下列问题：（1）这种电极放电时发生的化学反应方程式是________________________。（2）此电极的正极发生的电极反应式是__________；负极发生的电极反应式是_________。（3）电解液中的H+离子向______极移动；向外电路释放电子的电极是_________。（4）比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池的能量转化效率高，其次是______________________。10、工业上为了处理含有Cr2O72—的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀生成，工业废水中铬的含量已低于排放标准。请回答下列问题：（1）两极发生反应的电极反应式，阳极为：____________；阴极为_______；（2）写出Cr2O72—变为Cr3+的离子方程式___________________；（3）工业废水由酸性变为碱性的原因是_______________________________________________________________；（4）____（填“能”或“不能”）改用石墨电极，原因是___________________________________________________________________。11、铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生气体.求电解后溶液的pH。参考答案典型例题：例1、D例2、B例3⑴①2H++2e—=H2↑放出气体，溶液变红。②2Cl—-2e—=Cl2↑把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色。⑵①纯铜Cu2++2e—=Cu②粗铜Cu-2e—=Cu2+例4、⑴2I—-2e-=I2⑵2H++2e—=H2↑⑶KI（或NaI）等水溶液⑷CCl4（或CHCl