电化学03.ppt

1、第三讲 电 化 学,主讲人：廖传珠,CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) =-443.5kJ.mol-1；,真题分析(怎么考） 例1.2011年新课标27（14分） 科学家利用太阳能分解水生成氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热分别为-285.8KJmol-1 、 -283.0KJmol-1 和-726.5KJmol-1。请回答下列问题： （1）用太阳能分解10mol水消耗的能量 ； （2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程为,2858kJ,（3）在直接以甲醇为燃料的

2、燃料电池中，电解质溶解为酸性，负极的反应式为 正极的反应式为 理想状态下，该燃料电池消耗1mol 甲醇所能产生的最大电能为702 .1 kJ,则该燃料的电池的理论效率为 (燃料电池的理论效率是指电池所能产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）。,CH3OH 6e+ H2O = CO2+6H+，,3/2O2+6e+6H+=3H2O。,96.6%,真题分析(怎么考） 2011年新课标7 例2、下列叙述正确的是 A.1.00molNaCl中含有6.021023个NaCl分子 B.1.00molNaCl中，所有Na+最外层电子总数为 86.021023 C.欲配置1.00L 1.00mol

3、L-1的NaCl溶液，可将 58.5gNaCl溶于1.00L水中 D.电解58.5g熔融的NaCl,能生成22.4L氯气（标 准状况下）、23.0g金属钠,真题分析(怎么考） 2011年新课标11 例3、铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为： Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2 下列有关该电池的说法不正确的是 A.电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe B.电池放电时，负极反应为 Fe-2e-+2OH=Fe(OH)2 C.电池充电的过程中，阴极附近溶液的pH降低 D.电池充电时，阳极反应为 2Ni(OH)2+2OH-2e=Ni2O3+3H2O,真题

4、分析(怎么考） 2010年新课标12 例4、根据右图，可推断出下列离子方程式中错误的是 A.2Ag(s)+Cd2+(aq)=2Ag+(aq)+Cd(s) B.Co2+(aq)+Cd(s)=Co(s)+Cd2+(aq) C.2Ag+(aq)+Cd(s)=2Ag(s)+Cd2+(aq) D.2Ag+(aq)+Co(s)=2Ag(s)+Co2+(aq),真题分析(怎么考） 2010年新课标26 例5、物质AG有下图所示转换关系（部分反应物、生成物没有列出）.其中A为某金属矿的主要成分，经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液发生反应，G为砖红色沉淀。,请回答下列问题： （1）写出下列物质的化

5、学式：B 、E 、 G ； （2）利用电解可提纯C物质，在该电解反应中阳 极物质是 ，阴极物质是 ，电解 质溶液是 ；,真题分析(怎么考） 2011年新课标28 例6、某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率，请回答下列问题： （1）上述实验中发生反应的方程式有； （2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原 因是 ； （3）实验室中现有Na2SO3、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4 等四种溶液，可与试验中的CuSO4溶液起相 似作用的是 ；,(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到

6、6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。,（1）请完成此实验的设计，其中：V1 ， V6 ，V9 ； （2）反应一段时间后，实验A中的金属呈 色，实验E中的金属呈 色； （3）该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因。,真题分析(怎么考） 例7、(2011江苏高考20，14分) （1）H2O生物热分解也可得到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,H、O(或是氢原子、氧

7、原子),（4）电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制氢的装置示意图见图12（电解池中的隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。阳极的电极反应为：,CO(NH2)2+8OH- 6e= CO32+N2+6H2O,（5）Mg2Cu是一种储氢合金。350时， Mg2Cu与H2反应，生成MgCu2和仅含一种金属的氢化物（其中氢的质量分数为0.077）。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为：,2Mg2Cu+3H2 MgCu2+3MgH2,真题分析(怎么考） 例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的熔融盐混合物做电解质，CO为燃料气，空气与CO2的混合气从正极通入

8、，制得在650下工作的燃料电池。回答下列问题： 负极反应式：2CO+2CO32- 4CO2+4e- 则正极反应式： ； 总电池反应： ； 正极通入少量二氧化碳的作用是 。,例9、如下图所示，若电解5min时铜电极质量增加2.16g，是回答： （1）电源电极X名称为 。 （2）pH变化：A ， B , C .,负极,增大,减小,不变,（3）通过5min时，B中共收集224mL气体（标况），溶液体积为200mL，则通电前硫酸铜溶液的物质的量浓度为 。 （4）若A中KCl溶液的体积也是200mL，电解后溶液的pH= 。,0.025mol/L,13,例10、一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁

9、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-。下列说法正确的是 A.在熔融电解质中，O2-由负极移向正极 B.电池的总反应是：2C4H10+13O2 8CO2+10H2O C.通入空气的一定是正极，电极反应为 O2-4e-=2O2- D.通入丁烷的一定是正极，电极反应为： C4H10+26e-+13O2-=4CO2+5H2O,例11、惰性电极电解M（NO3）x的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生bL氧气（标准状况）。从而可知M的相对原子质量为,A B C D,例12、（1998年全国，22）将质量分数为0.052（5.2%）的NaOH的质量

10、分数改变了0.010（1.0%）时停止电解，则此时溶液中应符合的关系是（）,考点练习 1.（2011 安徽高考12）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5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,下列“水”电池在海水中放电的有关说法正确的是： A.正极反应式：Ag+Cl- e- =AgCl B.每生成1molNa2Mn5O10转移电子2mol电子 C.Na+不断向“水”电池的负极移动 D.AgCl是还原产物,3.(2011福建高考11)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

11、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。关于该电池的说法下列说法不正确的是 A.水既是氧化剂又是溶剂 B.放电时正极上有氢气生成 C.放电时OH-向正极移动 D.总反应为：2Li+2H2O=2LiOH+H2,4.（2011海南6）一种充电电池放电时的电极反应为 H2+2OH-2e-=2H2O； NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH- 当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是 A.H2O的还原 B.NiO(OH)的还原 C.H2的氧化D.Ni(OH)2的氧化,5.（2011四川29，14分） 用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料（用MH表示）

12、，NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为： NiO(OH)+MH Ni(OH)2+M,电池放电时，负极的电极反应是 。充电完成时，Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2，O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应为 。,MHOHe=MH2O,6.（2011海南12）根据下图，下列判断中正确的是,A.烧杯a中的溶液pH升高 B.烧杯b中发生氧化反应 C.烧杯a中发生的反应为2H+2e-=H2 D.烧杯b中发生的反应为2Cl-2e-=Cl2,7

13、.（2011全国卷10）用石墨做电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的（） A.CuSO4B.H2O C.CuOD.CuSO45H20,8.(2011上海16)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，另一电极用铂片 B.用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片 C.用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D.用带火星木条检验阳极产物,9.（2011江苏高考18,12分）Ag2O2是银锌碱性电池的正极激活物质，可通过下列方法制备：在KOH加入适量AgNO3溶液，生成Ag2O沉淀，保持反应温度为80，边搅拌边将一定量的K2S2O8

14、溶液缓慢加入到上述混合物中，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2AgNO3+4KOH+K2S2O8 Ag2O2+2KNO3+K2SO4 回答下列问题,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： 。,10.（2010全国卷）右图是一种然料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由机光敏燃料（s）涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极是由导电玻璃镀铂构成。电池中发生的反应为： TiO2/S TiO2/S* TiO2/S* TiO2/S+e- I3-+2e- 3I- 2TiO2/S+3

15、I- 2TiO2/S+I3-,hv,下列关于该电池的叙述错误的是： A.电池工作的时，是将太阳能转化为电能 B.电池工作时，I-离子在镀铂导电玻璃电极上 放电 C.电池中镀铂导电玻璃为正极 D.电池的电解质溶液中I3-和I-的浓度不会减少,11.（2010浙江卷）9.Li-Al/FeS是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式应为：2Li+-FeS+2e-=Li2S+Fe有关电池的下列叙述中，正确的是 A.Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中的 Li的化合价为+1价 B.该电池的电池反应式为2Li+FeS=Li2S+Fe C.负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+ D.充电时，阴

16、极发生的电极反应式为： Li2S+Fe-2e-=2Li+FeS,12.(2010广东理综卷)23.锌铜原电池（如图9）工作时，下列叙述正确的是 A.正极反应为：Zn-2e-=Zn2+ B.电池反应为：Zn+Cu2+=Zn2+Cu C.在外电路中，电子从负极流向正极 D.盐析中的K+移向ZnSO4溶液,13.（2010安徽卷）11.某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2+O2=2H2O下列有关说法正确的是 A.电子通过外电路从b极流向a极 B.B极上的电极反应式为： O2+2H2O+4e-=4OH- C.每转移0.1mol电子， 消耗1.

17、12L的H2 D.H+由a极通过固体酸 电解质传递到b极,14.（2010福建卷）11.铅蓄电池的工作原理为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O研读右图下列判断不正确的是： A.K闭合时，d电极反应式： PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+SO42- B.当电路中转移0.2mol电子时， 中消耗的H2SO4为0.2mol C.K闭合时，中SO42-向c电极迁移 D.K闭合段时间后， 可单独作为原电池， d电极为正极,15.（2010江苏卷）11.右图是一种航天器能量储存系统原理图。下列说法正确的是 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

18、： 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,16.（2010天津卷）7（14分） 用M（Al）单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作电解液进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成化合物Q 。写出阳极生成R的电极反应式：_；由R生成Q的化学方程式：_。,17.（2008全国）电解100 mL含c(H)0.30 mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量最大的是 A0.10mol/LAgB.0.20mol/LZn2 C0.20mol/LCu2D.0.20mol/LPb2,17.（2010山东卷）29.（12分）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。 （1）以下为铝材表面处理的一种方法：,碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是，（用离子方程式表示）。将碱洗槽液中铝以沉淀的形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的 。 a.NH3b.CO2c.NaOHd.HNO3,以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为 ，取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是 。 （2）镀铜可防止铁