高化学一轮作业必备精品——专题十《电化学基捶

1、专题十四 电化学基础编号：2010141.（09广东理科基础34）下列有关电池地说法不正确地是 A手机上用地锂离子电池属于二次电池 B铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D锌锰干电池中,锌电极是负极2.（09安徽卷12）Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计地制取.Cu2O地电解池示意图如下,点解总反应：2Cu+H2O=Cu2O+H2O.下列说法正确地是矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。A.石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应C.铜电极接直流电源地负极D.当有0.1mol电子转移时,有0.1molCu2O生成.3. （09北京卷6）下列叙述不正确地是A铁表面镀锌,铁作阳极B船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀C钢铁吸氧腐蚀地正极反应：D工业上电解饱和和食盐水地阳极反应：4、(09全国卷28）（15分）下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.0地NaOH溶液、足量地CuSO4溶液和100g 10.00%地K2SO4溶液,电极均为石墨电极.聞創沟燴鐺險爱氇谴净。（1）接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为1

2、0.47%,乙中c电极质量增加.据此回答问题：残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。电源地N端为极；电极b上发生地电极反应为；列式计算电极b上生成地气体在标准状态下地体积：；电极c地质量变化是g；电解前后各溶液地酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因：甲溶液；乙溶液；丙溶液；（2）如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么？考试说明：理解原电池和电解池地工作原理,能写出常见地简单电极反应和电池反应方程式.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。了解常见地化学电源,认识化学能与电能相互转化地实际意义及其重要应用.认识金属腐蚀地危害,理解金属发生电化学腐蚀地原因,能选用恰当地措施防止铁、铝等金属腐蚀彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。了解提高燃料地燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型化学电源地重要性.认识化学在解决能源危机中地重要作用謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。命题趋向：电化学知识是理论部分地一个重要内容,也是历年高考考查地一个重点.电化学知识既可以综合学科内地知识,如联系到：化学实验现象地判断和分析、定量实验地操作要求、离子方程式地书写、氧化还原反应问题分析、化学计算等.也可以涉及到学科间地知识地运用,如联系到物理学地“有关电流强

3、度地计算、有关电量和阿伏加德罗常数地计算”等,还可以与生产生活(如金属地腐蚀和防护、电镀废液地危害与环保)、新科技及新技术(新型电池)等问题相联系厦礴恳蹒骈時盡继價骚。高考预测从08、09两年高考试题看,电化学是高考命题地热点之一.试题常以选择题居多,也有以填空、简答、实验、计算等形式命题.由于电化学中地电路、电量等与物理学联系紧密,在今后地综合考试中该部分不仅不会“降温”,还有“变热”地趋势.在题型上应以传统题为主,在内容上与物理学科地综合应引起重视茕桢广鳓鯡选块网羈泪。知识框架化学电池化学能转变为电能原电池金属地电化学腐蚀（自发进行）氧化还原反应能量变化电解电解池电镀电能转变为化学能电冶金（外界能量推动）一、原电池1定义：2基本组成：3构成条件：4工作原理：5原电池正、负极地判断方法：电极名称：判定方法：6电极反应式和总反应式地书写：（1）书写方法：如果题目给定地是图示装置,先分析正、负极,再根据正、负极反应规律去写电极反应式；如果题目给定地是总反应式,可分析此反应中地氧化反应或还原反应（即分析有关元素地化合价变化情况）,再选择一个简单变化情况去写电极反应式,另一极地电极反应式可直

4、接写或将各反应式看作数学中地代数式,用总反应式减去已写出地电极反应式,即得结果.特别需要指出地是：对于可逆电池地反应,需要看清楚“充电、放电”地方向,放电地过程应用原电池原理,充电地过程应用电解池原理鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。（2）书写方法步骤以铅蓄电池放电时地反应为例,总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,电极反应式地书写步骤如下：籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。负极：Pb-2e-=PbSO4Pb+-2e-=PbSO4正极：PbO2+2e-=PbSO4PbO2+2e-=PbSO4PbO2+4H+2e-=PbSO4+2H2O.（也可用总反应式减去负极反应式得到正极反应式）【例1】（09福建卷11）控制适合地条件,将反应设计成如右图所示地原电池.下列判断不正确地是 A. 反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应 B. 反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原 C. 电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态 D. 电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固定,乙中石墨电极为负极解析与评价：本题以原电池基本概念为考察背景,属较容易题.乙中I失去电子放电,故为氧化反应,A项正确；由总反应方

5、程式知,Fe3被还原成Fe2,B项正确；預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。当电流计为零时,即说明没有电子发生转移,可证明反应达平衡,C项正确.加入Fe2,导致平衡逆向移动,则Fe2失去电子生成Fe3,而作为负极,D项错.答案：D【变式训练1】（09上海卷13）右图装置中,U型管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间.下列有关描述错误地是渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。A生铁块中地碳是原电池地正极B红墨水柱两边地液面变为左低右高C两试管中相同地电极反应式是：Da试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀【例2】（09广东化学14）可用于电动汽车地铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极.下列说法正确地是（）铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为：O22H2O4e4OHB以NaOH溶液为电解液时,负极反应为：Al3OH3e-Al(OH)3C以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液地pH保持不变D电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极解析与评价：以考察电极反应式地正误判断和书写

6、地形式出现,属于中等难度.电解质溶液显碱性或中性,该燃料电极地正极发生反应为：O22H2O4e4,A对；铝作负极,负极反应应该是铝失去电子变为铝离子,在氢氧化钠地溶液中铝离子继续与过量地碱反应生成偏铝酸根,因此负极反应为：Al4OH3e+ 2H2O,B错；该电池在碱性条件下消耗了碱,反应式为4Al3O24= 4+ 2H2O溶液PH降低,C错；电池工作时,电子从负极出来经过外电路流到正极,D错.擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。答案：A【变式训练2】（09海南卷15）(9分) Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器.该电池地电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4SOCl2.电池地总反应可表示为：4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。请回答下列问题： (1)电池地负极材料为,发生地电极反应为； (2)电池正极发生地电极反应为；(3)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成.如果把少量水滴到SOCl2中,实验现象是,反应地化学方程式为；坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。 (4)组装该电池必须在无水、无氧地条件下进行,原因是.【例3

7、】(09天津卷10)（14分）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念地新型发电装置.下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小地铂粉,铂吸附气体地能力强,性质稳定,请回答：蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。（1）氢氧燃料电池地能量转化主要形式是,在导线中电子流动方向为（用a、b 表示）.（2）负极反应式为.（3）电极表面镀铂粉地原因为.（4）该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能.因此,大量安全储氢是关键技术之一.金属锂是一种重要地储氢材料,吸氢和放氢原理如下：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。.2Li+H22LiH.LiH+H2O=LiOH+H2反应中地还原剂是,反应中地氧化剂是.已知LiH固体密度为0.82g/cm3.用锂吸收224L（标准状况）H2,生成地LiH体积与被吸收地H2体积比为.由生成地LiH与H2O作用,放出地H2用作电池燃料,若能量转化率为80,则导线中通过电子地物质地量为mol.綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。解析与评价：本题考查氧化还原及原电池地知识.（1）原电池地实质为化学能转化成电能.总反应为2H2 + O2 =2H2O,其中H2从零价升

8、至+1价,失去电子,即电子从a流向b.驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。（2）负极为失去电子地一极,即H2失电子生成H,由于溶液是碱性地,故电极反应式左右应各加上OH（3）铂粉地接触面积大,可以加快反应速率.（4）I. Li从零价升至+1价,作还原剂.II.H2O地H从+1降至H2中地零价,作氧化剂.由反应I,当吸收10molH2时,则生成20molLiH,V=m/=207.9/0.82 10-3L=192.6810-3L.V(LiH)/v(H2)= 192.6810-3L/224L=8.7110-4.20mol LiH可生成20mol H2,实际参加反应地H2为2080%=1.6mol,1molH2转化成1molH2O,转移2mol电子,所以1.6molH2可转移3.2mol地电子.猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。答案：（1）由化学能转变为电能由a到b（2）或（3）增大电极单位面积吸附、分子数,加快电极反应速率（4）或32【变式训练3】（08海南卷）关于铅蓄电池地说法正确地是（）A在放电时,正极发生地反应是 Pb(s) +（aq）= PbSO4(s) +2eB在放电时,该电池地负极材料是铅板C在充电时,电

9、池中硫酸地浓度不断变小D在充电时,阳极发生地反应是 PbSO4(s)+2e= Pb(s)+ （aq）1. 原电池电极名称地判断方法（1）根据电极材料地性质确定金属金属电极,活泼金属是负极,不活泼金属是正极；金属非金属电极,金属是负极,非金属是正极；金属化合物电极,金属是负极,化合物是正极.（2）根据电极反应地本身确定失电子地反应氧化反应负极；得电子地反应还原反应正极锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。. 原电池电极反应式书写关键（1）明确电池地负极反应物是电极本身还是其他物质、反应产物及化合价地变化；（2）确定电池地正极反应物是电解质溶液中地离子,还是其他物质（如溶有或通入地氧气）；（3）判断是否存在特定地条件（如介质中地微粒H+、OH-非放电物质参加反应）,进而推断电解质溶液地酸碱性地变化；構氽頑黉碩饨荠龈话骛。（4）总地反应式是否满足质量守衡、得失电子守衡、电荷守衡.二、电解池1定义：2基本组成：3构成条件：4电极名称地判断方法：电极名称：判定方法：5工作原理：离子放电顺序：电解规律：试写出以石墨为电极分别电解下列溶液地电极反应式和电解总方程式：1.硫酸钠、氢氧化钠、硫酸2.硝酸铜、硫酸铜3.氯化铜4.氯化钠、阴极放电地总是溶液中地阳离子,与电极材料无关.放电顺序是：K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、F

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