第一篇:电化学基础专题复习
《电化学基础专题复习》第二课时
教学设计
鹿泉一中
冯文娟
教学目标:
1.学生能熟练解决电化学工作原理相关问题。2.能够快速的写出陌生的电极反应式。
3.克服学生对陌生的电化学装置和电极反应式的恐惧心理。教学过程:
环节一:近三年高考电化学考点剖析
1.基本原理考察(如电极反应类型、得失电子情况、电子流向、溶液中阴阳离子的移动方向)2.质量变化、气体产生、颜色变化、pH变化、离子交换膜等 3.转移电子数、电极质量、产物的定量计算 4.电极反应式的书写及判断 5.电化学腐蚀与防护相关内容
本节课主要是解决上述考点中的1、2、4。环节二:归纳电化学原理一类题目的解题步骤 展示例1(2014·广东卷)某同学组装了图4所示的电化学装置,电极I为Al,其它均为Cu,则()A.电流方向:电极Ⅳ→A→电极I B.电极I发生还原反应
C.电极Ⅱ逐渐溶解
D.电极Ⅲ的电极反应:Cu2+ + 2e-= Cu
从这道较为简单的高考题入手,归纳此类题目的解题思路
1.判断装置是原电池还是电解池 2.判断电极(正负极或阴阳极)3.解决与工作原理相关的问题 4.解决与反应式相关的问题
并且总结电极的判断方法,并用这种方法处理习题中出错较多的问题。
5、(福建卷.2015.T)11.某模拟“人工树叶”电化学实验装置如右图所示,该装置能将H20和C02转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的
A.该装置将化学能转化为光能和电能 B.该装置工作时,H+从b极区向a极区迁移 C.每生成1mol O2,有44gC02被还原
D.a电极的反应为:3C02+18H+-18e-=C3H80+5H20 Lil-xCoO2+xLi++ xe-=LiCoO2
9.某同学利用下图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。下列说法不合理的是
A.①区Cu电极上产生气泡,Fe电极附近滴加 K3[Fe(CN)6]后出现蓝色,Fe被腐蚀 B.②区Cu电极附近滴加酚酞后变成红色,Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]出现蓝色,Fe被腐蚀 C.③区Zn电极反应式为Zn-2e-===Zn2+,Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]未出现蓝色,Fe被保护
D.④区Zn电极反应式为2H+ + 2e-===H2↑,Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]出现蓝色, Fe被腐蚀
6.将H2S通入FeCl3 溶液中,过滤后将反应液加入电解槽中电解(如下图所示)电解后的溶液还可以循环利用。该方法可用于处理石油炼制过程中产生的H2S废气。
下列有关说法正确的是
A.过滤得到的沉淀可能是FeS和S B.若有0.20mol的电子转移,一定能得到2.24L的氢气 C.可以用Fe与外接电源的a极相连
D.与a极相连的电极反应为Fe2+-2e-=Fe3+ 【自我检测】(2012·福建高考)将如图所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是()A.Cu电极上发生还原反应
B.电子沿Zn→a→b→Cu路径流动
2c(SO4)
增大 C.片刻后甲池中
D.片刻后可观察到滤纸b点变红色
环节三:陌生电极反应式的书写
展示了学生在书写电极反应式中出现的问题。总结电极反应式书写的一般步骤。巩固练习
【典例】按照要求完成下列电极反应式:
(1)MnO2的生产方式之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶 液。阳极的电极反应式是_______________________。
-HO形式(2)已知H2O2是一种弱酸,在强碱性溶液中主要以
存
电池总反应如在。目前研究比较热门的Al-H2O2燃料电池,其原理如图所示,---2Al3HO2AlOOHH2O 22下:正极反应式为__________________(3)已知反应:2CO(g)+O2(g)====2CO2(g)ΔH<0,根据原电池原理判断该反应能否设计成燃料电池。若能,请写出当电解质溶液为KOH溶液时的负极反应式(若不能,该空可不作答):_______________。(4)工业上常用如下方法制备K2FeO4:以铁丝网为阳极电解NaOH溶液,阳极的电极反应式为: _______________。最近,工业上用更加廉价的Fe2O3代替铁丝网制备高铁酸钾,写出阳极的反应式 _______________。
展示学生答案。纠正其中的问题。板书设计
电化学基础
一、归纳电化学原理一类题目的解题步骤
1.判断原电池还是电解池 2.判断电极 3.基本原理解题
二、电极反应式书写
产物——电子——电荷——元素
第二篇:高三二轮复习教案电化学基础
电化学基础
【考纲展示】
1.了解原电池和电解池的工作原理。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3.理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。【知识回扣】
知识网络
定义:将化学能转化为电能的装置(1)活泼性不同的两个电极(2)合适的电解质溶液构成条件(3)形成闭合回路失去e—,沿导线传递,有电流产生原电池反应原理 氧化反应—2+ Zn—2e=Zn不断溶解负极电解质溶液析氢腐蚀 还原反应正极2H++2e—=H2阳离子移向化学腐蚀 类型电化学金属腐蚀电化学腐蚀吸氧腐蚀保护方法:(1)改变金属内部结构(2)在金属表面覆盖保护层(3)电化学保护定义:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引发氧化还原反应的过程装置特点:电能转化为化学能电解电解池(1)与电源相连的两电极构成条件(2)电解质溶液(3)形成闭合回路阳极(与电源正极相连的电极)发生氧化反应反应原理阴极(与电源负极相连的电极)发生还原反应应用:氯碱工业、电解精炼、电镀 要点扫描
一、原电池和电解池电极确定的方法
电化学中电极的确定是电池反应式正确书写的前提,判断的方法有: 1.根据反应本质速判电极
不论是原电池还是电解池,阳极总是发生氧化反应,阴极总是发生还原反应(原电池负极发生氧化反应,正极发生还原反应),若能找出电极发生的反应是氧化反应,还是还原反应,则可迅速确定电极。
2.根据电子、离子移动方向判断电极
不论是在原电池还是在电解池中,电子总是从阳极(负极)流向外电路;电解液中总是阳离子移向阴极(正极),阴离子移向阳极(负极)。
3.根据溶液pH变化或电极现象判断电极 无论是在原电池还是在电解池中,只要是有H2生成的电极,该电极区溶液的pH就增大,该电极上发生还原反应,该电极为正极;只要是有O2生成的电极,该电极区pH就减小,该电极发生氧化反应,该电极为负极(阳极)。
二、电极反应式的书写 1.原电池电极反应式的书写(1)一般电极反应式的书写 列物质标得失看环境配守恒两式加验总式判断电极反应产物,找出得失电子总数电极产物在电解质溶液中应稳定存在,如碱性介质中生成的H应让其结合OH—生成水。电极反应式要依据电荷守恒、质量守恒、电子守恒加以配平两电极反应式相加,与总反应式对照+
(2)复杂电极反应式的书写
复杂电极反应式 = 总反应式 — 较简单一极电极反应式
2.电解池电极反应式的书写
首先分析电解质水溶液的组成,找全离子并分为阴、阳两组;然后分别对阴阳离子排出放电顺序,写出两极上的电极反应式;最后合并两个电极反应式得出电解总方程式。
注意事项:(1)书写电解池中电极反应式时,要以实际参加放电的离子表示,但书写总方程式时,弱电解质要写成分子式;(2)要确保两极电子转移数目相等,且注明条件“电解”。
三、电解计算
1.根据电子守恒法计算:用于串联电路、阴、阳两极产物、相同电量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。
2.根据总反应式计算:凡是总反应式反映出的物质的量关系都可以列比例式计算。3.根据关系计算:由得失电子守恒定律关系建立已知量与未知量之间的桥梁,建立计算的关系式,如
+——物质:H2~O2~Cl2~Cu~Ag~H~OH~e mol 2 1 2 2 4 4 4 4 【热点透视】
热点题型
【典例1】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,在液滴外沿形成棕色铁锈环(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
—A.液滴中的Cl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:O2+2H2O+4e=4OH C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe由a区向b —区迁移,与b区的OH形成Fe(OH)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=Cu
-
2+
2+
-
-
第三篇:《电化学专题复习》教学设计
《电化学专题复习》教学设计 青铜峡市高级中学张浩栋 一教学目标 1 知识能力
(1).理解原电池和电解池的工作原理。
(2)了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业反应原理。(3)能写出电极反应和电池反应方程式。(4)了解常见化学电源的种类及其工作原理 2 过程与方法
(1)适当时间里学生讨论,进行合作学习。
(2)能根据电化学的原理解决有关设计电解池和原电池的问题.二教学重点:原电池原理、电解原理及其应用。三教学难点:原电池、电解池的分析、判断。
四教学方法:创设问题情景——复习讨论——归纳总结——教师评价 五教学准备:多媒体课件 教学过程:
[复习] 多媒体示屏(2007年宁夏高考试题化学26题)问题1:是否做过此题?
问题2:此题考查了那些知识点。
[引课]由于电化学知识跟我们的社会经济和生态环境以及国防建设密切相关,所以是历年高考的热点问题,今天我们就来学习解决有关电化学的问题。[板书]:电化学专题复习
[学生活动]:观看07年考试说明 [板书] 一.装置和电极的名称判断 [学生活动]:判断解答
问题:(2006年全国高考题)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A、原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应 B、原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应 C、原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应 D、原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应 问题:锌、溴蓄电池的充、放电的电池总反应为: Zn+Br2
Zn2++2Br-,下列各反应:
①Zn-2e-=Zn2+
②Br2+2e-=2Br-
③2Br--2e-=Br2
④Zn2++2e-=Zn,其中充电时的阳极和放电时的负极反应分别是 A.①②
B.③①
C.④②
D.③②
问题将Al片和Cu片用导线相连,一组插入浓HNO3中,另一组插入稀NaOH溶液中,分别形成了原电池,则在这两个原电池中,正极分别为 A.Al片、Cu片
B.Cu片、Al片
C.Al片、Al片
D.Cu片、Cu片
[学生活动]:归纳总结原电池、电解池的判断,原电池电解池电极的判断 [示屏总结]:学生发表见解后教师总结 ①外接电源
一般来说:有外接电源的为电解池,无外接电源的为原电池 ②充电电池
放电时为原电池;充电时为电解池 ③电镀池、铜的精炼判断:
阳极材料和电解质溶液中金属阳离子 原电池电极的判断
正极:相对不活泼的金属或非金属导体,还原反应,得电子 负极:相对活泼的金属,氧化反应,失电子 电解池电极的判断
阳极:与电源正极相连,氧化反应,失电子… 阴极:与电源负极相连,还原反应,得电子… [板书]:二.电极反应式和总反应式的书写 [示屏]:
[学生活动]:练习[师生共同评析] [过度] 燃料电池的电极以及电极反应式
例题3:阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池,其电池反应为:
2H2+O2==2H2O,电解液为KOH溶液。
(1):负极应通入_
__气,正极通入__
_气, 电极反应为:负极_____________ __
正极_____________(2):如把KOH溶液改为H2SO4溶液作电解液,则电极反应: 负极_______
___正极_________
___(3):如把KOH溶液改为熔融的Na2CO3作电解液,则电极反应为: 负极______________
__
正极_______
_____(4):如把H2改为CH4,KOH溶液作电解液,形成燃料电池,则总反应式:
电极反应: 负极
__
正极______
___ [学生活动]:归纳总结原电池电极反应式书写 [示屏总结]:学生发表见解后教师总结
①本质上属于氧化还原反应、离子反应。因此可借助氧化还原反应配平、离子反应配平的技巧来书写。
②要充分考虑生成物所处的介质----电解质环境。必须将电解质溶液中参与电极反应的这部分介质写进电极反应式。电极的放电顺序: 阴极:阳离子放电,放电能力与金属活动顺序相反。K +、Ca2+、Na +、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+ Sn2+、Pb2+(H+)Cu2+、Fe3+、Hg2+、Ag+.得e-能力依次增强
阳极:活性电极(除Au、Pt、C等)放电能力﹥阴离子。即: Zn、Fe… Cu、Hg、Ag ﹥S2-、I -、Br -、Cl -、OH -(水)、NO3 -、SO4 2- 失e-能力依次减弱 练习 .某学生欲完成 2HCl + 2Ag = 2AgCl↓+H2↑反应,设计了下列四个实验,你认为可行的实验是
(07山东理综)29.铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式
。(2)若将(1)中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式。
3. 2004年江苏高考)碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电流总反应式为: Zn(s(+2MnO2(s(+H2O(l(=Zn(OH(2(s(+Mn2O3(s(下列说法错误的是
A(电池工作时,锌失去电子 B(电池正极电极反应式为:
2MnO2(s(+H2O(l(+2e(=Mn2O3(s(+2OH((aq(C(电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D(外电路中每通过0(2 mol电子,锌的质量理论上减小6(5 g 4.(07全国II理综)10.在盛有稀H2SO4的烧杯中放入导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是
A.正极附近的SO42—离子浓度逐渐增大
B.电子通过导线由铜片流向锌片 C.正极有O2逸出
D.铜片上有H2逸出
07年上海卷)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
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aX、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:
(1)若X、Y都有是惰性电极,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电极上的电极反应式为,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电极的材料是,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)
练习:07年宁夏高考化学26题 [学生活动]:解析并评价 [本节课小结] 多媒体示屏
第四篇:电化学教案
原电池
1、定义:将化学能直接转变成电能的装置。
2、构成原电池的条件: ①电解质溶液 ②两个导体做电极
③形成闭合回路(或在溶液中接触)④有能自发进行的氧化还原反应
3、原理
本质:氧化还原反应
4、原电池电极的判断
(1)由组成原电池的两极材料判断:一般来说,较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。但具体情况还要看电解质溶液,如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池,镁为负极,铝为正极;但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时,由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应,失去电子,因此铝为负极,镁为正极。
(2)根据外电路电流的方向或电子的流向判断:在原电池的外电路,电流由正极流向负极,电子由负极流向正极。
(3)根据内电路离子的移动方向判断:在原电池电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。
(4)根据原电池两极发生的化学反应判断:原电池中,负极总是发生氧化反应,正极总是发生还原反应。因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断。
(5)根据电极质量的变化判断:原电池工作后,若某一极质量增加,说明溶液中的阳离子在该电极得电子,该电极为正极,活泼性较弱;如果某一电极质量减轻,说明该电极溶解,电极为负极,活泼性较强。
(6)根据电极上产生的气体判断:原电池工作后,如果一电极上产生气体,通常是因为该电极发生了析出氢的反应,说明该电极为正极,活动性较弱。(7)根据某电极附近pH的变化判断
A近的pH增大了,说明该电极为正极,金属活动性较弱。
5、盐桥
盐桥的作用仅仅是导电【相当于导线的作用】,将两个烧杯形成闭合回路,否则就相当于断开,而盐桥的导电是利用了其中的阴阳离子的定向移动。
锌铜电池,电解质溶液锌端硫酸锌,铜端硫酸铜,即两端不一样,所以产生电势差,于是,电子从负极Zn失去,沿着导线移向正极Cu,即外面的导线中,电子即负电荷从
4.非金属或气体不导电,因此非金属元素在不同氧化值时构成的氧化还原电对作半电池时,需外加惰性导体(如铂或石墨等)做电极导体。其中,惰性导体不参与电极反应,只起导电(输送或接送电子)的作用,故称为“惰性”电极。
按上述规定,Cu-Zn原电池可用如下电池符号表示:
(-)Zn(s)∣Zn2+(C)‖Cu2+(C)∣ Cu(s)(+)
理论上,任何氧化还原反应都可以设计成原电池,例如反应:
Cl2+ 2I-═ 2Cl-+I2
此反应可分解为两个半电池反应:
负极:2I-═ I2+ 2e-(氧化反应)
正极:Cl2+2e-═ 2Cl-(还原反应)
该原电池的符号为:
(-)Pt∣ I2(s)∣I-(C)‖Cl-(C)∣C2(PCL2)∣Pt(+)
8、常见的原电池
(1)一次电池 ①碱性锌锰电池
构成:负极是锌,正极是MnO2,正极是KOH 工作原理:负极 Zn+2OH—-2e-=Zn(OH)2;正极:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH- 总反应式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2
特点:比能量较高,储存时间较长,可适用于大电流和连续放电。②钮扣式电池(银锌电池)锌银电池的负极是Zn,正极是Ag20,电解质是KOH,总反应方程式:Zn+Ag20=2Ag+ZnO 特点:此种电池比能量大,电压稳定,储存时间长,适宜小电流连续放电。
③锂电池
锂电池用金属锂作负极,石墨作正极,电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOC12)中组成。
锂电池的主要反应为:负极:8Li-8e—=8Li+ ;正极:3SOC12+8e—=SO32-+2S+6Cl—
总反应式为:8Li+3SOC12=6LiCl+Li2SO3+2S 特点:锂电池是一种高能电池,质量轻、电压稳定、工作效率高和贮存寿命长的优点。
负极:2CH3OH +16OH--12e-=2CO32-+12H2O; 正极:3O2+6H2O+12e-=12OH- 总反应方程式为:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O
9、原电池的应用
1)制作干电池、蓄电池、高能电池;
(2)比较金属腐蚀的快慢(负极金属先被腐蚀);(3)防护金属腐蚀(被保护的金属作正极);(4)比较反应速率(如粗锌与稀硫酸反应比纯锌快);(5)比较金属活动性强弱(被溶解的负极金属较活泼);
(6)判断溶液pH变化(如发生吸氧腐蚀时,因有正极反应O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,使溶液pH值升高,正极附近溶液能使酚酞变红)。
(7)根据电池反应判断新的化学电源的变化,(方法是先分析电池反应中有关物质化合价变化,确定原电池正极和负极,然后根据两极变化分析判断其它指定性质的变化)。
电解池
1.电解原理
定义: 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解.借助于电流引起氧化还原反应的装置,也就是把电能转变为化学能的装置,叫做电解池或电解槽(池). 构成电解池(电解槽)的条件:(1)有外加直流电源.
(2)有电解质溶液或熔融的离子化合物.
(3)有两个电极(材料为金属或石墨两极材料可相同或不同): 阴极:与直流电源的负极直接相连的一极. 阳极:与直流电源的正极直接相连的一极.(4)两个电极要与电解质溶液接触并形成回路.
注意
电解池的阴、阳极完全由外加直流电源的负、正极确定,与电极材料本身的性质无关.而原电池的正、负极则由构成电极材料本身的性质决定.
物质类别含氧酸强碱活泼金属的含氧酸盐无氧酸不活泼金属的无氧酸盐活泼金属的无氧酸盐不活泼金属的含氧酸盐实例H2SO4 NaOHNa2SO4HClCuCl2NaClCuSO4 电极反应pH变化电解类型电解水型(加水还原)阳极:4OH—-4e—=O2↑+2H2O减小增大不变阴极:4H++4e—=2H2↑阳极2Cl—-2e—=Cl2↑阴极:4H++4e—=2H2↑阳极2Cl—-2e-=Cl2↑阴极:Cu2++2e—=Cu阳极2Cl—-2e—= Cl2↑阴极:2H2O+2e—=H2↑+2OH-阳极:4OH—-4e—=O2↑+2H2O阴极:2Cu2++4e—=2Cu增大分解电解质型增大(加电解质还原)增大放氢生碱型减小放氧生酸型(加CuO还原)(加HCl还原)
一、金属的腐蚀 金属腐蚀是金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类。
1.化学腐蚀 金属跟接触到的干燥气体或非电解质液体(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀,这种腐蚀的速率随着温度的升高而加快。
2.电化学腐蚀 不纯的金属接触电解质溶液时,会发生原电池反应,较活泼的金属失去电子而被氧化所引起的腐蚀。
二、电化学腐蚀的分类 以铁的腐蚀为例(1)析氢腐蚀(酸性较强的溶液)负极: Fe4e-= 2Fe2+ 正极: O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-总方程式:2Fe+ O2 +2 H2O =2Fe(OH)2 进一步反应:4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)3
三、金属的防护
第五篇:【恒心】2014年高考化学第三轮复习练习:专题八 电化学基础
专题八 电化学基础
(时间:40分钟 满分:70分)
小题限时满分练
一、选择题(本题包括7小题,每小题4分,满分28分,限时15分钟;每小题只有一个选项符合题意)
1.(仿2010广东高考,23)下列化学电池不易造成环境污染的是
A.氢氧燃料电池
C.镍镉电池
答案 A
2.(仿2012福建高考,9)下列关于电解槽的叙述中不正确的是
A.与电源正极相连的是电解槽的阴极
B.与电源负极相连的是电解槽的阴极
C.在电解槽的阳极发生氧化反应
D.电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极
答案 A
3.(仿2013北京高考,7)下列有关金属腐蚀及防腐的叙述中,不正确的是()。
A.钢铁吸氧腐蚀的正极反应为:O2+2H2O+4e-===4OH-
B.钢铁发生析氢腐蚀时,负极反应是Fe-3e===Fe3 -+()。B.锌锰电池 D.铅蓄电池()。
C.水中的钢闸门连接电源的负极是外加电流的阴极保护法
D.镀锌铁制品的镀锌层破损后对铁制品仍有保护作用,该保护法称为牺牲阳 极的阴极保护法
答案 B
4.(仿2010福建高考,11)关于铅蓄电池的说法正确的是()。
A.在放电时,正极发生的反应是Pb(s)+SO42-(aq)-2e-===PbSO4(s)
B.在放电时,该电池的负极材料是铅板
C.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小
D.在充电时,阳极发生的反应是PbSO4(s)+2e-===Pb(s)+SO42-(aq)
解析 A项中电池放电时正极应发生还原反应,电极反应为:PbO2+4H++SO42-+2e-===PbSO4+2H2O;C项中电池充电时硫酸的浓度应不断增大;D项中电池充电时阳极应发生PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO42-。
答案 B
5.(仿2012上海高考,14)右图装置中发生反应的离子方程式为:Zn+2H+===Zn2++H2↑,下列说法错误的是()。
A.a、b可能是同种材料的电极
B.该装置可能是原电池,电解质溶液为稀硝酸
C.该装置可能是电解池,电解质溶液为稀盐酸
D.该装置可看作是铜-锌原电池,电解质溶液是稀硫酸
解析 若该装置为电解池,则a、b两电极的材料可以都为锌,A正确;在保证阳极为锌时,该电解池的电解质溶液可以是稀盐酸,C正确;在保证其中一电极的材料为锌,另一电极材料的活泼性比锌弱的情况下,该原电池的电解质溶液为稀盐酸或稀硫酸都可以,但不能为稀硝酸,B错误、D正确。
答案 B
6.(仿2012大纲全国高考,11)有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来,浸入电解质溶液中,B不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度的盐酸中,D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出。据此判断它们活动性由强到弱的顺序是()。
A.D>C>A>B
C.D>B>A>C
答案 B
7.(仿2012海南化学,3)用阳极a和阴极b电解c的水溶液一段时间,然后加入d,能使溶液恢复到电解前状态,a、b、c、d正确组合是()。
B.D>A>B>C D.B>A>D>C
解析 A项和D项中,实质为电解水,故应加水复原;B项中,电解反应式:2NaCl+
电解2H2O=====Cl
2↑+H2↑+2NaOH从溶液中析出Cl2、H2,二者合成HCl,复原措施为通入HCl气体;C项中,阳极为Cu,电解质溶液为CuSO4溶液,故为电镀装置,电解质溶液浓度和成份均未改变。
答案 D
大题限时争分练
二、非选择题(本题包括3小题,共42分,限时25分钟)
8.(仿2013广东高考,33)(满分11分)依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)===
Cu2(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。+
请回答下列问题:
(1)电极X的材料是________;电解质溶液Y是________。
(2)银电极为电池的________极,发生的电极反应为______________________;X电极上发生的电极反应为________________________。
(3)外电路中的电子流向为________________。
(4)盐桥中的Cl-向________极移动,如将盐桥换为铜线,电流计的指针将________偏转。答案(1)铜(或Cu)AgNO3溶液
(2)正 2Ag++2e-===2Ag Cu-2e-===Cu2+
(3)从负(Cu)流向正(Ag)
(4)Cu(或负)不
9.(仿2013山东高考,28)(满分16分)电解法在金属精炼、保护环境、处理
废水中起着十分重要的作用。AgNO3—HNO3溶液
(1)右图为电解精炼银的示意图,________(填a或b)极为含有杂质的粗银,若b极有少量红棕色气体生成,则生成该气体的电极反应式为______________________。
(2)电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72-)时,以铁板作阴、阳极,处理过程中存在反应Cr2O72-+6Fe2++14H+===
2Cr3++6Fe3++7H2O,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去。回答下列问题:
①写出电极反应式:阴极________________,阳极________________。
②当生成1 mol Cr(OH)3时,电路中转移电子的物质的量至少为________mol。
③电解过程中有Fe(OH)3沉淀生成,原因是______________________________
_________________________________________________________________。
(3)电解降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电解降解NO3-的原理如图所示。
16. 电源正极为________(填A或B),阴极反应式为______________________。②若电解过程中转移了2 mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左-
Δm右)为________g。
解析(1)电解精炼时,不纯金属作阳极,即为a极;b电极是阴极,NO3-发生还原反应,生成了NO,遇空气氧化生成红棕色的NO2。(2)根据电解原理,该电解法的阳极反应为Fe-2e-===Fe2+,生成的亚铁离子被溶液中的Cr2O72-氧化:Cr2O72-+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O,电路中每转移12 mol电子,最多有1 mol Cr2O72-被还原,得到2 mol Cr(OH)3。氢离子浓度减小,随着溶液中的酸性下降,Fe3+的水解平衡右移,生成Fe(OH)3沉淀。
(3)要实现2NO3-+6H2O+10e-===N2↑+12OH-,该反应应该在阴极中进行,Ag不能作阳极,否则会失去电子,所以Pt是阳极,A是正极;Ag-Pt是阴极,阳极的反应式为:
55H2O-10e-===10H++2O2↑,在阳极区生成的H+通过质子交换膜到达阴极区,所以当电解过程中电子转移10 mol时,5Δm左=2 mol32 g/mol+10 g=90 g,Δm右=28 g-10 g=18 g,当电解过程中电子转移
2mol时,膜两侧电解液的质量变化差Δm左-Δm右=90 g-18 g=14.4 g。
5答案(1)a NO3-+3e-+4H+===NO↑+2H2O或NO3-+e-+2H+===NO2↑+H2O
(2)①2H++2e-===H2↑ Fe-2e-===Fe2+ ②6 ③阳极生成的Fe2+被溶液中的Cr2O72-氧化Fe3+,阴极H+放电,随着溶液中的酸性下降,使Fe3+的水解平衡右移,生成Fe(OH)3沉淀
(3)①A 2NO3-+6H2O+10e-===N2↑+12OH- ②14.410.(仿2012海南高考,16)(满分15分)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液(滴有几滴酚酞)电解实验,如图所示。
回答下列问题:
(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为________________________、________________________。
(2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生,其中a电极上得到的是________;电解过程中________极(填“a”或“b”)附近会出现红色。电解氯化钠溶液的总化学方程式为
________________________。将a、b两极的产物相互反应可得到“84”消毒液的有效成分NaClO,特殊情况下可用“84”消毒液吸收SO2,反应的离子方程式为
________________________。
(3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况),且反应完全,则理论上最多能产生的氯气体积为________L(标准状况)。
解析(3)根据CH4+10OH--8e-===CO32-+7H2O、2Cl--2e-===Cl2↑和电子守恒知,计算关系式为CH4~8e-~4Cl2,所以标准状况下氯气体积为4 L。
答案(1)O2+2H2O+4e-===4OH-
CH4+10OH--8e-===CO32-+7H2O
电解(2)Cl2 b 2NaCl+2H2O=====2NaOH+H2↑+Cl2↑ ClO-+SO2+H2O===Cl-+SO42-
+2H+
(3)4