高三化学一轮复习专题07电化学doc高中化学

专题7：电化学班级_________姓名_________学号__________[专题目标]：1、复习、稳固电化学方面的有关知识和根本原理，掌握电化学一些相关规律；2、熟练运用电化学的有关理论知识解决生活实际中的相关问题[经典题型]题型一：原电池原理在燃料电池中的运用[例1]：有人设计出利用CH4和O2的反响，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反响类似于CH4在O2中燃烧，那么以下说法正确的选项是（）①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole-②负极上CH4失去电子，电极反响式CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2O③负极上是O2获得电子，电极反响式为O2+2H2O+4e-=4OH-④电池放电后，溶液PH不断升高A.①②B.①③C.①④D.③④[点拨]：此题是考察原电池原理在燃料电池中的具体应用，首先要判断出电池的正负极，其方法是确定在该电极上发生的是失电子还是得电子反响，假设发生的是失电子反响是原电池的负极，反之是正极。CH4在铂电极上发生类似于CH4在O2燃烧反响，即CH4→CO2严格讲生成的CO2还与KOH反响生成K2CO3，化合价升高，失去电子，是电池的负极，电极反响式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，1molCH4参加反响有8mole-11/11\n发生转移，O2在正极上发生反响，获得电子，电极反响式为O2+2H2O+4e-=4OH-。虽然正极产生OH-，负极消耗OH-，但从总反响CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O可看出是消耗KOH，所以电池放电时溶液的PH值不断下降，故①②正确，③④错误。答案：A点评：燃料电池在特定条件下发生的反响就是在一般原电池反响的式子上，加上该条件的影响而得到的最后结果。[规律总结]：1、原电池电极名称的判断方法（1）根据电极材料的性质确定金属—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）根据电极反响的本身确定失电子的反响—氧化反响—负极；得电子的反响—复原反响—正极2、原电池电极反响式书写关键（1）明确电池的负极反响物是电极本身还是其他物质、反响产物及化合价的变化；（2）确定电池的正极反响物是电解质溶液中的离子，还是其他物质（如溶有或通入的氧气）；11/11\n（3）判断是否存在特定的条件（如介质中的微粒H+、OH-非放电物质参加反响），进而推断电解质溶液的酸碱性的变化；（4）总的反响式是否满足质量守衡、得失电子守衡、电荷守衡。[稳固]：航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反响都可以表示为2H2+O2=2H2O，酸式电池中电解质是酸，其负极反响可表示为2H2-4e-=H2，那么其正极反响式为_______________。碱式电池的电解质是碱，其正极反响式为O2+2H2O+4e-=4OH-，那么其负极反响可表示为______________________________。题型二：电解原理的运用[例2]：某一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NaCl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，设计了如以下图装置，那么电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的选项是（）电源abA.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NaCl电解[点拨]：石墨作电极电解饱和NaCl溶液发生的反响是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑伴随进展过程中可能发生的副发应为2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O，假设使Cl2完全吸收制得有较强杀菌消毒能力的消毒液的主要成分是NaClO和NaCl，怎样才能使产生的Cl211/11\n与NaOH充分反响，只有发生器下端产生Cl2才能确保其被完全吸收，从中可推知电源a为负极，b为正极。答案：B[点评]：此题是原电池原理在新情境下的具体应用，要求用已有知识对实际问题进展分析处理，从而找出正确的结论。[规律总结]（归纳整理）1、阳极放电次序：非惰性电极>S2->I->Br->Cl->OH->高价含氧酸根离子>F-阴极放电次序一般为：Ag+>Hg2+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+当然，微粒的浓度也会影响放电的顺序，如电镀锌时，溶液中C(Zn2+)>C(H+),放电次序Zn2+>H+。2、电解原理应用：⑴电解食盐水：电极反响式：_________________________________________⑵电镀：以铁件镀铜为例阳极材料：_________电极反响：___________阴极材料：__________电极反响：___________电镀液：___________⑶精炼铜：阳极材料__________阴极材料__________电解质溶液___________3、惰性电极电解溶液时各种情况简析类型电极反响特点实例电解对象电解质浓度PH电解质溶液复原电解水型11/11\n分解电解质型放出H2生成碱型放出O2生成酸型题型三：电池判断[例3]：按以以下图装置进展实验，并答复以下问题ZnC2CuC1ABCuSO4溶液KCl酚酞溶液⑴判断装置的名称：A池为___________B池为______________⑵锌极为__________极，电极反响式为_________________________铜极为__________极，电极反响式为_________________________石墨棒C1为______极，电极反响式为________________________石墨棒C2附近发生的实验现象为_______________________________⑶当C2极析出224mL气体（标准状态时，锌的质量变化（增加或减少）_________g.CuSO4溶液的质量变化了（增加或减少了）_________g[点拨]：A池中Zn、Cu放入CuSO4溶液中构成原电池，B池中两个电极均为石墨电极，在以A为电源的情况下构成电解池，即A原电池带动B电解池，A池中Zn负极，Cu为正极，B池中C1为阳极，C2为阴极、析出H2，周围OH-富集，酚酞变红，且故电路上转移电子的物质的量为0.01mol×2=0.02mol，根据得失电子守恒锌极有0.01molZn溶解，即Zn极重量减少0.01mol×65g/mol=0.65g铜极上有0.01molCu析出，即CuSO4溶液增加了0.01mol×(65g/mol-64g/mol)=0.01g答案：⑴A为原电池B为电解池11/11\n⑵Zn为负极Zn-2e-=Zn2+Cu为正极Cu2++2e-=CuC1为正极2Cl—2e-=Cl2↑C2极发生的现象为：有无色气体产生，附近溶液出现红色⑶Zn质量减少0.65g，CuSO4溶液增加0.01g.[规律总结]1、原电池、电解池、电镀池判定（1）假设无外接电源，可能是原电池，然后根据原电池的形成条件判定；（2）假设有外接电源，两极插入电解质溶液中，那么可能是电解池或电镀池，当阳极金属与电解质溶液中的金属离子相同那么为电镀池；（3）假设为无明显外接电源的串联电路，那么应利用题中信息找出能发生自发氧化复原反响的装置为原电池。2、可充电电池的判断放电时相当于原电池，负极发生氧化反响，正极发生复原反响；充电时相当于电解池，放电时的正极变为电解池的阳极，与外电源正极相连，负极变为阴极，与外电源负极相连。3、电解有关计算方法：（1）串联电路中各电极得失电子数相等,即电路中通过的电量（电子总数）相等求解。通常存在以下物质的量关系11/11\nH2~Cl2~O2~Cu~2Ag~2H+~2OH-（2）根据电极反响式或电解方程式列比例求解[稳固]：用Pt作电极，电解串联电路中分装在甲、乙两个烧杯中的200mLNaCl溶液和的溶液，当产生（标准状况）时停顿电解，取出电极，将两杯溶液混合，混合液的pH为（设混合后总体积为500mL）()A.1.4B.5.6C.7D.12.6第一局部专题7电化学班级____________姓名_____________学号_____________得分___________一、选择题：1、在原电池和电解池的电极上所发生的反响，同属氧化反响或同属复原反响的是（）A.原电池正极和电解池阳极所发生的反响B.原电池正极和电解池阴极所发生的反响C.原电池负极和电解池阳极所发生的反响D.原电池负极和电解池阴极所发生的反响2、以下关于实验现象的描述不正确的选项是（）A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片外表出现气泡B.用锌片做阳极，铁片做阴极，电解氯化锌溶液，铁片外表出现一层锌C.把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片外表出现一层铁D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中，参加几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快11/11\n3、用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液的PH从6.0变为3.0时（设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略），电极上析出银的质量大约是（）A.27mgB.54mgC.108mgD.216mg4、钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反响是（）A.2H++2e-→H2B.2H2O+O2+4e-→4OH-C.Fe－2e-→Fe2+D.4OH-－4e-→2H2O+O2放电充电5、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反响式是H2+NiO(OH)Ni(OH)2。根据此反响式判断，以下表达中正确的选项是（）A.电池放电时，电池负极周围溶液的PH不断增大B.电池放电时，镍元素被氧化C.电池充电时，氢元素被复原D.电池放电时，H2是负极6、用惰性电极电解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的相对原子质量是（）A.B.C.D.7、以下关于铜电极的表达正确的选项是（）A.铜锌原电池中铜是正极B.用电解法精炼粗铜作阴极C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极11/11\nD.电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极8、将质量分数为0.052(5.2%)的NaOH溶液1L（密度为1.06g·cm-3）用铂电极电解，当溶液中NaOH的质量分数改变了0.010(1.0%)时停顿电解，那么此时溶液中应符合的关系是（）NaOH的质量分数阳极析出物的质量/g阴极析出物的质量/gA0.062(6.2%)19152B0.062(6.2%)15219C0.042(4.2%)1.29.4D0.042(4.2%)9.41.29、将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为（）A.1：2：3B.3：2：1C.6：3：1D.6：3：210、以下表达正确的选项是（）①锌跟稀硫酸反响制取氢气，参加少量硫酸铜溶液能加快反响速率。②镀层破损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易腐蚀。③电镀时应把镀件置于电解槽的阴极。④冶炼铝时，把氧化铝参加液态冰晶石中成为熔融体后电解。⑤钢铁外表常易腐蚀生成Fe2O3·nH2OA.①②③④⑤B.①③④⑤C.①③⑤D.②④二、填空题11、如图是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图，其中A、B是两块纯铜片，插在CuSO4稀溶液中，铜片与引出导线相连，引出端分别为X、Y。11/11\nBAXY⑴当以I=0.21A的电流电解60min后，测得铜片A的质量增加了0.25g，那么图装置中的X端应与直流电的_______极相连，它是电解池的__________极。⑵电解后铜片B的质量____________。（答“增加”“减少”或“不变”）⑶列式计算实验测得的阿伏加德罗常数NA。（已知电子电量e=1.60×10-19C）12、铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解质溶液为稀硫酸。工作时，该电池的总反响为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O根据上述情况判断⑴蓄电池的负极是_________，其电极反响式为________。⑵蓄电池的正极是_________，其电极反响式为________。dcba⑶蓄电池工作时，其中电解质溶液的PH_______（增大、减小、不变）13、由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反响制得白色纯洁的Fe(OH)2沉淀。假设用如以下图实验装置可制得纯洁的Fe(OH)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。⑴a电极材料为___________。其电极反响式为___________。⑵电解液-d可以是__________，那么白色沉淀在电极上生成；也可以是_______，那么白色沉淀在两极之间的溶液中生成。A.纯水B.NaCl溶液C.NaOH溶液D.CuCl2溶液⑶液体c为苯，其作用是_____________________，在参加苯之前，对d溶液进展加热处理的目的是__________________。11/11\n⑷为了在短时间内看到白色沉淀，可以采取的措施是A.改用稀硫酸做电解液B.适当增大电源电压C.适当缩小两电极间距离D.适当降低电解液温度⑸假设d改为Na2SO4溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为___________________。一、简答题14、举例说明原电池原理在实验、生活、生产中的应用（至少三例）。15、如何用实验方法证明两种金属的活泼性的大小（以铁、铜为例，至少设计两种方案）。四计算题16、100.0g无水氢氧化钾溶于100.0g水。在Ｔ温度下电解该溶液，电流强度I=6.00A，电解时间10.00h。电解完毕温度重新调至Ｔ，别离析出的KOH·2H2O固体后，测得剩余溶液的总质量为164.8g。已知不同温度下每100g氢氧化钾饱和溶液中氢氧化钾的质量为：温度/℃０102030KOH/g49.250.852.855.8（已知电子的电量为1.6×10-19c，最后结果要求三位有效数字。）(1)被电解的水的物质的量为mol.(2)计算电解后剩余溶液的质量分数：(写出计算过程)(3)温度T为。11/11