选修4第四章电化学基础复习学案

1电化学复习学案【知识回扣】问题化知识盘点一、原电池和电解池1．原电池上述装置中能形成原电池的是，该原电池工作时，负极发生，电极反应式为；正极发生，电极反应式为；电池总反应式为。2．电解池(1)电解时，a极是极，电极反应式为；b极发生反应，电极反应式为；电解总反应离子方程式为。(2)电解完成后，若溶液的体积为1L，整个电解过程中共转移0.1mole－，则溶液的pH为，若使电解质溶液复原，需通入氯化氢的物质的量为mol。(3)若用该装置给铁钉镀铜，则应用铜作，用铁钉作，电解质溶液应为溶液。4．(2011·上海高考)用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是A．用铜片连接电源正极，另一电极用铂片B．用碳棒连接电源正极，另一电极用铜片C．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物D．用带火星的木条检验阳极产物(海淀一摸)11．下列说法不正确．．．的是ABCD通电一段时间后，搅拌均匀，溶液的pH增大甲电极上的电极反应为：2Cl--2e-==Cl2↑Pt电极上的电极反应为：O2＋2H2O＋4e－==4OH－总反应的离子方程式为：2Fe3++Cu==Cu2++2Fe2+二、新型化学电源1．铅蓄电池反应原理：。负极反应：。正极反应：。1．（08年广东化学·16）LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO4+LiLiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li＋导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是A．可加入硫酸以提高电解质的导电性B．放电时电池内部Li＋向负极移动.C．充电过程中，电池正极材料的质量减少D．放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e-=LiFePO42．（08年海南化学·7）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)=PbSO4(s)+2e—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)3．（08年江苏化学·5）镍镉（Ni—Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd+2NiOOH+2H2O放电充电Cd(OH)2+2Ni(OH)2。有关该电池的说法正确的是A．充电时阳极反应：Ni(OH)2－e—+OH-==NiOOH+H2OB．充电过程是化学能转化为电能的过程C．放电时负极附近溶液的碱性不变D．放电时电解质溶液中的OH-向正极移动4．（浙江理综化学第12题，6分）市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为：Li+2Li0.35NiO22Li0.85NiO2下列说法不正确．．．的是A．放电时，负极的电极反应式：Li-e=LiB．充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C．该电池不能用水溶液作为电解质D．放电过程中Li向负极移动2．燃料电池(1)燃料电池在放电时发生的总反应和燃料燃烧时的总反应实质相同，但反应方程式不一定相同。如：甲烷碱性燃料电池总反应和燃烧反应方程式：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O（酸性介质时相同）；CH4+2O2CO2+2H2O放电充电稀硫酸CCNaCl溶液FePtNaCl溶液e-C(甲)直流电源e-C(乙)CuCl2溶液FeCl3溶液盐桥CuC2(2)一般是由O2作氧化剂，可燃物为还原剂。所以可燃物为极反应物，发生反应，O2为极反应物，发生反应。(3)燃料电池铂电极的作用：吸附燃料气和催化燃料气的反应（加快反应速率）(4)O2在正极放电的电极方程式写法：①酸性介质：O2+4e—+4H+==2H2O②碱性或中性介质：O2+4e—+2H2O==4OH—③固体氧化物熔融传导O2—：O2+4e—==2O2—④熔融碳酸盐：O2+4e—+CO2==CO32—（O2—与CO2反应）例3．（2000年理科高考综合卷26题）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。完成有关电极及电池方程式负极：2CO+2CO32-—4e—==4CO2正极：总反应式燃料电池以还原剂(如氢气、烃类、甲醇等)为负极反应物，以氧化剂(如氧气、空气等)为正极反应物。(1)以碱性溶液为电解质溶液构成的氢氧燃料电池反应方程式为：。负极反应：。正极反应：。(2)以酸性溶液为电解质溶液构成的氢氧燃料电池反应方程式为：。负极反应：。正极反应：。1.（09年广东化学·14）可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－－3e＝Al(OH)3↓C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的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2．（08年宁夏理综·10）一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是A．CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e-B．O2(g)+4H＋(aq)+4e－=2H2O(1)C．CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H＋(aq)+6e－D．O2(g)+2H2O(1)+4e－=4OH－3.（07年广东化学·9）科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为：A．H2＋2OH－＝2H2O＋2e－B．O2＋4H＋＋4e－＝2H2OC．H2＝2H＋＋2e－D．O2＋2H2O＋4e－＝4OH－4.（08年山东·29）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）。⑵以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为；放电时，CO32-移向电池的（填“正”或“负”）极。5.（09年海南·15）Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2。请回答下列问题：(1)电池的负极材料为，发生的电极反应为；(2)电池正极发生的电极反应为；(3)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是。三、金属的腐蚀与防护1．电化学腐蚀(以钢铁的腐蚀为例)(1)析氢腐蚀：①条件：。②电极反应：负极：。正极：___。总反应：。(2)吸氧腐蚀：①条件：。②电极反应：负极：。正极：。总反应：。5.如图所示，A、F为石墨电极，B、E为铁片电极。按要求回答下列问题：(1)打开K2，闭合K1，B为__________极，A的电极反应为_____________，最终可观察到的现象是_________，涉及的化学反应方程式有_________________________。(2)打开K1，闭合K2，E为________极，F极的电极反应为________________，检验F极产生气体的方法是_________________________________。(3)若往U型管中滴加酚酞，进行(1)、(2)操作时，A、B、E、F电极周围能变红的是________。③金属腐蚀快慢的判断：a.电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐蚀措施的腐蚀；3b.同一种金属的腐蚀：强电解质＞弱电解质＞非电解质④金属的防护方法：(1)改变金属的内部结构(2)覆盖保护层(3)电化学保护法2．金属的电化学防护(1)牺牲阳极的阴极保护法：如右图，保护铁，铁作极，锌作极。(2)外加电流的阴极保护法：外加直流电源，使被保护金属,与电源的极相连。1.（09年广东化学·10）出土的锡青铜（铜锡合金）文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是A．锡青铜的熔点比纯铜高B．在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程2.（08年广东化学·12）下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是A．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镶层仍能对铁制品起保护作用C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀3.（07年广东化学·12）为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是A．将青铜器放在银质托盘上B．将青铜器保存在干燥的环境中C．将青铜器保存在潮湿的空气中D．在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜4．（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。下列有关描述错误的是A．生铁块中的碳是原电池的正极B．红墨水柱两边的液面变为左低右高C．两试管中相同的电极反应式是：Fe—2e—=Fe2+D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀3．（09北京卷6）下列叙述不正确．．．的是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．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：2H2O+O2+4e—==4OH—D．工业上电解饱和和食盐水的阳极反应：2Cl——2e—=Cl2↑考点一：原电池、电解池的工作原理及电极反应式的书写1．(2011·广东高考)某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋＋2e－===CuC．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动2．(2011·新课标全国卷)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FeB．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2C．电池充电过程中，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＋3H2O3．(2011·北京高考，有改动)结合图示判断，下列叙述正确的是A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护B．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－===Fe2＋C．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量NaOH溶液，均有蓝色沉淀考点二：电解质溶液的电解规律及有关计算方法——紧紧依靠下列两个守恒关系以及pH换算：（1）（溶液中离子）电荷守恒（2）（两极）电子守恒例1.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的原子量为（）A.22.4ax/bB.11.2ax/bC.5.6ax/bD.2.5ax/b4例2．设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列叙述中正确的是（）A、lmolO2－含有的电子数为17NAB、电解饱和食盐水时，阳极上生成1mol气体时转移的电子数为2NAC、常温常压下，32g18O2中所含的中子数为20NAD、工业上铜的电解精炼时电解池中每转移1mol电子时阳极上溶解的铜等于0.5NA6．如图a、b、c、d均为石墨电极，通电进行电解，b极有64gCu析出。下列说法不正确的是A．甲中a电极反应式为：4OH－－4e－===O2↑＋2H2OB．电解时向乙中