电化学的专题复习

12012年高考化学专题复习电化学基础一、原电池1.构成原电池的条件：①②③④2.工作原理（以Zn（ZnSO4）盐桥Cu（CuSO4）原电池为例）（1）电子流出的极是，电子流入的极是；负极上（有时是负极本身）发生反应，电极反应式，正极上发生反应，电极反应式。（2）现象：负极正极思考：若将CuSO4换成稀H2SO4溶液，现象是。（3）反应速率：比纯锌与稀H2SO4产生H2的速率（填“大”、“小”或“相等”）。思考：在用锌和稀H2SO4反应制取H2的实验过程中，常向溶液中加入少量CuSO4溶液，其原因是。（4）此原电池工作一段时间后，溶液的pH将（填“变大”、“变小”或“不变”）。二、化学电源1．一次电池2．二次电池3．燃料电池化学电源负极反应正极反应总反应碱性锌锰电池Zn-2e-+OH-=Zn(OH)2Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnO(OH)铅蓄电池氢氧燃料电池中性酸性碱性熔融氧化物CH4-O2(KOH溶液)燃料电池练习1、Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。（1）该电池的负极材料是。电池工作时，电子流向（填“正极”或“负极”）。（2）若ZnCl2－NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+，会加速某电极的腐蚀.其主要原因是。欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的（填代号）。A.NaOHB.ZnC.FeD.NH3·H2O（3）MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为。三、金属的腐蚀与防护(金属腐蚀的本质：M－ne-=Mn+)1.化学腐蚀和电化腐蚀的比较：化学腐蚀电化学腐蚀条件金属跟氧化剂直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化的过程较活泼的金属被氧化的过程相互关系化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生在金属所发生的腐蚀中，主要以腐蚀为主。22.金属腐蚀的两种类型：析氢腐蚀和吸氧腐蚀3.金属腐蚀快慢的比较(1)在同一电解质溶液中:电解引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀(2)有保护措施的条件下:无防护条件的腐蚀有一般防护条件的腐蚀处于原电池正极条件下的腐蚀外接电源的阴极保护条件下的腐蚀练习2、A、B、C是三种金属，根据下列①、②两个实验：①将A与B浸在稀H2SO4中用导线相连，A上有气泡逸出B逐渐溶解；②电解物质的量浓度相同的A、C的盐的混合溶液时，阴极上先析出C，(使用惰性电极)，确定它们的还原性强弱顺序为A．A＞B＞CB．B＞C＞AC．C＞A＞BD．B＞A＞C4.金属的防护(1)改变金属的内部结构。如合金(2)保护层法。如：刷漆、涂油、电镀(3)电化学保护法：①牺牲阳极的阴极保护法②外加电源的阴极保护法四、原电池原理的应用1、判断金属活泼性顺序：由电极反应现象确定原电池的正负极，从而判断电极金属活动性强弱。练习3、下列叙述中，可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是（）(A)在氧化-还原反应中，甲原子失电子比乙原子多(B)同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强(C)甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能(D)将甲、乙作电极组成原电池时，乙是负极2、判断金属的腐蚀快慢练习4、下图容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是3、设计原电池（电极名称、电极材料、电解质溶液）(1)2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2(2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu负极:负极:正极:正极:电解质溶液:电解质溶液:4、判断原电池的构造及工作后的变化-------重点(电子、电流流向、离子移动方向、电极反应式正误判断、电极附近或电解质溶液pH变化)练习5、氢镍电池是近年来开发的可充电电池,它可以取代会产生镉污染的镉镍电池.氢镍电池的总反应式是1/2H2+NiO(OH)Ni(OH)2,根据此反应式判断,下列叙述中正确的是A.电池放电时,电池负极周围的溶液pH不断增大B.电池放电时,镍元素被氧化C.电池充电时,氢元素被氧化D.电池放电时,H2是负极练习6、用铜电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即可产生电流，称为燃料电池，下列叙述中正确的是(1)通入CH4的电极为正极（2）正极的电极反应式为：O2+2H2O+4e—=4OH-(3)通入CH4的电极反应式是：CH4+2O2+4e—=CO2+2H2O(4)负极的电极反应式是：CH4+10OH--8e—=CO32-+7H2O（5）放电时溶液中的阳离子向负极移动（6）放电时溶液中的阴离子向负极移动A.(1)(3)(5)B.(2)(4)(6)C.(4)(5)(6)D.(1)(2)(3)5、有关原电池的简单计算：同一原电池的正负极的电极反应得失电子数相等3练习7、实验室用铅蓄电池电解饱和食盐水制取氯气,已知铅蓄电池放电时发生如下反应:负极:Pb+SO42-=PbSO4+2e—正极:PbO2+4H++SO42-+2e—=PbSO4+2H2O,今若制得氯气0.050mol,这时电池内消耗的硫酸的物质的量至少为A.0.025molB.0.05molC.0.10molD.0.20mol五、电解原理1、原电池和电解池的区别2、电解时电极产物的判断阳极：金属(除Au,Pt外)S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根F-(活性电极)(惰性电极)阴极：Ag+Hg2+Fe3+Cu2+(H+)Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+3、电解类型规律（惰性电极）类型电极反应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阴:2H++2e-=H2阳:4OH-—4e-=2H2O+O2NaOH水增大增大加水H2SO4水增大减小加水Na2SO4水增大不变加水分解电解质型电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电HCl电解质减小增大通氯化氢CuCl2电解质减小减小加氯化铜放H2生碱型阴:H2O放H2生碱阳:电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质增大通氯化氢放O2生酸型阴:电解质阳离子放电阳:H2O放O2生酸CuSO4电解质和水生成新电解质减小加氧化铜练习8、从H+、Na+、Cu2+、Cl-、Ba2+、SO42-中选出合适的电解质，按下列要求填写化学式。①以石墨为电极，使电解质含量不变，水量减少进行电解，可采用的电解质为②以碳棒为电极，使电解质含量减少，水量不变进行电解，可采用的电解质为③以碳棒为电极，使电解质和水量均减少进行电解，可采用的电解质为原电池电解池定义E化→E电E电→E化构成条件活泼性不同的两电极，适当电解质溶液，形成闭合电路有外加电源，形成闭合电路区别是否有外加电源氧化还原反应产生电流（电源）电流作用下发生氧化还原反应（用电器）电极“–”极：失e,氧化反应“+”极:得e,还原反应“阳极”:跟电源正极相连,氧化反应“阴极”:跟电源负极相连，还原反应电流方向电子电流阳离子向移动,阴离子向移动电子电流阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动工作后的现象以Zn—Cu(稀H2SO4)原电池为例负极正极以惰性电极电解CuCl2溶液为例阳极阴极电极反应“-”极“+”极阳极：阴极：总反应4④以铜为阳极，铁为阴极，使电解质溶液浓度不变，进行电解，可采用的电解质为⑤以石墨为电极，电解一段时间后溶液的pH升高，可采用的电解质为二、电解的应用1、电解饱和食盐水（1）阴阳两极的电极材料、电极反应式及总电解方程式。阴极：阳极：总电解方程式：（2）电解一段时间后滴入酚酞，溶液变红的是极处，此处溶液变红显碱性的原因是2、电解熔融盐或氧化物冶炼金属试写出电解熔融氧化铝、熔融氯化钠的化学方程式：（1）（2）3．电镀电镀池的构成条件：阳极阴极电镀液4．电解精炼铜（1）电解槽的构造：阳极阴极电解液（2）电解液的浓度是否变化？重点题型分析：（1）电解时发生的变化主要有:(1)pH(2)m(电解质)(3)m(水)(4)电极上放出的气体或析出金属的量(5)溶液中析出晶体情况分析(6)停止电解后,使电解液复原的措施等练习9、右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的是12、1练习10、下列装置的线路接通后,经过一段时间,溶液的pH明显下降的是练习11、将质量分数为0.052(5.2%)的NaOH溶液1L(密度为1.06g/cm3)用铂电极电解,当溶液中NaOH的质量分数改变了0.010(1.0%)时停止电解,则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%)9.41.2（2）有关电解的计算练习12、将两个铂电极插入500mLCuSO4溶液中进行电解,通电一定时间后,某电极增重0.064g(设电解时该电极无氢气析出,且不考虑溶液体积变化).此时溶液中氢离子浓度约为A.4×10-3mol/LB.2×10-3mol/LC.1×10-3mol/LD.1×10-7mol/L练习13、将含0.4molCuSO4和0.4molNaCl的水溶液1L，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上得到0.3molCu，在另一个电极上析出气体在标况下的体积是A.5.6LB.6.72LC.13.44LD.11.2L5相应年份高考题专题电化学及其应用1、（2011·山东卷）以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程B.因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C.电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用2、（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：①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）。为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的______．。a．NH3b．CO2c．NaOHd．HNO3②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）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是______。（3）利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于______处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_______。3、（2009·山东卷）Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。（1）该电池的负极材料是__________。电池工作时，电子流向________（填“正极”或“负极”）。（2）若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是____________。欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的___________（填代号）。A、NaOHB、ZnC、FeD、NH3·H2O（3）MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是__________。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为__________g。4、（2008·山东卷）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)。(1)丙烷脱氢可得丙烯。已知：C3H8(g)CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g)△H1=156.6kJ·mol-1CH3CH=CH2(g)CH4(g)+HC≡CH(g)△H2=32.4kJ·mol-1则相同条件下，反应C3H8(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=_____kJ·mol-1(2)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