《考前三個月》高考化學（江蘇專用）大二輪專題復習 學案11 電化學基礎(chǔ)[ 高考]

1、學案11電化學基礎(chǔ)最新考綱展示1.理解原電池和電解池的工作原理，能寫出常見的簡單電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2.了解常見的化學電源，認識化學能與電能相互轉(zhuǎn)化的實際意義及其重要應(yīng)用。3.認識金屬腐蝕的危害，理解金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因，能運用恰當?shù)拇胧┓乐硅F、鋁等金屬腐蝕。1 按如圖所示裝置進行實驗，并回答下列問題。(1)判斷裝置的名稱：a池為_，b池為_。(2)鋅極為_極，cu2在溶液中向_極運動(填“zn”或“cu”)。(3)電極反應(yīng)式正極_，負極_。(4)若溶液x為滴有酚酞的kcl溶液石墨棒c1的電極反應(yīng)式為_，石墨棒c2附近發(fā)生的實驗現(xiàn)象為_，溶液中的k向_電極移動(填“c1”或“c2”)

2、。當c2極析出224 ml 氣體(標準狀況時)，鋅的質(zhì)量變化_(填“增加”或“減少”)_g，此時b中的溶液的體積為200 ml，則ph為_。(5)若溶液x為cuso4溶液(足量)b池中總反應(yīng)的離子方程式為_。反應(yīng)一段時間后，a池中cu電極增重3.2 g，要使b池溶液恢復到起始狀態(tài)，向溶液中加入適量的_，其質(zhì)量為_g。答案(1)原電池電解池(2)負cu(3)cu22e=cuzn2e=zn2(4)2cl2e=cl2產(chǎn)生無色氣泡，溶液變紅c2減少0.6513(5)2cu22h2o2cuo24hcuo4(或cuco36.2)2 如圖所示水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天后觀察：(1)鐵釘在逐漸生銹，則鐵

3、釘?shù)母g屬于_腐蝕(填“化學”或“電化學”)。(2)若試管內(nèi)液面上升，則原溶液呈_性，發(fā)生_腐蝕，正極反應(yīng)式為_。(3)若試管內(nèi)液面下降，則原溶液呈_性，發(fā)生_腐蝕，正極反應(yīng)式為_。答案(1)電化學(2)弱酸或中吸氧o22h2o4e=4oh(3)較強的酸析氫2h2e=h23 正誤判斷，正確的劃“”，錯誤的劃“”(1)電解質(zhì)溶液導電是化學變化，金屬導電是物理變化()(2)電解法精煉銅時，用純銅作陽極()(3)在鍍件上鍍銅時，電鍍液中c(cu2)幾乎不變()(4)電解法精煉銅時，電解質(zhì)溶液中各離子濃度基本不變()(5)金屬作原電池的負極時被保護()(6)生活、生產(chǎn)中鋼鐵被腐蝕的原理主要是負極發(fā)生反

4、應(yīng)：fe3e=fe3()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)題型1有關(guān)電化學原理的考查真題回顧1 (2013新課標全國卷，11)“zebra”蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，電極材料多孔ni/nicl2和金屬鈉之間由鈉離子導體制作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯誤的是()a電池反應(yīng)中有nacl生成b電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原三價鋁離子c正極反應(yīng)為nicl22e=ni2cld鈉離子通過鈉離子導體在兩電極間移動答案b解析結(jié)合蓄電池裝置圖，利用原電池原理分析相關(guān)問題。a項，負極反應(yīng)為nae=na，正極反應(yīng)為nicl22e=ni2cl，故電池反應(yīng)中有nacl生成；b項，電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原二價鎳離子；

5、c項，正極上nicl2發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為nicl22e=ni2cl；d項，鈉在負極失電子，被氧化生成na，na通過鈉離子導體在兩電極間移動。2 (2013浙江理綜，11)電解裝置如圖所示，電解槽內(nèi)裝有ki及淀粉溶液，中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通電，發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍色，一段時間后，藍色逐漸變淺。已知：3i26oh=io5i3h2o下列說法不正確的是()a右側(cè)發(fā)生的電極反應(yīng)式：2h2o2e=h22ohb電解結(jié)束時，右側(cè)溶液中含ioc電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學方程式：ki3h2okio33h2d如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜，電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學反應(yīng)不變答案d解析結(jié)合題給電解槽裝

6、置，利用電解原理進行分析、解決問題。該電解槽的兩極均為惰性電極(pt)，在一定條件下通電，發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍色，說明發(fā)生電極反應(yīng)：2i2e=i2，由淀粉溶液遇單質(zhì)碘顯藍色可知，左側(cè)為陽極，右側(cè)為陰極，陰極上溶液中的h得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為2h2o2e=h22oh(或2h2e=h2)，a項正確。陰極周圍溶液中產(chǎn)生的oh經(jīng)陰離子交換膜移向左側(cè)，并與左側(cè)電極上產(chǎn)生的i2發(fā)生反應(yīng)：3i26oh=io5i3h2o，一段時間后，藍色逐漸變淺，電解結(jié)束時，左側(cè)溶液中的io經(jīng)陰離子交換膜進入右側(cè)溶液，b項正確。結(jié)合陰、陽極發(fā)生的反應(yīng)及i2與oh的反應(yīng)可知，電解槽內(nèi)總反應(yīng)為i3h2o通電,io3h2，c項

7、正確。若用陽離子交換膜代替陰離子交換膜，電解槽內(nèi)總反應(yīng)為2i2h2o通電,i2h22oh，d項錯。規(guī)律方法1 做好原電池、電解池、電鍍池三池比較原電池電解池電鍍池定義將化學能轉(zhuǎn)化成電能的裝置將電能轉(zhuǎn)化成化學能的裝置應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置形成條件活潑性不同的兩電極電解質(zhì)溶液形成閉合回路兩電極接直流電源兩電極插入電解質(zhì)溶液中形成閉合回路鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接電源負極電鍍液必須含有鍍層金屬的離子電極名稱負極：較活潑金屬正極：較不活潑金屬(或能導電的非金屬)陽極：與電源正極相連陰極：與電源負極相連名稱同電解池，但有限制條件陽極：必須是鍍層金屬陰極：鍍件電極反應(yīng)負極：氧

8、化反應(yīng)，金屬失電子正極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子陽極：氧化反應(yīng)，溶液中的陰離子失電子，或活潑金屬電極失電子陰極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子陽極：金屬電極失電子陰極：電鍍液中的陽離子得電子2 原電池、電解池、電鍍池的判斷方法(1)若無外接電源的單一裝置則一般是原電池，然后依據(jù)原電池的形成條件判定，主要思路是三“看”：先看電極：兩種活潑性不同的金屬(或其中一種為非金屬導體)作電極。再看溶液：在電解質(zhì)溶液中能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。后看回路：用導線連接的兩電極與電解質(zhì)溶液接觸并形成閉合回路。(2)若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，則可能是電解池或電鍍池，當陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬離子

9、相同時則為電鍍池。(3)若為無明顯外接電源的串聯(lián)電路，則應(yīng)利用題中信息找出能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)的裝置為原電池，與其相連的池為電解池或電鍍池。(4)若為二次電池使用過程的分析，其中放電過程是將化學能轉(zhuǎn)變成電能，為原電池反應(yīng)；充電過程是將電能轉(zhuǎn)變成化學能，為電解池反應(yīng)。3 電極名稱的判斷方法無論是原電池還是電解池，其本質(zhì)都是在兩個電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)。在確定電極時用好對立統(tǒng)一規(guī)律，能起到事半功倍的效果。如在原電池中，一個電極為正極，則另一電極為負極；在電解池中，一個電極為陽極，則另一電極為陰極。(1)原電池正、負極的確定負極自己整理正極判斷的一般方法。(2)電解池陰、陽極的確定陰極自己整理陽

10、極判斷的一般方法。對點集訓1 有關(guān)下列四個常用電化學裝置的敘述中正確的是()圖堿性鋅錳電池圖鉛硫酸蓄電池圖電解精煉銅圖銀鋅紐扣電池a圖所示電池中，負極電極反應(yīng)為zn2e=zn2b圖所示電池放電過程中，硫酸濃度不斷增大c圖所示裝置工作過程中，電解質(zhì)溶液中cu2濃度始終不變d圖所示電池中，ag2o是氧化劑，電池工作過程中被還原為ag答案d解析a項在堿性條件下不能生成zn2；b項放電時正極和負極都要生成pbso4，硫酸的濃度減?。籧項中比銅活潑的金屬以陽離子的形式殘留在溶液中，依據(jù)電子守恒可知，溶液中cu2濃度要降低；d項ag2o作正極，發(fā)生還原反應(yīng)：ag2o2eh2o=2ag2oh。2 甲圖為一種

11、新型污水處理裝置，該裝置可利用一種微生物將有機廢水的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能。乙圖是一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用惰性電極電解飽和食鹽水。下列說法中不正確的是()a裝置乙的a極要與裝置甲的x極連接b裝置乙中b極的電極反應(yīng)式為2cl2e=cl2c若有機廢水中主要含有葡萄糖，則裝置甲中m極發(fā)生的電極反應(yīng)為c6h12o66h2o24e=6co224hdn電極發(fā)生還原反應(yīng)，當n電極消耗5.6 l(標況下)氣體時，則有2na個h通過離子交換膜答案d解析由圖甲分析得出m(或x)為負極，n(或y)為正極；由圖乙分析得出a為陰極，b為陽極。乙的a極要與甲的x極相連接，a項正確；乙的b極為陽極，氯離子放電，b項正確

12、；因圖甲中傳遞的是質(zhì)子，葡萄糖在m極放電，故電極反應(yīng)式為c6h12o66h2o24e=6co224h，c項正確；氧氣在n電極得到電子，電極反應(yīng)式為o24h4e=2h2o，故消耗5.6 l氧氣時，轉(zhuǎn)移1 mol電子，即有na個h通過離子交換膜，d項錯誤。題型2多池組合裝置問題類型1無外接電源的解決方案(1)先判斷原電池，簡單方法是尋找最活潑金屬，確定最活潑金屬所在裝置為原電池，其余為電解池；還可以根據(jù)題目信息確定，能發(fā)生自發(fā)氧化還原反應(yīng)的裝置為原電池。(2)確定電極策略：與原電池負極相連的為陰極，串聯(lián)裝置中電極是交替出現(xiàn)的，即相鄰電解裝置的電極為陰、陽相連。(3)簡單計算策略：多池串聯(lián)裝置中相同

13、時間內(nèi)各電極得失電子數(shù)相等。例1如圖是一個化學過程的示意圖。已知甲池的總反應(yīng)式為2ch3oh3o24koh=2k2co36h2o請回答：(1)甲池是_池，通入o2的電極作為_極，電極反應(yīng)式為_。(2)乙池是_池，a電極名稱為_極，電極反應(yīng)式為_，乙池中的總反應(yīng)離子方程式為_，溶液的ph_(填“增大”、“減小”或“不變”)。(3)當乙池中b(ag)極的質(zhì)量增加5.40 g時，甲池中理論上消耗o2_ml(標準狀況下)；此時丙裝置中_(填“c”或“d”)電極析出0.60 g金屬，則丙裝置中的某鹽溶液可能是_(填序號)。amgso4溶液 bcuso4溶液cnacl溶液 dagno3溶液解析依據(jù)題干信息

14、可知甲池中發(fā)生自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，確定甲池為原電池，則乙池、丙池均為電解池。通ch3oh的電極為負極，通o2的電極為正極，依次確定a、b、c、d分別為陽極、陰極交替。利用電子守恒找出關(guān)系式：4ago2，v(o2)n(ag)22.4 lmol122.4 lmol10.28 l，即280 ml。答案(1)原電正o22h2o4e=4oh(2)電解陽4oh4e=o22h2o4ag2h2o4ago24h減小(3)280dbd類型2有外接電源的解決方案(1)有外接電源時，全部為電解池(包括電鍍池和精煉池)。(2)確定電極策略：與電源負極相連的是陰極，根據(jù)“電解池串聯(lián)時陰、陽電極交替出現(xiàn)”原則正推電極，

15、也可以通過裝置某極變化、現(xiàn)象反推電極。(3)計算要善用電子守恒。例2如圖a、b、c、d均為石墨電極，通電進行電解，b極有64 g cu析出。下列說法不正確的是()a甲中a電極反應(yīng)式為4oh4e=o22h2ob電解時向乙中滴入酚酞溶液，c電極附近變紅c向乙中通入2 mol hcl氣體，溶液組成可以恢復dc電極產(chǎn)生2 g氣體思路引導該題首先根據(jù)圖示中的電源推出a、b、c、d電極名稱，然后判斷a、b兩項的正誤；再根據(jù)串聯(lián)電路的電子守恒找出關(guān)系式cu2eh2cl22hcl可判斷c、d兩項的正誤。解析a極與電源的正極相連，a為電解池的陽極，b為陰極，電解硫酸銅溶液，則oh在陽極上放電，電極反應(yīng)式為4oh

16、4e=o22h2o，a項正確；在乙中c為陽極，d為陰極，電解飽和氯化鈉溶液，陽極：2cl2e=cl2，陰極：2h2e=h2，加入酚酞試劑，在陰極(d極)附近變紅，b項錯誤；b極有64 g cu析出，則電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為2 mol，根據(jù)關(guān)系式：cu2eh2cl22hcl可得：通入hcl的物質(zhì)的量為2 mol時，乙中溶液可復原，c項正確；c電極產(chǎn)生的是1 mol cl2，質(zhì)量為71 g，d項不正確。答案bd類型3連接方式的控制裝置解決方案通過電鍵的閉合與斷開，形成獨立的原電池或電解池。注意前面反應(yīng)的產(chǎn)物可能是后面反應(yīng)的反應(yīng)物，其余問題與前兩種類型的解決方案相同。例3在下圖均用石墨作電極的電解池中

17、，甲裝置中為500 ml含某一溶質(zhì)的藍色溶液，乙裝置中為500 ml稀硫酸。閉合k1，斷開k2進行電解，觀察到a電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成，b電極有無色氣體生成；當溶液中的原有溶質(zhì)完全電解后，停止電解，取出a電極，洗滌、干燥、稱量，電極增重6.4 g。請回答下列問題：(1)b電極發(fā)生的電極反應(yīng)為_；c電極發(fā)生的電極反應(yīng)為_。(2)甲裝置電解時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(3)甲裝置電解后溶液的c(h)為_，要使電解后溶液恢復到電解前的狀態(tài)，則需加入_(填化學式)，其質(zhì)量為_g。(假設(shè)電解前后溶液的體積不變)(4)若再將k1斷開，k2閉合，靈敏電流計g中指針是否會發(fā)生偏轉(zhuǎn)？理由是什么？解析當閉合

18、k1，斷開k2時，整個裝置是電解池的串聯(lián)問題。(1)甲裝置中溶質(zhì)呈藍色則溶液中含有cu2，a電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成，a電極為陰極；b電極為陽極，有無色氣體生成，電極反應(yīng)為4oh4e=2h2oo2；c電極為陰極，電極反應(yīng)為2h2e=h2。(2)甲裝置中電解時反應(yīng)的離子方程式為2cu22h2o2cuo24h。(3)通過a電極增重6.4 g可計算甲裝置電解后溶液的c(h)為0.4 moll1；使電解后溶液恢復到電解前的狀態(tài)，則需加入8 g cuo或12.4 g cuco3。(4)將k1斷開，k2閉合，原電池與電解池串聯(lián)，甲裝置形成h2、o2燃料電池，c電極為負極。答案(1)4oh4e=2h2o

19、o22h2e=h2(2)2cu22h2o2cuo24h(3)0.4 moll1cuo(或cuco3)8(或12.4)(4)偏轉(zhuǎn)，打開k1，閉合k2，乙池符合原電池的條件，形成h2、o2燃料電池。例4利用下圖裝置，可以模擬鐵的電化學防護。(1)若x為zn，開關(guān)k置于m處，x電極為_極，電極反應(yīng)式為_，鐵電極反應(yīng)式為_，此種防護法稱為_；(2)若x為碳棒，開關(guān)k置于n處，x為_極，電極反應(yīng)式為_，此種防護法稱為_；(3)若x為cu，開關(guān)k置于n處，x電極反應(yīng)式為_，鐵電極反應(yīng)式為_。解析(1)x為zn，開關(guān)k置于m處，構(gòu)成znfe原電池，zn作負極被氧化。(2)x為碳棒，開關(guān)k置于n處，構(gòu)成電解池

20、，x作陽極，oh放電。(3)x為銅，開關(guān)k置于n處，cu作陽極，cu失電子變成cu2，被氧化。答案(1)負2zn4e=2zn2o22h2o4e=4oh犧牲陽極的陰極保護法(2)陽4oh4e=o22h2o外接電流的陰極保護法(3)cu2e=cu2o22h2o4e=4oh對點集訓3 (2012安徽理綜，11)某興趣小組設(shè)計如下微型實驗裝置。實驗時，先斷開k2，閉合k1，兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時間后，斷開k1，閉合k2，發(fā)現(xiàn)電流表a指針偏轉(zhuǎn)。下列有關(guān)描述正確的是()a斷開k2，閉合k1時，總反應(yīng)的離子方程式為2h2clcl2h2b斷開k2，閉合k1時，石墨電極附近溶液變紅c斷開k1，閉合k2時，銅電

21、極上的電極反應(yīng)式為cl22e=2cld斷開k1，閉合k2時，石墨電極作正極答案d解析解答本題時應(yīng)特別注意，金屬cu在電解池和原電池中作何種電極。當斷開k2，閉合k1時為電解池，由于兩極都有氣泡冒出，故相當于惰性電極電解飽和食鹽水，故銅作陰極而石墨作陽極，陽極反應(yīng)為2cl2e=cl2，電池總反應(yīng)的離子方程式為2cl2h2oh2cl22oh，a、b都錯；當斷開k1，閉合k2時組成原電池，銅作負極而石墨作正極，銅電極的電極反應(yīng)式為cu2e=cu2，故c錯而d正確。4 按如圖所示裝置進行下列不同的操作，說法不正確的是()a鐵腐蝕的速率由大到小的順序是只閉合k1只閉合k3都斷開只閉合k2b只接通k1，一

22、段時間后，u形管中出現(xiàn)白色沉淀c只接通k2，u形管左、右兩端液面均下降d若只接通k1，一段時間后，漏斗中液面上升；若只接通k2，漏斗液面下降答案d解析只閉合k1，鐵作陽極電解氯化鈉溶液，鐵失電子生成二價鐵離子，氫離子在陰極得電子生成氫氣，從而使溶液中產(chǎn)生較多氫氧根離子，二者擴散到u形管底部相遇生成白色氫氧化亞鐵沉淀，b項正確；只接通k2，鐵作陰極，不能失電子，此時相當于惰性電極，該極上生成氫氣，石墨電極上生成氯氣，c項正確；綜上分析只接通k1鐵腐蝕最快，只閉合k3，形成原電池，鐵腐蝕的速率次之，都斷開時鐵自然腐蝕，而只接通k2時為鐵作陰極被保護，腐蝕速率最慢，a項正確。5 新型高效的甲烷燃料電

23、池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入ch4和o2，電解質(zhì)溶液為koh溶液。某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進行飽和氯化鈉溶液電解實驗，如圖所示。回答下列問題：(1)甲烷燃料電池正極、負極的電極反應(yīng)分別為_、_。(2)閉合開關(guān)k后，a、b電極上均有氣體產(chǎn)生，其中b電極上得到的是_，電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為_。(3)若每個電池甲烷通入量為1.12 l(標準狀況)，且反應(yīng)完全，則a電極轉(zhuǎn)移電子數(shù)為_na，電解池中最多產(chǎn)生氫氣_l(標準狀況)。答案(1)2o24h2o8e=8ohch48e10oh=co7h2o(2)h22nacl2h2o2naohh2cl2(3)0.44.48解析(

24、1)在堿性溶液中，甲烷燃料電池的總反應(yīng)式為ch42o22oh=co3h2o，正極反應(yīng)式：2o24h2o8e=8oh，負極反應(yīng)式：ch48e10oh=co7h2o；(2)b電極與通入甲烷的電極相連，作陰極，是h放電，生成h2；電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為2nacl2h2o2naohh2cl2；(3)串聯(lián)電路中流經(jīng)各電極的電子的物質(zhì)的量相等，故本題只能用一個燃料電池中消耗ch4的量計算。根據(jù)得失電子守恒，可得：1 mol ch48 mol e4 mol cl24 mol h2則產(chǎn)生h2的體積是ch4體積的4倍。v(h2)1.12 l44.48 l轉(zhuǎn)移電子數(shù)為8na0.4na。題型3電極反應(yīng)式的判

25、斷與書寫真題回顧3 (2013天津理綜，6)為增強鋁的耐腐蝕性，現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源，以al作陽極、pb作陰極，電解稀硫酸，使鋁表面的氧化膜增厚。反應(yīng)原理如下：電池：pb(s)pbo2(s)2h2so4(aq)=2pbso4(s)2h2o(l)電解池：2al3h2oal2o33h2電解過程中，以下判斷正確的是()電池電解池ah移向pb電極h移向pb電極b每消耗3 mol pb生成2 mol al2o3c正極：pbo24h2e=pb22h2o陽極：2al3h2o6e=al2o36hd答案d解析依據(jù)原電池和電解池的原理分析、解決問題。原電池中，pb為負極：pb2eso=pbso4，pbo2為正極：

26、pbo22eso4h=pbso42h2o，所以h向pbo2極移動。電解池中，pb為陰極：2h2e=h2，al為陽極：3h2o2al6e=al2o36h，所以h向pb電極移動，a錯。每消耗3 mol pb時轉(zhuǎn)移6 mol e，每生成2 mol al2o3時，轉(zhuǎn)移12 mol e，b錯。根據(jù)a項分析，可知電池的正極反應(yīng)式書寫錯誤，c錯。原電池中隨時間增長，pb變?yōu)閜bso4，質(zhì)量增加，電解池中pb極產(chǎn)生h2，pb電極質(zhì)量不變，d正確。4 (1)2013山東理綜，28(3)下圖為電解精煉銀的示意圖，_(填“a”或“b”)極為含有雜質(zhì)的粗銀，若b極有少量紅棕色氣體產(chǎn)生，則生成該氣體的電極反應(yīng)式為_。答

27、案a2hnoe=no2h2o解析電解精煉銀，粗銀作陽極，純銀作陰極，陰極上除了附著銀之外，還會有少量的no2氣體產(chǎn)生。原因是no2he=no2h2o。(2)2013北京理綜，26(4)通過nox傳感器可監(jiān)測nox的含量，其工作原理示意圖如下：pt電極上發(fā)生的是_反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)寫出nio電極的電極反應(yīng)式：_。答案還原noo22e=no2解析由圖示可知發(fā)生原電池反應(yīng)為2noo2=2no2，no為還原劑，o2為氧化劑，o2在pt電極得電子發(fā)生還原反應(yīng)：o24e=2o2。no在nio電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：noo22e=no2。規(guī)律方法1 原電池電極反應(yīng)式的書寫(1)一般電極反應(yīng)式的書

28、寫(2)復雜電極反應(yīng)式的書寫復雜的電極反應(yīng)式總反應(yīng)式較簡單一極的電極反應(yīng)式如ch4堿性燃料電池負極反應(yīng)式的書寫：ch42o22oh=co3h2o總反應(yīng)式2o24h2o8e=8oh正極反應(yīng)式ch410oh8e=7h2oco負極反應(yīng)式2 電解池電極反應(yīng)式的書寫步驟對點集訓6 固體氧化燃料電池(sofc)的工作原理如圖所示，已知電池中電解質(zhì)為熔融固體氧化物，o2可以在其中自由移動。下列有關(guān)說法科學合理的是()a電極b為電池負極，電極反應(yīng)式為o24e=2o2b固體氧化物的作用是讓電子在電池內(nèi)通過c若h2作為燃料氣，接觸面上發(fā)生的反應(yīng)為h2oh2e=hh2od若c2h4作為燃料氣，接觸面上發(fā)生的反應(yīng)為c

29、2h46o212e=2co22h2o答案d解析負極應(yīng)該發(fā)生氧化反應(yīng)，b極應(yīng)為電池正極，a錯；電子在外電路中通過，o2通過固體氧化物定向移動，b錯；燃料在接觸面上與o2反應(yīng)，失去電子，c錯、d正確。7 鐵及其化合物在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。(1)某研究性學習小組設(shè)計了如下圖所示裝置探究鋼鐵的腐蝕與防護。在相同條件下，三組裝置中鐵電極腐蝕最快的是_(填裝置序號)，該裝置中正極電極反應(yīng)式為_；為防止金屬fe被腐蝕，可以采用上述_(填裝置序號)裝置原理進行防護；裝置中總反應(yīng)的離子方程式為_。(2)新型固體lifepo4隔膜電池廣泛應(yīng)用于電動汽車。電池反應(yīng)為fepo4lilifepo4，電解質(zhì)為含l

30、i的導電固體，且充、放電時電池內(nèi)兩極間的隔膜只允許li自由通過而導電。該電池放電時負極反應(yīng)為lie=li，則充電時陽極的電極反應(yīng)式為_。答案(1)o22h2o4e=4oh2cl2h2ocl2h22oh(2)lifepo4e=fepo4li解析(1)fe為負極，cu為正極構(gòu)成原電池，fe發(fā)生吸氧腐蝕；zn比fe活潑，保護了fe；fe為陰極(外加電流的陰極保護法)被保護，腐蝕速率最慢。裝置中是fe作陰極電解飽和食鹽水的反應(yīng)。(2)注意題目信息固體lifepo4，允許li自由通過，陽極lifepo4被氧化為fepo4。一、單項選擇題1 (2013新課標全國卷，10)銀質(zhì)器皿日久表面會逐漸變黑，這是生

31、成了ag2s的緣故。根據(jù)電化學原理可進行如下處理：即在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時間后發(fā)現(xiàn)黑色會褪去。下列說法正確的是()a處理過程中銀器一直保持恒重b銀器為正極，ag2s被還原生成單質(zhì)銀c該過程中總反應(yīng)為2al3ag2s=6agal2s3d黑色褪去的原因是黑色ag2s轉(zhuǎn)化為白色agcl答案b解析原電池原理及應(yīng)用。鋁質(zhì)容器、變黑的銀器及食鹽溶液構(gòu)成原電池裝置，鋁作負極，變質(zhì)的銀器作正極。負極反應(yīng)式為al3e=al3，正極反應(yīng)式為ag2s2e=2ags2。al3與s2在溶液中不能共存，能發(fā)生水解相互促進反應(yīng)2al33s26h2o=2al(oh)33h2s，故原電池總

32、反應(yīng)為2al3ag2s6h2o=6ag2al(oh)33h2s，故b項正確，c項錯誤。a項，原電池反應(yīng)是自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，銀器中ag2s被還原成ag，質(zhì)量減輕，a項錯誤。d項，黑色褪去的原因是黑色的ag2s轉(zhuǎn)化為ag，d項錯誤。2 如圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時間后(電解液足量)，a極附近溶液顯紅色。下列說法正確的是()aa是負極，b是正極bcuso4溶液的ph逐漸減小c銅電極上的反應(yīng)式為cu2e=cu2d向nacl溶液中加入一定量的鹽酸，能使溶液與原來溶液完全一樣答案c解析a、b都是惰性電極，通電一段時間后，a極附近溶液顯紅色可知a是電解池的陰極，b是電解池的陽極，所以

33、x為電源的負極，y為電源的正極；電解cuso4溶液，陽極是cu棒，不是惰性電極，所以cu失電子生成cu2進入溶液中，該電解池實質(zhì)上是電鍍池，所以cuso4溶液的ph幾乎不變；恢復溶液時原則：失去什么加什么，所以向nacl溶液中應(yīng)該通入一定量的hcl氣體。3 (2013江蘇，9)mgh2o2電池可用于驅(qū)動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如下。該電池工作時，下列說法正確的是()amg電極是該電池的正極bh2o2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)c石墨電極附近溶液的ph增大d溶液中cl向正極移動答案c解析mgh2o2海水電池，活潑金屬(mg)作負極，發(fā)生氧化反應(yīng)：mg2e=mg2，h2o2在

34、正極(石墨電極)發(fā)生還原反應(yīng)：h2o22e=2oh(由于電解質(zhì)為中性溶液，則生成oh)，a項、b項錯誤，c項正確。由于負極陽離子(mg2)增多，則cl向負極移動平衡電荷，d錯誤。4 (2013安徽理綜，10)熱激活電池可用作火箭、導彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無水liclkcl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為pbso42liclca=cacl2li2so4pb。下列有關(guān)說法正確的是()a正極反應(yīng)式：ca2cl2e=cacl2b放電過程中，li向負極移動c每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子，理論上生成20.7 g pbd常溫時，在正負極間接上電流表

35、或檢流計，指針不偏轉(zhuǎn)答案d解析正極應(yīng)得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，a錯誤；放電時為原電池，陽離子移向正極，b錯誤；每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子，根據(jù)電子守恒，應(yīng)生成0.05 mol pb，質(zhì)量為10.35 g，c錯誤；常溫下，電解質(zhì)不能熔融形成自由移動的離子，所以不能導電，故指針不偏轉(zhuǎn)，d正確。5 下圖為efc劍橋法用固體二氧化鈦(tio2)生產(chǎn)海綿鈦的裝置示意圖，其原理是在較低的陰極電位下，tio2(陰極)中的氧解離進入熔鹽，陰極最后只剩下純鈦。下列說法中正確的是()a陽極的電極反應(yīng)式為2cl2e=cl2b陰極的電極反應(yīng)式為tio24e=ti2o2c通電后，o2、cl均向陰極移動d石墨電極的質(zhì)量不發(fā)生變

36、化答案b解析電解質(zhì)中的陰離子為o2、cl向陽極移動，由圖示可知陽極生成o2、co、co2，所以電極反應(yīng)為2o24e=o2，o2與石墨反應(yīng)生成co、co2，a、c、d錯誤，只有b正確。二、不定項選擇題6 用下圖所示裝置通電10分鐘后，去掉直流電源，連接成圖所示裝置，可觀察到u形管左端鐵電極表面析出白色膠狀物質(zhì)，u形管右端液面上升。下列說法正確的是()a裝置中石墨電極上方得到氣體的體積比鐵電極上方得到氣體的體積小b用裝置進行實驗時鐵電極的電極反應(yīng)為fe2e2oh=fe(oh)2c用裝置進行實驗時石墨電極的電極反應(yīng)為2h2e=h2d裝置通電10分鐘后溶液ph降低答案ab解析為電解池，電極反應(yīng)式：石墨

37、電極(陽極)4oh4e=o22h2o、鐵電極(陰極)4h4e=2h2，電解消耗水使naoh濃度增大，ph增大，a正確d錯誤；為原電池，石墨電極(正極)o24e2h2o=4oh，c錯誤；由信息可知鐵電極(負極)失電子生成fe2，與溶液中的oh反應(yīng)，電極反應(yīng)式為fe2e2oh=fe(oh)2，b正確。7 被稱之為“軟電池”的紙質(zhì)電池，采用一個薄層紙片作為傳導體，在其一邊鍍鋅，而在其另一邊鍍二氧化錳。電池總反應(yīng)式為zn2mno2h2o=zno2mno(oh)。下列說法正確的是()a電池正極反應(yīng)式為2mno22h2o2e=2mno(oh)2ohb電池工作時，電子通過外電路從正極流向負極c當0.1 mo

38、l zn完全溶解時，流經(jīng)電解液的電子個數(shù)為1.2041023d該電池反應(yīng)中二氧化錳起催化作用答案a解析負極電極反應(yīng)式為zn2e2oh=znoh2o，由電池總反應(yīng)式知正極反應(yīng)式為2mno22h2o2e=2mno(oh)2oh，選項a對；mno2為反應(yīng)物不是催化劑，選項d錯；電解液靠陰、陽離子導電，外電路中電子流向為負極到正極，選項b、c錯。三、非選擇題8 (1)二氧化碳是地球溫室效應(yīng)的罪魁禍首，目前人們處理二氧化碳的方法之一是使其與氫氣反應(yīng)合成甲醇。已知氫氣、甲醇燃燒的熱化學方程式如下：2h2(g)o2(g)=2h2o(l)h571.6 kjmol12ch3oh(l)3o2(g)=2co2(g)

39、4h2o(l)h726.0 kjmol1寫出二氧化碳與氫氣合成甲醇液體的熱化學方程式：_。甲醇空氣燃料電池是利用稀土金屬氧化物作為固體電解質(zhì)，這種稀土金屬氧化物在高溫下能傳導o2。則負極發(fā)生的反應(yīng)為_。在稀土金屬氧化物的固體電解質(zhì)中，o2的移動方向是_。在直接以甲醇為燃料的電池中，電解質(zhì)溶液為酸性。負極的電極反應(yīng)式為_，正極的電極反應(yīng)式為_。理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗1 mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為351.05 kj，則該燃料電池的理論效率為_(燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比)。(2)甲烷也是影響地球溫室效應(yīng)的一種氣體，如果處理不妥，也會是一種

40、危害。一種新型甲烷燃料電池，一極通入空氣，另一極通入甲烷，電解質(zhì)是摻雜氧化釔(y2o3)的氧化鋯(zro2)晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導o2。正極的電極反應(yīng)式為_，負極的電極反應(yīng)式為_。答案(1)co2(g)3h2(g)=ch3oh(l)h2o(l)h494.4 kjmol1ch3oh6e3o2=co22h2o負極ch3oh6eh2o=co26ho26e6h=3h2o96.7%(2)o24e=2o2ch48e4o2=co22h2o解析(1)應(yīng)用蓋斯定律，把熱化學方程式和反應(yīng)熱進行一定加減就可以得到新的熱化學方程式。負極上反應(yīng)物是ch3oh，生成物是co2，從ch3oh到co2，轉(zhuǎn)移6e，再根據(jù)o2

41、配平電荷。原電池中o2移向負極，因為負極失去電子帶大量正電荷。與不同點，這里的燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，用h進行電荷配平書寫電極反應(yīng)。燃料電池的理論效率為100%96.7%。(2)同前面相似，用反應(yīng)物與生成物及電子轉(zhuǎn)移和用o2進行電荷配平書寫電極反應(yīng)。9 (1)過二硫酸銨法(如下圖所示)是目前最流行的制備h2o2的方法。即電解含h2so4、(nh4)2so4的溶液制取(nh4)2s2o8，再加熱水解即可得h2o2和(nh4)2so4。電解時，陽極的電極反應(yīng)式為_。寫出生成h2o2的化學方程式：_。(2)工業(yè)上在堿性條件下電解水，氧氣在特制的陰極上反應(yīng)可以得到ho，從而制得h2o2。將h2o

42、2溶液與消石灰反應(yīng)，經(jīng)過濾、洗滌、干燥，可得過氧化鈣晶體。寫出電解過程中氧氣參與的陰極的電極反應(yīng)式：_。h2o2與ca(oh)2反應(yīng)時，若不加穩(wěn)定劑，需控制溫度在05 ，原因是_。(3)酸性條件下，snso4可用作雙氧水去除劑，試寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_。(4)工業(yè)上用鉑作陽極、銅或銀作陰極電解鹽酸也可制得高氯酸，在陽極區(qū)可得到20%的高氯酸。寫出陽極的電極反應(yīng)式(其中鹽酸與高氯酸寫化學式)：_。答案(1)2so2e=s2o(nh4)2s2o82h2oh2o2(nh4)2so4h2so4(2)o2h2o2e=hooh過氧化氫受熱易分解(3)sn2h2o22h=sn42h2o(4)hcl4h

43、2o8e=hclo48h10.利用電解原理處理廢水是一種科學有效的措施。(1)甲醇對水質(zhì)會造成一定的污染，有一種電化學法可消除這種污染，其原理是通電后，將co2氧化成co3，然后以co3作氧化劑把水中的甲醇氧化成co2而凈化。實驗室用下圖1所示裝置模擬上述過程：寫出陽極反應(yīng)式_。在co3氧化甲醇的反應(yīng)中，_(填“消耗”或“生成”)h。(2)實驗室利用如圖2所示裝置模擬處理含cr2o的廢水，陽極反應(yīng)式是fe2e=fe2，陰極反應(yīng)式是2h2e=h2。fe2與酸性溶液中的cr2o反應(yīng)的離子方程式是_，得到的金屬陽離子在陰極區(qū)可沉淀完全，沉淀的成分是_。用電解法處理該溶液中0.01 mol cr2o時，至少得到沉淀的物質(zhì)的量為_ mol。.第三代混合動力車，可以用電動機、內(nèi)燃機或二者結(jié)合推動車輪。汽車上坡或加速時，電動機提供動力，降低油耗；在剎車或下坡時，電池處于充電狀態(tài)?；旌蟿恿嚹壳耙话闶褂面嚉潆姵?，該電