電化學復習提綱及習題

1、電化學復習提綱及習題【知識精要】一、原電池：1、概念： 化學能轉化為電能的裝置叫做原電池2、組成條件：兩個活潑性不同的電極電解質溶液電極用導線相連并插入電解液構成閉合回路3、電子流向：外電路：負極導線正極內(nèi)電路：鹽橋中 陰離子移向負極的電解質溶液， 鹽橋中 陽離子移向正極的電解質溶液。 4 、電極反應：以鋅銅原電池為例：負極： 氧化 反應： zn2ezn2（較活潑金屬）正極： 還原 反應 2h2eh2 （較不活潑金屬）總反應式： zn+2h+=zn2+h2 5 、正、負極的判斷：（1）從電極材料：一般較活潑金屬為負極；或金屬為負極，非金屬為正極。（2）從電子的流動方向負極流入正極（3）從電流方

2、向正極流入負極（4）根據(jù)電解質溶液內(nèi)離子的移動方向陽離子流向正極，陰離子流向負極（5）根據(jù)實驗現(xiàn)象溶解的一極為負極_增重或有氣泡一極為正極二、電解原理及應用1、電解池是將電能轉化為化學能的裝置。放電：當離子到達電極時，失去或獲得電子，發(fā)生氧化還原反應的過程陽極：與直流電源的正極 相連的電極，發(fā)生氧化反應陰極：與直流電源的負極相連的電極，發(fā)生還原反應在電解池中，陽極發(fā)生氧化反應、陰極發(fā)生還原反應。兩極放電順序及規(guī)律：陽極：活性電極 s2ibrclohno3-so42-f陰極：aghg2fe3cu2(h+)pb2sn2+fe2zn2(h)al3mg2naca2k2電解原理的應用（1）電解精煉銅：粗

3、銅作陽極，精銅作陰極，cuso4溶液作電解質溶液。電解時，發(fā)生如下反應：陽極： zn -2e- = zn2+、fe -2e- = fe2+、ni -2e- = ni2+、cu-2e-=cu2+，陰極： cu2+2e-=cu 。陽極泥中存在金、銀等不活潑的貴重金屬，陰極得到純銅。（2）電鍍銅：精銅作陽極，鍍件金屬作陰極，硫酸銅（或其他可溶性銅鹽）溶液作電解質溶液，從理論上講電鍍時電解質溶液組成、濃度和質量不變化。 電極反應：陽極 cu-2e-=cu2+，陰極 cu2+2e-=cu 。（3）氯堿工業(yè)：陽極 2cl-2e-=cl2， 陰極 2h+2e-=h2總反應 2nacl+2h2o電解2naoh

4、+h2+cl2（4）冶煉金屬：電解熔融電解質，可煉得活潑金屬。如：k、na 、ca、mg 、al 等金屬可通過電解其熔融的氯化物或氧化物制得。如電解冶煉鋁：陽極反應6o2-12e-=3o2，陰極反應 4al3+12e-=4al，總反應式為： 2al2o3電解4al+3o2。三、金屬腐蝕與保護1、金屬腐蝕的本質：都是金屬原子失去 電子而被氧化的過程2、金屬腐蝕的分類：化學腐蝕金屬和接觸到的物質直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕電化學腐蝕不純的金屬跟電解質溶液接觸時，會發(fā)生原電池反應。比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學腐蝕?；瘜W腐蝕與電化腐蝕的比較電化腐蝕化學腐蝕條件不純金屬或合金與電解

5、質溶液接觸金屬與非電解質直接接觸現(xiàn)象有微弱的電流產(chǎn)生無電流產(chǎn)生本質較活潑的金屬被氧化的過程金屬被氧化的過程關系化學腐蝕與電化腐蝕往往同時發(fā)生，但電化腐蝕更加普遍，危害更嚴重3、規(guī)律總結：金屬腐蝕快慢的規(guī)律：在同一電解質溶液中，金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下：電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學腐蝕有防腐措施的腐蝕防腐措施由好到壞的順序如下：外接電源的陰極保護法犧牲負極的正極保護法有一般防腐條件的腐蝕無防腐條件的腐蝕4吸氧腐蝕和析氫腐蝕的區(qū)別電化腐蝕類型吸氧腐蝕析氫腐蝕條件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性較強正極反應o2 + 4e- + 2h2o = 4oh-2h+ + 2e-=h2負極反應fe 2e

6、-=fe2+fe 2e-=fe2+總反應方程式4fe(oh)2+o2+2h2o=4fe(oh)3 fe(oh)3脫去一部分水就生成 fe2o3x h2o （鐵銹主要成分）fe + 2h+ = fe2+ + h25、金屬的防護方法：改變金屬的內(nèi)部組織結構。合金鋼中含有合金元素，使組織結構發(fā)生變化，耐腐蝕。如：不銹鋼。在金屬表面覆蓋保護層。常見方式有：涂油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等；使表面生成致密氧化膜；在表面鍍一層有自我保護作用的另一種金屬。電化學保護法： 外加電源的陰極保護法 : 接上外加直流電源構成電解池，被保護的金屬作陰極。犧牲陽極的陰極保護法：外加負極材料，構成原電池，被保護的金屬作正極

7、?！緩娀毩暋?下列關于能量轉換的認識中不正確的是（）a電解水生成氫氣和氧氣時，電能轉化成化學能b煤燃燒時化學能主要轉變成熱能c綠色植物光合作用過程中太陽能轉變成化學能d 白熾燈工作時電能全部轉變成光能2下列關于銅電極的敘述，正確的是（）a銅鋅原電池中銅是正極 b用電解法精煉粗銅時銅作陽極c在鍍件上電鍍銅時可用金屬銅作陽極 d電解稀硫酸制 h2、o2時銅作陽極3在理論上可用于設計原電池的化學反應是（）a2al(s) 十 2naoh(aq)+2h2o(1)2naalo2(aq)+3h2(g) ；h 0ccac2(s)+2h2o(1)ca(oh)2(s)+c2h2(g) ；h 0 4高鐵電池是一種

8、新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應為：3zn2k2feo48h2o3zn(oh)22fe(oh)34koh ，下列敘述不正確的是a. 放電時負極反應為： zn2e?2oh? zn(oh)2b. 充電時陽極反應為： fe(oh)33e?5oh? feo424h2oc. 放電時每轉移 3 mol 電子，正極有 1 mol k2feo4被氧化d. 放電時正極附近溶液的堿性增強5下列敘述正確的是a在原電池的負極和電解池的陰極上都是發(fā)生失電子的氧化反應b用惰性電極電解na2so4溶液，陰陽兩極產(chǎn)物的物質的量之比為1：2c用惰性電極電解飽和nacl溶液，若

9、有 1 mol 電子轉移，則生成1 molnaohd鍍層破損后，鍍錫鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕6下列有關金屬腐蝕與防護的說法正確的是a純銀器表面在空氣中因化學腐蝕漸漸變暗b當鍍錫鐵制品的鍍層破損時，鑲層仍能對鐵制品起保護作用c在海輪外殼連接石墨可以保護外殼不受腐蝕d可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護它不受腐蝕7鎳鎘（nicd ）可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應用。已知某鎳鎘電池的電解質溶液為koh 溶液，其充、放電按下式進行：cd + 2niooh + 2h2o放電充電cd(oh)2 + 2ni(oh)2。有關該電池的說法正確的是a充電時陽極反應： ni(oh)2e + oh- = ni

10、ooh + h2ob充電過程是化學能轉化為電能的過程c放電時負極附近溶液的堿性不變d放電時電解質溶液中的oh-向正極移動8下圖為直流電源電解稀na2so4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a 和 b附近分別滴加幾滴石蕊溶液。下列實驗現(xiàn)象中正確的是a逸出氣體的體積， a 電極的小于 b 電極的b一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣ca 電極附近呈紅色， b 電極附近呈藍色da 電極附近呈藍色， b 電極附近呈紅色9用銅片、銀片、 cu (no3)2溶液、 agno3溶液、導線和鹽橋（裝有瓊脂-kno3的 u型管）構成一個原電池。以下有關該原電池的敘述正確的是在外電路中，電流由銅電極流向銀電極

11、正極反應為：ag+e-=ag實驗過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作將銅片浸入agno3溶液中發(fā)生的化學反應與該原電池反應相同abcd10將氫氣、甲烷、乙醇等物質在氧氣中燃燒時的化學能直接轉化為電能的裝置叫燃料電池。燃料電池的基本組成為電極、 電解質、燃料和氧化劑。 此種電池能量利用率可高達80%（一般柴油發(fā)電機只有40% 左右） ，產(chǎn)物污染也少。下列有關燃料電池的說法錯誤的是( )a上述燃料電池的負極反應材料是氫氣、甲烷、乙醇等物質b氫氧燃料電池常用于航天飛行器，原因之一是該電池的產(chǎn)物為水，經(jīng)過處理之后可供宇航員使用c乙醇燃料電池的電解質常用koh ，該電池的負極反應為c2h5oh 12e2co23h2od甲烷燃料電池的正極反應為o22h2o 4e4oh11向某電解質溶液中插入兩根石墨電極，通直流電一段時間后，測得陰、陽兩極析出產(chǎn)物的物質的量之比為21，則該電解質溶液可能是( )a鹽酸 b稀硫酸c 氯化鈉溶液 d硝酸銀溶液12如圖所示的裝置中，當