專題8　電化學(xué)基礎(chǔ)

第一部分

專題復(fù)習(xí)篇專題8

電化學(xué)基礎(chǔ)1.閉合回路、電子、離子運(yùn)動(dòng)。2.電極名稱、電極反應(yīng)式、總反應(yīng)式的書寫。3.原理的創(chuàng)新運(yùn)用、新型電源、實(shí)現(xiàn)特殊反應(yīng)。4.計(jì)算(電極質(zhì)量變化、pH——電子數(shù)相關(guān))。高考關(guān)鍵詞核心考點(diǎn)回扣高考題型1原電池原理新型化學(xué)電源高考題型2電解原理及應(yīng)用欄目索引高考題型3電化學(xué)原理的綜合應(yīng)用核心考點(diǎn)回扣答案1.按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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_____(填“Zn”或“Cu”)極運(yùn)動(dòng)。原電池電解池負(fù)Cu答案(3)電極反應(yīng)式正極_________________，負(fù)極__________________。(4)若溶液X為滴有酚酞的KCl溶液①石墨棒C1的電極反應(yīng)式為____________________，石墨棒C2附近發(fā)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_______________________，溶液中的K＋向______(填“C1”或“C2”)電極移動(dòng)；Cu2＋＋2e－===CuZn－2e－===Zn2＋2Cl－－2e－===Cl2↑產(chǎn)生無色氣泡，溶液變紅C2答案②當(dāng)C2極析出224mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí))，鋅的質(zhì)量變化_____(填“增加”或“減少”)______g，此時(shí)B中溶液的體積為200mL，則pH為_____。(5)若溶液X為CuSO4溶液(足量)①B池中總反應(yīng)的離子方程式為_________________________________；②反應(yīng)一段時(shí)間后，A池中Cu電極增重3.2g，要使B池溶液恢復(fù)到起始狀態(tài)，向溶液中加入適量的______，其質(zhì)量為_________________g。減少0.6513CuO4(或CuCO3

6.2)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，則鐵釘?shù)母g屬于________(填“化學(xué)”或“電化學(xué)”)腐蝕。(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____________________。電化學(xué)弱酸或中吸氧O2＋2H2O＋4e－===4OH－較強(qiáng)的酸析氫2H＋＋2e－===H2↑答案返回高考題型1原電池原理新型化學(xué)電源解析真題調(diào)研1.(2016·全國卷Ⅱ，11)Mg－AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.負(fù)極反應(yīng)式為Mg－2e－===Mg2＋B.正極反應(yīng)式為Ag＋＋e－===AgC.電池放電時(shí)Cl－由正極向負(fù)極遷移D.負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑√解析根據(jù)題意，Mg－海水－AgCl電池總反應(yīng)式為Mg＋2AgCl===MgCl2＋2Ag。A項(xiàng)，負(fù)極反應(yīng)式為Mg－2e－===Mg2＋，正確；B項(xiàng)，正極反應(yīng)式為2AgCl＋2e－===2Cl－＋

2Ag，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，對(duì)原電池來說，陰離子由正極移向負(fù)極，正確；D項(xiàng)，由于鎂是活潑金屬，則負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng)Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑，正確。2.(2016·浙江理綜，11)金屬(M)－空氣電池(如圖)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，有望成為新能源汽車和移動(dòng)設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)方程式為4M＋nO2＋2nH2O===4M(OH)n。解析已知：電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確的是(

)A.采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于

氧氣擴(kuò)散至電極表面B.比較Mg、Al、Zn三種金屬--空氣電池，Al--空氣電池的理論比能量最高C.M--空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式：4Mn＋＋nO2＋2nH2O＋4ne－

===4M(OH)nD.在Mg－空氣電池中，為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2，宜采用中性電解質(zhì)

及陽離子交換膜√解析A項(xiàng)，采用多孔電極可以增大電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，且有利于氧氣擴(kuò)散至電極的表面，正確；C項(xiàng)，電池放電過程正極O2得電子生成OH－，但負(fù)極生成的金屬陽離子不能透過陰離子交換膜移至正極，故正極不能生成M(OH)n，反應(yīng)式應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，為避免OH－移至負(fù)極而生成M(OH)n，可采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜阻止OH－，正確。1.原電池原理(1)只有放熱的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計(jì)成原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。典型的原電池裝置如圖所示：核心透析(2)外電路：電子從負(fù)極流出，經(jīng)導(dǎo)線流向正極。內(nèi)電路：可簡(jiǎn)記作“正向正，負(fù)向負(fù)”。注意：電子不能通過溶液外電路和內(nèi)電路共同構(gòu)成閉合回路，完成自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，使化學(xué)能自主地轉(zhuǎn)化為電能。(3)原電池工作原理示意圖2.電極反應(yīng)式的書寫方法(1)一般電極反應(yīng)式的書寫(2)復(fù)雜電池反應(yīng)的電極反應(yīng)式書寫復(fù)雜的電極反應(yīng)式＝總反應(yīng)式－較簡(jiǎn)單一極的電極反應(yīng)式如CH4堿性燃料電池負(fù)極反應(yīng)式的書寫：考向1原電池工作原理1.(2015·天津理綜，4)鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，下列有關(guān)敘述正確的是(

)解析對(duì)點(diǎn)模擬A.銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B.電池工作一段時(shí)間后，甲池的c(SO)減小C.電池工作一段時(shí)間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加D.陰、陽離子分別通過交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng)，

保持溶液中電荷平衡√1234567891011解析A項(xiàng)，由鋅的活潑性大于銅，可知銅電極為正極，在正極上Cu2＋得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Cu，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由于陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，故甲池的

c(SO)不變，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，在乙池中Cu2＋＋2e－===Cu，同時(shí)甲池中的Zn2＋通過陽離子交換膜進(jìn)入乙池中，由于M(Zn2＋)>M(Cu2＋)，故乙池溶液的總質(zhì)量增加，正確；D項(xiàng)，陽離子交換膜只允許陽離子和水分子通過，電解過程中Zn2＋通過交換膜移向正極保持溶液中電荷平衡，陰離子是不能通過交換膜的，錯(cuò)誤。1234567891011解析2.銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，其電極分別為Ag2O和Zn，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，總反應(yīng)式為Ag2O＋Zn＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2。下列說法中不正確的是(

)A.原電池放電時(shí)，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是ZnB.負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2C.工作時(shí)，負(fù)極區(qū)溶液堿性減弱，正極區(qū)溶液堿性增強(qiáng)D.溶液中的OH－向正極移動(dòng)，K＋、H＋向負(fù)極移動(dòng)√1234567891011解析根據(jù)總反應(yīng)Ag2O＋Zn＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2，分析各物質(zhì)化合價(jià)發(fā)生的變化可知，Zn在負(fù)極上反應(yīng)，Ag2O在正極上反應(yīng)，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，所以負(fù)極反應(yīng)式為Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，正極反應(yīng)式為Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－，在負(fù)極區(qū)OH－被消耗，堿性減弱，pH減小，正極區(qū)生成OH－，堿性增強(qiáng)，pH增大，溶液中OH－定向移動(dòng)到負(fù)極。1234567891011考向2

“鹽橋”及“變態(tài)鹽橋”電池3.下列有關(guān)銅鋅原電池(下圖)的敘述正確的是(

)解析A.正極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋

B.取下鹽橋，原電池仍可工作C.在外電路中，電子從正極流向負(fù)極

D.電池反應(yīng)為Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu√1234567891011解析鋅比銅活潑，鋅是負(fù)極，失去電子，A錯(cuò)誤；取下鹽橋，不能形成閉合回路，原電池不能再工作，B錯(cuò)誤；在外電路中，電子從負(fù)極流向正極，C錯(cuò)誤；正極是銅，溶液中的銅離子放電，總反應(yīng)式為Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，D正確。12345678910114.“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(dǎo)體制作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯(cuò)誤的是(

)解析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(jià)鋁離子C.正極反應(yīng)為NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－D.鈉離子通過鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動(dòng)√1234567891011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(xiàng)，負(fù)極反應(yīng)式為Na－e－===Na＋，正極反應(yīng)式為NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－，故電池反應(yīng)中有NaCl生成；B項(xiàng)，電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原二價(jià)鎳離子；C項(xiàng)，正極上NiCl2發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－；D項(xiàng)，鈉在負(fù)極失電子，被氧化生成Na＋，Na＋通過鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動(dòng)。12345678910115.如圖為鈉硫高能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，該電池的工作溫度為320℃左右，電池反應(yīng)為2Na＋xS===Na2Sx，正極的電極反應(yīng)式為________________；M(由Na2O和Al2O3制得)的兩個(gè)作用是______________________。答案導(dǎo)電和隔絕Na、S的作用解析12345678910111234567891011考向3

“介質(zhì)”多變的燃料電池6.如圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的提示，下列敘述不正確的是(

)解析A.a電極是負(fù)極B.b電極的電極反應(yīng)為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑C.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源D.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部

儲(chǔ)藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置√1234567891011解析氫氧燃料電池的總反應(yīng)式為2H2＋O2===2H2O，因此a電極上發(fā)生反應(yīng)：2H2－4e－===4H＋，是負(fù)極；b電極上發(fā)生反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，是正極；氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率較高，且產(chǎn)物H2O是一種無污染物質(zhì)，故該電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源。氫氧燃料電池中只要通入H2、O2就能工作，無需將H2、O2儲(chǔ)藏在電池內(nèi)部。12345678910117.科學(xué)家設(shè)想，N2和H2為反應(yīng)物，以溶有A的稀鹽酸為電解質(zhì)溶液，可制造出既能提供電能又能固氮的新型燃料電池，裝置如圖所示。下列說法不正確的是(

)解析A.通入N2的電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為N2＋6e－＋8H＋===2NHB.反應(yīng)過程中溶液的pH會(huì)變大，故需要加入鹽酸C.該電池外電路電流從通入H2的電極流向通入N2的電極D.通入H2的電極為負(fù)極，A為NH4Cl√1234567891011解析A項(xiàng)，該電池的原理是合成氨，所以正極是氮?dú)獍l(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為N2＋6e－＋8H＋===2NH，正確；B項(xiàng)，反應(yīng)過程中，H＋不斷被消耗，pH變大，需要加入鹽酸，正確；C項(xiàng)，該裝置是原電池裝置，電流由正極通過外電路流向負(fù)極，即由通入氮?dú)獾碾姌O沿外電路流向通入氫氣的電極，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，通入H2的電極為負(fù)極，A為NH4Cl，正確。12345678910118.固體氧化物燃料電池(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(dòng)。下列有關(guān)說法合理的是(

)123456解析7A.電極b為電池負(fù)極，電極反應(yīng)式為O2＋

4e－===2O2－B.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

H2＋OH－－2e－===H＋＋H2OD.若C2H4作為燃料氣，接觸面上發(fā)生的反應(yīng)為C2H4＋6O2－－12e－===2CO2＋

2H2O√891011解析負(fù)極應(yīng)該發(fā)生氧化反應(yīng)，b極應(yīng)為電池正極，A錯(cuò)；電子在外電路中通過，O2－通過固體氧化物定向移動(dòng)，B錯(cuò)；燃料在接觸面上與O2－反應(yīng)，失去電子，C錯(cuò)，D正確。12345678910119.(2015·江蘇，10)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是(

)解析√1234567891011C項(xiàng)，原電池工作時(shí)，陰離子移向負(fù)極，而B極是正極，錯(cuò)誤；1234567891011解析考向4其他新電池10.鋰錳電池的體積小，性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示，其中電解質(zhì)LiClO4溶于混合有機(jī)溶劑中，Li＋通過電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。下列有關(guān)說法正確的是(

)A.外電路的電流方向是由a極流向b極B.電池正極反應(yīng)式為MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2C.可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑D.每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，理論上消耗Li的質(zhì)量為3.5g解析Li是負(fù)極，MnO2是正極，且Li是活潑金屬，能與水直接反應(yīng)?！?2345678910111234567891011返回1234567891011√高考題型2電解原理及應(yīng)用真題調(diào)研1.(2016·北京理綜，12)用石墨電極完成下列電解實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二裝置現(xiàn)象a、d處試紙變藍(lán)；b處變紅，局部褪色；c處無明顯變化兩個(gè)石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生；n處有氣泡產(chǎn)生……下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或推測(cè)不合理的是(

)A.a、d處：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－B.b處：2Cl－－2e－===Cl2↑C.c處發(fā)生了反應(yīng)：Fe－2e－===Fe2＋D.根據(jù)實(shí)驗(yàn)一的原理，實(shí)驗(yàn)二中m處能析出銅解析√解析A項(xiàng)，a、d處試紙變藍(lán)，說明溶液顯堿性，是溶液中的氫離子得到電子生成氫氣，氫氧根離子剩余造成的，正確；B項(xiàng)，b處變紅，局部褪色，說明是溶液中的氯離子放電生成氯氣同時(shí)與H2O反應(yīng)生成HClO和H＋，Cl－－2e－＋H2O===HClO＋H＋，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，c處為陽極，鐵失去電子生成亞鐵離子，正確；D項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)一中ac形成電解池，bd形成電解池，所以實(shí)驗(yàn)二中形成3個(gè)電解池，n(右面)有氣泡生成，為陰極產(chǎn)生氫氣，n的另一面(左面)為陽極產(chǎn)生Cu2＋，Cu2＋在m的右面得電子析出銅，正確。2.(2016·全國卷Ⅰ，11)三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場(chǎng)的作用下，兩膜中間的Na＋和SO可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。下列敘述正確的是(

)解析√解析電解池中陰離子向正極移動(dòng)，陽離子向負(fù)極移動(dòng)，即SO離子向正極區(qū)移動(dòng)，Na＋

向負(fù)極區(qū)移動(dòng)，正極區(qū)水電離的OH－發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，H＋留在正極區(qū)，該極得到H2SO4產(chǎn)品，溶液pH減小，負(fù)極區(qū)水電離的H＋發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，OH－留在負(fù)極區(qū)，該極得到NaOH產(chǎn)品，溶液pH增大，故A、C項(xiàng)錯(cuò)誤，B正確；該電解池相當(dāng)于電解水，根據(jù)電解水的方程式可計(jì)算出當(dāng)電路中通過1mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.25mol的O2生成，錯(cuò)誤。核心透析1.電解池工作原理(陽極為惰性電極)示意圖2.電解池中電極反應(yīng)式的書寫步驟3.“六點(diǎn)”突破電解應(yīng)用題(1)分清陰、陽極，與電源正極相連的為陽極，與電源負(fù)極相連的為陰極，兩極的反應(yīng)為“陽氧陰還”。(2)剖析離子移向，陽離子移向陰極，陰離子移向陽極。(3)注意放電順序。(4)書寫電極反應(yīng)式，注意得失電子守恒。(5)正確判斷產(chǎn)物①陽極產(chǎn)物的判斷首先看電極，如果是活性電極作陽極，則電極材料失電子，電極溶解(注意：鐵作陽極溶解生成Fe2＋，而不是Fe3＋)；如果是惰性電極，則需看溶液中陰離子的失電子能力，陰離子放電順序?yàn)镾2－>I－>Br－>Cl－>OH－(水)>含氧酸根>F－。②陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽離子的放電順序進(jìn)行判斷：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋。(6)恢復(fù)原態(tài)措施電解后有關(guān)電解質(zhì)溶液恢復(fù)原態(tài)的問題應(yīng)該用質(zhì)量守恒法分析。一般是加入陽極產(chǎn)物和陰極產(chǎn)物的化合物，但也有特殊情況，如用惰性電極電解CuSO4溶液，Cu2＋完全放電之前，可加入CuO或CuCO3復(fù)原，而Cu2＋完全放電之后，應(yīng)加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3復(fù)原。解析對(duì)點(diǎn)模擬考向1電解原理及通常應(yīng)用1.根據(jù)如圖判斷，下列說法正確的是(

)A.甲電極附近溶液pH會(huì)升高B.甲極生成氫氣，乙極生成氧氣C.當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，乙電極產(chǎn)生1.12L氣體D.圖中b為陰離子交換膜、c為陽離子交換膜，利用該裝置可以制硫酸和

氫氧化鈉√123456解析甲為陽極，放氧生酸，電極附近H＋濃度增大；乙為陰極，產(chǎn)生H2；C項(xiàng)未指明標(biāo)準(zhǔn)狀況，錯(cuò)。2.觀察下列幾個(gè)裝置示意圖，有關(guān)敘述正確的是(

)123456A.裝置①中陽極上析出紅色固體B.裝置②的待鍍鐵制品應(yīng)與電源正極相連C.裝置③中外電路電子由a極流向b極D.裝置④中所連的X是外接電源的正極解析√123456解析電解CuCl2溶液時(shí)，陽極產(chǎn)生氯氣，陰極析出紅色的銅，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電鍍時(shí)，鍍層金屬作陽極，連電源的正極，待鍍鐵制品作陰極，連電源的負(fù)極，B項(xiàng)錯(cuò)誤；裝置③中，通入氫氣的a極是負(fù)極，通入氧氣的b極是正極，在外電路中，電子由a極經(jīng)電流表流向b極，C項(xiàng)正確；裝置④是利用電解原理防腐，鋼閘門應(yīng)是被保護(hù)的電極，為陰極，所連的X電極是外接電源的負(fù)極，D項(xiàng)錯(cuò)誤。解析1234563.碘鹽中添加的碘酸鉀在工業(yè)上可用電解KI溶液制取，電極材料是石墨和不銹鋼，化學(xué)方程式是KI＋3H2OKIO3＋3H2↑。有關(guān)說法不正確的是(

)A.石墨作陽極，不銹鋼作陰極B.I－在陽極放電，H＋在陰極放電C.電解過程中電解質(zhì)溶液的pH變小D.電解過程中轉(zhuǎn)移3mole－時(shí)，理論上可制得KIO3107g√解析A項(xiàng)，根據(jù)方程式可知碘離子失去電子，水電離出的氫離子得到電子轉(zhuǎn)化為氫氣。電解池中陽極反應(yīng)失去電子，陰極反應(yīng)得到電子，所以該電解池中陽極是惰性電極，則石墨作陽極，不銹鋼作陰極，正確；B項(xiàng)，I－在陽極放電，H＋在陰極放電，正確；C項(xiàng)，電解時(shí)氫離子放電，溶液中剩余氫氧根離子，因此溶液的堿性增強(qiáng)，則pH變大，錯(cuò)誤；123456考向2電解原理的不尋常應(yīng)用4.將鋁件與另一種材料作電極，以某種溶液作電解液進(jìn)行電解，通電后在鋁件與電解液的接觸面上逐漸形成一層Al(OH)3薄膜，薄膜的某些部位存在著小孔，電流從小孔通過并產(chǎn)生熱量使Al(OH)3分解，從而在鋁件表面形成一層較厚的氧化膜。某校課外興趣小組根據(jù)上述原理，以鋁件和鐵棒為電極，一定濃度的NaHCO3溶液為電解液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。123456答案(1)鋁件表面形成Al(OH)3的電極反應(yīng)式是___________________________________________。(2)電解過程中，必須使電解液pH保持相對(duì)穩(wěn)定(不能太大，也不能太小)的原因是________________________________________________________________________________。(3)用NaHCO3溶液作電解液，會(huì)減緩陰極區(qū)溶液pH的增大，能說明這一原理的離子方程式為_____________________________。123456Al(OH)3↓＋3CO2↑Al(OH)3、Al2O3具有兩性，電解液的酸性或堿性過強(qiáng)，都會(huì)使所形成的Al2O3薄膜溶解解析1234565.甲醇對(duì)水質(zhì)會(huì)造成一定的污染，有一種電化學(xué)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(shí)驗(yàn)室用下圖裝置模擬上述過程：答案123456(1)寫出陽極的電極反應(yīng)式____________________。(2)寫出除去甲醇的離子方程式______________________________________。Co2＋－e－===Co3＋

6Co3＋＋CH3OH＋H2O===6Co2＋＋CO2↑＋6H＋123456.[2014·新課標(biāo)全國卷Ⅰ，27(4)]H3PO2也可用電滲析法制備?！八氖译姖B析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)：612345①寫出陽極的電極反應(yīng)式_________________________。62H2O－4e－===O2↑＋4H＋解析陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，在反應(yīng)中OH－失去電子，電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。②分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因________________________________________________________________________________________。解析答案12345③早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2：將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室。其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混有_______雜質(zhì)。該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是______________________。6返回解析答案1.(2016·全國卷Ⅲ，11)鋅－空氣燃料電池可用作電動(dòng)車動(dòng)力電源，電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，反應(yīng)為2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2Zn(OH)。下列說法正確的是(

)A.充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中K＋向陽極移動(dòng)B.充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中c(OH－)逐漸減小C.放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Zn＋4OH－－2e－===Zn(OH)D.放電時(shí)，電路中通過2mol電子，消耗氧氣22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)高考題型3電化學(xué)原理的綜合應(yīng)用真題調(diào)研解析√解析A項(xiàng)，充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中K＋向陰極移動(dòng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，O2～4e－，故電路中通過2mol電子，消耗氧氣0.5mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為11.2L，錯(cuò)誤。2.[2015·安徽理綜，25(4)]常溫下，將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO3中組成原電池(圖1)，測(cè)得原電池的電流強(qiáng)度(I)隨時(shí)間(t)的變化如圖2所示，反應(yīng)過程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。圖1圖20～t1時(shí)，原電池的負(fù)極是Al片，此時(shí)，正極的電極反應(yīng)式是_________________________________，溶液中的H＋向__極移動(dòng)。t1時(shí)，原電池中電子流動(dòng)方向發(fā)生改變，其原因是______________________________________________________________。正

常溫下鋁在濃HNO3中發(fā)生鈍化，氧化物薄膜阻止了鋁的進(jìn)一步反應(yīng)解析答案核心透析1.金屬腐蝕原理及防護(hù)方法總結(jié)(1)常見的電化學(xué)腐蝕有兩類：①形成原電池時(shí)，金屬作負(fù)極，大多數(shù)是吸氧腐蝕；②形成電解池時(shí)，金屬作陽極。(2)金屬防腐的電化學(xué)方法：①原電池原理——犧牲陽極的陰極保護(hù)法：與較活潑的金屬相連，較活潑的金屬作負(fù)極被腐蝕，被保護(hù)的金屬作正極。注意：此處是原電池，犧牲了負(fù)極保護(hù)了正極，但習(xí)慣上叫做犧牲陽極的陰極保護(hù)法。②電解池原理——外加電流的陰極保護(hù)法：被保護(hù)的金屬與原電池負(fù)極相連，形成電解池，作陰極。2.多池“串聯(lián)”問題的解題思路(1)無外接電源的多池裝置分析技巧①先判斷原電池，簡(jiǎn)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(fù)極相連為陰極，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、陽極相連。③簡(jiǎn)單計(jì)算策略：多池串聯(lián)裝置中相同時(shí)間內(nèi)各電極得失電子數(shù)相等。(2)有外接電源的多池裝置分析技巧①有外接電源時(shí)，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(fù)極相連的是陰極，根據(jù)“電解池串聯(lián)時(shí)陰、陽極交替出現(xiàn)”原則正推電極，也可以通過裝置某極變化、現(xiàn)象反推電極。③計(jì)算時(shí)要善用電子守恒。3.可充電電池的反應(yīng)規(guī)律(1)可充電電池有充電和放電兩個(gè)過程，放電時(shí)是原電池反應(yīng)，充電時(shí)是電解池反應(yīng)。(2)放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)和充電時(shí)的陰極反應(yīng)、放電時(shí)的正極反應(yīng)和充電時(shí)的陽極反應(yīng)互為逆反應(yīng)。將負(fù)(正)極反應(yīng)式變換方向并將電子移項(xiàng)即可得出陰(陽)極反應(yīng)式。(3)可充電電池充電時(shí)原負(fù)極必然要發(fā)生還原反應(yīng)(生成原來消耗的物質(zhì))，即作陰極，連接電源的負(fù)極；同理，原正極連接電源的正極，作陽極。簡(jiǎn)記為負(fù)連負(fù)，正連正。對(duì)點(diǎn)模擬解析考向1金屬的腐蝕與防護(hù)1.下列鐵制品(鐵釘或鋼鐵管道)易被腐蝕的是(

)12345678ABCD√解析A項(xiàng)，此圖中鐵和碳構(gòu)成了電解池，而鐵作陰極被保護(hù)，故不易被腐蝕，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，此圖中鎂和鐵制輸水管構(gòu)成了原電池，而鎂作負(fù)極被腐蝕，輸水管作正極被保護(hù)，故不易腐蝕，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，此圖中鐵管道和鋅構(gòu)成了原電池，鋅作負(fù)極被腐蝕，鐵管道作正極被保護(hù)，不易被腐蝕，C錯(cuò)誤。12345678A.甲裝置是犧牲陽極的陰極保護(hù)法B.乙裝置是犧牲陽極的陰極保護(hù)法C.一段時(shí)間后甲、乙裝置中pH均增大D.甲、乙裝置中鐵電極的電極反應(yīng)式均為2H＋＋2e－===H2↑解析2.對(duì)如圖裝置(鐵的防護(hù))的分析正確的是(

)√12345678解析A項(xiàng)，甲裝置中C為陽極，陽極上氯離子失電子，F(xiàn)e為陰極，陰極上氫離子得電子，屬于外加電源的陰極保護(hù)法，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，乙裝置中Zn為負(fù)極，F(xiàn)e為正極，正極上氧氣得電子，F(xiàn)e不參加反應(yīng)，F(xiàn)e被保護(hù)，所以是犧牲陽極的陰極保護(hù)法，故B正確；C項(xiàng)，甲裝置中電解氯化鈉生成氫氧化鈉，溶液的pH增大，乙裝置中負(fù)極Zn失電子，正極氧氣得電子，最終生成氫氧化鋅，溶液的pH幾乎不變，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，乙中正極上氧氣得電子生成氫氧根離子，所以Fe電極上沒有氫氣生成，故D錯(cuò)誤。12345678解析3.鋼鐵防護(hù)方法有多種，下圖中的方法描述正確的是(

)A.b為電源負(fù)極B.該方法是犧牲陽極的陰極保護(hù)法C.電子流向：a→鋼鐵閘門→輔助電極→b→aD.電源改用導(dǎo)線連接進(jìn)行防護(hù)時(shí)，輔助電極發(fā)生氧化反應(yīng)√12345678解析從圖示可知，由于有外加電源，故此為外加電源的陰極保護(hù)法，B錯(cuò)誤；A項(xiàng)，在外加電源的陰極保護(hù)法中，鋼鐵作電解池的陰極，即a為電源的負(fù)極，則b為電源的正極，故A錯(cuò)誤；C項(xiàng)，在電解池中，電子由電解池的陽極→電源的正極→電源的負(fù)極→電解池的陰極，即電子要由輔助電極→b→a→鋼鐵閘門，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，電源改用導(dǎo)線連接進(jìn)行防護(hù)時(shí)，即犧牲陽極的陰極保護(hù)法，則輔助電極要作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故D正確。12345678解析考向2串聯(lián)裝置中的電化學(xué)問題4.肼(分子式為N2H4，又稱聯(lián)氨)具有可燃性，在氧氣中完全燃燒生成氮?dú)猓捎米魅剂想姵氐娜剂?。由題圖信息可知下列敘述不正確的是(

)A.甲為原電池，乙為電解池B.b電極的電極反應(yīng)式為O2＋4e－===2O2－C.d電極的電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===CuD.c電極質(zhì)量變化128g時(shí)，理論消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣約為112L√12345678解析由題圖信息可知，甲為乙中的電解提供能量，A項(xiàng)不符合題意；水溶液中不可能存在O2－，B項(xiàng)符合題意；d電極與負(fù)極相連，發(fā)生還原反應(yīng)，生成Cu，C項(xiàng)不符合題意；1234567812345678答案(1)A是鉛蓄電池的___極，鉛蓄電池正極反應(yīng)式為_______________________________________，放電過程中電解液的密度______(填“減小”、“增大”或“不變”)。(2)Ag電極的電極反應(yīng)式是_________________，該電極的電極產(chǎn)物共___g。(3)Cu電極的電極反應(yīng)式是_________________，CuSO4溶液的濃度________(填“減小”、“增大”或“不變”)。負(fù)＋2e－===PbSO4＋2H2O減小2H＋＋2e－===H2↑0.4Cu－2e－===Cu2＋不變12345678(4)如圖表示電解進(jìn)行過程中某個(gè)量(縱坐標(biāo)x)隨時(shí)間變化曲線，則x表示_____。a.各U形管中產(chǎn)生的氣體的體積b.各U形管中陽極質(zhì)量的減少量c.各U形管中陰極質(zhì)量的增加量√解析12345678解析根據(jù)在電解過程中鐵電極質(zhì)量的減少可判斷A是電源的負(fù)極，B是電源的正極，電解時(shí)Ag極作陰極，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑，F(xiàn)e作陽極，電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋，左側(cè)U形管中總反應(yīng)式為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。右側(cè)U形管相當(dāng)于電鍍裝置，Zn電極作陰極，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu，銅電極作陽極，電極反應(yīng)式為Cu－2e－===Cu2＋，電鍍過程中CuSO4溶液的濃度保持不變，根據(jù)上述分析可得答案。12345678解析考向3二次電池的充電與放電6.鎳氫電池(NiMH)目前已經(jīng)成為混合動(dòng)力汽車的一種主要電池類型。NiMH中的M表示儲(chǔ)氫金屬或合金。該電池在充電過程中的總反應(yīng)方程式是Ni(OH)2＋M===NiOOH＋MH已知：6NiOOH＋NH3＋H2O＋OH－===6Ni(OH)2＋NO下列說法正確的是(

)A.NiMH電池放電過程中，正極的電極反應(yīng)式：NiOOH＋H2O＋e－

===Ni(OH)2＋OH－B.充電過程中OH－離子從陽極向陰極遷移C.充電過程中陰極的電極反應(yīng)式：H2O＋M＋e－===MH＋OH－，H2O中的H

被M還原D.NiMH電池中可以用KOH溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液√12345678解析A項(xiàng)，由NiMH充電的總反應(yīng)方程式知，其逆反應(yīng)為放電時(shí)的總反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，正確；B項(xiàng)，充電時(shí)相當(dāng)于電解池，陰離子(OH－)向陽極移動(dòng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由于MH中M與H均為0價(jià)，反應(yīng)前后M的化合價(jià)沒有變化，故H2O中的H是由于電解而被還原，并不是被M還原，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由信息可知NiOOH與KOH溶液、氨水反應(yīng)，故電解質(zhì)溶液不能用KOH溶液、氨水，錯(cuò)誤。12345678解析7.ICAO(聯(lián)合國國際民用航空組織)2月22日頒布臨時(shí)禁令，從4月1日起，將禁止客機(jī)運(yùn)輸載有鋰離子電池的物品，也就是說，未來手機(jī)、筆記本電腦等含有鋰離子電池的設(shè)備將不得作為行李托運(yùn)。目前市場(chǎng)上經(jīng)常見到的鋰離子電池的負(fù)極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料(碳作為金屬鋰的載體)，電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li＋的高分子材料。這種鋰離子電池的電池反應(yīng)為下列說法不正確的是(

)A.放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i－e－===Li＋B.充電時(shí)，Li0.85NiO2既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng)C.放電過