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高三化学专题七 电化学

高三化学专题七  电化学
高三化学专题七  电化学

★南充一中高三化学集体备课教案★ 周 燕

2009年11月26日

专题六 电化学

【考纲要求】

1.理解原电池原理。初步了解化学电源。

2.理解电解原理。了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业反应原理。 【基础知识】

注意:(电镀条件下,由于阳极不断溶解,镀液中阳离子保持较高的浓度,故在此条件下,Zn 2+先于H +

放电。)

【典型例题】 例1、(2008年上海13)下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是( )

例2、(2008年天津)下图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确...的是( ) A 、a 电极是负极

B 、b 电极的电极反应为:4OH ——4e —=2H 2O+O 2↑

C 、氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源

D 、氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全

部储藏在电池内的新型发电装置

例3、(2007年全国理综Ⅰ·27)电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池,装有电解液a ;X 、Y 是两电极板,通过导线与直流电源相连。回答以下问题: (1)若X 、Y 都是惰性电极,a 是饱和NaCl 溶液,实验开始时,同时在

两边各滴入几滴酚酞试液,则

①电解池中X 极上的电极反应式为 。在X 极附近观察到的现象是 。

②Y 电极的电极反应式为 ,检验该电极反应产物的方法是 。 (2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a 选用CuSO 4溶液,则 ①X 的电极材料是 ,电极反应式为 。

②Y 电极的材料是 ,电极反应式为 。 (说明:杂质发生的电极反应不必写出)

例4、(2007年全国Ⅱ·28)在玻璃圆筒中盛有无色互不相溶的中性液体。上层溶液中插入两根

石墨电极,圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃棒,可以上下搅动液体,装置如右图。接通电源,阳极周围的液体呈棕色,且颜色由浅变深,阴极上有气泡产生。停止通电,取出电极,用搅棒上下剧烈搅动。静置后液体又分为两层,下层液体呈紫红色,上层液体几乎无色。据此上述实验回答:

(1)阳极上的电极反应为_________。 (2)阴极上的电极反应为_________。

(3)原上层液体是_______________。 (4)原下层液体是______________。

(5)搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是_____。

(6)要检查上层液体中含有的金属离子,其方法是__,现象是_____。 【基础训练】

1、(2008年全国卷12)图-1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 极板处有无色无味的气体放出。符合这一情况的是( )

a 极板

b 极板 X 电极 Z 溶液 A. Zn C 正极 CuSO 4 B. C C 负极 NaOH C. Ag Fe 正极 AgNO 3 D. Cu C 负极 CuCl 2 2、(2009年上海卷16)右图是电解CuCl 2溶液的装置,其中

c 、

d 为石墨电

极。则下列有关的判断正确的是( )

A.a 为负极、b 为正极

B.a 为阳极、b 为阴极

C.电解过程中,d 电极质量增加

D.电解过程中,氯离子浓度不变

3、普通干电池中装有二氧化锰和其它物质,二氧化锰的作用是 ( )

A.和正极作用把碳变成CO 2

B.把正极附近生成的H 2氧化成水

C.电池中发生化学反应的催化剂

D.和负极作用,将锌变成锌离子Zn 2+

4、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃皿中(如图所示平面图),经过一段时间后,首先观察到溶液变红的区域是( )

A.Ⅰ和Ⅲ附近

B.Ⅰ和Ⅳ附近

C.Ⅱ和Ⅲ附近

D.Ⅱ和Ⅳ附近

5、用石墨作电极,电解1mol·L-1下列物质的溶液,溶液的pH值保持不变的是()

A.HCl

B.NaOH

C.Na

2SO

4

D.NaCl

6、(2008年上海16)某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠

溶液,通电时,为使Cl

2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,设计

了如图的装置,则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是

()

A.a为正极,b为负极;NaClO和NaCl

B.a为负极,b为正极;NaClO和NaCl

C.a为阳极,b为阴极;HClO和NaCl

D.a为阴极,b为阳极;HClO和NaCl

7、用两支惰性电极插入500毫升硝酸银溶液中,通电电解。当电解液 pH值从6.0变为3.0时(设电解时阴极上没有氢气析出,且电解液在电解前后体积变化可以忽略),电极上应析出银的质量是()

A.27mg

B.54mg

C.108mg

D.216mg

8、(2009年河南)在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的是()

A.原电池正极和电解池阳极所发生的反应

B.原电池正极和电解池阴极所发生的反应

C.原电池负极和电解池阳极所发生的反应

D.原电池负极和电解池阴极所发生的反应9、一种纽扣电池的两极材料为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液,其电极反应为:

Zn + 2OH— -2e— = ZnO + H

2O,Ag

2

O + H

2

O + 2e— = 2OH—+2Ag

总的反应式(即电池反应式)为Zn + Ag

2

O = ZnO+ 2Ag 下列有关判断中,正确的是()

A.锌为正极,Ag

2O为负极 B.Zn为负极,Ag

2

O为正极

C.原电池工作时,负极区pH值减小

D.原电池工作时,负极区pH值增大

10、(2008年全国卷)实验室用铅蓄电池作电源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 + SO

42—→PbSO

4

+ 2e—正极:PbO

2

+ 4H+ + SO

4

2— + 2e—→PbSO

4

+ 2H

2

O

今若制得氯气0.050mol,这时电池内消耗硫酸的物质的量至少是()

A.0.025mol

B. 0.050mol

C. 0.10mol

D. 0.20mol

【能力提升】

1、用惰性电极电解下列溶液,电解一段时间后,阴极质量增加,电解液的pH下降的是()

A.CuSO

4 B.AgNO

3

C.BaCl

2

D.H

2

SO

4

2、将两个铂电极插入500毫升硫酸铜溶液中进行电解,通电一定时间后,某一电极增重0.064克(设电解时该电极无氢气放出,且不考虑体积变化)。此时溶液中氢离子浓度约为()

A.4×10-3mol·L-1

B.2×10-3mol·L-1

C.1×10-3mol·L-1

D.1×10-7mol·L-1

3、(2008年)通以相等的电量,分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞(亚汞的化合价为+1价)溶液,若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n(硝酸银)︰n(硝酸亚汞)=2︰1,则下列表述正确的是()

A.在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n(Ag)︰n(Hg)=2︰1

B.在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等

C.硝酸亚汞的分子式为HgNO

3

D.硝酸亚汞的分子式为Hg

2(NO

3

)

2

4、用Pt电极电解含有各0.1molCu2+和X3+的溶液,阴极析出固体物质的质量m(g)与溶液中通过电子的物质的量n(mol)的关系见图示。则离子的氧化能力由大到小排列正确的是()

A.Cu 2+>X 3+>H +

B.H +>X 3+>Cu 2+

C.X 3+

>H +

>Cu 2+

D.Cu 2+

>H +

>X 3+

5、在电解水制取H 2和O 2时,为了增强导电性,常常要加入一些电解质,最好选用下列物质中的( )

A.CuSO 4

B.H 2SO 4

C.NaCl

D.HC1

6、下列有关实验现象的描述不正确的是( )

A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀H 2SO 4中,铜片表面出现气泡

B.用锌片作阳极,铁片作阴极,电解氯化锌溶液,铁片表面出现一层锌

C.把铜片插入氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁

D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快

7、称取三份Zn 粉,分别盛在三支试管中,加入下列物质后,塞上带导管塞子定时间测定生成氢气体积。甲加入pH =3的盐酸50mL ;乙加入pH =3的醋酸50mL ;丙加入pH =3醋酸50mL 及少量胆矾粉末,反应终了生成H 2一样多,且无剩余Zn 。请用“>”、“<”、“=”回答: (1) 开始时反应速度 ;

(2)三试管中参加反应的Zn 质量 ; (3)反应终了所需时间 ;

(4)简要说明反应过程中乙、丙速度不相同原因 。

8、熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视。可用Li 2CO 3和Na 2CO 3的熔融盐混和物作电解质,CO 为负极燃气,空气与CO 2的混和气为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池。完成有关的电池反应式:

负极反应式:2CO+2CO 32--4e -= 4CO 2

正极反应式: 总电池反应式:

9、科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径,美国已计划将甲醇燃料电池用于军事目的。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇,同时向一个电极通入空气。回答下列问题:

(1)这种电极放电时发生的化学反应方程式是 。 (2)此电极的正极发生的电极反应式是 ;负极发生的电极反应式是 。 (3)电解液中的H +离子向 极移动;向外电路释放电子的电极是 。 (4)比起直接燃烧燃料产生电力,使用燃料电池有许多优点,其中主要有两点:首先是燃料电池的能量转化效率高,其次是 。 10、工业上为了处理含有Cr 2O 72—的酸性工业废水,采用下面的处理方法:往工业废水中加入适量NaCl ,以Fe 为电极进行电解,经过一段时间,有Cr (OH )3和Fe (OH )3沉淀生成,工业废水中铬的含量已低于排放标准。请回答下列问题:

(1)两极发生反应的电极反应式,阳极为: ;阴极为 ; (2)写出Cr 2O 72—变为Cr 3+的离子方程式 ; (3)工业废水由酸性变为碱性的原因是

; (4) (填“能”或“不能”)改用石墨电极,原因是

。 11、铂电极电解1LCu(NO 3)2和KNO 3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P)气体,求电解后溶液的pH 。

电化学基础知识点(大全)

【知识点】 装置特点:化学能转化为电能。 ①、两个活泼性不同的电极; 形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应); 原 ③、形成闭合回路(或在溶液中接触) 电 负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应。 池 基本概念: 正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。 原 电极反应方程式:电极反应、总反应。 理 氧化反应 负极 铜锌原电池 正极 还原反应 反应原理:Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 电解质溶液 电极反应: 负极(锌筒)Zn-2e -=Zn 2+ 正极(石墨)2NH 4++2e -=2NH 3+H 2↑ ①、普通锌——锰干电池 总反应:Zn+2NH 4+=Zn 2++2NH 3+H 2↑ 干电池: 电解质溶液:糊状的NH 4Cl 特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液 ②、碱性锌——锰干电池 电极:负极由锌改锌粉(反应面积增大,放电电流增加); 电解液:由中性变为碱性(离子导电性好)。 正极(PbO 2) PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极(Pb ) Pb+SO 42--2e -=PbSO 4 铅蓄电池:总反应:PbO 2+Pb+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O 电解液:1.25g/cm 3~1.28g/cm 3的H 2SO 4 溶液 蓄电池 特点:电压稳定。 Ⅰ、镍——镉(Ni ——Cd )可充电电池; 其它蓄电池 Cd+2NiO(OH)+2H 2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Ⅱ、银锌蓄电池 锂电池 ①、燃料电池与普通电池的区别 不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时 燃料 电极反应产物不断排出电池。 电池 ②、原料:除氢气和氧气外,也可以是CH 4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。 负极:2H 2+2OH --4e -=4H 2O ;正极:O 2+2H 2O+4e -=4OH - ③、氢氧燃料电池: 总反应:O 2 +2H 2 =2H 2O 特点:转化率高,持续使用,无污染。 废旧电池的危害:旧电池中含有重金属(Hg 2+)酸碱等物质;回收金属,防止污染。 失e -,沿导线传递,有电流产生 溶解 不断 移 向 阳离 子 化 学电源简介 放电 充电 放电 放电`

专题7-离子交换膜在电化学装置中的应用

专题7 离子交换膜在电化学装置中的应用 学号姓名 1.(2018年11月浙江选考17题)最近,科学家研发了“全氢电池”,其工作原理如图所示。 下列说法不正确 ...的是() A.右边吸附层中发生了还原反应 B.负极的电极反应是H2-2e-+2OH-=2H2O C.电池的总反应是2H2 +O2=2H2O D.电解质溶液中Na+向右移动,ClO4-向左移动 2.(2019年高考天津卷6题)我国科学家研制了一种新型的高比能量锌--碘溴液流电池,其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。下列叙述不正确的是 A.放电时,a电极反应为I2Br-+ 2e-=2I-+ Br- B.放电时,溶液中离子的数目增大

C.充电时,b 电极每增重0.65 g ,溶液中有0.02mol I - 被氧化 D.充电时,a 电极接外电源负极 3.(2019 年全国卷 I 12) 利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV 2+/MV +在电极与酶之间传递电子,下列说法错误的是 A .相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能 B .阴极区,在氢化酶作用下发生反应H 2 + 2MV 2+ = 2H + + 2MV + C .正极区,固氮酶为催化剂,N 2发生还原反应生成NH 3 D .电池工作时,质子通过交换膜由负极区向正极区移动 4.(2016年全国卷 I 11)三室式电渗析法处理含 Na 2SO 4 废水的原理如图3所示,采用惰性电极,ab 、cd 均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na +和SO 42- 可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室.下列叙述正确的是(B ) A .通电后中间隔室的SO 42-向正极迁移,正极区溶液pH 增大 B .该法在处理含Na 2SO 4。废水时可以得到NaOH 和H 2SO 4产品 C .负极反应为2H 2O - 4e - = O 2+ 4H +,负极区溶液pH 降低 D .当电路中通过1mol 电子的电量时,会有0.5 mol 的O 2生成 5.(2018年全国卷Ⅰ 27节选)焦亚硫酸钠(Na 2S 2O 5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应有广泛,加答下列问题: MV + MV 2+ N 2 NH 3 H 2 H + MV + MV 2+ 电 极 电 极 氢化酶 固氮酶 2SO 4负极区正极区 浓Na 2SO 4溶液a b c d +-

电化学基础习题及答案

电化学基础习题解答 第四章P63 1.将甘汞电极与另一电极(在电极上析出氢气)组成电解池。电解液是pH 为7的饱和KCl 溶液。在25℃时,以一定大小的电流通过电解池,测得两极间电压为 1.25V 。若认为甘汞电极是不极化的,求此条件下阴极的过电位(假定溶液的欧姆电位降可略去不计)。 解:-+-=??E V 0085.125.12415.0-=-=-=+-E ?? 22 1 H e H = +-+ [] () V 4141.0705916.01ln 0-=-?=??? ? ??- =+-H nF RT ?? ()V 5944.04141.00085.1-=---=?Δ 2. 用Pb 电极来电解0.1mH 2SO 4(265.0=±γ),若在电解过程中,把Pb 阴极与 另一当量甘汞电极相连接时,测得电动势为E=1.0685V 。试求H 2在Pb 极上的过电位。 解:E -=+-??﹦ 0.2802-1.0685 ﹦ -0.7883V 22 1 H e H = +-+ [] ??? ? ??- =+-H nF RT 1ln 0??=0.05916lg(0.2×0.265)=-0.07547V V 7883.0=?Δ-0.07552V=0.7128V 第五章P73 1. 试证明对于反应R ne vO =+-扩散电流密度为 dx dC D v nF i 00= 证明: O 在x 方向上的扩散传递速度dx dC D V x 0 0-=,对于反应 R ne vO =+- 若以阴极反应电流为正,则()?? ? ????? ??=-??? ??=dx dC D F v n V F v n i x 00

第七章电化学答案(最新整理)

第七章 电化学 第七章 电化学 7.1 用铂电极电解CuCl 2溶液。通过的电流为20A ,经过15min 后,问:⑴在阴极上能析出多少质量的Cu ?⑵在阳极上能析出多少体积的27℃、100kPa 下的Cl 2(g) ? 解:⑴ 阴极反应:Cu 2++2e -=Cu 阳极反应:2Cl -=Cl 2+2e - 电解反应:Cu 2++2Cl -= Cu + Cl 2 溶液中通过的电量为: Q=I·t = 20A×15×60s=18000C 由法拉第定律和反应进度知: (Cu)(Cu)/(Cu)(Cu)(Cu) Q n m M zF ξνν?===(Cu)(Cu)1800064g/mol (Cu) 5.969g 296485.309C/mol Q M C m zF ν???∴===? ⑵ 22(Cl )(Cl ) n ξν?= 222(Cl )(Cl )0(Cl )0.0933mol n n νξ?=-=?=

2 30.09338.314300.15dm 100 nRT V p ??∴== = 2.328dm 3 7.3用银电极电解AgNO 3水溶液。通电一段时间后,阴极上有0.078g 的Ag(s)析出,阳极区溶液质量23.376g ,其中含AgNO 3 0.236g 。已知通电前溶液浓度为1kg 水中溶有7.39g 的AgNO 3。求t(Ag +)和t(NO 3-)。 解:方法一: t +=阳离子迁出阳极区的物质的量发生电极反应的物质的量 电解后阳极区溶液质量23.376g ,其中含AgNO 3 0.236g ,设电解前后水量不变,则电解前阳极区 AgNO 3的量为:=0.1710g 37.39(23.3760.236)(AgNO )1000 m g ?-=电解过程阳极反应为:Ag = Ag ++e -产生的Ag +溶入阳极区。因此迁出阳极区的Ag +的物质的量为:n n n n =-迁出电电应 +解前解后反

高考电化学专题 复习精华版

第一部分 原电池基础 一、原电池基础 装置特点:化学能转化为电能。 ①、两个活泼性不同的电极; 形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应); 原 ③、形成闭合回路(或在溶液中接触) 电 负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应。 池 基本概念: 正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。 原 电极反应方程式:电极反应、总反应。 理 氧化反应 负极 铜锌原电池 正极 还原反应 反应原理 Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 电解质溶液 二、常见的电池种类 电极反应: 负极(锌筒)Zn-2e -=Zn 2+ 正极(石墨)2NH 4++2e -=2NH 3+H 2↑ ① 普通锌——锰干电池 总反应:Zn+2NH 4+=Zn 2++2NH 3+H 2↑ 干电池: 电解质溶液:糊状的NH 4Cl 特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液 ② 碱性锌——锰干电池 电极反应: 负极(锌筒)Zn-2e - +2OH - =Zn(OH)2 正极(石墨)2e - +2H 2O +2MnO 2= 2OH-+2MnOOH ( 氢氧化氧锰) 总反应:2 H 2O +Zn+2MnO 2= Zn(OH)2+2MnOOH 电极:负极由锌改锌粉(反应面积增大,放电电流增加);使用寿命提高 电解液:由中性变为碱性(离子导电性好)。 失e -,沿导线传递,有电流产生 溶 解 不断

可充电电池 正极(PbO 2) PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极(Pb ) Pb+SO 42--2e -=PbSO 4 铅蓄电池 总反应:PbO 2+Pb+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O 电解液:1.25g/cm 3~1.28g/cm 3的H 2SO 4 溶液 蓄电池 特点:电压稳定, 废弃电池污染环境 Ⅰ、镍——镉(Ni ——Cd )可充电电池; 其它 负极材料:Cd ;正极材料:涂有NiO 2,电解质:KOH 溶液 NiO 2+Cd+2H 2O Ni(OH)2+ Cd(OH)2 Ⅱ、银锌蓄电池 正极壳填充Ag 2O 和石墨,负极盖填充锌汞合金,电解质溶液KOH 。 反应式为: 2Ag+Zn(OH)2 ﹦ Zn+Ag 2O+H 2 锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl 2):8Li+3SOCl 2 = 6LiCl+Li 2SO 3+2S 负极: ;正极: 。 锂电池 用途:质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命, 广泛应用于军事和航空领域。 ①、燃料电池与普通电池的区别 不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时 燃 料 电极反应产物不断排出电池。 电 池 ②、原料:除氢气和氧气外,也可以是CH 4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。 ③、氢氧燃料电池: 总反应:O 2 +2H 2 =2H 2O 特点:转化率高,持续使用,无污染。 1.普通锌锰电池 干电池用锌制桶形外壳作负极,位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极,在石墨周围填充NH 4Cl 、ZnCl 2和淀粉作电解质溶液,还填充MnO 2的黑色粉末吸收正极放出的H 2,防止产生极化现象。电极总的反应式为:2NH 4Cl+Zn+2MnO 2=ZnCl 2+2NH 3↑+Mn 2O 3+H 2O 问题: ①通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变化判断它已经不能正常供电了? ②我们在使用干电池的过程中并没有发现有气体产生,请推测可能是干电池中的什么成分起了作用? 化学电 源 简 介 放电 充电 放电 放电` 充电 放电 ` 充电 放电 `

化学专题复习:电化学基础(完整版)

化学专题复习:电化学基础(完整版)

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I F Z I I I F Z 高考化学专题复习:电化学基础 要点一 原电池、电解池、电镀池的比较 原电池 电解池 电镀池 定 义 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。一种特殊的电解池 装 置 举 例 形 成 条 件 ①活动性不同的两电极(连接) ②电解质溶液(电极插入其中 并与电极自发反应) ③形成闭合回路 ①两电极接直流电源 ②两电极插人电解质溶液 ③形成闭合回路 ①镀层金属接电源正极,待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层金属的离子 电 极 名 称 负极:较活泼金属; 正极:较不活泼金属(或能导电的非金属等) 阳极:电源正极相连的电极 阴极:电源负极相连的电极 阳极:镀层金属; 阴极:镀件 电 子 流 向 负极正极 电源负极 阴极 电源正极 阳极 电源负极阴极 电源正极 阳极 电 极 反 应 负极(氧化反应):金属原子失电子; 正极(还原反应):溶液中的阳离子得电子 阳极(氧化反应):溶液中的阴离子失电子,或金属电极本身失电子; 阴极(还原反应):溶液中的阳离子得电子 阳极(氧化反应):金属电极失电子; 阴极(还原反应):电镀液中阳离子得电子 离 子流向 阳离子:负极→正极(溶液中) 阴离子:负极←正极(溶液中) 阳离子→阴极(溶液中) 阴离子→阳极(溶液中) 阳离子→阴极(溶液中) 阴离子→阳极(溶液中) 练习1、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液 混合溶液的玻璃皿中(如图所示),经一段时间后, 观察到溶液变红的区域是( ) A 、I 和III 附近 B 、I 和IV 附近 C 、II 和III 附近 D 、II 和IV 附近

第7章电化学练习题练习题及答案

第七章电化学练习题 一、是非题,下列各题的叙述是否正确,对的画√错的画× 1、设ZnCl 2水溶液的质量摩尔浓度为b ,离子平均活度因子为 ± γ,则离子平均活度θγαb b B ±=34。( ) 2、298K 时,相同浓度(均为0.01mol.kg -1)的KCl 、CaCl 2和LaCl 3三种电解质水溶液,离子平均活度因子最大的是LaCl 3。( ) 3、0.05mol.kg -1 BaCl 2水溶液,其离子强度I=0.03mol.kg -1。( ) 4、实际电解时,在阴极上首先发生还原作用的是按能斯特方程计算的还原电势最大者。( ) 5、对于一切强电解质溶液—I Z AZ -+-=±γln 均适用。( ) 6、电解质溶液与非电解质溶液的重要区别是电解质溶液含有由电解质离解成的正负离子。( ) 7、电解质溶液可以不偏离理想稀溶液的强电解质溶液。( ) 8、离子迁移数 t ++t -<1。( ) 9、离子独立移动定律只适用于无限稀的强电解质溶液。( ) 10、无限稀薄时,KCl 、HCl 和NaCl 三种溶液在相同温度、相 同浓度、相同单位电场强度下,三种溶液中的Cl -迁移数 相同。( ) 11、在一定的温度和较小的浓度情况下,增大弱电解质溶液的

浓度,则该弱电解质的电导率增加,摩尔电导率减少。( ) 12、用Λm 对C 作图外推的方法,可以求得HAC 的无限稀释之摩尔电导。( ) 13、恒电位法采用三电极体系。( ) 14、对于电池()() ()() s Ag b AgNO b NO Ag s Ag 2313,b 较小的一端为 负极。( ) 15、一个化学反应进行时,10220--=?mol KJ G m r ..,如将该化学反应安排在电池中进行,则需要环境对系统做功。( ) 16、原电池在恒温、恒压可逆的条件下放电时,0=?G 。( ) 17、有能斯特公式算得电池的E 为负值,表示此电池反应的方向是朝正向进行的。( ) 18、电池()()()()s Ag s AgCl kg mol Cl Zn s Zn 01002012.,..,=±-γ其反应为 ()()()()010*******.,..,=+→+±-γkg mol ZnCl s Ag s Zn s AgCl , 所以其电动势的计算公式为 ()010020222..ln ln ?-=-=F RT E F RT E E ZnCl θθα。( ) 19、标准电极电势的数据就是每个电极双电层的电势差。( ) 20、电池反应的E 与指定电池反应计量方程式的书写无关,而 电池反应的热力学函数m r G ?等则与指定电池反应计量方 程式的书写有关。( ) 21、锌、银两金属片同时插入HCl 水溶液中,所构成的电池是可逆电池。( )

第七章 电化学习题及解答

第七章 电化学习题及解答 1. 用铂电极电解CuCl 2溶液。通过的电流为20 A ,经过15 min 后,问:(1)在阴极上能析出多少质量的Cu ; (2) 在27℃,100 kPa 下,阳极析出多少Cl 2? 解:电极反应为 阴极:Cu 2+ + 2e - = Cu 阳极: 2Cl - - 2e - = Cl 2 电极反应的反应进度为ξ = Q /(ZF) =It / (ZF) 因此: m Cu = M Cu ξ = M Cu It /( ZF ) = 63.546×20×15×60/(2×96485.309)=5.928g V Cl 2 = ξ RT / p =2.328 dm 3 2. 用银电极电解AgNO 3溶液。通电一定时间后,测知在阴极上析出1.15g 的Ag ,并知阴极区溶液中Ag +的总量减少了0.605g 。求AgNO 3溶液中的t (Ag +)和t (NO 3-)。 解: 解该类问题主要依据电极区的物料守恒(溶液是电中性的)。显然阴极区溶液中Ag +的总量的改变D m Ag 等于阴极析出银的量m Ag 与从阳极迁移来的银的量m’Ag 之差: D m Ag = m Ag - m’Ag m’Ag = m Ag - D m Ag t (Ag +) = Q +/Q = m’Ag / m Ag = (m Ag - D m Ag )/ m Ag = (1.15-0.605)/1.15 = 0.474 t (NO 3-) = 1- t (Ag +) = 1- 0.474 = 0.526 3. 已知25 ℃时0.02 mol/L KCl 溶液的电导率为0.2768 S/m 。一电导池中充以此溶液,在25 ℃时测得其电阻为453Ω。在同一电导池中装入同样体积的质量浓度为0.555g/L 的CaCl 2溶液,测得电阻为1050Ω。计算(1)电导池系数;(2)CaCl 2溶液的电导率;(3)CaCl 2溶液的摩尔电导率。 解:(1)电导池系数K Cell 为 K Cell = k R = 0.2768×453 =125.4 m -1 (2)CaCl 2溶液的电导率 k = K Cell /R = 125.4/1050 = 0.1194 S/m (3)CaCl 2溶液的摩尔电导率 Λm = k/C = 110.983×0.1194/(0.555×1000)= 0.02388 S·m 2 ·mol - 4. 25 ℃时将电导率为0.141 S/m 的KCl 溶液装入一电导池中,测得其电阻为525Ω。在同一电导池中装入0.1mol/L 的NH 4OH 溶液,测得电阻为2030Ω。利用表7.1.4中的数据计算NH 4OH 的解离度α及解离常数K 。 解:查表知NH 4OH 无限稀释摩尔电导率为 ∞Λm (NH 4OH)=∞Λm (NH 4+)+∞ Λm (OH -) =73.4×10-4+198.0×10-4 =271.4 ×10-4S·m 2 ·mol - 因此, α = ∞ΛΛm m O H)(NH O H)(NH 44= O H) (NH O H)l)/cR(NH k(KCl)R(KC 4m 4Λ∞

高考电化学历年真题汇编练习版

2009-2013年高考化学试题分类解析汇编:电化学基础 2009年高考化学试题 1.(09广东理科基础?25)钢铁生锈过程发生如下反应: ①2Fe +O 2+2H 2O =2Fe(OH)2; ②4Fe(OH)2+O 2+2H 2O =4Fe(OH)3; ③2Fe(OH)3=Fe 2O 3+3H 2O 。下列说法正确的是 A .反应①、②中电子转移数目相等 B .反应①中氧化剂是氧气和水 C .与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D .钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀 2.(09安徽卷?12)Cu 2O 是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取。Cu 2O 的电解池示意图如下,点解总反应:2Cu +H 2O Cu 2O +H 2O ↑。下列说法正确的是 A .石墨电极上产生氢气 B .铜电极发生还原反应 C .铜电极接直流电源的负极 D .当有0.1mol 电子转移时,有0.1molCu 2O 生成。 2.(09江苏卷?12)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是 A .该电池能够在高温下工作 B .电池的负极反应为: C 6H 12O 6+6H 2O -24e - =6CO 2↑+24H + C .放电过程中,+ H 从正极区向负极区迁移 D .在电池反应中,每消耗1mol 氧气,理论上能生成标准状况下CO 2气体22.4 6 L 3.(09浙江卷?12)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 +2Li 0.35NiO 2 2Li 0.85NiO 2 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,Li 0.85NiO 2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 4.(09广东理科基础?34)下列有关电池的说法不正确的是 A .手机上用的锂离子电池属于二次电池 B .铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C .甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D .锌锰干电池中,锌电极是负极 5.(09福建卷?11) 控制适合的条件,将反应2Fe 3+ +2I - 2Fe 2+ +I 2设计成如右图所示的原电池。下列判断不 正确的是 A .反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应 B .反应开始时,甲中石墨电极上Fe 3+ 被还原 C .电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态 D .电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl 2固定,乙中石墨电极为负极 6.(09广东化学?10)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu 2(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 放电 充电

高考化学复习 专题7-离子交换膜在电化学装置中的应用 (2)

专题7 离子交换膜在电化学装置中的应用 日期:2019年11月10日 学号姓名 1.(2018年11月浙江选考17题)最近,科学家研发了“全氢电池”,其工作原理如图所示。 下列说法不正确 ...的是() A.右边吸附层中发生了还原反应 B.负极的电极反应是H2-2e-+2OH-=2H2O C.电池的总反应是2H2 +O2=2H2O D.电解质溶液中Na+向右移动,ClO4-向左移动 2.(2019年高考天津卷6题)我国科学家研制了一种新型的高比能量锌--碘溴液流电池,其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。下列叙述不正确的是 A.放电时,a电极反应为I2Br-+ 2e-=2I-+ Br- B.放电时,溶液中离子的数目增大

C.充电时,b 电极每增重0.65 g ,溶液中有0.02mol I - 被氧化 D.充电时,a 电极接外电源负极 3.(2019 年全国卷 I 12) 利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV 2+/MV +在电极与酶之间传递电子,下列说法错误的是 A .相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能 B .阴极区,在氢化酶作用下发生反应H 2 + 2MV 2+ = 2H + + 2MV + C .正极区,固氮酶为催化剂,N 2发生还原反应生成NH 3 D .电池工作时,质子通过交换膜由负极区向正极区移动 4.(2016年全国卷 I 11)三室式电渗析法处理含 Na 2SO 4 废水的原理如图3所示,采用惰性电极,ab 、cd 均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na +和SO 42- 可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室.下列叙述正确的是(B ) A .通电后中间隔室的SO 42-向正极迁移,正极区溶液pH 增大 B .该法在处理含Na 2SO 4。废水时可以得到NaOH 和H 2SO 4产品 C .负极反应为2H 2O - 4e - = O 2+ 4H +,负极区溶液pH 降低 D .当电路中通过1mol 电子的电量时,会有0.5 mol 的O 2生成 5.(2018年全国卷Ⅰ 27节选)焦亚硫酸钠(Na 2S 2O 5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应有广泛,加答下列问题: MV + MV 2+ N 2 NH 3 H 2 H + MV + MV 2+ 电 极 电 极 氢化酶 固氮酶 2SO 4负极区正极区 浓Na 2SO 4溶液a b c d +-

化学专题复习:电化学基础(完整版)

IV Fe Zn III I II Fe Zn 高考化学专题复习:电化学基础 要点一 原电池、电解池、电镀池的比较 原电池 电解池 电镀池 定 义 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。一种特殊的电解池 装 置 举 例 形 成 条 件 ①活动性不同的两电极(连接) ②电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应) ③形成闭合回路 ①两电极接直流电源 ②两电极插人电解质溶液 ③形成闭合回路 ①镀层金属接电源正极,待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层金属的离子 电 极 名 称 负极:较活泼金属; 正极:较不活泼金属(或能导电的非金属等) 阳极:电源正极相连的电极 阴极:电源负极相连的电极 阳极:镀层金属; 阴极:镀件 电 子 流 向 负极正极 电源负极 阴极 电源正极 阳极 电源负极阴极 电源正极 阳极 电 极 反 应 负极(氧化反应):金属原子失电子; 正极(还原反应):溶液中的阳离子得电子 阳极(氧化反应):溶液中的阴离子失电子,或金属电极本身失电子; 阴极(还原反应):溶液中的阳离子得电子 阳极(氧化反应):金属电极失电子; 阴极(还原反应):电镀液中阳离子得电子 离 子流 向 阳离子:负极→正极(溶液中) 阴离子:负极←正极(溶液中) 阳离子→阴极(溶液中) 阴离子→阳极(溶液中) 阳离子→阴极(溶液中) 阴离子→阳极(溶液中) 练习1、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液 混合溶液的玻璃皿中(如图所示),经一段时间后, 观察到溶液变红的区域是( ) A 、I 和III 附近 B 、I 和IV 附近

第七章电化学

第七章电化学 一、重要概念 阳极(发生氧化反应的是阳极)、阴极(发生还原反应的是阴极),正极(与外电源正极相接的是正极)、负极(与外电源负极相接的是负极),原电池,电解池,电导L,电导率κ,(无限稀释时)摩尔电导率Λ,迁移数t(把离子B所运载的电流与总电流之比称为离子B的迁移数(transference number)用符号t B表示。),可逆电池,电池的电动势E,电池反应的写法,分解电压,标准电极电位、电极的类型、析出电位,电极极化,过电位,电极反应的次序 二、重要定律与公式 1.电解质部分 (1) 法拉第定律:对反应氧化态+ z e-→还原态 n M = Q/zF = It / zF 法拉第定律的意义:⒈是电化学上最早的定量的基本定律,揭示了通入的电量与析出物质之间的定量关系。⒉该定律在任何温度、任何压力下均可以使用。 ⒊该定律的使用没有什么限制条件。 (2) 电导G=1/R = A/l 电导率: ?G (l/A),(l/A)-称为电导池常数 摩尔电导率:?m= ? c 摩尔电导率与浓度关系:稀的强电解质?m= ?m∞-A c (3)离子独立定律:在无限稀释的溶液中,每种离子独立移动,不受其他离子的干扰,电解质的无限稀释摩尔电导率可认为是两种离子无限稀释摩尔电导率之和。 (4) 电导应用: i. 计算弱电解质的解离度α和解离常数K θ

ii. 计算难溶盐的溶解度 (5) 平均活度及活度系数:电解质-+- + -++→z z v v v v A C A C -+- +±==v v v a a a a ,- +-+± =v v v b b b ,v = v + + v -, a ±=γ± b ±/ b θ 离子氛:若中心离子取正离子,周围有较多的负离子,部分电荷相互抵消,但余下的电荷在 距中心离子 处形成一个球形的负离子氛;反之亦然。一个离子既可为中心离子,又是另一离子氛中的一员。 (6) 德拜-休克尔公式: I z Az ||lg -+±-=γ,其中A =0.509(mol -1·kg)1/2,I = (1/2) ∑b B Z B 2 2. 原电池 (1) 热力学 ?G = -zFE ?S = -(?G /?T )p = zF (?E /? T)p ?H =?G + T ? S = -zFE +zFT (?E /?T )p

-高考真题电化学

2013-2017高考电化学真题 1.【2017 新课标 1 卷】支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐, 工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确 的是( ) A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 2.【2017新课标2卷】用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧 化膜,电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是 A.待加工铝质工件为阳极 B.可选用不锈钢网作为阴极 C.阴极的电极反应式为: Al3++ 3e- == Al D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 3.【2017 新课标 3 卷】全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极 a 常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:16Li+x S8=8Li2Sx (2≤x≤8)。下列说法错误的是( ) A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4 B.电池工作时,外电路中流过 0.02 mol 电子,负极材料减重 0.14 g C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性 D.电池充电时间越长,电池中 Li2S2的量越多 4.【2017海南10】一种电化学制备NH3的装置如图所 示,图中陶瓷在高温时可以传输H+.下列叙述错误的是( ) A.Pb电极b为阴极 B.阴极的反应式为:N2+6H++6e﹣=2NH3 C.H+由阳极向阴极迁移 D.陶瓷可以隔离N2和H2 5.【2017 北京11】(16分)某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下:向硝酸酸化的0.05mol?L﹣1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色. (1)检验产物 ①取少量黑色固体,洗涤后, (填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag. ②取上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有. (2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是(用离子方程式表示).针对两种观点继续实验: ①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测.同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下: 序号取样时间/min 现象 ⅰ 3 产生大量白色沉淀;溶液呈红色 ⅱ30 产生白色沉淀;较3min时量小;溶液红色较3min时加深 ⅲ120产生白色沉淀;较30min时量小;溶液红色较3 0min时变浅 (资料:Ag+与SCN﹣生成白色沉淀AgSCN)

高三化学一轮复习专题电化学基础

电化学基础 1.下列说法正确的是() A.氢氧燃料电池的能量转换形式之一为化学能转化为电能 B.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阴极均发生氧化反应 C.电解精炼铜过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加一定相等 D.催化剂通过降低化学反应的焓变加快化学反应速率 2.出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法不正确的是A.锡青铜的熔点比纯铜高 B.在自然环境中,锡青铜中的锡可对铜起保护作用 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 3.镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是:Ni(OH)2 + M NiOOH + MH 已知:6NiOOH + NH3 + H2O + OH-6Ni(OH)2 + NO2-。下列说法正确的是( ) A.NiMH 电池放电过程中,正极的电极反应式为:NiOOH + H2O + e-Ni(OH)2 + OH-B.充电过程中OH-离子从阳极向阴极迁移 C.充电过程中阴极的电极反应式:H2O + M + e-MH + OH-,H2O中的H被M还原D.NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液 4.把物质的量均为的CuCl2和H2SO4溶于水制成100mL的混合溶液,用石墨做电极电解,并收集两电极所产生的气体,一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同.则下列描述正确的是() A.电路中共转移个电子 B.阳极得到的气体中O2的物质的量为 C.阴极质量增加3.2g D.电解后剩余硫酸溶液的浓度为1 mol/L 5.如图,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中,下列分析正确的是 A.K1闭合,铁棒侧溶液会出现白色沉淀,而且沉淀最终变为红褐色

物理化学第七章电化学

第七章电化学 7.1电极过程、电解质溶液及法拉第定律 原电池:化学能转化为电能(当与外部导体接通时,电极上的反应会自发进行,化学能转化为电能,又称化学电源) 电解池:电能转化为化学能(外电势大于分解电压,非自发反应强制进行) 共同特点: (1)溶液内部:离子定向移动导电 (2)电极与电解质界面进行的得失电子的反应----电极反应(两个电极反应之和为总的化学反应,原电池称为电池反应,电解池称为电解反应) 不同点: (1)原电池中电子在外电路中流动的方向是从阳极到阴极,而电流的方向则是从阴极到阳极,所以阴极的电势高,阳极的电势低,阴极是正极,阳极是负极;(2)在电解池中,电子从外电源的负极流向电解池的阴极,而电流则从外电源的正极流向电解池的阳极,再通过溶液流到阴极,所以电解池中,阳极的电势高,阴极的电势低,故阳极为正极,阴极为负极。不过在溶液内部阳离子总是向阴极移动,而阴离子则向阳极移动。

两种导体:第一类导体(又称金属导体,如金属,石墨); 第二类导体(又称离子导体,如电解质溶液,熔融电解质) 法拉第定律: 描述通过电极的电量与发生电极反应的物质的量之间的关系 =F = n z Qξ F 电 F -- 法拉第常数; F = Le =96485.309 C/mol = 96500C/mol Q --通过电极的电量; z -- 电极反应的电荷数(即转移电子数),取正值; ξ--电极反应的反应进度; 结论:通过电极的电量,正比于电极反应的反应进度与电极反应电荷数的乘积,比例系数为法拉第常数。 依据法拉第定律,人们可以通过测定电极反应的反应物或产物的物质的量的变化来计算电路中通过的电量。相应的测量装置称为电量计或库仑计coulometer,通常有银库仑计和铜库仑计。 7.2 离子的迁移数 1. 离子迁移数:电解质溶液中每一种离子所传输的电量在通过的总电量中所占的百分数,用tB表示

高三化学电化学教案

专题7:电化学 班级_________ 姓名_________ 学号__________ [专题目标]: 1、复习、巩固电化学方面的有关知识和基本原理,掌握电化学一些相关规律; 2、熟练运用电化学的有关理论知识解决生活实际中的相关问题 [经典题型] 题型一:原电池原理在燃料电池中的运用 [例1]:有人设计出利用CH4和O2的反应,用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧,则下列说法正确的是() ①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole- ②负极上CH4失去电子,电极反应式CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O ③负极上是O2获得电子,电极反应式为 O2+2H2O+4e-=4OH- ④电池放电后,溶液PH不断升高 A.①② B.①③ C.①④ D.③④ [点拨]:本题是考查原电池原理在燃料电池中的具体应用,首先要判断出电池的正负极,其方法是确定在该电极上发生的是失电子还是得电子反应,若发生的是失电子反应是原电池的负极,反之是正极。CH4在铂电极上发生类似于CH4在O2燃烧反应,即CH4 →CO2严格讲生成的CO2还与KOH反应生成K2CO3,化合价升高,失去电子,是电池的负极,电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,1molCH4参加反应有8mole-发生转移,O2在正极上发生反应,获得电子,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。虽然正极产生OH-,负极消耗OH-,但从总反应CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O可看出是消耗KOH,所以电池放电时溶液的PH值不断下降,故①②正确,③④错误。 答案:A 点评:燃料电池在特定条件下发生的反应就是在一般原电池反应的式子上,加上该条件的影响而得到的最后结果。 [规律总结]: 1、原电池电极名称的判断方法 (1)根据电极材料的性质确定金属—金属电极,活泼金属是负极,不活泼金属是正极;金属—非金属电极,金属是负极,非金属是正极;金属—化合物电极,金属是负极,化合物是正极。 (2)根据电极反应的本身确定失电子的反应—氧化反应—负极;得电子的反应—还原反应—正极 2、原电池电极反应式书写关键 (1)明确电池的负极反应物是电极本身还是其他物质、反应产物及化合价的变化;(2)确定电池的正极反应物是电解质溶液中的离子,还是其他物质(如溶有或通入的氧气); (3)判断是否存在特定的条件(如介质中的微粒H+、OH-非放电物质参加反应),进而推断电解质溶液的酸碱性的变化; (4)总的反应式是否满足质量守衡、得失电子守衡、电荷守衡。 [巩固]:航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O,酸式电池中电解质是酸,其负极反应可表示为2H2-4e-=H2,则其正极反应式为_______________。碱式电池的电解质是碱,其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,则其负极反应可表示为

三年高考2020高考化学试题分项版解析 专题17 电化学原理综合应用(含解析)

专题17 电化学原理综合应用 1.【2018天津卷】CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题: (3)O2辅助的Al~CO2电池工作原理如图4所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。 电池的负极反应式:________。 电池的正极反应式:6O 2+6e?6O2? 6CO 2+6O2?3C2O42? 反应过程中O2的作用是________。 该电池的总反应式:________。 【答案】Al–3e–=Al3+(或2Al–6e–=2Al3+)催化剂 2Al+6CO2=Al2(C2O4)3 【解析】 2.【2018江苏卷】NO x(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NO x是环境保护的重要课题。 (2)用稀硝酸吸收NO x,得到HNO3和HNO2的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式:____________________________________。 【答案】(2)HNO2?2e?+H2O3H++NO3? 【解析】 精准分析:(2)根据电解原理,阳极发生失电子的氧化反应,阳极反应为HNO2失去电子生成HNO3,1molHNO2

反应失去2mol电子,结合原子守恒和溶液呈酸性,电解时阳极电极反应式为HNO2-2e-+H2O=NO3-+3H+。3.【2018新课标1卷】焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题:(3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为_____________。电解后,__________室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5。 【答案】(3)2H2O-4e-=4H++O2↑ a 【解析】 4.【2018新课标1卷】我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家,一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示: (4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为______________;沉积锌后的电解液可返回 _______工序继续使用。 【答案】(4)Zn2++2e-=Zn 溶浸 【解析】 精准分析:焙烧时硫元素转化为SO2,然后用稀硫酸溶浸,生成硫酸锌、硫酸亚铁和硫酸镉,二氧化硅与稀硫酸不反应转化为滤渣,由于硫酸铅不溶于水,因此滤渣1中还含有硫酸铅。由于沉淀亚铁离子的pH较大,需要将其氧化为铁离子,通过控制pH得到氢氧化铁沉淀;滤液中加入锌粉置换出Cd,最后将滤液电解得到金属锌。则

2017届高考化学二轮复习专题七电化学专题测试新人教版新

专题七电化学 1.下列金属防护的方法不正确的是( ) A.对健身器材涂油漆以防止生锈 B.对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈 C.用牺牲锌块的方法来保护船身 D.自行车的钢圈上镀上一层铬防锈 【答案】B 【解析】B项中应选用润滑油来达到润滑和防锈的目的。 2.下图所示的日常生活装置中,与手机充电时的能量转化形式相同的是( ) 【答案】A 【解析】A项是将电能转化成化学能;B项是将水的势能转化成电能;C项是将太阳能转化成热能;D项是将化学能转化成电能。 3.下列有关电化学的示意图中正确的是( )

【答案】D 【解析】选项A,Zn应为原电池负极,Cu为原电池正极;选项B,盐桥两边的烧杯中盛装的电解质溶液应互换;选项C,粗铜应连接电源正极;选项D,电解饱和NaCl溶液,Cl-在阳极放电产生Cl2,溶液中的H+在阴极获得电子而产生H2,正确。 4.(2016·江西赣州统考)根据图示判断下列叙述符合事实的是( ) A.按图①连接并放置一段时间后,Fe片表面会“镀”上一层铜 B.按图②连接好导线后(Zn片与Cu片相接触),灵敏电流表指针会发生非常明显的偏转 C.按图③连接并放置片刻,在Fe片附近加一滴KSCN溶液,溶液变为红色 D.按图④连接并放置一段时间后,在Sn片上有无色气泡聚集 【答案】D 【解析】按图①连接后,铁与电源的正极相连,作阳极,铁失去电子,Fe片表面不会“镀”上一层铜,A 不正确;按图②连接好导线后,由于Zn片与Cu片相接触,电子直接传递到铜片,因此灵敏电流表指

针不会发生非常明显的偏转,B 不正确;按图③连接后构成原电池,锌比铁活泼,锌是负极,铁是正极,溶液中不会产生铁离子,所以在Fe 片附近加一滴KSCN 溶液,溶液不可能变为红色,C 不正确;按图④连接后构成电解池;Sn 与电源的负极相连,作阴极,溶液中的氢离子放电生成氢气,因此在Sn 片上有无色气泡聚集,D 正确。 5.铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中,形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀,示意图如下。下列说法 不正确的是( ) A .因铁的金属性比铜强,所以铁铆钉被氧化而腐蚀 B .若水膜中溶解了SO 2,则铁铆钉腐蚀的速率变小 C .铜极上的反应是2H ++2e -===H 2↑,O 2+4e -+4H +===2H 2O D .在金属表面涂一层油脂,能防止铁铆钉被腐蚀 【答案】B 【解析】根据示意图,铁铆钉发生电化学腐蚀,其电极反应式为 左侧? ???? 负极:2Fe -4e -===2Fe 2+正极:O 2+4e -+4H +===2H 2O 右侧????? 负极:Fe -2e -===Fe 2+正极:2H ++2e -===H 2↑ B 项,若水膜溶解了SO 2,酸性增强,所以铁铆钉腐蚀的速率将变大。 6.(2016·湖南十二校模拟)一种微生物燃料电池的结构示意图如右所示,关于该电池的叙述正确的是 ( )

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