1、专题7 电化学 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（ ） 每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole-负极上CH4失去电子，电极反应式CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O负极上是O2获得电子，电极反应式为 O2+2H2O+4e-=4OH-电池放电后，溶液PH不断升高A. B. C. D.点拨：本题是考查
2、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K
3、OH，所以电池放电时溶液的PH值不断下降，故正确，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
4、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_。题型二：电解原理的运用 例2：某一学生想制作一种家用环
5、保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和NaCl溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示装置，则电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（ ）电源ab A.a为正极，b为负极；NaClO和 NaClB. 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电解点拨：石墨作电极电解饱和NaCl溶液发生的反应是 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2伴随进行过程中可能发生的副发应为2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O，若使Cl2完全吸收制得有较强杀菌消毒能力
6、的消毒液的主要成分是NaClO和NaCl，怎样才能使产生的Cl2与NaOH充分反应，只有发生器下端产生Cl2才能确保其被完全吸收，从中可推知电源a为负极，b为正极。答案：B点评：本题是原电池原理在新情境下的具体应用，要求用已有知识对实际问题进行分析处理，从而找出正确的结论。规律总结 （归纳整理）1、阳极放电次序：非惰性电极S2-I-Br-Cl-OH-高价含氧酸根离子F- 阴极放电次序一般为： Ag+Hg2+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+ 当然，微粒的浓度也会影响放电的顺序，如电镀锌时，溶液中C(Zn2+)C(H+),放电次序 Zn2+H+。2、电解原理应用：
7、 电解食盐水：电极反应式：_电镀：以铁件镀铜为例 阳极材料：_ 电极反应：_阴极材料：_ 电极反应：_电镀液：_ 精炼铜：阳极材料_ 阴极材料_电解质溶液_3、惰性电极电解溶液时各种情况简析类 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分解电解质型放出H2生成碱型放出O2生成酸型题型三：电池判断例3：按下图装置进行实验，并回答下列问题ZnC2CuC1ABCuSO4溶液KCl酚酞溶液判断装置的名称：A池为_ B池为_锌极为_极，电极反应式为_铜极为_极，电极反应式为_石墨棒C1为_极，电极反应式为_石墨棒C2附近发生的实验现象为_当C2极析出224mL气体（标准状态时，锌的
8、质量变化（增加或减少）_g.CuSO4溶液的质量变化了（增加或减少了）_g 点拨：A池中Zn、Cu放入CuSO4溶液中构成原电池，B池中两个电极均为石墨电极，在以A为电源的情况下构成电解池，即A原电池带动B电解池，A池中Zn负极，Cu为正极，B池中C1为阳极，C2为阴极、析出H2，周围OH-富集，酚酞变红，且故电路上转移电子的物质的量为0.01mol2=0.02mol，根据得失电子守恒锌极有0.01molZn溶解，即Zn极重量减少0.01mol65g/mol=0.65g铜极上有0.01molCu析出，即CuSO4溶液增加了0.01mol(65g/mol-64g/mol)=0.01g答案：A为原
9、电池 B为电解池Zn为负极 Zn-2e-=Zn2+Cu为正极 Cu2+2e-=CuC1为正极 2Cl2e-=Cl2C2极发生的现象为：有无色气体产生，附近溶液出现红色Zn质量减少0.65g，CuSO4溶液增加0.01g.规律总结1、 原电池、电解池、电镀池判定（1）若无外接电源，可能是原电池，然后根据原电池的形成条件判定；（2）若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池，当阳极金属与电解质溶液中的金属离子相同则为电镀池；（3）若为无明显外接电源的串联电路，则应利用题中信息找出能发生自发氧化还原反应的装置为原电池。2、可充电电池的判断 放电时相当于原电池，负极发生氧化反应，正极发
10、生还原反应；充电时相当于电解池，放电时的正极变为电解池的阳极，与外电源正极相连，负极变为阴极，与外电源负极相连。3、电解有关计算方法： （1）串联电路中各电极得失电子数相等,即电路中通过的电量（电子总数）相等求解。通常存在下列物质的量关系H2Cl2 O2 Cu 2Ag 2H+ 2OH-（2）根据电极反应式或电解方程式列比例求解巩固：用Pt作电极，电解串联电路中分装在甲、乙两个烧杯中的200mL NaCl溶液和 的溶液，当产生（标准状况）时停止电解，取出电极，将两杯溶液混合，混合液的pH为（设混合后总体积为500mL） ( )A.1.4 B.5.6 C.7 D.12.6高三化学第二轮复习随堂作业
11、第一部分 专题7 电化学班级_ 姓名_ 学号_ 得分_一、选择题： 1、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 2、下列关于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硫酸中，铜片表面出现气泡 B.用锌片做阳极，铁片做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌 C.把铜片插入三氯化铁溶液中，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
12、3、用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液的PH从6.0变为3.0时（设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略），电极上析出银的质量大约是（ ） A.27mg B.54mg C.108mg D.216mg 4、钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应是（ ） A.2H+2e- H2 B.2H2O+O2+4e- 4OH- C.Fe2e- Fe2+ D.4OH-4e- 2H2O+O2 放电充电 5、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，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H2+NiO(OH) Ni(OH)2。根据此反应式判断，下列叙述中正确
13、的是（ ） A.电池放电时，电池负极周围溶液的PH不断增大 B.电池放电时，镍元素被氧化 C.电池充电时，氢元素被还原 D.电池放电时，H2是负极 6、用惰性电极电解M（NO3）x的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生bL氧气（标准状况），从而可知M的相对原子质量是（ ） A. B. C. D. 7、下列关于铜电极的叙述正确的是（ ） A.铜锌原电池中铜是正极 B.用电解法精炼粗铜作阴极 C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极 D.电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极 8、将质量分数为0.052(5.2%)的NaOH溶液1L（密度为1.06gcm-3）用铂电极电解，当溶液中NaOH的质量分数
14、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 9、将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为（ ） A.1：2：3 B.3：2：1 C.6：3：1 D.6：3：2 10、下列叙述正确的是（ ） 锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率。镀层破损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更
15、易腐蚀。电镀时应把镀件置于电解槽的阴极。冶炼铝时，把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融体后电解。钢铁表面常易腐蚀生成Fe2O3nH2O A. B. C. D.二、填空题 11、如图是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图，其中A、B是两块纯铜片，插在CuSO4稀溶液中，铜片与引出导线相连，引出端分别为X、Y。BAXY 当以I=0.21A的电流电解60min后，测得铜片A的质量增加了0.25g，则图装置中的X端应与直流电的_极相连，它是电解池的_ 极。 电解后铜片B的质量_。（答“增加”“减少”或“不变”） 列式计算实验测得的阿伏加德罗常数NA。（已知电子电量e=1.6010-19C） 12、铅蓄电池
16、是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解质溶液为稀硫酸。工作时，该电池的总反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O根据上述情况判断 蓄电池的负极是_，其电极反应式为_。 蓄电池的正极是_，其电极反应式为_。dcba 蓄电池工作时，其中电解质溶液的PH_（增大、减小、不变） 13、由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用如图所示实验装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。 a电极材料为_。其电极反应式为_。 电解液-d可以是_，则白色沉淀在电极上生成；也可以是_，则白色沉淀在两极之间的溶液
17、中生成。 A.纯水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液 液体c为苯，其作用是_，在加入苯之前，对d溶液进行加热处理的目的是_。 为了在短时间内看到白色沉淀，可以采取的措施是 A.改用稀硫酸做电解液 B.适当增大电源电压 C.适当缩小两电极间距离 D.适当降低电解液温度 若d改为Na2SO4溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为_。一、 简答题 14、举例说明原电池原理在实验、生活、生产中的应用（至少三例）。 15、如何用实验方法证明两种金属的活泼性的大小（以铁、铜为例，至少设计两种方案）。四 计算题 16、100.0g无水氢氧化钾溶于100.0g水。在温度下电解该溶液，电流强度I=6.00A，电解时间10.00h。电解结束温度重新调至，分离析出的KOH2H2O固体后，测得剩余溶液的总质量为164.8g。已知不同温度下每100g氢氧化钾饱和溶液中氢氧化钾的质量为： 温度/ 10 20 30 KOH/g 49.2 50.8 52.8 55.8 （已知电子的电量为1.610-19c，最后结果要求三位有效数字。）(1)被电解的水的物质的量为 mol.(2)计算电解后剩余溶液的质量分数：(写出计算过程) (3)温度T为 。