電化學導學-教師

1、原電池導學考點一原電池及其工作原理1概念和反應本質(zhì)原電池是把化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其反應本質(zhì)是氧化還原反應。2工作原理以銅鋅原電池為例(1)反應原理電極名稱負極正極電極材料鋅片銅片電極反應Zn2e=Zn2Cu22e=Cu反應類型氧化反應還原反應電子流向由Zn沿導線流向Cu鹽橋中離子移向鹽橋含飽和KCl溶液，K移向正極，Cl移向負極(2)兩個裝置的比較裝置中還原劑Zn與氧化劑Cu2直接接觸，易造成能量損耗；裝置鹽橋原電池中，還原劑在負極區(qū)，而氧化劑在正極區(qū)，能避免能量損耗。3原電池的構(gòu)成條件(1)一看反應：看是否有能自發(fā)進行的氧化還原反應發(fā)生(一般是活潑性強的金屬與電解質(zhì)溶液反應)。(2)二看

2、兩電極：一般是活潑性不同的兩電極。(3)三看是否形成閉合回路，形成閉合回路需三個條件：電解質(zhì)溶液；兩電極直接或間接接觸；兩電極插入電解質(zhì)溶液中。深度思考判斷正誤，正確的劃“”，錯誤的劃“×”(1)在原電池中，發(fā)生氧化反應的一極一定是負極()(2)在原電池中，負極材料的活潑性一定比正極材料強()(3)在原電池中，正極本身一定不參與電極反應，負極本身一定要發(fā)生氧化反應()(4)其他條件均相同，帶有“鹽橋”的原電池比不帶“鹽橋”的原電池電流持續(xù)時間長()答案(1)(2)×(3)×(4)題組一原電池工作原理的考查1下面裝置中，能構(gòu)成原電池的是_(填序號)。答案2有關電化學

3、知識的描述正確的是()ACaOH2O=Ca(OH)2，可以放出大量的熱，故可把該反應設計成原電池，把其中的化學能轉(zhuǎn)化為電能B某原電池反應為Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag，裝置中的鹽橋中可以是裝有含瓊膠的KCl飽和溶液C原電池的兩極一定是由活動性不同的兩種金屬組成D從理論上講，任何能自發(fā)進行的氧化還原反應都可設計成原電池答案D解析CaOH2O=Ca(OH)2不是氧化還原反應；KCl和AgNO3反應生成AgCl沉淀易阻止原電池反應的發(fā)生；作電極的不一定是金屬，如石墨棒也可作電極。規(guī)避原電池工作原理的4個失分點1原電池閉合回路的形成有多種方式，可以是導線連接兩個電極，也可以是兩電極相接觸。

4、2只有放熱的氧化還原反應才能通過設計成原電池將化學能轉(zhuǎn)化為電能。3電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的定向移動，與導線中電子的定向移動共同組成了一個完整的閉合回路。4無論在原電池還是在電解池中，電子均不能通過電解質(zhì)溶液。題組二原電池正、負極的判斷3下列有關原電池的說法中正確的是()A在內(nèi)電路中，電子由正極流向負極B在原電池中，相對較活潑的金屬作負極，不活潑的金屬作正極C原電池工作時，正極表面一定有氣泡產(chǎn)生D原電池工作時，可能會伴隨著熱能變化答案D解析A項，內(nèi)電路中不存在電子的移動；B項，若是由鋁、鎂、氫氧化鈉溶液構(gòu)成的原電池，則負極是鋁；C項，若是由鋅、銅、硫酸銅溶液構(gòu)成的原電池，則正極表面析出銅，沒有氣

5、泡產(chǎn)生。4分析下圖所示的四個原電池裝置，其中結(jié)論正確的是()A中Mg作負極，中Fe作負極B中Mg作正極，電極反應式為6H2O6e=6OH3H2C中Fe作負極，電極反應式為Fe2e=Fe2D中Cu作正極，電極反應式為2H2e=H2答案B解析中Mg不與NaOH溶液反應，而Al能和NaOH溶液反應失去電子，故Al是負極；中Fe在濃硝酸中鈍化，Cu和濃HNO3反應失去電子作負極，A、C錯；中電池總反應為2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，負極反應式為2Al8OH6e=2AlO4H2O，二者相減得到正極反應式為6H2O6e=6OH3H2，B正確；中Cu是正極，電極反應式為O22H2O4e=4

6、OH，D錯。原電池正、負極判斷方法說明原電池的正極和負極與電極材料的性質(zhì)有關，也與電解質(zhì)溶液有關，不要形成活潑電極一定作負極的思維定勢?？键c二原電池原理的“四”個基本應用1用于金屬的防護使被保護的金屬制品作原電池正極而得到保護。例如，要保護一個鐵質(zhì)的輸水管道或鋼鐵橋梁等，可用導線將其與一塊鋅塊相連，使鋅作原電池的負極。2設計制作化學電源(1)首先將氧化還原反應分成兩個半反應。(2)根據(jù)原電池的反應特點，結(jié)合兩個半反應找出正、負極材料和電解質(zhì)溶液。3比較金屬活動性強弱兩種金屬分別作原電池的兩極時，一般作負極的金屬比作正極的金屬活潑。4加快氧化還原反應的速率一個自發(fā)進行的氧化還原反應，設計成原電池

7、時反應速率增大。例如，在Zn與稀H2SO4反應時加入少量CuSO4溶液能使產(chǎn)生H2的反應速率加快。深度思考1電工經(jīng)常說的一句口頭禪：“鋁接銅，瞎糊弄”，所以電工操作上規(guī)定不能把銅導線與鋁導線連接在一起使用，試說明原因：_。答案銅、鋁接觸在潮濕的環(huán)境中形成原電池，加快了鋁的腐蝕，易造成電路斷路2將等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b分別加入過量的稀硫酸，同時向a中加入少量的CuSO4溶液。請畫出產(chǎn)生H2的體積V(L)與時間t(min)的關系圖像。答案一思兩變1將上題2中的CuSO4溶液改成CH3COONa溶液，其他條件不變，請畫出產(chǎn)生H2的體積V(L)與時間t(min)的關系圖像。答案2將過量的兩份鋅粉a、b

8、分別加入定量的稀硫酸，同時向a中加入少量的CuSO4溶液，請畫出產(chǎn)生H2的體積V(L)與時間t(min)的關系圖像。答案改變Zn與H反應速率的方法1加入Cu或CuSO4，形成原電池，加快反應速率，加入Cu不影響Zn的量，但加入CuSO4，Zn的量減少，是否影響產(chǎn)生H2的量，應根據(jù)Zn、H的相對量多少判斷。2加入強堿弱酸鹽，由于弱酸根與H反應，使c(H)減小，反應速率減小，但不影響生成H2的量。題組一判斷金屬的活潑性1有A、B、C、D、E五塊金屬片，進行如下實驗：A、B用導線相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，A極為負極；C、D用導線相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，電流由D導線C；A、C相連

9、后，同時浸入稀H2SO4溶液中，C極產(chǎn)生大量氣泡；B、D相連后，同時浸入稀H2SO4溶液中，D極發(fā)生氧化反應；用惰性電極電解含B離子和E離子的溶液，E先析出。據(jù)此，判斷五種金屬的活動性順序是()AA>B>C>D>E BA>C>D>B>E CC>A>B>D>E DB>D>C>A>E答案B解析金屬與稀H2SO4溶液組成原電池，活潑金屬為負極，失去電子發(fā)生氧化反應，較不活潑的金屬為正極，H在正極電極表面得到電子生成H2，電子運動方向由負極正極，電流方向則由正極負極。在題述原電池中，A­B原電池，

10、A為負極；CD原電池，C為負極；AC原電池，A為負極；BD 原電池，D為負極；E先析出，E不活潑。綜上可知，金屬活動性順序：A>C>D>B>E。2有A、B、C、D四種金屬，做如下實驗：將A與B用導線連接起來，浸入電解質(zhì)溶液中，B不易腐蝕；將A、D分別投入等物質(zhì)的量濃度的鹽酸中，D比A反應劇烈；將銅浸入B的鹽溶液里，無明顯變化，如果把銅浸入C的鹽溶液里，有金屬C析出。據(jù)此判斷它們的活動性由強到弱的順序是()AABCD BCDAB CDABC DABDC答案C解析A與B用導線連接后浸入電解質(zhì)溶液中會構(gòu)成原電池，B不易腐蝕，說明B為原電池的正極，金屬活動性AB；A、D與等物質(zhì)

11、的量濃度的鹽酸反應，D比A反應劇烈，金屬活動性DA；根據(jù)置換反應規(guī)律，Cu不能置換出B，說明金屬活動性BCu；Cu能置換出C，說明金屬活動性CuC。則四種金屬活動性的排列順序是DABC。比較金屬活潑性的“三種方法”1根據(jù)原電池：一般情況下，負極大于正極。2根據(jù)電解池：易得電子的金屬陽離子，相應金屬的活動性較弱。3根據(jù)金屬活動性順序表。題組二設計原電池，畫出裝置圖3請運用原電池原理設計實驗，驗證Cu2、Fe3氧化性的強弱。請寫出電極反應式，負極_，正極_，并在方框內(nèi)畫出實驗裝置圖，要求用燒杯和鹽橋，并標出外電路電子流向。答案Cu2e=Cu22Fe32e=2Fe2“裝置圖”常見失分點提示1不注明電

12、極材料名稱或元素符號。2不畫出電解質(zhì)溶液(或畫出但不標注)。3誤把鹽橋畫成導線。4不能連成閉合回路?？键c三化學電源的工作原理1日常生活中的三種電池(1)堿性鋅錳干電池一次電池正極反應：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH；負極反應：Zn2OH2e=Zn(OH)2；總反應：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。(2)鋅銀電池一次電池負極反應：Zn2OH2e=Zn(OH)2；正極反應：Ag2OH2O2e=2Ag2OH；總反應：ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag。(3)二次電池(可充電電池)鉛蓄電池是最常見的二次電池，負極材料是Pb，正極材料是PbO2。放電時的反應a負極反

13、應：PbSO2e=PbSO4；b正極反應：PbO24HSO2e=PbSO42H2O；c總反應：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。充電時的反應a陰極反應：PbSO42e=PbSO；b陽極反應：PbSO42H2O2e=PbO24HSO；c總反應：2PbSO42H2O=PbPbO22H2SO4。2“高效、環(huán)境友好”的燃料電池氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分酸性和堿性兩種。種類酸性堿性負極反應式2H24e=4H2H24OH4e=4H2O正極反應式O24e4H=2H2OO22H2O4e=4OH電池總反應式2H2O2=2H2O深度思考1可充電電池充電時電極與外接電源的正、負極如何連接

14、？答案2(1)氫氧燃料電池以KOH溶液作電解質(zhì)溶液時，工作一段時間后，電解質(zhì)溶液的濃度將_，溶液的pH_。(填“減小”、“增大”或“不變”下同)(2)氫氧燃料電池以H2SO4溶液作電解質(zhì)溶液時，工作一段時間后，電解質(zhì)溶液的濃度將_，溶液的pH_。答案(1)減小減小(2)減小增大題組一判斷正、負極，書寫化學電源電極反應式1LiSOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4­SOCl2。電池的總反應可表示為4Li2SOCl2=4LiClSSO2。請回答下列問題：(1)電池的負極材料為_，發(fā)生的電極反應為_。(2)電池正極發(fā)生的電極反應為_。答案(1)

15、鋰4Li4e=4Li(2)2SOCl24e=4ClSSO2解析分析反應的化合價變化，可知Li失電子，被氧化，為還原劑，SOCl2得電子，被還原，為氧化劑。(1)負極材料為Li(還原劑)，4Li4e=4Li。(2)正極反應式可由總反應式減去負極反應式得到：2SOCl24e=4ClSSO2。2MgAgCl電池是一種能被海水激活的一次性貯備電池，電池反應方程式為2AgClMg=Mg22Ag2Cl試書寫該電池的正、負極電極反應式。答案負極：Mg2e=Mg2正極：2AgCl2e=2Ag2Cl3鋁空氣海水電池：以鋁板為負極，鉑網(wǎng)為正極，海水為電解質(zhì)溶液，空氣中的氧氣與鋁反應產(chǎn)生電流。電池總反應為4Al3O

16、26H2O=4Al(OH)3負極：_；正極：_。答案4Al12e=4Al33O26H2O12e=12OH化學電源中電極反應式書寫的一般步驟“加減法”書寫電極反應式1先確定原電池的正、負極，列出正、負極上的反應物質(zhì)，并標出相同數(shù)目電子的得失。2注意負極反應生成的陽離子與電解質(zhì)溶液中的陰離子是否共存。若不共存，則該電解質(zhì)溶液中的陰離子應寫入負極反應式；若正極上的反應物質(zhì)是O2，且電解質(zhì)溶液為中性或堿性，則水必須寫入正極反應式中，且O2生成OH，若電解質(zhì)溶液為酸性，則H必須寫入正極反應式中，O2生成水。3正、負極反應式相加得到電池反應的總反應式。若已知電池反應的總反應式，可先寫出較易書寫的一極的電極

17、反應式，然后在電子守恒的基礎上，總反應式減去較易寫出的一極的電極反應式，即得到較難寫出的另一極的電極反應式。題組二“一池多變”的燃料電池4以甲烷燃料電池為例來分析不同的環(huán)境下電極反應式的書寫。(1)酸性介質(zhì)(如H2SO4)負極：_；正極：_；總反應式：_。答案CH48e2H2O=CO28H2O28e8H=4H2OCH42O2=CO22H2O(2)堿性介質(zhì)(如KOH)負極：_；正極：_；總反應式：_。答案CH48e10OH=CO7H2O2O28e4H2O=8OHCH42O22OH=CO3H2O(3)固體電解質(zhì)(高溫下能傳導O2)負極：_；正極：_；總反應式：_。答案CH48e4O2=CO22H2

18、O2O28e=4O2CH42O2=CO22H2O(4)熔融碳酸鹽(如熔融K2CO3)環(huán)境下負極：_；正極：_；總反應式：_。答案CH48e4CO=5CO22H2O2O28e4CO2=4COCH42O2=CO22H2O熟記“離子趨向”，抓住“電荷守恒”，熟練書寫燃料電池電極反應式1陽離子趨向正極，在正極上參與反應，在負極上生成(如H)；陰離子趨向負極，在負極上參與反應，在正極上生成(如：OH、O2、CO)。2“ne”是正電荷，“ne”是負電荷，依據(jù)電荷守恒配平其他物質(zhì)的系數(shù)。3電池總反應式正極反應式負極反應式。題組三“久考不衰”的可逆電池5一種碳納米管能夠吸附氫氣，可作二次電池(如下圖所示)的碳

19、電極。該電池的電解質(zhì)溶液為6 mol·L1的KOH溶液。(1)寫出放電時的正、負極電極反應式。答案負極：H22e2OH=2H2O正極：2NiO(OH)2H2O2e=2Ni(OH)22OH(2)寫出充電時的陰、陽極電極反應式。答案陰極：2H2O2e=H22OH陽極：2Ni(OH)22OH2e=2NiO(OH)2H2O【作業(yè)一】1原電池的電極名稱不僅與電極材料的性質(zhì)有關，也與電解質(zhì)溶液有關。下列說法中不正確的是()A由Al、Cu、稀H2SO4組成的原電池，負極反應式為Al3e=Al3B由Mg、Al、NaOH溶液組成的原電池，負極反應式為Al3e4OH=AlO2H2OC由Fe、Cu、FeC

20、l3溶液組成的原電池，負極反應式為Cu2e=Cu2D由Al、Cu、濃硝酸組成的原電池，負極反應式為Cu2e=Cu2答案C 解析由Fe、Cu、FeCl3溶液組成的原電池，負極材料是Fe，反應式為Fe2e=Fe2，C錯。2鉛酸蓄電池是目前應用普遍的化學電池，新型液流式鉛酸蓄電池以可溶的甲基磺酸鉛為電解質(zhì)，電池總反應：PbPbO24H2Pb22H2O下列有關新型液流式鉛酸蓄電池的說法不正確的是()A放電時，蓄電池由化學能轉(zhuǎn)化為電能B充放電時，溶液的導電能力變化不大C放電時的負極反應式為Pb2e=Pb2D充電時的陽極反應式為Pb24OH2e=PbO22H2O答案D解析放電時電極反應式為 負極：Pb2e

21、=Pb2 正極：PbO22e4H=Pb22H2O充電時電極反應式為陰極：Pb22e=Pb 陽極：Pb22H2O2e=PbO24H放電時消耗4個H，而產(chǎn)生2個Pb2，充電時，消耗2個Pb2，但產(chǎn)生4個H，所以充放電時，溶液的導電能力變化不大，B正確，D錯誤。3由于具有超低耗電量、壽命長的特點，LED產(chǎn)品越來越受人歡迎。下圖是氫氧燃料電池驅(qū)動LED發(fā)光的裝置。下列有關敘述正確的是()Aa處通入氧氣，b處通入氫氣B該裝置中只涉及兩種形式的能量轉(zhuǎn)化C電池正極電極反應式為O22H2O4e=4OHDP型半導體連接的是電池負極答案C解析根據(jù)電子移向，a處應通H2，b處應通O2，A錯誤；在該裝置中化學能轉(zhuǎn)化為

22、電能，電能轉(zhuǎn)化為光能、熱能等，B錯誤；P型半導體連接的是電池正極，D錯誤。4某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li2CO3、K2CO3為電解質(zhì)、以CH4為燃料時，該電池工作原理見下圖。下列說法正確的是()Aa為CH4，b為CO2BCO向正極移動C此電池在常溫時也能工作D正極電極反應式為O22CO24e=2CO答案D解析電極反應式為負極：CH48e4CO=5CO22H2O正極：2O28e4CO2=4CO根據(jù)圖示中電子的移向，可以判斷a處通甲烷，b處通O2，CO應移向負極，由于是熔融鹽，所以此電池在常溫下不能工作。5如圖是甲醇/過氧化氫燃料電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。工作時，甲醇和過氧化氫分別進入燃料電池的燃料腔和

23、氧化劑腔，在各自催化劑的作用下發(fā)生反應，并向外界輸出電能。下列說法不正確的是()A該電池的正極反應式：H2O22H2e=2H2OB燃料腔中的多孔石墨電極為該燃料電池的負極，負極產(chǎn)生的H通過質(zhì)子交換膜流向正極C電池工作時，1 mol甲醇被氧化有6 mol電子轉(zhuǎn)移D電路中的電子經(jīng)正極、負極、質(zhì)子交換膜后再回到正極，形成閉合回路答案D 解析電極反應式為負極：CH3OH6eH2O=CO26H正極：3H2O26H6e=6H2O D項，電子由負極流向正極，不能通過質(zhì)子交換膜，錯誤。6利用反應6NO28NH3=7N212H2O構(gòu)成電池的方法，既能實現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放，減輕環(huán)境污染，又能充分利用化學能，

24、裝置如圖所示，下列說法不正確的是()A電流從右側(cè)電極經(jīng)過負載后流向左側(cè)電極B為使電池持續(xù)放電，離子交換膜需選用陰離子交換膜C電極A極反應式為2NH36e=N26HD當有4.48 L NO2(標準狀況)被處理時，轉(zhuǎn)移電子為0.8 mol答案C解析電極反應式為負極：8NH324e24OH=4N224H2O正極：6NO224e12H2O=3N224OH因為為堿性介質(zhì)，所以應選用陰離子交換膜；C項，應生成H2O，錯誤；D項，根據(jù)正極反應式轉(zhuǎn)移電子為×240.8 mol。7液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小，無需氣體存儲裝置等優(yōu)點。一種以肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示。該電池用空

25、氣中的氧氣作為氧化劑，KOH作為電解質(zhì)。下列關于該燃料電池的敘述不正確的是()A電流從右側(cè)電極經(jīng)過負載后流向左側(cè)電極B負極發(fā)生的電極反應式為N2H44OH4e=N24H2OC該燃料電池的電極材料應采用多孔導電材料，以提高電極反應物質(zhì)在電極表面的吸附量，并使它們與電解質(zhì)溶液充分接觸D該燃料電池持續(xù)放電時，K從負極向正極遷移，因而離子交換膜需選用陽離子交換膜答案D解析根據(jù)圖示，電極反應式為負極：N2H44e4OH=N24H2O正極：O24e2H2O=4OH D項，燃料電池持續(xù)放電時，OH從正極區(qū)移向負極區(qū)，所以應選用陰離子交換膜。8銀制器皿表面日久因生成Ag2S而變黑，可進行如下處理：將表面發(fā)黑的

26、銀器浸入盛有食鹽水的鋁質(zhì)容器中(如圖)，一段時間后黑色褪去。有關說法正確的是()A該處理過程中電能轉(zhuǎn)化為化學能B銀器為正極，Ag2S還原為單質(zhì)銀CAg2S溶解于食鹽水生成了AgClD鋁質(zhì)容器為陽極，其質(zhì)量變輕答案B 解析A項該處理過程是構(gòu)成了原電池裝置，是把化學能轉(zhuǎn)化為電能，A、D都錯誤；由于鋁比較活潑，作負極，銀器為正極，Ag2S還原為單質(zhì)銀，B正確，C錯誤。9(1)鐵是用途最廣的金屬材料之一，但生鐵易生銹。請討論電化學實驗中有關鐵的性質(zhì)。某原電池裝置如圖所示，上圖右側(cè)燒杯中的電極反應式為_，左側(cè)燒杯中的c(Cl)_(填“增大”、“減小”或“不變”)。已知下圖甲、乙兩池的總反應式均為FeH2

27、SO4=FeSO4H2，且在同側(cè)電極(指均在“左電極”或“右電極”)產(chǎn)生H2。請在兩池上標出電極材料(填“Fe”或“C”)。(2)用高鐵()酸鹽設計的高鐵()電池是一種新型可充電電池，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，放電時的總反應為3Zn2K2FeO48H2O=3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH。寫出正極反應式：_。用高鐵()電池作電源，以Fe作陽極，以Cu作陰極，對足量KOH溶液進行電解，當電池中有0.2 mol K2FeO4反應時，則在電解池中生成H2_ L(標準狀況)。答案(1)2H2e=H2增大甲池中：左Fe，右C，乙池中：左Fe，右C(2)FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH6.7

28、2解析(1)原電池反應中Fe作負極，石墨棒作正極，右側(cè)燒杯中電極反應式為2H2e=H2。由于平衡電荷的需要，鹽橋中的Cl向負極遷移，故NaCl溶液中c(Cl)增大。裝置乙是電解裝置，陰極(右側(cè))產(chǎn)生H2，同時根據(jù)電池的總反應式可知Fe只能作陽極(左側(cè))。由已知條件知，在裝置甲中，F(xiàn)e作原電池的負極，在左側(cè)，C作原電池的正極，在右側(cè)。(2)以轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為橋梁建立K2FeO4和H2的物質(zhì)的量的關系：2K2FeO43H2，由此可知生成H2 0.3 mol，在標準狀況下的體積為6.72 L。10某研究性學習小組根據(jù)反應2KMnO410FeSO48H2SO4=2MnSO45Fe2(SO4)3K2SO4

29、8H2O設計如下原電池，其中甲、乙兩燒杯中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度均為1 mol·L1，溶液的體積均為200 mL，鹽橋中裝有飽和K2SO4溶液?；卮鹣铝袉栴}：(1)此原電池的正極是石墨_(填“a”或“b”)，發(fā)生_反應。(2)電池工作時，鹽橋中的SO移向_(填“甲”或“乙”)燒杯。(3)兩燒杯中的電極反應式分別為甲_；乙_。(4)若不考慮溶液的體積變化，MnSO4濃度變?yōu)?.5 mol·L1，則反應中轉(zhuǎn)移的電子為_mol。答案(1)a還原 (2)乙 (3)MnO5e8H=Mn24H2O 5Fe25e=5Fe3(4)0.5 解析(1)根據(jù)題目提供的總反應方程式可知，KMnO4作

30、氧化劑，發(fā)生還原反應，故石墨a是正極。(2)電池工作時，SO向負極移動，即向乙燒杯移動。(3)甲燒杯中的電極反應式為MnO5e8H=Mn24H2O；乙燒杯中的電極反應式為5Fe25e=5Fe3。(4)溶液中的MnSO4濃度由1 mol·L1變?yōu)?.5 mol·L1，由于溶液的體積未變，則反應過程中生成的MnSO4的物質(zhì)的量為0.5 mol·L1×0.2 L0.1 mol，轉(zhuǎn)移的電子為0.1 mol×50.5 mol。電解池導學考點一電解的原理1電解定義在電流作用下，電解質(zhì)在兩個電極上分別發(fā)生氧化反應和還原反應的過程。2能量轉(zhuǎn)化形式電能轉(zhuǎn)化為化學

31、能。3電解池(1)構(gòu)成條件有與電源相連的兩個電極。電解質(zhì)溶液(或熔融鹽)。形成閉合回路。(2)電極名稱及電極反應式(如圖)(3)電子和離子的移動方向特別提醒電解時，在外電路中有電子通過，而在溶液中是依靠離子定向移動形成電流，即電子本身不會通過電解質(zhì)溶液。4分析電解過程的思維程序(1)首先判斷陰、陽極，分析陽極材料是惰性電極還是活潑電極。(2)再分析電解質(zhì)水溶液的組成，找全離子并分陰、陽兩組(不要忘記水溶液中的H和OH)。(3)然后排出陰、陽兩極的放電順序陰極：陽離子放電順序：Ag>Fe3>Cu2>H(酸)>Fe2>Zn2>H(水)>Al3>Mg2

32、>Na>Ca2>K。陽極：活潑電極>S2>I>Br>Cl>OH>含氧酸根離子。注意陰極不管是什么材料，電極本身都不反應，一定是溶液(或熔融電解質(zhì))中的陽離子放電。最常用、最重要的放電順序是：陽極：Cl>OH；陰極：Ag>Cu2>H。電解水溶液時，KAl3不可能在陰極放電，即不可能用電解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金屬。(4)分析電極反應，判斷電極產(chǎn)物，寫出電極反應式，要注意遵循原子守恒和電荷守恒。(5)最后寫出電解反應的總化學方程式或離子方程式。深度思考用分析電解過程的思維程序分析電解下列物質(zhì)的過程，并總結(jié)

33、電解規(guī)律(用惰性電極電解)1電解水型電解質(zhì)(水溶液)電極方程式電解物質(zhì)總化學方程式電解質(zhì)濃度溶液pH溶液復原含氧酸(如H2SO4)陽極：4OH4e=O22H2O陰極：4H4e=2H2H2O2H2OO22H2增大減小加H2O強堿(如NaOH)增大加H2O活潑金屬的含氧酸鹽(如KNO3、Na2SO4)不變加H2O(1)電解水型電解一段時間后，其電解質(zhì)的濃度一定增大嗎？舉例說明。答案不一定，如用惰性電極電解飽和Na2SO4溶液，一段時間后會析出Na2SO4·10 H2O晶體，剩余溶液仍為該溫度下的飽和溶液，此時濃度保持不變。(2)用惰性電極電解飽和Na2SO4溶液，一段時間后，析出w g

34、Na2SO4·10 H2O晶體，陰極上放出a g氣體，則飽和Na2SO4溶液的質(zhì)量分數(shù)為_。答案×100% 解析2H2O2H2O2molmol 被電解的水的質(zhì)量為9a g被電解的水與w g晶體組成該溫度下的飽和溶液其質(zhì)量分數(shù)為×100%×100%。2電解電解質(zhì)型電解質(zhì)(水溶液)電極方程式電解物質(zhì)總化學方程式電解質(zhì)濃度溶液pH溶液復原無氧酸(如HCl)，除HF外陽極：2Cl2e=Cl2陰極：2H2e=H2酸2HClH2Cl2減小增大通入HCl氣體不活潑金屬的無氧酸鹽(如CuCl2)，除氟化物外陽極：2Cl2e=Cl2陰極：Cu22e=Cu鹽CuCl2CuC

35、l2加CuCl2固體3.放H2生堿型電解質(zhì)(水溶液)電極方程式電解物質(zhì)總化學方程式電解質(zhì)濃度溶液pH溶液復原活潑金屬的無氧酸鹽(如NaCl)陽極：2Cl2e=Cl2陰極：2H2e=H2水和鹽2Cl2H2O Cl2H22OH生成新電解質(zhì)增大通入HCl氣體4.放O2生酸型電解質(zhì)(水溶液)電極方程式電解物質(zhì)總化學方程式電解質(zhì)濃度溶液pH溶液復原不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4)陽極：4OH4e=2H2OO2陰極：2Cu24e=2Cu水和鹽2Cu22H2O2CuO24H生成新電解質(zhì)減小加CuO或CuCO3(1)電解過程中放H2生堿型和放O2生酸型的實質(zhì)是什么？在放H2生堿型的電解中，若滴入酚酞試液，

36、哪一極附近溶液變紅？答案放H2生堿型實質(zhì)是水電離出H在陰極上放電，破壞了陰極附近水的電離平衡，使OH濃度增大，若滴入酚酞試液，陰極附近溶液變紅；放O2生酸型的實質(zhì)是水電離出OH在陽極上放電，破壞了陽極附近水的電離平衡，使H濃度增大。(2)上表3中要使電解后的NaCl溶液復原，滴加鹽酸可以嗎？上表4中要使電解后的CuSO4溶液復原，加入Cu(OH)2固體可以嗎？答案電解質(zhì)溶液的復原應遵循“從溶液中析出什么補什么”的原則，即從溶液中析出哪種元素的原子，則應按比例補入哪些原子。電解NaCl溶液時析出的是等物質(zhì)的量的Cl2和H2，所以應通入氯化氣體，加入鹽酸會引入過多的水。a.若通電一段時間，CuSO

37、4未電解完(即Cu2未全部放電)，使溶液復原應加入CuO，而加入Cu(OH)2會使溶液的濃度減小。b.若Cu2全部放電，又繼續(xù)通電一段時間(此時電解水)，要使溶液復原應加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，若只加入CuO，此時濃度偏大。題組一突破電極反應式、電解方程式的書寫1按要求書寫電極反應式和總方程式(1)用惰性電極電解AgNO3溶液：陽極反應式_；陰極反應式_；總反應離子方程式_。(2)用惰性電極電解MgCl2溶液陽極反應式_；陰極反應式_；總反應離子方程式_。(3)用鐵作電極電解NaCl溶液陽極反應式_；陰極反應式_；總反應化學方程式_。(4)用鐵作電極電解NaOH溶液陽極反應式

38、_；陰極反應式_；總反應離子方程式_。(5)用銅作電極電解鹽酸溶液陽極反應式_；陰極反應式_；總反應離子方程式_。(6)用Al作電極電解NaOH溶液陽極反應式_；陰極反應式_；總反應離子方程式_。(7)以鋁材為陽極，電解H2SO4溶液，鋁材表面形成氧化膜陽極反應式_；陰極反應式_；總反應離子方程式_。(8)用Al單質(zhì)作陽極，石墨作陰極，電解NaHCO3溶液陽極反應式_；陰極反應式_。(9)用惰性電極電解熔融MgCl2陽極反應式_；陰極反應式_；總反應離子方程式_。答案(1)4OH4e=O22H2O 4Ag4e=4Ag 4Ag2H2O4AgO24H(2)2Cl2e=Cl2 2H2e=H2 Mg2

39、2Cl2H2OMg(OH)2Cl2H2(3)Fe2e=Fe2 2H2e=H2 Fe2H2OFe(OH)2H2(4)Fe2e2OH=Fe(OH)2 2H2e=H2 Fe2H2OFe(OH)2H2(5)Cu2e=Cu2 2H2e=H2 Cu2HCu2H2(6)2Al6e8OH=2AlO4H2O6H2O6e=3H26OH或6H6e=3H22Al2H2O2OH2AlO3H2(7)2Al6e3H2O=Al2O36H 6H6e=3H2 2Al3H2OAl2O33H2(8)2Al6HCO6e=2Al(OH)36CO2 6H6e=3H2(9)2Cl2e=Cl2 Mg22e=Mg Mg22ClMgCl21.做到

40、“三看”，正確書寫電極反應式(1)一看電極材料，若是金屬(Au、Pt除外)作陽極，金屬一定被電解(注Fe生成Fe2)。(2)二看介質(zhì)，介質(zhì)是否參與電極反應。(3)三看電解質(zhì)狀態(tài)，若是熔融狀態(tài)，就是金屬的電冶煉。2規(guī)避“三個”失分點(1)書寫電解池中電極反應式時，要以實際放電的離子表示，但書寫總電解反應方程式時，弱電解質(zhì)要寫成分子式。(2)要確保兩極電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相同，且應注明條件“電解”。(3)電解水溶液時，應注意放電順序中H、OH之后的離子一般不參與放電。題組二電解原理和電解規(guī)律的考查2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)象描

41、述正確的是()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體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電極附近呈紅色答案D解析SO、OH移向b極，在b極OH放電，產(chǎn)生O2，b極附近c(H)>c(OH)，石蕊溶液變紅。Na、H移向a極，在a極H放電產(chǎn)生H2，a極附近c(OH)>c(H)，石蕊溶液變藍。所以產(chǎn)生的氣體體積a電極的大于b電極的；兩種氣體均為無色無味的氣體。A、B、C均錯。3用惰性電極電解一定濃度的CuSO4溶液，通電一段時間后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢復到電解前的濃度和pH。則下列說法正確

42、的是()A電解過程中陰極沒有氣體生成B電解過程中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.4 molC原CuSO4溶液的濃度為0.1 mol·L1D電解過程中陽極收集到的氣體體積為1.12 L(標況下)答案B解析由2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2知，如CuSO4未電解完，加CuO即可復原，而加入Cu(OH)2相當于加入CuO·H2O，故CuSO4電解完后，還電解了部分水。電解析出了0.1 mol Cu，轉(zhuǎn)移電子0.2 mol，而電解0.1 mol H2O轉(zhuǎn)移電子0.2 mol，故轉(zhuǎn)移的電子的總物質(zhì)的量為0.4 mol?？键c二電解原理的應用1電解飽和食鹽水(1)電極反應陽極反應式：

43、2Cl2e=Cl2(氧化反應) 陰極反應式：2H2e=H2(還原反應)(2)總反應方程式2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2 離子反應方程式：2Cl2H2O2OHH2Cl2(3)應用：氯堿工業(yè)制燒堿、氯氣和氫氣。2電鍍右圖為金屬表面鍍銀的工作示意圖，據(jù)此回答下列問題：(1)鍍件作陰極，鍍層金屬銀作陽極。(2)電解質(zhì)溶液是AgNO3溶液等含鍍層金屬陽離子的鹽溶液。(3)電極反應：陽極：Age=Ag；陰極：Age=Ag。(4)特點：陽極溶解，陰極沉積，電鍍液的濃度不變。3電解精煉銅(1)電極材料：陽極為粗銅；陰極為純銅。(2)電解質(zhì)溶液：含Cu2的鹽溶液。(3)電極反應：陽極：Zn2e=Zn2、Fe2e=Fe2、Ni2e=Ni2、Cu2e=Cu2；陰極：Cu22e=Cu。4電冶金利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。(