電化學(xué)原理專題復(fù)習(xí)

1、PAGE PAGE 9案例分析電化學(xué)原理復(fù)習(xí)三案導(dǎo)學(xué)電化學(xué)原理專題復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案課 前 延 伸 案【考綱要求】1. 了解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2. 了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。3理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害，防止金屬腐蝕的措施。【真題再現(xiàn)】1【2007年山東卷29題】鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛，如FeCl3可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血?jiǎng)┑?。?）寫出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式 。（2）若將（1）中的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，請(qǐng)畫出原電池的裝置圖，標(biāo)出正、負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式。正極反應(yīng) 負(fù)極反應(yīng) 。2【2008年山東卷2

2、9題】北京奧運(yùn)會(huì)“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8）。（2）以丙烷為燃料制作新型燃料電池，電池的正極通入O2和CO2，負(fù)極通入丙烷，電解質(zhì)是熔融碳酸鹽。電池反應(yīng)方程式為 ；放電時(shí)CO32移向電池的 （填“正”或“負(fù)”）極。3【2009年山東卷29題】ZnMnO2干電池應(yīng)用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。（1）該電池的負(fù)極材料是 。電池工作時(shí)，電子流向 （填“正極”或“負(fù)極”）。（2）若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2，會(huì)加速某電極的腐蝕，其主要原因是 。欲除去Cu2+，最好選用下列試劑中的 （填代號(hào)）。aNaOH bZncFedNH3H2O（3）MnO2的生產(chǎn)方法之

3、一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應(yīng)式是 。若電解電路中通過2mol電子，MnO2的理論產(chǎn)量為 。4.【2010年山東卷28題】（3）實(shí)驗(yàn)室用Zn和稀硫酸制取H2，反應(yīng)時(shí)溶液中水的電離平衡 移動(dòng)（填“向左”、“向右”或者“不”）；若加入少量下列試劑中的 ，產(chǎn)生H2的速率將增大。 a.NaNO3 b.CuSO4 c.Na2SO4 d.NaHSO35【2010年山東卷29題】對(duì)金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可延長(zhǎng)其使用壽命。（1）以下為鋁材表面處理的一種方法：以鋁材為陽(yáng)極，在H2SO4 溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽(yáng)極電極反應(yīng)為_ _。取少量廢電解液，加入NaHCO3溶液后產(chǎn)生

4、氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是_ _。（2）鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時(shí)用銅而不用石墨作陽(yáng)極的原因是_。（3）利用右圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。 若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于_處。 若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為_。6【2011年山東卷29題】科研、生產(chǎn)中常涉及鈉、硫及其化合物。（2）右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+xSNa2Sx，正極的電極反應(yīng)式為_。M（由Na2O和Al2O3制得）的兩個(gè)作用是_、_。與鉛蓄電池相比，當(dāng)消耗相同質(zhì)量的負(fù)極活性物質(zhì)時(shí)，鈉硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的_倍。7【2012年山東卷28題

5、】 (4)以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉，下列說法正確的是 。 a電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 b粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)c溶液中Cu2向陽(yáng)極移動(dòng) d利用陽(yáng)極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬(5)利用反應(yīng)2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制備CuSO4，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池，其正極電極反應(yīng)式為 。8.【2011年山東卷15題】以KCl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅，下列說法正確的是（）A未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池，電鍍過程是該原電池的充電過程B因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，電鍍時(shí)通過的電量與鋅的析出量無(wú)確定的關(guān)系C電

6、鍍時(shí)保持電流恒定，升高溫度不改變電解反應(yīng)速率D鍍鋅層破損后即對(duì)鐵制品失去保護(hù)作用9.【2012年山東卷13題】下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是Fe海水圖aZnCuCuZn合金NM圖b稀鹽酸稀鹽酸PtZn圖c圖dZnMnO2NH4Cl糊狀物碳棒A圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重B圖b中，開關(guān)由M改置于N時(shí)，Cu-Zn合金的腐蝕速率減小C圖c中，接通開關(guān)時(shí)Zn腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速率也增大D圖d中，Zn-MnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的【方法集萃】1原電池的設(shè)計(jì)方法判斷出所給氧化還原反應(yīng)的還原劑和氧化劑，分析它們能否充當(dāng)電極，能充當(dāng)?shù)闹苯幼鳛殡姌O使用

7、，不能充當(dāng)?shù)囊话銥槿芤褐械娜苜|(zhì)或通入電極附近的氣體，然后再確定其他的電極、電離狀態(tài)的電解質(zhì)等，最后連接成閉合回路即可。2.原電池中電極反應(yīng)式的書寫（1）一般電極反應(yīng)式的書寫（2）復(fù)雜電極反應(yīng)式的書寫3.電解池中電極反應(yīng)式的書寫 （1）首先看陽(yáng)極材料，如果陽(yáng)極是活潑電極（金屬活動(dòng)順序表Ag以前），則應(yīng)是陽(yáng)極失電子，陽(yáng)極不斷溶解，溶液中的陰離子不能失電子。如果陽(yáng)極是惰性電極（Pt、Au、石墨），則應(yīng)是電解質(zhì)溶液中的離子放電。(2)然后分別對(duì)陰、陽(yáng)離子排出放電順序，寫出兩極上的電極反應(yīng)式。在書寫時(shí)要遵循原子守恒和電荷守恒。(3)最后合并兩個(gè)電極反應(yīng)式得出電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式或離子方程式。4.可充電

8、電池電極反應(yīng)式的書寫放電為原電池反應(yīng)，充電為電解池反應(yīng)。原電池的負(fù)極反應(yīng)與電解池的陰極反應(yīng)，原電池的正極反應(yīng)與電解池的陽(yáng)極反應(yīng)互為逆反應(yīng)。5.與電解有關(guān)的計(jì)算(1)電子守恒法：用于串聯(lián)電路、陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計(jì)算，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。(2)總反應(yīng)式法：凡是總反應(yīng)式中反映出的物質(zhì)的量關(guān)系都可以列比例式計(jì)算。(3)關(guān)系式法：由得失電子守恒建立已知量與未知量之間的橋梁，建立計(jì)算所需的關(guān)系式，如 物質(zhì)：H2O2Cl2CuAgHOHen(mol) 2 1 2 2 4 4 4 46電解后恢復(fù)電解質(zhì)溶液原始狀態(tài)的方法分析兩極上析出物質(zhì)的構(gòu)成元素，找出由這些元素構(gòu)成的物質(zhì)，加入相應(yīng)量的

9、這些物質(zhì)，即可恢復(fù)原溶液的原始狀態(tài)。注意：這種物質(zhì)不一定是由兩極上發(fā)生反應(yīng)的兩種離子構(gòu)成的。如用惰性電極電解CuSO4溶液時(shí)，電極反應(yīng)分別為：陰極：Cu2+2e- = Cu ， 陽(yáng)極：4OH-4e-+2H2O+O2。兩極上發(fā)生反應(yīng)的離子是Cu2+和OH-，析出的元素是Cu和O，若要恢復(fù)溶液的原始狀態(tài)，應(yīng)加CuO而不是Cu(OH)2。7.金屬腐蝕快慢的的判斷不純的金屬或合金，在潮濕的空氣中形成原電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕，活潑金屬因被腐蝕而損耗。金屬腐蝕的快慢與下列兩種因素有關(guān)：(1)與構(gòu)成原電池的材料有關(guān)，兩極材料的活潑性相差越大，氧化還原反應(yīng)的速率越快，金屬被腐蝕的速率就越快。(2)與金屬所接觸的電

10、解質(zhì)強(qiáng)弱有關(guān)，活潑金屬在電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在非電解質(zhì)溶液中的腐蝕，在強(qiáng)電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在弱電解質(zhì)溶液中的腐蝕。一般說來(lái)可用下列原則判斷：電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐蝕措施的腐蝕。電化學(xué)原理專題復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案課 堂 探 究 案【考題剖析】年份考點(diǎn)分布 題型分值難度20071.原電池的設(shè)計(jì) 2.電極反應(yīng)的書寫3.金屬的腐蝕本質(zhì)填空題6中低20081.原電池總反應(yīng) 2.離子的運(yùn)動(dòng)方向填空題6中低20091.原電池的電極材料及電子流向判斷2.原電池原理的應(yīng)用-原電池加快化學(xué)反應(yīng)速率3電解池的電極反應(yīng)及定量計(jì)算填空題10中高20101.電解池的電極反應(yīng)2.電鍍銅的原理3.金

11、屬的腐蝕與防護(hù)4.原電池原理的應(yīng)用-加快化學(xué)反應(yīng)速率填空題10高20111.新型電池及鉛蓄電池分析2.原電池電極反應(yīng)式的書寫3.電化學(xué)計(jì)算4.電鍍?cè)響?yīng)用-電鍍鋅選擇題填空題10高20121.電解原理的應(yīng)用-電解精煉銅2.離子的運(yùn)動(dòng)方向3.原電池的設(shè)計(jì)及電極反應(yīng)式的書寫4.金屬的腐蝕 5.普通干電池的分析選擇題填空題10中低【考情分析】電化學(xué)理論屬于必考的內(nèi)容，是高考命題的熱點(diǎn)。（1）考察內(nèi)容包括原電池的工作原理及實(shí)際應(yīng)用、電解池的工作原理及實(shí)際應(yīng)用、金屬的腐蝕與防護(hù)三個(gè)大部分（2）常以實(shí)用電池或金屬腐蝕為研究載體設(shè)置情境，考察注意基礎(chǔ)知識(shí)、側(cè)重綜合應(yīng)用能力，問題設(shè)置具有區(qū)分度（3）近兩年題型

12、由原來(lái)的填空題又增加了選擇題，分值基本平穩(wěn)；（4）電化學(xué)重要的知識(shí)點(diǎn)較多，具有交替考察、不連續(xù)考察的特點(diǎn)。【熱點(diǎn)定位】1原電池的工作原理及電極反應(yīng)式的書寫。2能分析常用化學(xué)電源及新型電源的構(gòu)造、工作原理，尤其是可充電電池的充放電過程。3根據(jù)所給自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池，并能繪制裝置圖。4理解電解原理四大應(yīng)用，能應(yīng)用電解原理分析解決工業(yè)、生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問題。5理解金屬的腐蝕的本質(zhì)及電化學(xué)保護(hù)的原理，學(xué)會(huì)一般的防腐蝕方法?！究键c(diǎn)演練一】原電池的工作原理及實(shí)際應(yīng)用 AUTONUM (2011海南12)根據(jù)下圖，下列判斷中正確的是NaCl溶液G鹽橋ZnFeO2N2abe-A燒杯a中的溶液pH升高

13、B燒杯b中發(fā)生氧化反應(yīng)C燒杯a中發(fā)生的反應(yīng)為2H2eH2 D燒杯b中發(fā)生的反應(yīng)為2Cl2eCl2 AUTONUM (2010浙江卷9) LiAl/FeS電池是一種正在開發(fā)的車載電池，該電池中正極的電極反應(yīng)式為：2LiFeS2eLi2SFe有關(guān)該電池的下列中，正確的是ALiAl在電池中作為負(fù)極材料，該材料中Li的化合價(jià)為1價(jià)B該電池的電池反應(yīng)式為：2LiFeSLi2SFeC負(fù)極的電極反應(yīng)式為Al3eAl3D充電時(shí)，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：Li2SFe2e=2LiFeS3美國(guó)阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型電源，其構(gòu)造如圖所示：a、b兩個(gè)電極均由多孔的碳?jí)K組成，通入的氫氣和氧氣由孔隙中

14、逸出并在電極表面發(fā)生電極反應(yīng)而放電。(1)該燃料電池發(fā)生的總的化學(xué)方程式是： ，其電極分別為a是極，b是極(填正或負(fù))，其電極反應(yīng)分別是：a極： b極： (2)已知燃料電池發(fā)一度電生成396g水，其熱化學(xué)方程式是2H2(g)+O2(g) =2H2O（l)+572kJ，則發(fā)出1度電時(shí)，產(chǎn)生能量 kJ，此燃料電池的能量轉(zhuǎn)換率是 。(3)燃料電池的輸出電壓為12V，要使標(biāo)有12V、15W的小燈泡連續(xù)發(fā)光1小時(shí)，則共消耗H2的物質(zhì)的量為 mo1【錯(cuò)因分析】1. 2. 3. 【考點(diǎn)演練二】電解池的工作原理及實(shí)際應(yīng)用如下圖所示：甲、乙為相互串聯(lián)的兩電解池。試回答：乙池中Fe極電極反應(yīng)式為_ ，若在乙池中滴

15、入少量酚酞試液，開始電解一段時(shí)間，鐵極附近呈_色。甲池若為用電解原理精煉銅（假設(shè)粗銅的組成是均勻的，且比其活潑和不活潑的成分均存在）的裝置，則A電極名稱為_極，電極反應(yīng)式為_ _ _，電解質(zhì)溶液可以是_；通電一段時(shí)間后，A極增重12.8 g，則甲池溶液原溶質(zhì)的濃度 （填“增大”、“減小”、“不變”或“無(wú)法確定”），乙池C（石墨）極放出氣體在標(biāo)況下的體積為_ _，此時(shí)乙池剩余溶液的體積為400 mL，則溶液的pH = _。2(2012福建9)將右圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的K閉合，下列判斷正確的是A電極上發(fā)生還原反應(yīng) B電子沿ZnabCu路徑流動(dòng)C片刻后甲池中c（SO42）增大 D片刻后可觀察到濾紙b點(diǎn)變紅

16、色3（2011江蘇）(4)電解尿素CO(NH2)2的堿性溶液制氫的裝置示意圖見圖12（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽(yáng)極均為惰性電極）。電解時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為 ?！惧e(cuò)因分析】1. 2. 3. 【考點(diǎn)演練三】金屬的腐蝕與防護(hù)1.鐵棒與石墨用導(dǎo)線連接后，浸入0.01mol/L的食鹽溶液中，經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間，鐵棒表面會(huì)出現(xiàn)明顯的紅色鐵銹（主要成分為Fe2O3xH2O），試分析寫出可能發(fā)生的電極反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)： 2(2011浙江10)將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b)，如圖所示。導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是

17、液滴之下氧氣含量比邊緣少。下列說法正確的是A液滴中的Cl由a區(qū)向b區(qū)遷移B液滴邊緣是正極區(qū)，發(fā)生的電極反應(yīng)為：O22H2O4e4OHC液滴下的Fe因發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕，生成的Fe2由a區(qū)向b區(qū)遷移，與b區(qū)的OH形成Fe(OH)2，進(jìn)一步氧化、脫水形成鐵銹D若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板，在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液，則負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cu2eCu23.(2007年山東卷.29題)（4）某科研人員發(fā)現(xiàn)劣質(zhì)不銹鋼在酸中腐蝕緩慢，但在某些鹽溶液中腐蝕現(xiàn)象明顯。請(qǐng)從下面提供的藥品中選擇兩種（水可任選），設(shè)計(jì)最佳實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證劣質(zhì)不銹鋼易被腐蝕。提供的藥品：Cl2 濃H2SO4 NaOH溶液 CuO C

18、u有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式 劣質(zhì)不銹鋼腐蝕的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 【錯(cuò)因分析】1. 2. 3. 電化學(xué)原理專題復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案課 后 提 升 案【常見題型】（一）原電池的設(shè)計(jì)及電極反應(yīng)的書寫1.依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag+(aq) +Cu(s)Cu2+(aq) +2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如下圖所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)電極X的材料是 ；電解質(zhì)溶液Y是 ；(2)銀電極為電池的 極，發(fā)生的電極反應(yīng)為 ；X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為 。(3)外電路中的電子是從 電極流向 電極。（二）化學(xué)電源的分析熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視。某燃料電池以熔融的K2CO3（其中不含O2-和HCO3-）為電解質(zhì)，以丁烷為燃料，以

19、空氣為氧化劑，以具有催化作用和導(dǎo)電性能的稀土金屬材料為電極。該燃料電池負(fù)極電極反應(yīng)式為： 2C4H10+26CO32-52e-=34CO2+10H2O。試回答（1）該燃料電池的化學(xué)反應(yīng)方程式為 ；（2）正極電極反應(yīng)式為 。（3）為了使該燃料電池長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定。為此，必須在通入的空氣中加入一種物質(zhì)，加入的物質(zhì)是 。（三）電解精煉銅原理的應(yīng)用金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳 (已知：氧化性：Fe2Ni2Cu2) 。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為 ；陰極的電極反應(yīng)式為 ；電解后，溶液中存在的金屬陽(yáng)離子有 ；電解后，電解槽底部的陽(yáng)極泥中有 。（四）有關(guān)電解原理計(jì)算1.甲、乙兩個(gè)容器中，分別加入0.1mol/L NaCl溶液與0.1mol/L AgNO3溶液后，以Pt為電極進(jìn)行電解時(shí)，在A、B、C、D各電極上生成物的物質(zhì)的量之比為_ 。 2.甲、乙兩同學(xué)，均用惰性電極電解相同濃度的硫酸銅溶液，各通電一段時(shí)間后，甲、乙分別向所得的溶液中加入0.1 mol CuO和0.1 mol Cu(OH)2后，都恰好使溶液恢復(fù)到電解前的濃度。則