高中化學(xué)：專題三 電化學(xué)部分

專題三電化學(xué)部分

考點(diǎn)和典型例題

考點(diǎn)一：原電池和電解池的比較

例1(08年北京)據(jù)報(bào)道，我國擁有完全自主產(chǎn)權(quán)的氫氧燃料電池車將在北京奧運(yùn)會(huì)期間為運(yùn)動(dòng)員提供服

務(wù)。某種氫氧燃料電池的電解液為KOH溶液。下列有關(guān)該電池的敘述不正確的是

A.正極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e=4OH-

B.工作一段時(shí)間后，電解液中KOH的物質(zhì)的量不變

C.該燃料電池的總反應(yīng)方程式為：2H2+O2=2H2。

D.用該電池電解CuCb溶液，產(chǎn)生2.24LCL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，有O.lmol電子轉(zhuǎn)移

例2：下列說法正確的是()

A、在原電池的內(nèi)電路中，陽離子運(yùn)動(dòng)的正極；在電解池的電解質(zhì)溶液中，陽離子運(yùn)動(dòng)到陽極

B、用惰性電極電解氯化鈉溶液一段時(shí)間，若想讓電解后的溶液恢復(fù)到原來的濃度，可以加入HC1和水

C：若想在鐵上鍍銅，可以用金屬銅做陽極，鐵做陰極，硫酸銅做電解液，電解過程中，硫酸銅的濃度不

變化。

D：電解法精煉銅，電解液硫酸銅的濃度不變。

例3：下列敘述正確的是()

A.在原電池的負(fù)極和電解池的陰極上都是發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)

B.用惰性電極電解Na2so4溶液，陰陽兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：2

C.用惰性電極電解飽和NaCl溶液，若有1mol電子轉(zhuǎn)移，則生成1molNaOH

D.鍍層破損后，鍍錫鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕

例4：一種燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負(fù)極發(fā)

生的反應(yīng)是()

+

A.CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H(aq)+2e-

+-

B.O2(g)+4H(aq)+4e=2H2O(1)

+-

C.CH3OH(g)+H2O(l)=CO2(g)+6H(aq)+6e

--

D.O2(g)+2H2O(1)+4e=4OH

二、可充電池：

例5：鐐鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某銀鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，

放申

其充、放電按下式進(jìn)行：Cd+2NiOOH+2H2O飛Cd(OH)+2Ni(OH)

允電J22

有關(guān)該電池的說法正確的是()

A.充電時(shí)陽極反應(yīng)：Ni(OH)2-e+OH-==NiOOH+H2O

B.充電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程

C.放電時(shí)負(fù)極附近溶液的堿性不變D.放電時(shí)電解質(zhì)溶液中的OH-向正極移動(dòng)

規(guī)律：

放電：原電池原理，負(fù)極發(fā)生氧化，正極發(fā)生還原

充點(diǎn)：電解池，陽極發(fā)生氧化，陰極發(fā)生還原

三、電化學(xué)有感于關(guān)的計(jì)算：

例6：電解100mL含c（H+）=0.30moLL-1的下列溶液，當(dāng)電路中通過0.04mol電子時(shí)，理論上析出金屬

質(zhì)量最大的是（）

A.O.lOmolL1Ag+B.0.20mol-L1Zn2+C.0.20mol-L_1Cu2+D.0.20mol-L1Pb2+

例7、通以相等的電量，分別電解等濃度的硝酸銀和硝酸亞汞（亞汞的化合價(jià)為+1）溶液，若被還原的硝

酸銀和硝酸亞汞的物質(zhì)的量之比n（硝酸銀）：n（硝酸亞汞）==2：1,則下列表述正確的是（）

A、在兩個(gè)陰極上得到的銀和汞的物質(zhì)的量之比n（銀）：n（汞）==2：1

B、在兩個(gè)陽極上得到的產(chǎn)物的物質(zhì)的量不相等

C、硝酸亞汞的化學(xué)式為HgNOsD、硝酸亞汞的化學(xué)式為Hg2（N03）2

例8：（1）在298K時(shí)，ImolC2H6在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水，放出熱量1558.3kJ。寫出該

反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

（2）利用該反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池：用氫氧化鉀溶液作電解質(zhì)溶液，多孔石墨做電極，在電極上分別通

入乙烷和氧氣。通入乙烷氣體的電極應(yīng)為極（填寫“正”或“負(fù)”），該電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是

（填字母代號）。

a.2c2H6—14e-+702===4cCh+6H2O

2

b.C2H6—14e'+18OH===2CO3+12H2O

c.O2+2H2O+4e-===4OH

+

d.O2—4e-+4H===2H2O

（3）在右圖所示實(shí)驗(yàn)裝置中，石墨棒上的電極反應(yīng)式為；如果起始時(shí)盛有1000mLpH=5的

硫酸銅溶液（25℃,CuSO4足量），一段時(shí)間后溶液的pH變?yōu)?,此時(shí)可觀察到的現(xiàn)象是；

若要使溶液恢復(fù)到起始濃度（溫度不變，忽略溶液體積的變化），可向溶液中加入（填物質(zhì)名稱），

其質(zhì)量約為=

強(qiáng)化訓(xùn)練:

1、氫銀電池是一種應(yīng)用廣泛的可充電電池，它可以取代會(huì)產(chǎn)生鎘污染的鎘銀電池。氫銀

電池的總反應(yīng)：EH2+Ni°（OH）季^Ni（OH）2。據(jù)此判斷，下列敘述中正確的是

A.電池放電時(shí),H?是正極

B.電池放電時(shí),溶液中的陽離子移向正極

C.電池充電時(shí),氫元素被氧化

D.電池放電時(shí),電池負(fù)極周圍溶液的pH不斷增大

2、電瓶車所用電池一般為鉛蓄電池，這是一種典型的可充電電池，電池總反應(yīng)式為:

Pb+PbCh+4H++2so4?-2PbSO+2HO

允電42

則下列說法正確的是

A。。B

A.放電時(shí)：電子流動(dòng)方向由A經(jīng)導(dǎo)線流向B

PbO21IPb

B.放電時(shí)：正極反應(yīng)是Pb-2e-+SC)42-：------PbSO4

C.充電時(shí)：鉛蓄電池的負(fù)極應(yīng)與充電器電源的正極相連

2+

D.充電時(shí)：陽極反應(yīng)是PbSC)4-2e-+2H2。：----：PbO2+SO4-+4H

.抖稀硫酸“

鉛蓄電池示意圖

3、用惰性電極電解，下列說法正確的是()

A：電解稀硫酸，實(shí)質(zhì)上是電解水，故溶液PH不變

B：電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗OPT離子，故溶液PH減小

C：電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2

D：電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:1

4、關(guān)于下列裝置說法正確的是

經(jīng)酸化的3%NaCI溶液

④

A.裝置①中，鹽橋中的K+移向ZnSC>4溶液

B.裝置②工作一段時(shí)間后，a極附近溶液的pH增大

C.用裝置③精煉銅時(shí)，c極為粗銅

D.裝置④中電子由Zn流向Fe,裝置中有Fe?+生成

5.被稱之為“軟電池”的紙質(zhì)電池，采用一個(gè)薄層紙片作為傳導(dǎo)體，在其一邊鍍鋅，而在

其另一邊鍍二氧化鋅。在紙內(nèi)是離子“流過”水和氧化鋅組成的電解液。電池總反應(yīng)為:

Zn+2MnO2十H2O=ZnO+2MnO(OH)。下列說法正確的是

A.該電池的正極為鋅

-

B.電池正極反應(yīng)式為：2MnO2+2e-+2H2O=2MnO(OH)+2OH

C.當(dāng)0.1molZn完全溶解時(shí)，流經(jīng)電解液的電子個(gè)數(shù)為1.204x1()23

D.該電池反應(yīng)中二氧化銃起催化作用

6、生物燃料電池(BFC)是以有機(jī)物為燃料，直接或間接利用酶作為催化劑的一類特殊的燃料電池，其能量轉(zhuǎn)

化率高，是一種真正意義上的綠色電池，其工作原理如圖所示。已知3極的電極反應(yīng)方程式為：C2HsOH+3壓0

—12e=2C02+12H+O下列說法不正確的是

A.Ci極為電池負(fù)極，C?極為電池正極

B.Cz極的電極反應(yīng)式為02+4H*+4e-=2H2

C.該生物燃料電池的總反應(yīng)方程式為C2H60H+302=2C02+3H20

D.電子由Cz極經(jīng)外電路導(dǎo)線流向。極

TiO2

7、TiOz做催化劑，在光照下可使水分解：2Ha2HM+0?t,霓

該過程類似植物的光合作用。右圖是光照射下TiOz分解水的裝

置示意圖。下列敘述中不正形的是（）

A.該裝置可以講光能轉(zhuǎn)化為電能，同時(shí)也能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.分解產(chǎn)生的H?在鉗電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

C.該裝置工作時(shí)，電子由TiOz電極經(jīng)R流向鋁電極

D.該裝置工作時(shí)，TiOz電極附近溶液的pH變大

8、用鐵絲（電極a）、銅絲（電極b）和C11SO4溶液可以構(gòu)成原電池或電解池，如右圖所示。則下列說法

正確的是

A.構(gòu)成原電池時(shí)b極反應(yīng)為：Cu-2e=Cu2+

B.構(gòu)成電解池時(shí)a極質(zhì)量一定減少

C.構(gòu)成電解池時(shí)b極質(zhì)量可能減少也可能增加

D.構(gòu)成的原電池或電解池工作后就可能產(chǎn)生大量氣體

9.某學(xué)生欲完成2HCI+2Ag=2AgCI；+H2T反應(yīng)，設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為可行的是（）

鹽酸鹽酸鹽酸鹽酸

ABCD

10、下列敘述正確的是（）

A.在原電池的負(fù)極和電解池的陰極上都是發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)

B.用惰性電極電解Na2s。4溶液，陰陽兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：2

C.用惰性電極電解飽和NaCl溶液，若有1mol電子轉(zhuǎn)移，則生成1molNaOH

D.鍍層破損后，鍍錫鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕

11、如圖所示，下列敘述正確的是()

(只允許SOr通過)(滴加了Na2so4、酚酗溶液)

A.Y為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)B.X為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)

C.Y與濾紙接觸處有氧氣生成D.X與濾紙接觸處變紅

12、高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵

電池的總反應(yīng)為

3Zn+2K2FeO4+8H20、放申，、3Zn(0H)2+2Fe(OH)3+4K0H

下列敘述不正確的是、充電

A.放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3mol電子，正極有ImolKzFeCU被氧化

B.充電時(shí)陽極反應(yīng)為：2Fe(0H)3—6e—+100丁=2FeOh8H20

C.放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：3Zn—6r+601=3Zn(0H)2

D.放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)

13按圖甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖乙所示。乙中橫坐標(biāo)x表示電路中通過電子的物質(zhì)的量，縱坐標(biāo)y

表示反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量，下列敘述不正俄的是()

A.E表示反應(yīng)生成銅的物質(zhì)的量B.E表示反應(yīng)消耗水的物質(zhì)的量

C.F表示反應(yīng)生成氧氣的物質(zhì)的量D.F表示反應(yīng)生成硫酸的物質(zhì)的量

14、如圖電解池中裝有硫酸銅溶液,選用不同材料的電極進(jìn)行電解。下列敘述中正確的是

電極材料通電后的變化

陽極陰極

硫酸銅溶液

A石墨石墨陰極質(zhì)量增加，溶液的pH增大

B銅銅陽極質(zhì)量減小，陰極質(zhì)量增加

C鐵鐵兩極的質(zhì)量不發(fā)生變化

D粕鐵陰極質(zhì)量增加，溶液的pH不變

15、杠桿AB兩端通過導(dǎo)線分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中

保持平衡（如右圖），小心地向燒杯中央滴入濃CuS04溶液，并反應(yīng)一段時(shí)間。下列判斷正確的是（不考

慮實(shí)驗(yàn)過程中導(dǎo)線的反應(yīng)及兩球浮力的變化）

選項(xiàng)杠桿材料杠桿偏向

A絕緣體A端高B端低

B絕緣體仍保持平衡

C導(dǎo)體A端高B端低

D導(dǎo)體A端低B端高

16、化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法不正確的是

A.明研水解形成的Al（0H）3膠體能吸附水中懸浮物，可用于水的凈化

B.在海輪外殼上鑲?cè)脘\塊，可減緩船體的腐蝕速率

C.氧化鋁的熔點(diǎn)很高，可用于制作耐高溫材料

D.電解氯化鈉飽和溶液，可制得金屬鈉

17、鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎(chǔ)。請回答鋼鐵冶煉、腐蝕、防護(hù)過程中的有關(guān)問題。

（1）工業(yè)用熱還原法煉鐵，寫出由CO還原赤鐵礦（主要成分為FezCh）的化學(xué)方程式:

（2）鐵在潮濕的空氣中容易被腐蝕為鐵銹（Fe2O3?xH2。），反應(yīng)的化學(xué)方程式:

（3）生產(chǎn)中可用鹽酸來除鐵銹?，F(xiàn)將一生銹的鐵片放入鹽酸中，當(dāng)鐵銹被除盡后,

溶液中發(fā)生的化合反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________o

（4）下列哪個(gè)裝置可防止鐵棒被腐蝕。

（5）在實(shí)際生產(chǎn)中，可在鐵件的表面鍍銅防止鐵被腐蝕。裝置示意圖如下:

請回答：

①A電極對應(yīng)的金屬是（寫元素名稱），B電極的電極反應(yīng)式是

②若電鍍前鐵、銅兩片金屬質(zhì)量相同，電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧簟⒑娓?、稱量，二

者質(zhì)量差為5.12g,則電鍍時(shí)電路中通過的電子為___________mol?

③鍍層破損后，鍍銅鐵比鍍鋅鐵更容易被腐蝕，請簡要說明原因______________。

18、按右圖所示裝置連接，X、Y均為惰性電極。

請回答：

（1）Zn為極，其電極反應(yīng)式為0

（2）接好裝置后，燒杯中的溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是。

（3）上圖中通過膈膜的SOU?-向（填“左”“右”或“不”）遷移，Y極及其附近出現(xiàn)的現(xiàn)

象。

（4）常溫下當(dāng)Zn極質(zhì)量減少32.5g時(shí)，X極生成氣體8.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），若此時(shí)燒杯中溶液的體積為

500mL,則此時(shí)燒杯中溶液的pH=（不考慮生成的氣體溶于水）。

19、如下圖裝置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同（假設(shè)通電

前后溶液體積不變），A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色。

請回答：

(1)B極是電源的,一段時(shí)間后，甲中溶液顏色__________,丁中X極附近的顏色逐漸變淺，Y極

附近的顏色逐漸變深，這表明,在電場作用下向Y極移動(dòng)。

(2)若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時(shí)，對應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為o

(3)現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀，則H應(yīng)該是(填“鍍層金屬”或“鍍件”)，電鍍液是溶

液。當(dāng)乙中溶液的pH是13時(shí)(此時(shí)乙溶液體積為500mL),丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量為,甲中

溶液的pH(填“變大”、“變小”或“不變”)。

(4)若將C電極換為鐵，其他裝置都不變，則甲中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式是=

20、一個(gè)完整的氧化還原反應(yīng)方程式可以拆寫成兩個(gè)“半反應(yīng)式”，一個(gè)是“氧化反應(yīng)式”，一個(gè)是“還原反應(yīng)

式”。如2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,可拆寫為氧化反應(yīng)式：Cu~2e~=Cu2+,還原反應(yīng)式：2Fe3++2e-=

2Fe2+o并由此實(shí)現(xiàn)了化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化。據(jù)此，回答下列問題：

(1)將反應(yīng)Zn+2H+=Zn2++H2f拆寫為兩個(gè)“半反應(yīng)式”：

其中，氧化反應(yīng)式為：o

(2)由題(1)反應(yīng)，設(shè)計(jì)成原電池如右圖所示：

若電極a為Zn,電極b可選擇材料：(只填一種)；

電解質(zhì)溶液甲是;電極b處的電極反應(yīng)式：o

(3)由反應(yīng)2H2+Ch型2H2。，設(shè)計(jì)出以稀硫酸為電解質(zhì)溶液的燃料電池，其電極反應(yīng)式為：負(fù)

極，正極o

(4)以惰性材料為電極，電解100mLPH=6的硫酸銅溶液，當(dāng)電解池內(nèi)溶液的PH為1時(shí)，電極上析出的

銅的質(zhì)量為(忽略電解前后溶液體積的變化)。

21、能源短缺是人類社會(huì)面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。

(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：

反應(yīng)I：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)AHi

反應(yīng)II：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH2

①上述反應(yīng)符合“原子經(jīng)濟(jì)”原則的是—(填"I”或"n”)。

②下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)I在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)。

溫度250℃300℃350℃

K2.0410.2700.012

由表中數(shù)據(jù)判斷AHi0(填“>”、"=”或“<”)。

③某溫度下，將2moic。和6moi也充入2L的密閉容器中，充分反應(yīng)，達(dá)到平衡后，測得c(C0)

=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為,此時(shí)的溫度為(從上表中選擇)。

(2)已知在常溫常壓下：

①2cH30H⑴+3O2(g)=2co2(g)+4H2O(g)NH=-1275.6kJ/mol

②2co(g)+02(g)=2co2(g)AH=-566.0kJ/mol

③H2O(g)=H2O(1)NH=-44.0kJ/mol

寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：

(3)某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理,

設(shè)計(jì)如右圖所示的電池裝置。導(dǎo)管

①該電池正極的電極反應(yīng)為

惰性電極惰性電極

②工作一段時(shí)間后，測得溶液的

甲醇、KOH溶液

pH減小，該電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式為

參考答案：

典型例題：

例1:D例2：C例3：C例4：C例5：A例6：A例7：C

例8：⑴2c2H6(g)+7O2(g)===4CO2(g)+6H2O(1)AH=-3116.6kJ/mol

(2)負(fù)b

(3)40H-—4e===02f+2H2O

石墨電極表面有氣泡產(chǎn)生，鐵電極上附著一層紅色物質(zhì)，溶液顏色變淺

氧化銅(或碳酸銅)4g(或6.2g)

強(qiáng)化訓(xùn)練：

1、B2、D3、D4、