專題八 電化學(xué)原理及應(yīng)用

1、二輪復(fù)習(xí)專題八 電化學(xué)原理及應(yīng)用 2015.03【考試要求】1.理解原電池和電解池的工作原理，能寫出常見的簡單電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2.了解常見的化學(xué)電源，認(rèn)識(shí)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)際意義及其重要應(yīng)用。3.認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害，理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，能運(yùn)用恰當(dāng)?shù)拇胧┓乐硅F、鋁等金屬腐蝕。【題型】單項(xiàng)選擇+多項(xiàng)選擇+填空【真題再現(xiàn)】1.判斷下列有關(guān)說法是否正確(2014-11)A若在海輪外殼上附著一些銅塊，則可以減緩海輪外殼的腐蝕( )(2013-11)B電解法精煉銅時(shí)，以粗銅作陰極，純銅作陽極( )(2012-10)B鍍銅鐵制品鍍層受損后，鐵制品比受損前更容易生銹( )(2011-

2、12)C鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極和充電時(shí)的陽極均發(fā)生還原反應(yīng)( )(2010-8)A鉛蓄電池在放電過程中，負(fù)極質(zhì)量減小，正極質(zhì)量增加( )(2009-5)B. 在海輪外殼上鑲?cè)脘\塊，可減緩船體的腐蝕速率( )2. (2014-20)硫化氫的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護(hù)的重要研究課題。由硫化氫獲得硫單質(zhì)有多種方法。將燒堿吸收H2S后的溶液加入到如圖所示的電解池的陽極區(qū)進(jìn)行電解。電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應(yīng)：S22eS （n1）S+ S2 Sn2寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式： 。電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì)，其離子方程式可寫成 3(2013-9) Mg-H2O2電池可用于驅(qū)動(dòng)無人駕駛的潛航器。該

3、電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如下。該電池工作時(shí)，下列說法正確的( )AMg 電極是該電池的正極BH2O2 在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C石墨電極附近溶液的pH 增大D溶液中Cl向正極移動(dòng)4.(2012-20)鋁電池性能優(yōu)越，Al-AgO電池可用作水下動(dòng)力電源，其原理如右圖所示。該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。5.(2011-18)銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電池放電時(shí)正極的Ag2O2 轉(zhuǎn)化為Ag，負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K2Zn(OH)4，寫出該電池反應(yīng)方程式： 。6.(2011-20)電解尿素CO(NH2)2的堿性溶液制氫的裝置示意圖見如圖（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極）。

4、電解時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式為 。7(2010-11)右圖是一種航天器能量儲(chǔ)存系統(tǒng)原理示意圖。下列說法正確的是( )W W W K S 5 U . C O M A該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化 B裝置Y中負(fù)極的電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e=4OH C裝置X能實(shí)現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生 D裝置X、Y形成的子系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的零排放，并能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化8.(2010-17) 燃煤煙氣脫硫方法的原理之一為：用Na2SO3溶液吸收SO2，再經(jīng)電解轉(zhuǎn)化為H2SO4。該方法中用惰性電極電解NaHSO3溶液的裝置如右圖所示。陽極區(qū)放出的氣體的成分為 。（填化學(xué)式）9(2009-12)以葡

5、萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。關(guān)于該電池的敘述正確的是：( )A該電池能夠在高溫下工作B電池的負(fù)極反應(yīng)為：C6H12O66H2O24e6CO224HC放電過程中，H+從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移D每消耗1mol氧氣，理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2 22.4/6 L10.(2009-16)電解(NH4)2SO4、H2SO4溶液可生產(chǎn)(NH4)2S2O8 (過二硫酸銨)。電解時(shí)均用惰性電極，陽極發(fā)生地電極反應(yīng)可表示為 ?！疽c(diǎn)提示】1、解決問題的步驟步驟1、判斷裝置類型，是原電池還是電解池步驟2、判斷電極名稱，根據(jù)對(duì)應(yīng)的工作原理、電解質(zhì)特點(diǎn)書寫出電極式。步驟3、根據(jù)電極式解決題目的問題。2、

6、原電池、電解池（含電鍍池）的判斷方法(1)若無外接電源的單一裝置則一般是原電池。若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，則可能是電解池或電鍍池，當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬離子相同時(shí)則為電鍍池。(2)若為無明顯外接電源的串聯(lián)電路，則應(yīng)利用題中信息找出能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)的裝置為原電池，與其相連的池為電解池或電鍍池。(3)若為二次電池使用過程的分析，其中放電過程是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能，為原電池反應(yīng)；充電過程是將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，為電解池反應(yīng)。3、電極名稱的判斷方法無論是原電池還是電解池，其本質(zhì)都是在兩個(gè)電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)。原電池中，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，一般為相對(duì)活潑金屬(燃料電池負(fù)極為可燃物)

7、；電解池中，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)。二次電池，放電時(shí)的負(fù)極在充電時(shí)應(yīng)連接電源負(fù)極，作陰極。4、電極式書寫 步驟1、寫出反應(yīng)物、生成物，計(jì)算電子轉(zhuǎn)移數(shù)目。 步驟2、配平（電荷守恒、元素守恒），根據(jù)電解質(zhì)性質(zhì)，判斷應(yīng)補(bǔ)H+還是OH-或其他離子。 注意：原電池正極反應(yīng)一般是析出不活潑金屬 析氫（強(qiáng)酸性）或吸氧 根據(jù)題設(shè)條件判斷 電解池陽極放電順序：活性電極S2IBrClOH（水）含氧酸根 陰極放電順序：AgFe3Cu2H（酸）Pb2Sn2Fe2Zn2H（水），要注意到Al3及Al前金屬離子在溶液中不放電5、電子的流向和電流的流向。（溶液中無電子） 電子流向：原電池中 負(fù)極外電路(導(dǎo)線)正極 電解池中 電源

8、負(fù)極陰極 陽極電源正極6、溶液中離子遷移的方向。 原電池中，根據(jù)某一極區(qū)溶液要維持電中性判斷。 電解池中，通電后，陽離子移向陰極，陰離子移向陽極。7、電化學(xué)計(jì)算：電路中e 守恒8、金屬防腐：覆蓋保護(hù)層 改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu) 犧牲陽極的陰極保護(hù)法（利用原電池原理）外加電流的陰極保護(hù)法（利用電解池原理）【即時(shí)鞏固】1、下列說法正確的有（ ）（1）Zn 具有還原性和導(dǎo)電性，可用作鋅錳干電池的負(fù)極材料（2）鍍銅鐵制品鍍層受損后，鐵制品比受損前更容易生銹（3）銅的金屬活潑性比鐵的差，可在海輪外殼上裝若干銅塊以減緩其腐蝕（4）在海輪外殼上鑲?cè)脘\塊，可減緩船體的腐蝕速率（5）鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極和充電時(shí)的陽極均

9、發(fā)生還原反應(yīng)（6）鉛蓄電池在放電過程中，負(fù)極質(zhì)量減小，正極質(zhì)量增加（7）用惰性電極電解熔融氯化鈉： 2Cl+2H2O Cl2+H2+2OH（8）電解MgCl2飽和溶液，可制得金屬鎂()2、將兩個(gè)鉑電極放置在KOH溶液中，然后分別向兩極通入CH4和O2，即可產(chǎn)生電流。下列敘述正確的是通入CH4的電極為正極 正極的電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH 通入CH4的電極反應(yīng)式為CH42O24e=CO22H2O 負(fù)極的電極反應(yīng)式為CH410OH8e=CO7H2O 放電時(shí)溶液中的陽離子向負(fù)極移動(dòng)放電時(shí)溶液中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)A B C D()3、利用下圖裝置，能完成很多電化學(xué)實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)此裝置的敘述中

10、，錯(cuò)誤的是A若X為鋅棒，Y為NaCl，開關(guān)K置于M處，可減緩鐵的腐蝕，這種方法稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法B若X為碳棒，Y為NaCl，開關(guān)K置于N處，可減緩鐵的腐蝕，這種方法稱為外加電流的陰極保護(hù)法C若X為銅棒，Y為硫酸銅，開關(guān)K置于M處時(shí)，鐵電極上的電極反應(yīng)式為Cu22e=CuD若X為銅棒，Y為硫酸銅，開關(guān)K置于N處時(shí)，溶液中各離子濃度都不會(huì)發(fā)生變化()4、如圖，硼化釩(VB2)空氣電池是目前儲(chǔ)電能力最高的電池，該電池工作時(shí)反應(yīng)為4VB211O2=4B2O32V2O5。下列說法正確的是A電極a為電池負(fù)極 B圖中選擇性透過膜只能讓陽離子選擇性透過C電子由VB2極經(jīng)KOH溶液流向a電極DVB2極發(fā)生

11、的電極反應(yīng)為2VB222OH22e=V2O52B2O311H2O()5、一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2。下列說法不正確的是A在熔融電解質(zhì)中，O2向正極定向移動(dòng)B電池的總反應(yīng)是：2C4H1013O2=8CO210H2OC通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)為O24e=2O2D通入丁烷的一極是負(fù)極，電極反應(yīng)為C4H1026e13O2=4CO25H2O()6、糕點(diǎn)包裝中常見的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等，其脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同。下列分析正確的是A.脫氧過程是吸熱反應(yīng)，可降低溫度，延長糕點(diǎn)保

12、質(zhì)期B.脫氧過程中鐵作原電池正極，電極反應(yīng)為：Fe3e=Fe3+C.脫氧過程中碳做原電池負(fù)極，電極反應(yīng)為：2H2O+O2+4e=4OHD.含有1.12g鐵粉的脫氧劑，理論上最多能吸收氧氣336mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）()7、如下圖所示，其中甲池的總反應(yīng)式為2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O，下列說法正確的是A甲池是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，乙、丙池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化電能的裝置B甲池通入CH3OH的電極反應(yīng)式為CH3OH6e2H2O=CO8HC反應(yīng)一段時(shí)間后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固體能使CuSO4溶液恢復(fù)到原濃度D甲池中消耗280 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2，此時(shí)丙池中理論上最多產(chǎn)生1.4

13、5 g固體()8、我國鎳氫電池居世界先進(jìn)水平，我軍潛艇將裝備國產(chǎn)大功率鎳氫動(dòng)力電池。常見鎳氫電池的某極是儲(chǔ)氫合金LaNi5H6(LaNi5H6中各元素化合價(jià)均可視為零價(jià))，電池放電時(shí)發(fā)生的反應(yīng)通常表示為LaNi5H66NiO(OH)=LaNi56Ni(OH)2。下列說法正確的是A放電時(shí)儲(chǔ)氫合金作負(fù)極 B放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為LaNi5H66e=LaNi56HC充電時(shí)陽極周圍c(OH)減小 D充電時(shí)儲(chǔ)氫合金作負(fù)極()9、電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法，某研究小組用電浮選凝聚法處理污水，設(shè)計(jì)裝置如圖所示，下列說法正確的是A裝置A中碳棒為陰極B裝置B中通入空氣的電極反應(yīng)是O22H2O4e=4O

14、HC污水中加入適量的硫酸鈉，既可增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性，又可增強(qiáng)凝聚凈化的效果D標(biāo)準(zhǔn)狀況下，若A裝置中產(chǎn)生44.8 L氣體，則理論上B裝置中要消耗CH4 11.2 L10、通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量，其工作原理示意圖如右：Pt電極上發(fā)生的是 反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)寫出NiO電極的電極反應(yīng)式： 。11、在如下圖所示的裝置中，若通直流電5 min時(shí)，銅電極質(zhì)量增加2.16 g。試回答下列問題。(1)電源中X電極為直流電源的_極。(2)pH變化：A：_，B：_，C：_(填“增大”、“減小”或“不變”)(3)通電5 min時(shí)，B中共收集224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體，溶液體積為200 mL，則通電前CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為_(假設(shè)電解前后溶液體積無變化