专题电化学基础

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1、1专题四专题四 电化学基础电化学基础考点一：原电池原理考点一：原电池原理 （正负极的确定、电子、电流、离子移动方向、电极反应式的书写）（正负极的确定、电子、电流、离子移动方向、电极反应式的书写） 1.（节选 2011 四川）用吸收 H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用 MH)表示)，NiO(OH)作为电池正 极材料，KOH 溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为： NiO(OH)+MHNi(OH)2+M放电充电电池放电时，负极的电极反应式为_。 充电完成时，Ni(OH)2全部转化为 NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生 O2，O2扩散到另一个 电极

2、发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为 _ 2(2010 全国新课)根据右图，可判断出下列离子方程式中错误的是 ( )A22( )()2()( )Ag sCdaqAgaqCd SB22()( )( )()CoaqCd sCo sCdaqC22()( )2( )()AgaqCd SAg sCdaqD22()( )2( )()AgaqCo sAg sCoaq3(2007 全国)在盛有稀 H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是 ( ) A正极附近的 SO 离子浓度逐渐增大 B电子通过导线由铜片流向锌片 C正极有 O2逸出 D铜片上有 H2

3、逸出 4 锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池，某 种锂电池的总反应为 Li+MnO2=LiMnO2，下列说法正确的是 ( ) ALi 是正极，电极反应为 Lie- = Li+ BLi 是负极，电极反应为 Lie- = Li+ CLi 是负极，电极反应为 MnO2 + e- = MnO2 DLi 是负极，电极反应为 Li2e- = Li2+ 5有一种锂电池，用金属锂和石墨作电极材料，电解质溶液是由四氯铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯()中而形成的，电池总反应方程式为：8Li3SOCl2=6LiClLi2SO32S，下列叙述中正确的是 ( )

4、 A电解质溶液中混入水，对电池反应无影响 B金属锂作电池的正极，石墨作电池的负极 C电池工作过程中，亚硫酰氯(SOCl2)被还原为 Li2SO3 D电池工作过程中，金属锂提供的电子与正极区析出硫的物质的量之比为 41 6熔融盐燃料电池具有高的发电效率，可用 Li2CO3和 Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO 为阳极燃气， 空气与 CO2的混合气为阴极助燃气，制得在 650下工作的燃料电池。完成有关的电池反应式：负极反应 式：2CO+2CO32-4e-4CO2 正极反应式： 总反应式： 7. 与大多数金属不同，铝与水的反应非常微弱，当有氢氧化钠溶液存在时，铝与水就能完全反应。 写出铝与氢氧

5、化钠溶液反应的离子方程式：_, 其中水的作用是_ ，若反应过程中有 3 mol 电子发生了转移，则有_mol 的水参加了 反应。2(2) 将铝丝浸入硫酸铜溶液时，开始置换出的铜附在铝表面，紧接着铜只在已生成的铜的表面析出， 而裸露的铝表面被不断的溶解，而形成了蓬松的“铜树” ，造成这种现象的电化学原因是：负极 _, 正极_。考点二：原电池的应用考点二：原电池的应用 （金属腐蚀、化学电源、原电池设计）（金属腐蚀、化学电源、原电池设计） 8 （2011 全国新课）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为： Fe+Ni2O3+3H2O=Fe（OH）2+2Ni（OH）2下列有关该电池的说法不正确的是

6、 ( )A电池的电解液为碱性溶液，正极为 Ni2O3、负极为 FeB电池放电时，负极反应为 Fe+2OH-2e-=Fe（OH）2C电池充电过程中，阴极附近溶液的 pH 降低D电池充电时，阳极反应为 2Ni（OH）2+2OH-2e-=Ni2O3+3H2O 9 （节选 2011 全国新课）科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇， 并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知 CH3OH（l）的燃烧热H 为-7265kJmol-1。请回答 下列问题： （5）在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为_、正极的反应式为 _。理想状态下，该燃料电池消耗 1mol

7、 甲醇所能产生的最大电能为 7021kj,则该燃料电池的 理论效率为_（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全 部能量之比） 10.（2011 福建）研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板 为电极材料，以 LiOH 为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的 ( ) A.水既是氧化剂又是溶剂 B.放电时正极上有氢气生成C.放电时 OH-向正极移动 D.总反应为：22222LiH OLiOHH11 （2010 安徽）某固体酸燃料电池以 CaHSO4固体为电解质传递 H，其基本结构见下图，电池总反应 可表示为：2

8、H2O22H2O，下列有关说法正确的是 ( ) A电子通过外电路从 b 极流向 a 极 Bb 极上的电极反应式为：O22H2O4e4OH C每转移 01 mol 电子，消耗 112 L 的 H2 DH由 a 极通过固体酸电解质传递到 b 极 12.(2010 全国 1)右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏染料（S）涂覆 TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂制成，电池中发生的反应为：下列关于该电池叙述错误的是 ( )A.电池工作时，离子在镀铂导电玻璃电极上放电 B.电池工作时，是将太阳能转化为电能I3C.电池的电解质溶液中和3浓度不会减少 D.电池中镀铂导电

9、玻璃为正极 II13如下图所示，各烧杯中盛有海水，铁(含杂质 C)在其中被腐蚀由快到慢的顺序为 ( )A B C D 14镍镉(NiCd)可充电电池在现代生活中有广泛应用已知某镍镉电池的电解质溶液为 KOH 溶液，其充、放电按下式进行：Cd2NiOOH2H2O Cd(OH)22Ni(OH)2有关该电池的说法正确的是 （ ） A充电时阳极反应：Ni(OH)2eOH=NiOOHH2O B充电过程是化学能转化为电能的过 程 C放电时负极附近溶液的碱性不变 D放电时电解质溶液中的 OH向正极移动 15(12 分)设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了 一种燃

10、料电池，一个极通入空气，另一个极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了 Y2O3的 ZrO2晶体，它 在高温下能传导 O2-,回答如下问题: (1)以丁烷为汽油代表,这个电池放电时发生的化学反应的方程式是: (2)这个电池负极发生的反应是:_;正极发生的反应是: _ 固体电解质里O2-的移动方向是: 向外电路释放电子的电 极是 : (3)人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是: (4)在 ZrO2晶体里掺杂 Y2O3,用 Y3+代替晶体里的部分 Zr4+对提高固体电解质的导电能力有帮助,你认为原 因是: (5)汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全产生 堵塞电极的气体通

11、道,有人估计,完全避免 这种副反应至少还需 10 年,这正是新一代化学家的历史使命. 考点三：电解原理及应用考点三：电解原理及应用 （电极及反应类型、电极产物、（电极及反应类型、电极产物、PHPH 变化、电解后溶液的恢复）变化、电解后溶液的恢复）（电解精炼、电镀、氯碱工业）（电解精炼、电镀、氯碱工业）16 （2011 全国）用石墨作电极电解溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向4CuSO溶液中加入适量的 ( )A B CCuO DCuS0454CuSO2H O2H O17 （节选 2011 天津）工业废水中常含有一定量的和，它们会对人类及生态系统产生很大2 72OCr2 4CrO

12、的伤害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。方法 1 电解法:该法用 Fe 做电极电解含的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液 pH 升高，2 72OCr产生 Cr（OH） 沉淀。3（1）用 Fe 做电极的原因为_.4(2)在阴极附近溶液 pH 升高的原因是（用电极反应解释） 。溶液 中同时生成的沉淀还有 。 18 （2010 海南改编）利用电解法可将含有 Fe、Zn、Ag、Pt 等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是 ( )A. 电解时以精铜作阳极 B电解时阴极发生氧化反应C粗铜连接电源负极，其电极反应是 Cu =Cu2+ + 2eD电解后，电解槽底部会形成含少量 Ag、Pt 等金属的阳极泥 19(节选 2010 四川)碘被称为“智力元素” ，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质 碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。请回答下列问题： (1)碘是 (填颜色)固体物质，实验室常用方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。 (2