《2012高三高考化学二轮优化教程1部分专题25讲电化学共41张课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2012高三高考化学二轮优化教程1部分专题25讲电化学共41张课件（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第5讲 电化学,一、原电池、电解池电极反应式及总反应式的书写,1原电池的电极反应式和总反应式的书写方法 (1)确定正、负极的方法如下,(2)书写步骤,特别提醒 对于原电池，已知反应式时，可以先分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况)，然后写出较易书写的电极反应式，将这个反应式看作数学中的代数式，用总反应式减去较易书写(一般为负极)的电极反应式，即得另一极的电极反应式。,2电解池的电极反应式和总反应式的书写方法,3电解质溶液中离子的流向,易错警示 1在分析原电池时，往往错误地认为阳离子移向负极，阴离子移向正极。 2在碱性燃料电池中有时易把正极反应错写为： 4OH4e=O
2、22H2O 3错误地认为电子通过电解质溶液，在闭合电路中电子走陆路(导线)，离子走水路(电解质溶液)，电子并不通过电解质溶液。,二、电解质溶液的电解规律,1电解规律(惰性电极),2.电解后电解质溶液恢复时要注意，从溶液中出去哪些原子，则需按比例补充哪些原子。如电解盐酸从溶液中出去的是H2和Cl2(11)，故补入时应通入HCl气体而不是加入盐酸。 3如果电解质和水同时被电解则产物一般为三种：如AgNO3、CuSO4、NaCl等，可以此作为推断题的突破口。,电极反应式的书写,例1 (2010年高考浙江卷)LiAl/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为： 2LiFeS2e=
3、Li2SFe 有关该电池的下列说法中，正确的是( ) ALiAl在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为1价 B该电池的电池反应式为：2LiFeS=Li2SFe C负极的电极反应式为：Al3e=Al3 D充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2SFe2e=2LiFeS,解析 在该电池中LiAl是负极材料，该材料中Li的化合价为0价，负极电极反应式为：Lie=Li，结合题给的正极电极的反应式可推出总反应式为：2LiFeS=Li2SFe；故B正确，A、C错误。D项，充电时，阴极上发生还原反应得电子，故D项错误。 答案 B,1(2011年高考课标全国理综)铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为
4、： FeNi2O33H2O=Fe(OH)22Ni(OH)2 下列有关该电池的说法不正确的是( ) A电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe B电池放电时，负极反应为Fe2OH2e=Fe(OH)2 C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)22OH2e=Ni2O33H2O,解析：由铁镍蓄电池放电时的产物全部是碱可知，电解液为碱性溶液，放电时负极发生氧化反应，正极发生还原反应，故Fe为负极，Ni2O3为正极，A正确。放电时，Fe失电子被氧化，负极反应为Fe2OH2e=Fe(OH)2，B正确。充电时，阴极发生还原反应，电极反应为Fe(OH)22e=
5、Fe2OH，pH增大，C错误。充电时，阳极发生氧化反应，电极反应为2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O，D正确。 答案：C,电解的工作原理,例2 (2010年高考全国理综)如图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6.88.0，酸色红色，碱色黄色),回答下列问题： (1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是_(填编号)。 A管溶液由红变黄； B管溶液由红变黄； A管溶液不变色； B管溶液不变色。 (2)写出A管中发生反应的反应式：_。 (3)写出B管中发生反应的反应式：_。 (4)检验a管中
6、气体的方法是_。 (5)检验b管中气体的方法是_。 (6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是_。,解析 本题结合电解原理考查化学实验现象描述、实验设计能力。该电解的本质是电解水，A、B极分别是阴极和阳极，阴极反应为2H2e=H2，故该极区溶液呈碱性，则Mg22OH=Mg(OH)2。B管反应为4OH4e=2H2OO2。气体的检验容易忽视取出试管过程中将试管堵住。电解一段时间后，将电解液倒入烧杯内，由于两极产生H和OH恰好反应，故溶液基本恢复电解前的状态，溶液仍为红色，白色沉淀溶解。 答案 (1) (2)2H2e=H2(写2H2O2e=2OHH2同样给分)、Mg22OH=M
7、g(OH)2 (3)4OH4e=2H2OO2(写2H2O4e=4HO2同样给分) (4)用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰 (5)用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃 (6)溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解),2(2011年衡水模拟)1 L某溶液中含有的离子如下表： 用惰性电极电解该溶液，当电路中有3 mol e通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)，下列说法正确的是( ) A电解后溶液的pH0 Ba3 C阳极生成1.5 mol Cl2 D阴极析出的金属是铜与铝,解析：根据离子的放电顺序及电子守恒
8、可知：阴极：1 mol铜离子先放电，然后1 mol氢离子放电(铝离子不放电)，溶液中产生氢离子浓度为1 mol/L，故A正确，D不正确。阳极氯离子放电只能产生0.5 mol氯气，C不正确。根据电荷守恒可推知a应等于4。 答案：A,电化学的有关计算,例3 铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正、负极是惰性材料，电池总反应式为： 请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)： (1)放电时：正极的电极反应式是_；电解液中pH将变_；当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加_g；电池内消耗H2SO4的物质的量至少是_mol。 (2)用铅蓄电池电解1 L饱和食盐水(食盐水足量、密度为1.15 gc
9、m3)时，若收集到11.2 L(标准状况下)氯气，则至少转移电子_mol。 若蓄电池消耗H2SO4 2 mol，则可收集到H2的体积(标准状况下)为_L。 若消耗硫酸a mol，电解后除去隔膜，所得溶液中NaOH的质量分数表达式为(假设氯气全部排出)_(用含a的代数式表达)。,答案：AB,某化学研究小组以铜为电极电解饱和食盐水，探究过程如下： 【实验1】 如图装置，电源接通后，与电池负极相连的铜丝上有大量气泡产生；与电池正极相连的铜丝由粗变细。电解开始30 s内，阳极附近出现白色浑浊，然后开始出现橙黄色浑浊，此时测定溶液的pH约为10。随着沉淀量的逐渐增加，橙黄色沉淀慢慢聚集在试管底部，溶液始
10、终未出现蓝色。,【实验2】 将实验1中试管底部的橙黄色沉淀取出，分装在两支小试管中，以后的操作和现象如下：,阅读资料：常见铜的化合物颜色如下：,请回答下列问题： (1)铜的常见正化合价为_、_，最终试管底部橙黄色沉淀的化学式为_； (2)阴极上发生的反应为：_； 阳极上发生的反应为：_； (3)写出实验2中、的离子方程式 _； _。,解析：(1)根据资料表中铜化合物、亚铜化合物可判断铜的常见正化合价为1、2。橙黄色氢氧化亚铜不稳定，故试管底部橙黄色沉淀应为氧化亚铜。(2)阴极氢离子先于钠离子放电，电极反应为2H2e=H2或2H2O2e=H22OH；根据实验1中现象以及氯化亚铜的颜色，不难判断阳
11、极反应为2Cu2Cl2e=2CuCl。(3)稀硝酸具有强氧化性，根据实验现象可知，氧化产物为铜离子，还原产物为NO，据此再根据电子得失守恒和电荷守恒写出方程式即可。氧化亚铜中铜元素为1价，其既具有氧化性，又具有还原性，滴入稀硫酸溶液后，其生成单质铜和铜离子。,1(2011年高考山东理综)以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是( ) A未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程 B因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系 C电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率 D镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用 解析：A项，未通电时
12、是原电池，但电镀过程并不是原电池的充电过程，故A错误；B项，消耗锌时转移的电子与通过的电量有确定的关系，故锌的析出量与通过的电量有确定关系，故B错误；C项，电镀时保持电流恒定，有利于保证电镀的质量，温度不影响电解的速率，故C正确；D项，镀锌层破损后与铁构成了原电池，锌作负极被腐蚀，保护了铁，故D错误。 答案：C,2(2011年高考安徽理综)研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl。下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是( ) A正极反应式：AgCle=AgCl
13、B每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子 CNa不断向“水”电池的负极移动 DAgCl是还原产物 解析：由电池总反应式可知，Ag在负极失去电子，生成氧化产物AgCl，每生成2 mol AgCl，即生成1 mol Na2Mn5O10时，转移2 mol电子，故A、D错误，B正确；Na应向电池的正极移动，C错误。 答案：B,3用惰性电极电解NaCl和CuSO4混合溶液250 mL，经过一段时间后两极均得到11.2 L气体(标准状况下)，则下列有关描述中，正确的是( ) A阳极发生的电极反应只有：4OH4e=2H2OO2 B两极得到的气体均为混合气体 C若Cu2的起始浓度为1 mol/
14、L，则c(Cl)起始浓度为2 mol/L DCu2的起始浓度最大应小于4 mol/L 解析：根据放电顺序，阴极放电顺序为：铜离子、氢离子，阳极放电顺序为：氯离子、氢氧根离子，因此阳极可能生成氧气，而阴极只能生成氢气；若Cu2的起始浓度为1 mol/L，则阴极得到氢气11.2 L时共转移的电子数为1.5 mol，若c(Cl)起始浓度为2 mol/L，则阳极得到氯气0.25 mol、氧气0.25 mol，阳极转移的电子总数也为1.5 mol，符合电子守恒定律；由于阴极得到氢气，故Cu2的起始浓度最大应小于2 mol/L。 答案：C,4(2010年高考山东理综)对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用
15、寿命。 (1)以下为铝材表面处理的一种方法： 碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，其原因是 _(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的_。 a. NH3 bCO2 c. NaOH dHNO3,以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为_。取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_。 (2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是_。 (3)利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。 若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于_处。 若 X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_
