2022年最新的高三化学解题策略：电化学

《2022年最新的高三化学解题策略：电化学》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年最新的高三化学解题策略：电化学（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、高三化学解题策略：电化学天才是由于对事业的热爱而发展起来的，简直可以说天才，就其本质来论 -只不过是对事业对工作过程的热爱而已。下面是XX小编为您推荐高三化学解题策略：电化学。 【解题策略】 一. 电化学中四个极 正负极是根据物理学上的电极电势高低而规定的，多用于原电池。正极电极电势高，是流入电子（外电路）的电极；负极电极电势低，是流出电子（外电路）的电极。 阴阳极是针对电解池或电镀池来命名的。阳极是指与电源正极相连，发生氧化反应的电极；阴极是指与电源负极相连，发生还原反应的电极。 二. 电化学中四个池 1. 原电池：化学能转化为电能的装置。除燃料电池外，一般由活泼金属作负极。 2. 电解池：

2、电能转化为化学能的装置。 3. 电镀池：应用电解原理在某些金属表面镀上一层新金属的装置。通常镀层金属接电源正极，待镀金属的物件接电源负极，含有镀层金属离子的溶液作电镀液。 4. 电解精炼池：应用电解原理提纯某些金属的装置，通常提纯的金属接电源正极，该金属的纯净固体接电源负极，电解液含有待提纯金属的阳离子。 三. 原电池电极的四种判断方法 1. 根据构成原电池的电极材料判断：活泼金属作负极，较不活泼金属或导电的非金属及金属氧化物作正极。 2. 根据电子流向或电流流向判断：电子流出或电流流入的电极为负极，反之为正极。 3. 根据电极反应进行判断：发生氧化反应的为负极，发生还原反应的为正极。也可依据

3、电极附近指示剂（石蕊、酚酞、淀粉试液等）的显色情况判断该电极是 或 等放电，从而确定正、负极。如用酚酞作指示剂，若电极附近溶液变红色，说明该电极附近溶液显碱性， 在该电极附近得电子被还原，该电极为正极。 4. 根据两极现象判断：通常溶解或质量减少的一极为负极；质量增加或有气泡产生的一极为正极。 四. 电解的四种类型 1. 只有溶质发生化学变化：如用惰性电极电解 溶液、 溶液，其电解反应式分别为： 2. 形式上看只有水发生化学变化：如惰性电极电解 溶液的电解反应式均为： 3. 溶质、水均发生化学变化：如惰性电极电解 溶液、 溶液，其电解反应式分别为： 4. 形式上看溶质和水均未发生化学变化：如铁

4、器上镀铜，电极反应式分别为：阳极铜棒： ，阴极铁器： 。 五. 书写电极反应的四原则 1. 加减原则：根据得失电子守恒，总反应式为两个电极反应式之和。若已知一个电极反应式，可用总反应式减去已知的反应式，得另一电极反应式。 2. 共存原则：因为物质得失电子后在不同介质中的存在形式不同，所以电极反应式的书写必须考虑介质环境。碱性溶液中 不可能存在，也不可能有 参加反应；当电解质溶液呈酸性时，不可能有 参加反应。如甲烷燃料电池以KOH为电解质溶液时：负极反应式： ；正极反应式： 。 3. 得氧失氧原则：得氧时，在反应物中加 （电解质为酸性时）或 （电解质溶液为碱性或中性时）；失氧时，在反应物中加 （

5、电解质为碱性或中性时）或 （电解质为酸性时）。如 钮扣 电池以KOH为电解质溶液，其电池总反应式为： ，负极 ，根据得氧原则，负极反应式为： ；正极 ，根据失氧原则，正极反应式为： 。 4. 中性吸氧反应成碱原则：在中性电解质溶液中，通过金属吸氧所建立起来的原电池反应，其反应的最后产物是碱。如银锌电池、铁的吸氧腐蚀、以铝、空气、海水为材料组成的海水电池等。 【题型解读】 题型一、电极名称和电极材料的判断 例1. 铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是（ ） A. 阴极 B. 正极 C. 阳极 D. 负极 解析：电解池的两极分别命名为阴、阳极，原电池的两极分别命名为正、负极。题中装置构成的是

6、原电池，锌片失电子作原电池的负极。答案：D 题型二、电极方程式的书写 例2. 下图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列判断正确的是（ ） A. a为负极，b为正极 B. a为阳极，b为阴极 C. 电解过程中，d电极的质量增加 D. 电解过程中，氯离子的浓度不变 解析：根据电流方向可判断出a为正极，b为负极，c为阳极，d为阴极。用惰性电极电解CuCl2溶液时，两个电极上发生的反应阳极（c电极）为： ，阴极（d电极）为： 。答案：C 题型三、废旧电池的处理方法 例3. 随着人们生活水平的不断提高，废旧电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是（ ） A. 利用电池外

7、壳的金属材料 B. 防止电池中的汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水体造成污染 C. 不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品 D. 回收其中的石墨电极 解析：随着生产的发展和人们生活水平的日益提高，环境污染和环保问题已越来越受到人们的重视，废旧电池中含有铅、汞等多种重金属离子，极易对环境造成污染。答案：B 题型四、利用得失电子守恒进行计算 例4. 室温下，在实验室中电解500mL某0.03mol/L的NaCl溶液，通电一段时间后溶液的pH从7增加到12时（设电解时溶液的体积变化忽略不计），则阴极产生气体的体积（标准状况）和溶液中NaCl的浓度分别为（ ） A. 112mL， 0.02mol/L B.

8、56mL， 0.02mol/L C. 56mL， 0.04mol/L D. 112mL， 0.04mol/L 解析：室温下，pH=12时， ，生成的 的物质的量为 。由电极反应中电子转移数相等，推导出电子与各物质之间物质的量的关系为： 。由生成的 的物质的量可直接求得 参加反应的NaCl的物质的量为 。剩余NaCl的浓度为 ，生成的H2为 。答案：B 题型五、电化学基础知识应用 1. 判断金属的活动性强弱 例5. X、Y、Z、M代表四种金属元素，金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有氢气放出；若电解 和 共存的溶液时，Y先析出；又知 的氧化性强于 ，则这四种金属的活动性由强到弱的

9、顺序为（ ） A. X Z Y M B. X Y Z M C. M Z X Y D. X Z M Y 解析：金属X和Z用导线连接放入稀H2SO4中，形成原电池，X溶解说明金属活动性X Z；电解 和 共存的溶液时，Y先析出，则金属活动性Z Y；离子的氧化性越强，其单质的金属活动性越弱，则金属活动性Y M。答案：A 2. 金属的腐蚀 例6. 家用炒菜铁锅用水清洗放置后，常出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是（ ） A. B. C. D. 解析：洗过的铁锅在空气中放置，可发生吸氧腐蚀，负极发生的反应为： ，正极发生的反应为： ，总反应式为： ，而 又易被O2氧化为红褐色的 。答案：D

10、题型6、电子守恒法的应用。 例7、500 mL KNO3和Cu（N03）2的混合溶液中c（NO3-）=6.0 mol?L-1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4 L气体（标准状况），假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是（ ） A.原混合溶液中c（K+）为1 mol?L-1 B.上述电解过程中共转移4 mol电子 C.电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol D.电解后溶液中c（H+）为2 mol?L-1 解析：两极反应为：阴极 Cu2+2e-=Cu 2H+2e-=H2 阳极：4OH-4e-=O2 +2H2O，两极都收集1mol气体，由阳极得到转移电子

11、为4mol，又知生成1molH2转移电子2mol，根据电子得失守恒，n（Cu2+）=1mol.再通过离子所带电荷的守恒，在500 mL KNO3和Cu（N03）2的混合溶液中存在关系：2c（Cu2+）+c（K+）=c（NO3-），可以求出c（K+）=2 mol?L-1 .电解过程中消耗的n（OH-）=4mol，则溶液中留下4mol的H+，c（H+）=8mol?L-1 . 答案：B 例8、如下图所示，若电解5min时铜电极质量增加2.16g，试回答： （1）电源电极X名称为_。 （2）pH变化：A_， B_， C_。 （3）通电5min时，B中共收集224mL气体（标况），溶液体积为200mL。

12、（设电解前后无体积变化）则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为_。 （4）若A中KCl溶液的体积也是200mL，电解后，溶液的pH是_（设前后体积无变化）。 解析：（1）因为Cu电极增重，说明溶液中的Ag+在此极析出，所以Cu极为阴极，Ag极为阳极，那么与Ag极相连的电源Y极为正极，X极为负极。（2）电解KCl溶液时，阴极上2H+2e-=H2 ，溶液pH增大，电解CuSO4和K2 SO4溶液时，阳极4OH- - 4e-=2H2O+O2 ，溶液pH减小。电解AgNO3溶液实质是电镀，溶液浓度不变，故pH不变。（3）C中铜电极增加2.16gAg，通过的电子为n（e-）= 0.02mol，因为串联电

13、池，每个电极通过的电子均为0.02mol，B中阳极4OH- - 4e-=2H2O+O2 ，放出O2为 =0.005mol，阴极放出H2为：0.01mol-0.005mol=0.005mol，根据H2的物质的量推知H+得电子2 0.005mol，则Cu2+得电子为0.02mol -2 0.005mol， CuSO4 的浓度为： 。 （4）A中阴极2H+2e-=H2 ，H+减少n（H+）=0.02mol， c（OH-） = ，pH=13。 答案：（1）负极（2）增大；减小；不变（3）0.025mol/L（4）13。 例9、（1）肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在10

14、1kPa时，32.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气，放出热量624kJ（25时），N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是 。 （2）肼 空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%30%的KOH溶液。 肼 空气燃料电池放电时： 正极的电极反应式是 。 负极的电极反应式是 。 （3）下图是一个电化学过程示意图。 锌片上发生的电极反应是 。 假设使用肼 空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化128g，则肼一空气燃料电池理论上消耗标标准状况下的空气 L（假设空气中氧气体积含量为20%） 解析：（1）注意32克N2H4为1mol，注意H应与方程式的计量数相对应，如N2H4（1）+O2（g）=N2（g）+2H2O（1）；H=-624kJ/mol （2）肼 空气燃料电池，电解质溶液是KOH溶液。故电极反应为： （正极）O2+2H2O+4e-=4OH- ，（负极）N2H4+4OH-4e-=4H2O+N2