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1、第第1111讲电化学原理及其应用讲电化学原理及其应用重点梳理精选例题考点一原电池、电解池原理对比原电池、电解池原理对比2重点梳理精选例题3重点梳理精选例题4重点梳理精选例题如图所示装置中,装置A中盛放0.1molL-1的稀硫酸,装置B中盛放0.1molL-1的CuCl2溶液(两种溶液均足量,且不考虑电极产物在溶液中的溶解)。下列说法中不正确的是()A.装置A为原电池,装置B为电解池B.装置A为电解池,装置B为原电池C.两烧杯中产生的气体的物质的量相等D.一段时间后,装置B中溶液的pH升高 答案解析解析关闭 答案解析关闭5重点梳理精选例题跟踪训练跟踪训练1.如图所示,E为浸过含酚酞的Na2SO4
2、溶液的滤纸。A、B分别为铂片,压在滤纸两端,R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni制成的电极,在碱溶液中可视为惰性电极。G为电流计,K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央滴一滴紫色的KMnO4溶液,将开关K打开,接通电源一段时间后,C、D中有气体产生。6重点梳理精选例题请回答下列问题:(1)R为(填“正”或“负”)极。(2)A附近溶液的现象是,B附近发生的电极反应式为。(3)滤纸上的紫色点向(填“A”或“B”)方移动。(4)当C、D中的气体产生到一定量时,切断外电源并接通开关K,经过一段时间后,C、D中的气体逐渐减少,C中的电极为(填“正”或“负”)极,电极反应式为。7
3、重点梳理精选例题解析: 电解KOH溶液的实质就是电解水,两极分别产生H2和O2,因为相同条件下产生H2的体积是O2体积的两倍,所以C管中收集到的是H2,D管中收集到的是O2。(1)H2是在阴极产生的,所以M是阴极,与之相连的R是电源的负极。(2)B是电解池的阳极,A是电解池的阴极。电解Na2SO4溶液的实质也是电解水,电解时H+移动到A极,得电子被还原为H2,破坏了A极附近水的电离平衡,导致A极附近的溶液显碱性,使酚酞溶液变红。B极上OH-被氧化成O2。(3)KMnO4溶液中,紫红色的向阳极移动。(4)当C、D中的气体产生到一定量时,切断外电源并接通开关K,此时装置变为燃料电池。经过一段时间,
4、C、D中的气体逐渐减少,H2和O2反应生成水,在碱性条件下,C中H2发生氧化反应。8重点梳理精选例题2.某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述不正确的是()A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液由蓝色逐渐变成浅绿色D.a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极移动 答案解析解析关闭 答案解析关闭9重点梳理精选例题3.某同学按如图所示的装置进行实验。A、B为两种常见金属,它们的硫酸盐可溶于水。当K闭合时,在交换膜处从右向左移动。下列分析正确的是()A.溶液中c(A2+)浓度减小C.y电极上有H2产生,发生还原反应D.反应初期
5、,x电极周围出现白色胶状沉淀,不久沉淀溶解 答案解析解析关闭 答案解析关闭10重点梳理精选例题规律小结规律小结1.常见的隔膜隔膜又叫离子交换膜,由高分子特殊材料制成。离子交换膜分三类:(1)阳离子交换膜,简称阳膜,只允许阳离子通过,即允许H+和其他阳离子通过,不允许阴离子通过。(2)阴离子交换膜,简称阴膜,只允许阴离子通过,不允许阳离子通过。(3)质子交换膜,只允许H+通过,不允许其他阳离子和阴离子通过。2.隔膜的作用(1)能将两极区隔离,阻止两极区产生的物质接触,防止发生化学反应。(2)能选择性的通过离子,起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。11重点梳理精选例题考点二电极判断、电极反应式的书写
6、1.“五个角度”判断原电池正、负极12重点梳理精选例题2.“三步”书写原电池电极反应式、总反应式分析氧化还原反应根据氧化还原反应,分析元素化合价的升降,确定正、负极反应物质及电子得失数目注意电解质溶液环境分析电解质溶液的酸碱性及离子参加反应的情况,确定电极反应,写出电极反应式合并正、负电极反应调整两电极反应中电子数目相等并叠加,消去电子及介质离子,得出总反应式13重点梳理精选例题3.“四步”书写电解池中电极反应式看电极首先注意阳极是活性材料还是惰性材料定顺序分析确定溶液中所有阴、阳离子并清楚放电顺序析变化根据放电顺序分析两极产物以及电解液的变化写电极反应式根据实际反应物与生成物写出电极反应式和
7、总反应式14重点梳理精选例题4.“三”个方向(1)电子方向:原电池中电子从负极流出经外电路流入正极;电解池中电子从电源负极流向阴极,电子从阳极流回电源正极(溶液中没有电子的移动,是离子的移动);(2)电流方向:电流从正极流出经外电路流入负极;(3)离子的迁移方向:一般,原电池中阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移;电解池中阴离子向阳极迁移,阳离子向阴极迁移。15重点梳理精选例题(20184浙江选考)锂(Li)-空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是()A.金属锂作负极,发生氧化反应B.Li+通过有机电解质向水溶液处移动 答案解析解析关闭 答案解析关闭16重点梳理精选例题跟踪训练跟踪训练1
8、.用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为31的CuSO4溶液和NaCl溶液的混合溶液,不可能发生的反应是() 答案解析解析关闭 答案解析关闭17重点梳理精选例题 答案解析解析关闭 答案解析关闭18重点梳理精选例题规律小结规律小结1.解答电化学问题注意“三看”一看有无外接电源,有电源装置为电解池,无电源装置为原电池;二看电极,判断阴、阳极和正、负极;三看电解质溶液。2.“六点”突破电解应用题(1)分清阴、阳极,与电源正极相连的为阳极,与电源负极相连的为阴极,两极的反应为“阳氧阴还”。(2)剖析离子移向,阳离子移向阴极,阴离子移向阳极。(3)注意放电顺序。(4)书写电极反应式,注意得失电子守恒。
9、19重点梳理精选例题(5)正确判断产物。阳极产物的判断首先看电极,如果是活性电极作阳极,则电极材料失电子,电极溶解(注意:铁作阳极溶解生成Fe2+,而不是Fe3+);如果是惰性电极,则需看溶液中阴离子的失电子能力,阴离子放电顺序为S2-I-Br-Cl-OH-(水)含氧酸根F-。阴极产物直接根据阳离子的放电顺序进行判断:Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Fe2+Zn2+H+(水)Al3+Mg2+Na+。20重点梳理精选例题(6)恢复原态措施。电解后有关电解质溶液恢复原态的问题应该用质量守恒法分析。一般是加入阳极产物和阴极产物的化合物,如用惰性电极电解H2SO4溶液,可加入H2O复原,用惰
10、性电极电解盐酸,可通入HCl复原,用惰性电极电解CuSO4溶液,Cu2+完全放电之前,可加入CuO或CuCO3复原。21重点梳理精选例题考点三金属的腐蚀与防护金属的腐蚀和防护22重点梳理精选例题关于下列各装置图的叙述中,不正确的是()23重点梳理精选例题A.用装置精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液B.装置的总反应是Cu+2Fe3+Cu2+2Fe2+C.装置中钢闸门应与外接电源的负极相连D.装置中的铁钉几乎没被腐蚀 答案解析解析关闭 答案解析关闭24重点梳理精选例题跟踪训练跟踪训练1.如图是铺设输气管道(钢铁管道)的工地现场。白色塑料袋中盛装的是镁合金阴极保护填料,工人正在通过导线
11、将镁合金填料焊接在管道上。下列说法正确的是()A.工作时电流由镁合金流向钢铁管道B.焊接点的焊料及导线可以使用导电性能较好的铜C.镁合金填料可以用锡合金填料代替 答案解析解析关闭工作时,Mg失电子从而保护钢铁管道,故电子流向钢铁管道,即电流流向镁合金,A项错误;若使用铜,则铜与钢铁管道在土壤中构成原电池,管道更易被腐蚀,B项错误;锡的活泼性比铁弱,C项错误;由题中信息可知,工作时,Mg失电子,D项正确。 答案解析关闭D25重点梳理精选例题2.一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下表所示。下列说法错误的是()A.当pH6时,碳钢主要发生吸氧腐蚀C.当pH14时,正极反应式为O2+4H+4e-2H2OD.在煮沸除氧气后的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓 答案解析解析关闭 答案解析关闭26重点梳理精选例题规律小结规律小结1.化学腐蚀与电化学腐蚀27重点梳理精选例题2.析氢腐蚀与吸氧腐蚀以钢铁的腐蚀为例进行分析:28重点梳理精选例题3.金属的防护(1)电化学防护牺牲阳极的阴极保护法原电池原理a.负极:比被保护金属活泼的金属;b.正极:被保护的金属设备。外加电流的阴极保护法电解原理a.阴极:被保护的金属设备;b.阳极:惰性金属或石墨。(2)改变金属的内部结构,如制成合金、不锈钢等。(3)加防护层,如在金属表面喷油漆、涂油脂,电镀,喷镀或表面钝化等方法。29
