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1、第四章电化学基础电化学基础章末专题复习章末专题复习 1 1知知 识识 网网 络络2 2专专 题题 归归 纳纳3 3触触 及及 高高 考考知知 识识 网网 络络专专 题题 归归 纳纳1燃料电池的组成(1)电极:惰性电极。(2)燃料:包括H2、烃(如CH4)、醇(如C2H5OH)、肼(N2H4)等。(3)电解质:酸性电解质溶液,如H2SO4溶液;碱性电解质溶液,如NaOH溶液;熔融氧化物,如Y2O;熔融碳酸盐,如K2CO3等。专题专题1燃料电池电极反应式的书写燃料电池电极反应式的书写2书写燃料电池反应式的基本步骤(1)第一步:写出电池总反应式。燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致,若产物能和电解质
2、反应,则总反应为加和后的反应。如氢氧燃料电池的总反应为2H2O2=2H2O;甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)的反应:CH42O2=CO22H2OCO22NaOH=Na2CO3H2O式得燃料电池总反应为CH42O22NaOH=Na2CO33H2O。C D 解析:由电池总反应方程式及原电池原理可知,充入H2的一极即a极是负极,充入O2的一极即b极是正极;电子由负极经外电路流向正极;电池内部阳离子即H移向正极,正极即b极的电极反应式应为:O24H4e= 2H2O,故A项、B项错误,D项正确。C项没有指明标准状况,故C项错误。1阳离子交换膜的作用电解饱和食盐水是氯碱工业的基础,能制得氯气、氢气
3、、氢氧化钠等重要的化工原料。电解过程中,在电场的作用下,阳离子向阴极移动,而阴离子向阳极移动。由于在阳极氯离子失去电子生成氯气,若不采取措施,氢氧根离子会向阳极移动,从而与氯气发生反应,既减少了氯气的产量,又会使得到的氢氧化钠不纯。因此,必须阻止氢氧根离子向阳极移动。专题专题2氯碱工业生产中的离子交换膜氯碱工业生产中的离子交换膜目前,常用的隔膜有石棉隔膜和阳离子交换膜。石棉隔膜能阻止气体通过,但允许水分子及离子通过。由于氢氧根离子能透过隔膜,因此氯气会与氢氧根发生反应,导致制得的氢氧化钠不纯。阳离子交换膜只允许阳离子通过,而不允许阴离子及气体通过,也就是说,只允许钠离子通过,氯离子、氢氧根离子
4、和氢气、氯气均不能通过。这样既可以防止阴极产生的氢气与阳极产生的氯气相混合,在一定条件下引起爆炸,又能避免氯气与氢氧化钠作用生成次氯酸钠而影响烧碱的质量。提示:除杂质时所加试剂的顺序要求是:a.Na2CO3必须在BaCl2之后;b.盐酸在过滤之后加入。依据上图,完成下列填空。(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生反应的电极反应式为_,与电源负极相连的电极附近,溶液的pH_(填“不变”“升高”或“下降”)。(2)如果精盐中SO含量较高,必须添加钡试剂除去SO,该钡试剂可以是_ (填字母)。aBa(OH)2bBa(NO3)3CBaCl2(3)为有效除去Ca2、Mg2、SO,加入试剂的合理
5、顺序为_(填字母)。a先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂b先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3c先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO32Cl2e=Cl2升高升高ab(4)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过_(填操作名称,下同)、冷却、_、_除去NaCl。蒸发蒸发结晶结晶过滤过滤该电解槽的阳极反应式是_。通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因_ _。除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口_(填写“A”或“B”)导出。4OH4e=2H2OO2H放电,促进放电,促进水的电离,水的电离,OH浓度增大浓度增大B解析:(3)中根据电解原理,阳极应是OH失电子,所以
6、电极反应式为4OH4e=2H2OO2,而阴极为H放电,促进水的电离,使OH浓度增大,所以pH增大,根据阳离子交换膜的特点,K可从阳极区进入阴极区和OH组成KOH,从而可在阴极区得纯的KOH溶液,故液体应从B口导出。触触 及及 高高 考考考纲要求 1了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应式和电池反应方程式;了解常见化学电源的种类及其工作原理;了解原电池和电解池的应用。2理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。 1(2016全国卷,11题)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na和
7、SO可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。解析:该装置为电解池。H2O在正(阳)极区放电,生成O2和H,中间隔室中的阴离子SO通过cd膜移向正(阳)极,故正(阳)极区得到H2SO4,当电路中通过1 mol电子时生成0.25 mol O2,正(阳)极区溶液pH减小,H2O在负(阴)极区放电,生成OH和H2,负(阴)极区溶液pH增大,A、C、D项错误。H2O在负(阴)极区放电生成H2和OH,中间隔室中的阳离子Na通过ab膜移向负(阴)极,故负(阴)极区可得到NaOH,而正(阳)极区可得到H2SO4,故B项正确。B 解析:该电池中Mg作负极,失去电子发生氧化反应,生成Mg2,A项正确;正极反应为AgCle=AgCl,B项错误;电池放电时,Cl从正极向负极移动,C项正确;在负极,Mg会发生副反应Mg2H2O=Mg(OH)2H2,D项正确。B C