电化学复习教案.doc

《电化学基础》二轮复习
一、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。
2、了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3、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。
二、海南近三年电化学分值与知识点统计（必考部分）

所占分值
知识点
2010年
4分
电解原理的应用
2011年
6分
新型充电电池考查 原电池工作原理
2012年
17分
电解原理 电化学应用 电极反应式书写 计算电极产物
三、知识重组
1、原电池与电解池

原电池
电解池
能量转化

反应自发性

两个电极
作负极
作正极
作阳极
作阴极
离子迁移方向

电子流向

构成条件

实例（画出装置写出电极反应式）

2、电解原理应用

电极反应式
装置模拟图
氯碱工业

精炼铜

电镀铜

冶炼铝

3、电化学腐蚀（以钢铁为例）

析氢
吸氧
条件

电极反应式

四、热点聚焦
1、原理篇
例1.（2011广东）某小组为研究电化学原理，设计如图2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
B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋+2e－= Cu
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从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

方法归纳：电极反应式书写
原电池：列物质，标得失；看环境，配守恒，两式加，验总式。
电解池：先看阳极材料，再思离子放电顺序。阳氧阴还。
及时反馈
1、（2011安徽）研究人员最近发现了一种“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：5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl，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：Ag＋Cl－－e－=AgCl
B．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子
C．Na＋不断向“水”电池的负极移动
D．AgCl是还原产物
2、（2011海南）根据下图，下列判断中正确的是
A．.烧杯a中的溶液pH升高
B．烧杯b中发生氧化反应
C．烧杯a中发生的反应为2H++2e-=H2
D．.烧杯b中发生的反应为2Cl--2e-=Cl2
3、（2008全国）右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置，通电后在石墨电极a和b附近分别滴加石蕊溶液，下列实验现象正确的是
A．逸出气体的体积：a电极的小于b电极的
B．电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体
C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
4、（2011上海）用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是
A．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片
B．用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片
C．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物
D．用带火星的木条检验阳极产物
5、 (1) （2012海南） 肼(N2H4)一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为 。
（2）（2010山东）以铝材为阳极，在H2SO4 溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为__ __。

2、应用篇
例2、（2008海南）关于铅蓄电池的说法正确的是（ ）
A．在放电时，正极发生的反应是 Pb(s) +SO42—（aq）= PbSO4(s) +2e—
B．在放电时，该电池的负极材料是铅板
C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小
D．在充电时，阳极发生的反应是 PbSO4(s)+2e—= Pb(s)+ SO42—（aq）
方法归纳：二次电池
充电放电的关系图

及时反馈
6.（2011全国新课标）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
A．电池的电解质溶液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe
B．电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=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）2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O
7. (2011海南)一种充电电池放电时的电极反应为 H2+2OH--2e-=2H2O；
NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-当为电池充电时，与外电源正极连接的电极发生的反应是
A．H2O的还原 B．NiO(OH)的还原 C．H2的氧化 D．Ni(OH) 2的氧化
8．（2010福建）铅蓄电池的工作原理为：,研读右图，下列判断不正确的是
A．K 闭合时，d电极反应式：
B．当电路中转移0．2mol电子时，I中消耗的为0．2 mol
C．K闭合时，II中向c电极迁移
D．K闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极

3、计算篇
例3. (2007全国) 以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，则阴极上析出Cu的质量为
A．0.64 g B．1.28 g C．2.56 g D．5.12 g
方法归纳：电化学计算方法
1、根据电子守恒法：用于串联电路、两极产物、电荷量等类型的计算，依据是转移的电子数相等。
2、根据总反应计算：根据总反应列比例式计算。
3、根据关系式计算：根据电子守恒建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算的关系式。
及时反馈
9．（2008全国）电解100mL含 c（H+）＝0.30mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是
A．0.10mol/LAg+ B．0. 20mol/L Zn2+
C．0.20mol/L Cu2+ D．0.20mol/L Pb2+
10．（2012海南）某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。

若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况)，且反应完全，则理论上通过电解池电量为 （法拉第常数F=9.65×l04C · mol-1列式计算)，最多能产生的氯气体积为 L(标准状况)。

课后练习
1． (2007江苏)某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是
稀
H2SO4
Cu
石墨
A．电解过程中，铜电极上有H2产生
B．电解初期，主反应方程式为：Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑
C．电解一定时间后，石墨电极上有铜析出
D．整个电解过程中，H＋的浓度不断增大
2．（2012福建）将右图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是
A．电极上发生还原反应
B．电子沿ZnabCu路径流动
C．片刻后甲池中c（SO42—）增大
D．片刻后可观察到滤纸b点变红色

铂片 滤纸 铅笔
祝你成功
a
b
直流电源
3．(2007上海)某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是
A．铅笔端作阳极，发生还原反应
B．铂片端作阴极，发生氧化反应
C．铅笔端有少量的氯气产生
D．a点是负极，b点是正极
4.（2012全国）①②③④ 四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池 ，①②相连时，外电路电流从②流向① ；①③相连时，③为正极，②④相连时，②有气泡逸出 ；③ ④ 相连时，③ 的质量减少 ，据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是
A．①③②④ B．①③④② C．③ ④ ②① D．③ ① ②④
5.（2012山东）利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为 。
熔融状态下，Na的单质和FeCl2能组成可充电电池（装置示意图如下），反应原理为：
2Na + FeCl2 Fe + 2NaCl
放电时，电池的正极反应式为__________________________：
充电时，______________（写物质名称）电极接电源的负极；
该电池的电解质为___________________。
6. (2011全国)用石墨做电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的
A．CuSO4 B．H2O C．CuO D．CuSO4·5H2O
7.（2012海南）下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是
A. HCl、 CuCl2、 Ba(OH)2 B. NaOH、CuSO4、 H2SO4
C. NaOH、H2SO4、 Ba(OH)2 D. NaBr、 H2SO4、 Ba(OH)2
8.（2008北京）据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液。下列有关电池的叙述不正确的是
A．正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－ ===4OH－
B．工作一段时间后，电解液中的KOH的物质的量不变
C．该燃料电池的总反应方程式为：2H2＋O2===2H2O
D．用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24LCl2(标准状况)时，有0.1mol电子转移
9.（2011北京）结合下图判断，下列叙述正确的是

A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护
B. Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－＝Fe2＋
C. Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
D. Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有蓝色沉淀
10. （2012海南）下列叙述错误的是
A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱
B．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈
C．在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液
D．铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀
11. （2009上海）右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是
A．生铁块中的碳是原电池的正极
B．红墨水柱两边的液面变为左低右高
C．两试管中相同的电极反应式是：
D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀

12．（2008江苏）镍镉（Ni-Cd）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：Cd + 2NiOOH + H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2有关该电池的说法正确的是
A．充电时阳极反应：Ni(OH)2 －e— + OH- == NiOOH + H2O
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
13．（2009福建） 控制适合的条件，将反应设计成如右图所示的原电池。下列判断不正确的是
A. 反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
B. 反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原
C. 电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D. 电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极
14．(2007宁夏)(1)将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。
锌片上发生的电极反应：_____________________________________；
银片上发生的电极反应：______________________________________。
(2)若该电池中两电极的总质量为60 g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47 g，试计算：
①产生氢气的体积(标准状况)；
②通过导线的电量。(已知NA = 6.02×1023 /mol，电子电荷为1.60×10－19 C)
15． (2009全国）下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。
（1）接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：
①电源的N端为 极；
②电极b上发生的电极反应为 ；
③列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积： ；
④电极c的质量变化是 g；
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：
甲溶液 ；
乙溶液 ；
丙溶液 ；
（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？

及时反馈答案：
1、B 2、AB 3、D 4、B 5、N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O 2Al+3H2O-6e - =Al2O3+6H+ 6、C
7、D 8、C 9、C 10、3.45×104 4
课后练习答案：
1、BC 2、A 3、D 4、B 5、
5、4H＋+O2+4e－=2H2O 。负极材料Na接电源的负极。该电池的电解质为B-Al2O3
6、C 7、C 8、D 9、A 10、C 11、B 12、A 13、D
14、 (1)Zn－2e－ = Zn2＋； 2H＋＋2e－ = H2↑。
(2)①锌片与银片减轻，是因与酸反应：
Zn＋2H＋ = Zn2＋＋H2↑ ～ 转移2e－
= =
得V(H2) = 4.5 L； Q = 3.8×104 C。
15、（1）①正极 ②4OH－-4e－=2H2O + O2↑。③2.8L ④16g ⑤甲增大，因为相当于电解水；乙减小，OH－放电， H＋增多。丙不变，相当于电解水。
(2)可以 因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应