高中化学专题14 电化学基础 - 图文

专题14 电化学基础 【课前练习】 1.（09广东理科基础34）下列有关电池的说法不正确的是 A．手机上用的锂离子电池属于二次电池 B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D．锌锰干电池中，锌电极是负极 2.（09安徽卷12）Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示意图如下，点解总反应：2Cu+H2O==Cu2O+H2O?。下列说法正确的是 A.石墨电极上产生氢气 B.铜电极发生还原反应 C.铜电极接直流电源的负极 D.当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。 3. （09北京卷6）下列叙述不正确的是 ．．．A．铁表面镀锌，铁作阳极 B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2+2H2O+4e-?4OH- D．工业上电解饱和和食盐水的阳极反应：2Cl--2e-=Cl2? 4、(09全国卷Ⅰ28）（15分）下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.0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？ 共19页 第1页 【知识动脉】 知识框架 化学电池 原电池 金属的电化学腐蚀 电解 电解池 电镀 化学能转变为电能 （自发进行） 氧化还原反应——能量变化 电能转变为化学能 电冶金 （外界能量推动） 一、原电池 1．定义： 2．基本组成： 3．构成条件： 4．工作原理： 5．原电池正、负极的判断方法： 电极名称： 判定方法： 6．电极反应式和总反应式的书写： （1）书写方法： 如果题目给定的是图示装置，先分析正、负极，再根据正、负极反应规律去写电极反应式；如果题目给定的是总反应式，可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），再选择一个简单变化情况去写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式，用总反应式减去已写出的电极反应式，即得结果。特别需要指出的是：对于可逆电池的反应，需要看清楚“充电、放电”的方向，放电的过程应用原电池原理，充电的过程应用电解池原理 （2）书写方法步骤 以铅蓄电池放电时的反应为例，总反应为Pb+PbO2+2H2SO4====2PbSO4+2H2O，电极反应式的书写步骤如下： -SO4 负极：Pb-2e-====PbSO4?左边补充?????Pb+SO4-2e====PbSO4 -SO4 正极：PbO2+2e-====PbSO4?左边补充?????PbO2+SO4+2e====PbSO4 2?2?2?2?2?+-结合反应式判断氧元素\去向\??????????PbO2+4H+SO4+2e====PbSO4+2H2O。 （也可用总反应式减去负极反应式得到正极反应式） 【例1】（09福建卷11） 控制适合的条件，将反应2Fe3??2I?断不正确的是 ．．． 2Fe2??I2设计成如右图所示的原电池。下列判共19页 第2页 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固定，乙中石墨电极为负极 解析与评价：本题以原电池基本概念为考察背景，属较容易题。乙中I失去电子放电，故为氧化反应，A项正确；由总反应方程式知，Fe3被还原成Fe2，B项正确； ＋＋－当电流计为零时，即说明没有电子发生转移，可证明反应达平衡，C项正确。 加入Fe2，导致平衡逆向移动，则Fe2失去电子生成Fe3，而作为负极，D项错。 ＋＋＋答案：D 【变式训练1】（09上海卷13）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：Fe?2e?Fe D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀 【例2】（09广东化学14）可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是 （ ） A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e＝4OH B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－3e-＝Al(OH)3↓ －－－2+C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极 解析与评价： 以考察电极反应式的正误判断和书写的形式出现，属于中等难度。电解质溶液显碱性或中性， 该燃料电极的正极发生反应为：O2＋2H2O＋4e＝4OH，A对；铝作负极，负极反应应该是铝失－?去电子变为铝离子，在氢氧化钠的溶液中铝离子继续与过量的碱反应生成偏铝酸根，因此负极反应为：Al＋4OHOH－3e＝AlO2+ 2H2O，B错； 该电池在碱性条件下消耗了碱，反应式为4Al＋3O2＋4OH= －????4AlO2+ 2H2O溶液PH降低，C错；电池工作时，电子从负极出来经过外电路流到正极，D错. 答案：A 【变式训练2】（09海南卷15）(9分) Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2 请回答下列问题： (1)电池的负极材料为 ，发生的电极反应为 ； (2)电池正极发生的电极反应为 ； (3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到 共19页 第3页 SOCl2中，实验现象是 ，反应的化学方程式为 ； (4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是 。 【例3】(09天津卷10)（14分）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定，请回答： （1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ，在导线中电子流动方向为 （用a、b 表示）。 （2）负极反应式为 。 （3）电极表面镀铂粉的原因为 。 （4）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下： Ⅰ.2Li+H2?2LiH Ⅱ.LiH+H2O==LiOH+H2↑ ①反应Ⅰ中的还原剂是 ，反应Ⅱ中的氧化剂是 。 ②已知LiH固体密度为0.82g/cm3。用锂吸收224L（标准状况）H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为 。③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80％，则导线中通过电子的物质的量为 mol。 解析与评价：本题考查氧化还原及原电池的知识。 （1）原电池的实质为化学能转化成电能。总反应为2H2 + O2 =2H2O，其中H2从零价升至+1价，失去 …… 此处隐藏：2484字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……