高中化学专题14 电化学基础 - 图文(2)

①、阴极放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。放电顺序是：

K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+(H+)、Cu2+、Hg2+、Ag+、Au3+ 放电由难到易

阳极：若是惰性电极作阳极，溶液中的阴离子放电，放电顺序是： S2-、I-、Br-、Cl-、OH-、含氧酸根离子(NO3-、SO42-、CO32-)、F-

失电子由易到难

②、S>I>Br>Cl>OH>含氧酸根>F

2------

Ⅰ Ⅱ

Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+ Ⅲ Ⅳ

电解质溶液电解规律

Ⅰ与Ⅲ区：电解电解质型 Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型 Ⅱ与Ⅲ区：放氧生酸型 Ⅱ与Ⅳ区：电解水型

③、电解时溶液pH值的变化规律：

电解质溶液在电解过程中，有时溶液pH值会发生变化。判断电解质溶液的pH值变化，有时可以从电解产物上去看。

①若电解时阴极上产生H2，阳极上无O2产生，电解后溶液pH值增大； ②若阴极上无H2，阳极上产生O2，则电解后溶液pH值减小；

③若阴极上有H2，阳极上有O2，且V(H2)==2V(O2)，则有三种情况：a 如果原溶液为中性溶液，则电解后pH值不变；b 如果原溶液是酸溶液，则pH值变小；c 如果原溶液为碱溶液，则pH值变大； ④若阴极上无H2，阳极上无O2产生，电解后溶液的pH可能也会发生变化。如电解CuCl2溶液（CuCl2

溶液由于Cu2+水解显酸性），一旦CuCl2全部电解完，pH值会变大，成中性溶液 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，先分析阴、阳极，再根据阴、阳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

以铅蓄电池充电时的反应为例，总反应为2PbSO4+2H2O ==== Pb+PbO2+2H2SO4，电极反应式的书写

步骤如下：

共19页 第6页

2?-SO4 阴极：PbSO4==== Pb-2e-?左边补充????? PbSO4==== Pb+SO4-2e 2?2?-SO4 阳极：PbSO4==== PbO2+2e- ?左边补充????? PbSO4==== PbO2+SO4+2e 2?2?+-结合反应式判断氧元素\去向\?????????? PbSO4+2H2O====PbO2+4H+SO4+2e。 （也可用总反应式减去负极反应式得到正极反应式） 【例4】（09年浙江理综·12）市场上经常见到的标记为Li－ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为：Li＋2Li0.35NiO2放电充电－＋2Li0.85NiO2。下列说法不正确的是 ．．．Li ＋A．放电时，负极的电极反应式：Li－eB．充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应 C．该电池不能用水溶液作为电解质 D．放电过程中Li向负极移动 解析与评价：本题主要将原电池电解池的原理以可充电电池为背景进行考察。 A.Li从零价升至正价，失去电子，作为负极，正确； B.反应逆向进行时。反应物只有一种，故化合价既有升，又有降，所以既发生氧 化反应又发生还原反应，正确； C.由于Li可以与水反应，故应为非水材料，正确； D.原电池中阳离子应迁移至正极失电子，故错 答案：D 【变式训练4】（08江苏卷）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 + 2H2O放电充电＋Cd(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 【例5】（08全国Ⅱ卷）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 解析与评价：本题主要考察电解规律。Na2SO4===2Na＋SO4，H2O＋＋＋2?H＋OH，SO4和OH＋?2?－?移向b电极，Na和H移向a电极，在b电极 上：4OH-4e ===2H2O＋O2↑，在a电极上：2H＋2e ===H2↑，－?? 共19页 第7页 所以产生的气体体积a电极的大于b电极的；两种气体均为无色无味的气体；由于a电极上H放电，所以a电极附近的c(OH)＞c(H)，滴加石蕊试液a电极附近变蓝色，同理，b电极附近变红色。 答案：D 【变式训练5】（09年重庆理综·26）（14分）工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅。 （1）题26图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是 ；NaOH溶液的出口为 （填字母）；精制饱和食盐水的进口为 （填字母）；干燥塔中应使用的液体是 。 ??? 三、电化学原理的应用 1. 原电池原理的应用 常见的化学电源： 金属的电化学腐蚀与防护： 2. 电解池原理的应用 氯碱工业： 电 镀： 电冶金： 【例6】（08宁夏卷）一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是 （ ） A．CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e －B．O2(g)+4H+(aq)+4e=2H2O(1) －C．CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e －D．O2(g)+2H2O(1)+4e=4OH 解析与评价：本题以燃料电池作为考察背景，较容易。甲醇与氧气反应的化学方程式为：2CH3OH＋3O22CO2＋4H2O，化合价升高的元素为C，所以在负极上甲醇失去电子而放电，在该极上的电极反应－－－式为：CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e。 共19页 第8页 答案：C 【变式训练6】（09江苏卷12）以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是 A．该电池能够在高温下工作 B．电池的负极反应为：C6H12O6+6H2O-24e-=6CO?2+24H+ C．放电过程中，H从正极区向负极区迁移 D．在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体+22.4L 6【例7】（08上海卷）取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是 ( ) A．b电极是阴极 C．电解过程中水是氧化剂 B．a电极与电源的正极相连 D．b电极附近溶液的pH变小 解析与评价：其实本题考查的是电解饱和食盐水相关知识，与氯碱工业原理是一致的。a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色，说明a极负极产生了Cl2，所以a极与电源的正极相连，即a为阳极，电极反应式为：2Cl-2e ===Cl2↑，b为阴极，2H2O－4e ===H2↑＋2OH，所以b极－??附近的pH增大 答案：D 【变式训练7】工 …… 此处隐藏：2599字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……