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[高中化学讲义]

——电化学

电化学

高考要求:

1.了解原电池的工作原理,能写出电极反应与电池反应方程式。

2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。

3.了解电解池的工作原理,能写出电极反应与电池反应方程式。

4、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。

高考重现:

1、(2016 全国2)Mg —AgCl 电池就是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的就是

A.负极反应式为Mg —2e -=Mg 2+

B.正极反应式为Ag ++e -=Ag

C.电池放电时Cl 一

由正极向负极迁移

D.负极会发生副反应 Mg+2H 2O=Mg(OH)2+H 2↑

2、(2016 北京)用石墨电极完成下列电解实验。

实验一 实验二

装置 现象 a 、d 处试纸变蓝;b 处变红,局部褪色;c 处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产

生;n 处有气泡产生;…… 下列对实验现象的解释或推测不合理...

的就是( ) A 、a 、b 处:-2222e =2H O H OH -+↑+

B 、b 处:22l 2l

C e C ---=↑

C 、c 处发生了反应:22Fe e Fe -+-=

D 、根据实验一的原理,实验二中m 处能析出铜

3、(2016 浙江)金属(M)–空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能源汽车与移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为:4M+nO 2+2nH 2O=4M(OH) n

已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确...的就是

A.采用多孔电极的目的就是提高电极与电解质溶液的接触面积,并有利于氧气扩散至电极表面

B.比较Mg、Al、Zn三种金属–空气电池,Al–空气电池的理论比能量最高

C.M–空气电池放电过程的正极反应式:4M n++nO2+2nH2O+4ne–=4M(OH)n

D.在M–空气电池中,为防止负极区沉积Mg(OH)2,宜采用中性电解质及阳离子交换膜

4、某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为:Li1-x CoO2+Li x C6=LiCoO2+

C6(x<1)。下列关于该电池的说法不正确的就是

A.放电时,Li+在电解质中由负极向正极迁移

B.放电时,负极的电极反应式为Li x C6-xe-= xLi++ C6

C.充电时,若转移1mole-,石墨C6电极将增重7xg

D.充电时,阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-x CoO2+Li+

5、(2016天津)氢能就是新能源,它的利用包括氢的制备、储存与应用三个环节。回答下列问题:

(1)与汽油相比,氢气作为燃料的优点就是_________(至少答出两点)。但就是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式:____________。

(1)污染小、可再生、来源广、资源丰富、燃烧热值高(任写其中2个);H2+2OH??2e?=2H2O

原电池

1、概念:把化学能

...转化为电能

..的装置叫做原电池,也叫一次电池。

2、构成条件: ①两个活泼性不同的电极

②电解质溶液

③形成闭合回路(可盐桥)

④能够自发发生氧化还原反应(有电子转移)

?问:判断下列三个装置就是否为原电池?

盐桥:含琼脂与KCl饱与溶液

作用:使K+向正极移动,Cl-向负极移动,形成闭合回路,平衡电解质溶液中的电荷。

高考电化学专题复习精华版

高考电化学专题复习精 华版 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

第一部分原电池基础

3.固体氢氧燃料电池: 固体电解质介质电池反应: 2H 2 +O 2 = 2H 2 O 负极?2H2 - 4e- +2O2-= 2H2O 正极?O 2 + 4e-= 2O2- 负极 2H2 - 4e- = 4H+ 正极?O 2 + 4H+ + 4e-= 2H 2 O 4.甲烷新型燃料电池 以两根金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两极上分别通入甲烷和氧气。 电极反应为: 负极:CH 4+ 10OH --8e-= CO32- + 7H 2 O 正极:2O 2+ 4H 2 O +8e-= 8OH - 电池总反应:CH 4+ 2O 2 + 2KOH = K 2 CO 3 + 3 H 2 O 分析溶液的pH变化。 C 4H 10 、空气燃料电池、电解质为熔融K 2 CO 3 , 用稀土金属材料作电极(具有催化作用) 负极:2C 4H 10 -52e- + 26CO32-- = 34 CO 2 + 10H 2 O 正极:13O 2 +52e- + 26CO 2 =26CO3 2- 电池总反应:2C 4H 10 + 13O 2 = 8CO 2 + 10 H 2 O 5.铝——空气燃料电池(海水): 负极:4Al -12e- = 4Al3+ 正极:3O 2 +12e- + 6H 2 O =12OH- 电池总反应:4Al +3O 2 +6H 2 O = 4Al(OH) 3 【课堂练习】 ①.C 2H 6 燃料电池、电解质为KOH溶液 负极:2C 2H 6 + 36OH --28e-= 4CO32- + 24H 2 O

2019高考化学一轮复习讲义电化学专题(6)辨析多池组合、突破电化学计算(无答案)

考点六辨析多池组合、突破电化学计算 李仕才 1.辨析多池组合 (1)直接判断:非常直观明显的装置,如燃料电池、铅蓄电池等在电路中,则其他装置为电解池。如图所示:A为原电池,B为电解池。 (2)根据电池中的电池材料和电解质溶液判断: 原电池一般是两种不同的金属电极或一种金属电极一个碳棒做电极;而电解池则一般都是两个惰性电极,如两个铂电极或两个碳棒。原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应,电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。如图所示:B为原电池,A为电解池。 (3)根据电极反应现象判断: 在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极,并由此判断电池类型。如图所示:若C 极溶解,D极上析出Cu,B极附近溶液变红,A极上放出黄绿色气体,则可知乙是原电池,D

是正极,C是负极;甲是电解池,A是阳极,B是阴极。B、D极发生还原反应,A、C极发生氧 化反应。 2.突破电化学计算 原则:电化学的反应是氧化还原反应,各电极上转移电子的物质的量相等,无论是单一电 池还是串联电解池,均可抓住电子守恒计算。 关键:a.电极名称要区分清楚;b.电极产物要判断准确; c.各产物间量的关系遵循电子得失守恒。 方法:(1)根据电子守恒计算 用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算,其依据是电路中 转移的电子数相等。 (2)根据总反应式计算 先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式列出比例式计算。 (3)根据关系式计算 根据得失电子守恒定律关系建立起已知量与未知量之间的桥梁,构建计算所需的关系式。 如以通过4 mol e-为桥梁可构建如下关系式: (式中M为金属,n为其离子的化合价数值) 该关系式具有总览电化学计算的作用和价值,熟记电极反应式,灵活运用关系式便能快速 解答常见的电化学计算问题。 注意在电化学计算中,还常利用Q=I·t和Q=n(e-)×N A××10-19 C来计算电路中通过 的电量。 [思维深化] 如图所示,图中装置甲是,乙是,若电路中有 mol电子转移,则Zn极溶 解,Cu极上析出 (标准状况),Pt极上析出 mol,C极上析出Cu

高考电化学专题 复习精华版

第一部分 原电池基础 一、原电池基础 装置特点:化学能转化为电能。 ①、两个活泼性不同的电极; 形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应); 原 ③、形成闭合回路(或在溶液中接触) 电 负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应。 池 基本概念: 正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。 原 电极反应方程式:电极反应、总反应。 理 氧化反应 负极 铜锌原电池 正极 还原反应 反应原理 Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 电解质溶液 二、常见的电池种类 电极反应: 负极(锌筒)Zn-2e -=Zn 2+ 正极(石墨)2NH 4++2e -=2NH 3+H 2↑ ① 普通锌——锰干电池 总反应:Zn+2NH 4+=Zn 2++2NH 3+H 2↑ 干电池: 电解质溶液:糊状的NH 4Cl 特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液 ② 碱性锌——锰干电池 电极反应: 负极(锌筒)Zn-2e - +2OH - =Zn(OH)2 正极(石墨)2e - +2H 2O +2MnO 2= 2OH-+2MnOOH ( 氢氧化氧锰) 总反应:2 H 2O +Zn+2MnO 2= Zn(OH)2+2MnOOH 电极:负极由锌改锌粉(反应面积增大,放电电流增加);使用寿命提高 电解液:由中性变为碱性(离子导电性好)。 失e -,沿导线传递,有电流产生 溶 解 不断

可充电电池 正极(PbO 2) PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极(Pb ) Pb+SO 42--2e -=PbSO 4 铅蓄电池 总反应:PbO 2+Pb+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O 电解液:1.25g/cm 3~1.28g/cm 3的H 2SO 4 溶液 蓄电池 特点:电压稳定, 废弃电池污染环境 Ⅰ、镍——镉(Ni ——Cd )可充电电池; 其它 负极材料:Cd ;正极材料:涂有NiO 2,电解质:KOH 溶液 NiO 2+Cd+2H 2O Ni(OH)2+ Cd(OH)2 Ⅱ、银锌蓄电池 正极壳填充Ag 2O 和石墨,负极盖填充锌汞合金,电解质溶液KOH 。 反应式为: 2Ag+Zn(OH)2 ﹦ Zn+Ag 2O+H 2 锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl 2):8Li+3SOCl 2 = 6LiCl+Li 2SO 3+2S 负极: ;正极: 。 锂电池 用途:质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命, 广泛应用于军事和航空领域。 ①、燃料电池与普通电池的区别 不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时 燃 料 电极反应产物不断排出电池。 电 池 ②、原料:除氢气和氧气外,也可以是CH 4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。 ③、氢氧燃料电池: 总反应:O 2 +2H 2 =2H 2O 特点:转化率高,持续使用,无污染。 1.普通锌锰电池 干电池用锌制桶形外壳作负极,位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极,在石墨周围填充NH 4Cl 、ZnCl 2和淀粉作电解质溶液,还填充MnO 2的黑色粉末吸收正极放出的H 2,防止产生极化现象。电极总的反应式为:2NH 4Cl+Zn+2MnO 2=ZnCl 2+2NH 3↑+Mn 2O 3+H 2O 问题: ①通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变化判断它已经不能正常供电了? ②我们在使用干电池的过程中并没有发现有气体产生,请推测可能是干电池中的什么成分起了作用? 化学电 源 简 介 放电 充电 放电 放电` 充电 放电 ` 充电 放电 `

高考电化学专题复习知识点总结完美版(20200915005156)

一、原电池的工作原理 装置特点:化学能转化为电能。 ①、两个活泼性不同的电极; 形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应); 原③、形成闭合回路(或在溶液中接触) 电④、建立在自发进行的氧化还原反应基础之上 池负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应。原基本概念:正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。理电极反应方程式:电极反应、总反应。 氧化反应负极铜锌原电池正极还原反应 反应原理 Zn-2e - =Zn2+ 2H ++2e- =2H↑ 溶 电解质溶液 二、常见的电池种类 电极反应:负极(锌筒)Zn-2e-=Zn2+ 正极(石墨) 2NH4++2e- =2NH3+H2↑ ①普通锌——锰干电池总反应:Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2↑

干电池: 电解质溶液:糊状的 NH 4Cl 特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液 ② 碱性锌——锰干电池 电极反应: 负极(锌筒) Zn-2e -- 2 +2OH=Zn(OH) 正极(石墨) 2e - +2H 2 O +2MnO= 2OH-+2MnOOH ( 氢氧化氧锰 ) 总反应: 2 H 2O +Zn+2MnO= Zn(OH) 2+2MnOOH 电极:负极由锌改锌粉(反应面积增大,放电电流增加) ;使用寿命提高 电解液:由中性变为碱性(离子导电性好) 。 正极( PbO 2) PbO 2+SO 42- +4H ++2e - =PbSO 4+2HO 负极( Pb ) Pb+SO 4 2- -2e - =PbSO 4 铅蓄电池 总反应: PbO+Pb+2HSO 2PbSO 4 +2HO 2 4 电解液: 1.25g/cm 3~1.28g/cm 3 的 H 2SO 4 溶液 蓄电池 特点:电压稳定 , 废弃电池污染环境 Ⅰ、镍——镉( Ni —— Cd )可充电电池; 其它 负极材料: Cd ;正极材料:涂有 NiO ,电解质: KOH 溶液 2 NiO +Cd+2HO 放电 + Cd(OH) 2 Ni(OH) 2 2

2019届二轮复习电极反应式的书写及电化学有关计算作业(全国通用)

2019届二轮复习电极反应式的书写及电化学有关计算作业(全国通用)

热点5电极反应式的书写及电化学有关计算1.原电池是化学对人类的一项重大贡献。 (1)如图是甲烷燃料电池原理示意图,回答下列问题: ①电池的负极是______(填“a”或“b”)电极,该极的电极反应式为______。 ②电池工作一段时间后电解质溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)熔融盐燃料电池具有很高的发电效率,因而受到重视。可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得在650 ℃下工作的燃料电池。请完成有关的电池反应式: -4e-===4CO2; 负极反应式:2CO+2CO2- 3 正极反应式:__________________________________________; 电池总反应式:________________________________________。 答案(1)①a CH4+10OH--8e-===CO2-3+7H2O②减小 (2)O2+2CO2+4e-===2CO2-32CO+O2===2CO2 解析(1)CH4在反应时失去电子,故a电极是电池的负极。由于电池工作过程中会消耗OH-,故一段时间后,电解质溶液的pH会减小。 (2)正极发生还原反应,故正极电极反应式为O2+2CO2+4e-===2CO2-3,根据正极反应式+负极反应式=总电池反应,可推知电池总反应式应为2CO+O2===2CO2。 2.某高校的研究人员研究出一种方法,可实现水泥生产时CO2零排放,其基本原理如图所示:

高考电化学历年真题汇编练习版

2009-2013年高考化学试题分类解析汇编:电化学基础 2009年高考化学试题 1.(09广东理科基础?25)钢铁生锈过程发生如下反应: ①2Fe +O 2+2H 2O =2Fe(OH)2; ②4Fe(OH)2+O 2+2H 2O =4Fe(OH)3; ③2Fe(OH)3=Fe 2O 3+3H 2O 。下列说法正确的是 A .反应①、②中电子转移数目相等 B .反应①中氧化剂是氧气和水 C .与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D .钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀 2.(09安徽卷?12)Cu 2O 是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取。Cu 2O 的电解池示意图如下,点解总反应:2Cu +H 2O Cu 2O +H 2O ↑。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0.1molCu 2O 生成。 2.(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: C 6H 12O 6+6H 2O -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CO 2气体22.4 6 L 3.(09浙江卷?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为: Li +2Li 0.35NiO 2 2Li 0.85NiO 2 下列说法不正确的是 A .放电时,负极的电极反应式:Li ? e -=Li + B .充电时,Li 0.85NiO 2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 4.(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 5.(09福建卷?11) 控制适合的条件,将反应2Fe 3+ +2I - 2Fe 2+ +I 2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Fe 3+ 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FeCl 2固定,乙中石墨电极为负极 6.(09广东化学?10)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu 2(OH)3Cl 覆盖在其表面。下列说法正确的是 A .锡青铜的熔点比纯铜高 B .在自然环境中,锡青铜中的锡对铜起保护作用 C .锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 放电 充电

-高考真题电化学

2013-2017高考电化学真题 1.【2017 新课标 1 卷】支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐, 工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确 的是( ) A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 2.【2017新课标2卷】用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧 化膜,电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是 A.待加工铝质工件为阳极 B.可选用不锈钢网作为阴极 C.阴极的电极反应式为: Al3++ 3e- == Al D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 3.【2017 新课标 3 卷】全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极 a 常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:16Li+x S8=8Li2Sx (2≤x≤8)。下列说法错误的是( ) A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4 B.电池工作时,外电路中流过 0.02 mol 电子,负极材料减重 0.14 g C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性 D.电池充电时间越长,电池中 Li2S2的量越多 4.【2017海南10】一种电化学制备NH3的装置如图所 示,图中陶瓷在高温时可以传输H+.下列叙述错误的是( ) A.Pb电极b为阴极 B.阴极的反应式为:N2+6H++6e﹣=2NH3 C.H+由阳极向阴极迁移 D.陶瓷可以隔离N2和H2 5.【2017 北京11】(16分)某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下:向硝酸酸化的0.05mol?L﹣1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色. (1)检验产物 ①取少量黑色固体,洗涤后, (填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag. ②取上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有. (2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是(用离子方程式表示).针对两种观点继续实验: ①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测.同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下: 序号取样时间/min 现象 ⅰ 3 产生大量白色沉淀;溶液呈红色 ⅱ30 产生白色沉淀;较3min时量小;溶液红色较3min时加深 ⅲ120产生白色沉淀;较30min时量小;溶液红色较3 0min时变浅 (资料:Ag+与SCN﹣生成白色沉淀AgSCN)

高考化学专题电化学

2011届高考化学专题:电化学 1、铜片和银片用导线连接后插入某氯化钠溶液中,铜片是() A、阴极 B、正极 C、阳极 D、负极 2、关于如右图所示装置的叙述中,正确的是() A、铜是阳极,铜片上有气泡产生 B、铜片质量逐渐减少 C、电流从锌片经导线流向铜片 D、氢离子在铜片表面被还原 3、锂电池是一代新型高能电池,它以质量轻、能量高而受到了普遍重视,目前已研制成功多种锂电池,某种锂电池的总反应为:Li+MnO2==LiMnO2,下列关于该锂的电池说法中,正确的是() A、Li是正极,电极反应为Li-e—== Li+ B、Li是负极,电极反应为Li-e—== Li+ C、Li是负极,电极反应为MnO2 + e— == MnO2- D、Li是负极,电极反应为Li-2e—== Li2+ 4、原电池的电极反应不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中不正确是() A、由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池,其负极反应式为:Al—3e—=Al3+ B、由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应式为:Mg—2e—=Mg2+ C、由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极反应式为:Fe—2e—=Fe2+ D、由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为:Cu—2e—=Cu2+ 5、人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池,它在放电时的电极反应为:Zn + 2OH––2e–=ZnO + H2O,Ag2O + H2O + 2e–=2Ag + 2OH–,下列叙述中,正确的是() A、Ag2O 是负极,并被氧化 B、电流由锌经外电路流向氧化银 C、工作时,负极区溶液pH减小,正极区pH增大 D、溶液中OH-向正极移动,K+、H+向负极移动 6、一个电池的总反应:Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该反应的原电池的正确组成是() A. B. C. D. 正极 Zn Cu Cu Ag 负极 Cu Zn Zn Cu 电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 AgNO3 7、用惰性电极实现电解,下列说法正确的是()

高三化学一轮复习专题电化学基础

电化学基础 1.下列说法正确的是() A.氢氧燃料电池的能量转换形式之一为化学能转化为电能 B.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阴极均发生氧化反应 C.电解精炼铜过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加一定相等 D.催化剂通过降低化学反应的焓变加快化学反应速率 2.出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法不正确的是A.锡青铜的熔点比纯铜高 B.在自然环境中,锡青铜中的锡可对铜起保护作用 C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学反应过程 3.镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是:Ni(OH)2 + M NiOOH + MH 已知:6NiOOH + NH3 + H2O + OH-6Ni(OH)2 + NO2-。下列说法正确的是( ) A.NiMH 电池放电过程中,正极的电极反应式为:NiOOH + H2O + e-Ni(OH)2 + OH-B.充电过程中OH-离子从阳极向阴极迁移 C.充电过程中阴极的电极反应式:H2O + M + e-MH + OH-,H2O中的H被M还原D.NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液 4.把物质的量均为的CuCl2和H2SO4溶于水制成100mL的混合溶液,用石墨做电极电解,并收集两电极所产生的气体,一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同.则下列描述正确的是() A.电路中共转移个电子 B.阳极得到的气体中O2的物质的量为 C.阴极质量增加3.2g D.电解后剩余硫酸溶液的浓度为1 mol/L 5.如图,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中,下列分析正确的是 A.K1闭合,铁棒侧溶液会出现白色沉淀,而且沉淀最终变为红褐色

高考电化学练习题及详解

高考电化学练习题及详解Newly compiled on November 23, 2020

高考电化学部分练习题及详解 一、选择题(共8小题,每小题4分,共32分) 1.有关电化学知识的描述正确的是()。 A.CaO+H2O===Ca(OH)2,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能 B.某原电池反应为Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag,装置中的盐桥内可以是含琼胶的KCl饱和溶液 C.因为铁的活泼性强于铜,所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中,若能组成原电池,必是铁做负极、铜做正极 D.理论上说,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池 解析A项中不是氧化还原反应,不能设计成原电池。B项中会发生反应:KCl +AgNO3===AgCl↓+KNO3,生成的AgCl会使盐桥的导电性减弱,所以不能使用KCl,可换成KNO3。C项中由于铁遇到浓硝酸会发生钝化,而铜可与之发生反应:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,Cu失电子被氧化,做原电池的负极,所以选项C错误。D正确。 答案 D 2.下列各装置中,在铜电极上不能产生气泡的是()。 解析装置A和C中无外接电源,且符合构成原电池的条件,是原电池装置,铜作正极,放出H2。装置B是电解池装置,铜作阳极,失去电子逐渐溶解,无气体生成。装置D也是电解池装置,铜作阴极,阴极H+得到电子生成H2。 答案 B 3.天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴(LiCoO2),充电时LiCoO2中Li被氧化,Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C6)中,以LiC6表示,电池反应为LiCoO2+C6充电 CoO2+ 放电

高考电化学二轮复习专题练习

高考电化学二轮复习专题练习 A. 硅太阳能电池供电原理与该电池相同 B. 光照时, H+由a极区经质子交换膜向b极区迁移 C. 光照时,b极的电极反应式为 VO2+-e-+H2O=VO2++2H+ D. 夜间无光照时,a极的电极反应式为V3++e-=V2+ 【答案】C 【解析】A、硅太阳能电池是用半导体原理将光能转化为电能,是物理变化,而该电池是化学能转化为电能,两者原理不同,选项A错误;B、光照时,b极VO2+?e?+H2OVO2++2H+,产生氢离子,而氢离子由b极室透过质子膜进入a极室,选项B错误;C、光照时,b极发生失去电子的氧化反应,电极反应式为VO2+?e?+H2OVO2++2H+,选项C正确;D、夜间无光照时,相当于蓄电池放电,a极的电极反应式为:V2+?e?V3+,发生氧化反应,是负极,选项D错误;答案选C. 点晴:本题考查原电池知识.侧重于原电池的工作原理的考查,注意把握电极反应的判断,把握电极方程式的书写,为解答该类题目的关键.原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应.电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应,答题时注意灵活应用. 2.某锂离子电池工作原理如下图所示,电池反应为:Li1-xCoO2+LixCLiCoO2+C.下列说法不正确的是

A. 放电时,电子从b极经用电器流向a极 B. 放电时,若转移1mol e-,碳材料将增重7 g C. 充电时,锂离子通过隔膜进入右室 D. 充电时,a极反应:LiCoO2-xe-= Li1-xCoO2+xLi+ 【答案】B 【解析】电池反应为:Li1-xCoO2+LixCLiCoO2+C.放电时,a极反应:Li1-xCoO2+xLi++xe-= LiCoO2,故为原电池的正极,b极为负极,电极反应:LixC-xe-= xLi++C,A. 放电时,电子从负极b极经用电器流向正极a 极,选项A正确;B. 根据电极反应:LixC-xe-= xLi++C,放电时,若转移1mol e-,碳材料将增重g,选项B 不正确;C. 充电时,锂离子通过隔膜向阴极室进入右室,选项C正确;D. 充电时,a极为阳极,电极反应: LiCoO2-xe-= Li1-xCoO2+xLi+,选项D正确.答案选B.12 x 点睛:本题考查了二次电池,侧重于对原电池原理和电解池原理的考查,题目难度中等,注意根据电池总反应判断正负极材料及电极反应.给电池充电时,负极与外接电源的负极相连,正极与外接电源的正极相连.电池反 应为:Li1-xCoO2+LixCLiCoO2+ C.放电时,a极反应: Li1-xCoO2+xLi++xe-= LiCoO2,故为原电池的正 极,b极为负极,电极反应:LixC-xe-= xLi++C,据此分析解答. 3.新型液态金属Li-Sb电池具有优良的动力传输特性,工作原理如图所示,该电池的两极及电解液被分成3层〔熔融Li和Sb可互溶〕.下列说法正确的是 A. 电池放电时Li为正极 B. 将Li换成Na会提高该电池的比能量 C. 该电池充电时阳极金属的总质量不变

2018届高考化学二轮专题复习精选——电化学

电化学(2) [典例1](2017·全国卷Ⅲ)全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为16Li+x S8===8Li2S x(2≤x≤8)。下列说法错误的是() A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e-===3Li2S4 B.电池工作时,外电路中流过mol电子,负极材料减重0.14 g C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性 D.电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多 [解析]原电池工作时,正极发生一系列得电子的还原反应,即:Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2,其中可能有2Li2S6+2Li++2e-===3Li2S4,A项正确;该电池工作时,每转移mol电子,负极有mol Li(质量为0.14 g)被氧化为Li+,则负极质量减少0.14 g,B项正确;石墨烯能导电,利用石墨烯作电极,可提高电极a的导电性,C项正确;充电过程中,Li2S2的量逐渐减少,当电池充满电时,相当于达到平衡状态,电池中Li2S2的量趋于不变,故不是电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多,D项错误。 [答案] D [针对训练] 1.世界某着名学术刊物近期介绍了一种新型中温全瓷铁-空气电池,其结构如图所示。 下列有关该电池放电时的说法正确的是() A.a极发生氧化反应

B.正极的电极反应式为FeO x+2x e-===Fe+x O2- C.若有22.4 L(标准状况)空气参与反应,则电路中有4 mol电子转移 D.铁表面发生的反应为x H2O(g)+Fe===FeO x+x H2 解析:选D a极通入空气,O2在该电极发生得电子的还原反应,A错误;O2在正极发生反应,电极反应式为O2+4e-===2O2-,B错误;由B项分析可知,电路中有4 mol电子转移时正极上消耗1 mol O2,在标准状况下的体积为22.4 L,则通入空气的体积约为22.4 L×5=112 L,C错误;由图可知,铁表面H2O(g)参与反应生成H2,则发生的反应为x H2O(g)+Fe===FeO x+x H2,D正确。 题型二带离子交换膜的化学电源 [典例2]液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示,该电池用空气中的氧气作为氧化剂,KOH溶液作为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是() A.b电极上发生氧化反应 B.a电极反应式:N2H4+4OH--4e-===N2↑+4H2O C.放电时,电流从a电极经过负载流向b电极 D.其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜 [解析]A项,b电极上发生还原反应,错误;C项,放电时,电子从a电极经过负载流向b电极,错误;D项,其中的离子交换膜需选用阴离子交换膜,错误。 [答案] B [题后悟道] [ 2.用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,将所得的混合液进行

电化学计算

电化学计算 电化学计算 1、电解质溶液的p H变化:电解时,由于OH或H不断放电,或使得原电解质溶液 的浓度的改变;或使得c (H)或c (OH)浓度发生改变,溶液的p H也会发生变化。 若电解时,只生成H2,而不生成O2,溶液的p H; 若只生成O2,而不生成H2,溶液的p H; 若既生成H2又生成O2,实际上就是电解;此时, 若原溶液为弱酸性,其p H,若为碱性,其p H,若为中性,其p H不变;若既不生成H2,也不生成O2,溶液的p H。 2、现有500 mL食盐水,其中含有少量的NaOH ,该溶液的pH 值等于10,用石墨电 极电解,当阴极产生的气体体积为5.60升(标况)时停止电解,此时溶液的pH 值约为(忽略溶液的体积变化)A 、13 B、12.3 C、12 D、14 3、用铂电极电解CuSO 4溶液,在阳极收集到0.32gO 2,加水稀释到400mL 是溶液 的pH 为 4、以惰性电极电解CuSO 4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 5、将分别盛有熔融的KCl ,MgCl 2,Al 2O 3三个电解槽串联,在一定条件下通电 一段时间后,析出K ,Mg ,Al 的物质的量之比为 A .1:2:3 B .3:2:1 C .6:3:1 D .6:3:2 6、用质量均为100 g的Cu 作电极,电解AgNO 3溶液。稍电解一段时间后,两电极 的质量相差 28 g,此时两电极的质量分别为 A 、阳极100 g,阴极128 g B、阳极93.6 g,阴极121.6 g C 、阳极91.0 g,阴极119.0 g D、阳极86.0 g,阴极114.0 g 7、将0.1 L含有0.02mol CuSO4和0.01molNaCl 的水溶液用惰性电极电解。电解一 段时间后, 一个电极上得到0.01 mol Cu,另一电极析出的气体

高三化学电化学教案

专题7:电化学 班级_________ 姓名_________ 学号__________ [专题目标]: 1、复习、巩固电化学方面的有关知识和基本原理,掌握电化学一些相关规律; 2、熟练运用电化学的有关理论知识解决生活实际中的相关问题 [经典题型] 题型一:原电池原理在燃料电池中的运用 [例1]:有人设计出利用CH4和O2的反应,用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧,则下列说法正确的是() ①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole- ②负极上CH4失去电子,电极反应式CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O ③负极上是O2获得电子,电极反应式为 O2+2H2O+4e-=4OH- ④电池放电后,溶液PH不断升高 A.①② B.①③ C.①④ D.③④ [点拨]:本题是考查原电池原理在燃料电池中的具体应用,首先要判断出电池的正负极,其方法是确定在该电极上发生的是失电子还是得电子反应,若发生的是失电子反应是原电池的负极,反之是正极。CH4在铂电极上发生类似于CH4在O2燃烧反应,即CH4 →CO2严格讲生成的CO2还与KOH反应生成K2CO3,化合价升高,失去电子,是电池的负极,电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,1molCH4参加反应有8mole-发生转移,O2在正极上发生反应,获得电子,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。虽然正极产生OH-,负极消耗OH-,但从总反应CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O可看出是消耗KOH,所以电池放电时溶液的PH值不断下降,故①②正确,③④错误。 答案:A 点评:燃料电池在特定条件下发生的反应就是在一般原电池反应的式子上,加上该条件的影响而得到的最后结果。 [规律总结]: 1、原电池电极名称的判断方法 (1)根据电极材料的性质确定金属—金属电极,活泼金属是负极,不活泼金属是正极;金属—非金属电极,金属是负极,非金属是正极;金属—化合物电极,金属是负极,化合物是正极。 (2)根据电极反应的本身确定失电子的反应—氧化反应—负极;得电子的反应—还原反应—正极 2、原电池电极反应式书写关键 (1)明确电池的负极反应物是电极本身还是其他物质、反应产物及化合价的变化;(2)确定电池的正极反应物是电解质溶液中的离子,还是其他物质(如溶有或通入的氧气); (3)判断是否存在特定的条件(如介质中的微粒H+、OH-非放电物质参加反应),进而推断电解质溶液的酸碱性的变化; (4)总的反应式是否满足质量守衡、得失电子守衡、电荷守衡。 [巩固]:航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O,酸式电池中电解质是酸,其负极反应可表示为2H2-4e-=H2,则其正极反应式为_______________。碱式电池的电解质是碱,其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,则其负极反应可表示为

三年高考2020高考化学试题分项版解析 专题17 电化学原理综合应用(含解析)

专题17 电化学原理综合应用 1.【2018天津卷】CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题: (3)O2辅助的Al~CO2电池工作原理如图4所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。 电池的负极反应式:________。 电池的正极反应式:6O 2+6e?6O2? 6CO 2+6O2?3C2O42? 反应过程中O2的作用是________。 该电池的总反应式:________。 【答案】Al–3e–=Al3+(或2Al–6e–=2Al3+)催化剂 2Al+6CO2=Al2(C2O4)3 【解析】 2.【2018江苏卷】NO x(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NO x是环境保护的重要课题。 (2)用稀硝酸吸收NO x,得到HNO3和HNO2的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式:____________________________________。 【答案】(2)HNO2?2e?+H2O3H++NO3? 【解析】 精准分析:(2)根据电解原理,阳极发生失电子的氧化反应,阳极反应为HNO2失去电子生成HNO3,1molHNO2

反应失去2mol电子,结合原子守恒和溶液呈酸性,电解时阳极电极反应式为HNO2-2e-+H2O=NO3-+3H+。3.【2018新课标1卷】焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题:(3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为_____________。电解后,__________室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5。 【答案】(3)2H2O-4e-=4H++O2↑ a 【解析】 4.【2018新课标1卷】我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家,一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示: (4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为______________;沉积锌后的电解液可返回 _______工序继续使用。 【答案】(4)Zn2++2e-=Zn 溶浸 【解析】 精准分析:焙烧时硫元素转化为SO2,然后用稀硫酸溶浸,生成硫酸锌、硫酸亚铁和硫酸镉,二氧化硅与稀硫酸不反应转化为滤渣,由于硫酸铅不溶于水,因此滤渣1中还含有硫酸铅。由于沉淀亚铁离子的pH较大,需要将其氧化为铁离子,通过控制pH得到氢氧化铁沉淀;滤液中加入锌粉置换出Cd,最后将滤液电解得到金属锌。则

备战高考化学电化学的解题方法

备战2019高考化学电化学的解题方法 电化学是一个要点,同时也是难点。本次“化学”科目答疑过程中,同学们对化学电化学的解题方法存在的疑问非常多,希望对同学们学习化学,尤其是电化学部分有所帮助。 一、电化学的解题方法 问题1:每次都是电化学不会写,求老师指点 问题2:电化学不会呀尤其是方程式。 问题3:电化学不明白什么意思,不知道做题思路 问题4:怎么复习电化学呢当时学的也不太好 问题5:电化学的技巧重要吗 问题6:电极方程式怎么写?一遇到题就乱了应该怎么学 问题7:固体电解质的电极方程式怎么写 问题8:老师!总是写不好电极反应啊 问题9:请问老师原电池的电极方程式怎么写?总是找不准。问题10:总是分不清电解池阴阳极,阴阳极方程式不会写问题11:电解质溶液放电顺序那里的什么都搞不清不会用问题12:怎样书写电极方程式 问题13:怎样正确判别原电池中的正负极? 问题14:遇到新型电池如何入手做题,有时遇到的新型电池根本看不懂。 问题15:有的里面成分过于复杂,分不清是哪个,哪个阳极哪个阴极,哪边得电子,哪边失电子,也有的成分太少也看

不出来,谢谢老师了 问题16:正极和负极,阳极和阴极的电极方程式都有固定的模式吗?如果没有,那要怎么书写?通过什么来看? 问题17:电极反应式不太会写特别是燃料电池的负极反应式问题18:老师你好想问一下有时候电池题里会出现有机物这怎么判断化合价和正负极反应呢 问题19:老师,有时候原电池他给的总反应式是没见过的,而其中的元素化合价又不知道,该怎么办啊? 问题20:老师,麻烦问一下,在写电化学方程式时,有些是直接电解水,然后还有些是电解电极本身,还有些要电解电解质。。。请问老师这些如何区分,谢谢 问题21:正负极反应式不会写,遇到新型电池看不懂,老师这有什么对策吗 问题22:原电池的配平怎么配?然后氧化还原怎么判断? 问题23:老师请问一下电解质溶液是熔融盐要怎么书写? 问题24:老师你好燃料电池的电极反应式怎么写不太会问题25:老师好,燃料电池和充电电池的方程式应该怎么写问题26:什么是放电顺序 问题27:老师,我老是不会写电极方程式?这该怎么学? 问题28:选择题:怎么判断新型电池装置图中两极? 大题:我很难写对方程式,怎么学会类比学过的电池原理 问题29:考试的时候一出陌生的电化学,都不会做,怎么办?

2018届高考化学二轮专题复习精选——电化学(1)

电化学(1) 1.(2017·全国卷Ⅰ)支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流 的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅 助阳极。下列有关表述不正确的是() A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 解析:选C依题意,钢管桩为阴极,电子流向阴极,阴极被保护,钢管桩表面腐蚀电流是指铁失去电子形成的电流,接近于0,铁不容易失去电子,A项正确;阳极上发生氧化反应,失去电子,电子经外电路流向阴极,B项正确;高硅铸铁作阳极,阳极上发生氧化反应,阳极上主要是海水中的水被氧化生成氧气,惰性辅助阳极不被损耗,C项错误;根据海水对钢管桩的腐蚀情况,增大或减小电流强度,D项正确。 2.(2017·全国卷Ⅱ)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是() A.待加工铝质工件为阳极 B.可选用不锈钢网作为阴极 C.阴极的电极反应式为Al3++3e-===Al D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 解析:选C利用电解氧化法在铝制品表面形成致密的Al2O3薄膜,即待加工铝质工件

作阳极,A项正确;阴极与电源负极相连,对阴极电极材料没有特殊要求,可选用不锈钢网等,B项正确;电解质溶液呈酸性,阴极上应是H+放电,阴极发 生的电极反应为2H++2e-===H2↑,C项错误;在电解过程中, 电解池中的阴离子向阳极移动,D项正确。 3.(2016·全国卷Ⅰ)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SO2-4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。下列叙述正确的是() A.通电后中间隔室的SO2-4向正极迁移,正极区溶液pH增大 B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品 C.负极反应为2H2O-4e-===O2+4H+,负极区溶液pH降低 D.当电路中通过1 mol电子的电量时,会有0.5 mol的O2生成 解析:选B A项正极区发生的反应为2H2O-4e-===O2↑+4H+,由于生成H+,正极区溶液中阳离子增多,故中间隔室的SO2-4向正极迁移,正极区溶液的pH减小。B项负极区发生的反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,阴离子增多,中间隔室的Na+向负极迁移,故负极区产生NaOH,正极区产生H2SO4。C项由B项分析可知,负极区产生OH-,负极区溶液的pH升高。D项正极区发生的反应为2H2O-4e-===O2↑+4H+,当电路中通过1 mol电子的电量时,生成0.25 mol O2。 4.(2016·全国卷Ⅱ)Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是() A.负极反应式为Mg-2e-===Mg2+ B.正极反应式为Ag++e-===Ag C.电池放电时Cl-由正极向负极迁移 D.负极会发生副反应Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑ 解析:选B Mg-AgCl电池的电极反应:负极Mg-2e-===Mg2+,正极2AgCl+2e-===2Ag+2Cl-,A项正确,B项错误。在原电池的电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极,C项正确。Mg是活泼金属,能和H2O发生反应生成Mg(OH)2和H2,D项正确。 5.(2015·全国卷Ⅰ)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其

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