原電池和電解池知識點(diǎn)

1、原 電 池 和 電 解 池 知 識 點(diǎn)1.原電池和電解池的比較:裝置原電池電解池實(shí)例原埋使氧化還原反應(yīng)中電子作定向移 動，從而形成電流。這種把化學(xué)能 轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池。使電流通過電解質(zhì)溶液也在陰、陽兩 極引起氧化還原反應(yīng)的過程叫做電 解。這種把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置 叫做電解池。形成條件電極：兩種不同的導(dǎo)體相連；電解質(zhì)溶液：能與電極反應(yīng)。電源； 電極（惰性或非惰性）；電解質(zhì)（水溶液或熔化態(tài)）。反應(yīng)類型自發(fā)的氧化還原反應(yīng)非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)電極名稱由電極本身性質(zhì)決定：正極：材料性質(zhì)較不活潑的電極；負(fù)極：材料性質(zhì)較活潑的電極。由外電源決定：陽極：連電源的正極；陰極：連電源的負(fù)極；電極反應(yīng)

2、負(fù)極：Zn-2e-=Zn2+ （氧化反應(yīng)）正極：2H+2e-=Hf （還原反應(yīng)）陰極：Cu2+ +2e = Cu （還原反應(yīng)）陽極：2cl-2e-=Cl2 T（氧化反應(yīng)）電子流向負(fù)極正極電源負(fù)極一陰極；陽極-電源正極電流方向正極負(fù)極電源正極一陽極；陰極-電源負(fù)極育略轉(zhuǎn)化化學(xué)能一電能電能一化學(xué)能應(yīng)用抗金屬的電化腐蝕；實(shí)用電池。電解食鹽水（氯堿工業(yè)）；電鍍（鍍銅）；電冶（冶煉N& Mg Al）;精煉（精銅）。（2014 浙江理綜化學(xué)卷，T11）鍥氫電池（NiMH）目前已經(jīng)成為混合動力汽車的一種 主要電池類型。NiMH中的M表示儲氫金屬或合金。該電池在充電過程中的總反應(yīng)方程式是： Ni（OH

3、» + M = NiOOH + MH 已知：6NiOOH + NH + H2O + OH =6 Ni（OH> + NQ下列說法正確的是A. NiMH電池放電過程中，正極的電極反應(yīng)式為：NiOOH + HO + e = Ni（OH> + OHIB.充電過程中ON離子從陽極向陰極遷移C.充電過程中陰極的電極反應(yīng)式：H2O + M + e = MH + OH , H2O中的H被M還原D. NiMH電池中可以用KOH溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液【答案】A【解析】NiMH電池放電過程中，NiOOH和 心0得到電子，故 正極的電極反應(yīng)式為： NiOOH + HO + e = Ni（OH

4、2+ OH , A正確；充電過程中陰離子向陽極移動， OH離子從陰極 向陽極遷移，B錯誤；充電過程中陰極的電極反應(yīng)式：H2O + M + e = MH + OH,H2。中的一個 H原子得到電子被M還原，C錯誤；根據(jù)已知NiMH可以和氨水反應(yīng)，故不能用于氨水作為 電解質(zhì)溶液，D錯誤。（2014 天津理綜化學(xué)卷，T6）已知：鋰離子電池的總反應(yīng)為 LixC+Lii-乂喘2C+LiCoO2漢屯鋰硫電池的總反應(yīng)2Li+S"Li2sft. I：有關(guān)上述兩種電池說法正確的是（）A.鋰離子電池放電時，Li +向負(fù)極遷移B.鋰硫電池充電時，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)C.理論上兩種電池的比能量相同D.下圖表示用

5、鋰離子電池給鋰硫電池充電【答案】B【解析】A、電池工作時，陽離子(Li+)向正極遷移，A項(xiàng)錯誤；B、鋰硫電池充電時， 鋰電極上發(fā)生Li卡得電子生成Li的還原反應(yīng)，B項(xiàng)正確；C、兩種電池負(fù)極材料不同，故理 論上兩種電池的比能量不相同，C項(xiàng)錯誤；D、根據(jù)電池總反應(yīng)知，生成碳的反應(yīng)是氧化反 應(yīng)，因此碳電極作電池的負(fù)極，而鋰硫電池中單質(zhì)鋰作電池的負(fù)極，給電池充電時，電池負(fù) 極應(yīng)接電源負(fù)極，即鋰硫電池的鋰電極應(yīng)與鋰離子電池的碳電極相連，D項(xiàng)錯誤。(2014全國大綱版理綜化學(xué)卷，T9)右圖是在航天用高壓氫鍥電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種金屬氫化物鍥電池(MH Ni電池)。下列有關(guān)說法不正確的是A.放電時正極反應(yīng)

6、為：NiOOH+ H2O + e -Ni(OH)2+OHB.電池的電解液可為KOH溶液C.充電時負(fù)極反應(yīng)為：mh + oh-M + H2O + eD. MH是一類儲氫材料，其氫密度越大，電池的能量密度越高【答案】C【解析】鍥氫電池中主要為 KOH作電解液，充電時，陽極反應(yīng)：Ni(OH)2+ OH -= NiOOH+ H2O +e-,陰極反應(yīng)：M+ H2O + e =MH+ OH ,總反應(yīng)為 M+ Ni(OH)2=MH+ NiOOH ;放電時，正極：NiOOH+H2O+e Ni(OH)2+OH ,負(fù)極：MH+OHM + H2O+e,總反應(yīng)為 MH+NiOOH=M+Ni(OH)2 。以上各式中 M

7、為金屬合金，MH為吸 附了氫原子的儲氫合金。A、放電時，正極：NiOOH+H2O+e = Ni(OH)2+OH 故 A 正確；B、為了防止 MH 被氫離子氧化，鍥氫電池中電解液為堿性溶液，主要為 KOH作電解液，故B正確；C、充 電式，負(fù)極作陰極，陰極反應(yīng)為M+H2O+e -=MH+OH 故C錯誤；D、M為儲氫合金， MH為吸附了氫原子的儲氫合金，儲氫材料，其氫密度越大，電池的能量密度越高，故 D 正確；(2014 全國理綜II化學(xué)卷，T12) 2013年3月我國科學(xué)家報道了如圖所示的水溶液鋰離 子電池體系。下列敘述錯誤的是A. a為電池的正極B.電池充電反應(yīng)為 LiMn2O4=L1-xMn2

8、O4+xLiC.放電時，a極鋰的化合價發(fā)生變化D.放電時，溶液中的Li+從b向a遷移【答案】C【解析】根據(jù)題給裝置圖判斷，電極 b是原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為 Li-e-=L+,電極a是原電池的正極，電極反應(yīng)為 LiMmO4 +xLi +xe=L1-xMn2d。A、綜上所述，a是原電池的正極，A正確；B、根據(jù)正負(fù)極的電極反應(yīng)可知，電池充電 反應(yīng)為LiMn2O4=L1-xMn2O4+xLi B正確；C、放電時，a極銳的化合價發(fā)生變化，Li的化合 價沒有變化，C錯誤；D、放電時，溶液中的L+從b向a遷移，D正確。（2014 福建理綜化學(xué)卷，T11）某原電池裝置如右圖所示，電池總反應(yīng)為2Ag+ C2

9、 =2AgCL下列說法正確的是A.正極反應(yīng)為AgCl +e =Ag +ClB.放電時，交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成C.若用NaCl溶液代替鹽酸，則電池總反應(yīng)隨之改變D.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e一時，交換膜左側(cè)溶液中約減少 0.02 mol離子【答案】D.【解析】正極反應(yīng)為氯氣得電子與銀離子變成氯化銀沉淀，A錯誤；放電時交換膜右側(cè)不會出現(xiàn)大量沉淀，B錯誤；氯化鈉代替鹽酸，電池總反應(yīng)不變，C錯誤；當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01mole時，左側(cè)溶液中減少 0.02mol離子，D正確。 2.化學(xué)腐蝕和電化腐蝕的區(qū)別化學(xué)腐蝕電化腐蝕一般條件金屬直接和強(qiáng)氧化劑接觸不純金屬，表面潮濕反應(yīng)過程氧化還原反應(yīng)

10、，不形成原電池。因原電池反應(yīng)而腐蝕有無電流無電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生反應(yīng)速率電化腐蝕化學(xué)腐蝕結(jié)果使金屬腐蝕使較活潑的金屬腐蝕3.吸氧腐蝕和析氫腐蝕的區(qū)別電化腐蝕類吸氧腐蝕析氫腐蝕型條件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性較強(qiáng)正極反應(yīng)Q + 4e - + 2H 2O = 4OH2H+ + 2e-=HT負(fù)極反應(yīng)Fe 2e=Fe2+Fe 2e"=Fe!+腐蝕作用是主要的腐蝕類型，具有廣泛性發(fā)生在某些局部區(qū)域內(nèi)電化腐蝕：發(fā)生原電池反應(yīng)，有電流產(chǎn)生(1)吸氧腐蝕，負(fù)極：Fe 2e-=Fe2+正極：O2+4e-+2H2O=4OH總式：2Fe+Q+2H2O=2Fe(OH)4Fe(OH2+O2+2H2O=4Fe(

11、OH) 2Fe(OH3=FeO3+3H2。(2)析氫腐蝕： CQ+H2O= H2CQ= H+HCQ-r 負(fù)極：Fe 2e-=F宜正極：2H+ + 2e-=H2 T總式：Fe + 2CQ+ 2H2O = Fe(HC02 + HJFe(HCO)2水解、空氣氧化、風(fēng)吹日曬得 Fe2O3o(2014 上海單科化學(xué)卷，T12)如右圖，將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U飽和NaCl溶液型管中，下列分析正確的是A. Ki閉合，鐵棒上發(fā)生的反應(yīng)為2H+2e-H2 TB. Ki閉合，石墨棒周圍溶液pH逐漸升高C. K2閉合，鐵棒不會被腐蝕，屬于犧牲陽極的陰極保護(hù)法D. K2閉合，電路中通過0.002 N

12、a個電子時，兩極共產(chǎn)生【答案】B【解析】A、Ki閉合時，該裝置構(gòu)成了 F丁C NaCl溶液的原電池，鐵作負(fù)極，發(fā)生氧化 反應(yīng)，電極反應(yīng)是2F屋4e =2Fe2+, A錯誤；B C棒作正極，發(fā)生的電極反應(yīng)式 2H2O+Q+ 4e =4OH ,故石墨棒周圍溶液pH逐漸升高，B正確；C K閉合時，該裝置構(gòu)成了 Fe-C一 外加電源的電解池，C作陽極，F(xiàn)e作陰極而不被腐蝕，該方法稱為外加電流的陰極保護(hù)法， C錯誤；D、&閉合時，陽極的電極反應(yīng)式是2Cl -2e = C2T,陰極的電極反應(yīng)式2H+2©一= H2T,所以當(dāng)電路中通過0.002 NA個（相當(dāng)于0.002mol）電子時，生成

13、H2和C2的物質(zhì)的量 均為0.001mol,則兩極共產(chǎn)生0.002mol氣體，D錯誤。4.電解、電離和電鍍的區(qū)別電解電離電鍍條件受直流電作用受熱或水分子作用受直流電作用實(shí)質(zhì)陰陽離子定向移動,在兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)陰陽離子自由移動，無明顯的化學(xué)變化用電解的方法在金屬表面鍍上一層金屬或合金實(shí)例C ci JW_ c 1CuCLCu +Cl2CuCl2=CU+2Cl 陽極 Cu 2e = Cu 2+陰極 Cu2+2e- = Cu關(guān)系先電離后電解，電鍍是電解的應(yīng)用金屬的防護(hù)改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)。合金鋼中含有合金元素，使組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，耐腐蝕。 如：不銹鋼。在金屬表面覆蓋保護(hù)層。常見方式有：涂油脂、油

14、漆或覆蓋搪瓷、塑料等； 使表面生成致密氧化膜；在表面鍍一層有自我保護(hù)作用的另一種金屬。電化學(xué)保護(hù)法外加電源的陰極保護(hù)法：接上外加直流電源構(gòu)成電解池，被保護(hù)的金屬作陰極。犧 牲陽極的陰極保護(hù)法：外加負(fù)極材料，構(gòu)成原電池，被保護(hù)的金屬作正極（2014 海南單科化學(xué)卷，T3）以石墨為電極，電解KI溶液（含有少量的酚酥和淀粉）， 下列說法錯誤的是A陰極附近溶液呈紅色B、陰極逸出氣體C、陽極附近溶液呈藍(lán)色D、溶液的PH變小【答案】D電解【解析】以石墨為電極，電解KI溶液，發(fā)生的反應(yīng)為2KI+2H2O=2KOH+HT+b （類 似于電解飽和食鹽水），陰極產(chǎn)物是 心和KOH,陽極產(chǎn)物是必由于溶液中含有少量的

15、酚 獻(xiàn)和淀粉，所以陽極附近的溶液會變藍(lán)（淀粉遇碘變藍(lán)），陰極附近的溶液會變紅（溶液呈 堿性），ABC正確；由于電解產(chǎn)物有 KOH生成，所以溶液的PH逐漸增大，D錯誤。 5.電鍍銅、精煉銅比較電鍍銅精煉銅形成條件鍍層金屬作陽極，鍍件作陰 極，電鍍液必須含有鍍層金粗銅金屬作陽極，精銅作陰極，CuSO給液作電解液屬的離子電極反應(yīng)陽極 Cu 2e = Cu 2+陰極 Cu2+2e- = Cu陽極：Zn - 2e - = Zn2+ Cu - 2e=Cu2+ 等陰極：Cu2+ + 2e - = Cu溶液艾化電鍍液的濃度不受溶液中溶質(zhì)濃度減?。?014 海南單科化學(xué)卷，T20-I） （6分）下列有關(guān)敘述正確

16、的是A.堿性鋅鈕電池中，MnO2是催化劑B.銀鋅紐扣電池工作時，Ag2O被還原為AgC.放電時，鉛酸蓄電池中硫酸濃度不斷增大D.電鍍時，待鍍的金屬制品表面發(fā)生還原反應(yīng)【答案】BD （6分）【解析】A、由堿性鋅鈕電池的總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2。一2MnOOH+Zn （OH） 2,可知正極 MnO2得電子被還原，A錯誤；B、銀鋅紐扣電池由鋅粉作負(fù)極、氧化銀作正極和氫氧化鉀溶 液構(gòu)成.電池工作時的反應(yīng)原理為： Zn+AgO+H2O Zn （OH） 2+2Ag電池工作過程中，正 極上氧化銀得電子發(fā)生還原反應(yīng)，生成 Ag, B正確；C、鉛酸蓄電池放電時，發(fā)生的反應(yīng)是PbO2+Pb+24SC4=2

17、PbSO+2H2O,硫酸不斷,的消耗，濃度不斷減小，C錯誤；D、電鍍時, 待鍍的金屬制品作陰極，在陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，D正確。6.電解方程式的實(shí)例（用惰性電極電解）：電解質(zhì)溶液陽極反應(yīng)式陰極反應(yīng)式總反應(yīng)方程式（條件：電解）溶液酸堿性變化CuCL2Cl-2e-=C12 TCif+ +2e-= CuCuCb= Cu +C12 THCl2C1-2e-=C12 T2H+2e=HT2HC1W +C12 T酸性減弱NaSO40H4e-=2HO+OT2H+2e-=HT2HO=2HT +OT不受HSO40H4e-=2HO+OT2H+2e-=HT2HO=2HT +OT消耗水，酸性增強(qiáng)NaOH40HMe-=2HO

18、+OT2Hf+2e=HT2HO=2HT +OT消耗水，堿性增強(qiáng)NaCl2cl-2e-=C12 T2H+2e=HT2NaCl+2HO=HT+CI2 T +2NaOHH+放電,堿性增強(qiáng)CuSO40HMe-=2HO+OTCiT +2e-= Cu2CuSO+2HO=2Cu+QT +2HSOOH-放電，酸性增強(qiáng)（2014 北京理綜化學(xué)卷，T9）下列解釋事實(shí)的方程式不正確的是（A.測 0.1mol/L 氨水的 pH 為 11： NH3 H2。= NH4+OHB.將Na塊放入水中，放出氣體：2Na+2h2O=2NaOH+HTC.用CuC2溶液做導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)，燈泡發(fā)光：CuC2 S=Cu2+2CID. Al 片溶

19、于 NaOH溶液中，產(chǎn)生氣體：2A1+2OH+2H2O=2AQ-+3H2T【答案】C【解析】A、0.1mol/L氨水的pH為11,說明一水合氨屬于弱電解質(zhì)，存在電離平衡，A正確；B、Na的化學(xué)性質(zhì)很活潑，能從水中置換出氫氣，發(fā)生的反應(yīng)為2Na+2H2O=2NaOH+H T , B正確；C、CuC2溶液做導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)的原因是：CuC2在水溶液中能電離出自由移動的 Cu2+和 Cl-,電離屬于自發(fā)進(jìn)行的過程，不需要外界條件，C錯誤；D、Al的性質(zhì)很特殊，能和強(qiáng)堿溶液發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為 2Al+2OH+2H2O=2AlQ-+3H2 T , D正確。 7。常見實(shí)用電池的種類和特點(diǎn)干電池（屬于一次

20、電池）結(jié)構(gòu)：鋅筒、填滿 MnO2的石墨、溶有NH4C1的糊狀物。電極反應(yīng)負(fù)極：Zn-2e-=Zr2+f 正極：2NH4+2e-=2NH3+H2NH3 和 H2 被 Zn2+、MnO2 吸收：MnO2+H2=MnO+H2O,Zr2+ 4NH3=Zn（NHj）42+鉛蓄電池（屬于二次電池、可充電電池）結(jié)構(gòu)：鉛板、填滿PbQ的鉛板、稀H2SQ0A.放電反邛 負(fù)極：Pb-2e-+ SO2-= PbSOI 正極：PbC2 +2e+4H+ + SQ2- = PbSO + 2H2OB充電反W 陰極：PbSQ +2e-= Pb+ SO2-陽極：PbSQ -2e- + 2H2O = PbO +4H+ + SO2

21、-總式：Pb + PbQ + 2時SQ .棄9 2PbSQ + 2H2O充電注意：放電和充電是完全相反的過程，放電作原電池，充電作電解池。電極名稱看電子 得失，電極反應(yīng)式的書寫要求與離子方程式一樣，且加起來應(yīng)與總反應(yīng)式相同。鋰電池 結(jié)構(gòu)：鋰、石墨、固態(tài)碘作電解質(zhì)。電極反應(yīng)j 負(fù)極：2Li-2e- = 2Li+正極：I2 +2e-= 2- 總式：2Li + 2 = 2LiIA.氫氧燃料電池 結(jié)構(gòu)：石墨、石墨、KOH溶液。電極反應(yīng)/ 負(fù)極：H2- 2e-+ 2OH- = 2HOt 正極： 02 + 4e- + 2H2O = 40H總式：2H2+02=2噸0（反應(yīng)過程中沒有火焰，不是放出光和熱，而是

22、產(chǎn)生電流）注意：還原劑在負(fù)極上反應(yīng)， 氧化劑在正極上反應(yīng)。書寫電極反應(yīng)式時必須考慮介質(zhì)參加反應(yīng)（先常規(guī)后深入） 。若相互 反應(yīng)的物質(zhì)是溶液，則需要鹽橋（內(nèi)裝 KCl的瓊脂，形成閉合回路）。B.鋁、空氣燃料電池 以鋁一空氣一海水電池為能源的新型海水標(biāo)志燈已研制成功。這種燈以取之不盡的海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而源源不斷產(chǎn)生電流。 只要把燈放入海水中，數(shù)分鐘后就會發(fā)出耀眼的閃光，具能量比干電池高2050倍。電極反應(yīng)：鋁是負(fù)極4Al-12e-= 4A3+;石墨是正極 3O2+6H2O+12e-=12OH（2014 北京理綜化學(xué)卷，T8）下列電池工作時，。2在正極放電的是（A.鋅鎰電

23、池B.氫燃料電池C.鉛蓄電池D.饃鎘電池【答案】B【解析】A、鋅鈕電池，Zn是負(fù)極，二氧化鈕是正極，所以正極放電的物質(zhì)時二氧化鈕，A錯誤；3氫氧燃料電池中，通入氫氣的一極為電源的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，通入氧氣的一極為原電池的正極，電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，正確；C、鉛蓄電7&負(fù)極為Pb,正極為PbO2放電；D、鍥鎘電池負(fù)極為Ni,正極為氧化銘放電。8.電解反應(yīng)中反應(yīng)物的判斷 放電順序陰極A.陰極材料（金屬或石墨）總是受到保護(hù)。8 .陽離子得電子順序一金屬活動順序表的反表：K+ <Ca+ < Na+ < M孑+ < A3+< （H+） < Zn+ &l

24、t; F（2+ < Sr2+ < PtF < CU2+ < Hgj+ < Ag+ 陽極A.陽極材料是惰性電極（C Pt、Au、Ti等）時:陰離子失電子：S2->>Br-> C- >OH>NO3-等含氧酸根離子>F9 .陽極是活潑電極時：電極本身被氧化，溶液中的離子不放電。【例題】某溶液中含有NaCl和H2SO4兩種溶質(zhì)，它們的物質(zhì)的量之比為 3:1。用石墨 作電極電解該溶液時，根據(jù)電極產(chǎn)物，可明顯分為三個階段。下列敘述不正確的是 （）A.陰極只放出H2B.陽極先放出Cl2,后放出O2C.電解的最后階段為電解水D.溶液pH不斷減小

25、,最后pH<7解析：在電解質(zhì)溶液中，各離子物質(zhì)的量之比為：n（Na+） : n（Cl-） : n（H+） : n（SO42手3 : 3 : 2 : 1若把電解質(zhì)溶液中的離子重新組合，溶質(zhì) 可以是NaCk HCk Na2SO4,它們的物質(zhì)白量之比為：1 : 2 : 1。電解時，首先是HCl溶液提 供的H+、Cl-放電，生成H2和C12;其次是NaCl溶液提供的H+、Cl-放電，生成H2、NaOH 和Cl2;最后是Na2SO4容液，實(shí)際上電解水，生成 H2和。2。故根據(jù)電解產(chǎn)物，可明顯分 為三個階段。由于第一個階段消耗 H+,第二個階段產(chǎn)生OH-,第三個階段是電解水，故溶 液pH不斷增大，最

26、后pH> 7。答案： D10 電解反應(yīng)方程式的書寫步驟： 分析電解質(zhì)溶液中存在的離子；分析離子的放電 順序；確定電極、寫出電極反應(yīng)式；寫出電解方程式。如：解 NaCl溶液：2NaCl+2HJO 電解=H2 T +C2 T+2NaOH,溶質(zhì)、溶劑均發(fā)生電解反應(yīng)，PH增大電解電解CuSO溶椒：2CuSO + 2H2O=2Cu + OT + 2H2SQ溶質(zhì)、溶劑均發(fā)生電解反應(yīng)， PH 減小。電解電解 CuC2 溶椒：CuC2= Cu+ C2 T電解鹽酸：2HCl = H2T + C2T溶劑不變，實(shí)際上是電解溶質(zhì)，PH增大。電解電解稀H2S。、NaOH溶椒、N%SQ溶椒：2H2O= 2H2 T

27、+ O2 T ,溶質(zhì)不變，實(shí)際 上是電解水，PH 分別減小、增大、不變。酸、堿、鹽的加入增加了溶液導(dǎo)電性,從而加快電解速率（不是起催化作用）。電解電解熔融 NaOH: 4NaOH =4Na + Of + H20T電解用銅電極電解NazSQ溶椒：Cu +2H2O= Cu（OH2 + H4（注意：不是電解水。）（2014海南單科化學(xué)卷，T16） （9分）鋰鉆電池的體積小，性能優(yōu)良，是常用的一次 電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示，其中電解質(zhì)LiClQ溶于混合有機(jī)溶劑中，L+通過電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中，生成LiMnO2?；卮鹣铝袉栴}： （ 1 ）外電路的電流方向是由極流向 極。 （填字母）（ 2）電池

28、正極反應(yīng)式為。 _（ 3）是否可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑？（填“是”或“否”）原因是（4） MnO2可與KOH和KC1Q在高溫條件下反應(yīng)，生成 K2MnO4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成 KMnO4和MnO2的物質(zhì)的量之比為 o【答案】 （ 9 分）（每空1分，共2分）（2分）（每空1分，共2分）（2分）（1分）Li作負(fù)極材料，MnO2作正極(1) b a(2) MnO2+e +L+=LiMnO2(3)否 電極Li是活潑金屬，能與水反應(yīng)(4) 3MnO2+KClO+6KOH2&MnO4+KCl+3HO2:1【解析】（1）結(jié)合所給裝置圖以及原電池反應(yīng)原理，可知

29、 材料，所以電子流向是從a-b,那么電流方向則是ba;（2）根據(jù)題目中的信息 電解質(zhì)LiClQ溶于混合有機(jī)溶劑中，L+通過電解質(zhì)遷移入MnO2品格中，生成LiMnQ"，所以正極的電極反應(yīng)式 MnQ2+e +L+=LiMnQ2;（3）因?yàn)樨?fù)極的電極材料Li是活潑的金屬，能夠與水發(fā)生反應(yīng)，故不能用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑；（4）由題目中的信息“MnQ可與KQH和KCIQ在高溫條件下反應(yīng)，生成&MnQ4"，可知4651(Cl T Cl ),所以方程式為 3MnQ2+KClQ+6KQ6該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，Mn元素化合價升高（Mn t Mn ）,則Cl元素的化合價降低-

30、7HU2K2MnQ4+KCl+3HQ;根據(jù) “2MnQ4在酸性溶液中歧化，生成 KMnQ4 ( KzMnQ 4 T KMnQ 4 )和 MnQ2 ( K?MnQ 4T MnQ 2) ”,根據(jù)電子得失守恒，可知生成的 KMnQ,和MnQ2的物質(zhì)的量之比為2:1。10 .電解液的PH變化:根據(jù)電解產(chǎn)物判斷?？谠E：“有氫生成堿，有氧生成酸；都有濃度大， 都無濃度小”。（“濃度大”、“濃度小”是指溶質(zhì)的濃度）11 .使電解后的溶液恢復(fù)原狀的方法：先讓析出的產(chǎn)物（氣體或沉淀）恰好完全反應(yīng)，再將其化合物投入電解后的溶液中即可。如：NaCl溶液：通HCl氣體（不能加鹽酸）；AgNO3溶液：加Ag2O固體（不

31、能加AgOH）; CuC2溶液：力口 CuC2固體；KNQ溶液： 加H2O;CuSQ溶液：CuO （不能加Cu2O、 Cu（OH2、CU2（OH）2CC3）等。【例題】用惰性電極電解CuSO4容液，當(dāng)Cu2然度下降至一半時停止通電，要想使 CuSO4 溶液恢復(fù)原濃度，應(yīng)加入的物質(zhì)是（）A. CuSO4 B. CuO C. Cu（OH）2 D. CuSO45 H2O解析：發(fā)生的電解池反應(yīng)為：2CuSQ4 +2H2Q2Cu+Q2+2H2SQ4電解過程中CuSQ4容液 每損失2個Cu原子，就損失2個Q原子，相當(dāng)于損失一個CuO,為了使CuSQ4容液，恢 復(fù)原濃度，應(yīng)加入 Cu。當(dāng)然也可以加入 CuC

32、Q3但絕不能加入 Cu（QH）2 Cu2（QH）2CQ3 因?yàn)?CuCQ3+H2SQ4 = CuSQ4+CQ+H2Q,相當(dāng)于力口 CuO,而 Cu（QH）2 + H2SQ4= CuSQ4+2H2Q Cu2（QH）2CQ3 + 2H2SQ4 = 2CuSQ4 + CC+SH2Q。除增加溶質(zhì)外還增加了 水，故不能選。答案：B12.電解原理的應(yīng)用A、電解飽和食鹽水（氯堿工業(yè)）反應(yīng)原理r 陽極：2C- 2e-= CbT即極：2H+ + 2©= H2t、，一、電解總反應(yīng)：2NaCl+2H2O=H2 T +C2 T +2NaOH設(shè)備（陽離子交換膜電解槽）組成：陽極一Ti、陰極一Fe陽離子交換膜的

33、作用：它只允許陽離子通過而阻止 陰離子和氣體通過。制燒堿生產(chǎn)過程（離子交換膜法）粗焦稀食覘水精制飽和_NaCl溶漁crNa+OH-圖 20-1- HQ（含少量:NaGH）食鹽水的精制：粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等）一加入NaOH溶液一加入BaC2 溶液一加入NazCCb溶液一過濾一加入鹽酸一加入離子交換劑 （NaR）電解生產(chǎn)主要過程（見圖20-1）: NaCl從陽極區(qū)加入，H2C從陰極區(qū)加入。陰極H+放電， 破壞了水的電離平衡，使 CH濃度增大，CH和Na+>成NaCH溶液。B、電解冶煉鋁原料：（A）、冰晶石：Na3AlF6=3Na+AlF63-八3 13 N

34、aCH-CC2- 匕 一（B）、氧化鋁： 鋁土礦 一二一 NaAlQ 一高一 Al（CH）3 -> AI2C3以循世循原子 陽極2C2 4e- =C2 tI 陰極 Al3+3e- =Al、.一 、Q, O 電解總反應(yīng)：4Al3+6C2 =4Al+3O T 設(shè)備：電解槽（陽極C、陰極Fe）因?yàn)殛枠O材料不斷地與生成的氧氣反應(yīng)：C+C2 一 CC+CC,故需定時補(bǔ)充。C、電鍍：用電解的方法在金屬表面鍍上一層金屬或合金的過程。鍍層金屬作陽極，鍍件作陰極，電鍍液必須含有鍍層金屬的離子。電鍍鋅原理：r 陽極 Zn 2e- = Z+:陰極 Zn2+2e =Zn電鍍液的濃度在電鍍過程中不發(fā)生變化。在電鍍控制的條件下，水電離出來的H+和CH一股不起反應(yīng)。電鍍液中加氨水或 NaCN的原因：使Zn2+離子濃度很小，鍍速慢， 鍍層才能致密、光亮。D、電解冶煉活潑金屬Na、Mg、Al等。E、電解精煉銅：粗銅作陽極，精銅作陰極，電 解液含有Cu2+0銅