專題八 電化學原理及應(yīng)用

1、二輪復(fù)習專題八 電化學原理及應(yīng)用 2015.03【考試要求】1.理解原電池和電解池的工作原理，能寫出常見的簡單電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2.了解常見的化學電源，認識化學能與電能相互轉(zhuǎn)化的實際意義及其重要應(yīng)用。3.認識金屬腐蝕的危害，理解金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因，能運用恰當?shù)拇胧┓乐硅F、鋁等金屬腐蝕。【題型】單項選擇+多項選擇+填空【真題再現(xiàn)】1.判斷下列有關(guān)說法是否正確(2014-11)A若在海輪外殼上附著一些銅塊，則可以減緩海輪外殼的腐蝕( )(2013-11)B電解法精煉銅時，以粗銅作陰極，純銅作陽極( )(2012-10)B鍍銅鐵制品鍍層受損后，鐵制品比受損前更容易生銹( )(2011-

2、12)C鉛蓄電池放電時的負極和充電時的陽極均發(fā)生還原反應(yīng)( )(2010-8)A鉛蓄電池在放電過程中，負極質(zhì)量減小，正極質(zhì)量增加( )(2009-5)B. 在海輪外殼上鑲?cè)脘\塊，可減緩船體的腐蝕速率( )2. (2014-20)硫化氫的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護的重要研究課題。由硫化氫獲得硫單質(zhì)有多種方法。將燒堿吸收H2S后的溶液加入到如圖所示的電解池的陽極區(qū)進行電解。電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應(yīng)：S22eS （n1）S+ S2 Sn2寫出電解時陰極的電極反應(yīng)式： 。電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì)，其離子方程式可寫成 3(2013-9) Mg-H2O2電池可用于驅(qū)動無人駕駛的潛航器。該

3、電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如下。該電池工作時，下列說法正確的( )AMg 電極是該電池的正極BH2O2 在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C石墨電極附近溶液的pH 增大D溶液中Cl向正極移動4.(2012-20)鋁電池性能優(yōu)越，Al-AgO電池可用作水下動力電源，其原理如右圖所示。該電池反應(yīng)的化學方程式為： 。5.(2011-18)銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，電池放電時正極的Ag2O2 轉(zhuǎn)化為Ag，負極的Zn轉(zhuǎn)化為K2Zn(OH)4，寫出該電池反應(yīng)方程式： 。6.(2011-20)電解尿素CO(NH2)2的堿性溶液制氫的裝置示意圖見如圖（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極）。

4、電解時，陽極的電極反應(yīng)式為 。7(2010-11)右圖是一種航天器能量儲存系統(tǒng)原理示意圖。下列說法正確的是( )W W W K S 5 U . C O M A該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化 B裝置Y中負極的電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e=4OH C裝置X能實現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生 D裝置X、Y形成的子系統(tǒng)能實現(xiàn)物質(zhì)的零排放，并能實現(xiàn)化學能與電能間的完全轉(zhuǎn)化8.(2010-17) 燃煤煙氣脫硫方法的原理之一為：用Na2SO3溶液吸收SO2，再經(jīng)電解轉(zhuǎn)化為H2SO4。該方法中用惰性電極電解NaHSO3溶液的裝置如右圖所示。陽極區(qū)放出的氣體的成分為 。（填化學式）9(2009-12)以葡

5、萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。關(guān)于該電池的敘述正確的是：( )A該電池能夠在高溫下工作B電池的負極反應(yīng)為：C6H12O66H2O24e6CO224HC放電過程中，H+從正極區(qū)向負極區(qū)遷移D每消耗1mol氧氣，理論上能生成標準狀況下CO2 22.4/6 L10.(2009-16)電解(NH4)2SO4、H2SO4溶液可生產(chǎn)(NH4)2S2O8 (過二硫酸銨)。電解時均用惰性電極，陽極發(fā)生地電極反應(yīng)可表示為 ?！疽c提示】1、解決問題的步驟步驟1、判斷裝置類型，是原電池還是電解池步驟2、判斷電極名稱，根據(jù)對應(yīng)的工作原理、電解質(zhì)特點書寫出電極式。步驟3、根據(jù)電極式解決題目的問題。2、

6、原電池、電解池（含電鍍池）的判斷方法(1)若無外接電源的單一裝置則一般是原電池。若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，則可能是電解池或電鍍池，當陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬離子相同時則為電鍍池。(2)若為無明顯外接電源的串聯(lián)電路，則應(yīng)利用題中信息找出能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)的裝置為原電池，與其相連的池為電解池或電鍍池。(3)若為二次電池使用過程的分析，其中放電過程是將化學能轉(zhuǎn)變成電能，為原電池反應(yīng)；充電過程是將電能轉(zhuǎn)變成化學能，為電解池反應(yīng)。3、電極名稱的判斷方法無論是原電池還是電解池，其本質(zhì)都是在兩個電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)。原電池中，負極發(fā)生氧化反應(yīng)，一般為相對活潑金屬(燃料電池負極為可燃物)

7、；電解池中，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)。二次電池，放電時的負極在充電時應(yīng)連接電源負極，作陰極。4、電極式書寫 步驟1、寫出反應(yīng)物、生成物，計算電子轉(zhuǎn)移數(shù)目。 步驟2、配平（電荷守恒、元素守恒），根據(jù)電解質(zhì)性質(zhì)，判斷應(yīng)補H+還是OH-或其他離子。 注意：原電池正極反應(yīng)一般是析出不活潑金屬 析氫（強酸性）或吸氧 根據(jù)題設(shè)條件判斷 電解池陽極放電順序：活性電極S2IBrClOH（水）含氧酸根 陰極放電順序：AgFe3Cu2H（酸）Pb2Sn2Fe2Zn2H（水），要注意到Al3及Al前金屬離子在溶液中不放電5、電子的流向和電流的流向。（溶液中無電子） 電子流向：原電池中 負極外電路(導線)正極 電解池中 電源

8、負極陰極 陽極電源正極6、溶液中離子遷移的方向。 原電池中，根據(jù)某一極區(qū)溶液要維持電中性判斷。 電解池中，通電后，陽離子移向陰極，陰離子移向陽極。7、電化學計算：電路中e 守恒8、金屬防腐：覆蓋保護層 改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu) 犧牲陽極的陰極保護法（利用原電池原理）外加電流的陰極保護法（利用電解池原理）【即時鞏固】1、下列說法正確的有（ ）（1）Zn 具有還原性和導電性，可用作鋅錳干電池的負極材料（2）鍍銅鐵制品鍍層受損后，鐵制品比受損前更容易生銹（3）銅的金屬活潑性比鐵的差，可在海輪外殼上裝若干銅塊以減緩其腐蝕（4）在海輪外殼上鑲?cè)脘\塊，可減緩船體的腐蝕速率（5）鉛蓄電池放電時的負極和充電時的陽極均

9、發(fā)生還原反應(yīng)（6）鉛蓄電池在放電過程中，負極質(zhì)量減小，正極質(zhì)量增加（7）用惰性電極電解熔融氯化鈉： 2Cl+2H2O Cl2+H2+2OH（8）電解MgCl2飽和溶液，可制得金屬鎂()2、將兩個鉑電極放置在KOH溶液中，然后分別向兩極通入CH4和O2，即可產(chǎn)生電流。下列敘述正確的是通入CH4的電極為正極 正極的電極反應(yīng)式為O22H2O4e=4OH 通入CH4的電極反應(yīng)式為CH42O24e=CO22H2O 負極的電極反應(yīng)式為CH410OH8e=CO7H2O 放電時溶液中的陽離子向負極移動放電時溶液中的陰離子向負極移動A B C D()3、利用下圖裝置，能完成很多電化學實驗。下列有關(guān)此裝置的敘述中

10、，錯誤的是A若X為鋅棒，Y為NaCl，開關(guān)K置于M處，可減緩鐵的腐蝕，這種方法稱為犧牲陽極的陰極保護法B若X為碳棒，Y為NaCl，開關(guān)K置于N處，可減緩鐵的腐蝕，這種方法稱為外加電流的陰極保護法C若X為銅棒，Y為硫酸銅，開關(guān)K置于M處時，鐵電極上的電極反應(yīng)式為Cu22e=CuD若X為銅棒，Y為硫酸銅，開關(guān)K置于N處時，溶液中各離子濃度都不會發(fā)生變化()4、如圖，硼化釩(VB2)空氣電池是目前儲電能力最高的電池，該電池工作時反應(yīng)為4VB211O2=4B2O32V2O5。下列說法正確的是A電極a為電池負極 B圖中選擇性透過膜只能讓陽離子選擇性透過C電子由VB2極經(jīng)KOH溶液流向a電極DVB2極發(fā)生

11、的電極反應(yīng)為2VB222OH22e=V2O52B2O311H2O()5、一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導O2。下列說法不正確的是A在熔融電解質(zhì)中，O2向正極定向移動B電池的總反應(yīng)是：2C4H1013O2=8CO210H2OC通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)為O24e=2O2D通入丁烷的一極是負極，電極反應(yīng)為C4H1026e13O2=4CO25H2O()6、糕點包裝中常見的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等，其脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同。下列分析正確的是A.脫氧過程是吸熱反應(yīng)，可降低溫度，延長糕點保

12、質(zhì)期B.脫氧過程中鐵作原電池正極，電極反應(yīng)為：Fe3e=Fe3+C.脫氧過程中碳做原電池負極，電極反應(yīng)為：2H2O+O2+4e=4OHD.含有1.12g鐵粉的脫氧劑，理論上最多能吸收氧氣336mL（標準狀況）()7、如下圖所示，其中甲池的總反應(yīng)式為2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O，下列說法正確的是A甲池是電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置，乙、丙池是化學能轉(zhuǎn)化電能的裝置B甲池通入CH3OH的電極反應(yīng)式為CH3OH6e2H2O=CO8HC反應(yīng)一段時間后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固體能使CuSO4溶液恢復(fù)到原濃度D甲池中消耗280 mL(標準狀況下)O2，此時丙池中理論上最多產(chǎn)生1.4

13、5 g固體()8、我國鎳氫電池居世界先進水平，我軍潛艇將裝備國產(chǎn)大功率鎳氫動力電池。常見鎳氫電池的某極是儲氫合金LaNi5H6(LaNi5H6中各元素化合價均可視為零價)，電池放電時發(fā)生的反應(yīng)通常表示為LaNi5H66NiO(OH)=LaNi56Ni(OH)2。下列說法正確的是A放電時儲氫合金作負極 B放電時負極反應(yīng)為LaNi5H66e=LaNi56HC充電時陽極周圍c(OH)減小 D充電時儲氫合金作負極()9、電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法，某研究小組用電浮選凝聚法處理污水，設(shè)計裝置如圖所示，下列說法正確的是A裝置A中碳棒為陰極B裝置B中通入空氣的電極反應(yīng)是O22H2O4e=4O

14、HC污水中加入適量的硫酸鈉，既可增強溶液的導電性，又可增強凝聚凈化的效果D標準狀況下，若A裝置中產(chǎn)生44.8 L氣體，則理論上B裝置中要消耗CH4 11.2 L10、通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量，其工作原理示意圖如右：Pt電極上發(fā)生的是 反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)寫出NiO電極的電極反應(yīng)式： 。11、在如下圖所示的裝置中，若通直流電5 min時，銅電極質(zhì)量增加2.16 g。試回答下列問題。(1)電源中X電極為直流電源的_極。(2)pH變化：A：_，B：_，C：_(填“增大”、“減小”或“不變”)(3)通電5 min時，B中共收集224 mL(標準狀況下)氣體，溶液體積為200 mL，則通電前CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為_(假設(shè)電解前后溶液體積無變化