本章回顧總結(jié)4

第四章電化學(xué)基礎(chǔ)本章回顧總結(jié)[考點分析]原電池和電解池的工作原理在實際工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中具有很大的應(yīng)用價值，在歷年的高考中都是考查的重點內(nèi)容，在選擇題和填空題中都有涉及。所考查知識點一般比較典型，但形式很靈活，難度不大，區(qū)分度高，能夠很好地考查學(xué)生分析問題、整合信息的能力，常見的考查角度有：1．原電池和電解池的工作原理。通常以新型化學(xué)電源、電解原理的應(yīng)用或二者的相互結(jié)合為切入口，考查有關(guān)電極名稱的判斷、電子和陰陽離子的流向、電極和電池反應(yīng)式的書寫、電解質(zhì)溶液pH或離子濃度的變化等。2．有關(guān)電化學(xué)的計算通常考查電子的轉(zhuǎn)移、電極材料的變化、參加反應(yīng)或生成氣體的體積、溶液的pH等。3．有關(guān)金屬活動性強弱及金屬腐蝕?？嫉闹R點有：根據(jù)電極的不同現(xiàn)象判斷金屬的活動性，根據(jù)金屬的活動性、電解質(zhì)溶液及所處電極位置判斷金屬腐蝕的快慢。4．有關(guān)原電池和電解池工作原理、金屬腐蝕的影響因素的實驗探究。[高考沖浪]1．(2014·北京高考)下列電池工作時，O2在正極放電的是()解析：A項，鋅錳電池正極上是MnO2得電子，錯誤；B項，氫燃料電池正極上是O2放電，正確；C項，鉛蓄電池正極上是PbO2放電，錯誤；D項，鎳鎘電池正極上是NiO(OH)得電子，錯誤。答案：B2．(大綱全國高考)①②③④四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池。①②相連時，外電路電流從②流向①；①③相連時，③為正極；②④相連時，②上有氣泡逸出；③④相連時，③的質(zhì)量減少。據(jù)此判斷這四種金屬活動性由大到小的順序是()A．①③②④ B．①③④②C．③④②① D．③①②④解析：本題考查原電池原理。電流方向與電子流向相反，①②相連時，電流由②流向①，則金屬性①＞②；①③相連時，③為正極，則金屬性①＞③；②④相連時，②上有氣泡，則金屬性④＞②；③④相連時，③的質(zhì)量減少，則金屬性③＞④。綜上分析，可得金屬活動性順序為①＞③＞④＞②。答案：B3．(山東高考)下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是()A．圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重B．圖b中，開關(guān)由M改置于N時，Cu－Zn合金的腐蝕速率減小C．圖c中，接通開關(guān)時Zn腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速率也增大D．圖d中，Zn－MnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的解析：圖a中鐵棒發(fā)生電化學(xué)腐蝕，靠近底部的部分與氧氣接觸少，腐蝕程度較輕，A項錯；圖b中開關(guān)由M置于N，Cu－Zn合金作正極，腐蝕速率減小，B項正確；圖c中接通開關(guān)時Zn作負極，腐蝕速率增大，氫氣在Pt上放出，C錯；圖d中干電池自放電腐蝕主要是Zn發(fā)生析氫腐蝕引起的，D項錯。答案：B4．(2014·新課標(biāo)全國卷Ⅱ)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(chǎn)為電池的正極B．電池充電反應(yīng)為LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLiC．放電時，a極鋰的化合價發(fā)生變化D．放電時，溶液中Li＋從b向a遷移解析：圖示所給出的是原電池裝置。A.由圖示分析，金屬鋰易失電子，由原電池原理可知，含有鋰的一端為原電池的負極，即b為負極，a為正極，故正確。B.電池充電時為電解池，反應(yīng)式為原電池反應(yīng)的逆反應(yīng)，故正確。C.放電時，a極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)的是Mn元素，鋰元素的化合價沒有變化，故不正確。D.放電時為原電池，鋰離子為陽離子，應(yīng)向正極(a極)遷移，故正確。答案：CA．鋰離子電池放電時，Li＋向負極遷移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．右圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電答案：B

6．(2014·廣東高考)某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置，電極Ⅰ為Al，其他電極均為Cu，則()解析：電極Ⅰ為Al，其他電極均為Cu，可判斷，Ⅰ為原電池的負極，Ⅱ是原電池的正極，Ⅲ是電解池的陽極，Ⅳ是電解池的陰極，A項，外電路電流方向是從正極流向負極，即電極Ⅳ→?→電極Ⅰ，正確；B項，負極發(fā)生氧化反應(yīng)，錯誤；C項，正極上的電極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu，電極Ⅱ有Cu析出逐漸加重，錯誤；D項，陽極的電極反應(yīng)為Cu－2e－===Cu2＋，錯誤。答案：A7．(2014·福建高考)鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切。如圖是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。(1)該電化腐蝕稱為________。(2)圖中A、B、C、D四個區(qū)域，生成鐵銹最多的是________(填字母)。答案：(1)吸氧腐蝕(2)B8．(2014·四川高考)(1)MnO2可作超級電容器材料。用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2，其陽極的電極反應(yīng)式是____________________________________________________。(2)MnO2是堿性鋅錳電池的正極材料。堿性鋅錳電池放電時，正極的電極反應(yīng)式是__________________。解析：(1)根據(jù)Mn的化合價，從＋2價→＋4價，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則陽極電極反應(yīng)式為Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2＋4H＋。(2)堿性鋅錳干電池中，MnO2作為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式MnO2＋H2O＋e－===MnO(OH)＋OH－。答案：(1)Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2＋4H＋(2)MnO2＋H2O＋e－===MnO(OH)＋OH－9．(2014·全國課標(biāo)卷Ⅰ)H3PO2也可用電滲析法制備?！八氖译姖B析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)：(1)寫出陽極的電極反應(yīng)式________________________。(2)分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因________________。(3)早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2：將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室。其缺點是產(chǎn)品中混有______雜質(zhì)。該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是__________。10．(山東高考)工業(yè)上由黃銅礦(主要成分CuFeS2)冶煉銅的主要流程如下：(1)氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的________(填序號)吸收。a．濃硫酸 B．稀硝酸c．NaOH溶液 D．氨水(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈紅色，說明溶液中存在______(填離子符號)，檢驗溶液中還存在Fe2＋的方法是_________________(注明試劑、現(xiàn)象)。(3)由泡銅冶煉粗銅的化學(xué)方程式為__________。(4)以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉，下列說法正確的是________(填序號)。a．電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能b．粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)c．溶液中Cu2＋向陽極移動d．利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬(5)利用反應(yīng)2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制備CuSO4，若將該反應(yīng)設(shè)計為原電池，其正極的電極反應(yīng)式為______________________。解析：(1)焙燒時冰銅中的硫元素轉(zhuǎn)化為SO2，所以氣體A為SO2，應(yīng)用堿液吸收SO2。(2)滴加KSCN溶液變紅色說明溶液中含有Fe3＋，用KMnO4溶液檢驗含有Fe3＋的溶液中的Fe2＋。(3)高溫下泡銅中的Cu2O與Al發(fā)生置換反應(yīng)。(4)電解精煉粗銅，粗銅接電源的正極，作陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，b對；電解時電解質(zhì)溶液中的陽離子(Cu2＋)向陰極移動，c錯；陽極上比Cu活潑的Al、Zn優(yōu)先失電子變成離子進入電解質(zhì)溶液，而比Cu不活潑的Ag、Pt、Au則不能參與電極反應(yīng)，以單質(zhì)的形式沉積在陽極下方形成陽極泥，d對；電解時有一小部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，a錯。

(5)電池反應(yīng)的總方程式為2Cu＋O2＋4H＋===2Cu2＋＋2H2O，負極電極反應(yīng)式為2Cu－4e－===2Cu2＋，將電池反應(yīng)的總方程式與負極電極反應(yīng)式相減得正極電極反應(yīng)式：4H＋＋O2＋4e－===2H2O。11．(2014·安徽高考)某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類型的影響因素，將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部，塞上瓶塞(如圖1)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液，同時測量容器中的壓強變化。(1)請完成以下實驗設(shè)計表(表中不要留空格)：編號實驗?zāi)康奶挤圪|(zhì)量/g鐵粉質(zhì)量/g醋酸濃度/%①為以下實驗作參照0.52.090.0②醋酸濃度的影響0.536.0③0.22.090.0(2)編號①實驗測得容器中壓強隨時間變化如圖2。t2時，容器中壓強明顯小于起始壓強，其原因是鐵發(fā)生了________腐蝕，請在圖3中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時電子流動方向；此時，碳粉表面發(fā)生了________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)，其電極反應(yīng)式是__________________________。(3)該小組對圖2中0～t1時壓強變大的原因提出了如下假設(shè)，請你完成假設(shè)二：假設(shè)一：發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體；假設(shè)二：______________________________；……(4)為驗證假設(shè)一，某同學(xué)設(shè)計了檢驗收集的氣體中是否含有H2的方案。請你再設(shè)計一個實驗方案驗證假設(shè)一，寫出實驗步驟和結(jié)論。解析：(1)根據(jù)控制變量法可知，在探究影響鐵粉腐蝕的因素時，需控制其他條件不變，只改變某一個條件，探究這一條件對鐵粉腐蝕的影響。②探究醋酸濃度的影響時，要控制碳粉、鐵粉的質(zhì)量與參照實驗①相同改變醋酸的濃度；③中碳粉的質(zhì)量與參照實驗①不同，而其他條件相同，故③的實驗?zāi)康臑樘骄刻挤圪|(zhì)量的影響。(2)根據(jù)圖2知，0～t1壓強增大，則發(fā)生析氫腐蝕，t1后壓強減小，則發(fā)生吸氧腐蝕。發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，F(xiàn)e失去電子，電子沿導(dǎo)體由Fe流向C，碳作正極，碳粉表面發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－===4OH－。(3)使密閉容器內(nèi)氣壓增大的原因有：一是通過化學(xué)反應(yīng)生成了氣體；二是化學(xué)反應(yīng)