2018高考化學(xué)一輪課件：專題九電化學(xué)(數(shù)理化網(wǎng))

2018高考化學(xué)一輪課件：專題九電化學(xué)(數(shù)理化網(wǎng))第一頁，共87頁。專題九

電化學(xué)第二頁，共87頁。這一專題屬于化學(xué)理論部分的重難點內(nèi)容。初學(xué)這部分內(nèi)容可能會感到內(nèi)容龐雜、概念混亂,一時難以掌握。復(fù)習(xí)該專題知識,要注意:(1)以鋅銅原

電池、電解飽和食鹽水為模板掌握電子流向、溶液中

離子移動方向、電極反應(yīng)等知識;以鋅銅原電池為基礎(chǔ),逐步學(xué)會分析新型電池的工作原理。(2)規(guī)范燃料電池電極反應(yīng)式的書寫,注意電解質(zhì)溶液性質(zhì)對電極反應(yīng)的影響。(3)對于多池串并聯(lián)的裝置,要依據(jù)裝置中是否有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)判斷裝置的類型、電極及電極反應(yīng)等。(4)把握電解的規(guī)律,正確判斷電極產(chǎn)物、溶液濃度和pH的變化。(5)計算時找準計算的依據(jù),根據(jù)具體題目特點,靈活運用電子守恒、關(guān)系式、電極反應(yīng)式、總反應(yīng)式等進行有關(guān)計算。浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院高天馳第三頁，共87頁。第四頁，共87頁。第五頁，共87頁?？键c32考點33考點341.(2017課標全國Ⅲ,11)全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低,其工作原理如圖所示,其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料,電池反應(yīng)為:16Li+xS88Li2Sx(2≤x≤8)。下列說法錯誤的是(

)A.電池工作時,正極可發(fā)生反應(yīng):2Li2S6+2Li++2e-3Li2S4B.電池工作時,外電路中流過0.02mol電子,負極材料減重0.14gC.石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性D.電池充電時間越長,電池中Li2S2的量越多透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題第六頁，共87頁?？键c32考點33考點34【答案】D

A項,在該電池中電極a為正極,發(fā)生的反應(yīng)依次為:mol電子時,被氧化的Li的物質(zhì)的量為0.02

mol,質(zhì)量減少0.14

g,正確;C項,石墨烯能導(dǎo)電,利用石墨烯作電極,可提高電極a的導(dǎo)電性,正確;D項,電池充電時由于Li+得到電子生成Li,則電池充電時間越長,電池中Li2S2的量越少,錯誤。透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題第七頁，共87頁?？键c32考點33考點342.(2016課標全國Ⅱ,11)Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是(

)【答案】B

Mg-AgCl海水電池中,Mg為活潑金屬,作負極,發(fā)生反

,B項錯誤;原電池中,陰離子向負極移動,C項正確;Mg可與H2O緩慢反應(yīng),D項正確。透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題第八頁，共87頁?？键c32考點33考點343.(2016課標全國Ⅲ,11)鋅-空氣燃料電池可用作電動車動力電源,電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,反應(yīng)為2Zn+O2+4OH-+2H2OA.充電時,電解質(zhì)溶液中K+向陽極移動B.充電時,電解質(zhì)溶液中c(OH-)逐漸減小D.放電時,電路中通過2mol電子,消耗氧氣22.4L(標準狀況)【答案】C

充電時,陽離子移向陰極,A項錯誤;充電時的總反應(yīng)為2Zn+O2↑+4OH-+2H2O,c(OH-)增大,B項錯誤;放電時每消耗1

mol

O2轉(zhuǎn)移4

mol電子,D項錯誤。透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題第九頁，共87頁?？键c32考點33考點344.(2015課標全國Ⅰ,11)微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯誤的是(

)A.正極反應(yīng)中有CO2生成B.微生物促進了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移C.質(zhì)子通過交換膜從負極區(qū)移向正極區(qū)透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題第十頁，共87頁。考點32考點33考點34【答案】A

C6H12O6中C的平均化合價為0價,二氧化碳中C的化合價為+4價,生成二氧化碳的反應(yīng)為氧化反應(yīng),故CO2在負極生成,A項錯誤;在微生物的作用下,該裝置為原電池裝置,反應(yīng)速率增大,所以微生物促進了反應(yīng)的發(fā)生,B項正確;質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子(即H+)通過,原電池中陽離子向正極移動,C項正確;電池的總反應(yīng)實質(zhì)是C6H12O6的氧化反應(yīng),D項正確。透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題第十一頁，共87頁?？键c32考點33考點345.(2014課標全國Ⅱ,12)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LiMn2O4Li1-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遷移透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題第十二頁，共87頁?？键c32考點33考點34【答案】C

根據(jù)題給裝置圖判斷,Li金屬電極(b電極)為原電池的負極,電極反應(yīng)式為Li-e-Li+,則a為電池的正極,A項正確;電池放電時鋰失電子化合價升高,錳得電子化合價降低,則充電時的鋰、錳化合價變化與放電時相反,B項正確;放電時a極反應(yīng)中是錳的化合價發(fā)生變化,C項錯誤;帶正電荷的陽離子移向電源的正極,D項正確。透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題第十三頁，共87頁。考點32考點33考點346.(2013課標全國Ⅰ,10)銀質(zhì)器皿日久表面會逐漸變黑,這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進行如下處理:在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液,再將變黑的銀器浸入該溶液中,一段時間后發(fā)現(xiàn)黑色會褪去。下列說法正確的是(

)A.處理過程中銀器一直保持恒重B.銀器為正極,Ag2S被還原生成單質(zhì)銀C.該過程中總反應(yīng)為2Al+3Ag2S6Ag+Al2S3D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題第十四頁，共87頁。考點32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題(2015課標全國Ⅱ,26)酸性鋅錳干電池是一種一次性電池,外殼為金屬鋅,中間是碳棒,其周圍是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物。該電池放電過程產(chǎn)生MnOOH?；厥仗幚碓搹U電池可得到多種化工原料。有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:溶解度/(g/100g水)第十五頁，共87頁?？键c32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題回答下列問題:(1)該電池的正極反應(yīng)式為

,電池反應(yīng)的離子方程式為

。(2)維持電流強度為0.5A,電池工作5分鐘,理論上消耗鋅

g。(已知F=96500C·mol-1)

(3)廢電池糊狀填充物加水處理后,過濾,濾液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通過

分離回收;濾渣的主要成分是MnO2、

和

,欲從中得到較純的MnO2,最簡便的方法為

,其原理是

。(4)用廢電池的鋅皮制備ZnSO4·7H2O的過程中,需除去鋅皮中的少量雜質(zhì)鐵,其方法是:加稀硫酸和H2O2溶解,鐵變?yōu)?/p>

,加堿調(diào)節(jié)至pH為

時,鐵剛好沉淀完全(離子濃度小于1×10-5mol·L-1時,即可認為該離子沉淀完全);繼續(xù)加堿至pH為

時,鋅開始沉淀(假定Zn2+濃度為0.1mol·L-1)。若上述過程不加H2O2,后果是

,原因是

。

第十六頁，共87頁?？键c32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題【解析】(1)MnO2在正極發(fā)生還原反應(yīng),且H+參與正極反應(yīng)生成

(3)ZnCl2和NH4Cl的溶解度相差較大,可通過加熱濃縮、冷卻結(jié)晶的方法分離回收。過濾得到的濾渣主要是MnO2、碳粉和MnOOH,要從中得到較純的MnO2,可在空氣中對濾渣進行加熱,加熱時碳粉轉(zhuǎn)化為CO2,且MnOOH能在空氣中被氧化為MnO2。第十七頁，共87頁?？键c32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題(4)Fe在酸性條件下被H2O2氧化為Fe3+。根據(jù)Fe(OH)3的Ksp和剛好完全沉淀時c(Fe3+)=1×10-5

mol·L-1,有1×10-5×c3(OH-)=10-39,可求得c(OH-)約為1×10-11.3

mol·L-1,則溶液中c(H+)=1×10-2.7

mol·L-1,溶液的pH為2.7。同理,根據(jù)Zn(OH)2的Ksp和Zn2+開始沉淀時c(Zn2+)=0.1

mol·L-1,有0.1×c2(OH-)=10-17,可求得c(OH-)=1×10-8

mol·L-1,對應(yīng)溶液pH=6。若除鐵時不加入H2O2,得到的溶液中同時含有Zn2+和Fe2+,由于Zn(OH)2和Fe(OH)2的Ksp相近,很難分離Zn2+和Fe2+。第十八頁，共87頁?？键c32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題(2)0.05(3)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶碳粉MnOOH空氣中加熱碳粉轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2,MnOOH氧化為MnO2(4)Fe3+

2.7

6

Zn2+和Fe2+分離不開Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近第十九頁，共87頁。考點32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題第二十頁，共87頁?？键c32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題1.原電池的工作原理及其應(yīng)用(1)原電池:把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。(2)原電池構(gòu)成條件:①有兩個活動性不同的電極(一般為金屬或石墨)。②將電極插入電解質(zhì)溶液中。③兩電極間構(gòu)成閉合回路(兩電極接觸或用導(dǎo)線連接)。④能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。第二十一頁，共87頁?？键c32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題(3)工作原理:(以鋅銅原電池為例)

第二十二頁，共87頁。考點32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題第二十三頁，共87頁?？键c32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題2.化學(xué)電源的種類及工作原理(1)一次電池第二十四頁，共87頁?？键c32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題(2)二次電池鉛蓄電池是最常見的二次電池,總反應(yīng)為:第二十五頁，共87頁?？键c32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題(3)燃料電池①總反應(yīng)式的書寫:燃料電池的總反應(yīng)方程式,一般與燃料燃燒的方程式基本相同,只是反應(yīng)條件不再是點燃,有時燃料燃燒的產(chǎn)物能與電解質(zhì)溶液反應(yīng),要一并考慮,寫出總反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式。②正極反應(yīng)式的書寫:正極反應(yīng)的本質(zhì)都是O2得電子,電解質(zhì)溶液酸堿性不同,電極反應(yīng)式不同。第二十六頁，共87頁?？键c32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題③負極反應(yīng)式的書寫:在電子守恒的基礎(chǔ)上,用總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式即得負極反應(yīng)式?！疽呻y辨析】(1)原電池中離子移動方向可簡記為“負(陰離子)→負(極)、正(陽離子)→正(極)”。(2)兩個半電池構(gòu)成的原電池中,鹽橋的作用是使兩個燒杯中的溶液形成一個導(dǎo)電通路。使溶液保持電中性,提高電池工作效率。第二十七頁，共87頁?？键c32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題典例導(dǎo)引1(2017貴州貴陽模擬)鋰-二硫化亞鐵電池是一種高容量電池,用途廣泛,該電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS2

Fe+2Li2S。下列說法正確的是(

)A.放電時,Li作電源負極,負極反應(yīng)為Li-e-

Li+B.放電時,正極發(fā)生氧化反應(yīng)C.硫酸、羧酸及醇類物質(zhì)都可以用作該鋰電池的電解質(zhì)D.充電時,陽極只有Fe參與放電【解析】

放電時負極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Li-e-

Li+,A正確;放電時正極發(fā)生還原反應(yīng),B錯誤;加入硫酸、羧酸時,Li和硫酸、羧酸反應(yīng),所以不能用硫酸、羧酸作該鋰電池的電解質(zhì),C錯誤;充電時,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),而反應(yīng)中S2-和Fe的化合價都升高,所以S2-和Fe都參與放電,D錯誤?！敬鸢浮緼第二十八頁，共87頁?？键c32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題第二十九頁，共87頁。考點32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題典例導(dǎo)引2(2017遼寧沈陽期末)鋰-空氣電池放電時的工作原理如圖所示。下列敘述正確的是(

)A.放電時Li+由B極向A極移動D.電解液a可以為LiCl溶液

第三十頁，共87頁?？键c32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題【解析】A項,在原電池中,A是負極,B是正極,陽離子由A極向B極移動,A錯誤;B項,原電池放電反應(yīng)為自發(fā)氧化還原反應(yīng),即4Li+O2+2H2O

4LiOH,B正確;C項,正極上是氧氣得電子的還原反應(yīng),由于從電解液b中可回收LiOH,故電解液b不能是酸性溶液,C錯誤;D項,金屬鋰可以和水發(fā)生反應(yīng),電解液a中不能含有水,D錯誤。【答案】B第三十一頁，共87頁?？键c32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題高招2書寫原電池電極反應(yīng)式的技巧

第三十二頁，共87頁?？键c32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題不同介質(zhì)中電極反應(yīng)式的書寫方法(1)中性溶液反應(yīng)物中若是H+得電子或OH-失電子,H+和OH-均來自于水的電離,生成物中可以有H+或OH-;水溶液中不能出現(xiàn)O2-。(2)酸性溶液時,電極反應(yīng)式中不出現(xiàn)OH-。(3)堿性溶液時,電極反應(yīng)式中不出現(xiàn)H+。第三十三頁，共87頁。考點32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題1.(2017江蘇揚州模擬)被稱之為“軟電池”的紙質(zhì)電池總反應(yīng)為Zn+2MnO2+H2O

ZnO+2MnOOH。下列說法正確的是(

)A.該電池中Zn作負極,發(fā)生還原反應(yīng)B.該電池反應(yīng)中MnO2起催化作用C.該電池工作時電流由Zn經(jīng)導(dǎo)線流向MnO2D.該電池正極反應(yīng)式為MnO2+e-+H2O

MnOOH+OH-【答案】D

該原電池中,鋅失電子作負極,發(fā)生氧化反應(yīng),A項錯誤;該原電池中,錳元素的化合價由+4價變?yōu)?3價,所以二氧化錳為正極反應(yīng)物,發(fā)生還原反應(yīng),B項錯誤;電子從負極Zn沿導(dǎo)線流向MnO2,電流方向與之相反,C項錯誤;正極上二氧化錳得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為MnO2+e-+H2O

MnOOH+OH-,D項正確。第三十四頁，共87頁。考點32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題2.(2017吉林實驗中學(xué)期末)由于具有超低耗電量、壽命長的特點,LED產(chǎn)品越來越受人歡迎,下圖是氫氧燃料電池驅(qū)動LED發(fā)光的裝置。下列有關(guān)敘述正確的是(

)A.電池負極電極反應(yīng)式為H2-2e-+2OH-

2H2OB.a處通入氧氣,b處通入氫氣C.該裝置中能量轉(zhuǎn)化只涉及兩種形式的能量D.P型半導(dǎo)體連接的是電池負極第三十五頁，共87頁?？键c32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題【答案】A

根據(jù)LED中電子移動方向可判斷N型半導(dǎo)體與電池負極相連。H2在負極反應(yīng),由于電解質(zhì)為KOH,故負極電極反應(yīng)式為H2-2e-+2OH-

2H2O,A正確;a處為負極,應(yīng)該通入氫氣,b處通入氧氣,B錯誤;該裝置主要涉及化學(xué)能、電能、光能三種形式的能量轉(zhuǎn)化,C錯誤;P型半導(dǎo)體與電池正極相連,D錯誤。第三十六頁，共87頁?？键c32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題3.(2017河南周口模擬)高鐵酸鉀是高能電極材料,鋅-高鐵酸鉀堿性電池類似鋅錳電池。電池總反應(yīng)式為3Zn+2K2FeO4+8H2O

3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,工作原理如圖所示。下列說法正確的是(

)A.放電時,電子由b極經(jīng)KOH溶液流向a極D.充電時,當電路中有3mol電子通過時,溶液中OH-的物質(zhì)的量的變化量為3mol第三十七頁，共87頁?？键c32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題【答案】B

A項,放電時,鋅極為負極,電子由負極經(jīng)外電路流向正極,不經(jīng)過電解質(zhì)溶液,錯誤;B項,放電時a極為正極,K2FeO4得電子耗5

mol

OH-,陰極生成3

mol

OH-,溶液中OH-的物質(zhì)的量的變化量為2

mol,錯誤。第三十八頁，共87頁。考點32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題4.(2017河南安陽二模)鎂燃料電池作為一種高能化學(xué)電源,具有比能量高、使用安全方便、成本低、燃料易于貯運、污染小等特點,擁有良好的應(yīng)用前景。如圖是一種鎂燃料電池反應(yīng)原理示意圖,該裝置為圓筒狀,其中心為鎂柱,圓筒為可透氣的導(dǎo)電材料。下列有關(guān)該鎂燃料電池的敘述正確的是

(

)B.反應(yīng)生成O2-,該離子由正極移向負極C.Cl-在陽極失去電子生成Cl2第三十九頁，共87頁?？键c32考點33考點34透析真題高手必備萃取高招對點精練試做真題應(yīng)中沒有O2-產(chǎn)生,B項錯誤;Mg作負極,則鎂失去電子,Cl-無變化,C項錯誤。第四十頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點34電解原理及應(yīng)用1.(2017課標全國Ⅱ,11)用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜,電解質(zhì)溶液一般為H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列敘述錯誤的是(

)A.待加工鋁質(zhì)工件為陽極B.可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極D.硫酸根離子在電解過程中向陽極移動【答案】C

A項,根據(jù)題意“鋁表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜”,即鋁失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)變?yōu)檠趸X,因此待加工鋁質(zhì)工件為陽極,A正確;B項,陰極上電極材料本身不反應(yīng),只傳導(dǎo)電流可以選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極,B正確;陰極的電極反應(yīng)式為2H++2e-

H2↑,C錯誤;D項,電解過程中陰離子移向陽極,即

向陽極移動,D項正確。第四十一頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點342.(2016課標全國Ⅰ,11)三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示,采用惰性電極,ab、cd均為離子交換膜,在直流電場的作用下,兩膜中間的Na+和

可通過離子交換膜,而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室。下列敘述正確的是(

)B.該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品D.當電路中通過1mol電子的電量時,會有0.5mol的O2生成第四十二頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點34O2↑+4H+,故正極區(qū)溶液pH減小,A選項錯誤;Na+移向負極區(qū),生成NaOH,

移向正極區(qū),生成H2SO4,B選項正確;根據(jù)負極區(qū)(陰極)電極反應(yīng)可知C選項錯誤;每通過1

mol

電子,有0.25

mol

O2生成,D選項錯誤。第四十三頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點34B.電解過程中溶液pH不會變化C.過程中有Fe(OH)3沉淀生成D.電路中每轉(zhuǎn)移12mol電子,最多有1mol

被還原

第四十四頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點344.(2015福建,11)某模擬“人工樹葉”電化學(xué)實驗裝置如圖所示,該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。下列說法正確的是(

)A.該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能B.該裝置工作時,H+從b極區(qū)向a極區(qū)遷移C.每生成1molO2,有44gCO2被還原第四十五頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點34【答案】B

由裝置圖中物質(zhì)變化及變化的條件可知,該裝置是將光能和電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置,A項錯誤;工作中陽離子(H+)移向第四十六頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點345.(1)(2014課標全國Ⅰ,27節(jié)選)H3PO2可用電滲析法制備,“四室電滲析法”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

。

第四十七頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點34(2)(2014課標全國Ⅱ,27節(jié)選)PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得,反應(yīng)的離子方程式為

;PbO2也可以通過石墨為電極,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液電解制取。陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為

,陰極上觀察到的現(xiàn)象是

;若電解液中不加入Cu(NO3)2,陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為

,這樣做的主要缺點是

。

第四十八頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點34【解析】(1)①陽極是水電離出的OH-放電,電極反應(yīng)式為2H2O-4e-

(2)依據(jù)題給信息可知,PbO與次氯酸鈉反應(yīng)可生成PbO2,由于鉛元素的化合價升高,故氯元素的化合價降低生成Cl-;陽極發(fā)生氧化反應(yīng),即Pb2+失去電子被氧化生成PbO2;陰極發(fā)生還原反應(yīng),即氧化性強的Cu2+得到電子生成銅;若電解液中不加入Cu(NO3)2,陰極反應(yīng)則是Pb2+得電子變?yōu)镻b,這樣就不能有效利用Pb2+。第四十九頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點341.電解原理(1)電解池:電解池是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。(2)電解池的構(gòu)成條件:①有外接直流電源;②有與電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))相連的兩個電極;③形成閉合回路。(3)電解池中電子和離子的移動:①電子:從電源負極流向電解池陰極;從電解池的陽極流向電源的正極。電子不能通過電解質(zhì)溶液。②離子:陽離子移向電解池的陰極,陰離子移向電解池的陽極。第五十頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點34(4)電解池工作原理(以電解CuCl2溶液為例):

第五十一頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點342.用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的類型和規(guī)律

第五十二頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點34第五十三頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點34第五十四頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點343.電解原理的應(yīng)用(1)電解飽和食鹽水(2)電解精煉銅

第五十五頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點34(3)電鍍銅

(4)電解冶煉鈉

第五十六頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點34【疑難辨析】(1)電解冶煉鎂、鋁通常電解熔融MgCl2和Al2O3,不用電解MgO和AlCl3的方法。MgO熔點很高,使其熔化消耗能量大,故一般不用電解熔融的MgO來冶煉Mg;而AlCl3為共價化合物,無水AlCl3熔融狀態(tài)下不電離,無法實施電解。(2)電鍍銅時,電解質(zhì)溶液中的Cu2+濃度不變;電解精煉銅時,粗銅中的Zn、Fe、Ni等比Cu活潑的金屬在陽極失去電子,陰極上只有Cu2+得電子,所以溶液中Cu2+的濃度會降低。(3)電解精煉時,陽極泥可以作為提煉貴重金屬(Ag、Au等)的原料。(4)陽離子交換膜(以工業(yè)電解NaCl溶液為例),只允許陽離子(Na+)通過,而阻止陰離子(Cl-、OH-)和分子(Cl2)通過。第五十七頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點34典例導(dǎo)引(2017廣東湛江一中等“四?！甭?lián)考)某小組為研究電化學(xué)原理,設(shè)計如圖裝置,下列敘述中正確的是(

)A.若a和b為石墨,通電后a電極上發(fā)生的反應(yīng)為2Cl--2e-

Cl2↑B.若a和b為石墨,通電后b電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C.若a為銅,b為鐵,通電后a電極質(zhì)量增加D.若a為銅,b為鐵,通電后Cl-向鐵電極移動第五十八頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點34【解析】

若a和b為石墨,通電后a電極是陽極,該極上發(fā)生的反應(yīng)為2Cl--2e-

Cl2↑,A正確;在電解池的陰極(b極)上陽離子得電子發(fā)生還原反應(yīng),B錯誤;電解池的陽極是活性電極銅時,該極上電極本身發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),電極質(zhì)量減輕,C錯誤;電解池電解質(zhì)溶液中的陰離子(Cl-)移向陽極(Cu),D錯誤?！敬鸢浮緼第五十九頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點34高招解答電解綜合題的思維模板1.分析電解過程的思維程序(1)首先判斷陰、陽極,確定陽極材料是惰性電極還是活性電極。(2)再分析電解質(zhì)溶液的組成,找全離子,并分成陰、陽離子兩組(不要忘記水溶液中的H+和OH-)。(3)然后考慮陰極、陽極離子的放電順序。陰極上陽離子的放電順序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>陽極上陰離子的放電順序:活性電極>S2->I->Br->Cl->OH-。

第六十頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點34(4)確定電極反應(yīng),判斷電極產(chǎn)物,寫出電極反應(yīng)式,要遵循原子守恒和電荷守恒。(5)最后寫出電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式或離子方程式。

第六十一頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點34書寫電解反應(yīng)方程式的3個易失分點(1)書寫電解池中電極反應(yīng)式時,要注意電解質(zhì)溶液中的某些成分是否參與反應(yīng),若參與反應(yīng)要一并考慮,且書寫總電解反應(yīng)方程式時,弱電解質(zhì)要寫成化學(xué)式。(2)要確保兩極得失電子數(shù)目相等,總反應(yīng)方程式要注明條件“通電”。(3)電解水溶液時,應(yīng)注意放電順序中H+、OH-之后的離子一般不參與放電。第六十二頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點342.電解的計算類型與方法

第六十三頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點341.(2017山西長治模擬)某溶液中含有兩種溶質(zhì)NaCl和H2SO4,物質(zhì)的量之比為3∶1。用石墨作電極電解該溶液,根據(jù)電極產(chǎn)物的不同,可明顯分為三個階段。下列敘述不正確的是(

)A.陰極只析出H2B.陽極先析出Cl2,后析出O2C.電解最后階段為電解水D.溶液pH不斷增大,最后為7第六十四頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點34【答案】D

可以將溶質(zhì)看成3

mol

NaCl和1

mol

H2SO4,再轉(zhuǎn)化一下思想,可以看成2

mol

HCl、1

mol

Na2SO4、1

mol

NaCl,由于1

mol

Na2SO4自始至終無法放電,且其溶液pH=7,暫時可以忽略,則電解過程可看成先電解HCl溶液,再電解NaCl溶液,最后電解水,即第一階大于7。陰極自始至終是氫離子放電,A正確;陽極氯離子先于氫氧根離子放電,先析出Cl2,后析出O2,B正確;電解最后階段為電解水,C正確;溶液pH不斷增大,最后生成的NaOH導(dǎo)致溶液pH大于7,D錯誤,故選D。第六十五頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點342.下圖為用固體二氧化鈦(TiO2)生產(chǎn)海綿鈦的裝置示意圖,其原理是在較低的陰極電位下,TiO2(陰極)中的氧解離進入熔鹽,陰極最后只剩下純鈦。下列說法中正確的是(

)C.通電后,O2-、Cl-均向陰極移動D.石墨電極的質(zhì)量不發(fā)生變化第六十六頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點34【答案】B

陰離子O2-、Cl-向陽極移動,由圖示可知陽極生成O2、CO、CO2,所以電極反應(yīng)為2O2--4e-O2↑,O2與石墨反應(yīng)生成CO、CO2,A、C、D錯誤,只有B正確。第六十七頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點343.(2017安徽黃山二模)某工廠采用電解法處理含鉻廢水,耐酸電解槽用鐵板作陰、陽極,槽內(nèi)盛放含鉻廢水,工作原理如下圖所示,下列說法不正確的是(

)A.A接電源正極B.B極區(qū)附近溶液pH降低C.A極區(qū)溶液中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為

第六十八頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點34【答案】B

由于B極上發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,則B極為陰極,A第六十九頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點34金屬的腐蝕與防護方法1.(2017課標全國Ⅰ,11)支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁,常用外加電流的陰極保護法進行防腐,工作原理如圖所示,其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是(

)A.通入保護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B.通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流D.通入的保護電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進行調(diào)整第七十頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點34【答案】C

外加電流的陰極保護法,使被保護的鋼管樁上無腐蝕電流,A項正確;通電后,高硅鑄鐵為惰性陽極,鋼管樁為陰極,外電路電子從陽極流向陰極,B項正確;由于高硅鑄鐵為惰性陽極,因此應(yīng)是海水中的OH-失電子,2H2O-4e-O2↑+4H+,因此陽極材料不被損耗,C項錯誤;在外加電流的陰極保護法中,應(yīng)依據(jù)環(huán)境條件變化調(diào)整電流大小。第七十一頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點342.(經(jīng)典考題)對金屬制品進行抗腐蝕處理,可延長其使用壽命。(1)以下為鋁材表面處理的一種方法:①堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜,堿洗時常有氣泡冒出,原因是

(用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列試劑中的

。

a.NH3

b.CO2

c.NaOH

d.HNO3②以鋁材為陽極,在H2SO4溶液中電解,鋁材表面形成氧化膜,陽極電極反應(yīng)式為

。取少量廢電解液,加入NaHCO3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀,產(chǎn)生沉淀的原因是

。

(2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕,電鍍時用銅而不用石墨作陽極的原因是

。

第七十二頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點34(3)利用下圖裝置,可以模擬鐵的電化學(xué)防護。若X為碳棒,為減緩鐵的腐蝕,開關(guān)K應(yīng)置于

處。

若X為鋅,開關(guān)K置于M處,該電化學(xué)防護法稱為

。(2)補充溶液中消耗的Cu2+,保持溶液中Cu2+的濃度恒定(3)N犧牲陽極的陰極保護法(或犧牲陽極保護法)第七十三頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點34【解析】(1)①Al能與NaOH溶液反應(yīng)生成H2,Al2O3與NaOH溶液反應(yīng)時不能生成H2,則根據(jù)氣泡冒出的現(xiàn)象斷定Al與NaOH溶液發(fā)生Al(OH)3能溶于強酸,所以選擇CO2;②Al在陽極失電子生成氧化膜(Al2O3),Al2O3中的氧是由水提供的,溶液顯酸性,所以有H+生成;廢性,與Al3+的水解互相促進。(2)電鍍時銅作陽極,失去電子生成Cu2+,陰極Cu2+得電子生成Cu。(3)碳棒的活潑性小于鐵的,則需用電解池的原理,利用鐵作陰極與電源負極相連從而保護鐵不受腐蝕;Zn的活潑性大于鐵的,則二者形成原電池時,Zn作負極從而保護鐵不受腐蝕。第七十四頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點341.化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的比較

第七十五頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點342.鋼鐵的析氫腐蝕與吸氧腐蝕

第七十六頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點343.金屬的防護

(2)其他:改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)和金屬表面外加保護層。

第七十七頁，共87頁。試做真題高手必備萃取高招對點精練考點32考點33考點34典例導(dǎo)引(2016河北衡水模擬)如圖所示,各燒杯中盛有海水,鐵在其中被腐蝕的速度由快到慢的順序為(