2019-2020年高考化學專題復習 電化學知識點練習.doc

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2019-2020年高考化學專題復習 電化學知識點練習 裝置特點：化學能轉(zhuǎn)化為電能。 ①、兩個活潑性不同的電極； 形成條件：②、電解質(zhì)溶液（一般與活潑性強的電極發(fā)生氧化還原反應）； 原 ③、形成閉合回路（或在溶液中接觸） 電 負極：用還原性較強的物質(zhì)（活潑金屬）作負極，負極向外電路提供電子；發(fā)生氧化反應。 池 基本概念： 正極：用氧化性較強的物質(zhì)正極，正極從外電路得到電子，發(fā)生還原反應。 原 電極反應方程式：電極反應、總反應。 失e-,沿導線傳遞，有電流產(chǎn)生 理 氧化反應 負極 銅鋅原電池 正極 還原反應 反應原理：移 向 陽離子 溶解 不斷 Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=2H2↑ 電解質(zhì)溶液 電極反應： 負極（鋅筒）Zn-2e-=Zn2+ 正極（石墨）2NH4++2e-=2NH3+H2↑ ①、普通鋅——錳干電池 總反應：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2↑ 干電池： 電解質(zhì)溶液：糊狀的NH4Cl 特點：電量小，放電過程易發(fā)生氣漲和溶液 ②、堿性鋅——錳干電池 電極：負極由鋅改鋅粉（反應面積增大，放電電流增加）； 電解液：由中性變?yōu)閴A性（離子導電性好）。 正極（PbO2） PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O 放電 負極（Pb） Pb+SO42--2e-=PbSO4 充電 鉛蓄電池： 總反應：PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 電解液：1.25g/cm3~1.28g/cm3的H2SO4 溶液 化學電源簡介 蓄電池 特點：電壓穩(wěn)定。 放電 放電` Ⅰ、鎳——鎘（Ni——Cd）可充電電池； 其它蓄電池 Cd+2NiO(OH)+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Ⅱ、銀鋅蓄電池 鋰電池 ①、燃料電池與普通電池的區(qū)別 不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是工作時不斷從外界輸入，同時 燃料 電極反應產(chǎn)物不斷排出電池。 電池 ②、原料：除氫氣和氧氣外，也可以是CH4、煤氣、燃料、空氣、氯氣等氧化劑。 負極：2H2+2OH--4e-=4H2O ；正極：O2+2H2O+4e-=4OH- ③、氫氧燃料電池： 總反應：O2 +2H2 =2H2O 特點：轉(zhuǎn)化率高，持續(xù)使用，無污染。 廢舊電池的危害：舊電池中含有重金屬（Hg2+）酸堿等物質(zhì)；回收金屬，防止污染。 腐蝕概念：金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進行化學反應而腐蝕損耗的過程。 概述： 腐蝕危害： 腐蝕的本質(zhì)：M-ne-→Mn+(氧化反應) 分類： 化學腐蝕（金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕）、電化腐蝕 定義：因發(fā)生原電池反應，而使金屬腐蝕的形式。 金屬的腐蝕與防護 負極（Fe）：Fe-2e-=Fe2+；正極（C）：O2+2H2O+4e-=4OH- 電化 吸氧腐蝕： 總反應：2Fe+O2+2H2O=Fe(OH)2 △ 腐蝕 后繼反應：4Fe(OH)2 +O2 +2H2O =4Fe(OH)3 鋼鐵的腐蝕： 2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O 負極（Fe）：Fe-2e-=Fe2+； 析氫腐蝕： 正極（C）：2H++2e-=H2↑ 總反應：Fe+2H+=Fe2++H2↑ 影響腐蝕的因素：金屬本性、介質(zhì)。 金屬的防護： ①、改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)； 保護方法： ②、在金屬表面覆蓋保護層； ③、電化學保護法（犧牲陽極的陰極保護法、外加電流的陰極保護法） 【習題鏈接】 A B C D E F 【例1】在下圖所示的裝置中，能夠發(fā)生原電池反應的是（ ） 【例2】等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b，分別加入過量的稀H2SO4，同時向a中加入少量的膽礬晶體，下列圖表示產(chǎn)生H2的體積V（升）與時間t（分）的關系，其中正確的是（ ）。 【例3】據(jù)報道，我國擁有完全自主產(chǎn)權(quán)的氫氧燃料電池車將在北京奧運會期間為運動員提供服務。某種氫氧燃料電池的電解液為KOH溶液。下列有關該電池的敘述不正確的是 （ ） A.正極反應式為：O2+2H2O+4e- = 4OH― B.工作一段時間后，電解液中KOH的物質(zhì)的量不變 C.該燃料電池的總反應方程式為：2H2+O2 = 2H2O D.用該電池電解CuCl2溶液，產(chǎn)生2.24LCl2（標準狀況）時，有0.1mol電子轉(zhuǎn)移 【例4】（08寧夏卷）一種燃料電池中發(fā)生的化學反應為：在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負極發(fā)生的反應是 （ ） A．CH3OH(g)+O2(g) = H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e－ B．O2(g)+4H+(aq)+4e－ = 2H2O(1) C．CH3OH(g)+H2O(1) = CO2(g)+6H+(aq)+6e－ D．O2(g)+2H2O(1)+4e－ = 4OH－ 【例5】（08江蘇卷）鎳鎘（Ni-Cd）可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進行：Cd + 2NiOOH +2H2O Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2 有關該電池的說法正確的是 （ ） A．充電時陽極反應：Ni(OH)2 －e— + OH- == NiOOH + H2O B．充電過程是化學能轉(zhuǎn)化為電能的過程 C．放電時負極附近溶液的堿性不變 D．放電時電解質(zhì)溶液中的OH-向正極移動 二、電解池 定義：使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應的過程。 裝置特點：電能轉(zhuǎn)化為化學能。 ①、與電源本連的兩個電極； 形成條件 ②、電解質(zhì)溶液（或熔化的電解質(zhì)） ③、形成閉合回路。 電解池原理 電極 陽極：與直流電源正極相連的叫陽極。 概念 陰極：與直流電源負極相連的叫陰極。 電極反應： 原理：誰還原性或氧化性強誰先放電（發(fā)生氧化還原反應） 離子放電順序： 陽極：陰離子還原性 S2->I->Br->Cl->OH->SO42-（含氧酸根）>F- 陰極：陽離子氧化性 Ag+>Fe3+>Cu2+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+ 電子流向 e- e- 移 向 陽離子 氧化反應 陽極 陰極 還原反應 移向 陰離子 反應原理：4OH--4e-=2H2O +O2 Cu2++2e-=Cu Zn C2 Cu C1 A B CuSO4溶液 KCl酚酞溶液 \電解質(zhì)溶液 電解 電解結(jié)果：在兩極上有新物質(zhì)生成。 總反應：2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑ 【例6】按上圖裝置進行實驗，并回答下列問題 ⑴判斷裝置的名稱：A池為 B池為 ⑵ 銅極為___________極， 電極反應式為 石墨棒C1為____________極，電極反應式為 石墨棒C2附近發(fā)生的實驗現(xiàn)象為 ⑶當C2極析出224mL氣體（標準狀態(tài)時，鋅的質(zhì)量變化（增加或減少） g. CuSO4溶液的質(zhì)量變化了（增加或減少了） g 粗銅板作陽極，與直流電源正極相連； ①、裝置 純銅作陰極，與直流電源負極相連； 用CuSO4 (加一定量H2SO4)作電解液。 陰極：Cu2++2e-=Cu 電解精煉銅 陽極：Cu-2e-=Cu2+、Zn-2e-=Zn2+ ②、原理： Ni-2e-=Ni2+ 陽極泥：含Ag、Au等貴重金屬； 電解液：溶液中CuSO4濃度基本不變 ③、電解銅的特點：純度高、導電性好。 ①、概念：利用電解原理在某些金屬的表面鍍上一薄層其它金屬或合金的過程。 將待鍍金屬與電源負極相連作陰極； ②、方法： 鍍層金屬與電源正極相連作陽極； 電鍍： 用含鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液配成電鍍液。 電解的應用 ③、原理：陽極 Cu-2e-=Cu2+ ；Cu2++2e-=Cu ④、裝置： ⑤、電鍍工業(yè)：鍍件預處理→電鍍液添加劑→ 裝置：（如圖） 現(xiàn)象 ①、陰極上有氣泡；②、陽極有刺激性氣體產(chǎn)，能使?jié)駶櫟牡矸跭I變藍； 電解食鹽水 ③、陰極區(qū)附近溶液變紅，有堿生成 原理： 通電前： NaCl =Na++Cl- H2O H++OH- 原理 陰極（Fe）:Na+,H+移向陰極；2H++2e-=H2↑(還原反應) 電解 通電后：陽極（C）：Cl-、OH-移向陽極；2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反應) 總反應：2NaCl +2H2O 2NaOH +Cl2↑+H2↑ 氯堿 工業(yè) 陽極、陰極、離子交換膜、電解槽、導電銅棒等 ①、組成： 陽極：金屬鈦網(wǎng)（涂有釕氧化物）；陰極：碳鋼網(wǎng)（涂有Ni涂層） 陽離子交換膜：只允許陽離子通過，阻止陰離子和空氣通過； A a X Y 離子交換膜 法制燒堿： ②、裝置： 【例7】(04全國理綜)電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用。右圖表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連。請回答以下問題： （1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時， 同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則 ①電解池中X極上的電極反應式為 。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是 ?！? ②Y電極上的電極反應式為 ，檢驗該電極反應產(chǎn)物的方法是 （2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則 ①X電極的材料是 ，電極反應式是 。 ②Y電極的材料是 ，電極反應式是 。