学年第二学期高一化学《电化学》复习学案含答案.docx
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学年第二学期高一化学《电化学》复习学案含答案
电化学（复习）
班级：
学号：
姓名:
学习目标：
1．原电池、电解池的工作原理及应用
2．电极方程式的书写及有关计算
学习重点：
电极方程式的书写及有关计算
学习过程：
任务一：
原电池的工作原理及应用
一、用图示表示原电池的工作原理：
【思考】1．在原电池中是否较活泼金属一定作负极？
2．怎样判断原电池的正负极？
二、回顾钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀
任务二：
电解池的工作原理及应用
一、用图示表示原电池的工作原理：
【思考1】在惰性电极的情况下，如何快速判断电解池的各极反应？
1．先判断溶液中存在的阳离子和阴离子
2．判断阳离子的放电顺序，写出阴极电极反应方程式
阳离子放电顺序为：
3、判断阴离子的放电顺序，写出阳极电极反应方程式
阴离子放电顺序为：
【思考2】当金属为阳极时，阳极反应如何变化？
当金属为阴极时，阴极反应如何变化？
二、电解原理的应用
回顾氯碱工业、精炼粗铜、电镀、电冶金的原理
任务三：
电极方程式的书写及有关计算
一、对比归纳原电池、电解池电极方程式的书写步骤及注意事项
二、相关计算
计算依据：
氧化还原反应中，①得电子总数=失电子总数=转移电子数，
②转移电子数与方程式中的每一种物质成正比。
任务四：
题型训练
1、用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液，电解一段时间后，再加入W，能使溶液恢复
到电解前的状态，则下列符合题意的一组是（）
组号
X
Y
Z
W
A
C
Fe
NaCl
H2O
B
Pt
Cu
CuSO4
CuSO4溶液
C
C
C
H2SO4
H2O
D
Ag
Fe
AgNO3
AgNO3晶体
2、某同学用下图所示装置进行铜的电解精炼实验（粗铜中有锌、铁、镍、银等杂质，部分导线未画出），下列说法正确的是（）
A．a应与c相连接，b应与d相连接
B．电解一段时间，b与d两极析出物质的物质的量相等
C．电解一段时间，b极附近溶液的pH降低
D．电解过程中，Y装置中Cu2＋的浓度始终不变
3、某同学组装了图4所示的电化学装置，电极ⅠAl，其它均为Cu，则（）
A．电流方向：
电极Ⅳ→A→电极ⅠB．电极Ⅰ发生还原反应
C．电极Ⅱ逐渐溶解D．电极Ⅲ的电极反应：
Cu2++2e- = Cu
4、锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是
A、铜电极上发生氧化反应
B、电池工作一段时间后，甲池的c（SO42－）减小
C、电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
D、阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡
5、某兴趣小组同学利用氧化还原反应：
2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2（SO4）3＋K2SO4＋8H2O设计如下原电池，其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1mol·L－1，盐桥中装有饱和K2SO4溶液。
回答下列问题：
（1）发生氧化反应的烧杯是________（填“甲”或“乙”）。
（2）外电路的电流方向为：
从____到___。
（填“a”或“b”）
（3）电池工作时，盐桥中的SO
移向________（填“甲”或“乙”）烧杯。
（4）甲烧杯中发生的电极反应为______________________________________________。
6、如图，C、D、
E、F、X、Y都是惰性电极．将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。
试
回答下列问题：
（1）A极为电源的________极。
（2）甲装置中电解反应的总化学方程式是。
（3）乙装置中F极附近显红色的原因是。
（4）欲用丙装置精炼铜，G应该是________（填“纯铜”或“粗铜”），电解质溶液的成分是。
（5）已知氢氧化铁胶体中含有带正电荷的红褐色的胶粒，那么装置丁中的现象是：
。
【课后练习】
1、Mg AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl＋Mg===Mg2＋＋2Ag＋2Cl－。
有关该电池的说法正确的是（ ）
A．Mg为电池的正极B．负极反应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－
C．不能被KCl溶液激活D．可用于海上应急照明供电
2、铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。
请回答：
（1）工业冶炼铝的化学方程式是__________________________________________________。
（2）铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是_________________________________________。
（3）工业级氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。
电解槽内装有阳离子交换膜（只允许阳离子通过），其工作原理如图所示。
①该电解槽的阳极反应式是________________________________________________。
②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因_________________________________
________________________________________________________________________。
③除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口________（填写“A”或“B”）导出。
3、A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
（1）A中反应的离子方程式为_____________________________________________________。
（2）B中Sn极为________极，电极反应式为__________；Sn极附近溶液的酸性________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
B中Fe极为________极，电极反应式为_______________。
（3）C中被腐蚀的金属是________，总反应式为______________________________________；
比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是__________________________________。
电化学（练习）
班级：
学号：
姓名:
1、获得“863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功，电解液为AlI3溶液，已知电池总反应为2Al＋3I2===2AlI3。
下列说法不正确的是（ ）
A．该电池负极的电极反应为Al－3e－===Al3＋
B．该电池的正极材料不能是镁
C．消耗相同质量金属时，用锂作负极时，产生电子的物质的量比铝多
D．该电池的正极材料是碘
2、镁、铝、铁是重要的金属，在工业生产中用途广泛。
（1）在潮湿的空气里，钢铁表面有一层水膜，很容易发生电化学腐蚀，其中正极的电极反应式为____________。
（2）铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能，铝制品在日常生活中被广泛应用。
在海洋工程上，通常用铝合金（Al－Zn－Cd）保护海底钢铁设施，其原理如图所示：
其中负极发生的电极反应为____________________________；
在实际应用中，用铝合金而不选用纯铝，纯铝不能很好地起到保护作用，其原因是______________________________________
_______________________________________________。
3、某兴趣小组为了提高电池的效率，设计了下图所示的原电池。
请回答下列问题：
（1）若X是AlCl3溶液，Y是稀硫酸，请你写出电极名称及电极反应：
Al片（ ）___________________________________________________，
Cu片（ ）___________________________________________________。
电流方向：
___________________________________________________。
（2）若X是浓硝酸，Y是NaCl溶液，请你写出电极名称及电极反应：
Al片（ ）___________________________________________________，
Cu片（ ）___________________________________________________。
电流方向：
___________________________________________________。
4、高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。
（1）FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为____________
______________________________________________________________________________。
（2）K2FeO4－Zn也可以组成碱性电池，Zn作为负极材料，电极反应式为__________________，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为____________________________________，
该电池总反应的离子方程式为_______________________________________________
5、某同学用如图所示做水果电池的实验,测得数据如下表所示：
请回答以下问题:
（1）实验⑥中负极的电极反应式为 。
（2）实验①、⑤中电流方向相反的原因是 。
（3）影响水果电池电压的因素有 、 。
（4）若在实验中发光二极管不亮，该同学用铜、锌作电极，用菠萝作介质，并将多个此电池串联起来，再接发光二极管，这样做 。
（填“合理”或“不合理”）
6、已知电极材料：
铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：
CuCl2溶液、Fe2（SO4）3溶液、硫酸。
设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池，要求画出装置图（需标明电极材料及电池的正、负极）。
15.【答案】
（1）2Al2O3（熔融）
4Al＋3O2↑
（2）2Al＋2OH－＋2H2O===2Al
＋3H2↑
（3）①4OH－－4e－===2H2O＋O2↑或2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ ②H＋放电，促进水的电离，OH－浓度增大 ③B
【解析】
（1）、
（2）主要考查教材的基础知识，属于易得分题目。
（3）中，根据电解原理，阳极应是OH－失电子，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑或2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，阴极H＋放电，促进水的电离，使OH－浓度增大，pH增大，根据阳离子交换膜的特点，K＋可从阳极区进入阴极区和OH－组成KOH，从而可在阴极区得到纯的KOH溶液，液体应从B口导出。
16.【答案】
（1）Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
（2）正 2H＋＋2e－===H2↑ 减小 负 Fe－2e－===Fe2＋
（3）Zn Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ B、A、C
【解析】B、C是原电池，B中Sn较不活泼，是正极，2H＋＋2e－===H2↑，Fe为负极，腐蚀被加速，Fe－2e－===Fe2＋；C中Zn较活泼，被腐蚀，作负极，Zn－2e－===Zn2＋，铁作正极，被保护，2H＋＋2e－===H2↑。
17.【答案】
（1）2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2
＋5H2O＋3Cl－
（2）Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2
＋3e－＋4H2O===Fe（OH）3＋5OH－
＋8H2O＋3Zn===2Fe（OH）3＋3Zn（OH）2＋4OH－
【解析】
（1）FeCl3和KClO在强碱性条件下反应，实质是ClO－氧化Fe3＋，ClO－的还原产物是Cl－，FeCl3氧化成目标产物（K2FeO4）。
（2）Zn做负极，失去电子，在碱性环境中Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH）2，K2FeO4作正极，＋6价铁元素得到电子，在碱性环境中
＋3e－＋4H2O===Fe（OH）3＋5OH－；书写总反应的离子方程式时，关键是抓住Fe和Zn的存在形式分别是Fe（OH）3和Zn（OH）2。
18.【答案】
（1）2H2O＋O2＋4e－===4OH－
（2）Al－3e－===Al3＋ 因为铝在常温下与空气中的氧气发生化学反应，使铝的表面生成了一层致密的氧化铝薄膜从而阻止了内部的铝进一步氧化，在海洋工程上，通常用铝合金（Al－Zn－Cd）保护海底钢铁设施，纯铝不易被腐蚀，起不到保护海底钢铁设施作用，所以不选用纯铝
【解析】
（1）在中性或弱酸性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀，负极电极反应式：
Fe－2e－===Fe2＋，发生氧化反应；正极电极反应式：
2H2O＋O2＋4e－===4OH－，氧气得电子发生还原反应。
（2）在铝合金（Al－Zn－Cd）保护海底钢铁设施中，铝和锌较铁活泼，都可为原电池的负极，被氧化生成Al3＋和Zn2＋，纯铝易被氧气钝化生成致密氧化铝，起不到保护海底钢铁设施作用，所以用铝合金。
19.【答案】
（1）负极 2Al－6e－===2Al3＋ 正极 6H＋＋6e－===3H2↑ Cu→导线→Al
（2）正极 2
＋4H＋＋2e－===2NO2↑＋2H2O 负极 Cu－2e－===Cu2＋ Al→导线→Cu
【解析】
（1）若X是AlCl3溶液，Y是稀硫酸，实质是由Al－稀硫酸－Cu组成的原电池，由于Al比Cu活泼，所以Al为负极，失电子，被氧化为Al3＋，Cu为正极，溶液中的H＋得电子，被还原为H2。
（2）若X是浓硝酸，Y是NaCl溶液，实质是由Al－浓硝酸－Cu组成的原电池，Al遇浓硝酸钝化，不能溶解，Al为正极，Cu为负极，失电子，被氧化为Cu2＋。
21.【答案】
（1）Al-3e-
Al3+
（2）实验①中锌比铜活泼，锌作负极，实验⑤中铝比锌活泼，锌作正极，两实验中电流方向相反
（3）水果品种；电极材料
（4）合理
【解析】实验⑥中电极是铝比锌与铝活泼，铝为负极，反应式为Al-3e-
Al3+；实验①中锌比铜活泼，锌为负极，实验⑤中铝比锌活泼，锌为正极，两实验中电流方向相反；由实验①和⑤可知,水果电池的电压与水果的品种及电极材料有关。
22.【答案】
（答案合理即可）
【解析】因为总反应式为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，所以负极为Fe，正极可为Cu、Ag或石墨，电解质溶液为稀硫酸，按原电池示意图一般形式画出装置图。
20.有甲、乙两位学生利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人都使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6mol·L－1硫酸溶液中，乙同学将电极放入6mol·L－1的氢氧化钠溶液中，如下图所示。
（1）写出甲池中正极的电极反应式_______________________________________。
（2）写出乙池中负极的电极反应式________________________________________。
（3）写出乙池中总反应的离子方程式_______________________________________。
（4）如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出________活动性更强，而乙会判断出________活动性更强（填写元素符号）。
（5）由此实验，可得到如下哪些结论正确（ ）
A．利用原电池反应判断金属活动顺序时应注意选择合适的介质
B．镁的金属性不一定比铝的金属性强
C．该实验说明金属活动顺序已过时，已没有实用价值
D．该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析
（6）上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动顺序判断原电池中的正负极”这种做法________（可靠或不可靠）。
如不可靠，请你提出另一个判断原电池正负极的可行实验方案________________（如可靠，此空可不填）。
20.【答案】
（1）2H＋＋2e－===H2↑
（2）2Al＋8OH－－6e－===2AlO＋4H2O
（3）2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
（4）Mg Al
（5）AD
（6）不可靠；将两种金属作电极连上电流计后插入电解质溶液，构成原电池，利用电流计测定电流的方向，从而判断电子流动方向，再确定原电池正负极
【解析】甲同学依据的化学反应原理是Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，乙同学依据的化学反应原理是2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。
由于铝与碱的反应是一个特例，不可作为判断金属性强弱的依据。
判断原电池的正极、负极要依据实验事实。
【例2】高功率Ni/MH（M表示储氢合金）电池已经用于混合动力汽车。
总反应方程式如下：
Ni（OH）2＋M
NiOOH＋MH，下列叙述正确的是（）
A．放电时正极附近溶液的碱性增强
B．放电时负极反应为：
M＋H2O＋e－===MH＋OH－
C．充电时阳极反应为：
NiOOH＋H2O＋e－===Ni（OH）2＋OH－
D．放电时每转移1mol电子，正极有1molNiOOH被氧化
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