届高考化学三十个复习专题专题9解决电化学中的相关问题Word文档格式.docx

1、D阴极的还原产物为H2和OH4. Zn-MnO2干电池应用广泛， 其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。（1） 该电池的负极材料是_。电池工作时，电子流向_ （填“正极” 或“负极”）。（2） 若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+，会加速某电极的腐蚀， 其主要原因是_。欲除去Cu2+， 最好选用下列试剂中的_ （填代号）。A. NaOH B. Zn C. Fe D.NH3H2O （3） MnO2的生产方法之一是以石墨为电极， 电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是_。若电解电路中通过2 mol电子， MnO2的理论产量为_g。过程分析：1.由电池总反应可知银失去电子

2、被氧化得氧化产物，即银做负极，产物AgCl是氧化产物，A、D都不正确；在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应，所以阳离子向电池的正极移动，C错误；化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合价是+18/5价，所以每生成1 mol Na2Mn5O10转移电子的物质的量为（418/5）52mol，因此选项B正确。答案：B2.锌比铁活泼，装置中锌作负极，方程式为Zn2e=Zn2。铁作正极，但溶液显中性，所以发生锌的吸氧腐蚀，正极反应是O22H2O4e4OH；铁比铜活泼，装置中铁作负极，负极反应为Fe2eFe2。铜作正极，但溶液显酸性，所以正极是溶液中的氢离子得电子，方程式为2H+2e=H2。装置中没有

3、Fe2生成，综上所叙，只有选项A是正确的。A3.A项根据原子守恒可判断X为C2H5COOH；B项由于电解质溶液为浓NaOH，因此阳极反应式应为C21H41COOHX2e60HC23H462CO4H2O；C项根据电解总反应可知每生成1 mol雌性信息素转移2 mol电子，则C项正确；D项阴极的还原产物为H2，OH并非氧化还原产物答案：AC4.（1） 根据原电池的工作原理， 活泼金属做负极， 故负极材料是Zn； 电子的流向与电流方向相反， 故工作时电子流向正极。（2） 锌置换铜， 铜锌形成原电池， 加速了电极腐蚀； 除去Cu2时， 最好选用金属锌。（3） 电解硫酸锰溶液时，溶液中的离子有： H、O

4、H、Mn2、SO42-四种离子， Mn2转化为MnO2时， 化合价升高被氧化， 是阳极产物， 故其阴极电极反应为： 2H+2 e=H2， 电解电路中通过2 mol电子时， 理论上恰好能生成1 molMnO2， 质量为87 g。（1）Zn（或锌）、正极； （2）锌与还原出的铜形成铜锌原电池而加快锌的腐蚀； （3）2H+2 e=H2、87 g精要点评：1.电化学主要考查点：电解池、原电池、电镀池的构成条件与区别，电路中的电子流向、电极反应类型与电极种类关系，金属活泼性与电极关系，阴、阳极放电顺序及应用，两电极反应式的书写，两电极产物间的相当量关系，两极产物判断，电解质溶液中离子浓度变化、pH变化，

5、离子、电解产物与电子相当量关系的计算，反应时的现象。2.解题关键在于判断或书写出化学方程式和电极方程式，由此进行一系列分析，得出正确答案。二能力培养1.研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是 A水既是氧化剂又是溶剂 B放电时正极上有氢气生成 C放电时OH向正极移动 D总反应为：2Li2H2O= 2LiOHH2分析：原电池放电时OH是向负极移动的。可推测其总反应为：2Li2H2O= 2LiOHH2。再写出其电极反应如下：（）2Li2e2Li+，（+）2H2O+2e2OHH2结

6、合选项分析A、B、D都是正确的。C2.铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O= Fe（OH）2+2Ni（OH）2 下列有关该电池的说法不正确的是 A. 电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe B. 电池放电时，负极反应为Fe+2OH-2e-=Fe（OH）2 C. 电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D. 电池充电时，阳极反应为2Ni（OH）2+2OH-2e-=Ni2O3+3H2O解析：由放电时的反应可以得出铁做还原剂失去电子，Ni2O3做氧化剂得到电子，因此选项AB均正确；充电可以看作是放电的逆过程，即阴极为原来的负极，所以电池放电时，负极反应为

7、：Fe+2OH-2e-= Fe（OH）2，所以电池充电过程时阴极反应为Fe（OH）2+2e-= Fe+2OH-，因此电池充电过程中，阴极附近溶液的pH会升高，C不正确；同理分析选项D正确。3. 下列关于铜电极的叙述正确的是（）A铜锌原电池中铜是负极B用电解法精炼粗铜时，粗铜作阴极C在镀件上电镀铜时可用金属铜做阳极D电解稀硫酸制H2和O2时铜做阳极铜锌原电池中锌活泼，锌做负极；电解精炼铜时，粗铜中的铜失去电子，做阳极；电镀铜时，应选用铜片做阳极，镀件做阴极，含有铜离子的溶液做电镀液。电解稀硫酸时，铜做阳极，失电子的是铜而不是溶液中的OH，因而得不到氧气。4. 如图装置中，A、B中电极为多孔的惰性

8、电极；C、D为夹在湿的Na2SO4滤纸条上的铂夹，a、b为电源两极。在A、B中充满KOH溶液后使其倒立于盛有KOH溶液的水槽中。切断K1，闭合K2、K3，通直流电，电解一段时间后A、B中均有气体产生，如图所示。（1）电源的a极为_（填“正极”或“负极”）。（2）在湿的Na2SO4滤纸条中心滴KMnO4溶液，现象是_。（3）写出A中电极反应式：_。（4）若电解一段时间后A、B中均有气体包围电极。此时切断K2、K3，闭合K1，电流表的指针发生偏转，此时B极的电极反应式为_。（1）由图示得电解时B中产生气体的体积是A中的2倍，而电解KOH溶液的本质是电解水，故A中生成的是氧气，A为阳极，B为阴极；a

9、为负极、b为正极；C作阴极、D作阳极。（2）MnO向阳极移动，故紫色移向D铂夹。（3）A中是OH放电。（4）中构成了氢氧燃料电池，KOH溶液作电解质溶液，B作负极，H2失去电子后与OH结合生成水。（1）负极（2）紫色向D铂夹靠近（3）4OH4e=O22H2O（4）H22e2OH=2H2O方法指导：1.解决电化学一系列问题的基本步骤是：首先是判断是原电池，还是电解池根据题目条件判断出正负极（阴阳极）电极上的物质（阴阳离子）发生的电极反应带来的变化（离子浓度变化、pH变化、电子流向、现象等等）得出合理答案。2. 关于充电电池的氧化还原问题是常考点，也是一个难点，但这类题还是有规律。原电池时，先要分

10、析氧化剂与还原剂，氧化剂被还原、还原剂被氧化；充电时（电解池），原电池负极反应反着写为还原过程，发生在阴极，原电池中的正极反应反着写为氧化过程，发生在阳极。正极反应式颠倒即为阳极反应式，负极反应式颠倒即为阴极反应式。三能力测评1.关于下列各装置图的叙述中，不正确的是（ ） A用装置精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液B装置的总反应是：Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+C装置中钢闸门应与外接电源的负极相连D装置中的铁钉几乎没被腐蚀2. 一种充电电池放电时的电极反应为 H2+2OH-2e-=2H2O； NiO（OH）+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-当为电池充电时，与外电源正极连

11、接的电极上发生的反应是A. H2O的还原 B. NiO（OH）的还原C. H2的氧化 D. NiO（OH） 2的氧化3. LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO4LiLiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是（）A可加入硫酸以提高电解质的导电性B放电时电池内部Li向负极移动C充电过程中，电池正极材料的质量减少D放电时电池正极反应为：FePO4Lie=LiFePO44. 对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。（1）以铝材为阳极，在H2SO4 溶液中电解，

12、铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为_。取少量废电解液，加入NaHCO3，溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_。（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是_。（3）利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。 若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于_处。 若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_。解题分析：1. B项中为原电池装置，Fe为负极，电极反应是Fe2eFe2，铜作正极，电极反应是Fe3+eFe2，总反应是：Fe+ Fe32Fe2，B项错误。2.由题中给出的电极反应可判断出做原电池时，H2是还原剂被氧化、NiO（OH）是氧化剂被还原，则充电时H2是还原产物、

13、NiO（OH）是氧化产物，与正极相连的是阳极发生氧化反应，所以“NiO（OH） 2的氧化”正确。D3. 加入的硫酸会和金属锂反应，A项错误；放电时，发生原电池反应，Li（在负极生成，带正电荷）在电池内部向正极移动，B项错误；放电时，负极：Lie=Li，正极：FePO4Lie=LiFePO4；充电时，阳极：LiFePO4e=FePO4Li，阴极：Lie=Li，C、D两项正确。CD4. （1）阳极是Al发生氧化反应，要生成氧化膜还必须有H2O参加，故电极反应式为：2Al+3H2O-6e -Al2O3+6H+；加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，是由于废电解液中含有Al3+，和HCO3-发生了

14、互促水解。 （2）电镀时，阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+。 （3）铁被保护，可以是做原电池的负极，或者电解池的阴极，故若X为碳棒，开关K应置于N处，Fe做阴极受到保护；若X为锌，开关K置于M处，铁是做负极，称为牺牲阳极保护法。（1）2Al+3H2O-6e -因为 Al3+和HCO3-发生了互促水解； Al3+3HCO3-= Al（OH）3+CO2 （2）阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+ （3）N 牺牲阳极保护法。防错机制：1.电极方程式书写步骤：（1）弄清（找出）反应物与生成物，（2）根据反应物与生成物中元素化合价变化情况得出得失电子数目，（3）根据提供的介质情况，配平电极方程式。书

15、写电极方程式，须特别注意介质对电极反应的影响。2要灵活运用电化学基本规律，将知识融会贯通，在不断变换情境的新题中以不变应万变，只要掌握方法和技巧，解题就能水到渠成。四能力提升1.关于右图所示的原电池，下列说法正确的是（ ） A锌是电池的负极，发生还原反应B盐桥中的阳离子向硫酸铜溶液中迁移C电流从锌电极通过电流计流向铜电极D铜电极上发生的电极反应是2H+2e=H2 2.镁过氧化氢燃料电池具有比能量高、安全方便等优点，其结构示意如右图所示。关于该电池的叙述正确的是A电池工作时，H+向正极移动 B该电池可以在高温下正常工作 C电池工作时，正极周围溶液的pH将不断变小 D该电池的总反应式为：Mg+H2

16、O2+H2SO4=MgSO4+2H2O3.氯碱工业是一种高耗能产业，一种将燃料电池与电解池组合的新工艺可节能30%以上，下图是该工艺图示（电极未标出）。下列说法正确的是A. X为H2，Y为Cl2B. A池为电解池，且mnC. B池为燃料电池，且abD. 该工艺优点是燃料电池提供电能且能提高烧碱产品的浓度4.如图装置（I）为一种可充电电池的示意图，其中的离子交换膜只允许K+通过，该电池放电、充电的化学方程式为：2K2S2+KI3 K2S4+3KI。装置（II）为电解池的示意图。当闭合开关K时，电极X附近溶液先变红。则闭合K时，下列说法正确的是 （ ） AK+从右到左通过离子交换膜 B电极A上发生

17、的反应为：3I-2e-=I3- C电极X上发生的反应为：2Cl-2e-=C12 D当有01 mol K+通过离子交换膜，X电极上产生112 L气体（标准状况）5.有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是（）每消耗1 mol CH4可以向外电路提供8 mol e负极上CH4失去电子，电极反应式：CH410OH8e=CO7H2O负极上是O2获得电子，电极反应式为：O22H2O4e=4OH电池放电后，溶液pH不断升高A B C D6.下图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是W W W K S 5 U

18、. C O M A该系统中只存在3种形式的能量转化 B装置Y中负极的电极反应式为： C装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生 D装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化。7.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）2M NiOOHMH，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：MH2Oe=MHOHC充电时阳极反应为：NiOOHH2Oe=Ni（OH）2OHD放电时每转移1 mol电子，正极有1 mol NiOOH被氧化8.一种新型酸性乙醇电池用磺酸类质子作溶剂，比甲醇电池效率高出32倍

19、，电池反应式为：C2H5OH3O2=2CO23H2O，电池构造如下图所示。下列关于该电池的说法正确的是（）A放电过程中，电源内部的H从正极区向负极区迁移B通入乙醇的电极是正极C该电池的正极反应为：4HO24e=2H2OD用该电池做电源，用惰性电极电解饱和NaCl溶液时，每消耗0.2 mol C2H5OH，阴极产生标准状况下气体的体积为13.44 L9.Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为： 2Li+FeS+2e-Li2S+Fe 有关该电池的下列中，正确的是A. Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价B. 该电池的电池反应式为：2Li+

20、FeSLi2S+FeC. 负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+D. 充电时，阴极发生的电极反应式为：10.某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2O22H2O，下列有关说法正确的是A.电子通过外电路从b极流向a极B.b极上的电极反应式为：O22H2O4e4OHC.每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2D.H由a极通过固体酸电解质传递到b极11. 已知Cr（OH）3在碱性较强的溶液中将生成Cr（OH）4 ，铬的化合物有毒，由于+6价铬的强氧化性，其毒性是+3价铬毒性的100倍。因此，必须对含铬的废水进行处理，其中电解法是将含+6

21、价铬的废水放入电解槽内，用铁作阳极，加入适量的氯化钠进行电解。阳极区生成的Fe2+和Cr2O72一发生反应，生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH一结合生成Fe（OH）3和Cr（OH）3沉淀除去。（1）写出阴极的电极反应式 。 （2）电解法中加入氯化钠的作用是： 。12.我国学者提出在浓NaOH溶液（非饱和溶液）中用电化学方法来制备高铁酸盐，电解装置如右图。（1）电解时，阳极的电极式反应为 。（2） K2FeO4用于处理水时，不仅能消毒杀菌，还能吸附水中的悬浮杂质。请写出K2FeO4的还原产物在水中生成Fe（OH）3的离子方程式 。（3） 实验室保存K2FeO4的方法是 。13. 目前，世界上

22、过氧化氢的生产方法主要有电解法，电解法中成本最低的是过硫酸铵法，电解所用电槽以铂为阳极，以铅或石墨为阴极；NH4HSO4水溶液经阴极室，再作为阳极液从阳极室流出，得（NH4）2S2O8溶液，电解总反应式：2NH4HSO4 （NH4）2S2O8H2；（NH4）2S2O8溶液送往水解器中减压水解、蒸发，蒸出过氧化氢的水溶液，剩余溶液流到阴极室再循环使用。 （1）写出过氧化氢的电子式 。 （2）写出水解器中（NH4）2S2O8溶液的水解方程式 。 （3）铂价格昂贵，试分析电槽阳极用铂不用铅的原因 。 （4）试分析水解器中使用减压水解、蒸发的原因 。14.。全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还

23、原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如题图所示当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为 充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由 色变为 色放电过程中氢离子的作用是 和 ；充电时若转移的电子数为3.011023个，左槽溶液中n（H+）的变化量为 习题答案 1.B 2.AD 3.CD 4.D 5.A 6.C 7.A 8.C 9.C 10.D11. （1）2H+ + 2e H2或2H2O + 2e H2 + 2OH（2）增强溶液导电性或盐析12. （1）Fe8OH-6e=FeO42-4H2O （2）Fe33H2OFe（OH）33H （3）低温下密封（保持干燥）保存13. （1）（2）（NH4）2S2O82H2O= 2NH4HSO4H2O2（3）铅会在阳极失去电子生成阳离子进入溶液，且在阳极生成的S2O82-会氧化铅（4）减压水解、蒸发是为了减少过氧化氢的分解损失14. 绿 紫 参与正极反应; 通过交换膜定向移动使电流通过溶液；0.5mol