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1、高三化学专题难点突破+典型例题错误分析化学能与电能高三化学专题复习：难点突破+典型例题错误分析化学能与电能【2014高考预测】1理解原电池原理和电解原理。电化学是氧化还原反应知识的应用，分析和判断电极反应，正确书写电极反应式，是掌握电化学基础的重点。2了解化学腐蚀与电化学腐蚀，联系生产、生活中的金属腐蚀现象，会分析和区别化学腐蚀和电化学腐蚀，了解一般防腐蚀方法。用原电池的原理解释简单的防腐蚀和影响化学反应速率的实际问题，常用作高考选择题的选项。3铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业等是电解原理的具体应用。近几年高考题把氯碱工业作为无机推断题中的已知条件，考查氯碱工业的原料和产物。要求了解和熟悉这些反应

2、原理。【难点突破】难点一、原电池电极反应式的书写：1如果题目给定的是图示装置，先分析正、负极和溶液中的电解质离子，再根据正、负极反应规律和离子放电规律书写电极反应式，由两电极反应式相加得总反应方程式。2如果题目给定的是总反应方程式，可分析此反应中的氧化或还原反应(即从化合价变化分析)，再选择一个简单的电极反应进行书写，然后用总反应减去此电极反应，即可得另一电极反应式。 3对于二次电池反应，需要看清“充电、放电”的方向，放电的过程为原电池，充电的过程为电解池。4电解质溶液中的离子(如H+、OH-)，若电极反应的产物能与之反应，则要写在反应式中。难点二、电解池电极反应式的书写1根据与电源的正、负极

3、相连识别出阳、阴极。2阳极电极式，首先看电极材料，若为非惰性电极，则自身先反应；若为惰性电极，则为溶液中的阴离子放电，且按放电顺序依次进行。3阴极反应式，根据溶液中阳离子的放电顺序依次进行。4两池电极关系：原电池正极颠倒即为电解池的阳极；负极颠倒即为阴极难点三、原电池、电解池、电镀池对比：原电池电解池电镀池定义将化学能转化为电能的装置将电能转化为化学能的装置应用电解池为某些金属表面镀上一层其他金属的装置形成条件活动性不同的两电极(燃料电池除外)两电极插入电解质溶液形成闭合回路两电极与直流电源正负极相连两电极插入电解质溶液形成闭合回路镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极电镀液必须含有镀层金属离

4、子电极名称负极：较活泼金属正极：较不活泼金属(或能导电的非金属)阳极：与电源正极相连的电极阴极：与电源负极相连的电极阳极：必须是镀层金属阴极：镀件电极反应负极：氧化反应，金属失电子(或燃料电池中燃料失电子)正极：还原反应，溶液中的阳离子得电子 阳极：氧化反应，溶液中的阴离子或金属电极失电子阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子阳极：金属电极 失电子阴极：电镀液中镀层金属离子得电子【特别提醒】1原电池电极反应正极得电子，发生还原反应；负极失电子，发生氧化反应。一般相对活泼的金属为负极，相对不活泼的金属(有时是被钝化的金属)或碳棒作正极。燃料电池通氧气的一极为正极，因为氧气总被还原；通燃料的一极为负

5、极，因燃料总被氧化。2电解池电极反应规律(1)阳极反应(氧化反应)与电极材料有关。活性电极：金属失去电子生成金属阳离子；惰性电极(石墨、铂)：电解质溶液中的阴离子放电，通常放电顺序为：S2IBrClOH含氧酸根离子。(2)阴极反应(还原反应)：与电极材料无关，电解质溶液中的阳离子放电，通常放电顺序为：AgHg2Fe3Cu2H。(3)溶液pH的变化：放出氢气时，电极区溶液的pH升高；放出氧气时，电极区pH降低，如果同时放出氢气和氧气，实质是电解水，溶液的pH要根据溶质类型来判断。3阴、阳离子的移动方向在原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极；在电解池中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。4可充电

6、电池可充电电池在放电时是原电池，遵循原电池工作原理，在充电时是电解池，遵循电解原理。给可充电电池充电时，外加电源的负极连接电池的负极。5电解原理的应用(1)电镀：一般是镀层金属作阳极，镀件作阴极，含镀层金属阳离子的溶液作电镀液，电镀一段时间后，溶液中镀层金属离子浓度不变；若用惰性电极作阳极，电镀一段时间后，镀层金属离子浓度减小。(2)电解冶炼：电解熔融氯化钠、氯化镁、氧化铝制钠、镁和铝等。(3)电解精炼铜：粗铜作阳极，精铜作阴极，硫酸铜溶液作电解质溶液。6金属的电化学腐蚀电化学腐蚀的两大类型是：(1)析氢腐蚀：在酸性条件下，正极发生反应为2H2e=H2。(2)吸氧腐蚀：在极弱酸性或中性条件下，

7、正极发生反应为2H2OO24e=4OH。7电极反应式的书写方法(1)根据反应总式，找出发生氧化反应的物质和发生还原反应的物质，确定正、负极或阴、阳极的反应物和生成物。(2)要兼顾电极反应的产物能否与电解质溶液继续反应，若能反应，需要写出最终产物。8有关电极产物的计算解答有关电极产物的计算时，应根据在相同时间内，通过串联电路中各电极的电量相等来找关系。还要注意电解过程中溶液中的某一种离子不足，电极反应改变等特殊情况，根据电极反应实际和各物质的用量进行计算。【易错易混】1原电池的两个电极中，相对较活泼的金属一定作负极。分析:判断原电池的电极要根据电极材料和电解质溶液的具体反应分析，发生氧化反应的是

8、负极，发生还原反应的是正极。如在MgAl稀H2SO4组成的原电池中，Mg为负极，而在MgAlNaOH溶液组成的原电池中，是Al作负极，因为Al可与NaOH溶液反应，Mg不与NaOH溶液反应。2书写燃料电池的电极反应式时，易忽视电解质溶液的酸碱性。分析：燃料电池中，燃料在负极上发生氧化反应，氧气在正极上发生还原反应。书写电极反应式时，要考虑溶液的酸碱性。一般在酸性介质中有H参加反应，碱性介质中有OH参加反应。如CH4、O2组成的燃料电池：在KOH溶液中，正极反应为2O28e4H2O=8OH，负极反应为CH48e10OH=CO7H2O；在稀H2SO4中，正极反应为2O28e8H=4H2O，负极反应

9、为CH48e2H2O=CO28H。3原电池、电解池的名称易混淆。分析：原电池一般称为正极和负极，正极发生还原反应、负极发生氧化反应，电解池一般称阴极和阳极，接电源负极的为阴极，发生还原反应，接电源正极的为阳极，发生氧化反应。4在电解食盐水的装置中认为阳极区显碱性。分析电解食盐水时，阴极H放电生成H2，使水的电离平衡正向移动，OH浓度增大，阴极区显碱性。【易错点点睛】【1】取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是( ) Ab电极是阴极 Ba电极与电源的正极相连C电解

10、过程中水是氧化剂 Db电极附近溶液的pH变小【2】右图所示装置I是一种可充电电池，装置II为电解池。离子交换膜只允许Na通过，充 放电的化学方程式为2Na2S2+NaBr3 Na2S4+3NaBr。闭合开关K时，b极附近先变红色。下列说法正确的是A负极反应为4Na4e=4NaB当有001 mol Na通过离子交换膜时，b电极上析出标准状况下的气体112 mLC闭合K后，b电极附近的pH变小D闭合K后，a电极上有气体产生【答案】B【易错点点睛】本题信息新颖，多数同学被所给的电池反应很不熟悉，习惯写出电极式的同学会因为写不出电极反应式而做不出来。电源的正极：Br3-+2 e=3Br- 电源的负极2

11、 S22-2 e= S42-，内电路为Na+移动导电。由题意可知b极（阴极）：2H2O2e =H22OH，a极（阳极）：Cu-2 e= Cu2+，所以C，D均错误。对于B项当有001 mol Na通过离子交换膜时，说明有内电路通过了0.01 mol的电荷，外电路转移的电子也就为0.01 mol。结合b极反应，产生的气体就为0.005 mol，体积为112 mL。只有B正确。 【3】 燃料电池是燃料（如CO，H2，CH4等）跟氧气（或空气）起反应将化学能转变为电能的装置，电解质溶液是强碱溶液，下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是A负极反应式：O2+2H2O+4e=4OH-B负极反应式：CH4+8O

12、H-8e=CO2+6H2OC随着放电的进行，溶液的pH值不变D放电时溶液中的阴离子向负极移动【答案】D 以上还应归纳的：在碱性溶液中：缺氧，应由氢氧根离子提供，剩下转化为水；氧多，应和水结合生成氢氧根离子。在中性溶液中：缺氧，应由水提供，剩下转化为氢离子；氧多，应和水结合生成氢氧根离子。在酸性溶液中：缺氧，应由水提供，剩下转化为氢离子；氧多，应和氢离子结合生成水。总之，溶液的酸碱性变化应是由酸性中性碱性或碱性中性酸性。【易错点点睛】 不考虑介质环境、离子方程式书写错误【4】熔融碳酸盐燃料电池的电解质为Li2CO3和Na2CO3的混合物，燃料为CO，氧化剂是含CO2的O2，在工作过程中，电解质熔

13、融液的组成、浓度都不变。负极反应为：_，正极反应为：_，工作时熔融体中的_向负极移动。【5】在盛有稀H2SO4的烧杯中放入导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是（ ）A正极附近的SO42-离子浓度逐渐增大B电子通过导线由铜片流向锌片C正极有O2逸出D铜片上有H2逸出【易错点点睛】原电池工作时，电子由负极流向正极（电流由正极流向负极）。不参与电极反应的离子不能定向移动，这种离子在溶液的各个区域浓度基本不变。【6】如图所示各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是（ ）A B C D 【答案】 A【易错点点睛】金属腐蚀快慢的判断：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐蚀措施的腐

14、蚀；【7】 X、Y、Z、M代表四种金属元素，金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有氢气放出；若电解Y2和Z2共存的溶液时，Y先析出；又知M2的氧化性强于Y2。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）A.XZYM B.XYZM C.MZXY D.XZMY【答案】A 【易错点点睛】 根据原电池原理和电解池原理综合判断，熟悉金属活动顺序表【8】某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是( )A铅笔端作阳极，发生还原反应 B铂片端作阴极，发生氧化反应C铅笔端

15、有少量的氯气产生 Da点是负极，b点是正极【答案】D 【易错点点睛】不熟悉电解原理和电极反应，对反应原理和实验现象不能正确判断。 【9】金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（ ）（已知：氧化性Fe2Ni2Cu2）A阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni22eNiB电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2和Zn2D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt【答案】D 【易错点点睛】 对离子的氧化性强弱与放电顺序不能正确一一对应，对电解原理认识模糊。【10】 500 mL KNO3和

16、Cu(N03)2的混合溶液中c(NO3)6.0 molL1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到224 L气体（标准状况），假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是( )A原混合溶液中c(K)为4 molL1 B上述电解过程中共转移4 mol电子C电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol D电解后溶液中c(H)为2 molL1【答案】 B【易错点点睛】原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、根据电荷量求产物的量与根据产物的量求电荷量等的计算。不论哪类计算，均可概括为下列三种方法： 【11】如下图,四种装置

17、中所盛有的溶液体积均为200ml，浓度均为0.6mol/L，工作一段时间后，测得测得导线上均通过了0.2mol电子，此时溶液中的pH由大到小的顺序是（ ）A B C D【答案】 C【11】实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极PbSO=PbSO42e，正极PbO24HSO2e=PbSO42H2O 。若制得Cl2 物质的量为0.050mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是（ ）A.0.025 mol B.0.050 mol C.0.10 mol D.0.20 mol【答案】 C【易错点点睛】有关电解的计算通常是求电解后某产物质量、气体的体积

18、、某元素的化合价以及溶液的pH、物质的量浓度等。解答此类题的方法有两种：一是根据电解方程式或电极反应式列比例式求解；二是利用各电极、线路中转移的电子数目守恒列等式求解。以电子守恒较为简便，注意运用。由于电化学常常涉及到物理学中的串联电路、并联电路以及相关物理量如电流强度、电压、电阻、时间、电量等，无疑有关电化学知识也必然是物理学和化学的交汇点。【12】 用指定材料做电极来电解一定浓度的溶液甲，然后加入物质乙能使溶液恢复为甲溶液原来的浓度，则合适的组是：阳极阴极溶液甲物质乙APtPtNaOHNaOH固体BPtPtH2SO4H2OCCFeNaCl盐酸D粗铜精铜CuSO4Cu(OH)2【答案】 B【

19、13】 将含有0.400molCuSO4和0.200molKCl的水溶液1L，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上析出19.2gCu，此时在另一电极上放出的气体在标准状况下的体积为（ ）A5.60L B6.72L C4.48L D3.36L【答案】C 【14】 用铂电极电解2价过渡元素硝酸盐溶液600mL，若某极产生672mL气体（标准状况），另一极增重3.81g，假设溶液体积不变，且原溶液pH值为6，正确的判断是：电解后溶液的pH值为0.9，电解后溶液pH值的为0.7，该金属的相对原子量为65，该金属的相对原子量为63.5，该金属的相对原子量为24。A B C D【答案】 B【15】 在蒸

20、馏水中按物质的量之比为1112加入AgNO3，Ba（NO3）2，Na2SO4，NaCl，使之完全溶解，以铂电极电解该混合物至溶质完全反应，则所得氧化产物与还原产物的质量比为（ ）A35.5108 B712 C10835.5 D71109【答案】 B【16】在如右图所示的实验装置中，E为一张淀粉、碘化钾和酚酞混合溶液润湿的滤纸，C、D为夹在滤纸两端的铂夹，X、Y分别为直流电源的两极。在A、B中充满KOH溶液后倒立于盛有KOH溶液的水槽中，再分别插入铂电极。切断电源开关S1，闭合开关S2，通直流电一段时间后，请回答下列问题：(1)标出电源的正、负极：X为 极，Y为 极。(2)在滤纸的C端附近，观察

21、到的现象是 ，在滤纸的D端附近，观察到的现象是 。（3)写出电极反应式：A中 ；B中 ；C中 ；D中 。(4)若电解一段时间后，A、B中均有气体包围电极，此时切断开关S2，闭合开关S1，则电流计的指针是否发生偏转 （填“偏转”或“不偏转”）。(5)若电流计指针偏转，写出有关的电极反应式（若指针不偏转，此题不必回答）：A中 ；B中 。若电流计指针不偏转，请说明理由（若指针不偏转，此题不必回答）【答案】 正极负极试纸变蓝试纸变红4H+4e-=2H24OH-4e-=2H2O+O24I-4e-=2I24H+4e-=2H2偏转2H2+4OH-4e-=4H2O2H2O+O2+4e-=4OH- 【17】 下

22、列装置中能组成原电池的是（ ）【答案】 B【18】X，Y，Z，M为金属活动顺序表中常见的四种金属元素，在常温下都不和冷水反应。金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有气体放出；若电解Y2+离子和Z2+离子共存的溶液时，Y先析出；又知在X和M的阳离子溶液中，加入过量的氢氧化钾溶液，M生成相应的氢氧化物的沉淀，试写出四种金属的活泼性由强到弱的顺序_。 【答案】 XMZY，XZMY或MXZY。【2013高考突破】 1下面各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是()A BC D2关于铅蓄电池的说法正确的是 ()A在放电时，正极发生的反应是Pb(s)SO (aq)PbSO4(s)2

23、eB在放电时，该电池的负极材料是铅板C在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小D在充电时，阳极发生的反应是PbSO4(s)2ePb(s)SO (aq)3下图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是()A生铁块中的碳是原电池的正极B红墨水柱两边的液面变为左低右高C两试管中相同的电极反应式是：FeFe22eDa试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀4电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是()A锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细B氢氧燃料电池可将热能直接转变

24、为电能C氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化D太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅5将纯锌片和纯铜片按下图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是()A两烧杯中铜片表面均无气泡产生B甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C两烧杯中溶液的pH均增大D产生气泡的速度甲比乙慢6我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为：4Al3O26H2O=4Al(OH)3，下列说法不正确的是()A正极反应为：O22H2O4e4OHB电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极C以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积D该电池通常只需更换铝板就可继续使

25、用7将两个铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，即可产生电流，称为燃料电池，下列叙述正确的是()通入CH4的电极为正极；正极的电极反应是O22H2O4e4OH；通入CH4的电极反应式是CH42O24eCO22H2O；负极的电极反应式是CH410OHCO7H2O8e；放电时溶液中的阳离子向负极移动；放电时溶液中的阴离子向负极移动。A BC D负极移动。【答案】B8碱性锌锰电池工作时的化学方程式为：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。关于碱性锌锰电池的说法正确的是()A碱性锌锰电池是二次电池B正极反应式为：MnO2H2OeMnOOHOHC连续工作后的碱性锌锰电池

26、中电解液的pH将减小D工作中，每转移0.2 mol电子时，负极质量减轻6.5 g9原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中正确的是()A(1)(2)中Mg作负极，(3)(4)中Fe作负极B(2)中Mg作正极，电极反应式为：6H2O6e6OH3H2C(3)中Fe作负极，电极反应式为：FeFe22eD(4)中Cu作正极，电极反应式为：2H2eH210 铜板上铁柳钉处的吸氧腐蚀原理如下图所示，下列有关说法中，不正确的是()A正极电极反应式为2H2eH2B此过种中还涉及到反应：4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3C此过程中铜并不被腐蚀D此过程中电子从Fe移向C

27、u11下列描述中，不符合生产实际的是()A电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极B电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D在镀件上电镀锌，用锌作阳极12下图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是()A逸出气体的体积，a电极的小于b电极的B一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体Ca电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色Da电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色13某电解池内盛有CuSO4溶液，插入两根电极，接通直流电源后，欲达到如下要求：阳极质量不变；阴极质量增加；电解液pH减小，则应选用的电极

28、是(多选)()A阴阳两极都是石墨 B铜作阳极，铁作阴极C铁作阳极，铜作阴极 D铂作阳极，铜作阴极14用惰性电极实现电解，下列说法正确的是()A电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变B电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶液pH减小C电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为12D电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1115如下图所示，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极极板质量增加，b极极板处有无色无味的气体放出，符合这一情况的是()a极板b极板x电极z溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl216如图所示，a、b、c、d均为石墨电极，通电进行电解。下列说法正确的是()A乙池中d的电极反应为：2ClCl22eBa、c两极产生气体的物质的量相等C甲、乙两池中溶液的pH均保持不变D乙池中发生的反应为：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2【答案】D17将AsO