（廣東專用）2015高考化學二輪復習 考前三個月 第一部分 專題3 化學基本理論7

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1、學案7　電化學基礎 最新考綱展示　1.了解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極反應式和電池反應方程式。2.了解常見化學電源的種類及其工作原理。3.理解金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害、防止金屬腐蝕的措施。 基礎回扣 1．按如圖所示裝置進行實驗，并回答下列問題。 (1)判斷裝置的名稱：A池為________，B池為________。 (2)鋅極為____極，Cu2＋在溶液中向________(填“Zn”或“Cu”)極運動。 (3)電極反應式 正極_______________________________________________________________

2、_________， 負極________________________________________________________________________。 (4)若溶液X為滴有酚酞的KCl溶液 ①石墨棒C1的電極反應式為______________________，石墨棒C2附近發(fā)生的實驗現(xiàn)象為__________________________，溶液中的K＋向__________(填“C1”或“C2”)電極移動； ②當C2極析出224 mL 氣體(標準狀況時)，鋅的質(zhì)量變化________(填“增加”或“減少”)________g，此時B中的溶液的體積為200 mL

3、，則pH為________。 (5)若溶液X為CuSO4溶液(足量) ①B池中總反應的離子方程式為______________________________________________； ②反應一段時間后，A池中Cu電極增重3.2 g，要使B池溶液恢復到起始狀態(tài)，向溶液中加入適量的________，其質(zhì)量為________g。 答案　(1)原電池　電解池　(2)負　Cu (3)Cu2＋＋2e－===Cu　Zn－2e－===Zn2＋ (4)①2Cl－－2e－===Cl2↑　產(chǎn)生無色氣泡，溶液變紅　C2?、跍p少　0.65　13 (5)①2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋

4、 ②CuO　4(或CuCO3　6.2) 2．如圖所示水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天后觀察： (1)鐵釘在逐漸生銹，則鐵釘?shù)母g屬于____(填“化學”或“電化學”)腐蝕。 (2)若試管內(nèi)液面上升，則原溶液呈__________性，發(fā)生__________腐蝕，正極反應式為________________________________________________________________________。 (3)若試管內(nèi)液面下降，則原溶液呈____性，發(fā)生__________腐蝕，正極反應式為________________________。 答案　(1)電化學

5、(2)弱酸或中　吸氧　O2＋2H2O＋4e－===4OH－ (3)較強的酸　析氫　2H＋＋2e－===H2↑ 3．正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×” (1)電解質(zhì)溶液導電是化學變化，金屬導電是物理變化(　　) (2)電解法精煉銅時，用純銅作陽極(　　) (3)在鍍件上鍍銅時，電鍍液中c(Cu2＋)幾乎不變(　　) (4)電解法精煉銅時，電解質(zhì)溶液中各離子濃度基本不變(　　) (5)金屬作原電池的負極時被保護(　　) (6)生活、生產(chǎn)中鋼鐵被腐蝕的原理主要是負極發(fā)生反應：Fe－3e－===Fe3＋(　　) (7)電解飽和食鹽水時，電子的流向由負極→外電路→陰極→食鹽水溶液

6、→陽極→正極(　　) (8)在濃硝酸中插入用導線連接的鋁板和銅板，鋁板為負極(　　) (9)電鍍時只能用鍍層金屬作陽極(　　) (10)工業(yè)上可用電解MgCl2、AlCl3溶液的方法制取Mg和Al(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×　(9)×　(10)× 題型1　電化學原理的核心——電極判斷與方程式的書寫 1．(2014·廣東理綜，11)某同學組裝了如圖所示的電化學裝置，電極Ⅰ為Al，其他均為Cu，則(　　) A．電流方向：電極Ⅳ→A→電極Ⅰ B．電極Ⅰ發(fā)生還原反應 C．電極Ⅱ逐漸溶解 D．電極Ⅲ的電極反應：

7、Cu2＋＋2e－===Cu 答案　A 解析　當多個池串聯(lián)時，兩電極材料活潑性相差大的作原電池，其他池作電解池，由此可知圖示中左邊兩池組成原電池，右邊組成電解池。A項，電子移動方向：電極Ⅰ→A→電極Ⅳ，電流方向與電子移動方向相反，正確；B項，原電池負極在工作中失電子，被氧化，發(fā)生氧化反應，錯誤；C項，原電池正極為得電子一極，銅離子在電極Ⅱ上得電子，生成銅單質(zhì)，該電極質(zhì)量逐漸增大，錯誤；D項，電解池中陽極為非惰性電極時，電極本身失電子，形成離子進入溶液中，因為電極Ⅱ為正極，因此電極Ⅲ為電解池的陽極，其電極反應式為Cu－2e－===Cu2＋，錯誤。 2．(2014·浙江理綜，11)鎳氫電池(N

8、iMH)目前已經(jīng)成為混合動力汽車的一種主要電池類型。NiMH中的M表示儲氫金屬或合金。該電池在充電過程中的總反應方程式是：Ni(OH)2＋M===NiOOH＋MH 已知：6NiOOH＋NH3＋H2O＋OH－===6Ni(OH)2＋NO 下列說法正確的是(　　) A．NiMH電池放電過程中，正極的電極反應式為NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－ B．充電過程中OH－離子從陽極向陰極遷移 C．充電過程中陰極的電極反應式：H2O＋M＋e－===MH＋OH－，H2O中的H被M還原 D．NiMH電池中可以用KOH溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液 答案　A 解析　A項，放電過程中

9、，NiOOH得電子，化合價降低，發(fā)生還原反應，該項正確；B項，充電過程中發(fā)生電解池反應，OH－從陰極向陽極遷移，該項錯誤；C項，充電過程中，陰極M得到電子，M被還原，H2O中的H化合價沒有發(fā)生變化，該項錯誤；D項，NiMH在KOH溶液、氨水中會發(fā)生氧化還原反應，該項錯誤。 3．[2014·四川理綜，11(4)]MnO2可作超級電容器材料。用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2，其陽極的電極反應式是______________________________________________。 答案　Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2＋4H＋ 解析　用惰性電極電解MnSO4溶液制取

10、MnO2時，在陽極上Mn2＋失電子后生成MnO2，根據(jù)電荷守恒和原子守恒可得電極反應式Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2＋4H＋。 4．[2014·江蘇，20(1)]將燒堿吸收H2S后的溶液加入如圖所示的電解池的陽極區(qū)進行電解。電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應： S2－－2e－===S　(n－1)S＋S2－===S ①寫出電解時陰極的電極反應式： ________________________________________________________________________； ②電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì)，其離子方程式可寫成 __________

11、______________________________________________________________。 答案?、?H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ ②S＋2H＋===(n－1)S↓＋H2S↑ 解析?、僭陉帢O電解質(zhì)溶液是NaOH，同時圖示顯示產(chǎn)生了H2，因此陰極發(fā)生的電極反應為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－；②加入H2SO4后，H＋與S反應生成S和H2S。 1．原電池電極反應式的書寫 (1)一般電極反應式的書寫 (2)復雜電極反應式的書寫 復雜的電極反應式＝總反應式－較簡單一極的電極反應式 如CH4堿性燃料電池負極反應式的書寫： CH

12、4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O……總反應式 2O2＋4H2O＋8e－===8OH－……正極反應式 CH4＋10OH－－8e－===7H2O＋CO……負極反應式 2．電解池電極反應式的書寫步驟 (一)原電池中電極的判斷及反應式的書寫 1．小明同學在查閱資料時發(fā)現(xiàn)了一種電池結(jié)構(gòu)如圖所示，當光照在表面涂有氯化銀的銀片上時：AgCl(s)Ag(s)＋Cl(AgCl)[Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化銀表面]，接著Cl(AgCl)＋e－―→Cl－(aq)，若將光源移除，電池會立即恢復至初始狀態(tài)。下列說法中不正確的是(雙選)(　　) A．Ag電極是電池的負極 B．

13、光照時，Pt電極發(fā)生的反應為Cu＋－e－===Cu2＋ C．光照時，Cl－向Ag電極移動 D．光照時，電池總反應為AgCl(s)＋Cu＋(aq)Ag(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－(aq) 答案　AC 解析　光照時AgCl得電子最終生成Ag和Cl－，所以Ag電極是正極；Pt電極為負極發(fā)生失電子的反應，依據(jù)還原性強弱可知Cu＋－e－===Cu2＋，兩式相加可知D選項正確；由陰離子由負極移動可知C選項錯誤。 2．固體氧化燃料電池(SOFC)的工作原理如圖所示，已知電池中電解質(zhì)為熔融固體氧化物，O2－可以在其中自由移動。下列有關說法合理的是(　　) A．電極b為電池負極，電極反應式為

14、O2＋4e－===2O2－ B．固體氧化物的作用是讓電子在電池內(nèi)通過 C．若H2作為燃料氣，接觸面上發(fā)生的反應為H2＋OH－－2e－===H＋＋H2O D．若C2H4作為燃料氣，接觸面上發(fā)生的反應為C2H4＋6O2－－12e－===2CO2＋2H2O 答案　D 解析　負極應該發(fā)生氧化反應，b極應為電池正極，A錯；電子在外電路中通過，O2－通過固體氧化物定向移動，B錯；燃料在接觸面上與O2－反應，失去電子，C錯、D正確。 3．(2014·德州模擬)如圖是某同學設計的一個簡易的原電池裝置，回答下列問題。 (1) 若a為鎂、b為CuCl2，則正極材料為______________

15、__，負極上的電極反應式為__________。 (2)若a為鎂、b為NaOH，則Mg極上發(fā)生________(填“氧化”或“還原”)反應，負極上的電極反應式為______________。 (3)若a為銅、b為濃硝酸，則電流的方向為__________，正極上的電極反應式為______________。 (4)上述事實表明，確定原電池中電極的類型時，不僅要考慮電極材料本身的性質(zhì)，還要考慮________________。 答案　(1)Al　Mg－2e－===Mg2＋ (2)還原　Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O (3)鋁―→銅　2H＋＋NO＋e－===H2O＋NO2↑

16、 (4)電解質(zhì)的性質(zhì) 解析　(1)鎂、鋁均能與CuCl2溶液反應，但鎂比鋁活潑，故鎂失去電子作負極。(2)鋁能與NaOH溶液反應而鎂不能，鋁作負極失去電子變成AlO，電極反應式為Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O。(3)常溫下鋁在濃硝酸中發(fā)生鈍化，故銅失去電子作負極，正極上是NO得到電子生成NO2。 (二)組合裝置中電極判斷與反應式書寫 4．如圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時間后(電解液足量)，a極附近溶液顯紅色。下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)是負極，b是正極 B．CuSO4溶液的pH逐漸減小 C．銅電極上的反應式為Cu－2e－===Cu2＋ D

17、．向NaCl溶液中加入一定量的鹽酸，能使溶液與原來溶液完全一樣 答案　C 解析　a、b都是惰性電極，通電一段時間后，a極附近溶液顯紅色可知a是電解池的陰極，b是電解池的陽極，所以X為電源的負極，Y為電源的正極；電解CuSO4溶液，陽極是Cu棒，不是惰性電極，所以Cu失電子生成Cu2＋進入溶液中，該電解池實質(zhì)上是電鍍池，所以CuSO4溶液的pH幾乎不變；恢復溶液時的原則：失去什么加什么，所以向NaCl溶液中應該通入一定量的HCl氣體。 5．某興趣小組設計如下微型實驗裝置。實驗時，先斷開K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時間后，斷開K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表A指針偏轉(zhuǎn)。 下列有關描

18、述正確的是(　　) A．斷開K2，閉合K1時，總反應的離子方程式為 2H＋＋2Cl－Cl2↑＋H2↑ B．斷開K2，閉合K1時，石墨電極附近溶液變紅 C．斷開K1，閉合K2時，銅電極上的電極反應式為Cl2＋2e－===2Cl－ D．斷開K1，閉合K2時，石墨電極作正極 答案　D 解析　解答本題時應特別注意，金屬Cu在電解池和原電池中作何種電極。當斷開K2，閉合K1時為電解池，由于兩極都有氣泡冒出，故相當于惰性電極電解飽和食鹽水，故銅作陰極而石墨作陽極，陽極反應為2Cl－－2e－===Cl2↑，電解池總反應的離子方程式為2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－，A、B均錯；當斷

19、開K1，閉合K2時組成原電池，銅作負極而石墨作正極，銅電極的電極反應式為Cu－2e－===Cu2＋，故C錯而D正確。 6．在下列裝置中，MSO4和NSO4是兩種常見金屬的易溶鹽。當K閉合時，SO從右到左通過交換膜移向M極，下列分析正確的是(　　) A．溶液中c(M2＋)減小 B．N的電極反應式：N===N2＋＋2e－ C．X電極上有H2產(chǎn)生，發(fā)生還原反應 D．反應過程中Y電極周圍生成白色膠狀沉淀 答案　C 解析　當K閉合時，根據(jù)SO的移向，可判斷M極為負極，N極為正極，Y為陽極，X為陰極，電極反應式分別為負極：M－2e－===M2＋，正極：N2＋＋2e－===N；陽極：2Cl

20、－－2e－===Cl2↑，陰極：2H＋＋2e－===H2↑。在X極(陰極)附近發(fā)生Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，只有C項正確。 題型2　新型電源的工作原理 1．(2014·北京理綜，8)下列電池工作時，O2在正極放電的是(　　) 　　　　　 　　　A．鋅錳電池　　　　B．氫燃料電池 　　　　 　　　C．鉛蓄電池　　　　　D．鎳鎘電池 答案　B 解析　鋅錳電池中，正極反應：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－，MnO2在正極放電，A錯誤；氫燃料電池中，正極反應(酸性條件下)：O2＋4H＋＋4e－===2H2O，O2在正極放電，B正確；鉛蓄電池中

21、，正極反應：PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O，PbO2在正極放電，C錯誤；鎳鎘電池中，正極反應：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，NiOOH在正極放電，D錯誤。 2．(2014·天津理綜，6)已知：鋰離子電池的總反應為LixC＋Li1－xCoO2C＋LiCoO2 鋰硫電池的總反應為2Li＋SLi2S 有關上述兩種電池說法正確的是(　　) A．鋰離子電池放電時，Li＋向負極遷移 B．鋰硫電池充電時，鋰電極發(fā)生還原反應 C．理論上兩種電池的比能量相同 D．下圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電 答案　B 解析　鋰離子電池放電時，為原電池

22、，陽離子Li＋移向正極，A錯誤；鋰硫電池充電時，為電解池，鋰電極發(fā)生還原反應生成Li，B正確；電池的比能量是指參與電極反應的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的多少，兩種電池材料不同，顯然其比能量不同，C錯誤；由圖可知，鋰離子電池的電極材料為C和LiCoO2，應為該電池放電完全所得產(chǎn)物，而鋰硫電池的電極材料為Li和S，應為該電池充電完全所得產(chǎn)物，故此時應為鋰硫電池給鋰離子電池充電的過程，D錯誤。 3．(2014·新課標全國卷Ⅱ，12)2013年3月我國科學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(chǎn)為電池的正極 B．電池充電反應為LiMn2O4===Li1－xMn

23、2O4＋xLi C．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 答案　C 解析　圖示所給出的是原電池裝置。A項，由圖示分析，金屬鋰易失電子，由原電池原理可知，含有鋰的一端為原電池的負極，即b為負極，a為正極，故正確；B項，電池充電時為電解池，反應式為原電池反應的逆反應，故正確；C項，放電時，a極為原電池的正極，發(fā)生還原反應的是錳元素，鋰元素的化合價沒有變化，故不正確；D項，放電時為原電池，鋰離子應向正極(a極)遷移，故正確。 1．(2014·豐臺一模)一種太陽能電池的工作原理如下圖所示，電解質(zhì)為鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]和亞鐵氰化鉀K4[Fe(CN)

24、6]的混合溶液，下列說法不正確的是(　　) A．K＋移向催化劑b B．催化劑a表面發(fā)生的化學反應：[Fe(CN)6]4－－e－===[Fe(CN)6]3－ C．Fe(CN)在催化劑b表面被氧化 D．該池溶液中的[Fe(CN)6]4－和[Fe(CN)6]3－濃度基本保持不變 答案　C 解析　根據(jù)電子的流向，左電極為負極，右電極為正極，K＋移向正極，A項正確；負極反應式為[Fe(CN)6]4－－e－===[Fe(CN)6]3－，正極反應式為[Fe(CN)6]3－＋e－===[Fe(CN)6]4－，B、D項正確；[Fe(CN)6]3－在催化劑b表面被還原，C項錯誤。 2．(2013

25、·新課標全國卷Ⅱ，11)“ZEBRA”蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，電極材料多孔Ni/NiCl2和金屬鈉之間由鈉離子導體制作的陶瓷管相隔。下列關于該電池的敘述錯誤的是(　　) A．電池反應中有NaCl生成 B．電池的總反應是金屬鈉還原三價鋁離子 C．正極反應為NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－ D．鈉離子通過鈉離子導體在兩電極間移動 答案　B 解析　結(jié)合蓄電池裝置圖，利用原電池原理分析相關問題。A項，負極反應為Na－e－===Na＋，正極反應為NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－，故電池反應中有NaCl生成；B項，電池的總反應是金屬鈉還原二價鎳離子；C項，正極上NiCl2發(fā)生還原

26、反應，電極反應為NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－；D項，鈉在負極失電子，被氧化生成Na＋，Na＋通過鈉離子導體在兩電極間移動。 3．液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小等優(yōu)點。一種以液態(tài)肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示，該電池以空氣中的氧氣為氧化劑，以KOH溶液為電解質(zhì)溶液。下列關于該電池的敘述正確的是(　　) A．b極發(fā)生氧化反應 B．a(chǎn)極的反應式為N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O C．放電時，電流從a極經(jīng)過負載流向b極 D．其中的離子交換膜需選用陽離子交換膜 答案　B 解析　由圖知左側(cè)N2H4生成N2，發(fā)生氧化反應，則a為負極，右側(cè)空氣中的

27、氧氣得電子，發(fā)生還原反應，則b為正極。負極消耗OH－，正極產(chǎn)生OH－，因而用OH－維持電荷守恒，起導電作用。 題型3　電解規(guī)律的不尋常應用 1．(2014·海南，3)以石墨為電極，電解KI溶液(含有少量的酚酞和淀粉)。下列說法錯誤的是(　　) A．陰極附近溶液呈紅色 B．陰極逸出氣體 C．陽極附近溶液呈藍色 D．溶液的pH變小 答案　D 解析　以石墨為電極，電解KI溶液，發(fā)生的反應為2KI＋2H2O2KOH＋H2↑＋I2(類似于電解飽和食鹽水)，陰極產(chǎn)物是H2和KOH，陽極產(chǎn)物是I2。由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉，所以陽極附近的溶液會變藍(淀粉遇碘變藍)，陰極附近的溶液會

28、變紅(溶液呈堿性)，A、B、C正確；由于電解產(chǎn)物有KOH生成，所以溶液的pH逐漸增大，D錯誤。 2．[2014·重慶理綜，11(4)]一定條件下，如圖所示裝置可實現(xiàn)有機物的電化學儲氫(忽略其他有機物)。 ①導線中電子移動方向為________。(用A、D表示) ②生成目標產(chǎn)物的電極反應式為________________________________________________。 ③該儲氫裝置的電流效率η＝________。(η＝生成目標產(chǎn)物消耗的電子數(shù)/轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)×100%，計算結(jié)果保留小數(shù)點后1位) 答案?、貯→D?、贑6H6＋6H＋＋6e－===C6H12 ③6

29、4.3% 解析　由圖可知，苯轉(zhuǎn)化為環(huán)己烷的過程是加氫過程，發(fā)生還原反應，故為陰極反應，所以A為電源的負極，B為電源的正極。 ①電子從負極流向陰極，即A→D。 ②該裝置的目標是從苯到環(huán)己烷實現(xiàn)儲氫，電極反應式為C6H6＋6H＋＋6e－===C6H12。 ③陽極反應式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，生成2.8 mol氧氣，失去11.2 mol電子。電解過程中通過陰、陽極的電子數(shù)目相等，即陰極得到電子也為11.2 mol。陰極除生成環(huán)己烷外，還生成H2：2H＋＋2e－===H2↑，由題意可知，2n(H2)＋6n(C6H12)＝11.2 mol，[10 mol＋n(H2)]×10%＝1

30、0 mol×24%－n(C6H12)；解得n(H2)＝2 mol，n(C6H12)＝1.2 mol，故生成1.2 mol C6H12時轉(zhuǎn)移電子1.2 mol×6＝7.2 mol，電流效率η＝×100%≈64.3%。 3．[2014·新課標全國卷Ⅰ，27(4)]H3PO2也可用電滲析法制備?！八氖译姖B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式______________________________________________________。 ②分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因___________________________

31、____________________ ________________________________________________________________________。 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 ________________________________________________________________________。 答案?、?H2O－4e－==

32、=O2↑＋4H＋ ②陽極室的H＋穿過陽膜擴散至產(chǎn)品室，原料室的H2PO穿過陰膜擴散至產(chǎn)品室，二者反應生成H3PO2 ③PO　H2PO或H3PO2被氧化 解析?、訇枠O發(fā)生氧化反應，在反應中OH－失去電子，電極反應式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。 ②H2O放電產(chǎn)生H＋，H＋進入產(chǎn)品室，原料室的H2PO穿過陰膜擴散至產(chǎn)品室，二者發(fā)生反應：H＋＋H2POH3PO2。 ③如果撤去陽膜，H2PO或H3PO2可能被氧化。 4．[2014·山東理綜，30(1)]離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系。由有機陽離子、Al2Cl和AlCl組成的離子液體作電解液時，可在鋼制品上電鍍鋁。 鋼

33、制品應接電源的________極，已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機陽離子不參與電極反應，陰極電極反應式為________________________________。若改用AlCl3水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為________。 答案　負　4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl　H2 解析　在鋼制品上電鍍鋁，故鋼制品應作陰極，與電源的負極相連；因為電鍍過程中“不產(chǎn)生其他離子且有機陽離子不參與電極反應”，Al元素在熔融鹽中以Al2Cl和AlCl形式存在，則電鍍過程中負極上得到電子的反應是4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl；在水溶液中，得電子能力：H＋>Al3＋，故陰極上發(fā)生

34、的反應是2H＋＋2e－===H2↑。 “六點”突破電解池 (1)分清陰、陽極，與電池正極相連的為陽極，與電源負極相連的為陰極，兩極的反應為“陽氧陰還”。 (2)剖析離子移向，陽離子移向陰極，陰離子移向陽極。 (3)注意放電順序。 (4)書寫電極反應式，注意得失電子守恒。 (5)正確判斷產(chǎn)物 ①陽極產(chǎn)物的判斷首先看電極，如果是活性電極作陽極，則電極材料失電子，電極溶解(注意：鐵作陽極溶解生成Fe2＋，而不是Fe3＋)；如果是惰性電極，則需看溶液中陰離子的失電子能力，陰離子放電順序為S2－>I－>Br－>Cl－>OH－(水)>含氧酸根>F－。 ②陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽離子的放

35、電順序進行判斷：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋ (6)恢復原態(tài)措施 電解后有關電解質(zhì)溶液恢復原態(tài)的問題應該用質(zhì)量守恒法分析。一般是加入陽極產(chǎn)物和陰極產(chǎn)物的化合物，但也有特殊情況，如用惰性電極電解CuSO4溶液，Cu2＋完全放電之前，可加入CuO或CuCO3復原，而Cu2＋完全放電之后，應加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3復原。 (一)應用電解原理制備物質(zhì) 1．下圖為EFC劍橋法用固體二氧化鈦(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

36、最后只剩下純鈦。下列說法中正確的是(　　) A．陽極的電極反應式為2Cl－－2e－===Cl2↑ B．陰極的電極反應式為TiO2＋4e－===Ti＋2O2－ 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 答案　B 解析　電解質(zhì)中的陰離子O2－、Cl－向陽極移動，由圖示可知陽極生成O2、CO、CO2，所以電極反應為2O2－－4e－===O2↑，O2與石墨反應生成CO、CO2，A、C、D錯誤，只有B正確。 2．最近一些科學家研究采用高質(zhì)子導電性的SCY陶瓷(能傳遞H＋)實驗電解法合成氨，大大提高了氮氣和氫氣的轉(zhuǎn)化率。總反應式為N2＋3H22NH3。 則在

37、電解法合成氨的過程中，應將H2不斷地通入______(填“陰”或“陽”)極；向另一電極通入N2，該電極的反應式為________________。 答案　陽　N2＋6H＋＋6e－===2NH3 解析　合成氨反應中H2被氧化，作陽極；N2被還原，作陰極，注意SCY能傳遞H＋，應用H＋調(diào)平電荷。 3．該小組同學模擬工業(yè)上用離子交換膜法制燒堿的方法，可以設想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。 (1)該電解槽的陽極反應為______________。此時通過陰離子交換膜的離子數(shù)________(填“大于”、“小于”或“等于”)通過陽離子交換膜的離子數(shù)。 (2)通電

38、開始后，陰極附近溶液pH會增大，請簡述原因____________________。 (3)若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池，則電池正極的電極反應為________________。 答案　(1)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑　小于 (2)H＋放電，促進水的電離，OH－濃度增大 (3)O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 解析　依據(jù)電荷守恒，通過陽離子交換膜的K＋應是通過陰離子交換膜的SO的2倍。 (二)材料處理 4．以NiSO4溶液為電解質(zhì)溶液進行粗鎳(含F(xiàn)e、Zn、Cu、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉，下列說法正確的是________(填代號)。(已

39、知氧化性：Fe2＋

40、______________________________。 (2)電解過程中，必須使電解液pH保持相對穩(wěn)定(不能太大，也不能太小)的原因是______________________________________________。 (3)用NaHCO3溶液作電解液，會減緩陰極區(qū)溶液pH的增大，能說明這一原理的離子方程式為____________________________________。 答案　(1)Al－3e－＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑ (2)Al(OH)3、Al2O3具有兩性，電解液的酸性或堿性過強，都會使所形成的Al2O3薄膜溶解　(3)HCO＋OH

41、－===CO＋H2O 解析　因為鋁要生成Al(OH)3，鋁件應作陽極，鐵棒作陰極，NaHCO3溶液為電解液。由于Al(OH)3、Al2O3具有兩性，電解液的酸性或堿性過強，都會使所形成的Al(OH)3或Al2O3薄膜溶解。碳酸氫鈉能與堿反應：HCO＋OH－===CO＋H2O，所以會減緩陰極區(qū)溶液pH的增大。 (三)廢水處理 6．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，槽中盛放含鉻廢水，原理示意圖如右，下列說法不正確的是(　　) A．A為電源正極 B．陽極區(qū)溶液中發(fā)生的氧化還原反應為Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O C．陰極區(qū)

42、附近溶液pH降低 D．若不考慮氣體的溶解，當收集到H2 13.44 L(標準狀況)時，有0.1 mol Cr2O被還原 答案　C 解析　根據(jù)圖示，A作陽極，B作陰極，電極反應式為 陽極：Fe－2e－===Fe2＋ 陰極：2H＋＋2e－===H2↑ 然后，Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O 由于在陰極區(qū)c(H＋)減小，pH增大。根據(jù)6H2～6Fe2＋～Cr2O得，當有13.44 L(標準狀況)H2放出時，應有0.1 mol Cr2O被還原。 7．Ⅰ.某同學用FeCl3溶液吸收H2S，得到單質(zhì)硫；過濾后，再以石墨為電極，在一定條件下電解濾液。 (

43、1)FeCl3與H2S反應的離子方程式為____________________________________。 (2)電解池中H＋在陰極放電產(chǎn)生H2，陽極的電極反應為__________________。 Ⅱ.電化學降解NO的原理如圖所示。 (1)電源正極為________(填“A”或“B”)，陰極反應為____________________。 (2)若電解過程中轉(zhuǎn)移了2 mol電子，則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(Δm左－Δm右)為________g。 答案?、?(1)2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋　(2)Fe2＋－e－===Fe3＋ Ⅱ.(1)A　2NO

44、＋6H2O＋10e－===N2↑＋12OH－　(2)14.4 解析?、?(1)由題意可寫出FeCl3與H2S反應的離子方程式2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。 (2)電解FeCl2溶液時，陽極電極反應為Fe2＋－e－===Fe3＋。 Ⅱ.(1)圖中NO在Ag-Pt電極附近轉(zhuǎn)化成N2，說明NO在該極得電子，則Ag-Pt電極作陰極，B為負極，A為正極。陰極反應為2NO＋6H2O＋10e－===N2↑＋12OH－。 (2)陽極反應為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，當轉(zhuǎn)移2 mol 電子時，左側(cè)生成16 g O2，同時有2 mol H＋向右側(cè)移動，所以左側(cè)溶液質(zhì)量減少了

45、16 g＋2 g＝18 g；右側(cè)生成5.6 g N2，同時質(zhì)量又增加了2 mol H＋，所以右側(cè)溶液質(zhì)量減少了3.6 g，兩側(cè)質(zhì)量變化差為18 g－3.6 g＝14.4 g。 題型4　金屬的腐蝕與防護 1．[2014·福建理綜，24(1)]右圖是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。 ①該電化腐蝕稱為____________。 ②圖中A、B、C、D四個區(qū)域，生成鐵銹最多的是__________(填字母)。 答案?、傥醺g　②B 解析?、俳饘僭谥行院洼^弱的酸性條件下發(fā)生的是吸氧腐蝕。 ②發(fā)生吸氧腐蝕，越靠近液面接觸到的O2越多，腐蝕得越嚴重。 2．[2014

46、·廣東理綜，32(5)]石墨可用于自然水體中銅件的電化學防腐，完成下圖防腐示意圖，并作相應標注。 答案　 抓住金屬腐蝕的本質(zhì)，依據(jù)金屬活動性順序進行判斷。 (1)常見的電化學腐蝕有兩類： ①形成原電池時，金屬作負極，大多數(shù)是吸氧腐蝕； ②形成電解池時，金屬作陽極。 (2)金屬防腐的電化學方法： ①原電池原理——犧牲陽極的陰極保護法：與較活潑的金屬相連，較活潑的金屬作負極被腐蝕，被保護的金屬作正極。 注意：此處是原電池，犧牲了負極保護了正極，但習慣上叫做犧牲陽極的陰極保護法。 ②電解池原理——外加電流的陰極保護法：被保護的金屬與原電池負極相連，形成電解池，作陰極。

47、 1．利用下圖裝置進行實驗，開始時，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時間。下列說法不正確的是(雙選)(　　) A．a(chǎn)管發(fā)生吸氧腐蝕，b管發(fā)生析氫腐蝕 B．一段時間后，b管液面高于a管液面 C．a(chǎn)處溶液的pH增大，b處溶液的pH減小 D．a(chǎn)、b兩處具有相同的電極反應式：Fe－2e－===Fe2＋ 答案　BC 解析　根據(jù)裝置圖判斷，左邊鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕，右邊鐵絲發(fā)生析氫腐蝕，其電極反應為 左邊　 負極：Fe－2e－===Fe2＋ 正極：O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 右邊　 負極：Fe－2e－===Fe2＋ 正極：2H＋＋2e－===H2↑ a處、b處的pH均增

48、大，C錯誤。 2．下列與金屬腐蝕有關的說法，正確的是(　　) A．圖1中，鐵釘易被腐蝕 B．圖2中，滴加少量KSCN溶液，生成紅色沉淀 C．圖3中，燃氣灶的中心部位容易生銹，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學腐蝕 D．圖4中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當于原電池的正極 答案　C 解析　圖1為干燥環(huán)境，不易腐蝕；圖2中，F(xiàn)e－2e－===Fe2＋，F(xiàn)e2＋與SCN－不能生成紅色物質(zhì)，即使是Fe3＋與SCN－生成的也不是紅色沉淀；D項為犧牲陽極的陰極保護法，鎂為負極。 3．對金屬制品進行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。 (1)以鋁材為陽極，在H2SO4溶液中電

49、解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應式為__________________。 (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__________________。在此過程中，兩個電極上質(zhì)量的變化值：陰極__________陽極(填“>”、“<”或“＝”)。 (3) 利用右圖所示的裝置，可以模擬鐵的電化學防護。若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關K應置于________(填“M”或“N”)處。若X為鋅，開關K置于M處，該電化學防護法稱為________________。 答案　(1)2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋　(2)能向電鍍液中不斷補充Cu2＋，使電鍍液中的Cu2＋濃度保持恒定?。健?3)N　犧牲陽極的陰極保護法 解析　(1)陽極鋁被氧化成Al2O3，反應過程中有水參加，故電極反應式為2Al＋3H2O－6e－===Al2O3＋6H＋。(2)電鍍時，為保證陰極上只有銅析出，就要確保電鍍過程中溶液中有足夠多的Cu2＋，因此陽極就需要不斷地溶解銅，以補充電鍍液中的Cu2＋。(3)鐵被保護，可以作原電池的正極或電解池的陰極。故若X為碳棒，開關K應置于N處，F(xiàn)e作陰極受到保護；若X為鋅，開關K置于M處，鐵作正極，稱為犧牲陽極的陰極保護法。