原电池和电解池知识点总结 讲座.pdf

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1、高考电化学知识点总结高考电化学知识点总结原电池电解池1 1原电池和电解池的比较:原电池和电解池的比较:装置实例原理使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成电流。这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。电源;电极(惰性或非惰性);电解质(水溶液或熔化态).非自发的氧化还原反应由外电源决定:阳极:连电源的正极;阴极:连电源的负极;阴极:Cu2+2e-=Cu(还原反应)阳极:2Cl-2e=Cl2(氧化反应)电源负极阴极;阳极电源正极电源正极阳极;阴极电源负极电能化学能 电解食盐水(氯碱工业);电

2、镀(镀铜);电冶(冶炼 Na、Mg、Al);精炼(精铜)。电极:两种不同的导体相连;电解质溶液:能与电极反应。形成条件 能自发的发生氧化还原反应形成闭合回路反应类型自发的氧化还原反应由电极本身性质决定:电极名称正极:材料性质较不活泼的电极;负极:材料性质较活泼的电极。负极:Zn2e-=Zn2+(氧化反应)电极反应正极:2H+2e=H2(还原反应)电子流向负极正极电流方向正极负极能量转化化学能电能应用抗金属的电化腐蚀;实用电池。2 2 原电池正负极的判断:原电池正负极的判断:根据电极材料判断:根据电极材料判断:活泼性较强的金属为负极,活泼性较弱的或者非金属为正极.根据电子或者电流的流动方向:根据

3、电子或者电流的流动方向:电子流向:负极正极。电流方向:正极负极。根据电极变化判断:根据电极变化判断:氧化反应负极;还原反应正极。根据现象判断根据现象判断:电极溶解负极;电极重量增加或者有气泡生成正极。根据电解液内离子移动的方向判断根据电解液内离子移动的方向判断:阴离子移向负极;氧离子移向正极。3 3 电极反应式的书写:电极反应式的书写:负极负极:负极材料本身被氧化:负极材料本身被氧化:n+n+2+如果负极金属生成的阳离子与电解液成分不反应如果负极金属生成的阳离子与电解液成分不反应,则为最简单的:则为最简单的:M-nM-n e e-=M=M如:Zn2 e-=Zn如果阳离子与电解液成分反应,则参与

4、反应的部分要写入电极反应式中:如果阳离子与电解液成分反应,则参与反应的部分要写入电极反应式中:如铅蓄电池,Pb+SO422e-=PbSO4负极材料本身不反应:要将失电子的部分和电解液都写入电极反应式,负极材料本身不反应:要将失电子的部分和电解液都写入电极反应式,如燃料电池 CH4-O2(C 作电极)电解液为 KOH:负极:CH4+10OH 8 e=C032-+7H2O正极正极:当负极材料能自发的与电解液反应时,正极则是电解质溶液中的微粒的反应,当负极材料能自发的与电解液反应时,正极则是电解质溶液中的微粒的反应,H2SO4 电解质,如 2H+2e=H2CuSO4电解质:Cu2+2e=Cu当负极材

5、料不与电解质溶液自发反应时,正极则是电解质中的当负极材料不与电解质溶液自发反应时,正极则是电解质中的 O O2 2反正还原反应反正还原反应 当电解液为中性或者碱性时,当电解液为中性或者碱性时,H H2 2O O 比参加反应,且产物必为比参加反应,且产物必为 OHOH,如氢氧燃料电池(KOH 电解质)O2+2H2O+4e=4OH+当电解液为酸性时,当电解液为酸性时,H H 比参加反应,产物为比参加反应,产物为 H H2 2O OO O2 2+4O+4O2 2+4+4e=2H2H2 2O O+4 4化学腐蚀和电化腐蚀的区别化学腐蚀和电化腐蚀的区别一般条件反应过程有无电流反应速率结果使金属腐蚀化学腐

6、蚀金属直接和强氧化剂接触氧化还原反应,不形成原电池。无电流产生电化腐蚀化学腐蚀使较活泼的金属腐蚀电化腐蚀不纯金属,表面潮湿因原电池反应而腐蚀有电流产生5 5吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别电化腐蚀类型条件正极反应负极反应腐蚀作用吸氧腐蚀水膜酸性很弱或呈中性O2+4e+2H2O=4OH-Fe 2e-=Fe2+是主要的腐蚀类型,具有广泛性析氢腐蚀水膜酸性较强2H+2e-=H2Fe 2e=Fe2+发生在某些局部区域内6 6金属的防护金属的防护改变金属的内部组织结构.合金钢中含有合金元素,使组织结构发生变化,耐腐蚀。如:不锈钢。在金属表面覆盖保护层。常见方式有:涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、

7、塑料等;使表面生成致密氧化膜;在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属。电化学保护法外加电源的阴极保护法:接上外加直流电源构成电解池,被保护的金属作阴极。牺牲阳极的阴极保护法:外加负极材料,构成原电池,被保护的金属作正极7.7.电解液的电解液的 PHPH 变化:根据电解产物判断。变化:根据电解产物判断。“有氢生成碱,有氧生成酸;8 8。常见实用电池的种类和特点。常见实用电池的种类和特点干电池(属于一次电池)结构:锌筒、填满 MnO2的石墨、溶有 NH4Cl 的糊状物。酸性电解质:电极反应 负极:Zn-2e=Zn2+正极:2NH4+2e=2NH3+H2NH3和 H2被 Zn2、MnO2吸收:MnO

8、2+H2=MnO+H2O,Zn24NH3=Zn(NH3)42碱性电解质:(KOH 电解质)-电极反应 负极:Zn+2OH 2e-=Zn(OH)2正极:2MnO2+2H2O+2e=2MnOOH+Zn(OH)2Zn+MnO2+2H2O-=2MnOOH+Zn(OH)2铅蓄电池(属于二次电池、可充电电池)结构:铅板、填满 PbO2的铅板、稀 H2SO4。A.放电反应负极:Pb-2e+SO42-=PbSO4原电池正极:PbO2+2e-+4H+SO42=PbSO4+2H2OB。充电反应阴极:PbSO4+2e-=Pb+SO42电解池阳极:PbSO42e-+2H2O=PbO2+4H+SO42总式:Pb+PbO

9、2+2H2SO4错误错误!2PbSO4+2H2O注意:放电和充电是完全相反的过程,放电作原电池,充电作电解池。电极名称看电子得失,电极反应式的书写要求与离子方程式一样,且加起来应与总反应式相同。锂电池结构:锂、石墨、固态碘作电解质。A 电极反应负极:2Li2e-=2Li+正极:I2+2e-=2I-总式:2Li+I2=2LiIB MnO2做正极时:负极:2Li-2e-=2Li+正极:MnO2+e-=MnO2总 Li+MnO2=Li MnO2锂电池优点:体积小,无电解液渗漏,电压随放电时间缓慢下降,应用:心脏起搏器,手机电池,电脑电池。A.氢氧燃料电池结构:石墨、石墨、KOH 溶液.电极反应负极:

10、H2-2e-+2OH=2H2O正极:O2+4e-+2H2O=4OH-总式:2H2+O2=2H2O(反应过程中没有火焰,不是放出光和热,而是产生电流)注意:还原剂在负极上反应,氧化剂在正极上反应。书写电极反应式时必须考虑介质参加反应(先常规后深入).若相互反应的物质是溶液,则需要盐桥(内装 KCl 的琼脂,形成闭合回路)。B铝、空气燃料电池以铝空气-海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功。这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而源源不断产生电流.只要把灯放入海水中,数分钟后就会发出耀眼的闪光,其能量比干电池高2050 倍。电极反应:铝是负极4Al-12e=4Al3+;石

11、墨是正极3O2+6H2O+12e=12OH-9 9电解池的阴阳极判断:电解池的阴阳极判断:由外电源决定:阳极:连电源的正极;阴极:连电源的负极;根据电极反应:根据电极反应:氧化反应氧化反应阳极;还原反应阴极根据阴阳离子移动方向:阴离子移向根据阴阳离子移动方向:阴离子移向阳极;阳离子移向阴极,根据电子几点流方向:根据电子几点流方向:电子流向:电源负极阴极;阳极电源正极电流方向:电源正极阳极;阴极电源负极1010。电解时电极产物判断:。电解时电极产物判断:阳极:阳极:如果电极为活泼电极,Ag 以前的,则电极失电子,被氧化被溶解,Zn2e=Zn2+如果电极为惰性电极,C、Pt、Au、Ti 等,则溶液

12、中阴离子失电子,4OH-4e=2H2O+O2阴离子放电顺序 S2I Br-Cl-OH 含氧酸根F阴极:阴极:(。阴极材料(金属或石墨)总是受到保护)根据电解质中阳离子活动顺序判断,根据电解质中阳离子活动顺序判断,阳离子得电子顺序-金属活动顺序表的反表金属活泼性越强,则对应阳离子的放电能力越弱,既得电子能力越弱。金属活泼性越强,则对应阳离子的放电能力越弱,既得电子能力越弱。K+Ca2+Na+Mg2+Al3+(H+)Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+Cu2+Hg2+ZYM【答案】【答案】A A【解析】【解析】金属 X 和 Z 用导线连接放入稀 H2SO4中,形成原电池,X 溶解说明金属活动性XZ;电

13、解 Y2和 Z2共存的溶液时,Y 先析出,则金属活动性 ZY;离子的氧化性越强,其单质的金属活动性越弱,则金属活动性YM,所以正确答案为A.【纠错】【纠错】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 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()祝你成功祝你成功b直a铂片滤纸铅笔流电源B。XYZMC.MZXYD.XZMYA铅笔端作阳极,发生还原反应 C铅笔端有少量的氯气产生B铂片端作阴极,发生氧化反应 Da 点是负极,b 点是正极【答案】【答案】D

14、 D【解析】【解析】本题考查的是电解饱和食盐水实验,电解实验中阳极发生氧化反应,生成氯气,阴极发生还原反应生成氢气,由电极反应式可知,在阴极生成氢氧化钠,出现红色字迹,所以铅笔做阴极,a 为电源负极.【纠错】【纠错】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 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 Fe Ni Cu)A阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni 2e NiB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Fe 和 ZnD电解后,电解槽底部

15、的阳极泥中只有Cu 和 Pt【答案】【答案】D D【纠错】【纠错】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.【1010】500 mL KNO3和 Cu(N03)2的混合溶液中c(NO3)6。0 molL,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 molL11222222B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 molL【答案】【答案】B B【解析】【解析】两极反应为:

16、阴极 Cu+2e=Cu 2H+2e=H2阳极:4OH 4e=O2+2H2O,两极都收集 1mol 气体,由阳极得到转移电子为4mol,又知生成 1molH2转移电子 2mol,根据电子得失守恒:12n(Cu)=1mo;再通过离子所带电荷的守恒,在500 mL KNO3和 Cu(NO3)2的混合溶液中存在关系:22c(Cu)+c(K)=c(NO3),可以求出c(K)=2 molL(OH)=4mol,则溶液中留下 4mol 的 H,c(H)=8molL121。电解过程中消耗的n。【纠错】【纠错】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

17、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:1.守恒法:用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电荷量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等.2.总反应法:先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式列比例式计算.3.关系式法算:借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁,建立计算所需的关系式。【1111】如下图,四种装置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 CD【答案】【答案】C C【解析】【解析

18、】若氢离子放电,PH 增大,若氢氧根放电PH 减小。中锌电极参与反应,电解质溶液 PH 基本不发生变化。中阴极上氢离子放电,溶液渐渐成碱性.阴极上氢离子放电,导线上通过了 0.2mol 电子,则溶液中减少了氢离子的物质的量也为 0.2mol,根据原溶液的体积和浓度,氢离子的物质的量减少为 0。04mol,浓度变为 0.2mol/L.中由于氢氧根离子放电,当导线上通过了 0.2mol 电子,则溶液中氢氧根离子减少 0.2mol,即氢离子的物质的量增加 0。2molL.溶液体积均为 0.2L,浓度约为 1 mol/L。PH 的变化符合 C。【纠错】【纠错】此题目考查了原电池及电解池中溶液的PH 值

19、变化分析,PH 值的变化与溶液中的氢离子或氢氧根离子放电有关。【1111】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PbO24H SO2e=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【答案】【答案】C C【解析】【解析】该题只要明确原电池和电解池原理,抓住转移电子守恒即可。由 2Cl 2eB。0。050 molC。0。10 molD。0.20 mol=Cl2,可知制 0.05 mol Cl2转移 0。10 mol 电子,再由铅蓄电

20、池总反应:PbPbO24H2SO=2PbSO42H2O 可看出每转移 2 mol e 消耗 2 mol H2SO4,现转移 0.10 mol电子,将耗0.10 mol 硫酸。【纠错】【纠错】有关电解的计算通常是求电解后某产物质量、气体的体积、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。【1212】

21、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:A阳极阴极Pt溶液甲NaOH物质乙NaOH 固体PtBCD【答案】【答案】B BPtC粗铜PtFe精铜H2SO4NaClCuSO4H2O盐酸Cu(OH)2【1313】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】【答案】C C【解析】【解析】电路中的确转移了 0。600mol 的电子,但溶液中仅有

22、0。200mol 的氯离子,其放电析出 0。100mol 的氯气。阳极放电的下一个产物应是氢氧根离子失电子转化成氧气,其量为 0。400mol 的电子转移,产生 0。100mol 的氧气。因此在阳极最终生成0.200mol 的气体,在标况下的体积为 4.48L。【纠错】【纠错】电解产物的有关计算,不仅要考虑溶液中离子的放电顺序,由此来决定电解的产物,还要考虑离子的物质的量多少,当某种离子消耗完,一定会引起产物的变化。本题的思维定势是阴极产物为 0。300mol 铜,转移了 0。600mol 的电子,阳极产物必然是 0。300mol的氯气,标况下的体积为6.72L,得出选项 B 的错误结论。高考

23、真题分析高考真题分析1.2012江苏化学卷 10下列有关说法正确的是A。CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的H0B。镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈C.N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0,其他条件不变时升高温度,反应速率(H2)和氢气的平衡转化率均增大D。水的离子积常数 Kw 随着温度的升高而增大,说明水的电离是放热反应B解析:本题是化学反应与热效应、电化学等的简单综合题,着力考查学生对熵变、焓变,水解反应、原电池电解池、化学反应速率的影响因素等方面的能力。A.分解反应一般是常识吸热反应,熵变、焓变都大于零,仅在高温下自发.内容来源于选

24、修四P34P36 中化学方向的判断。B.铁比铜活泼,组成的原电池中铁为负极,更易被氧化。C.据平衡移动原理,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡转化率减小。D。水的离子积常数 Kw 随着温度的升高而增大,说明水的电离是吸热反应,越热越电离,水的离子积常数 Kw 随着温度的升高而增大.2。2012江苏化学卷 5下列有关物质的性质与应用不相对应的是A。明矾能水解生成 Al(OH)3胶体,可用作净水剂B。FeCl3溶液能与 Cu 反应,可用于蚀刻印刷电路C.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆D.Zn 具有还原性和导电性,可用作锌锰干电池的负极材料C解析:本题属于元素及其化合物知识的考查范畴,这些内容都来

25、源于必修一、和必修二等课本内容。铝离子水解、胶体的吸附性、Fe3的氧化性、SO2和 Zn 的还原性等内容,看来高三一轮复习围绕课本、围绕基础展开,也不失为一条有效途径。3.2012海南化学卷 3下列各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2 B.NaOH、CuSO4、H2SO4 C。NaOH、H2SO4、Ba(OH)2 D。NaBr、H2SO4、Ba(OH)2C【解析】电解时只生成氢气和氧气,则电解质所含的阳离子在金属活动性顺序表中铜之前,阴离子不能是简单离子;电解 HCl 的方程式为:2HCl错误错误!Cl2+H2,A 选项错;电解 CuSO4溶液

26、的方程式为:2CuSO4+2H2O错误错误!2Cu+2H2SO4+O2,B 选项错;电解 NaBr 的方程式为:2NaBr+2H2O错误错误!2NaOH+H2+Br2,D 选项错。4。2012海南化学卷 10下列叙述错误的是 A生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱B用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈C在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐为电镀液 D铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀C【解析】生铁中含有碳,构成原电池加快了腐蚀速率,故 A 选项正确;用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈,是因为构成的原电池中 Fe 作负极,加快了腐蚀速率,故 B 选项正确;在铁制品上镀铜时,镀件应为阴极,故 C 选项错;铁管上镶

27、嵌锌块,构成的原电池中 Fe 作正极,受到保护,故 D 选项正确.5.2012安徽理综化学卷 11某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时,先断开,闭合,两极均有气泡产生;一段时间后,断开,闭合,发现电流发A 指针偏转.下列有关描述正确的是A断开,闭合时,总反应的离子方程式为:B断开,闭合时,石墨电极附近溶液变红C断开,闭合时,铜电极上的电极反应为:D断开,闭合时,石墨电极作正极D【解析】本题考查原电池及电解池工作原理,旨在考查考生对知识的综合应用能力.断开 K2,闭合 K1时,装置为电解池,两极均有气泡产生,则反应为 2Cl2H2OH22OHCl2,石墨为阳极,铜为阴极,因此石墨电极处产生 C

28、l2,在铜电极处产生 H2,附近产生 OH,溶液变红,故 A、B 两项均错误;断开 K1、闭合 K2时,为原电池反应,铜电极反应为 H22e2OH=2H2O,为负极,而石墨电极反应为 Cl22e=2Cl,为正极,故 C 项错误,D 项正确。6。2012福建理综化学卷 9将右图所示实验装置的 K 闭合,下列判断正确的是A电极上发生还原反应B电子沿 ZnabCu 路径流动C片刻后甲池中 c(SO42)增大D片刻后可观察到滤纸 b 点变红色A解析:Zn 作原电池的负极,Cu 作原电池的正极,Cu 电极是发生还原反应。B选项貌似正确,迷惑学生.电子流向是负极到正极,但 ab 这一环节是在溶液中导电,是

29、离子导电,电子并没沿此路径流动。C 选项中硫酸根离子浓度基本保持不变。D 选项中是滤纸 a 点是阴极,氢离子放电,溶液中氢氧根暂时剩余,显碱性变红色。这题是考查学生的电化学知识,装置图设计有些复杂,B 选项干扰作用明显,设问巧妙。7。2012浙江理综化学卷 10已知电极上每通过 96 500 C 的电量就会有 1 mol电子发生转移。精确测量金属离子在惰性电极上以镀层形式沉积的金属质量,可以确定电解过程中通过电解池的电量。实际测量中,常用银电量计,如图所示。下列说法不正确的是A电量计中的银棒应与电源的正极相连,铂坩埚上发生的电极反应是:Ag+e-=AgB称量电解前后铂坩埚的质量变化,得金属银的

30、沉积量为 108。0 mg,则电解过程中通过电解池的电量为 96。5 CC实验中,为了避免银溶解过程中可能产生的金属颗粒掉进铂坩埚而导致测量误差,常在银电极附近增加一个收集网袋。若没有收集网袋,测量结果会偏高。D若要测定电解饱和食盐水时通过的电量,可将该银电量计中的银棒与待测电解池的阳极相连,铂坩埚与电源的负极相连.D解析:电量计中的银棒应与电源的正极相连,银棒作阳极,若要测定电解饱和食盐水时通过的电量,该银电量计中的银棒应与待测电解池的阴极相连(见下图),D 选项错。8。2012广东理综化学卷 10下列应用不涉及氧化还原反应的是A Na2O2用作呼吸面具的供氧剂 B工业上电解熔融状态 Al2

31、O3制备 AlC工业上利用合成氨实现人工固氮 D实验室用 NH4Cl 和 Ca(OH)2制备 NH3解析:A 有单质 O2生成。B 有单质 Al 生成。C 有单质 H2和 N2反应9。2012山东理综化学卷 8下列与含氯化合物有关的说法正确的是AHClO 是弱酸,所以 NaClO 是弱电解质 B向沸水中逐滴加入少量饱和 FeCl3溶液,可制得 Fe(OH)3胶体 C HCl 溶液和 NaCl 溶液均通过离子导电,所以 HCl 和 NaCl 均是离子化合物D电解 NaCl 溶液得到 22。4LH2(标准状况),理论上需要转移 NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数)B【解析】NaClO 属于盐,为强

32、电解质,A 项错误;向沸水中滴加饱和 FeCl3制备 Fe(OH)3胶体,B 项正确;HCl 属于共价化合物,C 项错误;根据电解 NaCl 溶液的阴极反应:2H+2e=H2,产生标准状况下 22。4LH2,转移 2NA个电子,D 项错误。10。2012山东理综化学卷 13下列与金属腐蚀有关的说法正确的是NFe海水图 a图 bZnMCuZn合金碳棒Cu稀盐酸图 cPtZn稀盐酸图 dZnMnO2NH4Cl 糊状物A图 a 中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重B图 b 中,开关由 M 改置于 N 时,CuZn 合金的腐蚀速率减小C图 c 中,接通开关时 Zn 腐蚀速率增大,Zn 上放出气体

33、的速率也增大D图 d 中,ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由 MnO2的氧化作用引起的B【解析】图a 中,铁棒发生化学腐蚀,靠近底端的部分与氧气接触少,腐蚀程度较轻,A 项错误;图 b 中开关由 M 置于 N,Cu 一 Zn 作正极,腐蚀速率减小,B对;图 c 中接通开关时 Zn 作负极,腐蚀速率增大,但氢气在 Pt 上放出,C 项错误;图 d 中干电池放电时 MnO2发生还原反应,体现还原性,D 项错误。11.2012四川理综化学卷11一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为CH3CH2OH4e+H2O=CH3COOH+4H。下列有关说法正确的是A.检测时,电解质溶液中的

34、H向负极移动B.若有 0.4mol 电子转移,则在标准状况下消耗 4。48L 氧气C.电池反应的化学方程式为:CH3CHO+O2=CH3COOH+H2OD.正极上发生的反应是:O2+4e+2H2O=4OHC【解析】本题考查的是原电池和电解池原理.原电池中 H移向电池的正极,A 项错误;该原电池的总反应为乙醇的燃烧方程式,C 项正确,用 C 项的方程式进行判断,有 0.4 mol 的电子转移,消耗氧气为 0。11 mol,B 项错误;酸性电池不可能得到 OH,D 项错误.12。2012全国大纲理综化学卷 11 四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池,相连时,外电路电流从流向;相连时,为正极

35、,相连时,有气泡逸出;相连时,的质量减少,据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是A B C D B【解析】由题意知:四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池,相连时,外电路电流从流向,则 大于;相连时,为正极,则 大于;相连时,有气泡逸出,则大于;相连时,的质量减少,则大于,答案:.【考点】原电池的正负极的判断(从原电池反应实质角度确定):(1)由两极的相对活泼性确定:相对活泼性较强的金属为负极,一般地,负极材料与电解质溶液要能发生反应。(2)由电极变化情况确定:某一电极若不断溶解或质量不断减少,该电极发生氧化反应,则此电极为负极;若某一电极上有气体产生、电极的质量不断增加或不变,该电极

36、发生还原反应,则此电极为正极,燃料电池除外。13。2012江苏化学卷20(14 分)铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:Al2O3(s)AlCl3(g)3C(s)=3AlCl(g)3CO(g)H=a kJmol13AlCl(g)=3Al(l)AlCl3(g)H=b kJmol1反应 Al2O3(s)3C(s)=2Al(l)3CO(g)的H=kJmol1(用含 a、b 的代数式表示).Al4C3是反应过程的中间产物。Al4C3与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃)的化学方程式 .(2)镁

37、铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下,将一定化学计量比的 Mg、Al 单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al1217H2=17MgH212Al。得到的混合物 Y(17MgH212Al)在一定条件下释放出氢气。熔 炼 制 备 镁 铝 合 金(Mg17Al12)时 通 入 氩 气 的 目 的是。在 6。0molL1HCl 溶液中,混合物 Y 能完全释放出 H2。1 mol Mg17Al12完全吸氢 后 得 到 的 混合 物 Y 与 上 述 盐 酸完 全反 应,释 放 出 H2的物 质 的 量为。在 0。5 molL NaOH 和 1

38、。0 molL MgCl2溶液中,混合物Y均只能部分放出氢气,反应后残留固体物质 X-射线衍射谱图如右图所示(X射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同).在上述 NaOH 溶液中,混合物 Y 中产生氢气的主要物质是(填化学式)。(3)铝电池性能优越,Al-AgO 电池可用作水下11动力电源,其原理如右下图所示。该电池反应的化学方程式为:。【参考答案】(1)abAl4C312HCl=4AlCl33CH4(2)防止 Mg Al 被空气氧化52 molAl(3)2Al3AgO2NaOH=2NaAlO23AgH2O【解析】本题以新能源、新材料为背景涉及元素化合物性质、

39、热化学方程式和电极反应方程式的书写、读图读表计算与分析的综合题,是以常见物质相关的化学知识在生产、生活中具体运用的典型试题.【备考提示】高三复习一定要关注社会、关注生活、关注新能源新材料、关注环境保护与社会发展,适度加强综合训练,把学生的能力培养放在高三复习的第一位.14.2012海南化学卷 13(8 分)氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用,回答下列问题:(1)氮元素原子的 L 层电子数为;(2)NH3与NaClO反 应 可 得 到 肼(N2H4),该 反 应 的 化 学 方 程 式为;(3)肼可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂 N2H4反应生成 N2和水蒸气。已知:N2(

40、g)+2O2(g)=N2H4(1)H1=195kJmol-1(1)+O2(g)=N2(g)+2 H2OH2=534.2kJmol-1写出肼和 N2H4反应的热化学方程式;(4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式为。【答案】(1)5(2)2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O(3)2N2H4(1)+N2O4(1)=3N2(g)+4H2O(g)H=1048.9kJmol1(4)2N2H44e-+4 OH-=2N2+4H2O【解析】(1)N 原子的原子结构示意图为:,故其 L 层上有 5 个电子;(2)NH3+NaClO-N2H4,根据元素守恒还应生成NaCl 和

41、H2O,观察法可配平方程式为 2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O;(3)肼与 N2O4反应生成 N2和水蒸气:2N2H4+N2O4=3N2+4H2O,观察已知的两个热方程式可知,2-得:2N2H4(1)+N2O4(1)=3N2(g)+4H2O(g)H=H22H1=-1048.9kJmol-1(4)“肼空气燃料电池是一种碱性电池中 O2在正极反应,故负极是肼发生反应:2N2H44e+4 OH-=2N2+4H2O。15。2012海南化学卷 16(9 分)新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入 CH4和 O2,电解质为 KOH 溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后

42、作为电源,进行饱和氧化钠辖液电解实验,如图所示。回答下列问题:(1)甲 烷 燃 料 电 池 正 极、负 极 的 电 极 反 应 分 别为、.(2)闭合 K 开关后,a、b 电极上均有气体产生 其中 b 电极上得到的是 ,电解氯化钠溶液的总反应方程式为;(3)若每个电池甲烷通如量为 1 L(标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为(法拉第常数 F=9。65l04C mol1列式计算),最多能产生的氯气体积为 L(标准状况)。-【答案】(1)2O2+4H2O+8e =8OHCH48e+10OH-=CO32+7H2O(2)H22NaCl+2H2O错误错误!2NaOH+H2+Cl2(3)3.

43、45104C 4L【解析】(1)在碱性溶液中,甲烷燃料电池的总反应式为:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,正极是:2O2+4H2O+8e=8OH,负极是:CH4-8e+10OH-=CO32-+7H2O.(2)b 电极与通入甲烷的电极相连,作阴极,是 H+放电,生成 H2;电解氯化钠溶液的总反应方程式为:2NaCl+2H2O错误错误!2NaOH+H2+Cl2。(3)根据得失电子守恒,可得:1 mol CH48 mol e4 mol Cl2,故若每个电池甲烷通入量为 1 L(标准状况),生成 4L Cl2;电解池通过的电量为错误错误!89.65l04C mol1=3.45104C(题

44、中虽然有两个燃料电池,但电子的传递量只能用一个池的甲烷量计算)。16。2012福建理综化学卷24(1)电镀是,镀件与电源的极连接。(2)化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉淀在镀件表面形成的镀层。若用铜盐进行化学镀铜,应选用(填“氧化剂”或“还原剂)与之反应。某化学镀铜的反应速率随镀液 pH 变化如右图所示。该镀铜过程中,镀液 pH 控制在 12。5 左右。据图中信息,给出使反应停止的方法:(3)酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下:步骤(i)中 Cu2(OH)2CO3发生反应的化学方程式为 .步骤(ii)所加试剂起调节 pH 作用的离子是 (填离子符号)。在步骤(iii)发生的反应中,1mo

45、lMnO2转移 2 个 mol 电子,该反应的离子方程式为 .步骤(iv)除去杂质的化学方程式可表示为过滤后母液的 pH=2。0,c()=a molL1,c()=b molL-1,c()=d molL1,该反应的平衡常数 K=(用含 a、b、d 的代数式表示).解析:(1)电镀池中,镀件就是待镀金属,作阴极,与电源的负极相连;镀层金属为阳极,与电源正极相连.(2)要把铜从铜盐中置换铜出来,比如用铁就可以,铁是作还原剂的,所以加入还原剂,根据图示信息,pH=89 之间,反应速率为 0,所以要使反应停止,调节溶液的 pH 至 8-9 之间,可见读图信息的重要性.(3)碱式碳酸铜与硫酸反应的方程式直

46、接写,用观察法配平。Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2+3H2O题目要求调高 PH,铵根离子显酸性,碳酸氢根离子显碱性,则起作用的离子是碳酸氢根离子。依题意亚铁离子变成了铁离子,1mol MnO2转移电子 2 mol,则锰元素从+4 变成+2 价,溶液是显酸性的,方程式经过观察可要补上氢离子,综合上述分析可写出离子方程式为:MnO2+2Fe2+4H+=Mn2+2Fe3+2H2O氢离子浓度为 10-2,依据 K 的表达式马上就可写出来 K=。24 题没有了复杂的工艺的流程,这个信号在质检题中已经给出,没有在流程上设置障碍,问题设计平实,难度不大.平衡常数计算简单,只要代入

47、即可,没有复杂的数学变换,降低了难度。对图中信息的获取要求较高.17。2012重庆理综化学卷29(14 分)尿素CO(NH2)2是首个由无机物人工合成的有机物。(1)工业上尿素 CO2和 NH3,在一定条件下合成,其反应方程式为。(2)当氨碳比的转化率随时间的变化关系如题 29 图 1 所示。A 点的逆反应速率 v逆(CO2)点的正反应速率为 V正(CO2)(填“大于”、“小于”或“等于)NH3的平衡转化率为。(3)人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图 29 图 2。电源的负极为(填“A”或“B)。阳极室中发生的反应依次为、。电解结束后,阴极室溶液的 pH 与电解前相比将;

48、若两极共收集到气体 13.44L(标准状况),则除去的尿素为 g(忽略气体的溶解)。29.【答案】(1)2NH3+CO2CO(NH3)2+H2O(2)小于30(3)B2Cl2e=Cl2,CO(NH3)2+3 Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl不变;7。2【考点】化学反应速率、化学平衡、电化学等知识18.2012广东理综化学卷 31(16 分)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用 0。50molL-1KI、0.2%淀粉溶液、0。20molL1K2S2O8、0。10molL1Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。已知:(1)向 KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一

49、定量的 K2S2O8溶液,当溶液中的_耗尽后,溶液颜色将由无色变成为蓝色.为确保能观察到蓝色,S2O32-与 S2O82-初始的物质的量需满足的关系为:n(S2O32):n(S2O82-)_.Na2S2O3,2(2)为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:表中 Vx=_2_mL,理由是_。保证反应物 K2S2O8浓度改变,而其他的不变,才到达实验目的。(3)已知某条件下,浓度 c(S2O82)反应时间 t 的变化曲线如图 13,若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时 c(S2O82)t 的变化曲线示意图(进行相应的标注)(4)碘也可用作心

50、脏起搏器电源锂碘电池的材料.该电池反应为:2Li(s)+I2(s)=2LiI(s)H已知:4Li(s)+O2(g)=2Li2O(s)H14 LiI(s)+O2(g)=2I2(s)+2Li2O(s)H2则电池反应的H=_;碘电极作为该电池的_极。(H1-H2)/2;负极19。2012山东理综化学卷 28(12 分)工业上由黄铜矿(主要成分 CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:石英砂黄铜矿空气焙烧石英砂冰铜(mCu2SnFeS)焙烧空气气体 A泡铜(Cu2O、Cu)熔渣 BAl高温粗铜电解精炼精铜(1)气体 A 中的大气污染物可选用下列试剂中的_吸收。a浓 H2SO4 b稀 HNO3 cNaOH

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