2014届高考化学二轮专题复习课件：电化学基础

1.按如图所示装置进行实验，并回答下列问题。
(1)判断装置的名称：A 池为 原电池 ，B 池为 电解池 。
＋ (2)锌极为 负 极， Cu2 在溶液中向 Cu 极运动(填“Zn”或
“Cu”)。 (3)电极反应式 正极
Cu2＋＋2e－===Cu ，负极 Zn－2e－===Zn2＋
。
(4)若溶液 X 为滴有酚酞的 KCl 溶液 － － 2Cl － 2e ===Cl2↑，石墨棒 C2 ①石墨棒 C1 的电极反应式为 附近发生的实验现象为 产生无色气泡，溶液变红 ，溶液中的 K＋向 C2 电极移动 (填“C1”或“C2”)。 ②当 C2 极析出 224 mL 气体 (标准状况时)，锌的质量变化 减少 (填“增加”或“减少” ) 0.65 g，此时 B 中的溶液的体 积为 200 mL，则 pH 为 13 。 (5)若溶液 X 为 CuSO4 溶液(足量) ① B 池中总反应的离子方程式为
正极—降—得—还
(2)电解池阴、阳极的判定 • (2)电解池阴、阳极的判定
自己整理阳极判断方法：
2.如图所示水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后 观察： (1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于电化学 腐蚀 (填“化学”或“电化学” )。 (2)若试管内液面上升，则原溶液呈弱酸或中 性，发生吸氧 － － O ＋ 2H O ＋ 4e ===4OH 2 腐蚀，正极反应式为 2 。 (3)若试管内液面下降，则原溶液呈 较强的酸 性，发生析氢 ＋ － 2H ＋ 2e ===H2↑。 腐蚀，正极反应式为
－ － －
2.电解池电极反应式的书写步骤
7.铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。 (1)某研究性学习小组设计了如下图所示装置探究钢铁的腐 蚀与防护。
(2)闭合开关 K 后，a、b 电极上均有气体产生，其中 b 电极上 得到的是
H2 ，电解氯化钠溶液的总反应方程式为
A
。 (3)若每个电池甲烷通入量为 1.12 L(标准状况)，且反应完全， 则 a 电极转移电子数为
4.48 L(标准状况)。
0.4 N ，电解池中最多产生氢气
题型 3 电极反应式的判断与书写
【对点集训】 3.(2012· 安徽理综，11)某兴趣小组设计如下微型实验装置。实 验时，先断开 K2，闭合 K1，两极均有气泡产生；一段时间 后，断开 K1，闭合 K 2，发现电流表 A 指针偏转。
下列有关描述正确的是 A.断开 K2，闭合 K1 时，总反应的离子方程式为 2H＋＋2Cl－=====Cl2↑＋H2↑ B.断开 K2，闭合 K1 时，石墨电极附近溶液变红
电解
电池 A B C H＋移向 Pb 电极 每消耗 3 mol Pb ===Pb2＋＋2H2O
电解池 H＋移向 Pb 电极 生成 2 mol Al2O3 ===Al2O3＋6H＋
正极：PbO2＋4H＋＋2e－ 阳极：2Al＋3H2O－6e－
D
D
4.(1)[2013· 山东理综，28(3)]右图为电解精炼 银的示意图， a (填“a”或“b”)极为含 有杂质的粗银，若 b 极有少量红棕色气体 产生，则生成该气体的电极反应式为 － 2H＋＋NO－ ＋ e ===NO2↑＋H2O 3 。
【例 3】
在下图均用石墨作电极的电解池中，甲装置中为
500 mL 含某一溶质的蓝色溶液，乙装置中为 500 mL 稀硫 酸。闭合 K1，断开 K2 进行电解，观察到 A 电极表面有红 色的固态物质生成，B 电极有无色气体生成；当溶液中的原 有溶质完全电解后，停止电解，取出 A 电极，洗涤、干燥、 称量，电极增重 6.4 g。
D
D.若只接通 K1，一段时间后，漏斗中液面上升；若只接通 K2，漏斗液面下降
5.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，电解质溶液为 KOH 溶液。某研究小组将 两个甲烷燃料电池串联后作为电源， 进行饱和氯化钠溶液电 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 。 、
答案
(1)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
2H＋＋2e－===H2↑
电解 ＋ (2)2Cu ＋2H2O=====2Cu＋O2↑＋4H
2＋
(3)0.4 mol· L
－1
CuO(或 CuCO3)
8(或 12.4)
(4)偏转，打开 K1 ，闭合 K2，乙池符合原电池的条件，形成 H2、O2 燃料电池。
通电
D
(
)
C.断开 K1，闭合 K2 时，铜电极上的电极反应式为 Cl2＋2e－ ===2Cl－ D.断开 K1，闭合 K2 时，石墨电极作正极
4.按如图所示装置进行下列不同的操作， 说法不正确的是 ( ) A.铁腐蚀的速率由大到小的顺序是只闭 合 K1>只闭合 K3>都断开>只闭合 K2 B.只接通 K1，一段时间后，U 形管中出 现白色沉淀 C.只接通 K2，U 形管左、右两端液面均下降
根据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋ 2Ag(s)设计的原电池如图所示，其中盐桥为琼胶饱和 KNO3盐桥。 请回答下列问题：
不能。Cl-进入Y溶液后能与银离子产生沉淀。
Cu (1)电极X的材料是________________ ； AgNO3 ； 电解质溶液Y是__________________ 正 极，写出两电极的电极反应式： (2)银电极为电池的____ Ag+ + e- =Ag 银电极：______________ ； - =Cu2+ Cu 2e X电极：_______________。 银 电极。 (3)外电路中的电子是从________ 电极流向________ X （4）盐桥的电解质溶液能否还选KCl？为什么？
【真题回顾】 3.(2013· 天津理综，6)为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外 电源，以 Al 作阳极、Pb 作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的 氧化膜增厚。反应原理如下： 电池：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l) 电解池：2Al＋3H2O=====Al2O3＋3H2↑ 电解过程中，以下判断正确的是 ( )
(3)、为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实 验步骤的先后顺序应是 。 ①③④⑥ （选填下列操作步骤的编号） ①称量电解前电极质量 ②刮下电解后电极上的铜并清洗 ③用蒸馏水清洗电解后电极 ④低温烘干电极后称量 ⑤低温烘干刮下的铜后称量 ⑥再次低温烘干后称量至恒重 (4)已知电子的电量为1.6×10-19库仑。试列出阿佛 加德罗常数的计算表达式：
NA
64 It -19 m 2 1.6 10
题型 1
有关电化学原理的考查
【真题回顾】 1.(2013· 新课标全国卷Ⅱ， 11)“ ZEBRA”蓄 电池的结构如图所示，电极材料多孔 Ni/NiCl2 和金属钠之间由钠离子导体制作 的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错 误的是 A.电池反应中有 NaCl 生成
(2)复杂电极反应式的书写 复杂的电极反应式＝总反应式－较简单一极的电极反应式 如 CH4 碱性燃料电池负极反应式的书写：
2－ CH4＋ 2O2＋ 2OH－ ===CO3 ＋ 3H2O„„总反应式
2O2＋ 4H2O＋ 8e－ ===8OH－ „„正极反应式 CH4＋ 10OH － 8e ===7H2O＋ CO2 3 „„负极反应式
2Cu ＋2H2O=====2Cu＋O2↑＋4H 。
2＋
电解
＋
②反应一段时间后，A 池中 Cu 电极增重 3.2 g，要使 B 池溶 液恢复到起始状态，向溶液中加入适量的 CuO (或CuCO3) ， 其质量为 4(或6.2) g。
电极的判定 (1)原电池正、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ极的确定
负极—升—失—氧
自己整理正极判断方法
－
B
(
)
B.电池的总反应是金属钠还原三价铝离子 C.正极反应为 NiCl2＋ 2e ===Ni＋ 2Cl
－
D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
2.(2013· 浙江理综， 11)电解装置如图所示，电解槽内装有 KI 及淀粉溶液， 中间用阴离子交换膜隔开。 在一定的电压下通 电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。
(2)[2013· 北京理综， 26(4)]通过 NOx 传感器可监测 NOx 的含量， 其工作原理示意图如下：
① Pt 电极上发生的是 还原
反应(填“氧化”或“还原”) － 2－ NO ＋ O － 2e ===NO2 ②写出 NiO 电极的电极反应式： 。
【规律方法】 1.原电池电极反应式的书写 (1)一般电极反应式的书写
(填“增大”、“减小”或“不变” )。
(3)当乙池中 B(Ag)极的质量增加 5.40 g 时， 甲池中理论上消耗 O2 可能是 a.MgSO4 溶液 c.NaCl 溶液 mL( 标准状况下 ) ；此时丙装置中 (填序号)。 b.CuSO4 溶液 d.AgNO3 溶液 (填 “c”或“d”)电极析出 0.60 g 金属，则丙装置中的某盐溶液
电解法测定阿伏加德罗常数
某学生试图用电解法 根据电极上析出物质 的质量来测定阿佛加 德罗常数值，其实验 方案的要点为：①用 直流电电解氯化铜溶 液，所用仪器如右图： ②在电流强度为I安 培，通电时间为t秒 钟后，精确测得某电 极上析出的铜的质量 为m克。
试回答： (1)连接这些仪器的正确顺序为（用图中标注仪器接线柱的英文 字母表示。下同） E接 D ，C接 A ， B 接F。 实验线路中的电流方向为 F → B → A →C→ D → E 。 － －=Cl ↑ (2)写出B电极上发生反应的离子方程式 2Cl －2e ； 2 G试管中淀粉KI溶液变化的现象为 变蓝色 ；相应的离子方 Cl2+2I－=2Cl－+I2 程式是 。
【对点集训】 1.有关下列四个常用电化学装置的叙述中正确的是 (