第11章电化学基础 2

第十一章 电化学基础1已知下列电对的A ϕ值：电对 Fe 2+ / Fe H + / H 2 Cu 2+ / Cu I 2 / I - O 2 / H 2O 2 ϕ/ V -0.44 0 0.34 0.54 0.68电对 Fe 3+ / Fe 2+ NO -3/ NO Br 2 / Br - H 2O 2 / H 2Oϕ/ V 0.77 0.96 1.08 1.77回答下列问题，并写出有关离子反应方程式。

(1)为什么FeCl 3溶液能腐蚀铜板?(2)Fe 2+ 离子应保存在酸性介质中，能否给亚铁盐溶液中加一些HNO 3?(3)在Br - 和I - 离子的混合溶液中，只使I - 氧化，应选择氧化剂H 2O 2和Fe 2(SO 4)3中的哪一种?(4) 铁分别与足量稀盐酸和稀硝酸反应，得到的产物有何不同? 2从锰在酸性溶液中的元素电势图MnO -4─── MnO -24 ─── MnO 2 ─── Mn 3+ ─── Mn 2+──── Mn在酸性介质中会发生歧化反应的物质是…………………………………（ ）(A) MnO -4 (B) MnO -24 (C) MnO 2 (D) Mn 2+3已知 [H +] = 1.0 mol ·dm -3 时，锰的元素电位图 ( ϕ/ V)：MnO -4─── MnO -24─── MnO 2 ─── Mn 3+ ─── Mn 2+ ─── Mn (1) 指出哪些物质在酸性溶液中会发生歧化反应； (2) 求 ϕ(MnO 4-/Mn 2+)；(3) 写出用电对Mn 2+/Mn 与标准氢电极组成原电池的电池符号及该电池的自发反应的方程式。

4根据下面电势图 (在酸性介质中) ：BrO -4─── BrO -3─── HBrO ─── Br 2─── Br - (1) 写出能发生歧化反应的反应方程式；(2) 计算该反应的m r G ∆；(3) 计算该反应在298K 时的平衡常数K 。

第11章电化学基础[教学要求]1．理解氧化复原反应的实质，掌握配平氧化复原反应方程式的方法。

2．理解电极电势的概念，以及浓度、沉淀、酸度等对电极电势的影响。

3．掌握应用电极电势判断氧化复原反应进行的方向和限度及其计算。

4．了解元素电势图及其运用。

[教学重点]1．电极电势的概念，以及浓度、沉淀、酸度等对电极电势的影响。

2．电极电势的应用。

3．元素电势图及其运用。

[教学难点]电极电势的应用。

[教学时数]9学时[内容提要]1. 原电池原电池电极电势和电动势2. 氧化复原反应方程式的配平电极反应式的配平氧化复原方程式的配平3. 电池反应的热力学电动势EӨ和电池反应△rGӨm的关系电动势EӨ和电池反应KӨ的关系浓度对E和φ的影响(Nernst方程)水溶液中离子的热力学函数4. 化学电源5. 分解电压和超电压6. 和电极电势有关的图示190电势- pH图元素电势图自由能-氧化数图§11.1 原电池一.原电池1 基本概念将化学能转变成电能的装置称为原电池，它利用氧化复原反应产生电流。

左池:锌片插在1mol·dm-3的ZnSO4溶液中。

右池:铜片插在1mol·dm-3的CuSO4溶液中。

两池之间倒置的U形管叫做盐桥。

检流计说明电子从锌片流向铜片。

左侧为负极，右侧为正极。

2 半反应Zn极Zn == Zn2+ + 2e-(1)电子留在Zn片上，Zn2+进入溶液，发生氧化；Cu极Cu2+ + 2e- == Cu (2)从Zn片上得到电子，使Cu2+复原成Cu，沉积在Cu片上。

电池反应为：(1) + (2)，得Zn + Cu2+ === Cu + Zn2+(1) 和(2) 称为半电池反应，或半反应。

1913 盐桥随着上述过程的进行，左池中Zn2+过剩，显正电性，阻碍反应Zn ==Zn2++ 2e-的继续进行；右池中SO42-过剩，显负电性，阻碍电子从左向右移动，阻碍反应Cu2+ + 2 e- == Cu的继续。

（完整word版）⽆机化学之电化学基础题⽬+答案第11章电化学基础1．(0702)⼄酰氯(CH3COCl)中碳的氧化数是…………………………………………………（C）(A)IV (B)II (C)0 (D)-IV2．(3752)对于反应I2+2ClO-3=2IO-3+Cl2，下⾯说法中不正确的是………………………（B）(A)此反应为氧化还原反应(B)I2得到电⼦，ClO-3失去电⼦(C)I2是还原剂，ClO-3是氧化剂(D)碘的氧化数由0增⾄+5，氯的氧化数由+5降为03．(4303)NH4NO2中N的氧化数是………………………………………………………………（D）(A)+1，-1 (B)+1，+5 (C)-3，+5 (D)-3，+3 4．(6731)由下列反应设计的电池不需要惰性电极的是………………………………………（C）(A)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(aq)(B)Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+(C)Zn+Ni2+=Zn2++Ni(D)Cu+Br2=Cu2++2Br-5．(3790)已知：Fe3++e-=Fe2+ ?=0.77V;Cu2++2e-=Cu ?=0.34V Fe2++2e-=Fe ?=-0.44V;Al3++3e-=Al ?=-1.66V则最强的还原剂是……………………………………………………………………………………（D）(A)Al3+(B)Fe2+(C)Fe (D)Al 6．(3794)向原电池Zn│Zn2+(1mol·dm-3)‖Cu2+(1mol·dm-3)│Cu的正极中通⼊H2S⽓体，则电池的电动势将………………………………………………………………………………………（B）(A)增⼤(B)减⼩(C)不变(D)⽆法判断7．(6732)⽤Nernst⽅程式计算Br2/Br-电对的电极电势，下列叙述中正确的是……………（B）(A)Br2的浓度增⼤，?增⼤(B)Br-的浓度增⼤，?减⼩(C)H+浓度增⼤，?减⼩(D)温度升⾼对?⽆影响8．(1202)电解⾷盐⽔，在阴、阳电极上产⽣的是……………………………………………………（B）(A)⾦属钠，氯⽓(B)氢⽓，氯⽓(C)氢氧化钠，氯⽓(D)氢氧化钠，氧⽓9．(6748)使下列电极反应中有关离⼦浓度减少⼀半，⽽电极电势值增加的电极反应是…………（B）(A)Cu2++2e-=Cu(B)I2+2e-=2I-(C)2H++2e-=H2(D)O2+4H++4e-=2H2O10．(0711)已知铜的相对原⼦质量为63.55，在0.50mol·dm-3CuSO4⽔溶液中通过4.825?104库仑电量后，可沉积出Cu约为…………………………………………………………………………（B）(A)7.94g(B)15.89g(C)31.78g(D)63.55g11．(0719)已知， ?(Sn4+/Sn2+)=0.14V， ?(Fe3+/Fe2+)=0.77V，则不能共存于同⼀溶液中的⼀对离⼦是…………………………………………………………………………………………（B）(A)Sn4+，Fe2+(B)Fe3+，Sn2+(C)Fe3+，Fe2+(D)Sn4+，Sn2+ 12．(6749)在Cu-Zn原电池中下列叙述不正确的是………………………………………………（D ）(A)盐桥中的电解质可保持两个半电池中的电荷平衡(B)盐桥为原电池构成⼀个闭合回路，使两电极反应能继续进⾏(C)盐桥中的电解质不能参与电池反应(D)电⼦通过盐桥流动13．(4544)已知：Ag ++e -=Ag ?=0.80V ，K sp (AgCl)=2.8?10-10.在25℃时，AgCl+e -=Ag+Cl -的1?为…………………………………………………………（A ）(A) 1?= ?+0.059lg K sp (AgCl)(B) 1?= ?-0.059lg K sp (AgCl)(C)1?=0.059lg K sp (AgCl)(D)1?=0.059(AgCl)lg spK14．2分(3717)根据铬在酸性溶液中的元素电势图可知，(Cr 2+/Cr)为……………………（B ）Cr 3+─────Cr 2+─────Cr(A)-0.58V(B)-0.91V(C)-1.32V (D)-1.81V 15．(0704)如果将7.16?10-4mol 的XO(OH)+2溶液还原到较低价态，需要⽤26.98cm 3的0.066mol ·dm -3的Na 2SO 3溶液，那么X 元素的最终氧化态为……………………………………………（C ）(A)-2 (B)-1 (C)0 (D)+1 16．(6747)有⼀个原电池由两个氢电极组成，其中有⼀个是标准氢电极，为了得到最⼤的电动势，另⼀个电极浸⼊-0.41 V -0.74 V的酸性溶液为………………………………………………………………………（D）(A)0.1mol·dm-3HCl (B)0.1mol·dm-3H3PO4(C)0.1mol·dm-3HAc(D)0.1mol·dm-3HAc+0.1mol ·dm-3NaAc17．(6745)K2Cr2O7与浓盐酸发⽣如下反应的理由△是……………………………………………（D）K2Cr2O7+14HCl?→2CrCl3+3Cl2+2KCl+7H2O(A)因为 ?(Cr O2-/Cr3+)=1.33V< ?(Cl2/Cl-)=1.37V27(B)由于⽤的是浓盐酸，Cl-浓度增⼤使 ?(Cl2/Cl-)增⼤，从⽽使电动势E增⼤(C)由于加热使反应物的动能增加(D)⽤的是浓盐酸，使 ?(Cr O2-/Cr3+)增⼤，同时使27(Cl2/Cl-)减⼩，从⽽电动势E>018．(6743)已知下列反应的原电池的电动势为0.46V，且(Zn2+/Zn)=-0.76V，则氢电极溶液中的pH 为………………………………………………………………………………………………（D）Zn(s)+2H+(x mol·dm-3)?→Zn2+(1mol·dm-3)+H2(101325Pa)(A)10.2 (B)2.5 (C)3 (D)5.1 19．(3795)电池反应：H2(g，100kPa)+2AgCl(s)?→?2HCl(aq)+2Ag(s)E =0.220V ，当电池的电动势为0.358V 时，电池溶液的pH 为…………………………………（B ） (A)2H p E E-(B)059.0220.0358.0-(C)059.02220.0358.0?- (D)0 20．(3796)已知： ?(Fe 3+/Fe 2+)=0.77V ， ?(Br 2/Br -)=1.07V ，(H 2O 2/H 2O)=1.78V ，(Cu 2+/Cu)=0.34V ， ?(Sn 4+/Sn 2+)=0.15V 则下列各组物质在标准态下能够共存的是…………………………………………………………（B ）(A)Fe 3+，Cu (B)Fe 3+，Br 2 (C)Sn 2+，Fe 3+ (D)H 2O 2，Fe 2+21．(6703)使Cr 2+离⼦能放出氢的⽔溶液是…………………………………………………（C ）(已知： ?(Cr 3+/Cr 2+)=-0.40V ，(O 2/H 2O)=1.23V)(A)pH=0(B)pH=10(C)pH=0⽆氧(D)pH=7⽆氧 22．(3784)下列电对的电极电势与pH 值⽆关的是………………………………………………（D ）(A)MnO -4/Mn 2+ (B)H 2O 2/H 2O (C)O 2/H 2O 2 (D)S 2O -28/SO -2423．(0791)反应3A 2++2B ─→3A+2B 3+在标准状态下电池电动势为1.8V ，某浓度时，反应的电池电动势为1.6V ，则此时该反应的lgK值为…………………………………………………（D ） (A)059.08.13?(B)059.06.13?(C)059.06.16? (D)059.08.16? 24．(3775)当pH=10时，氢电极的电极电势是………………………………………………（A ）(A)-0.59V (B)-0.30V (C)0.30V (D)0.59V25．(3747)下⾯氧化还原电对的电极电势不随酸度变化的是…………………………………（D ）(A)NO -3-HNO 2 (B)SO -24-H 2SO 3(C)Fe(OH)3-Fe(OH)2 (D)MnO -4-MnO -2426．(3705)⽤Ne -rnst ⽅程式?=][][lg 0591.0还原剂氧化剂z + ?，计算MnO 4-/Mn 2+的电极电势?，下列叙述不正确的是…………………………………………………………………………………（C ）(A)温度应为298K (B)Mn 2+浓度增⼤则?减⼩(C)H +浓度的变化对?⽆影响 (D)MnO -4浓度增⼤，则?增⼤ 27．(0717)已知⾦属M 的下列标准电极电势数据：(1)M 2+(aq)+e -=M +(aq) 1?=-0.60V(2)M 3+(aq)+2e -=M +(aq) 2?=0.20V则M 3+(aq)+e -=M 2+(aq)的是…………………………………………………………………（D ）(A)0.80V(B)-0.20V(C)-0.40V (D)1.00V 28．(0716)已知 ?(Fe 3+/Fe 2+)=+0.77V ， ?(Fe 2+/Fe)=-0.44V ，则(Fe 3+/Fe)的值为…（A ）(A)-0.037V(B)+0.55V(C)+0.40V (D)+1.65V 29．(0713)A 、B 、C 、D 四种⾦属，将A 、B ⽤导线连接，浸在稀硫酸中，在A 表⾯上有氢⽓放出，B 逐渐溶解；将含有A 、C 两种⾦属的阳离⼦溶液进⾏电解时，阴极上先析出C ；把D 置于B 的盐溶液中有B 析出。

专题验收评价专题11 电化学基础内容概览A·常考题不丢分【考点一 原电池原理及其应用】【考点二 电解池原理及其应用】【考点三 金属腐蚀与防护】【微专题 电化学离子交换膜的分析与应用】B·综合素养拿高分/拓展培优拿高分C·挑战真题争满分【考点一 原电池原理及其应用】1．（2023·江苏南通·统考三模）一种可用于吸收2CO 的电池，其工作时的原理如图所示。

下列说法正确的是A ．电极a 上发生的电极反应为2H 2e 2H-+-=B ．Ⅰ室出口处溶液的pH 大于入口处C ．如果将Ⅰ室、Ⅱ室间改为阳离子交换膜，则电池工作时Ⅰ室可能有3CaCO 沉淀生成D ．该装置可以制取2CaCl 和3NaHCO【答案】D【分析】由图可知氢气在电极a 上失电子，结合I 室中的氢氧根离子生成水，电极反应为：-22H 2e 2OH 2H O --+=。

A 极为负极，b 极为正极，b 电极上氢离子得电子生成氢气，据此解答。

【解析】A ．由以上分析可知电极a 上反应为：-22H 2e 2OH 2H O --+=，故A 错误；B ．I 室中氢氧根离子逐渐被消耗，溶液pH 值逐渐减小，则出口处pH 小于入口处，故B 错误；C ．如果将Ⅰ室、Ⅱ室间改为阳离子交换膜，则I 室中的钙离子通过交换膜向Ⅱ室移动，在Ⅱ室中结合碳酸根可能生成3CaCO 沉淀，故C 错误；D ．该装置I 室中有钙离子，从Ⅱ室迁移来的氯离子，故I 室可以制取氯化钙；Ⅱ室中含钠离子和反应生成的碳酸氢根离子，可得到碳酸氢钠，故D 正确；故选：D 。

2．（2023·四川内江·统考三模）电化学合成具有反应条件温和、反应试剂纯净和生产效率高等优点，利用下图所示装置可合成己二腈[NC(CH 2)4CN]。

充电时生成己二腈，放电时生成O 2，其中a 、b 是互为反置的双极膜，双极膜中的H 2O 会解离出H +和OH -向两极移动。

新课程活动与探究建议 ①实验探究：电能与 化学能的相互 转化。

②调查市场常见化学 电池的种类，讨论它 们的工作原理、生产 工艺和回收价值。

③查阅资料并交流： 防止钢铁腐蚀的方 法。

二、近三年高考有关电化学知识考题分析（一）原电池及原理其综合考查1 、在书本锌铜原电池原理基础上稍有变化的原电池：从原电池的组成、电极反应（或原电池反应） 、电流方向（或电子流向） 、盐桥的作用等多方面来考查原电池的基本原理，在多年来高考题中时有出现，体现了对基础知识和能力的考查。

（见附件 1 ）【 复习建议 】 复习原电池要从氧化还原反应开始。

有电子转移的反应叫氧化还原反应，若能使氧化还原反应发生在两类导体的界面上， 并使转移的电子从导线中流过就会有电流产生。

Zn 跟稀H 2SO 4制 H 2的反应可分解为 Zn － 2e-=Zn 2+， 2H ++2e -=H 2↑的两个半反应。

这两个半反应就是原电池的电极反应。

真正想懂原电池等自发电池中发生的电极反应与氧化还原反应的关系。

对于各种电池中发生的电极反应和总的氧化还原反应都不要去死记硬背，都要引导学生自己分析自己写出。

2、扩展到其他自发电池：①能分析一次电池（碱性锌锰电池） 、可充电电池（铅蓄电一、课程标准、考试说明的要求新课程内容标准1 ．体验化学能与电能相互转化的探究过程，了解原电池和电解2010 年广东省高考考试说明要求 1 . 了解原电池和电解池的工作原理， 能 写出电极反应和电池反应方程式 。

了解常见化学电源的种池）的充放电情况：正负极、阴阳极的判断及电极反应式。

（见附件2）②常见燃料电池（氢氧燃料电池，甲烷、乙醇等燃料电池）的正负极判断，能写出在酸性/碱性条件下的电极反应式及总反应，并能从电极反应物、得失电子判断电极反应式的正误。

③磷酸亚铁锂（LiFePO 4）新型锂离子电池、心脏起搏器电池：Li—SOCl2电池。

（见附件3）【复习建议】应把选修四第四章第 2 节给出的碱性锌锰电池、铅蓄电池、氢氧燃料电池的正负极材料、电极反应及总反应作为重点分析。