电化学复习学案
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2 电化学复习学案
【高考考纲】⑦了解原电池和电解池的工作原理，了解常见化学电源的种类及其工作原理。
⑧理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。
高考考点 09 10 11
电极判断、电极材料、电极产物 ※ ※
电子、离子移动方向 ※
电极反应书写 ※ ※ ※
电解质的作用
金属的防护 ※ ※ ※
电解计算 ※ ※
【诊断练习】
1． 将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是
A．液滴中的Cl―由a区向b区迁移
B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O2＋2H2O＋4e－=4OH
C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋由a区向b区迁移，与b区的OH―形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈
D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为：Cu－2e－=Cu2＋
2． 研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是：
A．正极反应式：Ag＋Cl－－e－=AgCl
B．每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子
C．Na＋不断向“水”电池的负极移动 D．AgCl是还原产物
3． 右图为钠硫高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为320°C左右，电池反应为2Na+xS==Na2Sx,正极的电极反应式为 。M(由Na2O和AI2O3制得)的两个作用是 。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的 倍。
4． 熔融碳酸盐燃料电池(MCFS)，发明于1889年。现有一个碳酸盐燃料电池，以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质，操作温度为650℃在此温度下以镍为催化剂，以煤气(CO、H2的体积比为1：1)直接作燃料，其工作原理如图所示。请回答下列问题：
(1)B极为____极，发生________(填“氧化”或“还原”)反应
(2)电池总反应为____________ _。
负极反应式
正极反应式 5． 关于下列各装置图的叙述中，不正确．．．的是
① ② ③ ④
A．用装置①精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液
B．装置②的总反应是：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
C．装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连 D．装置④中的铁钉几乎没被腐蚀
【知识回顾、整理】1、常见化学电源
银锌纽扣电池：电池反应：Zn+Ag2O=ZnO+2Ag
电极材料 电解质 电极反应
负极
正极
锌锰碱性干电池：Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnO(OH)
电极材料 电解质 电极反应
负极
正极
铅蓄电池：Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O
电极材料 电解质 电极反应
负极
正极
燃料电池
电极反应物 电解质 电极反应
负极
正极
电极判断
原电池 电解池
负极 正极 阴极 阳极
3、电极反应书写：原电池：1、电极反应为离子反应2、总反应式(电池反应)=正极反应式+负极反应式
3、多氧、少氧规律
酸性条件：少氧 多氧
2 碱性条件：少氧
多氧
熔融碳酸盐： O2-传导电池：
电解池：放电能力：阳极：金属阳极＞S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞NO3-＞SO42-＞F-。
阴极：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。
【课堂巩固】
1． 下列叙述正确的是
A．电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极
B．氯碱工业是电解熔融的NaCl，在阳极能得到Cl2
C．氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极，电极反应为O2+4H++4e—=2H2O
D．右图中电子由Zn极流向Cu，盐桥中的Cl—移向CuSO4溶液
2． 查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理，在酸性环境中,理论上乙醇可以被完全氧化为CO2，但实际乙醇被氧化为X，其中一个电极的反应式为：CH3CH2OH－2e-→X+2H+。下列说法中正确的是
A．电池内部H+由正极向负极移动
B．另一极的电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-
C．乙醇在正极发生反应，电子经过外电路流向负极
D．电池总反应为：2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O
3． 以硫酸铜溶液作电解液，对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼。下列叙述正确的是
①粗铜与直流电源负极相连
②阴极发生的反应为Cu2++2e-=Cu
③电路中每通过3．0l×1023个电子，得到的精铜质量为16g
④杂质Ag以Ag单质的形式沉入电解槽形成“阳极泥”
A．②③ B．②④ C．③④ D．①③
4． 一种碳纳米管能够吸附氢气，用这种材料制备的二次电池原理如图甲所示，该电池的电解质为6mol/LKOH溶液，下列说法中正确
A、放电时K+移向负极
B、放电时电池负极的电极反应为：H2—2e-=2H+
C、放电时电池正极的电极反应为：NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-
D、该电池充电时将碳电极与电源的正极相连
5． 铁屑与石墨能形成微型原电池，SO32—在酸性条件下放电生成H2S进入气相从而达到从废水中除去Na2SO3的目的，写出SO32—在酸性条件下放电生成H2S的电极反应式： 。
6． Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应：2Cu+H2O==Cu2O+H2，回答：
(1)图中的虚线框内需连接直流电源，Cu应与哪极相连？为什么？
(2)写出其电极反应式。(3)当有0.2mol电子转移时，生成Cu2O的物质的量为多少？
【课后练习】
1、 控制合适的条件，将反应2Fe3++2I-==2Fe2++I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确．．．的是( )
A.甲池中石墨为正极
B.乙池中石墨为阴极 C.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
D.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原
2、 某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2＋O2＝2H2O，下列有关说法正确的是
A.电子通过外电路从b极流向a极
B.b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
C.每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2 D.H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极
3、 研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确．．．的是
A．水既是氧化剂又是溶剂 B．放电时正极上有氢气生成
C．放电时OH－向正极移动 D．总反应为：2Li＋2H2O=== 2LiOH＋H2↑
4、 铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2 下列有关该电池的说法不正确．．．的是
A.电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe
B.电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2
C.电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低
D.电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O
5、 一种充电电池放电时的电极反应为H2+2OH--2e-=2H2O； NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-
当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是
A.H2O的还原 B.NiO(OH)的还原 C.H2的氧化 D.Ni(OH)2的氧化
6、 Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在KOH加入适量AgNO3溶液,生成Ag2O沉淀，保持反应温度为80℃，边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为2AgNO3＋4KOH＋K2S2O8Ag2O2↓＋2KNO3＋K2SO4＋2H2O回答下列问题：
(1)上述制备过程中，检验洗涤是否完全的方法是 。
(2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式： 。
7、 用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示)，NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：NiO(OH)＋MH 充电
放电 Ni(OH)2＋M①电池放电时，负极的电极反应式为 。
②充电完成时，Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2，O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为
8、 下图甲池和乙池中的四个电极都是惰性材料，乙池溶液分层，上层溶液为盐溶液，呈中性，请根据图示回答下列问题：
(1)通入乙醇的惰性电极的电极反应式为
。若甲池可以充电，充电时A接电源的负极，此时B极发生生的电极反应式为
。
(2)在乙池反应过程中，可以观察到 电极周围的溶液呈现棕褐色，反应完毕后，用玻璃棒搅拌溶液，则下层溶液呈现紫红色，上层接近无色，C极发生的电极反应式为 。
