2022年电化学知识归纳与整理.docx
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1、一、高考展望:电化学学问归纳与整理(附成套试题与 07、08 电化学高考试题解析)电化学是高考命题的热点之一; 试题常以挑选题居多, 也有以填空、 简答、 试验、 运算等形式命题;由于电化学中的电路、电量等与物理学联系紧密,在今后的综合考试中该部分不仅不会“降温”,仍有“变热”的趋势;在题型上应以传统题为主,在内容上与物理学科的综合应引起重视;主要考查点:电解池、原电池、电镀池的构成条件及区分,电路中的电子流向、电极反应类型与电极种类关系,金属活泼件与电极关系,阴、阳极放电次序及应用,两电极反应式的书写,两电极产物间的相当量关系,两极产物判定,电解质溶液中离子浓度变化、pH 变化,依据离子、电
2、解产物与电子相当量关系的运算,反应时的现象等;二、考点归纳:1. 懂得把握原电池和电解池电镀池 的构成条件和工作原理:内容原电池电解池电镀池G装ZnCuPtPtCuFe置图CuSO 4 溶液盐酸溶液CuCl 2 溶液应用电解原理在某些金属表面镀上定义将化学能转变成电能的装置将电能转变成化学能的装置活动性不同的两电极(连一层其他金属或合金的装置镀层金属接电源正极作阳极, 镀件形成条件两电极规定及反应电子接);电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应) ;形成闭合回路;负极:较活泼金属; 释放电子; 发氧化化反应正极:较不活泼金属 或能导电的非金属 ;电子流入一极; 发生仍原反应;e- 沿导线两电
3、极接直流电源;两电极插入电解质溶液;形成闭合回路;阴极:与电源负极相连的极;发生仍原反应;阳极:与电源正极相连的极;发生氧化反应;负极阴极阳离子接电源负极作阴极;电镀液必需含有镀层金属的阳离子形成闭合回路;阴极:待镀金属;仍原反应;阳极:镀层金属;氧化反应;负极阴极阳离子负极正极流向电 解 液 变化正极阳极阴离子正极阳极2. 把握电解反应产物及电解时溶液pH 值的变化规律及有关电化学的运算:要判定电解产物是什么,必需懂得溶液中离子放电次序:阴极放电的总是溶液中的阳离子,与电极材料无关;放电次序是:K +、Ca 2+、Na +、Mg 2+、Al 3+、Zn 2+、Fe2+H +、Cu 2+、 H
4、g2+、Ag+、Au3+放电由难到易2-阳极:如是惰性电极作阳极,溶液中的阴离子放电,放电次序是:S2-、I -、Br -、Cl -、OH -、含氧酸根离子 NO3失电子由易到难如是非惰性电极作阳极,就是电极本身失电子;-、SO42-、CO3 、F要明确溶液中阴阳离子的放电次序,有时仍需兼顾到溶液的离子浓度;假如离子浓度相差非常悬殊的情形下,离子浓度大的有可能先放电;如理论上H +的放电才能大于Fe2+、Zn 2+,但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时,由于溶液Fe 2+或Zn 2+H +,就先在阴极上放电的是Fe2+或 Zn 2+,因此,阴极上的主要产物就为Fe 和 Zn ;但在水溶液中,
5、 Al3+ 、Mg 2+、 Na+等是不会在阴极上放电的;电解时溶液 pH 值的变化规律:电解质溶液在电解过程中,有时溶液pH 值会发生变化;判定电解质溶液的pH 值变化,有时可以从电解产物上去看;如电解时阴极上产生H 2,阳极上无 O2 产生,电解后溶液pH 值增大;如阴极上无 H 2,阳极上产生 O2,就电解后溶液 pH 值减小;如阴极上有 H 2,阳极上有 O2,且 VH 2=2VO 2,就有三种情形: a 假如原溶液为中性溶液, 就电解后 pH 值不变; b 假如原溶液是酸溶液,就pH 值变小; c 假如原溶液为碱溶液,就pH 值变大;如阴极上无 H 2,阳极上无 O2 产生,电解后溶
6、液的 pH 可能也会发生变化; 如电解 CuCl 2溶液( CuCl 2溶液由于 Cu 2+水解显酸性) ,一旦 CuCl 2 全部电解完, pH 值会变大,成中性溶液;进行有关电化学运算,如运算电极析出产物的质量或质量比,溶液 pH 值或推断金属原子量等时, 肯定要紧紧抓住阴阳极或正负极等电极反应中得失电子数相等这一规律;( 4) S2-I -Br -Cl -OH -含氧酸根 F-Ag+Fe3+Cu 2+H +Fe 2+Zn 2+H +Al 3+Mg 2+Na +电解质溶液电解规律 与区:电解电解质型与区:放氢生碱型 与区:放氧生酸型 与区:电解水型3. 懂得金属腐蚀的本质及不怜悯形,明白用
7、电化学原理在实际生活生产中的应用:金属的腐蚀和防护:金属腐蚀的实质是铁等金属原子失去电子而被氧化成金属阳离子的过程,可分为化学腐蚀和电化学腐蚀;金属与氧化剂(一般非电解质)接触,直接发生化学反应引起的腐蚀叫化学腐蚀,如铁与氯气接触发生的腐蚀为化学腐蚀;而更普遍存在的,危害也更为严峻的是电化学腐蚀,即不纯的金属或合金与电解质溶液发生原电池反应引起的腐蚀;如钢铁在水膜酸性较强条件下发生析氢腐蚀Fe 2e=Fe 2+,+;在水膜酸性很弱或中性条件下,就发生吸氧腐蚀:2Fe 4e2+, 2H2H +2e=H 2=2Fe2O+O 2+4e=4OH;金属的防护方法:a、转变金属的内部结构;b、掩盖爱护层;
8、 c、使用电化学爱护法原电池原理的应用:制作多种化学电源,如干电池、蓄电池、高能电池、燃料电池;加快化学反应速率;如纯锌与盐酸反应制H 2 反应速率较慢,如滴入几滴CuCl 2 溶液,使置换出来的铜紧密附在锌表面,形成很多微小的原电池,可大大加快化学反应;金属的电化学爱护,牺牲阳极的阴极爱护法;金属活动性的判定;电解原理的应用:制取物质: 例如用电解饱和食盐水溶液可制取氢气、氯气和烧碱;电镀: 应用电解原理,在某些金属或非金属表面镀上一薄层其它金属或合金的过程;电镀时,镀件作阴极,镀层金属作阳极,挑选含有镀层金属阳离子的盐溶液为电解质溶液;电镀过程中该金属阳离子浓度不变;精炼铜: 以精铜作阴极
9、,粗铜作阳极,以硫酸铜为电解质溶液,阳极粗铜溶解,阴极析出铜,溶液中 Cu2+浓度减小电冶活泼金属:电解熔融状态的 Al 2O3、MgCl 2、NaCl 可得到金属单质;一、挑选题 :三、考点强训 D1 . 某溶液中含有两种溶质氯化钠和硫酸,它们的物质的量之比为3:1;用石墨做电极电解溶液时,依据反应产物,电解可明显分为三个阶段,测以下表达中不正确选项A .阴极只析出氢气B .阳极先析出氯气后析出氧气C.电解最终阶段为电解水D .电解过程中溶液的pH 值不断增大,最终pH 值为 7 C 2. 试验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制氯气;已知铅蓄电池放电时发生如下反应:4负极: Pb SO42
10、2e=P bSO4正极: PbO2 4H+ SO 2 2e =PbSO4 2H2O今如制得 Cl 2 0.05mol ,这时电池内消耗的H2SO4 的物质的量至少是A . 0.025molB . 0.05molC. 0.1molD . 0.2mol B 3. 把 a、b、c、d4 种金属浸泡在稀 H 2SO4 中,用导线两两相连可构成各种原电池;如a、b 相连时,a 为负极; c、 d 相连时, c 为负极; a、c 相连时, c 为正极; b、d 相连时, b 为正极;那么这4 种金属的活动性次序为A . abcdB . acdbC. cabdD . bdca C 4. 用惰性电极电解以下物
11、质的溶液,经过一段时间,溶液的物质的量浓度增大,pH 减小的是A . NaClB. CuSO4C. H2 SO4D. Na2SO4AD 5. 为爱护地下钢管不受腐蚀,可采纳的方法是A . 将它与直流电源的负极相连接B. 将它与沟通电源相连接C. 将它与 Cu 板相连接D. 将它与 Zn 板相连接CD 4. 某原电池总反应离子方程式:2Fe3+ Fe=3Fe2+,不能实现该反应的原电池是A . 正极为Cu,负极为 Fe,电解质溶液FeCl3B. 正极为C,负极为 Fe,电解质溶液FeNO 33C. 正极为Fe,负极为 Zn,电解质溶液Fe2SO43D . 正极为Ag ,负极为 Fe,电解质溶液C
12、uSO4 B 5. 100mL 浓度为 2mol/L 的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的量,可采纳的方法是A . 加入适量的 6mol/L 的盐酸B. 加入数滴氯化铜溶液C. 加入适量蒸馏水D. 加入适量的氯化钠溶液 B 6. 用两支惰性电极插入500mL AgNO3 溶液中,通电电解;当电解液的pH 值从 6.0 变为 3.0 时(设电解阴极没有氢气析出,且电解液在电解前后体积变化可以忽视),就电极上析出的银的质量大约为A . 27mgB. 54mgC. 108mgD . 216mg A 7. X 、Y 、Z、M 代表四种金属元素;金属X 和 Z 用导线连接放入稀硫酸
13、中时,Z 极上有 H2 放出; 如电解 Y 2+和 Z 2+共存的溶液时, Y 先析出;又知M 2+ 的氧化性强于Y 2+;就这四种金属的活动性由强到弱的次序为A . XZYMB . XYZMC. MZXYD. XZMY A 8. 钠硫电池是一种高能电池, 它是以熔融的钠硫为两极,以可导电的固体作电解质, 反应方程式为:放电2Na+xSNa 2Sx,充就电以下说法正确选项A . 放电时钠作负极,硫作正极B. 放电时钠极发生仍原反应C. 充电时钠极与外电源的正极相连,硫与外电源的负极相连2e =xS2xD . 充电时,阴极发生的反应为:S C 9. 用质量均为 100g 的铜作电极,电解AgNO
14、 3 溶液,电解一段时间后,两极质量相差28g,此时阳极质量为A . 121.6gB . 86gC. 93.6gD . 89.6gAD 10. 用石墨电极电解 AlCl 3 溶液时,下图所示的电解液变化曲线合理的是pHpH沉77淀量000时间时间0时间时 间JIANABCD C 11. 用惰性电极电解以下溶液,一段时间后,再加入肯定质量的另一种物质(中括号内),溶液能与原先溶液完全一样的是A . CuCl 2 CuSO 4B. NaOH NaOHC. NaCl HClD . CuSO4 CuOH 2 D12. 以 Pt 作电极,用电源串联电解分别装在两个烧杯里的200mL0.3mL/LNaCl
15、溶液和 300mL 0.1mol/L 的 AgNO 3 溶液,过一段时间取出电极,将两杯溶液混合,就对混合液的pH 值判定正确选项A . 小于 7B. 大于 7C. 等于 7D . 大于等于 7BC 12 .( 05 广东)一种新燃料电池, 一极通入空气, 另一极通入丁烷气体; 电解质是掺杂氧化钇 (Y 2O3) 的氧化锆( ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-;以下对该燃料说法正确选项A . 在熔融电解质中, O2由负极移向正极B. 电池的总反应是: 2C4H 10 + 13O 2 8CO2 + 10H 2OC. 通入空气的一极是正极,电极反应为:O2 + 4e- = 2O2-D . 通
16、入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10 + 26e2+ 13O= 4CO 2 + 5H 2O B 13.( 05 全国卷 I )关于电解 NaCl 水溶液,以下表达正确选项A 电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠B如在阳极邻近的溶液中滴入KI 试液,溶液呈棕色C如在阴极邻近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色D 电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性 D 14.( 05 广东)以下于化学有关的表达正确选项A . 铜锌原电池中,铜为负极B. 0.1molN 2 与 0.3molH 2 在肯定条件下反应达到平稳时,生成0.2molNH 3;C. 1mol/LAlCl 3
17、溶液中,铝离子物质的量浓度为1mol/L ;D . 18gH2O 中含 1mol 氧原子 C 15.( 05 江苏)高铁电池是一种新型可充电电池,与一般高能电池相比,该电池能长时间保持稳固的放电电压;高铁电池的总反应为:放电3Zn + 2K 2FeO4 + 8H 2O充电3ZnOH 2 + 2FeOH 3 + 4KOH以下表达不正确的是A 放电时负极反应为: Zn2e +2OH = ZnOH 24B充电时阳极反应为: FeOH 3 3e + 5 OH = FeO 2 C放电时每转移 3 mol 电子,正极有 1mol K 2 FeO4 被氧化D 放电时正极邻近溶液的碱性增强 D 16. 05
18、上海 关于如右图所示装置的表达,正确选项A . 铜是阳极,铜片上有气泡产生B. 铜片质量逐步削减C. 电流从锌片经导线流向铜片D . 氢离子在铜片表面被仍原+ 4H 2O D 17.( 05 天津)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,以下表达正确选项 已知:氧化性Fe2+ Ni 2+ Cu 2+ A 阳极发生仍原反应,其电极反应式:Ni 2+ + 2e = NiB电解过程中,阳极质量的削减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Fe2+ 和 Zn 2+D电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu 和 Pt充 电 C 18.
19、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池放,电它可以取代会产生镉污染的镉镍电池;氢镍电池的总反应式是 1/2H 2+NiOOHNiOH 2 ;依据此反应式判定,以下表达正确选项A . 电池放电时,电池负极四周溶液的pH 不断增大B. 电池放电时,镍元素被氧化C. 电池充电时,氢元素被仍原22D. 电池充电时,阴极反应为NiOH OH e =NiOOH H O D 19. 将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在肯定条件下通电一段时间后, 析出钾、镁、铝的物质的量之比为A . 1 2 3B. 3 2 1C. 6 3 1D. 6 3 2 D 20. 以下现象与电化学腐蚀无关的是A .
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