2010高考二轮复习化学学案专题8《电化学》doc--高中化学 .doc
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1、http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网专题八 电化学【学法导航学法导航】1.某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反应为:Fe+NiO2+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2,下列说法中正确的是:A.放电时,负极上发生反应的物质是 Fe.B.放电时,正极反应是:NiO2+2e-+2H+=Ni(OH)2C.充电时,阴极反应是:Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2OD.充电时,阳极附近 pH 值减小.【答案】AD【方法要领】根据原电池在放电时,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,再根据元素化合价变化,可判断该电池负极发生反应的物质为 Fe,正极为 NiO2,此电
2、池为碱性电池,在书写电极反应和总电池反应方程式时不能出现 H+,故放电时的电极反应是:负极:Fe-2e-+2OH=Fe(OH)2,正极:NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH。原电池充电时,发生电解反应,此时阴极反应为原电池负极反应的逆反应,阳极反应为原电池正极反应的逆反应,由此可判断正确选项应为 A、D。2.下列说法正确的是()A.钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀,所以合金都不耐腐蚀B.原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因,故不能用来减缓金属的腐蚀C.钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的 pH 不同,引起的正极反应不同D.无论哪种类型的腐蚀,其实质都是金属被氧化【答案】CD【
3、方法要领】金属的腐蚀就是金属失电子而被氧化的过程,因此 D 是正确的。依据电化学腐蚀中析氢腐蚀和吸氧腐蚀的原理可知,C 也是正确的。原电池反应既可以加快金属的腐蚀,也可用以防止金属的腐蚀。例如不锈钢,镀锌铁等中的 Fe 均不易腐蚀,所以 A、B 是不正确的3.金属防护的方法不正确的是()A.对健身器材涂油漆以防止生锈B.对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网C.用牺牲锌块的方法来保护船身D.自行车的钢圈上镀上一层铬防锈【答案】B【方法要领】机械转动部位应涂油脂防锈,油脂既防水又能防止气体对金属的腐蚀,还能使转动部位灵活
4、4.(09 安徽卷 12)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,点解总反应:2Cu+H2O=Cu2O+H2O。下列说法正确的是A.石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应C.铜电极接直流电源的负极D.当有 0.1mol 电子转移时,有 0.1molCu2O 生成。【答案】A【方法要领】由电解总反应可知,Cu 参加了反应,所以 Cu 作电解池的阳极,发生氧化反应,B 选项错误;石墨作阴极,阴极上是溶液中的 H反应,电极反应为:2H2e=H2,A 选项正确;阳极与电源的正极相连,C 选项错误;阳极反应为 2Cu2OH2e=Cu2OH2O,当有 0.1
5、mol 电子转移时,有 0.05molCu2O 生成,D 选项错误5(09 江苏卷 12)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是()A该电池能够在高温下工作B电池的负极反应为:-+612622C H O+6H O-24e=6CO+24HC放电过程中,+H从正极区向负极区迁移D在电池反应中,每消耗 1mol 氧气,理论上能生成标准状况下2CO气体22.46L【答案】B【方法要领】A 项,高温条件下微生物会变性,所以 A 错;B 项,负极是葡萄糖失电子生成二氧化碳,所以 B 对;C 项,原电池内部阳离子应向正极移动,所以 C 错;D 项,消耗1mol 氧气生成
6、1mol 二氧化碳,标准状况下体积是 22.4L,D 错6.镍氢电池是近年来开发出来的可充电电池,它可以取代会产生镉污染的镍镉电池。镍氢电http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网池的总反应式是:21H2+NiO(OH)Ni(OH)2。根据此反应式判断,下列叙述中正确的是()A电池放电时,电池负极周围溶液的 pH 不断增大B电池放电时,镍元素被氧化C电池充电时,氢元素被还原D电池放电时,氢气是负极【答案】CD。【方法要领】本题考查在题目创设的新情景中运用所学电化学知识,解决具体问题的能力。首先是区别出充电运用的是电解原理,放电则是运用了原电池原理。抓住电解池、原电池各极发
7、生氧化还原反应的特点,结合题给的信息进行分析判断:A:原电池负极反应式为:21H2+OH-+e-Ni(OH)2,pH 下降。故 A 不正确。B:原电池,NiO(OH)Ni(OH)2,镍被还原。故 B 也不正确。同理可判断得:正确答案为 CD7(2009 届福建省泉州市俊来中学高三年级月考化学)关于电解 NaCl 溶液,下列叙述正确的是()A电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠B若在阳极附近溶液中滴入 KI 溶液,溶液呈棕色C若在阴极附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【答案】B方法要领 A 项中在阴极得到氢气;C 项中在阴极附近
8、的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈红色;D 项中因为反应生成了 NaOH,所以溶液呈碱性8(2009 届福建省泉州市俊来中学高三年级月考化学)下列叙述正确的是()A在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应B用惰性电极电解 Na2SO4溶液,阴阳两极产物的物质的量之比为 1:2C用惰性电极电解饱和 NaCl 溶液,若有 1 mol 电子转移,则生成 1 molNaOHD镀层破损后,镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀【答案】Chttp:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网【方法要领】在原电池的负极和电解池的阳极都发生氧化反应,所以 A 错;电解 Na2SO4实质是电解水,在阴极产生
9、 H2,在阳极产生 O2,二者体积比为 2:1,所以 B 错;根据电解NaCl的方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2可知,每转移1mol电子,生成1molNaOH,故 C 对;镀层破损后,镀锌铁板更耐腐蚀,因为锌做负极,铁做正极被保护,所以 D 说法错误9.甲、乙两个容器中,分别加入 0.1mol/LNaCl 溶液与 0.1mol/LAgNO3溶液后,以 Pt 为电极进行电解时,在 A、B、C、D 各电极上生成物的物质的量之比为:_【答案】2:2:4:1【方法要领】此装置相当于两个电解槽串联到一起,在整个电路中电子转移总数相等.首先判断各极是阳极还是阴极,即电极名称,再分析各极
10、发生的反应.A 极(阴极)反应:2H+2e-=H2,B 极(阳极)反应:2Cl-2e-=Cl2;C 极(阴极)反应:Ag+e-=Ag;D 极(阳极)反应:4OH-4e-=2H2O+O2,根据电子守恒法可知,若整个电路中有 4mol 电子转移,生成 H2、Cl2、Ag、O2的物质的量分别为:2mol、2mol、4mol、1mol 因此各电极上生成物的物质的量之比为:2:2:4:110.(2009 届福建省泉州市俊来中学高三年级月考)食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料()粗食盐常含有少量 K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子,实验室提纯 NaCl的流程如下:http:/
11、 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网提供的试剂:饱和 Na2CO3溶液饱和 K2CO3溶液NaOH 溶液BaCl2溶液Ba(NO3)2溶液75%乙醇四氯化碳欲除去溶液中的 Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子,选出 a 所代表的试剂,按滴加顺序依次为(只填化学式)。洗涤除去 NaCl 晶体表面附带的少量 KCl,选用的试剂为。(2)用提纯的 NaCl 配制 500mL4.00 molL-1NaCl 溶液,所用仪器除药匙、玻璃棒外还有(填仪器名称)。(3)电解饱和食盐水的装置如图所示,若收集的 H2为 2L,则同样条件下收集的 Cl2(填“”、“”或“”2L,原因是。装置
12、改进后,可用于制备 NaOH 溶液,若测定溶液中 NaOH 的浓度,常用的方法为。(4)实验室制备 H2和 Cl2通常采用下列反应:ZnH2SO4=ZnSO4H2;MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O据此,从下列所给仪器装置中选择制备并收集 H2的装置(填代号)和制备并收集干燥、纯净 Cl2的装置(填代号)。可选用制备气体的装置:【答案】BaCl2、NaOH、Na2CO3;75%乙醇;http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网天平、烧杯、500mL 容量瓶、胶头滴管;电解生成的氯气与电解生成的 NaOH 发生了反应;出酸碱中和滴定;e;d【方法要领】(1)用 N
13、aOH 溶液与 Mg2、Fe3反应生成 Mg(OH)2、Fe(OH)3而除去 Mg2、Fe3;用 BaCl2溶液与 SO42-反应生成 BaSO4而除去 SO42-,最后用饱和 Na2CO3溶液除去 Ca2及后加入的 Ba2+,NaOH 溶液和 BaCl2溶液的加入顺序可以颠倒,但 Na2CO3溶液一定最后加入。用 75乙醇洗涤 NaCl 晶体表面附带的少量 KCl,是因为 KCl 能溶于 75乙醇之中,而四氯化碳属于有机溶剂,KCl 难溶于四氯化碳之中,故选用试剂为 75乙醇。(2)根据一定物质的量浓度溶液配制实验的步骤,不难得出答案。除了题中所提供的仪器外,还需要托盘天平、烧杯、500mL
14、 容量瓶、胶头滴管(3)由电解方程式:2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2及电路中的电量守恒可知,V(H2)=V(Cl2)=2L,但是由于生成的氯气易与电解生成的 NaOH 发生反应,故 V(Cl2)4H+264g4mol0.064gxx=0.002molH+=410-3mol/L【答案】A例14(2009届福建省泉州市俊来中学高三年级月考化学)电解100mL含c(H+)=0.30mol/Lhttp:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网的下列溶液。当电路中通过 0.04mol 电子时,理论上析出金属质量最大的是A0.10mol/LAg+B0.20mol/L Zn2+
15、C0.20mol/L Cu2+D0.20mol/L Pb2+【解析】电解时阴极上溶液中离子的反应顺序为 Ag+Cu2+H+Pb2+Zn2+,A 项中 Ag+先反应,H+后反应,可得到 Ag:0.10mol/L0.1L108g/mol=1.08g;H2:0.03g。B 项中 H+先反应,Zn2+后反应,可得 H2:0.03g;Zn:(0.04mol-0.03mol)265g/mol=0.325g。C 项中 Cu2+先反应,H+后反应,可得到 Cu:0.02mol/L0.1L64g/mol=1.28g。D 项中 H+先反应,Pb2+后反应,可得到 H2:0.03g;Pb:(0.04mol-0.03
16、mol)2207g/mol=1.05g。因此理论上析出金属质量最大的是 C。【答案】C七、原电池原理和电解原理综合运用例 15(09 广东化学 14)可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以 NaCl 溶液或 NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是A以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解液时,正极反应都为:O22H2O4e4OHB以 NaOH 溶液为电解液时,负极反应为:Al3OH3e-Al(OH)3C以 NaOH 溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的 pH 保持不变D电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极【解析】电解质溶液显碱性或中性,该燃料电极的正极
17、发生反应为:O22H2O4e4OH,A 对;铝作负极,负极反应应该是铝失去电子变为铝离子,在氢氧化钠的溶液中铝离子继续与过量的碱反应生成偏铝酸根,因此负极反应为:Al4OH3e2AlO+2H2O,B 错;该电池在碱性条件下消耗了碱,反应式为 4Al3O24OH=42AlO+2H2O 溶液 PH降低,C 错;电池工作时,电子从负极出来经过外电路流到正极,D 错高【答案】A例 16.(09 年浙江卷)市场上经常见到的标记为 Li-ion 的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导 Li的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为:Li+2Li
18、0.3520.8522NiOLiNiO 放电充电下列说法不正确的是A放电时,负极的电极反应式:Li-e=Lihttp:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网B充电时,Li0.852NiO既发生氧化反应又发生还原反应C该电池不能用水溶液作为电解质D放电过程中 Li向负极移动【解析】A 项,Li 从零价升至正价,失去电子,作为负极,正确;B 项,反应逆向进行时。反应物只有一种,故化合价既有升,又有降,所以既发生氧化反应又发生还原反应,正确;C 项,由于 Li 可以与水反应,故应为非水材料,正确;D 项,原电池中阳离子应迁移至正极失电子,故错。【答案】D例 17.(09 年山东卷)Z
19、n-MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是 ZnCl2-NH4Cl 混合溶液。(1)该电池的负极材料是。电池工作时,电子流向(填“正极”或“负极”)。(2)若 ZnCl2-NH4Cl 混合溶液中含有杂质 Cu2+,会加速某电极的腐蚀,其主要原因是。欲除去 Cu2+,最好选用下列试剂中的(填代号)。a.NaOHb.Znc.Fed.NH3H2O(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的 MnSO4溶液。阴极的电极反应式是。若电解电路中通过 2mol 电子,MnO2的理论产量为。【解析】(1)负极上是失电子的一极 Zn 失电子有负极经外电路流向正极。(2)锌与还原出来的 Cu 构成铜锌原
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