高中化学电化学 复习

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高中化学专题——电化学一、原电池原理1、化学能转化为电能的装置2、原电池的条件：（分析氧化还原反应）负极失电子，正极得电子（原电池反应速率比一般化学反应速率要快）（1）两种不同的金属（或非金属）（2）电解质溶液（3）两种金属相互接触（导线形成回路）（2）电极：相对于电解质溶液较活泼的金属（Zn与Cu相对于稀硫酸；Al与Mg相对于NaOH溶液）（3）电子流向——电子顺导线从负极流向正极3、钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀条件钢铁在酸性较强溶液中钢铁在中性或酸性较弱的溶液中电极反应负极：Fe—2e—=Fe2+正极：2H++2e—=H2↑负极：Fe—2e—=Fe2+正极：O2+4e—+2H2O=4OH—发生情况相对较少，腐蚀速率较快非常普遍，腐蚀速率较慢联系两种腐蚀常常交替发生，以吸氧腐蚀为主4、几种重要的原电池：（1）碱性锌锰电池：锌做负极，二氧化锰做正极，氢氧化钾做电解质 （2）酸性锌锰电池：锌做负极，二氧化锰正极，氯化铵做电解质正:2MnO2+2e-+2NH4+=Mn2O3+H2O+2NH3负:Zn-2e-=Zn2+总:2MnO2+Zn+2NH4+=Mn2O3+Zn2++2NH3（3）银锌电池：锌做负极，氧化银做正极，氢氧化钾做电解质（4）氢氧燃料电池：氢气做负极，氧气做正极，酸性电解质（绿色能源）二、电解池1、电能转化为化学能的装置2、电解池组成：（阳极失电子氧化反应，阴极得电子还原反应）（1）直流电源（2）阴极（接外接电源负极）（3）阳极（接外接电源正极）（4）电解质溶液电子从阳极顺直流电源流向阴极3、电极的选择（1）惰性电极：阴阳离子两极放电阳极：阴离子失电子强弱：阴极：金属活动性顺序的逆顺序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>(H+)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ （2）金属电极：阳极：金属溶解阴极：不活泼金属盐溶液溶液，金属沉积；含氧酸或活泼金属盐溶液，有氢气生成（取决于金属的浓度，不取决于金属活动性顺序）实例：电解铜原理（粗铜做阳极、纯铜做阴极、硫酸铜溶液做电解质溶液）例:某同学按下图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是 A．电解过程中，铜电极上有H2产生   B．电解初期，主反应方程式为：Cu+H2SO4CuSO4+H2↑   C．电解一定时间后，石墨电极上有铜析出   D．整个电解过程中，H＋的浓度不断增大4、工业应用：（1）氯碱工业：惰性电极，氯化钠做电解质总反应： （2）电镀：（3）电解法冶金电解熔融氯化钠：5、铅蓄电池放电：相当于原电池：做正极，Pb做负极，硫酸做电解质充电：相当于电解池：既做阴极也做阳极写成可逆反应：综合练习：1、常温下，用两个电极电解硫酸铜溶液，电解后的PH（体积变化忽略）A一定减小B一定不变C一定增大D可能不变2、甲烷燃料电池中发生的化学反应为，该电池的电解质为硫酸，则原电池工作室电解质溶液中向正极移动的离子是 3、现将氯化铝溶液蒸干灼烧并熔融后用铂电极进行电解，下列有关电极产物判断正确的是：A阴极产物是氢气B阳极是氧气C阴极产物是铝和氧气D阳极产物只有氯气4、将质量分数为0.052的NaOH溶液1L(ρ=1.06g·cm－3)，用铂电极电解，当溶液中NaOH的质量分数改变了0.010时停止电解，则此时应符合的关系是NaOH质量分数阳极析出物质量（g）阴极析出物质量(g)A0.06219152B0.06215219C0.0421.29.4D0.0429.41.25、用惰性电极电解M（NO3）x的水溶液，当阴极增重ag时，在阳极上同时产生bL氧气（标准状况），从而可知M的相对原子质量为A.22.4ax/b   B.11.2ax/bC.5.6ax/b        D.2.5ax/b6、100mL浓度为2mol・L－1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总量，可采用的方法是A.加入适量的6mol・L－1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7、用惰性电极对500ml硝酸银溶液进行电解，当电解液pH值由6.0降到3.0时，电极上析出银的质量（设电解前后溶液体积不变，电解过程中无氢气析出）A27mgB54mgC108mgD216mg8、大量的镀锌铁在发生析氢腐蚀中，有0.2mol电子发生转移，下列正确的是：A有2.8g金属被腐蚀B有11.2g金属被腐蚀C有6.5g金属被腐蚀D一共产生2.24L氢气 9、如图所示，A极为铜锌合金，B极为纯铜，溶液中含有足量，通电一段时间会后，若A极恰好全部溶解，此时B极质量增加7.68g，溶液质量增加0.03g，则A合金中Cu、Zn原子个数比为：A.4:1B.3:1C.2:1D.任意比10、下图为模拟铁生锈的实验。铁粉中均匀混有少量碳粉，撒入在内壁已分别用氯化钠溶液和稀醋酸润湿过的甲、乙两支具支试管。打开止水夹片刻后，以下有关该实验的说法合理的是A.甲装置中红墨水倒吸量比乙装置多B.甲装置中发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀C.乙装置中发生的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀D.乙装置开始导管口有气泡冒出，接着红墨水又较快倒流11、如下图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向(乙)中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色。则以下说法正确的是A．电源B极是正极B．(甲)、(乙)装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量比为1∶2∶2∶2C．欲用(丙)装置给铜镀银，H应该是Ag，电镀液选是AgNO3溶液D．装置(丁)中看到的现象是X极附近红褐色变深 12、用铅蓄电池电解苦卤水(含C1、Br、Na＋、Mg2＋)的装置如图所示(a、b为石墨电极)。下列说法中正确的是A．铅蓄电池放电时，该电池两极质量均减小B．铅蓄电池充电时，B极应与外电源负极相连C．电解苦卤水时，a电极首先放电的是Br—而不是Cl—，说明当其它条件相同时Br的还原性强于Cl—D．当b极产生0.01mol气体时，铅蓄电池中消耗0.01molH2SO413、高功率Ni/MH（M表示储氢合金）电池已经用于混合动力汽车。总反应方程式如下：下列叙述正确的是A．放电时正极附近溶液的碱性增强B．放电时负极反应为：M+H2O+e=MH+OH-C．充电时阳极反应为：NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-D．放电时每转移1mol电子，正极有1molNiOOH被氧化14、如图甲、乙是电化学实验装置。  （1）若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液。 ①甲中石墨棒上的电极反应式为                         ②乙中总反应的离子方程式为   ③将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的Cl2氧化了生成的I2。若反应中Cl2和I2的物质的量之比为5：1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为    （2）若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液。    ①甲中铁棒上的电极反应式为                             ②如果起始时乙中盛有200mLpH=5的CuSO4溶液（25℃），一段时间后溶液的pH变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入     （填写物质的化学式） g。15、A某实验小组利用饱和食盐水、导线、直流电源（用“”或“”表示）、烧杯、灵敏电流计（用“””表示）和两个电极棒（分别是M、N）进行电化学实验探究。甲同学安装好仪器，接好直流电源通电几分钟，发现M处溶液逐渐变浅绿色，过一段时间，溶液变得浑浊且逐渐出现红棕色。乙同学所用的仪器和甲同学的看上去相同，但接好直流电源通电几秒钟，却闻到一股刺鼻的气味，马上停止通电。丙同学安装好仪器，线路闭合几秒钟后，却没有发现明显现象产生，他又很快接入灵敏电流计，发现电流计的指针发生了偏转。请根据上述同学的实验现象回答以下问题：（1）M电极棒材料是（写化学式）________，N电极棒材料是（写化学式）________。（2）在下列虚框内完成对应三个同学的装置图：甲乙丙饱和食盐水饱和食盐水MNMNMN （3）按下表要求写出三个同学实验过程中涉及的反应方程式：要求乙丙M电极方程式N电极方程式总反应方程式离子方程式：化学方程式：（4）用化学方程式解释甲同学实验时观察到M处溶液出现浑浊后转为红棕色现象的原因：___________________________________________________________________。（5）丙同学为了保护M电极不被腐蚀，他可以将N电极棒更换为（写化学式）_______________。为验证该防护方法有效，他又做下列对比实验：接通电路2分钟后，分别在M电极区滴入2滴黄色K3[Fe(CN)6]溶液，发现没有更换N电极棒的烧杯中的现象是______________，发生反应的离子方程式是________________________________，他还可选用的检验试剂是___________________________________。