《考前三個(gè)月》高考化學(xué)（江蘇專用）大二輪專題復(fù)習(xí) 學(xué)案11 電化學(xué)基礎(chǔ)[ 高考]

《《考前三個(gè)月》高考化學(xué)（江蘇專用）大二輪專題復(fù)習(xí) 學(xué)案11 電化學(xué)基礎(chǔ)[ 高考]》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《考前三個(gè)月》高考化學(xué)（江蘇專用）大二輪專題復(fù)習(xí) 學(xué)案11 電化學(xué)基礎(chǔ)[ 高考]（22頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌精誠凝聚 =^_^= 成就夢想 ▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌ 學(xué)案11　電化學(xué)基礎(chǔ) 最新考綱展示　1.理解原電池和電解池的工作原理，能寫出常見的簡單電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。2.了解常見的化學(xué)電源，認(rèn)識(shí)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)際意義及其重要應(yīng)用。 3.認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害，理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，能運(yùn)用恰當(dāng)?shù)拇胧┓乐硅F、鋁等金屬腐蝕。 1． 按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并回答下列問題。 (1)判斷裝置的名稱：A池為________，B池為________。 (2)鋅極為____極，Cu2＋在溶液中向________極運(yùn)動(dòng)(填“Zn”或“Cu”)。 (3

2、)電極反應(yīng)式 正極____________________________________________________________________， 負(fù)極____________________________________________________________________。 (4)若溶液X為滴有酚酞的KCl溶液 ①石墨棒C1的電極反應(yīng)式為________________________，石墨棒C2附近發(fā)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為__________________________，溶液中的K＋向__________電極移動(dòng)(填“C1”或“C2”)。 ②當(dāng)C2極析出224

3、 mL 氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí))，鋅的質(zhì)量變化________(填“增加”或“減少”)________g，此時(shí)B中的溶液的體積為200 mL，則pH為________。 (5)若溶液X為CuSO4溶液(足量) ①B池中總反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________。 ②反應(yīng)一段時(shí)間后，A池中Cu電極增重3.2 g，要使B池溶液恢復(fù)到起始狀態(tài)，向溶液中加入適量的________，其質(zhì)量為________g。 答案　(1)原電池　電解池　(2)負(fù)　Cu (3)Cu2＋＋2e－===Cu　Zn－2e－===Zn2＋ (4)①2Cl－

4、－2e－===Cl2↑　產(chǎn)生無色氣泡，溶液變紅　C2 ②減少　0.65　13 (5)①2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋ ②CuO　4(或CuCO3　6.2) 2． 如圖所示水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天后觀察： (1)鐵釘在逐漸生銹，則鐵釘?shù)母g屬于______腐蝕(填“化學(xué)”或“電化學(xué)”)。 (2)若試管內(nèi)液面上升，則原溶液呈________性，發(fā)生__________腐蝕，正極反應(yīng)式為 ________________________________________________________________________。 (3)若試管內(nèi)液面下降，則

5、原溶液呈____性，發(fā)生__________腐蝕，正極反應(yīng)式為 ________________________。 答案　(1)電化學(xué) (2)弱酸或中　吸氧　O2＋2H2O＋4e－===4OH－ (3)較強(qiáng)的酸　析氫　2H＋＋2e－===H2↑ 3． 正誤判斷，正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“” (1)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化，金屬導(dǎo)電是物理變化 (　　) (2)電解法精煉銅時(shí)，用純銅作陽極 (　　) (3)在鍍件上鍍銅時(shí)，電鍍液中c(Cu2＋)幾乎不變 (　　) (4)電解法精煉銅時(shí)，電解質(zhì)溶液中各離子濃度基本不變 (　　) (5

6、)金屬作原電池的負(fù)極時(shí)被保護(hù) (　　) (6)生活、生產(chǎn)中鋼鐵被腐蝕的原理主要是負(fù)極發(fā)生反應(yīng)： Fe－3e－===Fe3＋ (　　) 答案　(1)√　(2)　(3)√　(4)　(5)　(6) 題型1　有關(guān)電化學(xué)原理的考查 真題回顧 1． (2013新課標(biāo)全國卷Ⅱ，11)“ZEBRA”蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，電極材料多孔Ni/NiCl2和金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．電池反應(yīng)中有NaCl生成 B．電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原三價(jià)鋁離子 C．正極反應(yīng)為NiCl2＋2e－===Ni＋2

7、Cl－ D．鈉離子通過鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動(dòng) 答案　B 解析　結(jié)合蓄電池裝置圖，利用原電池原理分析相關(guān)問題。A項(xiàng)，負(fù)極反應(yīng)為Na－e－ ===Na＋，正極反應(yīng)為NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－，故電池反應(yīng)中有NaCl生成；B項(xiàng)，電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原二價(jià)鎳離子；C項(xiàng)，正極上NiCl2發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－；D項(xiàng)，鈉在負(fù)極失電子，被氧化生成Na＋，Na＋通過鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動(dòng)。 2． (2013浙江理綜，11)電解裝置如圖所示，電解槽內(nèi)裝有KI及淀粉溶液，中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通電，發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍(lán)色，一段時(shí)間后，

8、藍(lán)色逐漸變淺。 已知：3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O 下列說法不正確的是 (　　) A．右側(cè)發(fā)生的電極反應(yīng)式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ B．電解結(jié)束時(shí)，右側(cè)溶液中含IO C．電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式：KI＋3H2OKIO3＋3H2↑ D．如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜，電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學(xué)反應(yīng)不變 答案　D 解析　結(jié)合題給電解槽裝置，利用電解原理進(jìn)行分析、解決問題。 該電解槽的兩極均為惰性電極(Pt)，在一定條件下通電，發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍(lán)色，說明發(fā)生電極反應(yīng)：2I－－2e－===I2，由淀粉溶液遇單質(zhì)碘顯藍(lán)色可知

9、，左側(cè)為陽極，右側(cè)為陰極，陰極上溶液中的H＋得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－(或2H＋＋2e－===H2↑)，A項(xiàng)正確。陰極周圍溶液中產(chǎn)生的OH－經(jīng)陰離子交換膜移向左側(cè)，并與左側(cè)電極上產(chǎn)生的I2發(fā)生反應(yīng)：3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O，一段時(shí)間后，藍(lán)色逐漸變淺，電解結(jié)束時(shí)，左側(cè)溶液中的IO經(jīng)陰離子交換膜進(jìn)入右側(cè)溶液，B項(xiàng)正確。結(jié)合陰、陽極發(fā)生的反應(yīng)及I2與OH－的反應(yīng)可知，電解槽內(nèi)總反應(yīng)為I－＋3H2O通電,IO＋3H2↑，C項(xiàng)正確。若用陽離子交換膜代替陰離子交換膜，電解槽內(nèi)總反應(yīng)為2I－＋2H2O通電,I2＋H2↑＋2OH－，D項(xiàng)錯(cuò)。 規(guī)

10、律方法 1． 做好原電池、電解池、電鍍池三池比較 原電池 電解池 電鍍池 定義 將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能 的裝置 將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的裝置 應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置 形成條件 ①活潑性不同的兩 電極 ②電解質(zhì)溶液 ③形成閉合回路 ①兩電極接直流電源 ②兩電極插入電解質(zhì)溶液中 ③形成閉合回路 ①鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接電源負(fù)極 ②電鍍液必須含有鍍層金屬的離子 電極名稱 負(fù)極：較活潑金屬 正極：較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬) 陽極：與電源正極相連 陰極：與電源負(fù)極相連 名稱同電解池，但有限制條件 陽極：必須是鍍層

11、金屬 陰極：鍍件 電極反應(yīng) 負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬失電子 正極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子 陽極：氧化反應(yīng)，溶液中的陰離子失電子，或活潑金屬電極失電子 陰極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子 陽極：金屬電極失 電子 陰極：電鍍液中的陽 離子得電子 2． 原電池、電解池、電鍍池的判斷方法 (1)若無外接電源的單一裝置則一般是原電池，然后依據(jù)原電池的形成條件判定，主要思路是三“看”： 先看電極：兩種活潑性不同的金屬(或其中一種為非金屬導(dǎo)體)作電極。 再看溶液：在電解質(zhì)溶液中能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 后看回路：用導(dǎo)線連接的兩電極與電解質(zhì)溶液接觸并形成閉合回路。 (2

12、)若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，則可能是電解池或電鍍池，當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬離子相同時(shí)則為電鍍池。 (3)若為無明顯外接電源的串聯(lián)電路，則應(yīng)利用題中信息找出能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)的裝置為原電池，與其相連的池為電解池或電鍍池。 (4)若為二次電池使用過程的分析，其中放電過程是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能，為原電池反應(yīng)；充電過程是將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，為電解池反應(yīng)。 3． 電極名稱的判斷方法 無論是原電池還是電解池，其本質(zhì)都是在兩個(gè)電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)。在確定電極時(shí)用好對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律，能起到事半功倍的效果。如在原電池中，一個(gè)電極為正極，則另一電極為負(fù)極；在電解池中，一個(gè)電極為陽極，則

13、另一電極為陰極。 (1)原電池正、負(fù)極的確定 負(fù)極— 自己整理正極判斷的一般方法。 (2)電解池陰、陽極的確定 陰極— 自己整理陽極判斷的一般方法。 對(duì)點(diǎn)集訓(xùn) 1． 有關(guān)下列四個(gè)常用電化學(xué)裝置的敘述中正確的是 (　　) 圖Ⅰ堿性鋅錳電池 圖Ⅱ鉛硫酸蓄電池 圖Ⅲ電解精煉銅 圖Ⅳ銀鋅紐扣電池 A．圖Ⅰ所示電池中，負(fù)極電極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋ B．圖Ⅱ所示電池放電過程中，硫酸濃度不斷增大 C．圖Ⅲ所示裝置工作過程中，電解質(zhì)溶液中Cu2＋濃度始終不變 D．圖Ⅳ所示電池中，Ag2O是氧化劑，電池工作過程中被還原為Ag 答案　D

14、解析　A項(xiàng)在堿性條件下不能生成Zn2＋；B項(xiàng)放電時(shí)正極和負(fù)極都要生成PbSO4，硫酸的濃度減??；C項(xiàng)中比銅活潑的金屬以陽離子的形式殘留在溶液中，依據(jù)電子守恒可知，溶液中Cu2＋濃度要降低；D項(xiàng)Ag2O作正極，發(fā)生還原反應(yīng)：Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－。 2． 甲圖為一種新型污水處理裝置，該裝置可利用一種微生物將有機(jī)廢水的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。乙圖是一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用惰性電極電解飽和食鹽水。下列說法中不正確的是 (　　) A．裝置乙的a極要與裝置甲的X極連接 B．裝置乙中b極的電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑ C．若

15、有機(jī)廢水中主要含有葡萄糖，則裝置甲中M極發(fā)生的電極反應(yīng)為C6H12O6＋6H2O －24e－===6CO2↑＋24H＋ D．N電極發(fā)生還原反應(yīng)，當(dāng)N電極消耗5.6 L(標(biāo)況下)氣體時(shí)，則有2NA個(gè)H＋通過離 子交換膜 答案　D 解析　由圖甲分析得出M(或X)為負(fù)極，N(或Y)為正極；由圖乙分析得出a為陰極，b為陽極。乙的a極要與甲的X極相連接，A項(xiàng)正確；乙的b極為陽極，氯離子放電，B項(xiàng)正確；因圖甲中傳遞的是質(zhì)子，葡萄糖在M極放電，故電極反應(yīng)式為C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋，C項(xiàng)正確；氧氣在N電極得到電子，電極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－===2H2O，

16、故消耗5.6 L氧氣時(shí)，轉(zhuǎn)移1 mol電子，即有NA個(gè)H＋通過離子交換膜，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 題型2　多池組合裝置問題 類型1　無外接電源的解決方案 (1)先判斷原電池，簡單方法是尋找最活潑金屬，確定最活潑金屬所在裝置為原電池，其余為電解池；還可以根據(jù)題目信息確定，能發(fā)生自發(fā)氧化還原反應(yīng)的裝置為原電池。 (2)確定電極策略：與原電池負(fù)極相連的為陰極，串聯(lián)裝置中電極是交替出現(xiàn)的，即相鄰電解裝置的電極為陰、陽相連。 (3)簡單計(jì)算策略：多池串聯(lián)裝置中相同時(shí)間內(nèi)各電極得失電子數(shù)相等。 例1　如圖是一個(gè)化學(xué)過程的示意圖。已知甲池的總反應(yīng)式為2CH3OH＋3O2＋ 4KOH===2K2CO3＋6H

17、2O 請(qǐng)回答： (1)甲池是________池，通入O2的電極作為________極，電極反應(yīng)式為___________。 (2)乙池是________池，A電極名稱為________極，電極反應(yīng)式為________，乙池中的總反應(yīng)離子方程式為__________，溶液的pH________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (3)當(dāng)乙池中B(Ag)極的質(zhì)量增加5.40 g時(shí)，甲池中理論上消耗O2________mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)；此時(shí)丙裝置中________(填“c”或“d”)電極析出0.60 g金屬，則丙裝置中的某鹽溶液可能是________(填序號(hào))。 a．MgSO4溶液

18、 b．CuSO4溶液 c．NaCl溶液 d．AgNO3溶液 解析　依據(jù)題干信息可知甲池中發(fā)生自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，確定甲池為原電池，則乙池、丙池均為電解池。通CH3OH的電極為負(fù)極，通O2的電極為正極，依次確定A、B、c、d分別為陽極、陰極交替。 利用電子守恒找出關(guān)系式：4Ag～O2，V(O2)＝n(Ag)22.4 Lmol－1＝ 22.4 Lmol－1＝0.28 L，即280 mL。 答案　(1)原電　正　O2＋2H2O＋4e－===4OH－ (2)電解　陽　4OH－－4e－===O2↑＋2H2O　4Ag＋＋2H2O4Ag＋O2↑＋4H＋　減小 (3)

19、280　d　bd 類型2　有外接電源的解決方案 (1)有外接電源時(shí)，全部為電解池(包括電鍍池和精煉池)。 (2)確定電極策略：與電源負(fù)極相連的是陰極，根據(jù)“電解池串聯(lián)時(shí)陰、陽電極交替出現(xiàn)”原則正推電極，也可以通過裝置某極變化、現(xiàn)象反推電極。 (3)計(jì)算要善用電子守恒。 例2　如圖a、b、c、d均為石墨電極，通電進(jìn)行電解，b極有64 g Cu析出。 下列說法不正確的是 (　　) A．甲中a電極反應(yīng)式為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O B．電解時(shí)向乙中滴入酚酞溶液，c電極附近變紅 C．向乙中通入2 mol HCl氣體，溶液組成可以恢復(fù) D．c電

20、極產(chǎn)生2 g氣體 [思路引導(dǎo)]　該題首先根據(jù)圖示中的電源推出a、b、c、d電極名稱，然后判斷A、B兩項(xiàng)的正誤；再根據(jù)串聯(lián)電路的電子守恒找出關(guān)系式Cu～2e－～H2～Cl2～2HCl可判斷C、D兩項(xiàng)的正誤。 解析　a極與電源的正極相連，a為電解池的陽極，b為陰極，電解硫酸銅溶液，則OH－在陽極上放電，電極反應(yīng)式為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，A項(xiàng)正確；在乙中c為陽極，d為陰極，電解飽和氯化鈉溶液，陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑，陰極：2H＋＋2e－===H2↑，加入酚酞試劑，在陰極(d極)附近變紅，B項(xiàng)錯(cuò)誤；b極有64 g Cu析出，則電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為2 mol，根據(jù)關(guān)系

21、式：Cu～2e－～H2～Cl2～2HCl可得：通入HCl的物質(zhì)的量為2 mol時(shí)，乙中溶液可復(fù)原，C項(xiàng)正確；c電極產(chǎn)生的是1 mol Cl2，質(zhì)量為71 g，D項(xiàng)不正確。 答案　BD 類型3　連接方式的控制裝置解決方案 通過電鍵的閉合與斷開，形成獨(dú)立的原電池或電解池。注意前面反應(yīng)的產(chǎn)物可能是后面反應(yīng)的反應(yīng)物，其余問題與前兩種類型的解決方案相同。 例3　在下圖均用石墨作電極的電解池中，甲裝置中為500 mL含某一溶質(zhì)的藍(lán)色溶液，乙裝置中為500 mL稀硫酸。閉合K1，斷開K2進(jìn)行電解，觀察到A電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成，B電極有無色氣體生成；當(dāng)溶液中的原有溶質(zhì)完全電解后，停止電解，取出

22、A電極，洗滌、干燥、稱量，電極增重6.4 g。 請(qǐng)回答下列問題： (1)B電極發(fā)生的電極反應(yīng)為________；C電極發(fā)生的電極反應(yīng)為______________。 (2)甲裝置電解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________________________。 (3)甲裝置電解后溶液的c(H＋)為________，要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，則需加入________(填化學(xué)式)，其質(zhì)量為________g。(假設(shè)電解前后溶液的體積不變) (4)若再將K1斷開，K2閉合，靈敏電流計(jì)G中指針是否會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)？理由是什么？ 解析　當(dāng)閉合K1，斷開K2時(shí)，整個(gè)裝

23、置是電解池的串聯(lián)問題。(1)甲裝置中溶質(zhì)呈藍(lán)色則溶液中含有Cu2＋，A電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成，A電極為陰極；B電極為陽極，有無色氣體生成，電極反應(yīng)為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；C電極為陰極，電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑。(2)甲裝置中電解時(shí)反應(yīng)的離子方程式為2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋。(3)通過A電極增重6.4 g可計(jì)算甲裝置電解后溶液的c(H＋)為0.4 molL－1；使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，則需加入8 g CuO或12.4 g CuCO3。(4)將K1斷開，K2閉合，原電池與電解池串聯(lián)，甲裝置形成H2、O2燃料電池，C電極為負(fù)極。 答案　

24、(1)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 2H＋＋2e－===H2↑ (2)2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋ (3)0.4 molL－1　CuO(或CuCO3)　8(或12.4) (4)偏轉(zhuǎn)，打開K1，閉合K2，乙池符合原電池的條件，形成H2、O2燃料電池。 例4　利用下圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。 (1)若X為Zn，開關(guān)K置于M處，X電極為________極，電極反應(yīng)式為________，鐵電極反應(yīng)式為__________，此種防護(hù)法稱為____________； (2)若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，X為________極，電極反應(yīng)式為___________

25、_，此種防護(hù)法稱為______________； (3)若X為Cu，開關(guān)K置于N處，X電極反應(yīng)式為__________，鐵電極反應(yīng)式為 __________。 解析　(1)X為Zn，開關(guān)K置于M處，構(gòu)成ZnFe原電池，Zn作負(fù)極被氧化。(2)X為碳棒，開關(guān)K置于N處，構(gòu)成電解池，X作陽極，OH－放電。(3)X為銅，開關(guān)K置于N處，Cu作陽極，Cu失電子變成Cu2＋，被氧化。 答案　(1)負(fù)　2Zn－4e－===2Zn2＋　O2＋2H2O＋4e－===4OH－　犧牲陽極的陰極保護(hù)法 (2)陽　4OH－－4e－===O2↑＋2H2O　外接電流的陰極保護(hù)法 (3)Cu－2e－===Cu2

26、＋　O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 對(duì)點(diǎn)集訓(xùn) 3． (2012安徽理綜，11)某興趣小組設(shè)計(jì)如下微型實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先斷開K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時(shí)間后，斷開K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表A指針偏轉(zhuǎn)。 下列有關(guān)描述正確的是 (　　) A．?dāng)嚅_K2，閉合K1時(shí)，總反應(yīng)的離子方程式為 2H＋＋2Cl－Cl2↑＋H2↑ B．?dāng)嚅_K2，閉合K1時(shí)，石墨電極附近溶液變紅 C．?dāng)嚅_K1，閉合K2時(shí)，銅電極上的電極反應(yīng)式為Cl2＋2e－===2Cl－ D．?dāng)嚅_K1，閉合K2時(shí)，石墨電極作正極 答案　D 解析　解答本題時(shí)應(yīng)特別注意，金屬Cu在電解

27、池和原電池中作何種電極。當(dāng)斷開K2，閉合K1時(shí)為電解池，由于兩極都有氣泡冒出，故相當(dāng)于惰性電極電解飽和食鹽水，故銅作陰極而石墨作陽極，陽極反應(yīng)為2Cl－－2e－===Cl2↑，電池總反應(yīng)的離子方程式為 2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－，A、B都錯(cuò)；當(dāng)斷開K1，閉合K2時(shí)組成原電池，銅作負(fù)極而石墨作正極，銅電極的電極反應(yīng)式為Cu－2e－===Cu2＋，故C錯(cuò)而D正確。 4． 按如圖所示裝置進(jìn)行下列不同的操作，說法不正確的是 (　　) A．鐵腐蝕的速率由大到小的順序是只閉合K1>只閉合K3>都斷開>只閉合K2 B．只接通K1，一段時(shí)間后，U形管中出現(xiàn)白色沉淀 C．

28、只接通K2，U形管左、右兩端液面均下降 D．若只接通K1，一段時(shí)間后，漏斗中液面上升；若只接通K2，漏斗液面下降 答案　D 解析　只閉合K1，鐵作陽極電解氯化鈉溶液，鐵失電子生成二價(jià)鐵離子，氫離子在陰極得電子生成氫氣，從而使溶液中產(chǎn)生較多氫氧根離子，二者擴(kuò)散到U形管底部相遇生成白色氫氧化亞鐵沉淀，B項(xiàng)正確；只接通K2，鐵作陰極，不能失電子，此時(shí)相當(dāng)于惰性電極，該極上生成氫氣，石墨電極上生成氯氣，C項(xiàng)正確；綜上分析只接通K1鐵腐蝕最快，只閉合K3，形成原電池，鐵腐蝕的速率次之，都斷開時(shí)鐵自然腐蝕，而只接通K2時(shí)為鐵作陰極被保護(hù)，腐蝕速率最慢，A項(xiàng)正確。 5． 新型高效的甲烷燃料電池采用鉑

29、為電極材料，兩電極上分別通入CH4和O2，電解質(zhì)溶液為KOH溶液。某研究小組將兩個(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進(jìn)行飽和氯化鈉溶液電解實(shí)驗(yàn)，如圖所示。 回答下列問題： (1)甲烷燃料電池正極、負(fù)極的電極反應(yīng)分別為__________、____________。 (2)閉合開關(guān)K后，a、b電極上均有氣體產(chǎn)生，其中b電極上得到的是________，電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為______________________________________________ ____________________________________________________________

30、____________。 (3)若每個(gè)電池甲烷通入量為1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，且反應(yīng)完全，則a電極轉(zhuǎn)移電子數(shù)為________NA，電解池中最多產(chǎn)生氫氣________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。 答案　(1)2O2＋4H2O＋8e－===8OH－　CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O (2)H2　2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ (3)0.4　4.48 解析　(1)在堿性溶液中，甲烷燃料電池的總反應(yīng)式為CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O，正極反應(yīng)式：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－，負(fù)極反應(yīng)式：CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O；(2)

31、b電極與通入甲烷的電極相連，作陰極，是H＋放電，生成H2；電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；(3)串聯(lián)電路中流經(jīng)各電極的電子的物質(zhì)的量相等，故本題只能用一個(gè)燃料電池中消耗CH4的量計(jì)算。根據(jù)得失電子守恒，可得： 1 mol CH4～8 mol e－～4 mol Cl2～4 mol H2 則產(chǎn)生H2的體積是CH4體積的4倍。 V(H2)＝1.12 L4＝4.48 L 轉(zhuǎn)移電子數(shù)為8NA＝0.4NA。 題型3　電極反應(yīng)式的判斷與書寫 真題回顧 3． (2013天津理綜，6)為增強(qiáng)鋁的耐腐蝕性，現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源，以Al作陽極、Pb作陰極

32、，電解稀硫酸，使鋁表面的氧化膜增厚。反應(yīng)原理如下： 電池：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l) 電解池：2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑ 電解過程中，以下判斷正確的是 (　　) 電池 電解池 A H＋移向Pb電極 H＋移向Pb電極 B 每消耗3 mol Pb 生成2 mol Al2O3 C 正極：PbO2＋4H＋＋2e－ ===Pb2＋＋2H2O 陽極：2Al＋3H2O－6e－ ===Al2O3＋6H＋ D 答案　D 解析　依據(jù)原電池和電解池的原理分析、解決問題。原電池中

33、，Pb為負(fù)極：Pb－2e－＋SO===PbSO4，PbO2為正極：PbO2＋2e－＋SO＋4H＋===PbSO4＋2H2O，所以H＋向PbO2極移動(dòng)。電解池中，Pb為陰極：2H＋＋2e－===H2↑，Al為陽極：3H2O＋2Al－6e－===Al2O3＋6H＋，所以H＋向Pb電極移動(dòng)，A錯(cuò)。每消耗3 mol Pb時(shí)轉(zhuǎn)移6 mol e－，每生成2 mol Al2O3時(shí)，轉(zhuǎn)移12 mol e－，B錯(cuò)。根據(jù)A項(xiàng)分析，可知電池的正極反應(yīng)式書寫錯(cuò)誤，C錯(cuò)。原電池中隨時(shí)間增長，Pb變?yōu)镻bSO4，質(zhì)量增加，電解池中Pb極產(chǎn)生H2，Pb電極質(zhì)量不變，D正確。 4． (1)[2013山東理綜，28(3)]下

34、圖為電解精煉銀的示意圖，________(填“a”或“b”)極為含有雜質(zhì)的粗銀，若b極有少量紅棕色氣體產(chǎn)生，則生成該氣體的電極反應(yīng)式為_______。 答案　a　2H＋＋NO＋e－===NO2↑＋H2O 解析　電解精煉銀，粗銀作陽極，純銀作陰極，陰極上除了附著銀之外，還會(huì)有少量的NO2氣體產(chǎn)生。原因是NO＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O。 (2)[2013北京理綜，26(4)]通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量，其工作原理示意圖如下： ①Pt電極上發(fā)生的是________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”) ②寫出NiO電極的電極反應(yīng)式：_____________________

35、_______________________ ________________________________________________________________________。 答案?、龠€原?、贜O＋O2－－2e－===NO2 解析　由圖示可知發(fā)生原電池反應(yīng)為2NO＋O2===2NO2，NO為還原劑，O2為氧化劑，O2在Pt電極得電子發(fā)生還原反應(yīng)：O2＋4e－===2O2－。NO在NiO電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：NO＋O2－－2e－===NO2。 規(guī)律方法 1． 原電池電極反應(yīng)式的書寫 (1)一般電極反應(yīng)式的書寫 (2)復(fù)雜電極反應(yīng)式的書寫 復(fù)雜的電極反應(yīng)

36、式＝總反應(yīng)式－較簡單一極的電極反應(yīng)式 如CH4堿性燃料電池負(fù)極反應(yīng)式的書寫： 　CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O……總反應(yīng)式 　2O2＋4H2O＋8e－===8OH－……正極反應(yīng)式 　CH4＋10OH－－8e－===7H2O＋CO……負(fù)極反應(yīng)式 2． 電解池電極反應(yīng)式的書寫步驟 對(duì)點(diǎn)集訓(xùn) 6． 固體氧化燃料電池(SOFC)的工作原理如圖所示，已知電池中電解質(zhì)為熔融固體氧化物，O2－可以在其中自由移動(dòng)。下列有關(guān)說法科學(xué)合理的是 (　　) A．電極b為電池負(fù)極，電極反應(yīng)式為O2＋4e－===2O2－ B．固體氧化物的作用是讓電子在電池內(nèi)通過 C．若

37、H2作為燃料氣，接觸面上發(fā)生的反應(yīng)為H2＋OH－－2e－===H＋＋H2O D．若C2H4作為燃料氣，接觸面上發(fā)生的反應(yīng)為C2H4＋6O2－－12e－===2CO2＋2H2O 答案　D 解析　負(fù)極應(yīng)該發(fā)生氧化反應(yīng)，b極應(yīng)為電池正極，A錯(cuò)；電子在外電路中通過，O2－通過固體氧化物定向移動(dòng)，B錯(cuò)；燃料在接觸面上與O2－反應(yīng)，失去電子，C錯(cuò)、D 正確。 7． 鐵及其化合物在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。 (1)某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如下圖所示裝置探究鋼鐵的腐蝕與防護(hù)。 在相同條件下，三組裝置中鐵電極腐蝕最快的是________(填裝置序號(hào))，該裝置中正極電極反應(yīng)式為________；

38、為防止金屬Fe被腐蝕，可以采用上述__________(填裝置序號(hào))裝置原理進(jìn)行防護(hù)；裝置③中總反應(yīng)的離子方程式為____________________________。 (2)新型固體LiFePO4隔膜電池廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車。電池反應(yīng)為FePO4＋LiLiFePO4，電解質(zhì)為含Li＋的導(dǎo)電固體，且充、放電時(shí)電池內(nèi)兩極間的隔膜只允許Li＋自由通過而導(dǎo)電。該電池放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為Li－e－===Li＋，則充電時(shí)陽極的電極反應(yīng)式為 __________________________________。 答案　(1)①　O2＋2H2O＋4e－===4OH－　②③　2Cl－＋2H2OCl2↑＋H

39、2↑＋2OH－ (2)LiFePO4－e－===FePO4＋Li＋ 解析　(1)①Fe為負(fù)極，Cu為正極構(gòu)成原電池，F(xiàn)e發(fā)生吸氧腐蝕；②Zn比Fe活潑，保護(hù)了Fe；③Fe為陰極(外加電流的陰極保護(hù)法)被保護(hù)，腐蝕速率最慢。裝置③中是Fe作陰極電解飽和食鹽水的反應(yīng)。 (2)注意題目信息①固體LiFePO4，②允許Li＋自由通過，③陽極LiFePO4被氧化為FePO4。 一、單項(xiàng)選擇題 1． (2013新課標(biāo)全國卷Ⅰ，10)銀質(zhì)器皿日久表面會(huì)逐漸變黑，這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處理：即在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑色會(huì)褪

40、去。下列說法正確的是 (　　) A．處理過程中銀器一直保持恒重 B．銀器為正極，Ag2S被還原生成單質(zhì)銀 C．該過程中總反應(yīng)為2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3 D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl 答案　B 解析　原電池原理及應(yīng)用。 鋁質(zhì)容器、變黑的銀器及食鹽溶液構(gòu)成原電池裝置，鋁作負(fù)極，變質(zhì)的銀器作正極。負(fù)極反應(yīng)式為Al－3e－===Al3＋，正極反應(yīng)式為Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－。Al3＋與S2－在溶液中不能共存，能發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)2Al3＋＋3S2－＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑，故原電池總反應(yīng)為2Al＋3Ag2S

41、＋6H2O===6Ag＋2Al(OH)3＋3H2S↑，故B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤。A項(xiàng)，原電池反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，銀器中Ag2S被還原成Ag，質(zhì)量減輕，A項(xiàng)錯(cuò)誤。D項(xiàng)，黑色褪去的原因是黑色的Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2． 如圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時(shí)間后(電解液足量)，a極附近溶液顯紅色。下列說法正確的是 (　　) A．a(chǎn)是負(fù)極，b是正極 B．CuSO4溶液的pH逐漸減小 C．銅電極上的反應(yīng)式為Cu－2e－===Cu2＋ D．向NaCl溶液中加入一定量的鹽酸，能使溶液與原來溶液完全一樣 答案　C 解析　a、b都是惰性電極，通電

42、一段時(shí)間后，a極附近溶液顯紅色可知a是電解池的陰極，b是電解池的陽極，所以X為電源的負(fù)極，Y為電源的正極；電解CuSO4溶液，陽極是Cu棒，不是惰性電極，所以Cu失電子生成Cu2＋進(jìn)入溶液中，該電解池實(shí)質(zhì)上是電鍍池，所以CuSO4溶液的pH幾乎不變；恢復(fù)溶液時(shí)原則：失去什么加什么，所以向NaCl溶液中應(yīng)該通入一定量的HCl氣體。 3． (2013江蘇，9)MgH2O2電池可用于驅(qū)動(dòng)無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如下。該電池工作時(shí)，下列說法正確的是 (　　) A．Mg電極是該電池的正極 B．H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng) C．石墨電極附近溶液的pH增

43、大 D．溶液中Cl－向正極移動(dòng) 答案　C 解析　MgH2O2海水電池，活潑金屬(Mg)作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：Mg－2e－===Mg2＋，H2O2在正極(石墨電極)發(fā)生還原反應(yīng)：H2O2＋2e－===2OH－(由于電解質(zhì)為中性溶液，則生成OH－)，A項(xiàng)、B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確。由于負(fù)極陽離子(Mg2＋)增多，則Cl－向負(fù)極移動(dòng)平衡電荷，D錯(cuò)誤。 4． (2013安徽理綜，10)熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無水LiClKCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為 PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2S

44、O4＋Pb。 下列有關(guān)說法正確的是 (　　) A．正極反應(yīng)式：Ca＋2Cl－－2e－===CaCl2 B．放電過程中，Li＋向負(fù)極移動(dòng) C．每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子，理論上生成20.7 g Pb D．常溫時(shí)，在正負(fù)極間接上電流表或檢流計(jì)，指針不偏轉(zhuǎn) 答案　D 解析　正極應(yīng)得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；放電時(shí)為原電池，陽離子移向正極，B錯(cuò)誤；每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子，根據(jù)電子守恒，應(yīng)生成0.05 mol Pb，質(zhì)量為10.35 g，C錯(cuò)誤；常溫下，電解質(zhì)不能熔融形成自由移動(dòng)的離子，所以不能導(dǎo)電，故指針不偏轉(zhuǎn)，D正確。 5． 下圖為EFC劍橋法用固體二氧化

45、鈦(TiO2)生產(chǎn)海綿鈦的裝置示意圖，其原理是在較低的陰極電位下，TiO2(陰極)中的氧解離進(jìn)入熔鹽，陰極最后只剩下純鈦。下列說法中正確的是 (　　) A．陽極的電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑ B．陰極的電極反應(yīng)式為TiO2＋4e－===Ti＋2O2－ C．通電后，O2－、Cl－均向陰極移動(dòng) D．石墨電極的質(zhì)量不發(fā)生變化 答案　B 解析　電解質(zhì)中的陰離子為O2－、Cl－向陽極移動(dòng)，由圖示可知陽極生成O2、CO、CO2，所以電極反應(yīng)為2O2－－4e－===O2↑，O2與石墨反應(yīng)生成CO、CO2，A、C、D錯(cuò)誤，只有B正確。 二、不定項(xiàng)選

46、擇題 6． 用下圖Ⅰ所示裝置通電10分鐘后，去掉直流電源，連接成圖Ⅱ所示裝置，可觀察到U形管左端鐵電極表面析出白色膠狀物質(zhì)，U形管右端液面上升。下列說法正確的是(　　) A．裝置Ⅰ中石墨電極上方得到氣體的體積比鐵電極上方得到氣體的體積小 B．用裝置Ⅱ進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)鐵電極的電極反應(yīng)為Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2↓ C．用裝置Ⅱ進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)石墨電極的電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑ D．裝置Ⅰ通電10分鐘后溶液pH降低 答案　AB 解析?、駷殡娊獬?，電極反應(yīng)式：石墨電極(陽極)4OH－－4e－===O2↑＋2H2O、鐵電極(陰極)4H＋＋4e－===2H2↑，電解消耗

47、水使NaOH濃度增大，pH增大，A正確D錯(cuò)誤；Ⅱ?yàn)樵姵?，石墨電極(正極)O2＋4e－＋2H2O===4OH－，C錯(cuò)誤；由信息可知鐵電極(負(fù)極)失電子生成Fe2＋，與溶液中的OH－反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2↓，B正確。 7． 被稱之為“軟電池”的紙質(zhì)電池，采用一個(gè)薄層紙片作為傳導(dǎo)體，在其一邊鍍鋅，而在其另一邊鍍二氧化錳。電池總反應(yīng)式為Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnO(OH)。下列說法正確的是 (　　) A．電池正極反應(yīng)式為2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋2OH－ B．電池工作時(shí)，電子通過外電路

48、從正極流向負(fù)極 C．當(dāng)0.1 mol Zn完全溶解時(shí)，流經(jīng)電解液的電子個(gè)數(shù)為1.2041023 D．該電池反應(yīng)中二氧化錳起催化作用 答案　A 解析　負(fù)極電極反應(yīng)式為Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O，由電池總反應(yīng)式知正極反應(yīng)式 為2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋2OH－，選項(xiàng)A對(duì)；MnO2為反應(yīng)物不是催化劑，選項(xiàng)D錯(cuò)；電解液靠陰、陽離子導(dǎo)電，外電路中電子流向?yàn)樨?fù)極到正極，選項(xiàng)B、C錯(cuò)。 三、非選擇題 8． (1)①二氧化碳是地球溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)?，目前人們處理二氧化碳的方法之一是使其與氫氣反應(yīng)合成甲醇。已知?dú)錃?、甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式如下： 2H2(

49、g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJmol－1 2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－726.0 kJmol－1 寫出二氧化碳與氫氣合成甲醇液體的熱化學(xué)方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②甲醇—空氣燃料電池是利用稀土金屬氧化物作為固體電解質(zhì)，這種稀土

50、金屬氧化物在高溫下能傳導(dǎo)O2－。則負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為____________________________________。 在稀土金屬氧化物的固體電解質(zhì)中，O2－的移動(dòng)方向是_________________________。 ③在直接以甲醇為燃料的電池中，電解質(zhì)溶液為酸性。負(fù)極的電極反應(yīng)式為____________________，正極的電極反應(yīng)式為______________________。理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗1 mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為351.05 kJ，則該燃料電池的理論效率為________(燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能

51、量之比)。 (2)甲烷也是影響地球溫室效應(yīng)的一種氣體，如果處理不妥，也會(huì)是一種危害。一種新型甲烷燃料電池，一極通入空氣，另一極通入甲烷，電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2－。正極的電極反應(yīng)式為________________________，負(fù)極的電極反應(yīng)式為______________________。 答案　(1)①CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝－494.4 kJmol－1 ②CH3OH－6e－＋3O2－===CO2↑＋2H2O　負(fù)極 ③CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋ O2＋6

52、e－＋6H＋===3H2O　96.7% (2)O2＋4e－===2O2－　CH4－8e－＋4O2－===CO2＋2H2O 解析　(1)①應(yīng)用蓋斯定律，把熱化學(xué)方程式和反應(yīng)熱進(jìn)行一定加減就可以得到新的熱化學(xué)方程式。②負(fù)極上反應(yīng)物是CH3OH，生成物是CO2，從CH3OH到CO2，轉(zhuǎn)移6e－，再根據(jù)O2－配平電荷。原電池中O2－移向負(fù)極，因?yàn)樨?fù)極失去電子帶大量正電荷。③與②不同點(diǎn)，這里的燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，用H＋進(jìn)行電荷配平書寫電極反應(yīng)。燃料電池的理論效率為100%＝96.7%。(2)同前面相似，用反應(yīng)物與生成物及電子轉(zhuǎn)移和用O2－進(jìn)行電荷配平書寫電極反應(yīng)。 9． (1)過二硫酸銨

53、法(如下圖所示)是目前最流行的制備H2O2的方法。即電解含H2SO4、(NH4)2SO4的溶液制取(NH4)2S2O8，再加熱水解即可得H2O2和(NH4)2SO4。 ①電解時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式為____________________________________________。 ②寫出生成H2O2的化學(xué)方程式：___________________________________________。 (2)工業(yè)上在堿性條件下電解水，氧氣在特制的陰極上反應(yīng)可以得到HO，從而制得H2O2。將H2O2溶液與消石灰反應(yīng)，經(jīng)過濾、洗滌、干燥，可得過氧化鈣晶體。 ①寫出電解過程中氧氣參與

54、的陰極的電極反應(yīng)式：____________________________。 ②H2O2與Ca(OH)2反應(yīng)時(shí)，若不加穩(wěn)定劑，需控制溫度在0～5 ℃，原因是 ________________________________________________________________________。 (3)酸性條件下，SnSO4可用作雙氧水去除劑，試寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： ________________________________________________________________________。 (4)工業(yè)上用鉑作陽極、銅或銀作陰極電解鹽酸也可制得高氯

55、酸，在陽極區(qū)可得到20%的高氯酸。寫出陽極的電極反應(yīng)式(其中鹽酸與高氯酸寫化學(xué)式)：_________________。 答案　(1)①2SO－2e－===S2O ②(NH4)2S2O8＋2H2OH2O2＋(NH4)2SO4＋H2SO4 (2)①O2＋H2O＋2e－===HO＋OH－ ②過氧化氫受熱易分解 (3)Sn2＋＋H2O2＋2H＋===Sn4＋＋2H2O (4)HCl＋4H2O－8e－===HClO4＋8H＋ 10．Ⅰ.利用電解原理處理廢水是一種科學(xué)有效的措施。 (1)甲醇對(duì)水質(zhì)會(huì)造成一定的污染，有一種電化學(xué)法可消除這種污染，其原理是通電后，將Co2＋氧化成Co3＋，然

56、后以Co3＋作氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化。 實(shí)驗(yàn)室用下圖1所示裝置模擬上述過程： ①寫出陽極反應(yīng)式________。 ②在Co3＋氧化甲醇的反應(yīng)中，________(填“消耗”或“生成”)H＋。 (2)實(shí)驗(yàn)室利用如圖2所示裝置模擬處理含Cr2O的廢水，陽極反應(yīng)式是Fe－2e－===Fe2＋，陰極反應(yīng)式是2H＋＋2e－===H2↑。Fe2＋與酸性溶液中的Cr2O反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________， 得到的金屬陽離子在陰極區(qū)可沉淀完全，沉淀的成分是

57、________。用電解法處理該溶液中0.01 mol Cr2O時(shí)，至少得到沉淀的物質(zhì)的量為________ mol。 Ⅱ.第三代混合動(dòng)力車，可以用電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或二者結(jié)合推動(dòng)車輪。汽車上坡或加速時(shí)，電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，降低油耗；在剎車或下坡時(shí)，電池處于充電狀態(tài)?；旌蟿?dòng)力車目前一般使用鎳氫電池，該電池中鎳的化合物為正極，儲(chǔ)氫金屬(以M表示)為負(fù)極，堿液(主要為KOH溶液)為電解質(zhì)溶液。鎳氫電池充放電原理示意圖如下，其總反應(yīng)式為H2＋2NiOOH2Ni(OH)2 根據(jù)所給信息判斷，混合動(dòng)力車上坡或加速時(shí)，乙電極周圍溶液的pH________(填“增大”、“減小”或“不變”)，該電極的電極反應(yīng)

58、式為____________________________。 答案?、?(1)①Co2＋－e－===Co3＋?、谏? (2)Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O Cr(OH)3和Fe(OH)3　0.08 Ⅱ.增大　NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－ 解析?、?(1)根據(jù)題意，通電后產(chǎn)生氧化劑Co3＋，則Co3＋必為電解產(chǎn)物，由Co2＋―→Co3＋為氧化反應(yīng)，在陽極發(fā)生反應(yīng)Co2＋－e－===Co3＋。根據(jù)CH3OH被氧化成CO2可知，必生成H＋。 (2)鐵作陽極，陽極優(yōu)先于溶液中的陰離子失電子，生成Fe2＋。Fe2＋作還原劑，將C

59、r2O還原為Cr3＋，本身被氧化為Fe3＋，生成的這兩種陽離子與陰極產(chǎn)生的OH－結(jié)合成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。根據(jù)電子守恒可得關(guān)系式：Cr2O～6Fe2＋，再根據(jù)原子守恒，可知生成Cr(OH)3 0.02 mol、Fe(OH)30.06 mol，共生成沉淀0.08 mol。 Ⅲ.混合動(dòng)力車上坡或加速時(shí)，該鎳氫電池處于工作狀態(tài)，由示意圖并結(jié)合Ni的化合價(jià)由＋3→＋2，可知乙為正極，電極反應(yīng)式為NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－，故該處pH增大。 11．鋅(Zinc)是第四“常見”的金屬，僅次于鐵、鋁及銅，在現(xiàn)代工業(yè)中對(duì)于電池制造有不可磨滅的貢獻(xiàn)。 Ⅰ.濕法煉鋅

60、 某種冶煉過程可用下圖簡略表示 (1)ZnS焙燒反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________。 (2)電解過程中析鋅一極的電極反應(yīng)式為______________________________________。 (3)氧化鋅像氧化鋁一樣，屬于兩性氧化物，則氧化鋅與氫氧化鈉反應(yīng)的離子方程式為 ________________________________________________________________________。 (已知：“鋅酸”的化學(xué)式可寫成H2[Zn(OH)4]) Ⅱ.鋅電池 用鋅作負(fù)

61、極的電池生活中隨處可見，如鋅錳干電池、鋅錳堿性電池、鋅空電池等。 (4)鋅錳堿性電池，以二氧化錳為正極，鋅粉為負(fù)極，氫氧化鉀溶液為電解液。因其具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。電池總反應(yīng)式為Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnO(OH)＋Zn(OH)2。 堿性電池中，負(fù)極鋅由片狀改變成粒狀的優(yōu)點(diǎn)是______________________________； 正極反應(yīng)式為____________________________________________________________。 (5)新型鋅空電池(如圖)與鋰電池相比，鋅空氣充電電池的儲(chǔ)存電量是它的三倍，成

62、 本是鋰電池的一半，并且完全沒有過熱爆炸的安全隱患。該電池的總反應(yīng)為 2Zn＋O2===2ZnO，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為 ________________________________________________________________________。 若以該電池為電源，用惰性電極電解硝酸銀溶液，為保證陰極有10.8 g銀析出，至少需要______L空氣(折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)進(jìn)入該電池。 答案　(1)2ZnS＋3O22SO2＋2ZnO (2)[Zn(NH3)4]2＋＋2e－===Zn＋4NH3↑ (3)ZnO＋2OH－＋H2O===[Zn(OH)

63、4]2－ (4)增大了負(fù)極的反應(yīng)面積，提高了放電效率 2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋2OH－ (5)Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O　2.8 解析　(2)析鋅一極應(yīng)是[Zn(NH3)4]2＋得到電子，還原為鋅，同時(shí)釋放出氨氣。(4)堿性鋅錳電池中，負(fù)極鋅失電子生成鋅離子，再與溶液中的氫氧根結(jié)合生成氫氧化鋅，負(fù)極反應(yīng)：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，正極反應(yīng)：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnO(OH)＋ 2OH－。(5)鋅空電池的負(fù)極反應(yīng)式為2Zn－4e－＋4OH－===2ZnO＋2H2O，正極反應(yīng)式為O2＋4e－＋2H2O===4OH－，用惰性電極電解硝酸銀溶液的陰極反應(yīng)式為Ag＋＋e－===Ag，則有O2～4e－～4Ag，V(空氣)＝22.4 Lmol－1＝2.8 L。 ▃ ▄ ▅ ▆ ▇ █ █ ■ ▓點(diǎn)亮心燈 ~~~///(^v^)\\\~~~ 照亮人生 ▃ ▄ ▅ ▆ ▇ █ █ ■ ▓