2019-2020年高考化學(xué)專題復(fù)習(xí) 電化學(xué)知識點練習(xí).doc

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2019-2020年高考化學(xué)專題復(fù)習(xí) 電化學(xué)知識點練習(xí) 裝置特點：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。 ①、兩個活潑性不同的電極； 形成條件：②、電解質(zhì)溶液（一般與活潑性強的電極發(fā)生氧化還原反應(yīng)）； 原 ③、形成閉合回路（或在溶液中接觸） 電 負極：用還原性較強的物質(zhì)（活潑金屬）作負極，負極向外電路提供電子；發(fā)生氧化反應(yīng)。 池 基本概念： 正極：用氧化性較強的物質(zhì)正極，正極從外電路得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。 原 電極反應(yīng)方程式：電極反應(yīng)、總反應(yīng)。 失e-,沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生 理 氧化反應(yīng) 負極 銅鋅原電池 正極 還原反應(yīng) 反應(yīng)原理：移 向 陽離子 溶解 不斷 Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=2H2↑ 電解質(zhì)溶液 電極反應(yīng)： 負極（鋅筒）Zn-2e-=Zn2+ 正極（石墨）2NH4++2e-=2NH3+H2↑ ①、普通鋅——錳干電池 總反應(yīng)：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2↑ 干電池： 電解質(zhì)溶液：糊狀的NH4Cl 特點：電量小，放電過程易發(fā)生氣漲和溶液 ②、堿性鋅——錳干電池 電極：負極由鋅改鋅粉（反應(yīng)面積增大，放電電流增加）； 電解液：由中性變?yōu)閴A性（離子導(dǎo)電性好）。 正極（PbO2） PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O 放電 負極（Pb） Pb+SO42--2e-=PbSO4 充電 鉛蓄電池： 總反應(yīng)：PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 電解液：1.25g/cm3~1.28g/cm3的H2SO4 溶液 化學(xué)電源簡介 蓄電池 特點：電壓穩(wěn)定。 放電 放電` Ⅰ、鎳——鎘（Ni——Cd）可充電電池； 其它蓄電池 Cd+2NiO(OH)+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Ⅱ、銀鋅蓄電池 鋰電池 ①、燃料電池與普通電池的區(qū)別 不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是工作時不斷從外界輸入，同時 燃料 電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池。 電池 ②、原料：除氫氣和氧氣外，也可以是CH4、煤氣、燃料、空氣、氯氣等氧化劑。 負極：2H2+2OH--4e-=4H2O ；正極：O2+2H2O+4e-=4OH- ③、氫氧燃料電池： 總反應(yīng)：O2 +2H2 =2H2O 特點：轉(zhuǎn)化率高，持續(xù)使用，無污染。 廢舊電池的危害：舊電池中含有重金屬（Hg2+）酸堿等物質(zhì)；回收金屬，防止污染。 腐蝕概念：金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。 概述： 腐蝕危害： 腐蝕的本質(zhì)：M-ne-→Mn+(氧化反應(yīng)) 分類： 化學(xué)腐蝕（金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕）、電化腐蝕 定義：因發(fā)生原電池反應(yīng)，而使金屬腐蝕的形式。 金屬的腐蝕與防護 負極（Fe）：Fe-2e-=Fe2+；正極（C）：O2+2H2O+4e-=4OH- 電化 吸氧腐蝕： 總反應(yīng)：2Fe+O2+2H2O=Fe(OH)2 △ 腐蝕 后繼反應(yīng)：4Fe(OH)2 +O2 +2H2O =4Fe(OH)3 鋼鐵的腐蝕： 2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O 負極（Fe）：Fe-2e-=Fe2+； 析氫腐蝕： 正極（C）：2H++2e-=H2↑ 總反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2++H2↑ 影響腐蝕的因素：金屬本性、介質(zhì)。 金屬的防護： ①、改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)； 保護方法： ②、在金屬表面覆蓋保護層； ③、電化學(xué)保護法（犧牲陽極的陰極保護法、外加電流的陰極保護法） 【習(xí)題鏈接】 A B C D E F 【例1】在下圖所示的裝置中，能夠發(fā)生原電池反應(yīng)的是（ ） 【例2】等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b，分別加入過量的稀H2SO4，同時向a中加入少量的膽礬晶體，下列圖表示產(chǎn)生H2的體積V（升）與時間t（分）的關(guān)系，其中正確的是（ ）。 【例3】據(jù)報道，我國擁有完全自主產(chǎn)權(quán)的氫氧燃料電池車將在北京奧運會期間為運動員提供服務(wù)。某種氫氧燃料電池的電解液為KOH溶液。下列有關(guān)該電池的敘述不正確的是 （ ） A.正極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e- = 4OH― B.工作一段時間后，電解液中KOH的物質(zhì)的量不變 C.該燃料電池的總反應(yīng)方程式為：2H2+O2 = 2H2O D.用該電池電解CuCl2溶液，產(chǎn)生2.24LCl2（標準狀況）時，有0.1mol電子轉(zhuǎn)移 【例4】（08寧夏卷）一種燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負極發(fā)生的反應(yīng)是 （ ） A．CH3OH(g)+O2(g) = H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e－ B．O2(g)+4H+(aq)+4e－ = 2H2O(1) C．CH3OH(g)+H2O(1) = CO2(g)+6H+(aq)+6e－ D．O2(g)+2H2O(1)+4e－ = 4OH－ 【例5】（08江蘇卷）鎳鎘（Ni-Cd）可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進行：Cd + 2NiOOH +2H2O Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2 有關(guān)該電池的說法正確的是 （ ） A．充電時陽極反應(yīng)：Ni(OH)2 －e— + OH- == NiOOH + H2O B．充電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程 C．放電時負極附近溶液的堿性不變 D．放電時電解質(zhì)溶液中的OH-向正極移動 二、電解池 定義：使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。 裝置特點：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。 ①、與電源本連的兩個電極； 形成條件 ②、電解質(zhì)溶液（或熔化的電解質(zhì)） ③、形成閉合回路。 電解池原理 電極 陽極：與直流電源正極相連的叫陽極。 概念 陰極：與直流電源負極相連的叫陰極。 電極反應(yīng)： 原理：誰還原性或氧化性強誰先放電（發(fā)生氧化還原反應(yīng)） 離子放電順序： 陽極：陰離子還原性 S2->I->Br->Cl->OH->SO42-（含氧酸根）>F- 陰極：陽離子氧化性 Ag+>Fe3+>Cu2+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+ 電子流向 e- e- 移 向 陽離子 氧化反應(yīng) 陽極 陰極 還原反應(yīng) 移向 陰離子 反應(yīng)原理：4OH--4e-=2H2O +O2 Cu2++2e-=Cu Zn C2 Cu C1 A B CuSO4溶液 KCl酚酞溶液 \電解質(zhì)溶液 電解 電解結(jié)果：在兩極上有新物質(zhì)生成。 總反應(yīng)：2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑ 【例6】按上圖裝置進行實驗，并回答下列問題 ⑴判斷裝置的名稱：A池為 B池為 ⑵ 銅極為___________極， 電極反應(yīng)式為 石墨棒C1為____________極，電極反應(yīng)式為 石墨棒C2附近發(fā)生的實驗現(xiàn)象為 ⑶當C2極析出224mL氣體（標準狀態(tài)時，鋅的質(zhì)量變化（增加或減少） g. CuSO4溶液的質(zhì)量變化了（增加或減少了） g 粗銅板作陽極，與直流電源正極相連； ①、裝置 純銅作陰極，與直流電源負極相連； 用CuSO4 (加一定量H2SO4)作電解液。 陰極：Cu2++2e-=Cu 電解精煉銅 陽極：Cu-2e-=Cu2+、Zn-2e-=Zn2+ ②、原理： Ni-2e-=Ni2+ 陽極泥：含Ag、Au等貴重金屬； 電解液：溶液中CuSO4濃度基本不變 ③、電解銅的特點：純度高、導(dǎo)電性好。 ①、概念：利用電解原理在某些金屬的表面鍍上一薄層其它金屬或合金的過程。 將待鍍金屬與電源負極相連作陰極； ②、方法： 鍍層金屬與電源正極相連作陽極； 電鍍： 用含鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液配成電鍍液。 電解的應(yīng)用 ③、原理：陽極 Cu-2e-=Cu2+ ；Cu2++2e-=Cu ④、裝置： ⑤、電鍍工業(yè)：鍍件預(yù)處理→電鍍液添加劑→ 裝置：（如圖） 現(xiàn)象 ①、陰極上有氣泡；②、陽極有刺激性氣體產(chǎn)，能使?jié)駶櫟牡矸跭I變藍； 電解食鹽水 ③、陰極區(qū)附近溶液變紅，有堿生成 原理： 通電前： NaCl =Na++Cl- H2O H++OH- 原理 陰極（Fe）:Na+,H+移向陰極；2H++2e-=H2↑(還原反應(yīng)) 電解 通電后：陽極（C）：Cl-、OH-移向陽極；2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反應(yīng)) 總反應(yīng)：2NaCl +2H2O 2NaOH +Cl2↑+H2↑ 氯堿 工業(yè) 陽極、陰極、離子交換膜、電解槽、導(dǎo)電銅棒等 ①、組成： 陽極：金屬鈦網(wǎng)（涂有釕氧化物）；陰極：碳鋼網(wǎng)（涂有Ni涂層） 陽離子交換膜：只允許陽離子通過，阻止陰離子和空氣通過； A a X Y 離子交換膜 法制燒堿： ②、裝置： 【例7】(04全國理綜)電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請回答以下問題： （1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時， 同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則 ①電解池中X極上的電極反應(yīng)式為 。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是 ?！? ②Y電極上的電極反應(yīng)式為 ，檢驗該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是 （2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則 ①X電極的材料是 ，電極反應(yīng)式是 。 ②Y電極的材料是 ，電極反應(yīng)式是 。