專題八電化學基礎(chǔ)專題八電化學基礎(chǔ) 三年考向 知識點1：原電池 2013全國新課標卷，10 2013廣東，33 2012福建，9 2012山東，28 知識點2：化學電源 2013江蘇，9 2013全國新課標，11 2013安徽，10 2012四川，11 2012天津，7 知識點3：電解原理 2013浙江，11 2013海南，12 2013山東，28 2013江蘇，11 2013福建，23 2012浙江，10 2012福建，24 知識點4：金屬的電化學腐蝕與防護 2013北京，7 2013上海，8 2013北京，8 2012海南，10 2012山東，13主要考點(說明：下列敘述中，正確的在括號內(nèi)打“”，錯誤的在括號內(nèi)打“”。)1. 在“鋅硫酸銅溶液銅”原電池中，Zn為負極，該極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2；Cu為正極，該極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu2e=Cu2。 ()。2. 原電池的外電路中，電流由正極流向負極，電子由負極流向正極。原電池電解質(zhì)溶液中，陽離子移向正極，陰離子移向負極。 ()。3. 堿性鋅錳電池是常見的一次電池堿性鋅錳電池是常見的一次電池(又稱干電池又稱干電池)，負極是，負極是Zn，正極是，正極是MnO2，電解質(zhì)溶液是，電解質(zhì)溶液是KOH溶液，其負極反溶液，其負極反應(yīng)式：應(yīng)式：Zn2OH2e=Zn(OH)2。 ()。4. 鉛蓄電池是常見的二次電池，它由兩組柵狀極板交替排鉛蓄電池是常見的二次電池，它由兩組柵狀極板交替排列而成，正極板上覆蓋有列而成，正極板上覆蓋有PbO2，負極板上覆蓋有，負極板上覆蓋有Pb，電，電解質(zhì)溶液是解質(zhì)溶液是H2SO4溶液。溶液。 ()。5. 氫氧燃料電池在酸性電解質(zhì)溶液中電極反應(yīng)為：負極：氫氧燃料電池在酸性電解質(zhì)溶液中電極反應(yīng)為：負極：2H24e=4H，正極：，正極：O24H4e=2H2O。在。在堿性電解質(zhì)溶液中電極反應(yīng)為：負極：堿性電解質(zhì)溶液中電極反應(yīng)為：負極：2H24e4OH=4H2O，正極：，正極：O22H2O4e=4OH。 ()。 6. 電解池的工作原理：電解池中與直流電源正極相連的是陽極，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)；與電源負極相連的是陰極，陰極發(fā)生還原反應(yīng)。通電時，電子從電源的負極沿導線流入電解池的陰極，經(jīng)過陰陽離子定向運動形成內(nèi)電路，再從電解池的陽極流出，并沿導線流回電源的正極。 ()。 7. 用惰性電極電解CuCl2溶液時，陰極上逐漸覆蓋了一層紅色的Cu，電極反應(yīng)式為Cu22e=Cu；陽極上生成使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{的氣體即Cl2，電極反應(yīng)式為2Cl2e=Cl2?？偡磻?yīng)為CuCl2 CuCl2。 ()。8. 用惰性電極電解用惰性電極電解NaCl溶液，陰極反應(yīng)式為溶液，陰極反應(yīng)式為2H2e=H2，陽極反應(yīng)式為，陽極反應(yīng)式為2Cl2e=Cl2，總離子方程，總離子方程式為式為2Cl2H2O2OHH2Cl2，電解質(zhì)溶液，電解質(zhì)溶液的復原方法是通入氯化氫氣體。的復原方法是通入氯化氫氣體。 ()。9. 電鍍時，通常把待鍍金屬制品作陽極，把鍍層金屬作陰電鍍時，通常把待鍍金屬制品作陽極，把鍍層金屬作陰極，含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液。極，含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液。 ()。10. 電解精煉銅時，用粗銅作陽極，純銅作陰極，電解精煉銅時，用粗銅作陽極，純銅作陰極，CuSO4溶溶液作電解液。陽極反應(yīng)式為液作電解液。陽極反應(yīng)式為Cu2e=Cu2，陰極反，陰極反應(yīng)式為應(yīng)式為Cu22e=Cu，不如，不如Cu活潑的活潑的Ag、Au等以陽等以陽極泥沉積下來可供提煉極泥沉積下來可供提煉Au、Ag等貴金屬。等貴金屬。 ()。 11. 在潮濕的空氣中，若鋼鐵表面形成了一層酸性較強的電解質(zhì)溶液薄膜，構(gòu)成了原電池，發(fā)生了析氫腐蝕。負極(Fe)：Fe2e=Fe2，正極(C)：2H2e=H2，總反應(yīng)：Fe2H=Fe2H2。 ()。 12. 在潮濕的空氣中，若鋼鐵表面形成了一層酸性很弱或呈中性的電解質(zhì)溶液，構(gòu)成了原電池，發(fā)生了吸氧腐蝕。負極(Fe)：2Fe4e=2Fe2，正極(C)：O24e2H2O=4OH，總反應(yīng)：2FeO22H2O=2Fe(OH)2。 ()。答案1.(正確為：在“鋅硫酸銅溶液銅”原電池中，Zn為負極，該極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2；Cu為正極，該極上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu22e=Cu。)；2.；3.；4.；5.；6.；7.；8.；9.(正確為：電鍍時，通常把待鍍的金屬制品作陰極，把鍍層金屬作陽極，用含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液。)；10.；11.；12.1原電池的構(gòu)成條件有哪些？原電池的構(gòu)成條件有哪些？【答案提示答案提示】具有不同的電極，較活潑的金屬作具有不同的電極，較活潑的金屬作負極；較不活潑金屬或能導電的非金屬負極；較不活潑金屬或能導電的非金屬(石墨等石墨等)作正作正極，本身不參加反應(yīng)。極，本身不參加反應(yīng)。具有電解質(zhì)溶液。具有電解質(zhì)溶液。具有導具有導線相連線相連(或直接接觸或直接接觸)組成閉合回路。組成閉合回路。負極與電解質(zhì)負極與電解質(zhì)溶液能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。溶液能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。易錯警示(1)在帶有鹽橋的原電池中，鹽橋中的陽離子移向正極、陰離子移向負極，因此鹽橋的作用是將兩個半電池連通，形成閉合回路，平衡電荷。(2)判斷原電池的正負極時，除了考慮電極材料的相對活潑性外，還要考慮電解質(zhì)溶液的性質(zhì)及濃度。如MgNaOH溶液Al原電池中，Al作負極；Fe濃硝酸Cu原電池中，Cu作負極。2實驗室用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時，向溶液中加入少實驗室用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時，向溶液中加入少量量CuSO4溶液為什么能加快反應(yīng)速率？溶液為什么能加快反應(yīng)速率？【答案提示答案提示】首先發(fā)生首先發(fā)生Zn與與Cu2的反應(yīng)，生成的的反應(yīng)，生成的Cu覆蓋在覆蓋在Zn表面，因此組成很多微小的表面，因此組成很多微小的Zn稀稀H2SO4Cu原電池，使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在不同區(qū)域進行，原電池，使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在不同區(qū)域進行，從而加快了反應(yīng)速率。從而加快了反應(yīng)速率。3如何書寫原電池的電極反應(yīng)式？如何書寫原電池的電極反應(yīng)式？【答案提示答案提示】(1)如果題目給定的是裝置圖，先分析如果題目給定的是裝置圖，先分析正、負極，再寫電極反應(yīng)式。正、負極，再寫電極反應(yīng)式。(2)如果題目給定的是總反如果題目給定的是總反應(yīng)式，可分析此反應(yīng)中氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)應(yīng)式，可分析此反應(yīng)中氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)(即分析有關(guān)即分析有關(guān)元素的化合價變化情況元素的化合價變化情況)，再選擇一個簡單的變化情況寫，再選擇一個簡單的變化情況寫出電極反應(yīng)式；在電子得失守恒的前提下，用總反應(yīng)式出電極反應(yīng)式；在電子得失守恒的前提下，用總反應(yīng)式減去已寫出的電極反應(yīng)式，即得結(jié)果。減去已寫出的電極反應(yīng)式，即得結(jié)果。易錯警示易錯警示(1)對于可充電電池的反應(yīng)，需看清楚對于可充電電池的反應(yīng)，需看清楚“充電、放電充電、放電”的方的方向，放電過程是原電池，充電過程是電解池。向，放電過程是原電池，充電過程是電解池。(2)書寫電極反應(yīng)式的前提是能正確判斷原電池的正、負極書寫電極反應(yīng)式的前提是能正確判斷原電池的正、負極反應(yīng)產(chǎn)物，判斷的關(guān)鍵是關(guān)注電解質(zhì)的介質(zhì)環(huán)境。反應(yīng)產(chǎn)物，判斷的關(guān)鍵是關(guān)注電解質(zhì)的介質(zhì)環(huán)境。 4如何書寫電解池的電極反應(yīng)式？【答案提示】(1)陽極反應(yīng)式的書寫關(guān)鍵看陽極材料。若陽極材料是惰性電極(Au、Pt等非常不活潑金屬、石墨)，則電解質(zhì)溶液中的陰離子失去電子，此時應(yīng)考慮溶液中存在的陰離子種類以及陰離子在陽極的放電順序：S2IBrClOH含氧酸根離子。若陽極材料是活性電極，則電極金屬本身失電子。(2)陰極反應(yīng)式的書寫(陰極不參加反應(yīng))關(guān)鍵看溶液中存在的陽離子種類以及陽離子在陰極的放電順序：Fe2H(H濃度較大)Cu2Fe3Hg2Ag。易錯警示易錯警示書寫電解的離子方程式時，要將反應(yīng)物中來自于水的書寫電解的離子方程式時，要將反應(yīng)物中來自于水的H或或OH均換成水，在生成物中出現(xiàn)的是堿或酸。均換成水，在生成物中出現(xiàn)的是堿或酸。5用石墨作電極，分別電解濃度均為用石墨作電極，分別電解濃度均為1 molL1的下列溶的下列溶液：稀鹽酸、液：稀鹽酸、NaOH溶液、溶液、Na2SO4溶液、溶液、NaCl溶液、溶液、AgNO3溶液，各溶液的溶液，各溶液的pH如何變化？為什么？如何變化？為什么？【答案提示答案提示】稀鹽酸、稀鹽酸、NaOH溶液、溶液、NaCl溶液的溶液的pH均均增大，原因分別是：稀鹽酸是電解質(zhì)增大，原因分別是：稀鹽酸是電解質(zhì)HCl分解，分解，NaOH溶溶液是電解水，液是電解水，NaCl溶液是放氫生堿。溶液是放氫生堿。Na2SO4溶液的溶液的pH不變，原因是電解水。不變，原因是電解水。AgNO3溶液的溶液的pH減小，原因是放減小，原因是放氧生酸。氧生酸。易錯警示用石墨作電極電解一段時間后，應(yīng)根據(jù)“出什么加什么”的原則使電解質(zhì)溶液復原。如電解稀鹽酸和NaCl溶液通入適量氯化氫氣體，NaOH溶液和Na2SO4溶液加入適量水，AgNO3溶液加入適量Ag2O或Ag2CO3。6鋼鐵犧牲陽極的陰極保護法和外加電流的陰極保護法有鋼鐵犧牲陽極的陰極保護法和外加電流的陰極保護法有什么區(qū)別？什么區(qū)別？【答案提示答案提示】犧牲陽極的陰極保護法是利用原電池原犧牲陽極的陰極保護法是利用原電池原理，讓被保護的鋼鐵設(shè)備作原電池的正極理，讓被保護的鋼鐵設(shè)備作原電池的正極(陰極陰極)。而外加。而外加電流的陰極保護法是利用電解原理，把被保護的鋼鐵設(shè)電流的陰極保護法是利用電解原理，把被保護的鋼鐵設(shè)備作為陰極。備作為陰極。(1)命題導向：原電池原理是高考的重點，新型化學電源是高考的熱點。(2)命題角度：可充電電池正、負極的判斷，電極反應(yīng)式的書寫。猜想依據(jù)猜想依據(jù)猜想一猜想一 關(guān)于原電池原理及其應(yīng)用的考查關(guān)于原電池原理及其應(yīng)用的考查 1高鐵電池是一種新型可充電、能長時間保持穩(wěn)定放電電壓的電池。該電池總反應(yīng)式為3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH 3Zn2K2FeO48H2O。(1)該電池放電時的負極反應(yīng)式為_。(2)高鐵電池充電時陽極應(yīng)與電源的_(填“正”“負”)極相連。高鐵電池充電時陽極附近溶液的pH_(填“變大”、“不變”或“變小”)。問題設(shè)計問題設(shè)計解析高鐵電池放電時，Zn失電子，為電池的負極，結(jié)合產(chǎn)物Zn(OH)2，可寫出放電時的負極反應(yīng)式為Zn2OH2e=Zn(OH)2，正極反應(yīng)式為FeO424H2O3e=Fe(OH)35OH。充電時，充電電池的陽極與電源的正極相連，陽極反應(yīng)式為Fe(OH)35OH3e=FeO424H2O，pH變小。答案(1)Zn2OH2e=Zn(OH)2(2)正變小(1)命題導向：電解原理與生產(chǎn)、生活實際聯(lián)系密切，是高考的必考內(nèi)容，也是高考的熱點之一。(2)命題角度：電解原理的應(yīng)用。猜想二猜想二 關(guān)于電解原理及其應(yīng)用的考查關(guān)于電解原理及其應(yīng)用的考查猜想依據(jù)猜想依據(jù) 2下列圖示中關(guān)于銅電極的連接錯誤的是 ()。答案C問題設(shè)計問題設(shè)計(1)命題導向：金屬腐蝕與防護體現(xiàn)了電化學與生活實際的密切聯(lián)系，是高考的熱點之一。(2)命題角度：銅鐵的電化學防護原理。猜想三猜想三 關(guān)于金屬腐蝕與防護的考查關(guān)于金屬腐蝕與防護的考查猜想依據(jù)猜想依據(jù)3模擬鐵的電化學防護的實驗裝置如圖所模擬鐵的電化學防護的實驗裝置如圖所示，下列說法錯誤的是示，下列說法錯誤的是 ()。A若若X為碳棒，開關(guān)為碳棒，開關(guān)K置于置于A處可處可減緩鐵減緩鐵的的腐蝕腐蝕問題設(shè)計問題設(shè)計B若若X為鋅棒，開關(guān)為鋅棒，開關(guān)K置于置于B處時，鐵電極上發(fā)生的反應(yīng)處時，鐵電極上發(fā)生的反應(yīng)為為2H2e=H2C若若X為鋅棒，開關(guān)為鋅棒，開關(guān)K置于置于A處或處或B處均可減緩鐵的腐蝕處均可減緩鐵的腐蝕D若若X為碳棒，開關(guān)為碳棒，開關(guān)K置于置于A處時，鐵電極上發(fā)生的反應(yīng)處時，鐵電極上發(fā)生的反應(yīng)為為2H2e=H2解析開關(guān)K置于A處時，鐵棒接電源的負極，受到保護，A項正確；開關(guān)K置于B處時，鋅棒、鐵棒和食鹽水形成原電池，溶液呈中性，鐵電極上的反應(yīng)式為O24e2H2O=4OH，B項錯誤；若X為鋅棒，開關(guān)K置于A處時，鐵棒接電源的負極，受到保護，開關(guān)K置于B處時，鋅的活潑性比鐵的強，鋅失去電子作負極，保護鐵棒，C項正確；若X為碳棒，開關(guān)K置于A處時，H在陰極上得電子形成H2，D項正確。答案B