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电化学选择专题


电化学专题
一、考纲要求: 1、理解原电池和电解池的工作原理,了解常见化学电源的种类及其工作原理。了解原电池 和电解池的应用。 2、正确书写电极反应式以及原电池和电解池反应的化学方程式。 3、了解金属发生电化学腐蚀的原因,了解金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。 二、主干知识: 1、原电池原理和电极判断: 负极:反应类型: 电子流向: 溶液中 2、化学电源: A、一次电池---碱性锌锰电池总反应:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 负极: ;正极:
放电 充电

离子向负极移动。

B、二次电池---铅蓄电池::Pb+PbO2+2H2SO4

2PbSO4+2H2O

放点时负极: 正极: 充电时阳极: 阴极: C、燃料电池:例如二甲醚燃料电池 电解质 KOH 溶液:负极: 正极: 电解质 H2SO4 溶液:负极: 正极: 3、电解池原理及电极: 阳极---与电源 电解池应用: A、电解饱和食盐水离子方程式: 阳极 阴极 B、金属铝冶炼: 阳极 阴极 C、电镀:例如铁表面镀银 阳极: ;阴极:
1

相连,发生

反应。

;电解质溶液:



D、金属精炼: 4、金属腐蚀及防护: 铁在潮湿环境生锈(Fe2O3?xH2O)涉及反应: 负极: 正极: 其它反应: 防护措施:1、牺牲 2、外加电源的 极的 极保护。 极保护。

3、改变金属内部结构和覆盖保护层(电镀耐腐蚀金属) 。 三、选择题中考察点: 基本概念判断,电极方程式正误判断,某极 PH 变化,电极质量变化,转移电子数目, 两级产物计算等等。 四、例题: 1、 (2015 四川)用右图所示装置除去含 CN 、Cl 废水中的 CN 时,控制溶液 PH 为 9~10, 阳极产生的 ClO 将 CN 氧化为两种无污染的气体,下列说法不正确 的是( ... A.用石墨作阳极,铁作阴极 B.阳极的电极反应式为:Cl + 2OH -2e = ClO + H2O C.阴极的电极反应式为:2H2O + 2e = H2↑ + 2OH
- - - - - - - - - - - - - -


电源

废水

D.除去 CN 的反应:2CN + 5ClO + 2H+ = N2↑ + 2CO2↑ + 5Cl + H2O


2、 (2015 天津)锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过, 下列有关叙述正确的是( A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后,甲池的 c(SO42 )减小




Zn 甲

A

Cu 乙

C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加

1mol?L?1 D.阴阳离子离子分别通过交换膜向负极和正极移动, 保持溶液中电 ZnSO4(aq)
荷平衡

阳离子 交换膜

1mol?L?1 CuSO4(aq)

3、 (2015 浙江)在固态金属氧化物电解池中,高温共电解 H2O-CO2 混合气体制备 H2 和 CO 是一种新的能源利用方式,基本原理如 图所示。下列说法不正 .. 确 的是[来源:学科网 ZXXK] .
多孔电极
H2O CO2 H2 CO

A.X 是电源的负极 B.阴极的反应式是:H2O+2eˉ=H2+O2ˉ CO2+2eˉ= CO+O2ˉ[网]

金属氧化物电解质 多孔电极
O2

X 电 源 Y

2

C.总反应可表示为:H2O+CO2

通电

H2+CO+O2

D.阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是 1︰1 五、练习: 1.锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置(如图所示) ,电解液为溴化锌水溶液,电解液 在电解质储罐和电池间不断循环。下列说法正确的是 ( )

A.充电时电极 b 连接电源的正极 B.放电时右侧电解质储罐中的离子总浓度增大 C.放电时电极 a 连接粗铜可实现粗铜的精炼 + - D.充电时阴极反应式为 2H +2e =H2↑ 2.锂—铜空气燃料电池容量高、成本低,具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜 + - 腐蚀“现象”产生电能, 其中放电过程为 2Li+Cu2O+H2O==2Cu+2Li +2OH , 下列说法不正确 的是 + A.放电时,Li 透过固体电解质向 Cu 极移动 - - B.放电时,正极的电极反应式为 O2+2H2O+4e ==4OH C.通空气时,铜被腐蚀,表面产生 Cu2O D.整个反应过程中,氧化剂为 O2

3.氮的化合物可以通过电化学转化,右图为 NO 转化为 NO2 的工作原理示意图,下列说法

正确的是 A.Pt 电极上发生的是氧化反应 B.Pt 电极的电极反应式为:O2 + 2H2O + 4e = 4OH C.每转化 1 mol NO,消耗 O2 的体积为 11.2 L D.外电路中电子由 NiO 电极向 Pt 电极移动 4.如图是一套电化学装置,对其有关说法错误的是 ( A.装置 A 是原电池,装置 B 是电解池
3
-

)

B.反应一段时间后,装置 B 中溶液 pH 增大 C.a 口若消耗 1 mol CH4,d 口可产生 4 mol 气体 D.a 口通入 C2H6 时的电极反应为 C2H6-14e-+18OH-

2CO32-+12H2O

5.我国预计在 2020 年前后建成自己的载人 空间站。为了实现空间站的零排放,循环利用 人体呼出的 C02 并提供 02,我国科学家设计了一种装置(如下图) ,实现了“太阳能一电 能一化学能”转化,总反应方程式为 2C02=2C0+02 。关于该装置的下列说法正确的是

A.图中 N 型半导体为正极,P 型半导体为负极 B.图中离子交换膜为阳离子交换膜
[来源:Zxxk.Com]

C.反应完毕,该装置中电解质溶液的碱性增强 D.人体呼出的气体参与 X 电极的反应:CO2+2e +H2O=CO+2OH
一 —

6.锂一空气电池是高能量密度的新型电池,结构如右图所示。下列说法正确的是

A.固体电解质只有 Li+可通过 B.电池反应为 C.充电时,水性电解液的 pH 将升高 D.放电时,若外电路有 0. 1mol e -通过时,理论上将消耗 1.12 LO2(标准状况)

4


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