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- 2021-07-02 发布
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第
11
讲 电化学原理及其应用
-
2
-
重点梳理
精选例题
考点一
原电池、电解池原理对比
1
.
原电池、电解池原理对比
(1)
原电池的工作原理
-
3
-
重点梳理
精选例题
-
4
-
重点梳理
精选例题
2
.
化学能与电能转化
-
5
-
重点梳理
精选例题
如图所示装置中
,
装置
A
中盛放
0.1 mol·L
-1
的稀硫酸
,
装置
B
中盛放
0.1 mol·L
-1
的
CuCl
2
溶液
(
两种溶液均足量
,
且不考虑电极产物在溶液中的溶解
)
。下列说法中不正确的是
(
)
A.
装置
A
为原电池
,
装置
B
为电解池
B.
装置
A
为电解池
,
装置
B
为原电池
C.
两烧杯中产生的气体的物质的量相等
D.
一段时间后
,
装置
B
中溶液的
pH
升高
答案
解析
解析
关闭
答案
解析
关闭
-
6
-
重点梳理
精选例题
跟踪训练
1
.(2017·
绍兴模拟
)
干电池模拟实验装置如图。下列说法不正确的是
(
)
A.
石墨棒作正极
,
锌片作负极
B.
电流从石墨棒经导线流向锌片
,
电子流向则相反
C.NH
4
Cl
是电解质
,
在锌片逐渐消耗过程中
MnO
2
不断被还原
D.
该电池是二次电池
,
该废旧电池中锌可回收
答案
解析
解析
关闭
锌是活泼金属
,
则锌皮作负极
,
石墨棒作正极
,A
项正确
;
原电池中电子从负极沿导线流向正极
,
电流从正极流向负极
,
故电流从石墨棒经导线流向锌片
,B
项正确
;
以糊状
NH
4
Cl
作电解质
,
其中加入
MnO
2
氧化吸收
H
2
,C
项错误
;
该电池是一次性电池
,
该废旧电池中锌可回收
,D
项正确。
答案
解析
关闭
D
-
7
-
重点梳理
精选例题
2
.
某小组为研究电化学原理
,
设计如图装置。下列叙述不正确的是
(
)
A.a
和
b
不连接时
,
铁片上会有金属铜析出
B.a
和
b
用导线连接时
,
铜片上发生的反应为
Cu
2+
+2e
-
Cu
C.
无论
a
和
b
是否连接
,
铁片均会溶解
,
溶液由蓝色逐渐变成浅绿色
D.a
和
b
分别连接直流电源正、负极
,
电压足够大时
,Cu
2+
向铜电极移动
答案
解析
解析
关闭
答案
解析
关闭
-
8
-
重点梳理
精选例题
3
.
某同学按如图所示的装置进行实验。
A
、
B
为两种常见金属
,
它们的硫酸盐可溶于水。当
K
闭合时
,
在交换膜处
从右向左移动。下列分析正确的是
(
)
A.
溶液中
c
(A
2+
)
浓度减小
C.y
电极上有
H
2
产生
,
发生还原反应
D.
反应初期
,x
电极周围出现白色胶状沉淀
,
不久沉淀溶解
答案
解析
解析
关闭
答案
解析
关闭
-
9
-
重点梳理
精选例题
规律小结
1
.
常见的隔膜
隔膜又叫离子交换膜
,
由高分子特殊材料制成。离子交换膜分三类
:
(1)
阳离子交换膜
,
简称阳膜
,
只允许阳离子通过
,
即允许
H
+
和其他阳离子通过
,
不允许阴离子通过。
(2)
阴离子交换膜
,
简称阴膜
,
只允许阴离子通过
,
不允许阳离子通过。
(3)
质子交换膜
,
只允许
H
+
通过
,
不允许其他阳离子和阴离子通过。
2
.
隔膜的作用
(1)
能将两极区隔离
,
阻止两极区产生的物质接触
,
防止发生化学反应。
(2)
能选择性的通过离子
,
起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。
-
10
-
重点梳理
精选例题
考点二
电极判断、电极方程式的书写
1
.“
五个角度
”
判断原电池正、负极
-
11
-
重点梳理
精选例题
2
.“
三步
”
书写原电池电极反应式、总反应式
分析氧化还原反应
—
根据氧化还原反应
,
分析元素化合价的升降
,
确定正、负极反应物质及电子得失数目
↓
注意电解质溶液环境
—
分析电解质溶液的酸碱性及离子参加反应的情况
,
确定电极反应
,
写出电极反应式
↓
合并正、负电极反应
—
调整两电极反应中电子数目相等并叠加
,
消去电子及介质离子
,
得出总反应式
-
12
-
重点梳理
精选例题
3
.“
四步
”
书写电解池中电极反应式
看电极
—
首先注意阳极是活性材料还是惰性材料
↓
定顺序
—
分析确定溶液中所有阴、阳离子并清楚放电顺序
↓
析变化
—
根据放电顺序分析两极产物以及电解液的变化
↓
写电极式
—
根据实际反应物与生成物写出电极反应式
和总反应方程式
-
13
-
重点梳理
精选例题
4
.“
三
”
个方向
(1)
电子方向
:
原电池中电子从负极流出经外电路流入正极
;
电解池中电子从电源负极流向阴极
,
电子从阳极流回电源正极
(
溶液中没有电子的移动
,
是离子的移动
);
(2)
电流方向
:
电流从正极流出经外电路流入负极
;
(3)
离子的迁移方向
:
一般
,
原电池中阴离子向负极迁移
,
阳离子向正极迁移
;
电解池中阴离子向阳极迁移
,
阳离子向阴极迁移。
-
14
-
重点梳理
精选例题
(2017·11·
浙江选考
)
金属
(M)-
空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是
(
)
A.
金属
M
作电池负极
B.
电解质是熔融的
MO
答案
解析
解析
关闭
答案
解析
关闭
-
15
-
重点梳理
精选例题
跟踪训练
1
.
用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为
3
∶
1
的
CuSO
4
溶液和
NaCl
溶液的混合溶液
,
不可能发生的反应是
(
)
答案
解析
解析
关闭
答案
解析
关闭
-
16
-
重点梳理
精选例题
答案
解析
解析
关闭
答案
解析
关闭
-
17
-
重点梳理
精选例题
规律小结
1
.
解答电化学问题注意
“
三看
”
一看有无外接电源
,
有电源装置为电解池
,
无电源装置为原电池
;
二看电极
,
判断阴、阳极和正、负极
;
三看电解质溶液。
2
.“
六点
”
突破电解应用题
(1)
分清阴、阳极
,
与电源正极相连的为阳极
,
与电源负极相连的为阴极
,
两极的反应为
“
阳氧阴还
”
。
(2)
剖析离子移向
,
阳离子移向阴极
,
阴离子移向阳极。
(3)
注意放电顺序。
(4)
书写电极反应式
,
注意得失电子守恒。
-
18
-
重点梳理
精选例题
(5)
正确判断产物。
①
阳极产物的判断首先看电极
,
如果是活性电极作阳极
,
则电极材料失电子
,
电极溶解
(
注意
:
铁作阳极溶解生成
Fe
2+
,
而不是
Fe
3+
);
如果是惰性电极
,
则需看溶液中阴离子
的失电子能力
,
阴离子放电顺序为
S
2-
>I
-
>Br
-
>
Cl
-
>OH
-
(
水
)>
含氧酸根
>F
-
。
②
阴极产物直接根据阳离子的放电顺序进行判断
:Ag
+
>Hg
2+
>Fe
3+
>Cu
2+
>H
+
>Pb
2+
>Fe
2+
>Zn
2+
>H
+
(
水
)>Al
3+
>Mg
2+
>Na
+
。
-
19
-
重点梳理
精选例题
(6)
恢复原态措施。
电解后有关电解质溶液恢复原态的问题应该用质量守恒法分析。一般是加入阳极产物和阴极产物的化合物
,
如用惰性电极电解
H
2
SO
4
溶液
,
可加入
H
2
O
复原
,
用惰性电极电解盐酸
,
可通入
HCl
复原
,
用惰性电极电解
CuSO
4
溶液
,Cu
2+
完全放电之前
,
可加入
CuO
或
CuCO
3
复原。
-
20
-
重点梳理
精选例题
考点三
金属腐蚀与防护
1
.
金属腐蚀
-
21
-
重点梳理
精选例题
2
.
金属腐蚀快慢的判断
-
22
-
重点梳理
精选例题
(2017·
名校合作体联考
)
如图所示装置中
,
小试管内为红墨水
,U
型管中盛有
pH=4
的雨水和生铁片。经观察
,
装置中有如下现象
:
开始时插在小试管中的导管内的液面下降
,
一段时间后导管内的液面回升
,
略高于
U
型管中的液面。以下有关解释不正确的是
(
)
A.
生铁片中的铁是原电池的负极
,
发生氧化反应生成
Fe
2+
B.
开始时雨水酸性较强
,
生铁片发生析氢腐蚀
C.
墨水液面回升时
,
正极反应式为
:O
2
+2H
2
O+4e
-
4OH
-
D.
如果将铁片换成铜片
,
也会出现开始小试管中的导管内的液面下降
,
一段时间后导管内的液面回升的现象
答案
解析
解析
关闭
答案
解析
关闭
-
23
-
重点梳理
精选例题
跟踪训练
1
.
如图是铺设输气管道
(
钢铁管道
)
的工地现场。白色塑料袋中盛装的是镁合金阴极保护填料
,
工人正在通过导线将镁合金填料焊接在管道上。下列说法正确的是
(
)
A.
工作时电流由镁合金流向钢铁管道
B.
焊接点的焊料及导线可以使用导电性能较好的铜
C.
镁合金填料可以用锡合金填料代替
答案
解析
解析
关闭
工作时
,Mg
失电子从而保护钢铁管道
,
故电子流向钢铁管道
,
即电流流向镁合金
,A
项错误
;
若使用铜
,
则铜与钢铁管道在土壤中构成原电池
,
管道更易被腐蚀
,B
项错误
;
锡的活泼性比铁弱
,C
项错误
;
由题中信息可知
,
工作时
,Mg
失电子
,D
项正确。
答案
解析
关闭
D
-
24
-
重点梳理
精选例题
2
.
下列有关原电池、电解池和电化学腐蚀的说法正确的是
(
)
-
25
-
重点梳理
精选例题
A.
图
a
是原电池
,
可以实现化学能转化为电能
B.
图
b
电解一段时间后
,
加入适量
CuO
固体
,
可以使硫酸铜溶液恢复到原浓度
C.
图
c
装置可以防止铁钉生锈
D.
图
d
在轮船铁质外壳上镶嵌锡块
,
可减缓船体的腐蚀速率
答案
解析
解析
关闭
图
a
为原电池时
,
左侧烧杯中应盛装
AgNO
3
溶液
,
右侧烧杯中应盛装
CuSO
4
溶液
,A
项错误
;
电解硫酸铜溶液
,
阳极得到氧气
,
阴极析出单质
Cu,
故电解一段时间后
,
加入适量
CuO
可以使硫酸铜溶液恢复到原浓度
,B
项正确
;
图
c
中铁钉作阳极
,
会加快其腐蚀速率
,
欲防止铁钉生锈
,
应将石墨与铁钉互换位置
,C
项错误
;
锡的活泼性比铁弱
,
镶嵌锡块会加快船体的腐蚀速率
,D
项错误。
答案
解析
关闭
B
-
26
-
重点梳理
精选例题
规律小结
1
.
化学腐蚀与电化学腐蚀
-
27
-
重点梳理
精选例题
2
.
析氢腐蚀与吸氧腐蚀
以钢铁的腐蚀为例进行分析
:
-
28
-
重点梳理
精选例题
3
.
金属的防护
(1)
电化学防护
①
牺牲阳极的阴极保护法
—
原电池原理
a.
负极
:
比被保护金属活泼的金属
;
b.
正极
:
被保护的金属设备。
②
外加电流的阴极保护法
—
电解原理
a.
阴极
:
被保护的金属设备
;
b.
阳极
:
惰性金属或石墨。
(2)
改变金属的内部结构
,
如制成合金、不锈钢等。
(3)
加防护层
,
如在金属表面喷油漆、涂油脂
,
电镀
,
喷镀或表面钝化等方法。