高考化學電化學教案

　　電化學往往專門指“電池的科學”。下面是小編為您帶來的，希望對大家有所幫助。

　　：

　　【考點分析】

　　考綱要求

　　正確區別原電池、電解池、電鍍池的不同，掌握原電池、電解規律的應用及有關計算的方法技巧

　　知識結構

　　原電池 電解池

　　實 質 將化學能轉變為電能的裝置 將電能轉變為化學能的裝置

　　主要類別 乾電池、蓄電池、高能電池，燃料電池

　　舉 例 電鍍、精煉銅

　　【重難點解析】

　　一、原電池正負極的確定及電極反應式的寫法

　　1.確定正負極應遵循：

　　***1***一般是較活潑的金屬充當負極，較不活潑的金屬或非金屬或金屬氧化物作正極。說明:正負極的確定還與所用的電解質溶液有關,如 Mg—Al —HCl溶液構成的原電池中, Mg為負極,Al為正極; 若改用溶液即Mg—Al —NaOH溶液構成的原電池中,則Mg為正極,Al為負極。

　　***2*** 根據電子流向或電流方向確定：電子流出的一極或電流流入的一極為負極;

　　***3***根據內電路中自由離子的移動方向確定：在內電路中陰離子移向的電極為負極，陽離子移向的電極為正極。

　　***4***根據原電池反應式確定: 失電子發生氧化反應***還原劑中元素化合價升高***的一極為負極。此外還可以藉助氧化反應過程發生的一些特殊現象***如電極溶解、減重，電極周邊溶液或指示劑的變化等***來判斷。

　　2.書寫電極反應式應注意：

　　第一、活性電極：負極失去電子發生氧化反應;正極上，①電解質溶液中的陽離子與活性電極直接反應時，陽離子***或氧化性強的離子***得到電子;②電解質溶液中的陽離子與活性電極不反應時，溶解在溶液中的O2得電子，發生還原反應。

　　第二、兩個電極得失電子總數守恆。

　　第三、注意電極產物是否與電解質溶液反應，若反應，一般要將電極反應和電極產物與電解質溶液發生的反應合併寫。

　　二、電解池陰、陽極的判斷

　　根據電極與電源兩極相連的順序判斷

　　陰極：與直流電源的負極相連線的電解池中的電極。其反應時, 溶液中氧化能力強的陽離子首先在陰極上得到電子, 發生還原反應。

　　陽極：與直流電源的正極直接連線的電極。

　　①若是惰性電極***Pt、Au、C、Ti***，在該極上，溶液中還原性強的陰離子首先失去電子被氧化;

　　②若是活性電極，電極材料參與反應，自身失去電子被氧化而溶入溶液中。

　　三、電解時電極產物的判斷

　　1.陽極產物判斷

　　首先看電極，如果是活性電極***金屬活動順序表Ag以前***，則電極材料失電子，電極被溶解，溶液中的陰離子不能失電子。如果是惰性電極***Pt、Au、石墨***，則要再看溶液中的離子的失電子能力，此時根據陰離子放電順序判斷。

　　陰離子放電順序：S2—>I—>Br—>Cl—>OH—>含氧酸根>F—

　　2.陰極產物的判斷

　　直接根據陽離子得電子能力進行判斷，陽離子放電順序：

　　Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

　　3.電鍍條件，由於陽極不斷溶解，電鍍液中陽離子保持較高的濃度，故在此條件下Zn2+先於H+放電。

　　四、原電池、電解池、電鍍池之比較

　　原電池 電解池 電鍍池

　　定義 將化學能轉變為電能的裝置 將電能轉變為化學能的裝置 應用電解的原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置

　　形成條件 活動性不同的兩電極***連線***

　　電解質溶液***電極插入其中並與電極自發反應***

　　形成閉合迴路 兩電極接直流電源

　　兩電極插入電解質溶液

　　形成閉合迴路 鍍層金屬接電源的正極;待鍍金屬接電源的負極

　　電鍍液必須含有鍍層金屬的離子***電鍍過程濃度不變***

　　電極名稱 負極：氧化反應，金屬失電子

　　正極：還原反應，溶液中的陽離子或者O2得電子 陽極：氧化反應，溶液中的陰離子失電子，或電極金屬失電子

　　陰極：還原反應，溶液中的陽離子得電子 陽極：電極金屬失電子

　　陰極：電鍍液中鍍層金屬的陽離子得電子***在電鍍控制的條件下，水電離產生的H+、OH—一般不放電***

　　電子的流向 負極導線→正極 電源負極導線→陰極

　　電源正極導線→陽極 同電解池

　　***1***同一原電池的正負極的電極反應得失電子數相等。

　　***2***同一電解池的陽極、陰極電極反應中得失電子數相等。

　　***3***串聯電路中的各個電極反應得失電子數相等。上述三種情況下，在寫電極反應式時得失電子數相等;在計算電解產物的量時，應按得失電子數相等計算。

　　五、用惰性電極電解電解質溶液時的總結

　　型別 電極反應特點 電解質溶液類別 例項 電解物件 電解質濃度 PH 電解質溶液復原

　　電解水型 陰極：

　　4H++4e—=2H2↑

　　陽極：4OH—-4e =O2↑—+2H2O 強鹼 NaOH 水 增大 增大 加水

　　含氧酸 H2SO4 水 增大 減小 加水

　　活潑金屬的含氧酸鹽 Na2SO4 水 增大 不變 加水

　　分解電解質型 電解質電離出的陰陽離子分別在兩極放電 無氧酸***除 HF外***、 HCl 電解質 減小 增大 加氯化氫

　　不活潑金屬的無氧酸鹽***氟化物除外*** CuCl2 電解質 減小 減小 加氯化銅

　　放氫生鹼型 陰：水放H2生鹼

　　陽：電解質陰離子放電 活潑金屬的無氧酸鹽***氟化物除外*** NaCl 電解質和水 生成新電解質 增大 加氯化氫

　　放氧生酸型 陰：電解質陽離子放電

　　陽：水放O2生酸 不活潑金屬的含氧酸鹽 CuSO4 電解質和水 生成新電解質 減小 加氧化銅

　　六、書寫燃料電池電極反應式必須遵循的原則：

　　***1***電池的負極一定是可燃性氣體***如H2、CO、CH4***在失電子時，發生氧化反應，電池的正極一定是助燃性氣體***如O2***，在得電子時，發生還原反應。

　　***2***電極材料一般不發生化學反應，只起傳導電子的作用。

　　***3***電極反應式作為一種特殊的電子反應方程式，也必須遵循原子守恆、電荷守恆的規律。

　　***4***寫電極反應式時，一定要注意電解質是什麼，其中的離子要和電極反應式中出現的離子相對應。

　　例如：宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池，電解質溶液是KOH，其中H2為負極，O2為正極，電極反應式為：正極 O2+2H2O+4e—=4OH— 還原反應 負極 2H2+4OH——4e—=4H2O 氧化反應

　　電解質溶液中的OH—和電極反應式中OH—相對應，符合原子守恆，電荷守恆。

　　七、金屬的腐蝕和防護

　　金屬或合金跟周圍接觸到的氣體或液體進行化學反應而腐蝕損耗的過程。其本質是金屬原子失去電子被氧化的過程。

　　⑴化學腐蝕與電化腐蝕

　　化學腐蝕 電化腐蝕

　　條件 金屬跟非金屬單質直接接觸 不純金屬或合金跟電解質溶液接觸

　　現象 無電流產生 有微弱電流產生

　　本質 金屬被氧化 較活潑金屬被氧化

　　聯絡 兩者往往同時發生，電化腐蝕更普遍

　　⑵析氫腐蝕與吸氧腐蝕***以Fe為例***

　　析氫腐蝕 吸氧腐蝕

　　條件 水膜酸性較強***pH<4.3*** 水膜酸性很弱或中性

　　電極反應 負極 Fe-2e—=Fe2+

　　正極 2H++2e—=H2↑ O2+2H2O+4e—=4OH—

　　總反應式 Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe+O2+2H2O=2Fe***OH***2

　　⑶金屬防護的幾種重要方法

　　改變金屬內部的組成結構，將金屬製成合金，增強抗腐蝕能力。

　　②在金屬表面覆蓋保護保護層，使金屬和周圍物質隔離開來。

　　③電化學保護法：利用電化學反應使金屬鈍化而受到保護，或者利用原電池反應將需要保護的金屬作為電池的正極而受到保護。

　　***4***金屬腐蝕速率大小

　　電解池陽極>原電池負極>化學腐蝕>原電池正極>電解池陰極

　　八、原電池、電解池、電鍍池和精煉池的判斷方法

　　1.單池判斷：

　　Ⅰ原電池、電解池的區分關鍵看是否有外接電源;有外加電源的裝置一定是電解池，無外加電源的裝置一定是原電池。

　　Ⅱ電解池、電鍍池和精煉池的區分關鍵看陽極材料和電解質溶液。

　　2.多池組合判斷：

　　①無外電源：一池為原電池，其餘為電解池;

　　②有外電源：全部為電解池或電鍍池、精煉池

　　【說明】：多池組合時, 一般是含有活潑金屬的池為原電池，其餘都是在原電池帶動下工作的電解池;若最活潑的電極相同時，則兩極間活潑性差別較大的是原電池，其餘為電解池。

　　九、電解後pH變化判斷

　　先分析原溶液的酸鹼性，再看電極產物：①如果只產生H2而沒有O2，則pH變大;②如果只產生O2而無H2，則pH變小;③如果既產生O2又有H2，若原溶液呈酸性，則pH減小;若原溶液呈鹼性，則pH增大;若原溶液呈中性，pH不變;④如果既無O2產生也無H2產生，則溶液的pH均趨於7。

　　十、電化學計算題

　　解題時要注意電極反應式的正確書寫，可根據電解方程式或電極反應式列式求解;還可利用各電極，線路中轉移的電子數守恆列等式求解;或者由電解方程式及電極反應式找出關係式，最後根據關係式列式計算。

　　常見微粒間的計量關係式為：4e?～4H+～4OH?～4Cl?～4Ag+～2Cu2+～2H2～O2～2Cl2～4Ag～2Cu～2H2O。

　　電化學專題測試題

　　單選題***2分×24=48分***

　　1.一定條件下，電解較稀濃度的硫酸，H2O2僅為還原產物，該原理可用於製取雙氧水，其電解的化學方程式為：3H2O+3O2 O3+3H2O2。下列有關說法正確的是 *** ***

　　A.電解池的陽極生成雙氧水，陰極生成臭氧

　　B.電解池中硫酸溶液的pH保持不變

　　C.產生臭氧的電極反應式為3H2O-6e-=O3+6H+

　　D.產生雙氧水的電極反應式為2H2O-2e-= H2O2+2H+

　　2.將經過酸洗除鏽的鐵釘，用飽和食鹽水浸泡後放入如圖所示裝置中，

　　下列敘述正確的是： *** ***

　　A.過一段時間，Ⅱ試管中的導管內水柱上升

　　B.Ⅰ試管中鐵釘由於發生電解反應而被腐蝕

　　C.鐵釘在該裝置中被腐蝕的情況隨時間的延長而加快

　　D.Ⅰ試管中鐵釘發生反應的一個電極反應式為：2Cl--2e-=Cl2↑

　　3.下圖中能驗證用惰性電極電解NaCl溶液***含酚酞***的電解產物的裝置的是*** 表示直流電源，I表示電流強度，e-表示電子*** *** ***

　　4.如下圖所示兩個裝置，溶液體積均為200 mL，開始電解質溶液的濃度均為0.1 mol•L-1，工作一段時間後，測得導線上通過0.02 mol電子，若不考慮鹽水解和溶液體積的變化，則下列敘述正確的是*** ***

　　A.產生氣體的體積：①>②?

　　B.電極上析出固體的質量：①>②?

　　C.溶液的pH變化：①增大，②減小?

　　D.裝置②的電極反應式為：?

　　陽極：4OH—-4e-=2H2O+O2↑

　　陰極：2H++2e-=H2↑

　　5.下列圖示中關於銅電極的連線錯誤的是 *** ***

　　銅鋅原電池 電解精煉銅 鍍件上鍍銅 電解氯化銅溶液

　　6.右圖為陽離子交換膜法電解飽和食鹽水原理示意圖。

　　下列說法不正確的是 *** ***

　　A.從E口逸出的氣體是H2

　　B.從B口加入含少量NaOH的水溶液以增強導電性

　　C.標準狀況下每生成22.4 LCl2，便產生2 mol NaOH

　　D.電解一段時間後加適量鹽酸可以恢復到電解前的濃度

　　7.有關如右圖所示原電池的敘述，正確的是***鹽橋中裝有含瓊膠KCl飽和溶液*** *** ***

　　A.反應中，鹽橋中的K+會移向CuSO4溶液

　　B.取出鹽橋後，電流計依然發生偏轉

　　C.銅片上有氣泡逸出

　　D.反應前後銅片質量不改變

　　8.把金屬A放入鹽B***NO3***2的溶液中，發生如下反應：A+B2+=A2++B，以下敘述正確的是 *** ***

　　A.常溫下金屬A一定能與水反應，B一定不能與水反應

　　B.A與B用導線連線後放入酒精中，一定形成原電池

　　C.A與B用導線連線後放入B***NO3***2的溶液中，一定有電流產生

　　D.由A與B形成的原電池，A一定是正極，B一定是負極

　　9.Cu2O是一種半導體材料，基於綠色化學理念設計的製取Cu2O的電解池示意圖如下，電解總反應為2Cu+H2O Cu2O+H2 。下列說法正確的是*** ***

　　A.石墨電極上產生氫氣

　　B.銅電極發生還原反應

　　C.銅電極接直流電源的負極

　　D.當有0.1mol電子轉移時，有0.1molCu2O生成

　　10.下列關於電解精煉銅的敘述中不正確的是 *** ***

　　A.粗銅板體作陽極

　　B.電解時，陽極發生氧化反應，而陰極發生的反應為Cu2++2e-=Cu

　　C.粗銅中所含Na、Fe、Zn等雜質，電解後以單質形式沉積槽底，形成陽極泥

　　D.電解銅的純度可達99.95%～99.98%

　　11.電解100mL含c***H+***=0.30mol/L的下列溶液。當電路中通過0.04mol電子時，理論上析出金屬質量最大的是 *** ***

　　A.0.10mol/L Ag+ B.0.20mol/L Zn2+ C.0.20mol/L Cu2+ D.0.20mol/L Pb2+

　　12.生物燃料電池***BFC***是以有機物為燃料，直接或間接利用酶作為催化劑的一類特殊的燃料電池，其能量轉化效率高，是一種真正意義上的綠色電池，其工作原理如圖所示。已知C1極的電極反應式為： C2H5OH+3H2O-12e-===2CO2+12H+。下列有關說法不正確的是 *** ***

　　A.C1極為電池負極，C2極為電池正極

　　B.C2極的電極反應式為O2+4H+ +4e-===2H2O

　　C.該生物燃料電池的總反應為：C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O

　　D.電子由C2極經外電路導線流向C1極

　　13.鉛蓄電池是典型的可充電池，在現代生活中有著廣泛的應用，其充電、放電按下式進行：

　　Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O，有關該電池的說法正確的是 *** ***

　　A.放電時，蓄電池內電路中H+向負極移動

　　B.放電時，每通過1mol電子，蓄電池就要消耗2molH2SO4

　　C.充電時，陽極反應：PbSO4 +2e-=Pb+SO42-

　　D.充電時，鉛蓄電池的負極與外接電源的負極相連

　　14.下列說法正確的是 *** ***

　　A.1 L 1 mol/L FeCl3溶液中含有Fe3+的數目為阿伏加德羅常數的值

　　B.與Al反應生成H2的無色溶液中，一定可以大量存在Na+、NO3―、Cl―、NH4+

　　C.用鉑電極電解CuSO4溶液片刻，停止通電，若加入一定質量Cu***OH***2可得初始溶液

　　D.1 mol CH4在反應①與②中，轉移的電子數相同

　　①CH4+4NO2=4NO+CO2+2H2O

　　②CH4+4NO=2N2+CO2+2H2O

　　15.圖中，Z為浸透飽和食鹽水和酚酞試液的濾紙，水槽中盛有足量CuSO4溶液，X、Y為石墨電極。接通電路後，發現Z上的d點顯紅色。下列說法正確的是*** ***

　　A.接通電路後，水槽中溶液的pH不變

　　B.b是正極，Y電極上發生氧化反應

　　C.同溫同壓F，X、Y兩電極上產生氣體的體積相等

　　D.d點顯紅色是因為接通電路後OH-向d點移動

　　16.已知氧元素有16O、18O兩種核素，按中學化學知識要求，下列說法正確的是 *** ***

　　A.Na2O2與H218O反應時生成產生18O2氣體

　　B.向2SO2***g***+O2***g*** 2SO3***g***的平衡體系中加入18¬O2，結果18¬O2只出現在產物中

　　C.CH¬3¬COOH和CH3CH¬218¬OH發生酯化反應時，產物中分子式為H218¬O

　　D.用惰性電極電解含有H218¬O的普通水時，陽極可能產生三種相對分子質量不同的氧分子

　　17.將AsO43ˉ+2Iˉ+2H+ AsO33ˉ+I2+H2O設計成如右圖

　　所示的電化學裝置，其中C1、C2均為石墨棒。甲、

　　乙兩組同學分別進行下述操作：

　　甲組：向B燒杯中逐滴加入濃鹽酸

　　乙組：向B燒杯中逐滴加入40%NaOH溶液

　　下列描述中，正確的是 *** ***

　　A.甲組操作過程中，C1做正極

　　B.乙組操作過程中，C2做負極，電極反應式為：AsO33ˉ+2eˉ+2OHˉ=AsO43ˉ+H2O

　　C.兩次操作過程中，微安表***G***指標的偏轉方向相反

　　D.甲組操作時該裝置為原電池，乙組操作時該裝置為電解池

　　18.高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池時間保持穩定的放電電壓。高鐵電池的總反應為：3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn***OH***2+2Fe***OH***3+4KOH。下列敘述不正確的是*** ***

　　A.放電時負極反應為：Zn-2e-+2OH-===Zn***OH***2

　　B.充電時陽極反應為：Fe***OH***3-3e-+5OH-===FeO2-4+4H2O

　　C.放電時每轉移3mol電子，正極有1molK2FeSO4被氧化

　　D.放電時正極附近溶液的鹼性增強

　　19.普通水泥在固化過程中自由水分子減少並形成鹼性溶液。根據這一物理化學特點，科學家發明了電動勢法測水泥的初凝時間。此法的原理如圖所示，反應的總方程式為：

　　2Cu+ Ag2O= Cu2O+Ag下列有關說法正確的是 *** ***

　　A.工業上以黏土、石灰石和石英為主要原料來製造普通水泥

　　B.負極的電極反應式為 2Cu+2OH--2e-==Cu2O + H2O

　　C.測量原理示意圖中，電流方向從Cu 經過導線流向Ag2O

　　D.電池工作時，溶液中 OH-向正極移動

　　20.使用氫氧燃料電池的公共汽車已在北京街頭出現。下列有關某種以30%KOH溶液為電解質的氫氧燃料電池的說法中，不正確的是 *** ***

　　A.正極反應：O2 + 2H2O + 4e- === 4OH-

　　B.負極反應：H2 - 2e- == 2H+

　　C.當正極消耗11.2 L O2時，負極消耗22.4 L H2

　　D.氫氧燃料電池不僅能量轉化率高，而且產物是水，屬於環境友好電池

　　21.銅的冶煉大致可分為：

　　①富集：將硫化物礦進行浮選;

　　②焙燒，主要反應為：2CuFeS2+4O2=Cu2S+3SO2+2FeO***爐渣***;

　　③制粗銅，在1200℃發生的主要反應為：2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2;2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑;

　　④電解精煉。

　　下列說法正確的是 *** ***

　　A.上述灼燒過程的尾氣均可直接排入空氣

　　B.由6mol CuFeS2生成6mol Cu，反應共消耗18mol O2

　　C.反應2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑中，氧化劑只有Cu2O

　　D.電解精煉時，粗銅應與外電源正極相連

　　22.市場上經常見到的標記為Li-ion的電池稱為“鋰離子電池”。它的負極材料是金屬鋰和碳的複合材料***碳作為金屬鋰的載體***，電解質為一種能傳導Li+的高分子材料。這種鋰離子電池的電池反應式為：Li+2Li0.35NiO2 2Li0.85NiO2。下列說法不正確的是 *** ***

　　A.放電時，負極的電極反應式：Li-e- Li+

　　B.充電時，Li0.85NiO2既發生氧化反應又發生還原反應

　　C.該電池不能用水溶液作為電解質

　　D.放電過程中Li+向負極移動

　　23.出土的錫青銅***銅錫合金***文物常有Cu2***OH***3Cl覆蓋在其表面。下列說法正確的是 *** ***

　　A.錫青銅的熔點比純銅高

　　B.在自然環境中，錫青銅中的錫對銅起保護作用

　　C.錫青銅文物在潮溼環境中的腐蝕比干燥環境中慢

　　D.生成Cu2***OH***3Cl覆蓋物是電化學腐蝕過程，但不是化學反應過程

　　24.可用於電動汽車的鋁-空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解質溶液，鋁合金為負極，空氣電極為正極。下列說法正確的是 *** ***

　　A.以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時，正極反應都為：O2+2H2O+4e-=4OH-

　　B.以NaOH溶液為電解液時，負極反應為：Al+3OH--3e=Al***OH***3↓

　　C.以NaOH溶液為電解液時，電池在工作過程中電解液的pH保持不變

　　D.電池工作時，電子通過外電路從正極流向負極

　　非選擇題

　　25.***8分***Na與S反應可以生成多種產物：Na2S，Na2S2……Na2S5。已知Na2S2的電子式為 則S32-的電子式為 。已知Na2S3+2HCl = 2NaCl+H2S↑+2S↓，試寫出Na2S5與醋酸反應的離子方程式： 。工業上常用電解熔融NaCl制Na，事實上電解許多熔融的鈉的化合物也能製備Na，如NaOH、Na2CO3。試寫出電解熔融NaOH的反應方程式： ，若電解熔融Na2CO3時有CO2氣體產生，則陽極電極反應式為 。

　　26.***6分***右圖是一套電化學實驗裝置，圖中C、D均為鉑電極，U為鹽橋，G是靈敏電流計，其指標總是偏向電源正極。

　　⑴As***砷***位於元素週期表中第四周期VA族，則Na3AsO4溶液的pH__________***填“>7”“<7”“=7”***。

　　⑵向B杯中加入適量較濃的硫酸，發現G的指標向右偏移。此時A杯中的主要實驗現象是__________________________________，D電極上的電極反應式為________________________________________。

　　⑶一段時間後，再向B杯中加入適量的質量分數為40%的氫氧化鈉溶液，發現G的指標向左偏移。此時整套實驗裝置的總的離子方程式為_____________________________。

　　27.***6分***某課外活動小組同學用右圖裝置進行實驗，試回答下列問題。

　　***1***若開始時開關K與b連線，則B極的電極反應式為 。

　　總反應的離子方程式為 。

　　有關上述實驗，下列說法正確的是***填序號*** 。

　　①溶液中Na+向A極移動

　　②從A極處逸出的氣體能使溼潤KI澱粉試紙變藍

　　③反應一段時間後加適量鹽酸可恢復到電解前電解質相同的狀態***質

　　量和濃度均相同***

　　④若標準狀況下B極產生2.24 L氣體，則電路中轉移0.2 mol電子

　　***2***若開始時開關K與a連線，則B極的電極反應式為 。

　　28.***6分***⑴將反應2Fe3+***aq***+Cu***s***=2Fe2+***aq***+Cu2+***aq***，設計成原電池其裝置如右圖。電極X的材料是__________;乙池中電極反應為___;外電路中

　　的電子流向__電極。

　　⑵工業用電解K2MnO4溶液的方法生產常見氫化劑KMnO4，其陽

　　極反應式為______________。

　　⑶已知：①Zn***s***+1/2 O2***g***=ZnO***s***;

　　ΔH=-348.3 kJ/mol

　　②Zn***s***+Ag2O***s***=ZnO***s***+2Ag***s***;ΔH=-317.3 kJ/mol

　　則1 mol Ag***s***和足量O2***g***完全反應生成Ag2O***s***時，放出的熱量為______kJ。

　　29.***6分*** ***1***短週期元素A、B、C、D，A元素的原子最外層電子數是內層電子數的兩倍，B為地殼中含量最多的元素，C是原子半徑最大的短週期主族元素，C與D形成的離子化合物CD是常用的調味品。填寫下列空白：

　　***1***A單質與B單質發生反應的產物有 ***填化學式***。

　　***2***B、C組成的一種化合物與水發生化合反應的化學方程式為：

　　***3***如下圖所示，取一張用CD溶液浸溼的pH試紙平鋪在玻璃片上，取兩根石墨棒做電極，接通直流電源。一段時間後，b電極處的pH試紙上可觀察到的現象是 ，a電極的電極反應式為 。

　　***4***常溫下，相同體積的0.2mol•L—1CD溶液與0.1mol•L—1 C2AB3溶液中，陽離子數目較多的是

　　溶液***填化學式***。

　　30.***12分***電極a、b分別為Ag電極和Pt電極，電極c、d都是石墨電極。通電一段時間後，在c、d兩極上共收集到336mL***標準狀態***氣體。回答：

　　***1***直流電源中，M為 極。

　　***2***Pt電極上生成的物質是 ，其質量為 g。

　　***3***電源輸出的電子，其物質的量與電極b、c、d分別生成的物質的物質的量之比為：2∶ ∶ ∶ 。

　　***4***AgNO3溶液的濃度***填增大、減小或不變。下同*** ，AgNO3溶液的pH ，H2SO4溶液的濃度 ，H2SO4溶液的pH 。

　　***5***若H2SO4溶液的質量分數由5.00%變為5.02%，則原有5.00%的H2SO4溶液為 g。

　　31.***11分***下圖裝置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同***假設通電前後溶液體積不變***，A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通後，F極附近呈紅色。

　　請回答：

　　***1***B極是電源的 ，一段時間後，甲中溶液顏色 ，丁中X極附近的顏色逐漸變淺，Y極附近的顏色逐漸變深，這表明 ，在電場作用下向Y極移動。

　　***2***若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質生成時，對應單質的物質的量之比為 。

　　***3***現用丙裝置給銅件鍍銀，則H應該是 ***填“鍍層金屬”或“鍍件”***，電鍍液是 溶液。當乙中溶液的pH是13時***此時乙溶液體積為500mL***，丙中鍍件上析出銀的質量為 ，甲中溶液的pH ***填“變大”、“變小”或“不變”***。

　　***4***若將C電極換為鐵，其他裝置都不變，則甲中發生總反應的離子方程式是 。

　　32.***9分***新型鋰離子電池在新能源的開發中佔有重要地位。可用作節能環保電動汽車的動力電池。磷酸亞鐵鋰***LiFePO4***是新型鋰離子電池的首選電極材料，它的製備方法如下：

　　方法一：將碳酸鋰、乙酸亞鐵[***CH3¬COO***2Fe]、磷酸二氫銨按一定比例混合、充分研磨後，在800℃左右、惰性氣體氛圍中煅燒製得晶態磷酸亞鐵鋰，同時生成的乙酸及其它產物均以氣體逸出。

　　方法二：將一定濃度的磷酸二氫銨、氯化鋰混合溶液作為電解液，以鐵棒為陽極，石墨為陰極，電解析出磷酸亞鐵鋰沉澱。沉澱經過濾、洗滌、乾燥，在800℃左右、惰性氣體氛圍中煅燒製得晶態磷酸亞鐵鋰。

　　在鋰離子電池中，需要一種有機聚合物作為正負極之間鋰離子遷移的介質，該有機聚合物的單體之一***用M表示***的結構簡式如右：

　　請回答下列問題：

　　***1***上述兩種方法制備磷酸亞鐵鋰的過程都必須在惰性氣體氛圍中進行。其原因是 。

　　***2***在方法一所發生的反應中，除生成磷酸亞鐵鋰、乙酸外，還有 、

　　、 ***填化學式***生成。

　　***3***在方法二中，陽極生成磷酸亞鐵鋰的電極反應式為 。

　　***4***寫出M與足量氧化鈉溶液反應的化學方程式： 。

　　***5***已知該鋰離子電池在充電過程中，陽極的磷酸亞鐵鋰生成磷酸鐵，則該電池放電時正極的電極反應式為 。

　　33.***8分***Li-SOCl2電池可用於心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4—SOCl2。電池的總反應可表示為：4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。

　　請回答下列問題：

　　***1***電池的負極材料為 ，發生的電極反應為 ;

　　***2***電池正極發生的電極反應為 ;

　　***3***SOCl2易揮發，實驗室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中，實驗現象是 ，反應的化學方程式為 ;

　　***4***組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進行，原因是 。

　　參考答案

　　1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

　　C A D B C D A C A C C D

　　13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

　　D D B D C C B B D D B A

　　25.***8分***略***1分*** S52-+2CH3COOH==2CH3COO—+H2S↑+4S↓***2分***

　　4NaOH電解4Na+O2↑+2H2O↑***2分*** 2CO32——4e—==2CO2↑+O2↑***2分***

　　26.***6分***⑴>7***1分*** ⑵無色溶液變成藍色***1分*** AsO43-+2H++2e-=AsO33-+H2O***2分***

　　⑶I2+AsO33-+H2O=2H++2I-+AsO43-或I2+AsO33-+2OH-=H2O+2I-+AsO43-***2分***

　　27.***6分*** ***1***2H++2e-===H2↑***或2H2O+2e-===H2↑+2OH-*** ***1分***

　　2Cl-+2H2O電解Cl2↑+H2↑+2OH***2分***- ②④***2分***

　　***2***Fe-2e-=Fe2+***1分***

　　28.***6分***⑴Cu***1分*** Fe3++e-=Fe2+***1分*** Ag***1分***⑵MnO42――e-=MnO4―***1分***⑶15.5***2分***

　　29.***6分*** ***1***CO、CO2***1分*** ***2***Na2O+H2O==2NaOH***1分***

　　***3***試紙先變紅，隨後紅色區域擴大，後被漂白褪色***2分***

　　2H++2e-=H2↑***2H2O+2e-= H2↑+2OH-*** ***1分***

　　***4***NaCl***1分***

　　30.***12分*** ***1***正***1分***

　　***2***Ag***1分*** 2.16***2分***

　　***3***2∶1/2∶1***2分***

　　***4***不變***1分*** 不變***1分*** 增大***1分*** 減小***1分***

　　***5***45.18***2分***。

　　31.***11分*** ***1***負極***1分*** 逐漸變淺***1分*** 氫氧化鐵膠體粒子帶正電荷***1分***

　　***2***1∶2∶2∶2 ***2分***

　　***3***鍍件***1分*** AgNO3***1分*** 5.4g***2分*** 變小***1分***

　　***4***Fe + Cu2+ 電解 Cu + Fe2+***1分***

　　32.***9分*** ***1***為了防止亞鐵化合物被氧化***1分***

　　***2***CO2 H2O NH3 ***2分***

　　***3***Fe+H2PO4-+Li+-2e-====LiFePO4+2H+***2分***

　　***4******2分***

　　***5***FePO4+Li++e-====LiFePO4***2分***

　　33.***8分******1***鋰***1分*** ***1分***

　　***2*** ***2分***

　　***3***出現白霧，有刺激性氣體生成***1分*** ***1分***

　　***4***鋰是活潑金屬，易與 、 反應; 也可與水反應***2分***

　　高考化學電化學重要知識點：

　　一、原電池的原理

　　1.構成原電池的四個條件***以銅鋅原電池為例***

　　①活撥性不同的兩個電極 ②電解質溶液 ③自發的氧化還原反應 ④形成閉合迴路

　　2.原電池正負極的確定

　　①活撥性較強的金屬作負極，活撥性弱的金屬或非金屬作正極。

　　②負極發生失電子的氧化反應，正極發生得電子的還原反應

　　③外電路由金屬等導電。在外電路中電子由負極流入正極

　　④內電路由電解液導電。在內電路中陽離子移向正極，陰離子會移向負極區。

　　Cu-Zn原電池：負極: Zn-2e=Zn2+ 正極：2H+ +2e=H2↑ 總反應：Zn +2H+=Zn2+ +H2↑

　　氫氧燃料電池，分別以KOH和H2SO4作電解質的電極反應如下：

　　鹼作電解質：負極：H2—2e-+2OH-=2 H2O 正極：O2+4e-+2 H2O=4OH-

　　酸作電解質：負極：H2—2e-=2H+ 正極：O2+4e-+4H+=2 H2O

　　總反應都是：2H2+ O2=2 H2O

　　二、電解池的原理

　　1.構成電解池的四個條件***以NaCl的電解為例***

　　①構成閉合迴路 ②電解質溶液 ③兩個電極 ④直流電源

　　2.電解池陰陽極的確定

　　①與電源負極相連的一極為陰極，與電源正極相連的一極為陽極

　　②電子由電源負極→ 導線→ 電解池的陰極→ 電解液中的***被還原***，電解池中陰離子***被氧化***→ 電解池的陽極→導線→電源正極

　　③陽離子向負極移動;陰離子向陽極移動

　　④陰極上發生陽離子得電子的還原反應，陽極上發生陰離子失電子的氧化反應。

　　注意：在惰性電極上，各種離子的放電順序

　　三.原電池與電解池的比較

　　原電池 電解池

　　***1***定義 化學能轉變成電能的裝置 電能轉變成化學能的裝置

　　***2***形成條件 合適的電極、合適的電解質溶液、形成迴路 電極、電解質溶液***或熔融的電解質***、外接電源、形成迴路

　　***3***電極名稱 負極 正極 陽極 陰極

　　***4***反應型別 氧化 還原 氧化 還原

　　***5***外電路電子流向 負極流出、正極流入 陽極流出、陰極流入

　　四、在惰性電極上，各種離子的放電順序：

　　1、放電順序：

　　如果陽極是惰性電極***Pt、Au、石墨***，則應是電解質溶液中的離子放電，應根據離子的放電順序進行書寫書寫電極反應式。

　　陰極發生還原反應，陽離子得到電子被還原的順序為：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>***酸電離出的H+***>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>***水電離出的H+***>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。

　　陽極***惰性電極***發生氧化反應，陰離子失去電子被氧化的順序為：S2->SO32->I->Br ->Cl->OH->水電離的OH->含氧酸根離子>F-。

　　***注：在水溶液中Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+這些活潑金屬陽離子不被還原，這些活潑金屬的冶煉往往採用電解無水熔融態鹽或氧化物而製得***。

　　2、電解時溶液pH值的變化規律

　　電解質溶液在電解過程中，有時溶液pH值會發生變化。判斷電解質溶液的pH值變化，有時可以從電解產物上去看。

　　①若電解時陰極上產生H2，陽極上無O2產生，電解後溶液pH值增大;

　　②若陰極上無H2，陽極上產生O2，則電解後溶液pH值減小;

　　③若陰極上有，陽極上有，且V O2=2 V H2，則有三種情況：a 如果原溶液為中性溶液，則電解後pH值不變;b 如果原溶液是酸溶液，則pH值變小;c 如果原溶液為鹼溶液，則pH值變大;

　　④若陰極上無H2，陽極上無O2產生，電解後溶液的pH可能也會發生變化。如電解CuCl2溶 液***CuCl2溶液由於Cu2+水解顯酸性***，一旦CuCl2全部電解完，pH值會變大，成中性溶液。

　　3、進行有關電化學計算，如計算電極析出產物的質量或質量比，溶液pH值或推斷金屬原子量等時，一定要緊緊抓住陰陽極或正負極等電極反應中得失電子數相等這一規律。

　　三、電解原理的應用

　　***1***製取物質：例如用電解飽和食鹽水溶液可製取氫氣、氯氣和燒鹼。

　　***2***電鍍：應用電解原理，在某些金屬表面鍍上一薄層其它金屬或合金的過程。電鍍時，鍍件作陰極，鍍層金屬作陽極，選擇含有鍍層金屬陽離子的鹽溶液為電解質溶液。電鍍過程中該金屬陽離子濃度不變。

　　***3***精煉銅：以精銅作陰極，粗銅作陽極，以硫酸銅為電解質溶液，陽極粗銅溶解，陰極析出銅，溶液中Cu2+濃度減小

　　***4***電冶活潑金屬：電解熔融狀態的Al2O3、MgCl2、NaCl可得到金屬單質。

　　四、電解舉例

　　***1***電解質本身：陽離子和陰離子放電能力均強於水電離出H+和OH -。如無氧酸和不活潑金屬的無氧酸鹽。

　　①HCl***aq***：陽極***Cl->OH-***2Cl――2e-=Cl2↑ 陰極***H+*** 2H++2e-=H2↑

　　總方程式　　2HCl H2↑+Cl2↑

　　②CuCl2***aq***：陽極***Cl->OH-***2Cl――2e-=Cl2↑ 陰極***Cu2+>H+***　Cu2++2e-=Cu

　　總方程式　　CuCl2 Cu+Cl2↑

　　***2***電解水：陽離子和陰離子放電能力均弱於水電離出H+和OH -。如含氧酸、強鹼、活潑金屬的含氧酸鹽。

　　①H2SO4***aq***：陽極***SO42-

　　總方程式　　　2H2O 2H2↑+O2↑

　　②NaOH***aq***：陽極***OH-***4OH――4e-=2H2O+O2↑ 陰極：***Na+

　　總方程式　　　2H2O 2H2↑+O2↑

　　③Na2SO4***aq***：陽極***SO42-

　　總方程式　　　2H2O 2H2↑+O2↑

　　***3***電解水和電解質：陽離子放電能力強於水電離出H+，陰離子放電能力弱於水電離出OH-，如活潑金屬的無氧酸鹽;陽離子放電能力弱於水電離出H+，陰離子放電能力強於水電離出OH -，如不活潑金屬的含氧酸鹽。

　　①NaCl***aq***：陽極***Cl->OH-***2Cl――2e-=Cl2↑ 陰極：***Na+

　　總方程式　2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑

　　②CuSO4***aq***：陽極***SO42-H+***　Cu2++2e-=Cu

　　總方程式 2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑