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1、专题七电化学,从上可知：电化学是高考的常青树，而且分数不少。从题型看，选择题和填空题中都有，作为一个重要的化学理论知识点，也是现代生活经常使用的，必须引起我们的充分重视。,(2011新课标全国，11)铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：FeNi2O33H2O=Fe(OH)22Ni(OH)2下列有关该电池的说法不正确的是()A电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为FeB电池放电时，负极反应为Fe2OH2e=Fe(OH)2C电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低D电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O,透析引领 由放电时的反应可以得出铁作还原剂失去电
2、子，Ni2O3作氧化剂得到电子，因此选项A、B均正确；充电可以看作是放电的逆过程，即阴极为原来的负极，所以电池放电时，负极反应为：Fe2OH2e=Fe(OH)2,所以电池充电过程时阴极反应为Fe(OH)22e=Fe2OH,因此电池充电过程中，阴极附近溶液的pH会升高，C不正确；同理分析选项D正确。答案C,(2011全国，10)用石墨作电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的()ACuSO4 BH2OCCuO DCuSO45H2O透析引领 用石墨作电极电解CuSO4溶液的电解方程式是2CuSO42H2O=2H2SO42CuO2，根据缺什么补什么的原则
3、，选项C正确。答案C,(2011北京，26节选)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示：(1)溶液A的溶质是_；(2)电解饱和食盐水的离子方程式是_；(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在23，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用：_；,透析引领(1)电解时在电极的作用下，溶液中的阳离子向阴极作定向运动，阴离子向阳极作定向运动，所以电解饱和食盐水时Na和H向阴极运动并放电，但H比Na易得电子，所以H首先放电，方程式为2H2e=H2。由于H是水电离出的，所以随着H的不断放电，就破坏了阴极周围水的电离平衡，OH的浓度就逐渐增大，因此溶液A的溶质是NaOH。由于Cl比OH易失电子，所以在阳极上
4、Cl首先放电，方程式为2Cl2e=Cl2。因此电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl2H2O=2OHH2Cl2。(2)见解析(1)。(3)由于阳极上生成氯气，而氯气可溶于水，并发生下列反应Cl2H2O=HClHClO，根据平衡移动原理可知，增大盐酸的浓度可使平衡向逆反应方向移动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的溢出。,答案(1)NaOH(2)2Cl2H2O=2OHH2Cl2(3)氯气与水反应：Cl2H2O=HClHClO，增大HCl的浓度可使平衡逆向移动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的溢出。,以新型电池为题材，考查电极的判断及电极反应的书写【典型题例】下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电
5、池的一个电极由有机光敏染料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：,答案A【归纳提升】1新型电池的呈现方式可能不同，但工作原理却是完全相同的。电化学是以氧化还原反应为基础的，是氧化还原反应的重要应用。负极和阳极的电极反应都是氧化反应，阴极和正极的电极反应都是还原反应。所以在书写电极反应式时，首先要找出氧化还原反应，弄清氧化剂、还原剂和还原产物、氧化产物；然后要找出氧化反应(还原剂与氧化产物对应)和还原反应(氧化剂与还原产物对应)；最后是配平氧化反应和还原反应。难度较大的电极反应式书写，关键就在配平上，因为有时要借助介质来配平，一般酸性介质可添加H和
6、H2O配平，而碱性介质可添加OH和H2O配平。,2考查新型原电池，原电池的两电极反应式，电子流向与电流流向，太阳能电池的工作原理，原电池的总反应式等，还考查考生变通能力和心理素质，能否适应陌生的情境下应用所学知识解决新的问题等。,以真实的工业生产为题材，考查电化学【典型题例】对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。(1)以下为铝材表面处理的一种方法：碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是_,(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的_。aNH3 bCO2 cNaOH dHNO3以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面
7、形成氧化膜，阳极电极反应式为_。取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_。(2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是_。,(3)利用下图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于_处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_。解析(1)冒气泡的原因是Al与NaOH反应，方程式为2Al2OH2H2O=2AlO3H2;使2AlO生成沉淀，最好是通入CO2，加HNO3的话，沉淀容易溶解。,阳极是Al发生氧化反应，要生成氧化膜还必须有H2O参加，故电极反应式为2Al3H2O6e=Al2O36H；加入NaHCO3溶
8、液后产生气泡和白色沉淀，是由于废电解液中含有Al3和HCO 发生了互促水解。(2)电镀过程中，为保持电镀质量，必须保持电镀液浓度的稳定，因此用Cu作为阳极，这样用阳极溶解的Cu，补充阴极析出的Cu，从而保持电解液浓度的稳定。(3)铁被保护，可以是作原电池的正极，或者电解池的阴极，故若X为碳棒,开关K应置于N处，Fe作阴极受到保护；若X为锌，开关K置于M处，铁是作正极，称为牺牲阳极保护法。,【归纳提升】1工业流程图题关键要读懂流程图，明确各步的用意，注意既要“瞻前”又要“顾后”。2这类工业流程图问题，除了要看懂各步的用意、相互间的关系外，更要会用准确的化学用语回答问题。这类问题往往，起点很高但落
9、点却很低，最后要求用准确的化学语言来解答。有的同学看懂了题目意思，却由于习惯不好同样失分。,电化学中的实验设计问题【典型题例】碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘.以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如下图所示。,请回答下列问题：(1)碘是_(填颜色)固体物质，实验室常用_方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。(2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3I26KOH=5KIKIO33H2O，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加
10、入阴极区，电解槽用水冷却。电解时，阳极上发生反应的电极反应式为_；阴极上观察到的实验现象是_。,(3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I。请设计一个检验电解液中是否有I的实验方案，并按要求填写下表。要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。(4)电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下：,步骤的操作名称是_，步骤的操作名称是_。步骤洗涤晶体的目的是_。,(3)(4)冷却结晶干燥洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质点评以我们每天都能接触到的食盐为基本素材命题,看起来很简单，但食盐中碘酸钾的制法却
11、是陌生的。开始给出的信息：“碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成碘单质”，是为最后设计实验证明是否有I打下伏笔的。读题时对这些信息一定要做上一定的记号。,【归纳提升】1设计实验验证结论是化学上要求较高的问题。虽然结论是待论证的.但我们通过课本知识甚至以前做过的信息题，对结论已经知道，所以我们的“方向”并不未知，这样设计实验方案应该是有的放矢的。例如：要实现Cu2FeCl3=CuCl22FeCl2，将化学能转化为电能，则设计原电池；要实现CuH2SO4=CuSO4H2，则设计电解池才行；各类考试中还经常考查通过电解来制备一些重要物质。,1(2011北京，8)结合下图判断，下列叙述正确的
12、是()A和中正极均被保护B和中负极反应均是Fe2e=Fe2 C和中正极反应均是O22H2O4e=4OHD和中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有蓝色沉淀,解析A锌比铁活泼,装置中锌作负极,方程式为Zn2e=Zn2；铁作正极，但溶液显中性，所以发生锌的吸氧腐蚀，正极反应是O22H2O4e=4OH。铁比铜活泼，装置中铁作负极，负极反应为Fe2e=Fe2。铜作正极，但溶液显酸性，所以正极是溶液中的氢离子得电子，方程式为2H2e=H2。因为装置中没有Fe2生成，所以装置中加入少量K3Fe(CN)6溶液时，没有蓝色沉淀产生。综上所述，只有选项A是正确的。,2.(2011安徽，12)研究人员最近发现了
13、一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是：()A正极反应式：AgCle=AgClB每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子CNa不断向“水”电池的负极移动DAgCl是还原产物,解析B由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物，即银做负极，产物AgCl是氧化产物，A、D都不正确；在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应，所以阳离子向电池的正极移动，C错误；化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合价是18/5价，所以每生成1 mo
14、l Na2Mn5O10转移电子的物质的量为(418/5)52 mol，因此选项B正确。,3(2011山东，15)以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是()A未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程B因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率D镀锌层破损后对铁制品失去保护作用,解析C电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极,把镀层金属作阳极，用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。因此在铁制品上镀锌时，铁作阴极，锌作阳极，由于锌比铁活泼，因此未通电前可以构成原电池，但此时锌作负极失去电子，铁作
15、正极，而电镀时锌仍然失电子，所以选项A不正确；在氧化还原反应中必需满足得失电子守恒，因此电镀时通过的电量与锌的析出量有确定关系而与能量变化无关，B不正确；由于电镀时保持电流恒定，因此导线中通过的电子速率是不变的，所以升高温度不能改变电解反应速率，C正确；镀锌层破损后，由于锌比铁活泼，所以即使发生电化学腐蚀也是锌失去电子而保护了铁，即选项D也不正确。,4(2011上海，16)用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是()A用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片B用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片C用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D用带火星的木条检验阳极产物解析B用电解法提取氯化铜废液中的铜时，铜必须
16、作阴极，阳极是铜或惰性电极，阴极的反应式为Cu22e=Cu。,5(2010安徽，11)某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2O2=2H2O，下列有关说法正确的是()A电子通过外电路从b极流向a极Bb极上的电极反应式为：O22H2O4e=4OHC每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2DH由a极通过固体酸电解质传递到b极解析D首先明确a为负极，这样电子应该是通过外电路由a极流向b，A错；B选项反应应为O24e4H=2H2O;C没有告知标准状况。,6钢铁生锈过程发生如下反应：2FeO22H2O=2Fe(OH)2；4Fe(OH)2O22
17、H2O=4Fe(OH)3；2Fe(OH)3=Fe2O33H2O。下列说法正确的是()A反应、中电子转移数目相等B反应中氧化剂是氧气和水C与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀D钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀,解析A反应中消耗O2的量相等,两个反应也仅有O2作为氧化剂，故转移电子数是相等的，A项正确；中H2O的H、O两元素的化合价没有变，故不作氧化剂，B项错；铜和钢构成原电池，腐蚀速度加快，C项错；钢铁是铁和碳的混合物，在潮湿的空气的中易发生吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，故D项错。,7(2011江苏，18)Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在KOH中加入适量AgNO
18、3 溶液，生成Ag2O沉淀，保持反应温度为80，边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为2AgNO34KOHK2S2O8=Ag2O22KNO3K2SO42H2O回答下列问题：(1)上述制备过程中，检验洗涤是否完全的方法是_.(2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液，电池放电时正极的Ag2O2 转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式：_。,(3)准确称取上述制备的样品(设Ag2O2仅含有Ag2O)2.588 g，在一定的条件下完全分解为Ag 和O2，得到224.0 mL O2(标准状况下)。计算样品中Ag2O2的质量分数(计算结果精确到小数点后两位)。解析本题以银锌碱性电池正极活性物质Ag2O2制备、制备过程检验洗涤是否完全的实验方法、电池反应以及成分分析与相关计算为背景，试图引导学生关注化学与社会生活，考查学生用化学的思维方式来解决一些现实生活中的一些具体问题的能力。答案(1)取少许最后一次洗涤滤液，滴入12滴Ba(NO3)2溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全(或取少许最后一次洗涤滤液，滴入12滴酚酞溶液，若溶液不显红色，表示已洗涤完全),
