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,,,高三大二轮总复习,化 学,,,专题二 基本理论,第一编 专题教学案,第7讲 电化学原理及应用,[最新考纲]
1．了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。
2．了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3．理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。,栏目导航,栏目导航,课 时 作 业,1．原电池的结构及工作原理,考点一 原电池的工作原理及新型化学电源的分析(合作探究),重难突破,,2．一般电极反应式的书写,题组一 原电池的工作原理的分析与判断
1．(2016·新课标全国卷Ⅱ)Mg－AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是( )
A．负极反应式为Me－2e－===Mg2＋
B．正极反应式为Ag＋＋e－===Ag
C．电池放电时Cl－由正极向负极迁移
D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑
解析：Mg－AgCl电池中，Mg为负极，AgCl为正极，故正极反应式应为AgCl＋e－===Ag＋Cl－，B项错误。
答案：B,题组训练,2．如图锌铜原电池装置，盐桥中装有琼脂的KCl饱和溶液。下列说法正确的是( )
A．装置中锌为负极、发生还原反应
B．铜为正极，发生氧化反应
C．装置中盐桥的作用是使反应过程中ZnSO4溶液和CuSO4溶液保持电中性
D．盐桥中Cl－移向右烧杯中,,解析：该装置为原电池，Zn为负极，发生氧化反应，Cu为正极，发生还原反应，A、B错误；为了保证两个烧杯中溶液呈电中性，盐桥中的Cl－移向负极，K＋移向正极，C正确，D项错误。
答案：C,题组二 新型化学电源
3．气体的自动化检测中常常应用原电池原理的传感器。如图为电池的工作示意图：气体扩散进入传感器，在敏感电极上发生反应，传感器就会接收到电信号。下表列出了待测气体及敏感电极上部分反应产物。则下列说法中正确的是( ),,A.上述气体检测时，敏感电极均作原电池正极
B．检测Cl2气体时，敏感电极的电极反应为Cl2＋2e－===2Cl－
C．检测H2S气体时，对电极充入空气，对电极上电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．检测H2S和CO体积分数相同的两份空气样本时，传感器上产生的电流大小相同
解析：A项，NO2―→NO，得电子，作正极，Cl2―→HCl，得电子，作正极，CO―→CO2，失电子，作负极，H2S―→H2SO4，失电子，作负极；B项，根据产物可以判断Cl2得电子，生成Cl－，正确；C项，应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O；D项，H2S生成H2SO4失去8e－，而CO生成CO2失去2e－，所以检测体积分数相同的两气体时传感器上产生的电流大小不相同。
答案：B,4．(2015·江苏高考)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图所示。下列有关该电池的说法正确的是( ),,答案：D,5．甲醇－空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染的车载电池，其工作原理如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A．H＋从正极区通过交换膜移向负极区
B．负极的电极反应为CH3OH(l)＋H2O(l)－6e－===CO2(g)＋6H＋
C．d导出的是CO2
D．图中b、c加入的分别是O2、甲醇,,解析：H＋为阳离子，应该从负极区通过交换膜移向正极区，A项错误；甲醇－空气燃料电池中，甲醇是还原剂，在负极发生失电子的氧化反应，B项正确；根据H＋的移动方向可知甲电极为负极，因此a导出的是CO2，C项错误；由上述分析可知b、c加入的分别为甲醇、O2，D项错误。
答案：B,1．有关电解池的分析思路。,考点二 电解规律及其应用(合作探究),重难突破,,2．电解池中电极反应式的书写步骤。,题组一 电解原理的分析与判断
1．(2015·南京模拟)以石墨为电极，电解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列说法错误的是( )
A．阴极附近溶液呈红色 B．阴极逸出气体
C．阳极附近溶液呈蓝色 D．溶液的pH变小,题组训练,答案：D,2．(2015·福建高考)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是( )
A．该装置将化学能转化为光能和电能
B．该装置工作时，H＋从b极区向a极区迁移
C．每生成1 mol O2，有44 g CO2被还原
D．a 电极的反应为：3CO2＋18H＋－18e－===C3H8O＋5H2O,,答案：B,3.铝阳极氧化处理后形成的氧化膜比铝的天然氧化膜耐磨性、耐腐蚀性及装饰性有明显提高，工业中以铝为阳极，置于硫酸溶液中电解，装置如图所示，下列说法正确的是( )
A．阳极电极反应式为：2Al－－6e－＋6OH－===Al2O3＋3H2O
B．随着电解的进行，溶液的pH逐渐增大
C．当阴极生成气体3.36 L(标准状况)时，阳极增重2.4 g
D．电解过程中H＋移向Al电极,,答案：C,题组二 电解原理的应用
4.(2016·山西质检)采用电化学法还原CO2是一种使CO2负源化的方法。右图是利用此法制备ZnC2O4的示意图(电解液不参与反应)。下列说法中正确的是( ),,答案：C,,答案：B,答案： A,7．在如图所示的装置中，若通直流电5 min时，铜电极质量增加2.16 g。试回答下列问题。,,(1)电源中X电极为直流电源的________极。
(2)pH变化：A：________，B：________，C：________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)通电5 min时，B中共收集224 mL(标准状况下)气体，溶液体积为200 mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为________(假设电解前后溶液体积无变化)。
(4)若A中KCl足量且溶液的体积也是200 mL，电解后，溶液的pH为________(假设电解前后溶液体积无变化)。,解析：(1)三个装置是串联的电解池。电解AgNO3溶液时，Ag＋在阴极发生还原反应变为Ag，所以质量增加的铜电极是阴极，则银电极是阳极，Y是正极，X是负极。(2)电解KCl溶液生成KOH，溶液pH增大；电解CuSO4溶液生成H2SO4，溶液pH减小；电解AgNO3溶液，银为阳极，不断溶解，Ag＋浓度基本不变，pH不变。(3)通电5 min时，C中析出0.02 mol Ag，电路中通过0.02 mol电子。B中共收集0.01 mol气体，若该气体全为氧气，则电路中需通过0.04 mol电子，电子转移不守恒。因此，B中电解分为两个阶段，先电解CuSO4溶液，生成O2，后电解水，生成O2和H2，B中收集到的气体是O2和H2的混合物。,答案：(1)负 (2)增大 减小 不变
(3)0.025 mol·L－1 (4)13,【规律方法】
(1)根据电子守恒计算
用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。
(2)根据总反应式计算
先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。,,1．金属腐蚀快慢程度的判断方法,考点三 金属的腐蚀与防护(合作探究),重难突破,2．金属电化学保护的两种方法,题组一 金属的腐蚀与防护
1．利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是( )
A．a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀
B．一段时间后，a管液面高于b管液面
C．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小
D．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe－2e－===Fe2＋,题组训练,,解析：根据装置图判断，左边铁丝发生吸氧腐蚀，右边铁丝发生析氢腐蚀，其电极反应为
左边 负极：Fe－2e－===Fe2＋
正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－
右边 负极：Fe－2e－===Fe2＋
正极：2H＋＋2e－===H2↑
a、b处的pH均增大，C错误。
答案：C,2．为了探究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用不同金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置内，并将这些装置在相同的环境中放置相同的一段时间，下列对实验结束时现象的描述不正确的是( ),,A．实验结束时，装置Ⅰ左侧的液面一定会下降
B．实验结束时，装置Ⅰ一定比装置Ⅱ左侧液面低
C．实验结束时，装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重
D．实验结束时，装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀
解析：装置Ⅰ中铁钉处于盐酸的蒸气中，被腐蚀而释放出H2，使左侧液面下降右侧液面上升；装置Ⅱ中铁钉处于盐酸的蒸气中，所不同的是悬挂铁钉的金属丝由铁丝换成了铜丝，由于Fe比Cu活泼，在这种氛围中构成的原电池会加速铁钉的腐蚀而放出更多的H2，使左侧液面下降更多，右侧液面上升更多；装置Ⅲ中虽然悬挂铁钉的还是铜丝，但由于浓硫酸有吸水性使铁钉处于一种较为干燥的空气中，因而在短时间内几乎没有被腐蚀。
答案：B,,A．锂离子电池放电时，Li＋向负极迁移
B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应
C．理论上两种电池的比能量相同
D．如图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
解析：锂离子电池放电时Li＋(阳离子)向正极迁移，A项错误；锂硫电池放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子，发生氧化反应，则充电时，锂电极发生还原反应，B项正确；比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小，二者的比能量不同，C项错误；题中装置是锂硫电池给锂离子电池充电，D项错误。
答案：B,,答案：B,,(1)A是铅蓄电池的________极，铅蓄电池正极反应式为________________________放电过程中电解液的密度________(填“减小”“增大”或“不变”)。
(2)Ag电极的电极反应式是________，该电极的电极产物共________g。
(3)Cu电极的电极反应式是________，CuSO4溶液的浓度________(填“减小”“增大”或“不变”)。,(4)如图表示电解进行过程中某个量(纵坐标x)随时间的变化曲线，则x表示________。
a．各U形管中产生的气体的体积
b．各U形管中阳极质量的减少量
c．各U形管中阴极质量的增加量,,解析：根据在电解过程中铁电极质量的减少可判断A是电源的负极，B是电源的正极，电解时Ag极作阴极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，Fe作阳极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，左则U形管中总反应式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。右侧U形管相当于电装置，Zn电极作阴极，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，铜电极作阳极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，电镀过程中CuSO4溶液的浓度保持不变，根据上述分析可得答案。,,课 时 作 业,,Thank you for watching,
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