會(huì)計(jì)學(xué)1第八專(zhuān)題電化學(xué)1．(2011年廣東)某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)如下圖所示的裝置。下列敘述不正確的是(

)。

A．a(chǎn)和b不連接時(shí)，鐵片上會(huì)有金屬銅析出

B．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：Cu2＋＋2e－===CuC．無(wú)論a和b是否連接，鐵片均會(huì)溶解，溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色

D．a(chǎn)和b分別連接直流電源正、負(fù)極，電壓足夠大時(shí)，Cu2＋向銅電極移動(dòng)第1頁(yè)/共38頁(yè)

解析：若a和b不連接，則不能構(gòu)成原電池，單質(zhì)鐵直接與Cu2＋發(fā)生氧化還原反應(yīng)而置換出銅，A正確；若a和b用導(dǎo)線連接，則構(gòu)成原電池，此時(shí)鐵作負(fù)極，銅作正極，電極反應(yīng)式分別為Fe－2e－===Fe2＋、Cu2＋＋2e－===Cu，B正確；由A、B分析可知，C正確；若a和b分別連接直流電源正、負(fù)極，則構(gòu)成電解池，此時(shí)銅作陽(yáng)極失去電子被氧化，鐵作陰極，在電解池中陽(yáng)離子向陰極運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。答案：D第2頁(yè)/共38頁(yè)2．(2010年廣東，雙選)銅鋅原電池(如下圖)工作時(shí)，下列敘述正確的是()。A．正極反應(yīng)為：Zn－2e－===Zn2＋B．電池反應(yīng)為：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋CuC．在外電路中，電子從負(fù)極流向正極D．鹽橋中的K＋移向ZnSO4溶液第3頁(yè)/共38頁(yè)

解析：該電池中Zn為負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋，Cu為正極，電極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電池總反應(yīng)為Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，B項(xiàng)正確；原電池工作時(shí)，外電路中電子由負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線流向正極，C項(xiàng)正確；負(fù)極上由于Zn放電，ZnSO4溶液中Zn2＋的濃度增大，故鹽橋中的Cl－移向ZnSO4溶液，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：BC第4頁(yè)/共38頁(yè)3．(2009年廣東)可用于電動(dòng)汽車(chē)的鋁－空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液，鋁合金為負(fù)極，空氣電極為正極。下列說(shuō)法正確的是(

)。

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

B．以NaOH溶液為電解液時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Al＋3OH－－3e－===Al(OH)3↓C．以NaOH溶液為電解液時(shí)，電池在工作過(guò)程中電解液的pH保持不變

D．電池工作時(shí)，電子通過(guò)外電路從正極流向負(fù)極第5頁(yè)/共38頁(yè)

解析：無(wú)論是NaOH還是NaCl，在正極上都是O2得到電子被還原，A正確；生成的Al(OH)3是兩性氫氧化物，還能與NaOH發(fā)生反應(yīng)生成，使pH減小，B、C錯(cuò)誤；原電池中，電子在外電路是由負(fù)極流向正極，D錯(cuò)誤。答案：A第6頁(yè)/共38頁(yè)4．(2009年廣東，雙選)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(shuō)法正確的是()。

A．錫青銅的熔點(diǎn)比純銅高

B．在自然環(huán)境中，錫青銅中的錫可對(duì)銅起保護(hù)作用

C．錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快

D．生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學(xué)腐蝕過(guò)程，但不是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程第7頁(yè)/共38頁(yè)

解析：合金的兩大特性是硬度大，熔點(diǎn)低于成分金屬的熔點(diǎn)，A錯(cuò)；由于金屬錫比銅活潑，因此錫對(duì)銅具有保護(hù)作用，其原理相當(dāng)于犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，B正確；根據(jù)電化學(xué)腐蝕的原理可知C正確；在電化學(xué)腐蝕過(guò)程中有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，D錯(cuò)。答案：BC第8頁(yè)/共38頁(yè)5．(2012年廣東改編)碘也可用作心臟起搏器電源—鋰碘電池的材料，該電池反應(yīng)為：2Li(s)＋I(xiàn)2(s)===2LiI(s)。碘電極作為該電池的________極。解析：I2(s)在反應(yīng)中碘元素化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，作正極。正第9頁(yè)/共38頁(yè)

電化學(xué)知識(shí)是高考的必考內(nèi)容，主要考查電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，電極名稱(chēng)、電子流向及離子遷移方向的判斷，利用原電池與電解池的工作原理解答金屬腐蝕與防護(hù)問(wèn)題。預(yù)測(cè)2013年高考電化學(xué)知識(shí)仍會(huì)以判斷電極名稱(chēng)和書(shū)寫(xiě)電池的電極反應(yīng)式為主要出題方向。第10頁(yè)/共38頁(yè)1．原電池與電解池的電極名稱(chēng)、電極反應(yīng)與電子流向的判斷(1)原電池：把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置(無(wú)外接電源)。第11頁(yè)/共38頁(yè)第12頁(yè)/共38頁(yè)(2)電解池：把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置(有外接電源)。第13頁(yè)/共38頁(yè)2．完成下列幾種常見(jiàn)化學(xué)電池的電極與電池反應(yīng)例如：(1)堿性鋅錳干電池。負(fù)極反應(yīng)：______________________________________；正極反應(yīng)：______________________________________；總反應(yīng)：Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnOOH。(2)鉛蓄電池。負(fù)極材料：________，正極材料：________?？偡磻?yīng)：_______________________________________。Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2Pb

PbO2Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O第14頁(yè)/共38頁(yè)(3)氫氧燃料電池。電池酸性堿性負(fù)極反應(yīng)式正極反應(yīng)式總反應(yīng)式2H2＋O2===2H2O2H2－4e－===4H＋2H2＋4OH－－4e－===4H2OO2＋4H＋＋4e－===2H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－第15頁(yè)/共38頁(yè)3.金屬的腐蝕與防護(hù)(以鋼鐵為例)(1)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕(微型原電池反應(yīng))。①負(fù)極(Fe)電極反應(yīng)式：Fe－2e－===Fe2＋。②吸氧腐蝕的電池反應(yīng)：2Fe＋O2＋2H2O===Fe(OH)2。③影響鐵銹蝕速率的主要因素有：_________、________、__________等。

(2)工業(yè)上防止鋼鐵銹蝕的方法。①加一層________，如_______、_______、_______等保護(hù)膜材料。

②制成鐵合金，如____________。③犧牲________的保護(hù)法、外加電源(接負(fù)極)________的保護(hù)法等。

氧氣水溫度保護(hù)膜油漆塑料金屬不銹鋼陽(yáng)極陰極第16頁(yè)/共38頁(yè)

原電池及其原理應(yīng)用[例1](2012年福建)將下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的K閉合，下列判斷正確的是(

)。

A．Cu電極上發(fā)生還原反應(yīng)

B．電子沿Zn→a→b→Cu路徑流動(dòng)

C．片刻后甲池中c(SO42-)增大

D．片刻后可觀察到濾紙b點(diǎn)變紅色第17頁(yè)/共38頁(yè)

解析：K閉合時(shí)，Zn作負(fù)極，Cu作正極構(gòu)成原電池，則a為陰極，b為陽(yáng)極，電解飽和硫酸鈉溶液。B項(xiàng)，在電解池中電子不能流入電解質(zhì)溶液中，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，甲池中硫酸根離子沒(méi)有放電，所以濃度不變，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，b為陽(yáng)極，OH－放電，使得b附近溶液顯酸性，不能使酚酞變紅，錯(cuò)誤。答案：A第18頁(yè)/共38頁(yè)

【觸類(lèi)旁通】

1．下列實(shí)驗(yàn)中均使用了銅電極，根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容指出銅電極的名稱(chēng)：

(1)銅鋅原電池中銅作________；

(2)在鍍件上電鍍銅時(shí)用金屬銅作__________；

(3)用電解法精煉粗銅時(shí)粗銅作____________；

(4)電解稀硫酸制H2、O2時(shí)銅作___________。正極陽(yáng)極陽(yáng)極陰極第19頁(yè)/共38頁(yè)2．(1)(2012年全國(guó)改編)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強(qiáng)氧化劑，可作為高容量電池材料，與MnO2－Zn電池類(lèi)似，K2FeO4—Zn也可以組成堿性電池，K2FeO4在電池中作為正極材料，其電極反應(yīng)式為：_________________，該電池總反應(yīng)的離子方程式為：________________。(提示：生成物中的Fe顯＋3價(jià))(2)(2012年江蘇節(jié)選)鋁電池性能優(yōu)越，Al－AgO電池可用作水下動(dòng)力電源，其原理如下圖所示。該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為：______________________。第20頁(yè)/共38頁(yè)第21頁(yè)/共38頁(yè)1．有關(guān)原電池問(wèn)題的一般解題思路是根據(jù)電極材料的活潑性判斷出正、負(fù)極―→電極反應(yīng)的類(lèi)型(氧化反應(yīng)、還原反應(yīng))―→電極反應(yīng)式―→原電池反應(yīng)方程式。

2．有關(guān)原電池的判斷方法：只有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)才可能被設(shè)計(jì)成原電池。

(1)依據(jù)原電池的形成條件判斷裝置，主要是“四看”：看電極——兩極為導(dǎo)體且存在活潑性差異(燃料電池的電極一般為惰性電極)；看溶液——兩極插入電解質(zhì)溶液中；看回路——形成閉合回路或兩極直接接觸；看本質(zhì)——有無(wú)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。

(2)多池相連，但無(wú)外接電源時(shí)，兩極活潑性差異最大的一池為原電池，其他各池可看作電解池。第22頁(yè)/共38頁(yè)3．原電池正、負(fù)極的確定。

(1)由兩極的相對(duì)活潑性確定：活潑性相對(duì)較強(qiáng)的金屬為負(fù)極。一般地，負(fù)極材料與電解質(zhì)溶液要能發(fā)生反應(yīng)。

(2)由電極變化情況確定：某一電極若不斷溶解或質(zhì)量不斷減少，該電極發(fā)生氧化反應(yīng)，則此電極為負(fù)極；若某一電極上有氣體產(chǎn)生、電極的質(zhì)量不斷增加或不變，該電極發(fā)生還原反應(yīng)，則此電極為正極；燃料電池除外。第23頁(yè)/共38頁(yè)4．書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式的有關(guān)注意事項(xiàng)。

(1)若有題給反應(yīng)式時(shí)，先分析反應(yīng)中的氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)，再簡(jiǎn)單變化寫(xiě)出其中一個(gè)電極反應(yīng)式，另一電極反應(yīng)式可以直接寫(xiě)或?qū)⒏鞣磻?yīng)式看作數(shù)學(xué)中的代數(shù)式，用總反應(yīng)式減去已寫(xiě)出的電極反應(yīng)式，即得出結(jié)果。(2)考慮產(chǎn)物在不同酸、堿性環(huán)境下的穩(wěn)定性，如堿性條件下生成的H＋、Cu2＋等能與OH－反應(yīng)。(3)注意“充電、放電”的方向，放電的過(guò)程應(yīng)用原電池原理，充電的過(guò)程應(yīng)用電解池原理。第24頁(yè)/共38頁(yè)電解原理及其應(yīng)用[例2](2012年重慶節(jié)選)人工腎臟可用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素，原理如下圖所示。第25頁(yè)/共38頁(yè)(1)電源的負(fù)極為_(kāi)_______(填“A”或“B”)。

(2)陽(yáng)極室中發(fā)生的反應(yīng)依次為_(kāi)_____________________、_________________________________________________。

解析：(1)根據(jù)電極產(chǎn)物H2、Cl2可知A為電源正極，B為電源負(fù)極。

(2)陰極：2H＋＋2e－===H2↑，陽(yáng)極：2Cl－－2e－===Cl2↑；陽(yáng)極生成的Cl2與尿素進(jìn)一步反應(yīng)：CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O===N2＋CO2＋6HCl，CO(NH2)2最終轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2、N2，達(dá)到除去代謝產(chǎn)物CO(NH2)2的目的。答案：

(1)B(2)2Cl－－2e－===Cl2↑

CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O===N2＋CO2＋6HCl第26頁(yè)/共38頁(yè)【觸類(lèi)旁通】3．(2012年天津節(jié)選)X、Y、Z、M、G五種元素分屬三個(gè)短周期，且原子序數(shù)依次增大。X、Z同主族，可形成離子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY2、MY3兩種分子。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：熔融狀態(tài)下，Z的單質(zhì)和FeG2能組成可充電電池(裝置示意圖如下)，反應(yīng)原理為：2Z＋FeG2Fe＋2ZG

放電時(shí)，電池的正極反應(yīng)式為：_____________________________；充電時(shí)，____________(寫(xiě)物質(zhì)名稱(chēng))電極接電源的負(fù)極；該電池的電解質(zhì)為_(kāi)_____________。第27頁(yè)/共38頁(yè)

解析：根據(jù)題給條件易推斷出：X、Y、Z、M、G元素和ZX、MY2、MY3分別是H、O、Na、S、Cl、NaH、SO2、SO3。答案：Fe2＋＋2e－===Fe鈉β-Al2O3

第28頁(yè)/共38頁(yè)1．有關(guān)電解池的判斷方法：非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)在有外接電源時(shí)可能被設(shè)計(jì)為電解池。(1)電解池裝置常由直流電源、兩個(gè)電極、導(dǎo)線及電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))

形成閉合回路構(gòu)成。(2)多池相連無(wú)外接電源時(shí)，兩極活潑性差異小的池為電解池。第29頁(yè)/共38頁(yè)

2．電極產(chǎn)物的判斷。

(1)陰極產(chǎn)物的判斷：直接根據(jù)溶液中陽(yáng)離子放電順序判斷，電解金屬活動(dòng)順序表中鋁前金屬的鹽溶液(或堿溶液)時(shí)，水電離出來(lái)的氫離子在陰極上放電。陽(yáng)離子放電順序：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋

>Na＋>Ca2＋>K＋。

(2)陽(yáng)極產(chǎn)物的判斷：金屬(Pt、Au除外)電極比陰離子易失去電子，形成陽(yáng)離子進(jìn)入溶液。用惰性電極作陽(yáng)極時(shí)，陰離子放電順序：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸>F－。第30頁(yè)/共38頁(yè)(3)電解后溶液pH的變化判斷。①如果只產(chǎn)生H2不產(chǎn)生O2，則pH變大。②如果只產(chǎn)生O2不產(chǎn)生H2，則pH變小。③如果既產(chǎn)生O2又產(chǎn)生H2：a.若原溶液呈酸性，則pH減

④如果既無(wú)O2產(chǎn)生也無(wú)H2產(chǎn)生，則溶液的pH均趨于7。小；b.若原溶液呈堿性，則pH增大；c.若原溶液呈中性，則pH不變。第31頁(yè)/共38頁(yè)2．酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律(惰性電極作陽(yáng)極)。電解規(guī)律電解質(zhì)溶液類(lèi)型實(shí)例電解水型含氧酸、強(qiáng)堿和活潑金屬含氧酸鹽溶液NaOH溶液、H2SO4溶液分解電解質(zhì)型無(wú)氧酸、不活潑金屬無(wú)氧酸鹽溶液(HF、氟化物除外)HCl、CuCl2溶液放H2生堿型活潑金屬無(wú)氧酸鹽溶液(F－除外)NaCl溶液放O2生酸型不活潑金屬含氧酸鹽溶液CuSO4溶液第32頁(yè)/共38頁(yè)金屬的腐蝕與防護(hù)[例3]下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說(shuō)法正確的是()。

A．為避免古代的青銅器表面生銅綠，在青銅器的表面覆蓋一層防滲的高分子膜

B．當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時(shí)，鍍層仍能對(duì)鐵制品起保護(hù)作用

C．在海輪外殼上連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陰極的陽(yáng)極保護(hù)法

D．可將地