资源简介 1.下列电池工作时能量转化形式与其他三个不同的是( )解析:选B。A.锌锰碱性电池,将化学能转化成电能的装置;B.硅太阳能电池,是将太阳能转化为电能的装置;C.氢燃料电池,将化学能转化成电能的装置;D.铅蓄电池,将化学能转化成电能的装置;所以B能量转化形式与其他三个不同,故选B。 2.下列与金属腐蚀有关的说法中,不正确的是( )A.钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀B.电化学腐蚀一般可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀C.金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过程D.铝具有很强的抗腐蚀能力,是因为其不易与氧气发生反应铝具有很强的抗腐蚀能力,故D错误。故选D。3.下列有关2个电化学装置的叙述正确的是( )A.图Ⅰ,电流形成的完整过程是:负极Zn-2e-===Zn2+,电子经导线流向正极,正极Cu2++2e-===CuB.图Ⅰ,在不改变总反应的前提下,可用Na2SO4替换ZnSO4,用石墨替换Cu棒C.图Ⅱ,通电后H+和Na+先从阳极区移动到阴极,然后阴极才发生反应2H++2e-===H2↑D.图Ⅱ,通电后,由于OH-向阳极迁移,导致阳极附近pH升高离出的氢氧根离子放电,导致阳极附近pH降低,故D错误;故选B。4.某可充电电池的原理如图所示,已知a、b为惰性电极,溶液呈酸性,充电时右槽溶液颜色由绿色变为紫色。下列叙述正确的是( )A.充电时,b极接直流电源正极,a极接直流电源负极B.充电过程中,a极的电极反应式为:VO+2H++e-===VO2++H2OC.放电时,H+从左槽迁移进右槽D.放电过程中,左槽溶液颜色由黄色变为蓝色得电子发生还原反应,所以溶液颜色由黄色变为蓝色,故D正确;故选D。5.锌溴液流电池用溴化锌溶液作电解液,并在电池间不断循环。下列有关说法正确的是( )A.充电时Zn2+通过阳离子交换膜由左侧流向右侧B.放电时每转移2 mol电子负极增重130 gC.充电时阴极的电极反应式为Br2+2e-===2Br- D.若将电解液改为氯化锌溶液放电效果更好更安全解析:选A。A.充电时,为电解池,阳离子应流向阴极,Zn2+通过阳离子交换膜由左侧流向右侧,正确;B.放电时,负极为锌失电子生成锌离子,电极应减重,错误;C.充电时,阴极的反应式应为Zn2++2e-===Zn,错误;D.若将电解液改为氯化锌溶液放电会生成氯气,氯气有毒,不会更安全,错误。6.碘盐中添加的碘酸钾在工业上可用电解KI溶液制取,电极材料是石墨和不锈钢,化学方程式是:KI+3H2OKIO3+3H2↑,有关说法不正确的是( )A.石墨作阳极,不锈钢作阴极B.I-在阳极放电,H+在阴极放电C.电解过程中电解质溶液的pH变小D.电解转移3 mol e-时,理论上可制得KIO3107 g解析:选C。A.根据电池反应式知,阳极上碘离子放电生成碘酸根离子,则阳极应该为惰性电极石墨,阴极为不锈钢,故A正确;B.电解时,阴极上氢离子放电生成氢气,阳极上碘离子放电生成KIO3,故B正确;C.碘化钾和碘酸钾都是强酸强碱盐,其溶液都呈中性,电解过程中水参加反应,导致溶液浓度增大,但pH几乎不变,故C错误;D.KI+3H2O电解,KIO3+3H2↑,当电解过程中转移6 mol e-时,理论上可制得1 mol KIO3,所以当电解过程中转移3 mol e-时,理论上可制得KIO3107 g,故D正确;故选C。7.关于下列装置的说法正确的是( )A.装置①中盐桥内的K+移向CuSO4溶液B.装置①将电能转变为化学能C.若装置②用于铁棒镀铜,则N极为铁棒D.若装置②用于电解精炼铜,溶液中的Cu2+浓度保持不变+浓度减小,故D错误;故选A。8.利用环境中细菌对有机质的催化降解能力,科学家开发出了微生物燃料电池,其装置如图所示,a、b为惰性电极。利用该装置可将污水中的有机物(以C6H12O6为例)经氧化而除去,从而达到净化水的目的。下列说法不正确的是( )A.a为负极,电极反应式为:C6H12O6+6H2O-24e-===6CO2↑+24H+B.反应过程中产生的质子透过离子交换膜扩散到好氧区C.装置中的离子交换膜是阳离子交换膜D.该装置可把电能转化为生物质能生物质能转化为电能,故D不正确。9.电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示,其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下,气体甲与气体乙的体积比约为1∶2,以下说法正确的是( )A.a极与电源的负极相连B.产物丙为硫酸C.离子交换膜d为阴离子交换膜D.a电极反应式:2H2O+2e-===H2↑+2OH-c为阴离子交换膜,d为阳离子交换膜。10.人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图。下列有关说法正确的是( )A.a为电源的负极B.电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将升高C.阳极室中发生的电极反应为2H++2e-===H2↑D.若两极共收集到气体13.44 L(标准状况),则除去的尿素为7.2 g(忽略气体的溶解)解析:选D。由图可知,右室电解产物为H2,发生还原反应,故b为电源的负极,A错误;阴极反应为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑(或6H++6e-===3H2↑),阳极反应为6Cl--6e-===3Cl2↑、CO(NH2)2+3Cl2+H2O===N2+CO2+6HCl,根据上述反应可以看出阳极室中反应产生的H+通过质子交换膜进入阴极室与OH-恰好反应生成水,所以阴极室中电解前后溶液的pH不变,故B、C错误;标准状况下,13.44 L气体的物质的量为=0.6 mol,由两极反应可知n(N2)=n(CO2)=0.6 mol×=0.12 mol,生成0.12 mol N2所消耗的CO(NH2)2的物质的量也为0.12 mol,则m[CO(NH2)2]=0.12 mol×60 g·mol-1=7.2 g,故D正确。11.“碳呼吸电池”是一种新型能源装置,其工作原理如下图。下列说法正确的是( )A.该装置是将电能转变为化学能B.正极的电极反应:C2O-2e-===2CO2↑C.每得到1 mol草酸铝,电路中转移3 mol电子D.利用该技术可捕捉大气中的CO2D正确。12.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3 溶液、导线和盐桥(盛有KNO3-琼脂的U形管)构成一个原电池,见下图。以下有关该原电池的叙述正确的是( )①在外电路上,电流由铜电极流向银电极②正极反应:Ag++e-===Ag③盐桥中的NO移向AgNO3溶液,K+移向Cu(NO3)2溶液④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池的总反应相同A.①② B.②③C.②④ D.③④解析:选C 由于活泼性:Cu>Ag,故Cu电极为电源的负极,电流由银电极流向铜电极,①错误;正极是Ag,电极反应式为Ag++e-===Ag,②正确;原电池中,阴离子移向负极,阳离子移向正极,③错误;该原电池反应的原理是Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag,④正确。13.一种用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池原理示意如图,下列有关该电池说法正确的是( )A.该电池工作时,每消耗22.4 L NH3转移3 mol电子B.电子由电极A经外电路流向电极BC.电池工作时,OH-向电极B移动D.电极B上发生的电极反应为O2+4H++4e-===2H2O解析:选B A选项,NH3的温度压强未知,不能计算转移的电子数,错误。液氨-液氧燃料电池中,液氨转化为氮气,化合价升高,发生氧化反应,电极A应为负极,电极B应为正极,电池工作时,OH-向电极A移动,C选项错误。介质环境为NaOH溶液,电极B上发生的电极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-,D选项错误。14.某柔性燃料电池(以甲醇为燃料,酸性介质)结构示意如图。下列有关说法正确的是( )A.电池工作时,电子由A电极经外电路流向B电极B.电池工作时,减少的化学能完全转化为电能C.A电极发生的电极反应为CH3OH-6e-+H2O===CO2+6H+D.B电极每消耗1 mol O2,电池中减少4 mol H+ 为CH3OH-6e-+H2O===CO2+6H+ ,正确;D项,从总的反应方程式看,H+没有消耗,错误。15.某浓差电池的原理如图所示,该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法正确的是( )A.电子由X极通过外电路移向Y极B.电池工作时,Li+通过离子导体移向右室C.负极发生的反应为2H++2e-===H2↑D.Y极每生成1 mol Cl2,左室得到2 mol LiCl正确。16.用如图所示装置(熔融CaF2-CaO作电解质)获得金属钙,并用钙还原TiO2制备金属钛。下列说法正确的是( )A.电解过程中,Ca2+向阳极移动B.阳极的电极反应式为C+2O2--4e-===CO2↑C.在制备金属钛前后,整套装置中CaO的总量减少D.若用铅蓄电池作该装置的供电电源,“+”接线柱是Pb电极解析:选B 电子从外接电源负极流出,经导线到阴极,吸引溶液中的阳离子,即阳离子向阴极移动,选项A错误。阳极有CO2生成,熔融CaF2-CaO作电解质,则阳极反应式为C+2O2--4e-===CO2↑,B选项正确。2Ca+TiO2===Ti+2CaO,在制备金属钛前后,整套装置中CaO的总量增加,C选项错误。铅蓄电池PbO2是正极,Pb为负极,若用铅蓄电池作该装置的供电电源,“+”接线柱是PbO2电极,D选项错误。17.最近中美研究人员发明了一种可快速充放电的铝离子电池,该电池电解质为离子液体{AlCl3/[EMIM]Cl},放电时有关离子转化如图所示。下列说法正确的是( )A.放电时,负极发生:2AlCl-e-===Al2Cl+Cl-B.放电时,电路中每流过3 mol电子,正极减少27 gC.充电时,泡沫石墨极与外电源的负极相连D.充电时,阴极发生:4Al2Cl+3e-===Al+7AlCl ===Al+7AlCl,D正确。18.锂空气电池充放电基本原理如图所示,下列说法不正确的是( )A.充电时,锂离子向阴极移动B.充电时阴极电极反应式为Li++e-===LiC.放电时正极电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-D.负极区的有机电解液可以换成水性电解液解析:选D 充电时的原理是电解池原理,电解质中的阳离子移向阴极,即锂离子向阴极移动,故A正确;充电时阴极上发生得电子的还原反应,即Li++e-===Li,故B正确;放电时原理是原电池原理,正极上发生得电子的还原反应O2+4e-+2H2O===4OH-,故C正确;金属锂可以和水之间发生反应,所以负极区的有机电解液不可以换成水性电解液,故D错误。19.硼氢化钠(NaBH4)和H2O2作原料的燃料电池,负极材料采用Pt/C,正极材料采用MnO2,其工作原理如图。下列说法正确的是( )A.电极a为正极,b为负极B.放电时,Na+从b极区移向a极区C.电极b上发生的电极反应为H2O2+2e-===2OH-D.每生成1 mol BO转移6 mol电子解析:选C 电极a上BH转化成BO,据平均标价法硼元素化合价由-5价变成+3价,化合价升高,发生氧化反应,所以电极a为负极,b为正极,A项错误。 放电时,Na+应从a极区移向b极区,B项错误。据电极b上双氧水发生得到电子的还原反应及守恒可知,C项正确。负极电极反应式为BH+8OH--8e-===BO+6H2O,即1 mol BH转化成BO,每生成1 mol BO转移8 mol电子,D项错误。20.一种矾—多卤化物电池结构示意图如下图所示,电池和储液罐均存储有反应物和酸性电解质溶液。电池中发生的反应为2VCl2+BrCl2VCl3+Br-。下列说法正确的是( )A.VCl2存储在正极储液罐内B.放电时H+从负极区移至正极区C.充电时电池的负极与电源的正极相连D.充电时阳极反应为Br-+2Cl--2e-===BrCl时阳极上Br-失电子生成BrCl,D正确。21.如图X是直流电源。Y槽中c、d为石墨棒,Z槽中e、f是质量相同的铜棒。接通电路后,发现d附近显红色。(1)①电源上b为____________极(用“正”、“负”、“阴”或“阳”填空)。②Z槽中e为____________极(同上)。③连接Y、Z槽线路中,电子流动的方向是d____________e(用“→”或“←”填空)。(2)①写出c极上反应的电极反应式:________________________________________________________________________。②写出Y槽中总反应的化学方程式:________________________________________________________________________。③写出Z槽中e极上反应的电极反应式:________________________________________________________________________。极反应式为Cu-2e-===Cu2+,电子流动方向由e→d。答案:(1)①负 ②阳 ③←(2)①2Cl--2e-===Cl2↑②2NaCl+2H2O电解,2NaOH+H2↑+Cl2↑③Cu-2e-===Cu2+22.高铁酸钠(Na2FeO4)易溶于水,是一种新型多功能水处理剂。已知Na2FeO4在强碱性溶液中会析出沉淀。其生产工艺流程如图所示:(1)写出向NaOH溶液中通入足量Cl2发生反应的离子方程式:________________________________________________________________________。(2)向溶液Ⅱ中加入Fe(NO3)3溶液发生反应,该反应的氧化剂是____________,每制得49.8 g Na2FeO4,理论上消耗氧化剂的物质的量为____________mol。(3)从环境保护的角度看,制备Na2FeO4较好的方法为电解法,其装置如图甲所示。①电解过程中阳极的电极反应式为_____________________________________________________。②图甲装置中的电源采用NaBH4(B元素的化合价为+3价)和H2O2作原料的燃料电池,电源工作原理如图乙所示。工作过程中该电源的正极反应式为_____________________________________________,Na+由____________(填“a”或“b”,下同)极区移向____________极区。解析:(1)Cl2与NaOH溶液发生歧化反应生成NaCl、NaClO和H2O,由此可写出离子方程式。(2)结合(1)分析和流程知溶液Ⅱ中溶质主要是NaClO,因此加入Fe(NO3)3溶液后生成Na2FeO4,此反应中,氧化剂为结合图示原理知正极反应为H2O2得电子,被还原为OH-;电解质溶液中的阳离子(Na+)应由负极区(a极)移向正极区(b极)。答案:(1)2OH-+Cl2===ClO-+Cl-+H2O(2)NaClO(或次氯酸钠) 0.45(3)①Fe+8OH--6e-===FeO+4H2O②H2O2+2e-===2OH- a b23.电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。(1)图1中,为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀,材料B可以选择____________(填字母序号)。a.碳棒 b.锌板 c.铜板用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)图2中,钢闸门C做____________极。用氯化钠溶液模拟海水进行实验,D为石墨块,则D上的电极反应式为____________,检测该电极反应产物的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3为“镁﹣次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。①E为该燃料电池的____极(填“正”或“负”)。F电极上的电极反应式为_______________________________________________。②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气,使负极利用率降低,用化学用语解释其原因__________________________________。(4)乙醛酸(HOOC-CHO)是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸,原理如图4所示,该装置中阴、阳两极为惰性电极,两极室均可产生乙醛酸,其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸。①N电极上的电极反应式为___________________________________________________。②若有2 mol H+通过质子交换膜,并完全参与了反应,则该装置中生成的乙醛酸为____________mol。即用湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近,试纸变蓝,证明生成氯气;(3)①“镁﹣次氯酸盐”燃料电池中失电子的为负极,则Mg为负极;正极上ClO-得电子生成氯离子,则正极的电极反应式为:ClO-+2e-+H2O===Cl-+2OH-;②Mg的活泼性较强能与水反应生成氢气,其反应为:Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑;(4)①N电极上HOOC-COOH得电子生成HOOC-CHO,则电极反应式为HOOC-COOH+2e-+2H+===HOOC-CHO+H2O;②2 mol H+通过质子交换膜,则电池中转移2 mol电子,根据电极方程式HOOC-COOH+2e-+2H+===HOOC-CHO+H2O,可知生成1 mol乙醛酸,由于两极均有乙醛酸生成,所以生成的乙醛酸为2 mol。答案:(1)b 锌等做原电池的负极,(失电子,Zn-2e-===Zn2+),不断遭受腐蚀,需定期拆换 (2)阴 2Cl--2e-===Cl2↑ 湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近,试纸变蓝,证明生成氯气 (3)①负 ClO-+2e-+H2O===Cl-+2OH- ②Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑(4)①HOOC-COOH+2e-+2H+===HOOC-CHO+H2O ②21.【2017新课标1卷】支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整【答案】C进行调整,D正确。2.【2017新课标2卷】用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为混合溶液。下列叙述错误的是A.待加工铝质工件为阳极B.可选用不锈钢网作为阴极C.阴极的电极反应式为:D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动【答案】C【解析】根据原理可知,Al要形成氧化膜,化合价升高失电子,因此铝为阳极,A正确;不锈钢网接触面积大,能增加电解效率,B正确;阴极应为阳离子得电子,根据离子放电顺序应是H+放电,即2H++2e?=H2↑,C错误;根据电解原理,电解时,阴离子移向阳极,D正确。3.【2017新课标3卷】全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4B.电池工作时,外电路中流过0.02mol电子,负极材料减重0.14gC.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D.电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多【答案】D进行调整,D正确。4.【2017江苏卷】下列说法正确的是A.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的ΔH<0,ΔS>0B.地下钢铁管道用导线连接锌块可以减缓管道的腐蚀C.常温下,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10?12,pH=10的含Mg2+溶液中,c(Mg2+)≤5.6×10?4mol·L?1D.常温常压下,锌与稀H2SO4反应生成11.2LH2,反应中转移的电子数为6.02×1023【答案】BC【解析】该反应气体的分子数减少了,所以是熵减的反应,△S<0,A错误;锌比铁活泼,形成原电池时锌做负极,所以可以减缓钢铁管道的腐蚀,B正确;常温下,在pH=10的溶液中,c(OH-)=1mol/L,溶液中含Mg2+浓度最大值为=5. 6mol/L,C正确;在锌和稀硫酸的反应中每生成1mol H2,电子转移的数目为2mol e-,在常温常压下,11.2LH2的物质的量不是0.5mol,所以反应中转移的电子数不是6.02,D错误。5.【2017海南】一种电化学制备NH3的装置如图所示,图中陶瓷在高温时可以传输H+。下列叙述错误的是A. Pb电极b为阴极B. 阴极的反应式为:N2+6H++6e?=2NH3C. H+由阳极向阴极迁移D. 陶瓷可以隔离N2和H2【答案】AH2,D正确。6.(2017江苏)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下: 注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_______________。 (2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH_____(填“增大”、“不变”或“减小”)。(3) “电解Ⅰ”是电解熔融 Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗,原因是_______________。 (4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液,原理如图所示。阳极的电极反应式为_______________,阴极产生的物质A的化学式为_______________。 (5)铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是_______________。【答案】 Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O 减小 石墨电极被阳极上产生的氧气氧化 4CO32-+2H2O-4e-=4HCO3-+O2↑ H2 氯化铵分解产生的氯化氢能够破坏铝表面的氧化铝薄膜(1)氧化铝为两性氧化物,可溶于强碱溶液生成偏铝酸钠和水,离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O 。 (2为了提高铝土矿的浸取率,氢氧化钠溶液必须过量,所以过滤I所得滤液中含有氢氧化钠,加入碳酸氢钠溶液后,氢氧化钠与碳酸氢钠发生反应生成碳酸钠和水,所以溶液的pH减小。 (3)电解I过程中,石墨阳极上氧离子被氧化为氧气,在高温下,氧气与石墨发生反应生成气体,所以,石墨电极易消耗的原因是被阳极上产生的氧气氧化。 (4)由图中信息可知,生成氧气的为阳极室,溶液中水电离的OH-放电生成氧气,破坏了水的电离平衡,碳酸根结合H+转化为HCO3-,所以电极反应式为4CO32-+2H2O-4e-=4HCO3-+O2↑,阴极室氢氧化钠溶液浓度变大,说明水电离的H+放电生成氢气而破坏水的电离平衡生成大,所以阴极产生的物质A为H2 。 (5)铝在常温下就容易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化膜。氯化铵受热分解产生的氯化氢能够破坏铝表面的氧化铝薄膜,所以加入少量的氯化铵有利于AlN的制备。1.【2016年高考北京卷】用石墨电极完成下列电解实验。实验一实验二装置现象a、d处试纸变蓝;b处变红,局部褪色;c处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生;n处有气泡产生;……下列对实验现象的解释或推测不合理的是( )A.a、d处:2H2O+2e-=H2↑+2OH-B.b处:2Cl--2e-=Cl2↑C.c处发生了反应:Fe-2e-=Fe2+D.根据实验一的原理,实验二中m处能析出铜【答案】B故相当于电镀,即m上有铜析出,D正确。2.【2016年高考海南卷】某电池以K2FeO4和Zn为电极材料,KOH溶液为电解溶质溶液。下列说法正确的是( )A.Zn为电池的负极B.正极反应式为2FeO42?+ 10H++6e?=Fe2O3+5H2OC.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D.电池工作时向负极迁移【答案】AD【解析】根据化合价升降判断,Zn化合价只能上升,故为负极材料,K2FeO4为正极材料,A正确;KOH溶液为电解质溶液,则正极反应式为2FeO42? +6e?+8H2O =2Fe(OH)3+10OH?,B错误;该电池放电过程中电解质溶液浓度减小,C错误;电池工作时阴离子OH?向负极迁移,D正确。3.【2016年高考上海卷】图1是铜锌原电池示意图。图2中,x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量,y轴表示( )A.铜棒的质量 B.c(Zn2+)C.c(H+) D.c(SO42-)【答案】C4.【2016年高考四川卷】某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为:Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+ C6(x<1)。下列关于该电池的说法不正确的是( )A.放电时,Li+在电解质中由负极向正极迁移B.放电时,负极的电极反应式为LixC6-xe-= xLi++ C6C.充电时,若转移1mole-,石墨C6电极将增重7xgD.充电时,阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+Li+【答案】C【解析】 放电时,阳离子向正极移动,A正确;放电时,负极失去电子,B正确;充电时,若转移1mol电子,则石墨电极上溶解1/xmol C6,电极质量减少,C错误;充电时阳极失去电子,为原电池的正极的逆反应,D正确。易错起源1、电极产物的判断与有关反应式的书写 例1.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极为阴极,发生还原反应,电极反应式为:3CO2+18H++18e-===C3H8O+5H2O,错误。答案 B【变式探究】Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图,电解总反应为:2Cu+H2O Cu2O+H2↑。下列说法正确的是( )A.石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应C.铜电极接直流电源的负极D.当有0.1 mol电子转移时,有0.1 mol Cu2O生成 【解析】 由反应得在通电时Cu失电子,发生氧化反应,在阳极放电,与电源的正极相连。石墨作阴极,发生还原反应:2H++2e-===H2↑。根据反应方程式2Cu~Cu2O ~ 2e- 1 20.05 mol 0.1 mol故B、C、D错误。 【答案】 A【名师点睛】1.电解时电极产物的判断 (阴离子放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根)阴极→溶液中的阳离子得电子,生成相应的单质或低价化合物。(阳离子放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+)2.电极反应式的书写(1)首先判断阴、阳极,分析电极材料,判断是电极材料放电还是溶液中的离子放电。阳极为金属活性电极时,电极材料放电。(2)再分析溶液中的离子种类,根据离子放电顺序,分析电极反应,并判断电极产物,写出电极反应式。(3)电解水溶液时,应注意放电顺序中H+、OH-之后的离子一般不参与放电反应。3.电解化学方程式的书写(1)必须在等号上标明通电或电解。(2)只是电解质被电解,电解化学方程式中只写电解质及电解产物。如电解CuCl2溶液:CuCl2 Cu+Cl2↑。(3)只有水被电解,只写水及电解产物即可。如:电解稀硫酸、电解NaOH溶液、电解Na2SO4溶液时,化学方程式可以写为:2H2O2H2↑+O2↑。(4)电解质、水同时被电解,则都要写进方程式。如电解饱和食盐水:2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH。【锦囊妙计,战胜自我】当电解过程中电解的是水和电解质时,电极反应式中出现的是H+或OH-放电,但在书写总反应式时要将反应物中的H+或OH-均换成水,在生成物中出现的是碱或酸,同时使阴极、阳极反应式得失电子数目相同,将两个电极反应式相加,即得到总反应的化学方程式。易错起源2、电解类型及有关计算 例2.用右图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液pH为9~10,阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确 的是( )A.用石墨作阳极,铁作阴极B.阳极的电极反应式:Cl-+2OH--2e-===ClO-+H2OC.阴极的电极反应式:2H2O+2e-===H2↑+2OH-D.除去CN-的反应:2CN-+5ClO-+2H+===N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O答案 D【变式探究】下图是一个用铂丝作电极,电解稀的MgSO4溶液的装置,电解液中加有中性红指示剂,此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围:6.8~8.0,酸色——红色,碱色——黄色)回答下列问题:(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是________(填编号);①A管溶液由红变黄 ②B管溶液由红变黄③A管溶液不变色 ④B管溶液不变色(2)写出A管中发生反应的反应式:___________________;(3)写出B管中发生反应的反应式:___________________;(4)检验a管中气体的方法是__________________________;(5)检验b管中气体的方法是____________________________________;(6)电解一段时间后,切断电源,将电解液倒入烧杯内观察到的现象是_____________________________________________________________。MgSO4,即沉淀溶解,溶液呈红色。根据上述分析,a中收集的是氢气,b中收集的是O2。【答案】 (1)① ④ (2)2H++2e-===H2↑(或2H2O+2e-===2OH-+H2↑),Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ (3)4OH--4e-===2H2O+O2↑(或2H2O-4e-===4H++O2↑)(4)用拇指按住管口,取出试管,靠近火焰,放开拇指,有爆鸣声,管口有蓝色火焰(5)用拇指按住管口,取出试管,放开拇指,将带有火星的木条伸入试管内会复燃(6)溶液呈红色,白色沉淀溶解(或大部分溶解)【名师点睛】1.以惰性电极电解电解质溶液的类型类型 电极反应特点 实例 电解对象 电解质浓度 pH 电解质溶液复原 电解水型 阴:4H++4e-===2H2↑ 阳:4OH--4e-===2H2O+O2↑ NaOH 水 增大 增大 加水 H2SO4 水 增大 减小 加水 Na2SO4 水 增大 不变 加水 电解电解质型 电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电 HCl 电解质 减小 增大 通氯化氢 CuCl2 电解质 减小 加氯化铜 放H2生碱型 阴极:H2O放H2生碱阳极:电解质阴离子放电 NaCl 电解质和水 生成新电解质 增大 通氯化氢 放O2生酸型 阴极:电解质阳离子放电阳极:H2O放O2生酸 CuSO4 电解质和水 生成新电解质 减小 加氧化铜 2.电解池中有关量的计算或判断电解池中有关量的计算或判断主要包括以下几方面:根据直流电源提供的电量求产物的量(析出固体的质量、产生气体的体积等)、溶液的pH、相对原子质量或某元素的化合价、化学式等。解题依据是得失电子守恒,解题方法有如下:(1)根据电子守恒法计算: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,最后根据总反应式计算。(3)根据关系式计算:根据得失电子守恒关系,在已知量与未知量之间,建立计算所需的关系式。【锦囊妙计,战胜自我】(1)若阴极为H+放电,则阳极区c(OH-)增大;若阳极为OH-放电,则阴极区c(H+)增大;若阴极、阳极同时有H+、OH-放电,相当于电解水,电解质溶液浓度增大。 (2)用惰性电极电解电解质溶液时,若要使电解后的溶液恢复到原状态,应遵循“缺什么加什么,缺多少加多少”的原则,一般加入阴极产物与阳极产物的化合物。 易错起源3、 化学腐蚀与电化学腐蚀 例3.下列说法正确的是( )A.若H2O2分解产生1 mol O2,理论上转移的电子数约为4×6.02×1023B.室温下,pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,溶液pH>7C.钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀D.一定条件下反应N2+3H2??2NH3达到平衡时,3v正(H2)=2v逆(NH3)解析 A项,2H2O2===2H2O得到e-×2+O失去e-×22↑,生成1 mol O2,理论转移2 mol电子,错误;B项,醋酸是弱酸,两者等体积混合后,醋酸过量较多,溶液呈酸性,pH<7,错误;D项,达到平衡时,=,错误。答案 C【变式探究】如图所示水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察: (1)铁钉在逐渐生锈,则铁钉的腐蚀属于________腐蚀。(2)若试管内液面上升,则原溶液呈________性,发生________腐蚀,电极反应,负极____________________________,正极______________________________。(3)若试管内液面下降,则原溶液呈________性,发生________腐蚀,电极反应,负极____________________________,正极__________________________。了新气体所致,即铁钉发生了析氢腐蚀,据此写出电极反应。【答案】 (1)电化学 (2)弱酸性或中 吸氧 2Fe-4e-===2Fe2+ O2+4e-+2H2O===4OH- (3)较强的酸 析氢 Fe-2e-===Fe2+ 2H++2e-===H2↑【名师点睛】化学腐蚀 电化学腐蚀(主要) 定义 金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生化学反应引起的腐蚀 不纯金属(或合金)接触到电解质溶液所发生的原电池反应,较活泼金属失去电子被氧化而引起的腐蚀 吸氧腐蚀(主要) 析氢腐蚀 条件 金属与物质直接接触 水膜中溶有O2,显弱酸性或中性 水膜酸性较强 本质 金属被氧化而腐蚀 较活泼金属被氧化而腐蚀 现象 无电流产生 有微弱电流产生 反应式 2Fe+3Cl22FeCl3 负极:Fe-2e-===Fe2+ 正极:2H2O+O2+4e-===4OH- 正极:2H++2e-===H2↑ 【锦囊妙计,战胜自我】两种腐蚀往往同时发生,只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍、危害更大。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2018年高考化学备考黄金易错点专题11+电化学原理及应用(易错练兵).doc 2018年高考化学备考黄金易错点专题11+电化学原理及应用(易错起源).doc