备考高考化学150天全方案之纠错补缺专题06电化学学案

1、1 / 12、原电池 化学电源原电池工作原理示意图【易错典例 1】某电池以&FeQ 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. 电子由 Zn 电极流出，经 KOH 溶液流向正极B. 正极反应式为 2FeO+ 10H+ 6e=FeC3+ 5WOC.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D.电池工作时 OH 向负极迁移【答案】D【解析】A项，电子由员极(N)茨出，经导线违向正极，错误皿项，电解海为KQH溶隠 故正极电极反 应式为：2feOr + - + 5HjO=Fe;0： + 10OH,错误事匚项， 该电池的总厦应为；3Zn+2FeOi_4-筮 一Fe； O3

2、Zn/OH)2+ 4OH由方程式可知KOH浓度増応 错误D项，电池工作时阴离子冋 负极移动，阳离子问正极移动，正确。1 .误认为原电池中负极材料一定比正极材料活泼。其实不一定，女口Mg 和 Al 用导线相连放在 NaOH 溶液中形成原电池时，铝作负极。2 .误认为原电池质量增加的一极一定为原电池的正极。其实不一定，如铅蓄电池的负极，在工作时，电极由 Pb 转变为 PbSO,质量增加。3 误认为原电池的负极一定参加反应。其实不一定，如氢氧燃料电池的负极本身不参加反应，通入的燃料发生反应。【易错典例 2】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轴表示专题0

3、6电化学易無点一 不能正确理解原电池的工作原理氣化反应发牛一负极活泼金属伟电极吋不断涪解阴离子楞向电解欣溶正彳发牛一还应 反应RJ离于 移向-彩二对原电池结构、电极反应认识不清2 / 122+2B .c(Zn ) C .c(H )D.c(S04)【解析】该装議枸成惊电池，是员臥 8 是正搬 乩在正根O1上溶液中的H获得电子变为氢气尸O1榛的质量不变文错误i B一由于 N 是负宓 不断发生反应Zn-”一Zn所以滚濟中氏如门增大， 错论C由于反应不断消耗H-.所以溶液中的4肝）逐渐降低，正确；DSQT不族力顶应，其浓度不变错误。1H1中两个电极活泼性差异大者为原电池装置，如图1 中左边为原电池装置

4、，右边为电解池装置。图2 中有外接电源，两烧杯均作电解池，且串联电解，通过两池的电子数目相等。【易错典例 3】如图所示，下列说法不正确的是（）电擁-11,01A. 燃料电池中正极反应为 4O4+ 2e+ 2H+=H0 xk/wB. 当燃料电池消耗 1 mol H2时，U 形管中转移 2 mol 电子C.当此装置用于铁表面电镀铜时， a 电极为铁，电镀过程中，硫酸铜溶液浓度基本不变A.铜棒的质量【答案】C易無直王不能正确区分原电池和电解池图 1 中无外接电源，其中必有一个装置是原电池装置（相当于发电装置），为电解池装置提供电能，其囲1囲23 / 12D.若 a 电极为粗铜，b 电极为纯铜， 则该

5、装置可用于铜的精炼 【答案】C【解析】由图可另咗边裝羞为酸性条件下的氢氧燃料电池则通入比的一极为员恥 电极反应式为巴-上TH：通入Of的一祗为正极，电根反应为亠汁k+HJHd右边装置为电解池，3电极与燃 科电池的正极相连为阳爲 则电扱为阴机 消耗1 mol问九U形管叭巒2翻电子&铁表面 电镀铜时铜作阳极即日电极为铜，精炼铜时粗铜为阳检 纯铜为阴极。故钛B, D顷正蘭C项错1口二、电解池 金属的腐蚀与防护电解池工作原理（阳极为惰性电极）示意图【答案】以石墨为电极，电解KI 溶液的方程式是：2KI + 2H2O 通电=2+Hd+ 2KOH 由于其中含有少量酚酞和淀粉，所以在阳极附近碘单质遇

6、淀粉溶液变为蓝色；在阴极由于产生氢气，溶液显碱性，遇酚酞溶液变为红色。因为产生了碱，溶液碱性增强，所以溶液的电解前后电解质溶液酸碱性变化可概括为“有氢无氧增碱性，有氧无氢增酸性；有氢有氧增原性，无 氢无氧减原性”。【易错典例 2】三室式电渗析法处理含 NstSQ 废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd 均为离子交换【易错典例 1】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【解析】pH 变大。 * 二不能准确判断电解前后pH 变化不能正确理解电解池的工作原理与电源正极相连还舉

7、反血弓山原负槪粧连1 “4 / 12膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na*和 sQ 可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。1柿Ms( j?：, rr1_ubF 列叙述正确的是（）A. 通电后中间隔室的 sQ离子向正极迁移，正极区溶液 pH 增大B. 该法在处理含 NstSQ 废水时可以得到 NaQH 和 H2SQ 产品C. 负极反应为 2H2Q- 4e_=Qf + 4，负极区溶液 pH 降低D. 当电路中通过 1 mol 电子的电量时，会有 0.5 mol 的 Q 生成【答案】B【解析】电解池中阳宫子向正根移动，阳离子向员极移动,即so：离子向正极区移动,3 冋员极区移

8、动.正极区水电宫的5T发生氧化反应生成氧气.H窗在正根区 谀根得到H迥 6 产品，濬液pH减 小，水电离的K发生还原6应生咸氢气，oirg在负极匮，该根得到DI产品，潯液pH増大,故去c顼错误，丧正确，该电解池相当于电解水根据电解水的方程式可计算出当电路中通过1mol电子的电量时丿会有0.25 mol的 6 生成，错误*电解过程中常出现的理解误区1铁作电解池的阳极时，铁失去电子生成Fe2+而不是 Fe3J2 电解时的氧化产物或还原产物能与电解质溶液中的微粒发生反应时，要将该微粒写入电极反应式中，否则会造成错误。如用 Al 作阳极电解 NaQH 溶液时的阳极反应式为Al - 3e-+ 4QH =

9、AlC-+ 20。3 .用惰性电极电解饱和食盐水后，误认为要想恢复至原状需加入适量盐酸，其实不然，应该通入HCI 气体。4.误认为电解熔融的AlCl3可以制备 Al，其实不然，因为 AlCl3是共价化合物，熔融状态不导电，不能被电解，应该电解熔融的氧化铝制备铝。5. 不清楚多池串联情况，多池串联时若有外加电源则整套装置都是电解池；若无外加电源，则一般含最活泼金属的装置为原电池，其余为电解池；但当其中两池的最活泼金属相同时则两极间金属性差别大5 / 12的为原电池，其余为电解池。【易错典例 3】某同学组装了如图所示的电化学装置，电极I为A.电流方向：电极WTB.电极I发生还原反应C.电极n逐渐溶

10、解D.电极川的电极反应：Cu2+ 2e =Cu【答案】A【解析】电橇I为 4 其他电极均为m可判断，I是原电池的员极，11是原电池的正极，in是电解池的 阳扱，w是电解池的阴极，為顶,外电路电注方向是从正极济向负检 即电极i电极【,正 确；B项，员按发生氧化反应，密误；门页，正櫃上的电极反应为Cu + 2e-=Cu,电根 II 有Cu析 出逐渐加重，错误亍D项阳扱的电根反应为CU-2e-Cu错误。判断析氢腐蚀与吸氧腐蚀的依据正确判断“介质”溶液的酸碱性是分析析氢腐蚀和吸氧腐蚀的关键。潮湿的空气、中性溶液发生吸氧 腐蚀；NHCI溶液、稀 H2SO4等酸性溶液发生析氢腐蚀。【易错典例 4】铁及其化

11、合物与生产、生活关系密切。图中是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。点曲不会正确判断析氢腐蚀和吸氧腐蚀6 / 12(1)该电化学腐蚀称为_7 / 12（2）图中 A、B、C D 四个区域，生成铁锈最多的是 _ （填字母）。【答案】（1）吸氧鸥蚀 Q） B【解析】（1）铁闸门在海水中王要发生吸氧（2）3点冃曲荷足与电解质濬液接触，同河含氧量较大因此发生祸蚀 il 率最快。A.中 Mg 作负极，）中 Fe 作负极【答案】B【解析】A中 Mg Al 均能与 HLSQ 发生自发的氧化还原反应,发生自发的氧化还原反应，而Mg 不反应，故负极为 Al ;中 Fe 在浓硝酸中发生钝化，反应不能

12、持续进行，Cu 与浓硝酸能自发发生氧化还原反应，故Cu 作负极；中酒精为非电解质，不能构成原电池，A 错误。B、中 Al 与 NaQH 发生自发的氧化还原反应，而 Mg 不反应，故负极为 Al , Mg 作正极，水中 的 H+得到电子生成氢气，电极方程式为6H0+ 6e=6QH + 3H4, B 正确。C中 Fe 在浓硝酸中发生钝化，反应不能持续进行，Cu 与浓硝酸能自发发生氧化还原反应，故Cu 作负极，Fe 为正极，HNQ在正极上得电子生成 NQ,电极方程式为：2H+NQ-+ e=NQf+H2Q C 错误。D中酒精为非电解质， 不能构成原电池，D 错误。正确答案为 B。B.中 Mg 作正极，

13、电极反应为6H23 6e=60H+3H2fC.中 Fe 作负极，电极反应为2+Fe 2e =FeD.中 Fe 作负极，电极反应为Fe 2e =Fe+Mg 比 Al 活泼，Mg 作负极；中 Al 与 NaQH1 .分析下图所示的四个装置，其中结论正确的是（8 / 12点睛：易错点为中正负极判断，原电池中发生的是持续的自发的氧化还原反应，当金属作电极时，与9 / 12电解质溶液能够发生反应的作负极，例如中发生的自发的氧化还原反应为Mg 不反应，故负极为 Al 而不是 Mg中 Fe 虽然比铜活泼，但是 Fe 在浓硝酸中发生钝化，反应不能 持续进行，而 Cu 可以与浓硝酸发生自发的氧化还原反应，故Cu

14、 作负极，Fe 作正极。2 相同材质的铁在图中四种情况下最不易被腐蚀的是【答案】C【解析】在A中，能枸成原电池，铁作员极，易被腐海在丑中，篇盐欢提供电解质濬滋环境，铁炒翎口 铁铲部是扶碳合金，符合原电池形成的条也铁作员航碳作正极，钱易被腐蚀！在C中，铜鍍层将 鉄球樓盖，便离皮保护，所以铁不易被腐蚀j在D中：酸雨提供电解质诸浹环境轶訓钉和铜板分别 作负、正艇形成原电也铁易被腐如答案选 63 右图为模拟铁生锈的实验。铁粉中均匀混有少量碳粉，撒入在内壁已分别用氯化钠溶液和稀醋酸润湿过的甲、乙两支具支试管。打开止水夹片刻后，以下有关该实验的说法合理的是（）A. 甲装置中红墨水倒吸量比乙装置多B. 甲装

15、置中发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀C. 乙装置中发生的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀D. 乙装置开始导管口有气泡冒出，接着红墨水又较快倒流【答案】BD【解析】甲装置中发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀，乙装置开始导管口有气泡冒出，接着红墨水又较快 倒流，主要是压强差造成的。4 微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。如图是一种微生物燃料Al 与 NaOH 溶液的反应,10 / 12电池的工作原理示意图，下列有关说法不正确的是11 / 12A. B 电极是正极B. 电池内 H+从左侧向右侧迁移C.A 电极的电极反应式：CfCOOH + 8e+ 2H2O=2CO+8HD. 该电

16、池可利用有机废水等有机废弃物作为燃料【答案】C【解析】CH.COOH中C元素平均价态为 J 转变为CO：,化合价升高，故CH三COOH失电子A为员极/B为正槻，故A正确i电池中用离于向正极移动故乃正确j 5 A电极为员松失电子，电扳反应应CHaCOOH-Se-2H:0-2COzT-SH故匚错i勒该电池可将废水中的有机物作対燃料，制成燃料电池，D正确。故选点睛：原电池题型中，有机物中元素的化合价一般算平均价态。5.有关下列四个常用电化学装置的叙述中，正确的是（）配薈电池A.图 I 所示电池中，MnO 的作用是催化剂B. 图H所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大C.图川所示装置工作过程中，电解质溶

17、液中 Cu2+浓度始终不变D.图 IV 所示电池中，AgaO 是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag【答案】D【解析】A.该电池反应中二氧化锰得到电子被还原，为原电池的正极，A 错误；B.铅蓄电池放电时电池反应为：Pb+PbO+2HSO=2PbSO+2H2O，该反应中浓硫酸参加反应，所以浓度降低，B 错误；C.粗铜中不圉I暉性圉口铅硫.圉皿电薛讣存K邵席屋12 / 12仅含有铜还含有其它金属，电解时，粗铜中有铜和其它金属失电子，纯铜上只有铜离子得电子，所以阴极上析出的铜大于阳极上减少的铜，所以溶液中铜离子浓度降低，C 错误；D.该原电池中，正极上13 / 12氧化银得电子生成银，所以氧化剂作氧化剂

18、发生还原反应,6 三室式电渗析法处理含NaaSQ 废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd 均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na 和 SQ?可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。F 列叙述正确的是员极区抵皿。跡 5 极区A.通电后中间隔室的 SQ2-离子向正极迁移，正极区溶液pH 增大B.该法在处理含NQSQ废水时可以得到 NaQH 和H2SQ4产品C.负极反应为 2H2Q- 4e=Q+4H,负极区溶液 pH 降低D.当电路中通过 1mol 电子的电量时，会有 0.5mol 的 Q 生成【答案】B【解析】乩根据同种电福相互排吊异种电荷相互嘅引的原则在电解池

19、中阴离子会冋正电荷较垄的阳概 区定向移动，因此通电后中间隔室的SW离子向正报迁移j在正极区带负电荷的0H-失去电子，发生 氧优反应而预电，由于破坏了附近的水的电意平衝使滚液中所DJE柢区请滝酸性増 强溶液的pH滅卜改A错島 氏阳損区氢氧根放电溶液中产生號酸阴极区氢离子获得电子， 发生还原反应而放电，破坏了附近的水的电离平勲使濬港中cfOH-cdD,所以产生氢氧化钠因此该法在处理含NQSQ废水时可以得到 NaQH 和 H2SO4产品，故 B 正确；C.负极区氢离子得到电子，使 溶液中 c(H+)增大，所以负极区溶液 pH升高，故 C 错误；D.当电路中通过 1mol 电子的电量时，根据 整个闭合

20、回路中电子转移数目相等可知反应产生氧气的物质的量是n(Q2)=1mol * 4=0.25mol,故 D 错误。故选 Bo点睛：本题主要是考查电解原理及其应用、电极判断、电极反应式书写、电极产物判断与计算等。电化学是历年高考的重要考点之一，考查的内容为：提供电极材料和电解质溶液判断能否形成原电池，原电 池电极名称判D 正确；答案选 Db1 111 1111 1_i 11I- - - - - - - - - - - -1_T-1| 11 1WNa?SO4&液+14 / 12断及电极反应式的书写，提供反应方程式设计原电池、电解池(包括电镀池、精炼池) 根据电解时电极质量或溶液p H 的变化判

21、断电极材料或电解质种类，电解产物的判断和计算，结合图像考查电极质量或电解质溶液质量分数的变化。15 / 12A. a、d 处：2H2O+2e=Hzf+20H B . b 处：2C-2e-=Cl2fC. 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【解析】 *取H处试纸娈蓝， 说明濬液显减性， 是濬液中的氢离子得到电子生成氢气， 破坏了水的电离平 術，氢氧根离子浓虜壇大造成的，蛊正确J B. b处变纺 局部褪色，说明是漆液中的氢氧根和氟离子 同时啟电，分另I庐生氧气和氯气，氢禽子浓度増大，峻性増强気气与水反应生成的次氯酸具有瀝白 性，B错误予

22、J 处为阳艇 铁失去电子生成亚铁离子CIBSj D、实验一中凯形成电解池，龙形 成电解池，所以实验二中也相当于形咸三个电解池I一个球两面为不同的两极人口为电解池的阴飙 另一球朝m的一面为阳极 3 的背面為故相当于电镀即如上有铜析出，D正确。答案选氏8.种驱动潜艇的液氨-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.电流由电极 A 经外电路流向电极 BB.电池工作时，OHI向电极 B 移动C.该电池工作时，每消耗 22.4L NH3转移 3mol 电子D.电极 A 上发生的电极反应为：2NH 6e+ 60H= N2+ 6H2O16 / 12【答案】D17 / 12【解析】A由图可知

23、，NH 被氧化为 Nk,发生氧化反应，所以该电池中 A 是负极，B 是正极，电流由正极（B） 流向负极（A）,故 A 错误；B、原电池中，阴离子向负极移动，贝 UOH 向负极 A 移动，故 B 错误；C 气体的体积必须标明温度和压强，否则没有意义，故C 错误；D 碱性条件下，A 电极发生 NH 转化为 N2,故电极反应为： 4NH3+3Q=2Na+6H2O,故 D 正确。故选 D。点睛：燃料电池规律：负极上是燃料失电子的氧化反应，在正极上氧气发生得电子的还原反应。易错点：气体的体积一定要标温度和压强，否则数据无意义，选项可直接排除。9 电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如下图所示，其中阴极和阳极均为惰性气体电极。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B. 产物丁为硫酸溶液C. 离子交换膜 d 为阴离