2018高三化学一轮复习专题6第3单元电解池金属的腐蚀与防护教师用书_第1页
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文档简介

1、第三单元电解池金属的腐蚀与防护考纲定位考情播报1. 了解电解池的构成、 工作原理及应用,能书2016 全国乙卷 Tii/全国丙卷 Tii写电极反应式和总反应方程式。2015 全国卷HT28(2)2. 了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀2014 全国卷IT27(4)/ 全国卷HT27(3)的危害、防止金属腐蚀的措施。2013 全国卷IT10、T27(5)(6)考点 1|电解原理基础知识自查1.电解、电解池一 电解 厂阴极:得到电子,还原反应E壬解- 阳极:失去电子,氧化反应用丽一电能转化为化学能的装置2.电解池的构成和工作原理(1)构成条件1有与外接直流电源相连的两个电极。2电解质溶液(或熔

2、融电解质)。3形成闭合回路。电解池工作原理(以电解 CuCl2溶液为例)蘊反应方釋丸 dud/瞠皿+Fe3+Cu2+H+(酸)Fe2+Zn2+H+(水)Al3+M(2+Na+CK。2 阳极:金属(Au、Pt 除外)电极SlBrCOH 含氧酸根离子。注:阴极不管是什么材料,电极本身都不反应, 一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离2子放电。2阳极材料若是金属电极(Au、Pt 除外),溶液中的阴离子不反应,电极金属失电子被 氧化。应用体验1 填写下列表格(均为惰性电极)电解质溶液电极反应式电解对象pH 变化溶液复原物质HSQ阴:阳:CuBr2阴:阳:NaCl阴:阳:CuSQ阴:阳:提示 4H*+ 4e

3、=2Hf4OH - 4e=2HO+ Qf H2O 减小 HO2+ 一 一2Cu + 2e =Cu 2Br 2e =Br CuBd CuBd32H+ 2e=Hf2Cl 2e=Cl2?NaCI 和 H2O 增大 HCI2 +一 一 一42Cu + 4e =2Cu 4OH 4e =2HO+ Qf CuSO 和 HO 减小 CuO2用铜作电极电解稀 HSQ 溶液,阴、阳极反应式分别为电解总离子方程式为 _。一+一一2+电解2+提示2H + 2e =Hf Cu 2e =Cu Cu+ 2H =u +考点多维探究角度 1 电解的原理分析1.如图所示为用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图,其原理是

4、 TiO2中的氧解离进入熔融盐中而得到 钝钛。下列说法中正确的是()A. a 极是正极,石墨极是阴极B. 反应后,石墨电极的质量不发生变化C.电解过程中,O一、CI均向 a 极移动(6叫cd)广石睾熔融盘化钙髙纯 二氧化钛3D.阴极的电极反应式为 TiO2+ 4e=Ti + 2O?一D TiO2发生还原反应得到纯钛,故加入高纯 TiO2的电极是电解池的阴极,a 极是电源4的负极,石墨极是阳极, A 项错误;在阳极发生氧化反应生成 Q,高温下,石墨与 Q反应生成 CO CO,导致石墨质量减小,B 项错误;电解过程中,阴离子向阳极C 项错误;TiO2中的氧解离进入熔融盐而得到纯钛,发生了还原反应,

5、生成了Ti 和 O, D项正确。2. (2015 福建高考)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如下图所示,和 CO 转化为 Q 和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是()【导学号:37742169】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:3CO+ 18H+- 18e_=CF8O+ 5H2OB 结合装置图为电解装置,模拟“人工树叶”,故为电能转化为化学能,A 项错误;b 极连接电源的正极,为阳极,在电解池中为阳离子,向 a 极(阴极)区移动,B 项正确;右侧 H2OTO

6、2发生的是氧化反应,每生成 1 mol O2,转移 4 mol 电子,GH8O 中碳元素的化 合价是2,3CO2TC3H8O,转移 18 mol 电子,故生成 1 mol O2消耗 2/3 mol CO2, C 项错误; a 电极发生的是还原反应:3CO+ 18H+ 18e=GH8O+ 5H2O, D 项错误。3.图中 X 为电源,Y 为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸,滤纸中央滴有一滴 KMnO 溶液,通电后 Y 中央的紫红色斑向 d 端扩散。下列判断正确的是()A. 滤纸上 c 点附近会变红色B.Cu 电极质量减小,Pt 电极质量增大C. Z 中溶液的 pH 先减小,后增大D. 溶液中的 S

7、O向 Cu 电极定向移动A 紫红色斑即 MnO 向 d 端扩散,根据阴离子向阳极移动的原理,可:即 b 为正极,a 为负极,c 为阴极,NaCl 溶液中放电,产生 OH, c 点附近会变红色,A 正确;电解(石墨极)移动,该装置能将 HOd 端为阳极,电化学傕化剂质子交换膜光帐化剂5硫酸铜溶液时, Pt 为阳极,溶液中的 OH 放电:4OH 4e=Of+ 2H2O, Cu 为2CuSO+ 2H2O 通电=Cu+ 2H2SQ, Pt电极附近生成 ,则 SO向 Pt 电极移动,B D不正确;随着电解的进行,Z 中溶液变为硫酸溶液,继续电解则为电解水,硫酸浓度增大,pH 减小,C 不正确。I题后归纳

8、I阴、阳极的判断方法(1) 根据外接电源:正极连阳极,负极连阴极。(2) 根据电流方向:从阴极流出,从阳极流入。(3) 根据电子流向:从阳极流出,从阴极流入。(4) 根据离子流向:阴离子移向阳极,阳离子移向阴极。(5) 根据电极产物:a阳极:电极溶解、逸出 02(或极区变酸性)或 CI2; b.阴极:析出金 属、逸出 H2(或极区变碱性)。角度 2 电极反应式和电解方程式的书写4.按要求书写方程式(1) 用惰性电极电解 AgNO 溶液阳极反应式_ ;阴极反应式_ ;总反应离子方程式 _ 。(2) 用惰性电极电解 MgCb 溶液阳极反应式_ ;阴极反应式_ ;总反应离子方程式 _ 。(3) 用惰

9、性电极电解 NazCO 溶液阳极反应式_ ;总反应方程式_ 。用铁作电极电解 NaOH 溶液阳极反应式_ ;阴极反应式_ ;总反应方程式_ 。(5) 用 Ag 作电极电解稀盐酸阴极,溶液中的 Cu2+得电子,生成铜,总反应式为6阳极反应式_ ;阴极反应式_ ;总反应离子方程式 _ 。(6) 以铝材为阳极,电解 H2SQ 溶液,铝材表面形成氧化膜阳极反应式_ ;阴极反应式_ ;总反应方程式 _。用惰性电极电解 CuSQ 和 NaCI 的混合液(CuSQ 与 NaCI 的物质的量为 1 : 1),明显分 三个阶段,写出三个阶段的阴、阳两极反应式答案(1)40H 4e=Of+ 2fO4Ag4e=4A

10、g通电4Ag+2H2O=4Ag+Qf +4H2CI2e=Cl2T2H+2e=HT2通电Mg+2CI+2H2O=Mg(OH)4+CI2T +H2T(3)4OH4e=H0+QT2fO 通电=2HT+ OT(4)Fe2e2OH=Fe(OH)22H2e=H2TFe+ 2H2O 通电=Fe(OH)2+ H2T(5)2Ag2e=2Ag2H2e=H2T2Ag+ 2H+ 2CI通=AgCI + H2T(6)2AI6e3H2O=AI2O36H6H6e=3H2T2AI + 3H2O 通电=AI2Q+ 3H2T(7) 第一阶段:阴: Cu2 2e=Cu阳:2CI 2e=CI2T第二阶段:27阴: Cu 2e =Cu

11、阳: 4OH 4e=2H2O O2T第三阶段:阴: 2H2e=H2T阳: 4OH 4e=2H2O O2T5. (2015 全国卷n改编)实验室用 NHCI、盐酸、NaCIQ(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备 CIO2:导学号: 37742170】8(1)电解时的阴极反应式为阳极反应式为电解时发生反应的化学方程式为(2)NaCIO2溶液与 NCb 溶液反应的化学方程式为解析(1)由图可知,电解 NHCI 和盐酸混合溶液得到 H2和 NCb,结合质量守恒和得NHCI+2HCI 通电=3f+NCIso由图可知,NCb 溶液中加入 NaCIQ 溶液,得到 CIO2和 NH 及溶液 X,N 由+ 3

12、价降低为3 价,NaCIQ 中 CI 由+ 3 价升高到+ 4 价,生成 CIO2, C未参与氧化还原反应,该反应的化学方程式为 6NaCIQ + NCb+ 3fO=6CIO+ NHf+ 3NaCI+ 3NaOH答案(1)6H+ 6e=3HfNH + 3CI 6e=NC3+ 4H+NHCI + 2HCI 通=NCI3+ 3HT(2)6NaCIO2+NCI3+3fO=6CIO+NHf +3NaCI+3NaOHI题后反思I(1)做到“三看”,正确书写电极反应式一看电极材料,若是金属(Au、Pt 除外)作阳极,金属一定被电解(注:Fe 生成 Fe2+)。二看介质,介质是否参与电极反应。三看电解质状态

13、,若是熔融状态,就是金属的电冶炼。(2)规避“三个”失分点时,弱电解质要写成分子式。要确保两极电子转移数目相同,且应注明条件“电解”。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。考点2|电解原理的应用基础知识自查1 .电解饱和食盐水-氯碱工业失电子守恒写出电解时反应的化学方程式为书写般以实际放电的离子表示,但书写总电解反应方程式溶液CIOSmii濬液尤9(1)电极反应阳极:2CI 2e=Cbf(反应类型:氧化反应)。阴极:2H + 2e =Hf (反应类型:还原反应)。检验阳极产物的方法是:用湿润的KI 淀粉试纸靠近阳极附近,若试纸变蓝,证明生成了 CI2。电解时向食盐水

14、中加酚酞,阴极附近溶液变红,说明该电极附近产生的物质为NaOH(2)电解方程式通电化学方程式:2NaCI+ 2H2O=2NaOHF Hbf+ CI2f离子方程式:2C+ 2HO 通电=OH + H4 + CX2.电镀与电解精炼铜电镀(Fe 上镀 Cu)电解精炼铜阳极电极材料Cu(或铜)粗铜(含 Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质)电极反应2 亠Cu 2e = CuCu 2e= Cu+(主)Zn 2e =z6Fe 2e=F&+Ni 2e=Ni2+阴极电极材料Fe纯铜电极反应C+ 2e =Cu电解质溶液含 Cu2+的盐溶液电解精炼铜时,粗铜中的Ag、Au 等不反应,沉积在电解池底部形成阳极泥注:镀

15、层金属作阳极,待镀元件作阴极,电解质溶液含有镀层金属离子。电镀铜时,电解质溶液中c(Cu2+)不变;电解精炼铜时,电解质溶液中c(Cu2+)减小。3.电冶金冶炼钠、钙、镁、铝等活泼金属,必须用电解法。如电解熔融氯化钠得到钠时:-(阳极:2cr - 2“ = CL t电极反应K -I阴极+ 总反应方程却2NK1(熔融)奥宜Cl, ?注:电解熔融 MgCb 冶炼镁,而不能电解熔融 MgO 台炼镁,因 MgO 的熔点很高;电解熔融 AI2Q冶炼铝,而不能电解 AICI3冶炼铝,因 AICI3是共价化合物,其熔融态不导电。应用体验1.氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐

16、等系10列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。11A 为_ 极,X、Y 分别是_(2)离子交换膜的作用:(3)_ a、b、c、d 加入或取出的物质分别是_提示(1)阳 CI2H2(2)阻止 0H 进入阳极室与 CI2发生副反应:2NaOF+ Cl2=NaCI+NaCIS H20,阻止阳极产生的 CI2和阴极产生的 H2混合发生爆炸(3)饱和食盐水 稀的 NaOH 溶液 稀的食盐水 浓 NaOH 溶液2._ 铁片上镀银,铁片作 _ 极,连接电源的 极, 作电镀液,阴极反应式为_ ,阳极反应式为_ 。提示 阴 负 AgNO 溶液 Ag+ e_=Ag A

17、g e-=Ag考点多维探究角度 1 电解原理在化工制备方面的应用1. (2017 保定模拟)用 NaSQ 溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,将所得的混合液 进行电解循环再生, 这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示,下列有关说法中不正确的是()【导学号:37742171】12A.X 为直流电源的负极,Y 为直流电源的正极B. 阳极反应为 4OH 4e=2HO+ QfHFNa*SO?sot- 4 sopt( (n) )13C. 图中的baD.该过程中的产品主要为H2SQ 和HzB 根据 Na*和 SQ的移向可知 Pt(I)为阴极,反应为 2H+ 2e=H, Pt

18、(n)为阳极,反应为 SQ 2e+ HO=SQ+2H+O2.电解尿素CQ(NH2)2的碱性溶液制氢气的装置示意图如下:电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴阳两极均为惰性电极。(1)A 极为_,电极反应式为 _(2)B 极为_,电极反应式为 _解析 产生是因为 Q 电离的 屮在阴极上得电子,即 6HaQ+ 6e=3Hf+ 6QH, 所以 B 极为阴极,A 极为阳极,电极反应式为 CQ(NH2 6e+ 8QH =Nf+ cQ+ 6HO。答案(1)阳极 CQ(NH)2+ 8QH 6e=Nf+ cQ+ 6fQ (2)阴极 6fQ+ 6e =3Hf +6QH角度 2 电镀与精炼金属3.(1)粗铜的电解精炼如图

19、所示。在粗铜的电解过程中,粗铜板应是图中电极_(填图中的字母);在电极 d 上发生的电极反应式为;若粗铜中还含有 Au、Ag、Fe,它们在电解槽中的存在形式和位置为(2)以 CuSQ 溶液为电解质溶液进行粗铜(含 Al、Zn、Ag、Pt、Au 等杂质)的电解精炼,F 列说法正确的是_Oa.电能全部转化为化学能隔膜硫酸铜辭諛14b.粗铜接电源正极,发生氧化反应c.溶液中 Cu2+向阳极移动d.利用阳极泥可回收 Ag、Pt、Au 等金属解析(1)粗铜电解精炼时,粗铜作阳极与电源正极相连,所以粗铜板是图中电极C,d 是阴极,发生的反应是 Cu2+ 2e_=Cu Au Ag 不如铜活泼,以单质的形式沉

20、积在 c(阳 极)下方,Fe比铜活泼,以 Fe2+的形式进入电解质溶液中。(2)粗铜的电解精炼时,电能不可能全部转化为化学能,a 错误;粗铜作阳极与电源正极相连,发生氧化反应,b 正确;溶液中的 Cu2+向阴极移动,c 错误;不活泼金属 Ag Pt、Au 等金属在阳极沉积,可以回收,d 正确。答案(1)cCu2+ 2e=Cu Au、Ag 以单质的形式沉积在 c(阳极)下方,Fe 以 Fe2+的形式进入电解质溶液中(2)bd4.离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系。由有机阳离子、AI2CI;和 AlCl4组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。 钢制品应接电源的 _ 极,已知电镀过程中不产

21、生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为若改用 AICI3水溶液作电解液,则阴极产物为 _ 。解析电镀时,镀件作阴极,即钢制品作阴极,接电源负极,根据阴极生成AI 可知反应式为 4AI2CG + 3e=AI+ 7AICI4。若改为 AICI3水溶液,阴极反应为 2H+ 2e=Hf, 产物为H2。答案 负 4AI2CI7+ 3e-=AI + 7AICI4H2角度 3 电解原理在环境治理方面的应用5. (2016 全国乙卷)三室式电渗析法处理含 N32SQ 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,

22、而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。贡匿底二三三三三1鞠匿h t _ d下列叙述正确的是()【导学号:37742172】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 Na2SQ 废水时可以得到 NaQH 和 H2SQ 产品15C. 负极反应为 2HzQ- 4e_=Q + 4H* ,负极区溶液 pH 降低D.当电路中通过 1 moI 电子的电量时,会有 0.5 moI 的 Q 生成B 电解池中阴离子向正极移动,阳离子向负极移动,即SQ 离子向正极区移动, Na*向负极区移动,正极区水电离的 QH 发生氧化反应生成氧气,留在正极区,该极得到 fSQ 产品,溶

23、液pH 减小,负极区水电离的 订发生还原反应生成氢气, QH 留在负极区,该极得到 NaOH 产品,溶液 pH 增大,故A C项错误,B 项正确;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1 mol 电子的电量时,会有 0.25 mol 的 02生成,故 D项错误。6.电镀废水中常含有剧毒的 CaOS 该废水处理的一种方法是利用还原剂把C2&还原成毒性较低的 Cr3+,再加碱生成沉淀;另一种方法是向废水中加入适量的NaCI,用 Fe 作电极进行电解。下列说法错误的是( )A.电解时,阳极反应式为 Fe 2e-=F+B. 电解过程中,阴极能产生氢气C.电解过程中,Cr2&被还

24、原的离子方程式为626+ 6Fe2+ 14H+=2Cr+ 6Fe3+ 7H2OD.电解过程中,阳极附近生成Fe(OH)3和 Cr(OH)3沉淀D 电解法处理含铬废水的原理:用Fe 作电极进行电解,Fe 被氧化生成 Fe2:Fe2+作还原剂把 CaCT 还原成毒性较低的 Cr3+。电解过程中,在阴极放电生成 H2,使阴极附近溶 液中的c(H+)O=4Fe(OH3)2Fe(OH)r=FeOXH2O+(3x)H2O17普遍性吸氧腐蚀更普遍3.金属的防护(1)电化学防护牺牲阳极的阴极保护法一原电池原理a. 负极:比被保护金属活泼的金属;b. 正极:被保护的金属设备。外加电流的阴极保护法一电解原理a.

25、阴极:被保护的金属设备;b. 阳极:惰性金属。改变金属的内部结构,如制成合金、不锈钢等。加防护层,如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。 应用体验实验探究(如图所示)若棉团浸有 NHCI 溶液,铁钉发生 _腐蚀,正极反应式为右试管中现象是 _若棉团浸有 NaCI 溶液,铁钉发生 _腐蚀,正极反应式为右试管中现象是 _。提示析氢 2H+ 2e=Hf有气泡冒出(2)吸氧 Q + 4e+ 2h2O=4OH 导管内液面上升考点多维探究角度 1 析氢腐蚀与吸氧腐蚀的判断与原理分析1 利用下图装置进行实验,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

26、 处溶液的 pH 增大,b 处溶液的 pH 减小B. 段时间后,a 管液面高于 b 管液面C. a 管发生吸氧腐蚀,b 管发生析氢腐蚀铁钉了 %有某棉团红驅水18_. 2+D. a、b 两处具有相同的电极反应式:Fe 2e =FeA 左边是发生吸氧腐蚀,右边发生析氢腐蚀。a 处氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,铁失电子生成二价铁离子, 氢氧根离子和二价铁离子反应生成氢氧化亚铁沉淀,所以溶液的 pH 值变化不大,b 处氢离子发生还原反应生成氢气,溶液的 pH 增大,故 A 错误。2.如图装置中,小试管内为红墨水,具支试管内盛有pH= 4 久置的雨水和生铁片。实验时观察到:开始时导管内液面下降,一

27、段时间后导管内液面回升,略高于小试管内液面。(1)_ 开始时,生铁发生腐蚀,负极反应式为(2) 一段时间后,生铁发生 _腐蚀,正极反应式为具支试管内雨水的 pH 的变化情况为最后生铁片表面形成红棕色铁锈(FezQ xfO),那么后期溶液中发生的反应方程式有2Fe(OH)3=FeO xfg(3x)H2。解析开始时,溶液酸性强发生析氢腐蚀,析氢腐蚀消耗,酸性减弱,一段时间后又发生吸氧腐蚀。答案 析氢 Fe 2e=F 尹(2)吸氧 Q+ 2fO+ 4e =40H 增大 Fe + 20H =Fe(OH)4、4Fe(OH)2+ Q + 2H2O=4Fe(OHI题后反思I(1) 对于活泼金属判断析氢腐蚀和

28、吸氧腐蚀的关键看介质的酸碱性。 酸性介质发生析氢 腐蚀, 碱性、中性介质发生吸氧腐蚀。(2) 对于氢后的不活泼金属只能发生吸氧腐蚀(如 Cu)。角度 2 金属腐蚀的快慢与防护3.如图所示,各烧杯中盛有海水,铁(含杂质 C)在其中被腐蚀由快到慢的顺序为()【导学号:37742173】19F_Sn . FeZn.Fe# a flA.C.C 是原电池,是电解池,金属被腐蚀由快到慢的顺序是:电解池的阳极原电池的负极 原电池的正极 电解池的阴极。4.(2017 江门模拟)利用如图装置可以模拟铁的电化学防护。下列说法不正确的是B.AB.C.D.开关K 置于开关K 置于开关K 置于开关K 置于若 X 为碳棒

29、,开关可减缓铁的腐蚀速率铁的保护属于牺牲阳极的阴极保护法铁的保护属于外接电流的阴极保护法X 极发生还原反应K 置于 N 处,X 极为阳极,发生氧化反应。 205. (2015 重庆高考节选)如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。腐蚀过程中,负极是 _ (填图中字母“ a”或“b”或“c”);(2) 环境中的 C 扩散到孔口, 并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈 CL2(OH)3CI,其离子方程式为若生成 4.29 g Cu2(OH)3CI,则理论上耗氧体积为 _L(标准状况)。解析(1)负极发生失电子的反应,铜作负极失电子,因此负极为c。负极反应:一2 +一一2e

30、=Cu,正极反应:Q+2H2O+ 4e =40H。(2) 正极产物为 0H,负极产物为 Cu2+,两者与 CI一反应生成 Cib(0H)3CI,其离子方程式 为 2Cif+30H+Cl=Cu(0H)3CIJ。(3) 4.29 g Cu2(0H)3CI 的物质的量为 0.02 mol,由 Cu 元素守恒知,发生电化学腐蚀失电子的 Cu 单质的物质的量为 0.04 mol,失去电子 0.08 mol,根据电子守恒可得,消耗 Q 的物质的量为 0.02 mol,所以理论上消耗氧气的体积为0.448 L(标准状况)。答案c(2)2Cu2+ 30H + Cl=Cu(0H)3ClJ(3)0.448I题后归

31、纳I判断金属腐蚀快慢的方法(1) 对同一电解质溶液来说, 腐蚀的快慢:电解池原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀 有防护措施的腐蚀。(2) 对同一金属来说,腐蚀的快慢:强电解质溶液中 弱电解质溶液中 非电解质溶液中。(3) 活泼性不同的两种金属,活泼性差异越大,腐蚀越快。(4) 对同一种电解质溶液来说,电解质浓度越大,金属腐蚀速率越快。专项突破 9|电化学计算与“多池”的连接问题分析命题点 1 电化学的计算(1)原则:电化学的反应是氧化还原反应,各电极上转移电子的物质的量相等,无论是 单一电池还是串联电解池,均可抓住电子守恒计算。关键:a.电极名称要区分清楚;b.电极产物要判断准确;c

32、.各产物间量的关系遵循电子 得失守恒。方法Cu此爭孔粉狀锈h:念扎催化层21(1)a 为电源的 _ (填正”或负”)极应为_ ,C 池阴极的电极反应为根据电子守恒用 于串 联电路 、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 等口I根据总反应式先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根ill iN据总反应式列比例式计算心:根据关系式报擢得失电2C13( Br2、I2)02Hr2Cu-4Ag4M阳极产物一 4cII Ii Ii4HJ40H注:在电化学计算中,还常利用Q= It中通过的电量。对点训练 1如图所示,通电 5 mi

33、n 后,_19和Q= n(e_)xNAX1.60 x10_C 来计算电路电极 5 的质量增加 2.16 g,请回答下列问题:EiC 池是_ 池。A 池阳极的电极反LC:I!电麻-456226 作阳极,与电源的正极相连。同时可得a 是负极,b 是正极,电极 1、3、5 作阴极,电极2、4、6 作阳极。由此可得(1)中答案。诵电(2)B 槽中电解总反应为 2CuSO)+ 2fO=2Cu+ Qf + 2fSQ,若转移 0.02 mol 电子时只收集到 Q(只电解溶质),则根据关系式 2CuSQQ24e可得n(Q2) = 0.005 mol,体积为112 mL(标准状况)f+ Cl2f图:A 为原电池

34、,23(2)根据电池中的电极材料和电解质溶液判断原电池一般是两种不同的金属电极或一种金属电极一个碳棒;而电解池则一般都是两个惰性电极,如两个铂电极或两个碳棒。 原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应,电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。如图:B 为原电池,A 为电解池。24(3)根据电极反应现象判断在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极,并由此判断电池类型,如图:-D 极上析出 Cu, B 极附近溶液变红,A 极上放出黄绿色气体,则可知乙是C 是负极;甲是电解池,A 是阳极,B 是阴极。B、D 极发生还原反应,C极发生氧化反应。Al,其他电极均为aI Af

35、l h |C11i*| - u rlcul:量0洋建:期傅出:I * a & | aa & - I , _ Z * aA. 电路中电子流向为 aTdTcTbB. 电极 b 为负极,电极反应式为 Q+ 4e =2OC. 电解后烧杯中溶液 pH 增大-1 -A7-S fJiLBr-,C- i若 C 极溶解,原电池,D 是正极,对点训练 2 (2014 广东高考改编)某同学组装了如图所示的电化学装置,电极I为A. 电流方B. 电极I的质量减少2.7 g 时,电极W的质量减少9.6 gC. c 烧杯溶液的 pH 减小D. 电极川的电极反应:Cif+ 2e =Cu根据图所示可知电极I为负极,电极n为正极

36、,电极川为阳极,电极为阴极。对点训练 3 (2017 沈阳质检)用固体氧化物作为电解质的氢氧燃料电池电解溶液,已知固体氧化物在高温下允许氧离子(02)在其间通过,其工作原理如图所NQSQ(c、d均为惰性电极)。下列有关说法正确的是【导学号:37742174】Hi接他面电柢(碳棒)固体缠化物电扱碳棒)hNaQiM稀硫酸NHQ酚駄稱灌CuSO25D.理论上 b 极消耗气体和 c 极生成气体质量相等D 在溶液中没有电子的流动,只有离子的流动,A 项错误;通入 Q 的一极(电极 b)为电池的正极,发生还原反应,B 项错误;惰性电极电解 NQSQ 溶液实质上是电解水,溶液的pH 不变,C 项错误;c 极

37、生成 C2,根据得失电子守恒可知 D 项正确。对点训练 4按如图所示装置进行实验,并回答下列问题:溶液(1) 判断装置的名称: A 池为_,B 池为_ 。(2) 锌极为_ 极,电极反应式为_ ;铜极为_ 极,电极反应式为 _;石墨棒 Ci为_ 极,电极反应式为_;石墨棒 C2附近发生的实验现象为 _。(3) 当 C2极析出 224 mL 气体(标准状况)时,锌的质量 _ (填“增加”或“减少”)_ g, CuSQ 溶液的质量 _ (填“增加”或“减少” )_g。解析A 池中 Zn、Cu 放入 CuSQ 溶液中构成原电池,B 池中两个电极均为石墨电极, 在以 A为电源的情况下构成电解池,即A 原

38、电池、B 电解池。A 池中 Zn 为负极,Cu 为正极,B 池中 Ci为阳极,C2为阴极,阴极区析出H,周围有 QH 富集,酚酞变红,且n(H2)=0.224 L224Lmo|i=0.01 mol,故电路中转移电子的物质的量为 0.01 moix2= 0.02 mol,根据 得失电子守恒,锌极有 0.01 mol Zn 溶解,即 Zn 极质量减少 0.01 moix65 g mol1= 0.65 g,铜极上有 0.01 molCu 析出,即 CuSQ 溶液增加了 0.01 molx(65 g mol 64 g mol_ 1)=0.01 g。答案(1)原电池 电解池_2 丰2 丰一一一_(2)负 Zn 2e =Zn 正 Cu + 2e =Cu 阳 2Cl 2e =C2f有无色气体产生,附近溶液出现红色(3)减少 0.65 增加 0.01课堂小结反馈达标 1 + 1全新理念探究高考明确考向1.一组判断,展示高考易误点(1) 电解质溶液导电与

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