专题电化学原理-2016年高考化学考纲解读及热点难点试题演练解析版

1、专题 8电化学原理【2016 年高考考纲解读】1了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。2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。【重点、难点剖析】一、原电池原理及电极反应式1一般电极反应式的书写按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，判断出电极反应产物，找出得失电子的数量。电极产物在电解质溶液的环境中，应能稳定存在，如碱性介质中生成的H应让其结合OH生成水。电极反应式应根据电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等加以配平。两电极反应式相加，与总反应的离子方程式对照验证。2复杂电极反应式的书写如 CH4 酸性电池中C

2、H42O2=CO22H2O总反应式2O28H8e=4H2O正极反应式CH42H2O8e=CO28H负极反应式二、电解原理及其规律1电解产物的判断(1)阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极(金属活动性顺序表 Ag 以前的金属，包括 Ag)作阳极，则电极材料本身失电子，电极溶解。如果是惰性电极，则看溶液中的阴离子的失电子能力，阴离子的放电顺序为S2IBrClOH，其氧化产物依次对应为 S、I2、Br2、Cl2 和 O2。较简单一极的电极反应式总反应式复杂电极反应式两式加验总式看环境配守恒列物质标得失(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序(如下)进行判断：AgFe3Cu2HPb2Sn2Fe2

3、Zn2，其还原产物依次对应为Ag、Fe2、Cu、H2、Pb、Sn、Fe、Zn。2电化学定量计算的方法(1)根据总反应式计算。先写出电极反应式，再写出总反应式，然后根据总反应式列比例式计算。(2)守恒法计算。用于串联电路，中电极反应物、产物及电子转移的有关计算，其依据是电路中转移的电子数守恒。三、金属的腐蚀与防护1.吸氧腐蚀与析氢腐蚀(以钢铁为例)2.判断金属腐蚀快慢的规律(1)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腐蚀措施的腐蚀(电解原理的防护原电池原理的防护)。(2)对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液。(3)活动性不同的两金属，活动性越大，腐蚀越

4、快。(4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。【题型示例】题型一 原电池、化学电源例 1(2 015理综，4，6 分)锌铜原电池装置，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是()类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜呈弱酸性或中性水膜呈酸性正极反应(C)O22H2O4e=4OH2H2e=H2负极反应(Fe)Fe2e=Fe2其他反应Fe22OH=Fe(OH)2 4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3Fe(OH)3 失去部分水转化为铁锈A铜电极上发生氧化反应2B电池工作一段时间后，甲池的 c (SO )减小4C电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D阴阳离子

5、分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡【】 C【变式探究】(2015理综，12，6 分)在通风厨中进行下列实验：下列说法不正确的是()A中气体由无色变为红棕色的化学方程式：2NOO2=2NO2B中的现象说明 Fe 表面形成致密的氧化膜，Fe 进一步反应C对比、中的现象，说明稀HNO3 的氧化性强于浓 HNO3D针对中的现象，在 Fe、Cu 之间连接电流计，可判断 Fe 是否被氧化【】A 项，铁与稀硝酸反应生成 NO，NO 与空气中 O2 反应生成NO2，2NOO2=2NO2，正确；B 项，铁遇浓硝酸钝化，铁继续与浓硝酸反应，正确；C 项，对比、，说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，错误；

6、D 项，装置形成原电池，通过电流计指针偏转的方向，可判断铁是否被氧化，正确。步骤现象Fe 表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色Fe 表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止Fe、Cu 接触后，其表面均产生红棕色气泡【】 C【变式探究】(2015课标卷，11，6 分)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理。下列有关微生物电池的说法错误的是()A正极反应中有 CO2 生成B微生物促进了反应中电子的转移C质子通过交换膜从负极区移向正极区D电池总反应为 C6H12O66O2=6CO26H2O【】 A【变式探究】(2015江苏化学，10，2 分)一种熔融碳酸盐电池原理示意如图。

7、下列有关该电池的说法正确的是()催化剂A反应 CH H42O= 3H2CO，每消耗 1 mol CH 转移 12 mol 电子4B电极 A 上H2 参与的电极反应为：H22OH2e=2H2OC电池工作时，CO 向电极 B 移动232D电极 B 上发生的电极反应为：O 2CO 4e =2CO22342A 项，CH4CO，则该反应中每消耗 1CH4 转移 6molmol 电子，错误；该电池的传导介【】2质为熔融的碳酸盐，所以 A 电极即负极上 H 参与的电极反应为：H 2e CO =CO H O，错误；C22322项，原电池 工作时，阴离子移向负极，而 B 极是正极，错误；D 项，B 电极即正极上

8、O2 参与的电极反应为：2O 4e CO =2CO ，正确。223【】 D题型二 电解原理及其应用例 2(2015福建理综，11，6 分)某模拟“人工树叶”电化学实验装置，该装置能将 H2O 和 CO2转化为 O2 和(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 molO2，有 44 g CO2 被还原电极的反应为：3CO218H18e=C3H8O5H2ODa【】 B理综，4，6 分)用右图所示装置除去含 CN、Cl废水中的 CN时，控制溶液【变式探究】(2015为 910，阳极产生的 ClO将 CN氧化为两种无

9、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：Cl2OH2e=ClOH2OC阴极的电极反应式：2H2O2e=H22OHD除去 CN的反应：2CN5ClO2H=N22CO25ClH2OCl在阳极发生氧化反应生成 ClO，水电离出的 H在阴极发生还原反应生成H2，又由于电【】解质溶液呈碱性，故 A、B、C 项正确；D 项，溶液呈碱性，离子方程式中不能出现 H，正确的离子方程式为 2CN5ClOH2O=N22CO25Cl2OH，错误。】 D【变式探究】(2015浙江理综，11，6 分)在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O、CO2 混合气体H2 和 CO 是一种新

10、的能源利用方式，基本原理。下列说法不正确的是()AX 是电源的负极B阴极的电极反应式是：H2O2e=H2O2、CO22e=COO2通电C总反应可表示为：H OCO2= 2H COO22D阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是 11【】 D【变式探究】(2014理综，11，4 分)某同学组装了的电化学装置，电极为Al，其他均为 Cu，则()A电流方向：电极电极B电极发生还原反应C电极逐渐溶解D电极的电极反应：Cu22e=Cu【】 分析图可知：左侧两个烧杯的装置形成原电池，且为负极，为正极，而最右边的装置为电解池，因此，该装置中电子流向：电极电极，则电流方向：电极A电极，A 正确；电极发生氧化反应，

11、B 错误；电极的电极反应为 Cu22e=Cu，有铜析出，C 错误；电极为电解池的阳极，其电极反应为 Cu2e=Cu2，D 错误。】 A【题型三 金属的电化腐蚀及防护例 3(2015江苏化学，11，4 分)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 46.021023B室温下，3 的 CH3COOH 溶液与11 的 NaOH 溶液等体积混合，溶液7C 钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保防止其腐蚀D 一定条件下反应 N23H22NH3 达到平衡时，3v 正(H2)2v 逆(NH3)【】 C【变式探究】(2014理综，1，6 分)化学与生产、生活关，下

12、列叙述错误的是()A铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性B用聚乙烯代替聚乳酸可减少白色污染C大量燃烧化石是造成天气的一种重要D含重金属离子的电镀废液不能随意排放【】 A 项，铁表面镀锌，当发生电化学腐蚀时，Fe 作正极被保护；B 项，聚乙烯非常稳定，不易降解，而聚乳酸是易降解的，故应用聚乳酸代替聚乙烯来减少白色污染，故 B误；D 项，重金属离子对土壤、水都会产生污染，所以含重金属离子的电镀废液不能随意排放。】 B【变式探究】下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保的是()A水中的连接电源的负极B金属护栏表面涂漆C汽车底盘喷涂高分子D连接镁块】 A【变式探究】(2015重庆理综，11，14 分)我国古代

13、青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值。但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。(1)原子序数为 29 的铜元素位于元素周期表中第周期。(2)某青铜器中Sn、Pb 的质量分别为 119 g、20.7 g，则该青铜器中 Sn 和 Pb 原子的数目之比为。(3)研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在 CuCl。关于 CuCl 在青铜器腐蚀过程中的催化作用，下列叙述正确的是。A降低了反应的活化能 B增大了反应的速率C降低了反应的焓变 D增大了反应的平衡常数(4)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。如将糊状 Ag2O 涂在被腐蚀部位，Ag2O 与有害组分 CuCl 发生复分解反应，该化学方程式为。(5)如图为青铜器在潮湿环境中发