高中化学专题整合 (四)

专题整合（七）电化学基础

［一题串知•迁移练］

新型高效的甲烷燃料电池采用钳为电极材料，两电极上分别通入CH4和02,电解质

溶液为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液

电解实验，如图所示。

im苣

n一

nm

nl

n—

n-

n三

n三

n二

n三

KOH溶液KOH溶液NaCl饱和溶液

［串知设计］

（1）通入甲烷的一极作原电池的极，其电极反应式为

通入02的一极作原电池的极，其电极反应式为

（2）a极为电解池的极，有气体________生成；b极为电解池的极，有

气体生成；电解NaCl饱和溶液的总反应式为

（3）若每个电池甲烷通入量为1L（标准状况），且反应完全，则最多能产生的氯气体积为

L（标准状况）。

［保分题目•综合练］

1.下列关于化学腐蚀与电化学腐蚀的说法中错误的是（）

A.均是被腐蚀的金属失去电子的过程

B.均是需要有氧气参加的反应

C.化学腐蚀与电化学腐蚀往往是同时发生的

D.在无水环境中的腐蚀一般不属于电化学腐蚀

2.某溶液中含有CM+、Fe2+、AP\Cl\NO?,且浓度均为0.1mokl/i,用石墨作电极

进行电解时，肯定得不到的产物是（）

A.CI2B.Al

C.CuD.H2

3.用a、b、c、d四种金属按表中所示的装置进行实验，下列叙述中正确的是（）

实验甲乙丙

装置1

a_Lb1bd11a

麻

稀H2SO4CuSO湍芋液H2sO4

现象a不断溶解C的质量增加a上有气泡产生

A.装置甲中的b金属是原电池的负极

B.装置乙中的c金属是原电池的阴极

C.装置丙中的d金属是原电池的正极

D.四种金属的活泼性顺序：d>a>b>c

4.利用如图所示原电池可测量空气中Ch含量，其中电解质是Ag+可以自由移动的固体物质。

下列分析不正确的是（）

A.电子经外电路流向Pt电极

B.电池工作时，电解质中Ag+数目减少

-+

C.正极反应：Cl2+2e+2Ag=2AgCl

D.空气中c（CL）越大，Ag极消耗速率越快

5.某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在下图中，下列有关

分析完全正确的是（

口|直流电源F-5

I|e"

bli

电

极

选项ABCD

a电极阳极阴极阳极阴极

d电极正极正极负极负极

Q离子阳离子阳离子阴离子阴离子

6.金属镇有广泛的用途，粗镇中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制得高纯度的

银。下列叙述中正确的是（已知：氧化性Fe2+VNi2+VCM+）（）

A.阳极发生还原反应，其电极反应式为

Ni2++2e-=Ni

B.电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等

C.电解后，溶液中存在的阳离子只有Fe2+和Zi?+

D.电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt

7.下面两套实验装置，都涉及金属的腐蚀反应，假设其中的金属块和金属丝都是足量的。

下列叙述正确的是（）

充满铜•气，铁

固定的丝末端靠近液

铁丝(含碳)面但未接触

In

A.装置I在反应过程中只生成N(h气体

B.装置n开始阶段铁丝只发生析氢腐蚀

c.装置n在反应过程中能产生氢气

D.装置I在反应结束时溶液中的金属阳离子只有CM+

8.NO2、。2和熔融NaNCh可制作燃料电池，其原理如图。该电池在使用

过程中石墨I电极上生成氧化物丫。下列说法正确的是()

A.若将该电池中的熔融NaN(h换成NaOH溶液，则不可能产生电

流

B.电子从石墨II电极流向石墨I电极

C.石墨I电极的电极反应式为

NO2+NO；-e-=N2O5

D.Nth只有还原性没有氧化性

9.人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素［CO(NH2)2——非电解质］,原理

如图所示，下列有关说法中错误的是()

A.Q是电源的正极

B.阴极的电极反应式为2H++2e-==H2t

-+

C.阳极的电极反应式为：CO(NH2)2-6e+H2O==CO2t+N2t+6H

D.工作中H+由左向右运动

10.如图是某酸性酒精检测仪的工作示意图。下列有关分析正确的是()

A.该检测仪利用了电解原理

B.质子交换膜具有类似盐桥的平衡电荷作用

C.Pt(I)电极的电极反应为

CH3cH2OH+3H2。-8e==CH3coOH+8H+

D.工作中电子由Pt(I)电极经过质子交换膜流向Pt(II)电极

11.Li-SOCL电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解质是

LiAICh-SOCh。电池的总反应可表示为4Li+2soeL=4LiCl+S+SO23

请回答下列问题：

(1)电池的负极材料为,发生的电极反应为o

(2)电池正极发生的电极反应为.

(3)SOCL易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCL,有Na2s和NaCl生成。如

果把少量水滴到SOCL中，实验现象是,反应的化学方程式为

___________________________________________________________________________O

(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是

_______________________________________________________________O

12.卫星正常工作，电源系统是必不可少的，卫星上采用的电源主要有太阳能电池电源、

化学电源。当卫星飞到日照区时，太阳能电池一方面给卫星上的仪器供电，同时向蓄电池

充电，把电能储存起来，当卫星飞到阴影区时，由蓄电池给卫星供电。图1是卫星能量转

化示意图，图2是帆蓄电池工作原理示意图。当为钢蓄电池充电时，惰性电极a、b分别连

接太阳能电池的正极和负极。请根据图1、图2回答下列问题：

.照区:r__|r__|:影区IT

太.阳冲二|光电水电解一氧氧燃

人用兀m转,器LI系统口一罐LI料?池

I-----T用电系统卜--------

图1

(1)图1的水电解系统中，加入Na2s04的作用是

(2)图1的氢氧燃料电池电解质溶液为KOH,则该电池负极的电极反应式为

(3)图2蓄电池放电时负极反应式为_____________________________________________

(4)图2蓄电池放电时,才从—槽迁移进入________槽。(填写“左”外接太阳能电池板或负载

或“右”)1九

(5)图2蓄电池利用太阳能电池充电时a极的电极反应式为

czzz::d

______________________________________________。遴邈_质子

………U二二二二；二二口交换俗

(6)假设放电过程中消耗28%的稀硫酸的质量为49g,利用图1中水图2

电解系统得到的气体构成的燃料电池对该蓄电池充电，其电能转化率为70%,当钢蓄电池

恢复到起始状态时，太阳能消耗的H2O的质量为g«

1.原电池的工作原理

（1）构成原电池的前提条件：自发的氧化还原反应。

（2）原电池中电流方向与电解质溶液中阳离子移动方向相同；电子移动方向与电解质溶

液中阴离子移动方向相同。

电子由负极通过导线移向正极

电流由正极到负极

电解质溶液

阴离子移向负极，阳离子移向正极

（燃融电解质）

（3）工作原理（以锌铜原电池为伊）

势CuSC）4溶液匕『J

Z11SO4溶液nCuS04溶液

I

电极名称负极正极

电极材料锌片铜片

电极反应Zn--2e-^=Zn2+Cu2++2e-=Cu

反应类型氧化反应还原反应

盐桥中离子移向盐桥含饱和KC1溶液，K+移向正极，移向负极

①平衡电荷

盐桥的作用

②避免断路时发生化学腐蚀（隔离作用）

2.电解原理及其应用

（1）图解电解池工作原理（阳极为惰性电极）

与电源正极相连与电源负极相连

氧化反应超晶］磁化生还原反应

离子阳离子

遨电T电解质溶液I—移向

（2）正确判断产物

①阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极作阳极，则电极材料失电子，电极溶

解（注意：铁作阳极溶解生成Fe2+,而不是Fe3+）；如果是惰性电极，则需看溶液中阴离子

的失电子能力，阴离子放电顺序为S2-水）。

②阴极产物的判断直接根据阳离子的放电顺序进行判断：

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>（水）。

（3）对比掌握电解规律（阳极为惰性电极）

电解类型电解质实例溶液复原物质

电解水NaOH,H2sO4或Na2sCh水

电解电解质HC1或CuCI2原电解质

放氢生碱型NaClHC1气体

放氧生酸型CuSO4或AgNO3CuO或Ag2O

［注意］电