精修版云南省高三理综试卷（含答案）电化学考点剖析.doc

精品文档高考化学电化学主标题：电化学副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。关键词：原电池，电解池难度：3重要程度：4内容：此知识点为高考的重要考查内容，考纲要求了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池总反应式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。了解电解池的工作原理，能写出电极反应式和总反应方程式。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。知识点一、原电池1、 原电池（1）把化学能转化为电能的装置。来源:学+科+网Z+X+X+K（2）工作原理(以锌铜原电池为例)：(3)原电池构成条件。两个活泼性不同的电极，(其中一极可以为非金属导体，如碳棒)。来源:Zxxk.Com将电极插入电解质溶液中。 电极间构成闭合回路。 自发地进行氧化还原反应。（3）原电池原理的应用a、加快氧化还原反应的速率 一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大。例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2速率加快。 b、比较金属活动性强弱 两种金属分别做原电池的两极时，一般做负极的金属比做正极的金属活泼。c设计制作化学电源(1)首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应。(2)根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正负极材料及电解质溶液。d、用于金属的防护使被保护的金属制品做原电池正极而得到保护。例如，要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌做原电池的负极。 2、 化学电源碱性锌锰干电池一次电池 来源:学科网ZXXK总反应式：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。正极反应：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH；负极反应：Zn2OH2e=Zn(OH)2。锌银电池一次电池 负极反应：Zn2OH2e=Zn(OH)2；正极反应：Ag2OH2O2e=2Ag2OH；总反应式：ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag。 二次电池(可充电电池) 铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是Pb，正极材料是PbO2。(1)放电时的反应。负极反应：PbSO2e=PbSO4 ； 正极反应：PbO24HSO2e=PbSO42H2O；总反应：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。(2)充电时的反应。阴极反应：PbSO42e=PbSO；阳极反应：PbSO42H2O2e=PbO24HSO；总反应：2PbSO42H2O=PbPbO22H2SO4。 燃料电池 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。酸性：负极：2H24e=4H 正极：O24H4e=2H2O碱性：负极： 2H24OH4e=4H2O 正极：O22H2O4e=4OH 总反应：2H2O2=2H2O 【典型题例】1四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是()ABC D答案B解析相连时，外电路电流从流向，说明为负极；相连时，为负极；相连时，上有气泡，说明为负极；相连时，的质量减少，说明为负极。综上所述可知，这四种金属活动性由大到小的顺序为，选项B正确。2有A、B、C、D四种金属，做如下实验：将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀将A、D分别投入等物质的量浓度的盐酸中，D比A反应剧烈将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化，如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是()AABCD BCDABCDABC DABDC答案C 解析A与B用导线连接后浸入电解质溶液中会构成原电池，B不易腐蚀，说明B为原电池的正极，金属活动性AB；A、D与等物质的量浓度的盐酸反应，D比A反应剧烈，金属活动性DA；根据置换反应规律，Cu不能置换出B，说明金属活动性BCu；Cu能置换出C，说明金属活动性CuC。则四种金属活动性的排列顺序是DABC。3 2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是() Aa为电池的正极B电池充电时反应为LiMn2O4=Li1xMn2O4xLi C放电时，a极锂的化合价发生变化D放电时，溶液中Li从b向a迁移 答案C解析图示所给出的是原电池装置。A项，由图示分析，金属锂易失电子，由原电池原理可知，含有锂的一端为原电池的负极，即b为负极，a为正极，故正确。B项，电池充电时为电解池，反应式为原电池反应的逆反应，故正确。C项，放电时，a极为原电池的正极，发生还原反应的是Mn元素，锂元素的化合价没有变化，故不正确。D项，放电时为原电池，锂离子为阳离子，应向正极(a极)迁移，故正确。 4、某原电池总反应为Cu2Fe3=Cu22Fe2，下列能实现该反应的原电池是()选项 A B C D 电极材料 Cu、Zn 来源:学*科*网Cu、C Fe、Zn Cu、Ag 电解液 FeCl3 Fe(NO3)2 CuSO4 Fe2(SO4)3 答案D 解析根据Cu2Fe3=Cu22Fe2，Cu作负极，含有Fe3的溶液作为电解质溶液，比Cu活泼性弱的作为正极。知识点二、电解池1、 电解池电解池的组成和工作原理(用石墨电极电解CuCl2溶液)阳极：2Cl2e=Cl2阴极: Cu22e=Cu总反应：CuCl2CuCl2电解饱和食盐水 (1) 电极反应：阳极：2Cl2e=Cl2阴极：2H2e=H2 (2)总反应方程式：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2电解精炼铜 (1)电极材料：阳极：粗铜(含Zn、Fe、Ni、Cu、Ag、Au)阴极：纯铜(2)电解质溶液：含Cu2的盐溶液(3)电极反应：阳极：Cu2e=Cu2（Zn2e=Zn2 Fe2e=Fe2 Ni2e=Ni2 ）阴极： Cu22e=Cu2、分析电解过程的思维程序 首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H和OH)。然后排出阴、阳两极的放电顺序阴极：阳离子放电顺序：Ag>Fe3>Cu2>H(酸)>Fe2>Zn2>H(水)>Al3>Mg2>Na>Ca2>K。阳极：活泼电极>S2>I>Br>Cl>OH>含氧酸根离子。注意：(1)阴极不管是什么材料，电极本身一般不反应，是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。(2)最常用、最重要的放电顺序是：阳极，Cl>OH；阴极：Ag>Cu2>H。(3)电解水溶液时，KAl3不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。来源:Z。xx。k.Com3、 金属的腐蚀和防护判断金属腐蚀快慢的规律 对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀。对同一金属来说，在不同溶液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀越快。对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀越快。【典型题例】1、用石墨电极电解CuCl2溶液(如右图所示)。下列分析正确的是()Aa端是直流电源的负极B通电使CuCl2发生电离C阳极上发生的反应：Cu22e=CuD通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体答案A 解析通过图中离子的运动状态可判断连接a的为阴极，连接b的为阳极，故a端为直流电源的负极，b端为直流电源的正极，A项正确；CuCl2在水溶液中就能发生电离，而不是通电的结果，B项错误；阳极发生氧化反应，即2Cl2e=Cl2，C项错误；阴极发生还原反应，析出Cu，阳极发生氧化反应，在阳极附近可观察到黄绿色气体，D项错误。2、如图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KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色色斑向d端扩散。下列判断正确的是()A滤纸上c点附近会变红色BCu电极质量减小，Pt电极质量增大C烧杯中溶液的pH增大D烧杯中SO向Cu电极定向移动3、两串联的电解池，甲池盛有CuSO4溶液，乙池盛有一定量某硝酸盐的稀溶液，用惰性电极电解，当甲池的阴极上析出1.6 g Cu时，乙池的阴极上析出0.45 g固体，则乙池的溶质可能是() ACu(NO3)2 BAl(NO3)3 CNH4NO3 DMg(NO3)2 答案A 解析从离子的放电顺序分析，分别电解Al(NO3)3、NH4NO3、Mg(NO3)2的溶液时，阴极都不会析出固体，只有电解Cu(NO3)2溶液时才会在阴极析出铜。 4、(1)用惰性电极电解400 mL一定浓度的硫酸铜溶液(不考虑电解过程中溶液体积的变化)，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol CuO后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH，电解过程中转移的电子为_mol。(2)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH，电解过程中转移的电子为_mol。(3)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑CO2的溶解)，电解过程中转移的电子为_mol。答案(1)0.2(2)0.4(3)0.6解析(1)电解硫酸铜溶液的反应方程式为2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2，从方程式可以看出，电解硫酸铜过程中只析出铜和释放出氧气，加入0.1 mol CuO可以使溶液恢复至原来状态，说明参与反应的硫酸铜只有0.1 mol，转移的电子为0.2 mol。5、下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是()A图1中，滴有食盐水的生铁，越靠近液滴中心腐蚀越严重B图2中，往烧杯中滴加几滴KSCN溶液，溶液变红色C图3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀D图4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的正极答案C 解析滴有一滴食盐水的生铁，越靠近液滴边缘，与O2接触，腐蚀越严重，A项错误；图2中Fe作负极，失电子，生成Fe2，滴加几滴KSCN溶液，溶液不变红色，B项错误；高温下铁发生氧化反应，发生化学腐蚀，C项正确；镁块相当于原电池的负极，失电子，从而保护地下钢铁管道，D项错误。