电化学专题

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电化学专题复习一.原电池1.原电池的反应原理:自发的、放热的氧化还原反应原电池的电路工作原理:(外电路)负极失去电子,电子经导线流向正极。

(内电路)溶液中阴阳离子发生定向移动,向负极移动,向正极移动。

2.原电池的电极和电极反应:正极:得到电子,发生还原反应负极:失去电子,发生氧化反应3.原电池形成的一般条件:①两极:活泼性不同的金属(或一种是金属,另一种是非金属导体)②电解质溶液:电极必与电解质溶液接触③形成闭合回路:电极相互接触或与导线连接④能自发发生氧化还原反应【例1】在下图所示的装置中,能够发生原电池反应的是()A B C D E F【例2】镁片和铝片同时插入氢氧化钠溶液中,虽然镁比铝活泼,但由于镁不与氢氧化钠反应,而铝却反应,失去电子,是负极,其电极反应为:负极:_______________________________________________________正极:_______________________________________________________4.常用的化学电源和新型化学电源①氢氧燃料电池当用碱性电解质时,电极反应为:负极:2H2+40H—-4e—=4H20;正极:02+2H20+4e—=40H—总反应:2H2+02=2H2O②甲烷燃料电池该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极,在两极上分别通甲烷和氧气;负极:_______________________________________________________正极:_______________________________________________________总反应方程式为:③CH3OH燃料电池用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中,然后向两极分别通入CH3OH和O2,则发生了原电池反应。

负极:_______________________________________________________正极:_______________________________________________________总反应方程式为: ④电化学腐蚀:钢铁腐蚀正极材料:______电极反应式:_____________________________________ 负极材料:______电极反应式:_____________________________________ 【针对训练】1.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是( )A .纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B .当镀锡铁制品的镀层破损时,镶层仍能对铁制品起保护作用C .在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D .可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀2.一种燃料电池中发生的化学反应为:在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。

电化学 专题讲解

电化学  专题讲解

原电池和电解池56.电化腐蚀:发生原电池反应,有电流产生(1)吸氧腐蚀负极:Fe-2e-==Fe2+正极:O2+4e-+2H2O==4OH-总式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O(2)析氢腐蚀:CO 2+H2O H2CO3H++HCO3-负极:Fe -2e-==Fe2+正极:2H+ + 2e-==H2↑总式:Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2↑Fe(HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。

专题五反应热电化学一、单项选择题1. (2013·广州二模)下列实验现象预测正确的是( )A. 实验Ⅰ:电流表G指针偏转,铁棒上有红色固体析出B. 实验Ⅱ:电流表G指针偏转,铁棒上有无色气体产生C. 实验Ⅲ:碳棒上有无色气体产生,铁棒上有黄绿色气体产生D. 实验Ⅳ:粗铜溶解,精铜上有红色固体析出2. (2013·惠州一模改编)某小组为研究电化学原理,设计如右图装置。

下列叙述不正确的是( )A. a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出B. a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为Cu2++2e-CuC. 无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色D. a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极移动3. (2013·深圳一模改编)有下列4种燃料电池的工作原理示意图,其中正极反应的产物为水的是( )A. 固体氧化物燃料电池B. 碱性氢氧燃料电池C. 质子交换膜燃料电池D. 熔融盐燃料电池4. (2013·肇庆期末)下列有关右下图的说法正确的是( )A. 构成原电池时溶液中S 2-4O 移向Cu 极B. 构成原电池时Cu 极反应式为Cu-2e -Cu 2+C. 要使Fe 片不被腐蚀,Cu 片换Zn 片或a 接直流电源负极D. a 和b 分别接直流电源正、负极,Fe 片上有气体产生5. (2013·中山期末)下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( ) A. 已知:2H 2(g)+O 2(g)2H 2O(g) ΔH=-483.6kJ ·mol -1,则氢气的燃烧热为241.8kJ ·mol -1B. 已知:NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3kJ ·mol -1,则含40.0gNaOH 的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出小于57.3kJ 的热量 C. 已知:2C(s)+2O 2(g)2CO 2(g) ΔH=a;2C(s)+O 2(g)2CO(g) ΔH=b,则a>bD. 已知:C(石墨,s)C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石比石墨稳定二、 双项选择题6. (2013·潮州二模)下一代iPhone 将在电池方面有所改进,该电池的一极为一种有机高分子游离基(用R 表示)和石墨粉及粘结剂的复合物,另一极是锂,分隔材料为某种聚烯烃,电解质为LiPF 6溶解于某种有机碳酸酯溶剂中。

应用化学中的电化学基础知识

应用化学中的电化学基础知识

应用化学中的电化学基础知识电化学是应用化学领域的一个重要分支,研究了电与化学反应之间的关系以及电现象在化学反应中的应用。

本文将介绍一些应用化学中的电化学基础知识,包括电解质、电位、电解和电化学电池等内容。

一、电解质电解质是指在溶液中能够导电的化合物,主要分为强电解质和弱电解质两种。

强电解质在溶液中完全离解成离子,如盐酸和氯化钠;而弱电解质只有少部分分子会离解成离子,如醋酸和醋酸钠。

二、电位电位是电化学中的一个重要概念,用来描述物质的电荷相对于参考电极的能力。

常用的参考电极是标准氢电极,其电位被定义为0V。

其他物质的电位与标准氢电极的电位之差被称为标准电势,用E表示。

标准电势反映了物质进行氧化还原反应的趋势。

三、电解电解是指利用外加电压使离子在电解质溶液中发生氧化还原反应的过程。

在电解过程中,正极(阳极)接受电子,发生氧化反应;负极(阴极)失去电子,发生还原反应。

电解可以用于制备金属、析取气体等实用性操作。

四、电化学电池电化学电池是利用电化学反应产生电能的装置。

一个典型的电化学电池由两个半电池构成,分别是氧化半反应和还原半反应。

氧化半反应发生在阳极,还原半反应发生在阴极。

两个半反应通过电路进行电子传递,同时通过电解质溶液中的离子传递离子,从而实现能量的转化。

电化学电池的电势差被称为电动势,通常用E表示。

电池的工作原理是通过氧化还原反应来产生电荷分离,从而产生电流。

常见的电化学电池包括原电池、干电池和燃料电池等。

五、应用应用化学中的电化学知识具有广泛的应用领域。

电解质在溶液中的导电性质使其在电镀、电解制取金属等工业中得到广泛应用。

电位和电势的研究有助于了解氧化还原反应的趋势,进而指导催化剂的设计和电化学储能器件的开发。

电化学电池的应用范围涉及到能源存储、环境保护、电化学分析等方面。

总结电化学是应用化学领域中一个重要的分支,研究了电与化学反应之间的关系。

掌握电解质、电位、电解和电化学电池等基础知识,对于理解电化学反应的原理和应用具有重要意义。

高考电化学专题复习知识点总结完美版

高考电化学专题复习知识点总结完美版

一、原电池的工作原理装置特点:化学能转化为电能;①、两个活泼性不同的电极;形成条件:②、电解质溶液一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应;原③、形成闭合回路或在溶液中接触电④、建立在自发进行的氧化还原反应基础之上池负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应; 原基本概念:正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应;理电极反应方程式:电极反应、总反应;氧化反应负极铜锌原电池正极还原反应反应原理 Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=2H2↑电解质溶液二、常见的电池种类电极反应:负极锌筒Zn-2e-=Zn2+正极石墨2NH4++2e-=2NH3+H2↑①普通锌——锰干电池总反应:Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2↑干电池:电解质溶液:糊状的NH4Cl特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液②碱性锌——锰干电池电极反应:负极锌筒Zn-2e- +2OH- =ZnOH2正极石墨2e-+2H2O +2MnO2= 2OH-+2MnOOH 氢氧化氧锰总反应:2 H2O+Zn+2MnO2= ZnOH2+2MnOOH溶解不断电极:负极由锌改锌粉反应面积增大,放电电流增加;使用寿命提高 电解液:由中性变为碱性离子导电性好;正极PbO 2 PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极Pb Pb+SO 42--2e -=PbSO 4总反应:PbO 2+Pb+2H SO 4 2PbSO 4+2H 2O电解液:cm 3~cm 3的H 2SO 4 溶液特点:电压稳定, 废弃电池污染环境 Ⅰ、镍——镉Ni ——Cd 可充电电池;其它 负极材料:Cd ;正极材料:涂有NiO 2,电解质:KOH 溶液NiO 2+Cd+2H 2O NiOH 2+ CdOH 2Ⅱ、银锌蓄电池正极壳填充Ag 2O 和石墨,负极盖填充锌汞合金,电解质溶液KOH;反应式为: 2Ag+ZnOH 2 ﹦ Zn+Ag 2O+H 2锂亚硫酰氯电池Li-SOCl 2:8Li+3SOCl 2 = 6LiCl+Li 2SO 3+2S锂电池 用途:质轻、高能比能量高、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命,广泛应用于军事和航空领域; ①、燃料电池与普通电池的区别不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时燃 料 电极反应产物不断排出电池;放电 充电放电放电` 充电 放电`充电放电`电池②、原料:除氢气和氧气外,也可以是CH4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂;③、氢氧燃料电池:总反应:O2+2H2=2H2O 特点:转化率高,持续使用,无污染;2.氢氧燃料电池反应汇总:介质电池反应2H2 +O2= 2H2O酸性负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 4H+ + 4e-= 4H2O中性负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-碱性负极2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-3.固体氢氧燃料电池:固体电解质介质电池反应: 2H2 +O2= 2H2O负极2H2 - 4e- +2O2-= 2H2O正极O2+ 4e-= 2O2-负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O4.甲烷新型燃料电池以两根金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两极上分别通入甲烷和氧气;电极反应为:负极:CH4+ 10OH --8e-= CO32- + 7H2O正极:2O2+ 4H2O +8e-= 8OH -电池总反应:CH 4+ 2O 2 + 2KOH = K 2CO 3 + 3 H 2O分析溶液的pH 变化;C 4H 10、空气燃料电池、电解质为熔融K 2CO 3, 用稀土金属材料作电极具有催化作用负极:2C 4H 10 -52e- + 26CO32-- = 34 CO 2+ 10H 2O 正极:13O 2 +52e- + 26CO 2 =26CO3 2-电池总反应:2C 4H 10+ 13O 2 = 8CO 2 + 10 H 2O 5.铝——空气燃料电池海水: 负极:4Al -12e- = 4Al 3+ 正极:3O 2 +12e- + 6H 2O =12OH - 电池总反应:4Al +3O 2 +6H 2O = 4AlOH 3 三、原电池的主要应用:1.利用原电池原理设计新型化学电池;2.改变化学反应速率,如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气;3.进行金属活动性强弱比较;4.电化学保护法,即将金属作为原电池的正极而受到保护;如在铁器表面镀锌;5.解释某些化学现象 四、金属的腐蚀与防护腐蚀概念:金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程;概述: 腐蚀危害:腐蚀的本质:M-ne -→M n+氧化反应分类:化学腐蚀金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀、电化腐蚀电化学腐蚀定义:因发生原电池反应,而使金属腐蚀的形式; 负极Fe :Fe-2e -=Fe 2+; 吸氧腐蚀: 正极C :O 2+2H 2O+4e -=4OH - 总反应:2Fe+O 2+2H 2O=FeOH 2后继反应:4FeOH 2 +O 2 +2H 2O =4FeOH 3钢铁的腐蚀 2FeOH 3====Fe 2O 3 +3H 2O负极Fe :Fe-2e -=Fe 2+;析氢腐蚀: 正极C :2H ++2e -=H 2↑总反应: Fe+2H +=Fe 2++H 2↑影响腐蚀的因素:金属本性、介质;金属的防护: ①、改变金属的内部组织结构;保护方法: ②、在金属表面覆盖保护层;③、电化学保护法牺牲阳极的阴极保护法电解池原理 一、 电解池基础定义:使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程; 装置特点:电能转化为化学能;①、与电源本连的两个电极;形成条件 ②、电解质溶液或熔化的电解质③、形成闭合回路;金属的腐蚀与防护电极 阳极:与直流电源正极相连的叫阳极;概念 阴极:与直流电源负极相连的叫阴极;电极反应:原理:谁还原性或氧化性强谁先放电发生氧化还原反应离子放电顺序: 阳极:阴离子还原性 S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->SO 42-含氧酸根>F -阴极:阳离子氧化性 Ag +>Fe 3+>Cu 2+>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H +>Al 3+>Mg 2+>Na +电子流向 e - e-氧化反应 阳极 阴极 还原反应反应原理:4OH --4e -=2H 2O +O 2 Cu 2++2e -=Cu 电解质溶液电解结果:在两极上有新物质生成;总反应:2CuSO 4+ 2H 2O= 2Cu+2H 2SO 4+O 2↑ 二、 电解池原理粗铜板作阳极,与直流电源正极相连; ①、装置 纯铜作阴极,与直流电源负极相连;用CuSO 4 加一定量H 2SO 4作电解液; 阴极:Cu 2++2e -=Cu电解精炼铜 阳极:Cu-2e -=Cu 2+、Zn-2e -=Zn 2+②、原理: Ni-2e -=Ni 2+阳极泥:含Ag 、Au 等贵重金属; 电解液:溶液中CuSO 4浓度基本不变③、电解铜的特点:纯度高、导电性好;移向阴离子移向 阳离子电解池原理①、概念:利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或合金的过程;②、方法:镀层金属与电源正极相连作阳极; 将待镀金属与电源负极相连作阴极;电镀: 用含镀层金属离子的电解质溶液配成电镀液;③、原理:阳极 Cu-2e -=Cu 2+ ;Cu 2++2e -=Cu ④、装置 如图⑤、电镀工业:镀件预处理→电镀液添加剂→装置:现象 ①、阴极上有气泡;②、阳极有刺激性气体产,能使湿润的淀粉KI 变蓝;电解食盐水 ③、阴极区附近溶液变红,有碱生成通电前: NaCl =Na ++Cl - H 2O H ++OH -原理 阴极Fe:Na +,H +移向阴极;2H ++2e -=H 2↑还原反应 通电后: 阳极C :Cl -、OH -移向阳极;2Cl --2e -=Cl 2↑氧化反应总反应:2NaCl +2H 2O 2NaOH +Cl 2↑+H 2↑阳极、阴极、离子交换膜、电解槽、导电铜棒等 ①、组成:阳极:金属钛网涂有钌氧化物;阴极:碳钢网涂有Ni 涂层阳离子交换膜:只允许阳离子通过,阻止阴离子和空气通过;电解的应氯碱工业 电解离子交换膜法制烧碱②、装置:食盐 湿氯气 氯气 ③生成流程: 淡盐水 氢气 NaOH 溶液 → NaOH 固体精制食盐水 + — 纯水含少量NaOH 粗盐水含泥沙、Cu 2+、Mg 2+、Ba 2+、SO 42-等阳离子交换树脂:除Cu 2+、Mg 2+等 加BaCl 2,Ba 2++SO 42-=BaSO 4↓④、粗盐水精制: 加Na 2CO 3:Ca 2++CO 32-=CaCO 3↓;Ba 2++CO 32-=BaCO 3↓加NaOH :Mg 2++2OH -=MgOH 2↓;Fe 3++3OH -=FeOH 3↓三、电解实例及规律电解液 溶质类别 电解总反应式相当于电解溶液pH NaOH 溶液 强碱 2H 2O电解2H 2↑+O 2↑水升高 H 2SO 4溶液 含氧酸 降低 Na 2SO 4溶液 活泼金属的含氧酸盐 不 变 两极混合液 CuCl 2溶液 不活泼金属的无氧酸盐 CuCl 2 电解Cu+Cl 2↑ 电解质本身接近7HCl 溶液无氧酸2HCl电解H 2↑+Cl 2↑升高NaCl 溶液 活泼金属的无氧酸盐2NaCl+2H 2O 电解H 2+2NaOH+Cl 2↑ om电解质与水升高。

高考化学十年真题专题汇编解析-电化学

高考化学十年真题专题汇编解析-电化学

高考化学十年真题专题汇编解析-电化学题型一:原电池的工作原理金属的电化学腐蚀与防护1.(2019·全国Ι·12)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如图所示。

下列说法错误的是A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+2H++2MV+C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动【答案】B【解析】本题考查原电池工作原理,涉及酶的特性、电极反应式的书写和电解质中离子迁移方向等知识,考查的核心素养是证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析。

由题图和题意知,电池总反应是3H2+N 22NH3。

该合成氨反应在常温下进行,并形成原电池产生电能,反应不需要高温、高压和催化剂,A项正确;观察题图知,左边电极发生氧化反应MV+-e -MV2+,为负极,不是阴极,B项错误;正极区N2在固氮酶作用下发生还原反应生成NH3,C项正确;电池工作时,H+通过交换膜,由左侧(负极区)向右侧(正极区)迁移,D项正确。

【解后反思】分析装置图时,抓住粒子流向与物质转化,整体认识合成氨原理。

联系原电池原理综合作出判断。

电解池的电极分阴极、阳极,阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应;原电池的电极分正极、负极,正极发生还原反应,负极发生氧化反应。

2.(2019·江苏·10)将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。

下列有关该实验的说法正确的是A.铁被氧化的电极反应式为Fe-3e-Fe3+B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀D.以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀【答案】C【解析】本题考查金属的电化学腐蚀,考查的核心素养是证据推理与模型认知。

A项,铁和炭的混合物用NaCl溶液湿润后构成原电池,铁作负极,铁失去电子生成Fe2+,电极反应式为Fe-2e-Fe2+,错误;B项,铁腐蚀过程中化学能除了转化为电能外,还可转化为热能等,错误;C项,构成原电池后,铁腐蚀的速率变快,正确;D项,用水代替NaCl溶液,Fe和炭也可以构成原电池,Fe失去电子,空气中的O2得到电子,铁发生吸氧腐蚀,错误。

专题11电化学

专题11电化学

专题11 电化学1.【2012·浙江理综,10】以铬酸钾为原料,电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下:下列说法不正确的是( )A.在阴极式,发生的电极反应为:2H2O+2e-2OH―+H2↑使平衡2CrO42–+2H Cr2O72– +H2O向右移动C.该制备过程总反应的化学方程式为:4K2CrO4+4H2O通电2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑D.测定阳极液中K和Cr的含量,若K与Cr的物质的量之比(n K/n Cr )为d,则此时铬酸钾的转化率为α=d/2【答案】D【解析】A项,根据装置图可知,左侧是阴极室,阴极是氢离子放电,腐蚀还原反应生成氢气,正确;B项,阳极发生氧化反应,氢氧根离子放电生成氧气,导致阳极区氢离子浓度增大,2CrO42+2H+Cr2O72+H2O向右移动,正确;C项,电解时,铬酸钾和水放电生成重铬酸钾、氢气、氧气和氢氧化钠,所以总反应的化学方程式为4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑,正确;D项,设加入反应容器内的K2CrO4为1mol,则n(K)="2mol," n(Cr)=1mol,反应过程中有xmol K2CrO4转化为K2Cr2O7,由于阴极是氢离子放电,造成阴极区氢氧根离子增多,所以K+向阴极区移动,补充氢离子,根据化学方程式可知,xmol K2CrO4转化为K2Cr2O7,则阴极区生成KOH的物质的量是xmol,则阳极区剩余n(K)=(2x)mol,Cr元素不变,仍是1mol,根据:K与Cr的物质的量之比为d,解得(2x)/1=d,x=2d,转化率为(2d)/1×100%=2d,错误,故选D。

2.【2013·浙江理综,11】电解装置如图所示,电解槽内装有KI及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。

在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。

已知:3I2+6OH—==IO3—+5I—+3H2O,下列说法不正确的是( )A.右侧发生的电极方程式:2H2O+2e—==H2↑+2OH—B.电解结束时,右侧溶液中含有IO3—C.电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H2O===KIO3+3H2↑D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内发生的总化学方程式不变【答案】D【解析】根据题意可知:电解的电极反应为:阳极2I——2e—== I2(左侧溶液变蓝色),进一步发生3I2+6OH—==IO3—+5I—+3H2O(故一段时间后,蓝色变浅),所以导致IO3—向右侧移动。

电化学基础知识

电化学基础知识

电化学基础知识电化学是一门研究电子在化学变化中作用的科学。

它主要研究电化学反应的机理、热力学和动力学等。

电化学可以用来研究电解质溶液的性质、金属腐蚀的原理、电池的工作原理、电镀的原理以及电化学分析等。

一、电化学反应一个化学反应发生,需要有电子的转移。

电化学反应也是如此,它需要电子的转移。

一个完整的电化学反应分两个半反应式,分别称为氧化半反应和还原半反应。

氧化半反应式: A → A+ + e-还原半反应式: B+ + e- → B这两个半反应式通过电子转移而产生化学反应。

氧化半反应式是电子被剥离的一方,称为还原剂,还原半反应式是电子参与化学反应的一方,称为氧化剂。

还原剂和氧化剂组成氧化还原对。

电子是一种基本的负电荷物质,具有负电荷。

二、电化学反应热力学电化学反应的热力学包括了内能、熵、焓、自由能等概念。

自由能是化学反应是否能够自发进行的重要标准,它可以通过以下公式求出:∆G=∆H-T∆S式中:∆G是自由能变化;∆H是焓变化;∆S是熵变化;T是温度。

当∆G<0时,化学反应可以自发进行;当∆G=0时,反应处于平衡状态;当∆G>0时,反应不能自发进行。

三、电化学反应动力学电化学反应动力学主要研究电化学过程中的反应速率和化学动力学规律。

在电化学反应中,主要的影响因素有电极表面的物理化学状态、电化学反应的温度、电化学反应的电位等。

电极表面的物理化学状态是影响电化学反应速率的主要因素。

它可以通过电极的面积、形状、表面不纯物质的存在与否等因素来影响电化学反应速率。

温度对电化学反应速率也有较大的影响。

当温度升高时,电化学反应速率会增加;当温度降低时,反应速率会减慢。

因此,电化学反应的温度是要进行控制的。

电化学反应的电位对电化学反应速率也有较大的影响。

电位是电化学反应中实际电位和标准电位之间的差值。

当实际电位高于标准电位时,电化学反应速率会加快;当实际电位低于标准电位时,反应速率则会减慢。

四、电化学分析电化学分析是依靠电化学原理进行的分析和检测。

高中化学必修1---电化学反应专题复习

高中化学必修1---电化学反应专题复习

高中化学必修1---电化学反应专题复习一、电化学反应的基本概念- 电化学反应是指在电解质溶液中发生的化学反应,包括氧化还原反应和电解反应两类。

- 氧化还原反应是指在化学反应中,物质的氧化态和还原态发生变化的过程。

- 电解反应是指在电力的作用下,使物质发生氧化还原反应的过程。

二、电化学反应的基本原理- 电化学反应涉及到电子的转移和离子的传导。

- 在电解质溶液中,正离子向阴极移动,接受电子形成还原物质,负离子向阳极移动,释放电子形成氧化物质。

- 电化学反应的方向取决于电极上的电势差,即电动势。

- 根据电势差的大小,电化学反应可以分为非自发反应和自发反应。

三、电化学反应的实验条件- 进行电化学反应实验需要使用电解槽和电解质溶液。

- 电解槽通常由两个电极(阳极和阴极)和电解质溶液组成。

- 电极材料的选择会影响电化学反应的速率和效果。

- 电解质溶液的浓度、温度和pH值等因素也会对电化学反应产生影响。

四、电化学反应的应用- 电化学反应在生活和工业中有着广泛的应用。

- 电解和电镀过程是工业上常见的应用,如金属的电镀、污水处理等。

- 电池是将化学能转化为电能的装置,广泛应用于电子设备和交通工具等领域。

- 燃料电池是一种能够将燃料的化学能直接转化为电能的装置,具有环保和高效的特点。

五、电化学反应的保护与利用- 为了保护金属材料不被腐蚀,在一些实际应用中需要进行电化学腐蚀保护。

- 电解可用于制取一些金属、非金属元素和化合物。

- 利用电化学反应可以实现能源的转化和储存,如电池和燃料电池。

- 通过电化学反应还可以制取一些化学品和药物,如氨水和铜制剂等。

以上是对高中化学必修1中电化学反应专题的复习概要,希望对你的学习有所帮助。

高考化学_电化学基础专题(答案版)

高考化学_电化学基础专题(答案版)

电化学基础专题1.(2020•新课标Ⅰ卷)科学家近年发明了一种新型Zn−CO 2水介质电池。

电池示意图如图,电极为金属锌和选择性催化材料,放电时,温室气体CO 2被转化为储氢物质甲酸等,为解决环境和能源问题提供了一种新途径。

下列说法错误的是( )A .放电时,负极反应为Zn -2e -+4OH -=Zn(OH)42+B .放电时,1 mol CO 2转化为HCOOH ,转移的电子数为2 molC .充电时,电池总反应为2Zn(OH)42+=2 Zn+O 2↑+4OH -+2H 2OD .充电时,正极溶液中OH −浓度升高 【答案】D2.(2020•新课标Ⅰ卷)电致变色器件可智能调控太阳光透过率,从而实现节能。

下图是某电致变色器件的示意图。

当通电时,Ag +注入到无色WO 3薄膜中,生成Ag x WO 3,器件呈现蓝色,对于该变化过程,下列叙述错误的是( )A .Ag 为阳极B .Ag +由银电极向变色层迁移C .W 元素的化合价升高D .总反应为:WO 3+x Ag=Ag x WO 3【答案】C3.(2020•新课标Ⅰ卷)一种高性能的碱性硼化钒(VB 2)—空气电池如下图所示,其中在VB2真题探究电极发生反应:VB2+16OH--11e-= VO43-+2B(OH)4-+ 4H2O,该电池工作时,下列说法错误的是( )A.负载通过0.04 mol电子时,有0.224 L(标准状况)O2参与反应B.正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高C.电池总反应为4VB 2+11O2+20OH-+6H2O=8B(OH)4-+4VO43-D.电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极【答案】B4.(2021•浙江1月选考)镍镉电池是二次电池,其工作原理示意图如下(L 为小灯泡,K1、K2为开关,a、b为直流电源的两极)。

下列说法不正确...的是( )A.断开K2、合上K1,镍镉电池能量转化形式:化学能→电能B.断开K1、合上K2,电极A为阴极,发生还原反应C.电极B发生氧化反应过程中,溶液中KOH浓度不变D.镍镉二次电池的总反应式:Cd+ 2NiOOH+2H2O Ca(OH)2+2Ni(OH)2【答案】C5.(2020•浙江1月选考)在氯碱工业中,离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下,下列说法不正确的是( )离子交换膜A.电极A为阳极,发生氧化反应生成氯气B.离子交换膜为阳离子交换膜C.饱和NaCl从a处进,NaOH溶液从d处出D.OH-迁移的数量等于导线上通过电子的数量【答案】D6.(2020•浙江7月选考)电解高浓度RCOONa(羧酸钠)的NaOH溶液,在阳极RCOO−放电可得到R−R(烷烃)。

高三电化学练习题

高三电化学练习题

高三电化学练习题电化学是化学和电学相结合的一个分支学科,主要研究电与化学的相互作用。

在高三的学习过程中,电化学是一个重要的知识点,也是考试中常见的考点。

下面是一些高三电化学练习题,帮助同学们复习和巩固相关知识。

第一题:将下列金属按照从高到低的电位顺序排列:铜、铁、锌、铝。

请你用化学式来回答这个问题,并解释一下你的答案。

答案:电位顺序为铝 > 锌 > 铁 > 铜。

解析:在电位顺序中,金属的位置越靠上,其活动性越大,即易失去电子;位置越靠下,其活动性越小,即难失去电子。

根据标准电极电位表,铝的电位最高,即最容易失去电子,所以电位最大;而铜的电位最低,即最不容易失去电子,所以电位最小。

第二题:利用电化学原理,解释电解铜(II)硫酸溶液生成铜的过程。

请你用化学式来回答这个问题,并解释一下你的答案。

答案:在电解铜(II)硫酸溶液时,电解池中的正极为铜板,负极为铜板,溶液中为Cu2+ 和 SO4 2- 离子。

在正极(铜板)上,Cu2+ 离子得到电子还原成Cu金属:Cu2+ + 2e- → Cu在负极(铜板)上,Cu金属失去电子氧化成Cu2+ 离子:Cu → Cu2+ + 2e-在电解过程中,Cu2+ 离子从正极迁移到负极,而SO4 2- 离子从负极迁移到正极。

最终,铜离子还原成铜金属,在负极(铜板)上生成铜。

第三题:电解质溶液中的离子迁移速率与什么因素有关?请简要解释。

答案:电解质溶液中的离子迁移速率与以下因素有关:1. 离子电荷:离子电荷越大,迁移速率越慢。

2. 离子半径:离子半径越小,迁移速率越快。

3. 溶液浓度:溶液浓度越高,离子迁移速率越快。

4. 温度:温度升高,离子迁移速率加快。

第四题:在构建电化学电池时,阳极和阴极的区分是什么?请简要解释。

答案:在构建电化学电池时,阳极和阴极区别如下:1. 阳极:电池中的电子通过阳极进入外部电路,是电子流出的地方。

2. 阴极:电池中的电子从外部电路进入阴极,是电子流入的地方。

电化学知识归纳(精品)

电化学知识归纳(精品)

电化学知识归纳一、原电池和电解池的比较原电池电解池(精练铜,粗铜中含Zn、Fe、Ag)电镀池(电镀锌)定义利用氧化还原反应将化学能转变为电能的装置使电流通过电解质溶液而在阴阳两极发生氧化还原反应的装置应用电解原理通过电流在某些金属表面镀上一层其他金属或合金的装置装置图形成条件内因条件:存在一个自发的氧化还原反应;外因条件(装置条件):①有两种活性不同的电极(金属、可导电非金属)②两极必须浸入电解质溶液中③两极需形成闭合回路。

①外接直流电源②粗铜接电源正极,精铜接电源负极③用易溶于水铜盐作电解液①外接直流电源②镀件与电源负极相连,镀层金属与电源正极相连③用含镀层金属离子的电解质溶液做电镀液电极名称一般情况下负极:较活泼金,发生氧化反应,正极:较不活泼金属(或非金属等)发生还原反应。

阳极:与电源正极相连的极,发生氧化反应,阴极:与电源负极相连的极,发生还原反应(同电解)阳极:镀层金属,阴极:镀件电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+正极:2H++2e+=H2↑阳极:Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Cu-2e-=Cu2+,银沉积于阳极底部称为阳极泥。

阴极:Cu2++2e-=Cu阳极:Zn-2e-=Zn2+阴极:Zn2++2e-=Zn电流方向正极→负极电源正极→阳极−−−→−经电解液阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能说明:1、从理论上说,任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。

2、电解两个电极可以材料一样,电解条件可以促使非自发的反应进行如反应Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2↑在电解条件下可以发生。

装置氧化反应(失电子)还原反应(得电子)确定电极原电池负极正极由电极材料决定,还原性强的作负极电解池阳极阴极由电源决定,接电源正极的为阳极,接电源负极的为阴极注意:1、通常两种不同金属在电解溶液中构成原电池时,较活泼的金属作负极,但也不是绝对的,严格地说,应以发生的电极反应来定.例如,Mg-Al 合金放入稀盐酸中,Mg 比Al 易失去电子,Mg 作负极;将Mg-Al 合金放入烧碱溶液中,由于发生电极反应的是 Al,故Al 作负极。

知识点高考化学之“电化学”知识点总结

知识点高考化学之“电化学”知识点总结

知识点高考化学之“电化学”知识点总结一、原电池:(一)概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池。

(二)组成条件:1. 两个活泼性不同的电极2. 电解质溶液3. 电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路(三)电子流向:外电路:负极——导线——正极内电路:盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。

(四)电极反应:以锌铜原电池为例:负极:氧化反应:Zn-2e=Zn2+(较活泼金属)正极:还原反应:2H++2e=H2↑(较不活泼金属)总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑(五)正、负极的判断:1. 从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。

2. 从电子的流动方向:负极流入正极3. 从电流方向:正极流入负极4. 根据电解质溶液内离子的移动方向:阳离子流向正极,阴离子流向负极5. 根据实验现象:(1)溶解的一极为负极(2)增重或有气泡一极为正极二、化学电池(一)电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池(二)化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置(三)化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池1. 一次电池常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等2. 二次电池(1)二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。

(2)电极反应:铅蓄电池放电:负极(铅):Pb-2e-=PbSO4↓正极(氧化铅):PbO2+4H++2e-=PbSO4↓+2H2O充电:阴极:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+阳极:PbSO4+2e-=Pb两式可以写成一个可逆反应:PbO2+Pb+2H2SO4⇋ 2PbSO4↓+2H2O(3)目前已开发出新型蓄电池:银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池3. 燃料电池(1)燃料电池:是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池(2)电极反应:一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同,可根据燃烧反应写出总的电池反应,但不注明反应的条件。

电化学专题训练

电化学专题训练

放电 充电 电化学专题训练四一、选择题(每小题有1~2个答案,1~10题每题2分,11~20题每题3分,共50分)1.在下列现象中,与电化学腐蚀无关的是( )A 、钢铁在潮湿空气中很快被腐蚀B 、铁器上附有铜件时,在接触处易生铁锈C 、生铁比纯铁容易生锈D 、银制品久置后表面变暗2.铁片镀锌时,阳极应选用下列物质中的( )A 、锌B 、铁C 、石墨D 、铂3.电解水时,为了增强其导电性,常加入少量电解质,下列物质中,不适宜做上述用途的是( )A 、KOHB 、AgNO 3C 、H 2SO 4D 、NaBr4.X 、Y 、Z 、M 四种金属,已知X 可以从Y 的盐溶液中置换出Y 。

X 和Z 作原电池电极时,Z 为正极。

Y 和Z 的离子共存于电解质溶液中,Y 离子先放电。

M 的离子氧化性强于Y 的离子。

则这四种金属的活动性由强到弱的顺序是( )A 、XYZMB 、XZMYC 、MZXYD 、XZYM5.在电解饱和食盐水的实验中,若有0.2mol 电子发生转移,则生成的NaOH 为( )A 、0.2molB 、8gC 、0.1molD 、无法确定6.在电解前的NaCl 溶液中(氯碱工业上),存在的微粒有( )A 、2种B 、3种C 、4种D 、5种7.下列关于电解硝酸钾溶液的叙述中,正确的是( )A 、NO 3-向阳极移动,K +向阴极移动,分别在对应的极上析出B 、随着电解的进行,溶液的pH 减小C 、OH -向阳极移动,阳极附近溶液呈碱性D 、阴极上H +得电子被还原成H 2,促使水的电离平衡正向移动,富集下来的OH -使得阴极附近的溶液呈碱性8.用惰性电极分别电解下列溶液,其pH 变化趋势相同的是( )A 、H 2SO 4、Na 2SO 4B 、H 2SO 4、NaOHC 、AgNO 3、BaCl 2D 、HCl 、NaCl9.用惰性电极电解下列溶液一段时间后,再加入括号内的物质,电解质溶液能完全恢复到与电解前相同的是( )A 、CuCl 2 (CuSO 4)B 、NaOH (NaOH)C 、NaCl (HCl)D 、CuSO 4 (CuO)10.锌—溴蓄电池的充、放电的电池总反应为Zn + Br 2 === Zn 2+ + 2 Br —下列各反应:①Zn-2e —= Zn 2+;②Br 2 + 2e — = 2Br —;③2Br —-2e — = Br 2;④Zn 2++2e —= Zn ,其中充电时的阳极和放电时的负极的反应分别是( )。

高考复习:电化学专题总结

高考复习:电化学专题总结

电化学专题总结原电池一、基本概念1、原电池是一种将化学能转变成电能的装置。

2、原电池的构成条件:活动性不同的两个电极、电解质溶液、形成闭合回路。

韵语记忆:一强一弱两块板,两极必用导线连,同时插入电解液,活动导体溶里边。

3、、电极的确定:无论什么样电极材料、电解质溶液(或熔融态的电解质)构成原电池,只要是原电池永远遵守电极的规定:电子流出的电极是负极,电子流入的电极是正极。

通常:负极:活泼的一极;电子流出的一极;电流流入的一极;发生氧化反应的一极。

反之为正极。

特例1:两极材料分别是铜片和铝片,电解质溶液是浓硝酸,虽然金属活动性铝比铜活泼,但是由于铝与浓硝酸发生钝化,不再继续反应,而铜与浓硝酸发生氧化反应,在电池中,铜作原电池的负极,铝作原电池的正极。

特例2:两极材料分别是镁片和铝片,电解质溶液是氢氧化钠溶液,虽然金属活动性镁比铝活泼,但是由于铝与氢氧化钠溶液发生氧化反应产生氢气,而镁与氢氧化钠溶液不反应,在电池中,铝作原电池的负极,镁作原电池的正极。

4、只有氧化还原反应才有电子的得失,只有氧化还原反应才可能被设计成原电池(复分解反应永远不可能被设计成原电池)。

5、氧化还原反应中还原剂的氧化反应和氧化剂的还原反应同时发生,一个氧化还原反应被设计成原电池后,氧化反应和还原反应被分别设计在负极和正极发生,两极反应式叠加后应该与氧化还原反应式吻合,要求书写电极反应式时,负极失去的电子数与正极得到的电子数相等。

6、在化学反应中,失去电子的反应(电子流出的反应)是氧化反应,得到电子的反应(电子流入的反应)是还原反应,所以在原电池中:负极永远发生氧化反应(对内电路来说也可称为阳极),正极永远发生还原反应(阴极)。

思考:1、为什么原电池的负极也可称为阳极;正极也可称为阴极?这样称为有什么益处?2、由定义的角度区分正负极与阴阳极。

7、原电池作为一种化学电源,当它用导线连接上用电器形成闭合回路时就会有电流通过。

Ⅰ.在外电路:ⅰ.电流的流向是从电源的正极出发经用电器流向电源的负极。

电化学易错专题训练

电化学易错专题训练

电化学易错专题训练 4.1单项选择题1. 下列有关钢铁的腐蚀和防护的说法中错误的是A .钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀负极反应相同,正极反应不同B .镀锌铁皮和镀锡铁皮破损后,前者铁更易被腐蚀C .将铁件与电源负极相连,可实现电化学保护D .插入海水中的铁棒,靠近水面的位置腐蚀最严重2.香港城市大学科研人员开发一种电极材料CuTABQ (四氨基苯醌铜)可实现高效率地将硝酸根转化为氨,工作原理如图所示。

下列叙述错误的是( ) A.装置工作时将化学能转化成电能 B.一段时间后,电极b 附近溶液pH 降低D.每生成17g 3NH 时有9mol OH -由膜R 的左侧向右侧迁移3.科研工作者利用如图所示装置除去含NaCl 废水中的尿素[()22CO NH ]。

下列说法错误是 A.b 为直流电源的负极 B.工作时,废水中NaCl 的浓度保持不变 C.工作时,N 极区NaCl 溶液的质量基本不变 D.若导线中通过6mol 电子,则理论上生成1mol 2N4.一次性纸电池加水就可以激活,可用来驱动低功率电子器件,其基本结构如图所示,下列说法错误的是( )A.用乙醇代替水也可以激活该电池B.“油墨混有锌粉”为电池的负极C.正极电极反应式:22O 4e 2H O4OH --++D.激活时水用量过多浸没电池,可能造成电源无法正常工作5.在直流电场作用下双极膜中间层中的2H O 解离为H +和OH -,并分别向两极迁移。

如图所示装置,可将捕捉的二氧化碳转化为3CaCO 而矿化封存,减少碳排放,同时得到氧气、氢气、高浓度盐酸等产品。

下列说法正确的是( )A.电极a 的电势高于电极b 的电势B.两个双极膜中间层的OH -均向右移动C.去掉双极膜,两极的电极反应式不变D.电极b 为阴极,电极反应式为222H O 2eH 2OH --+↑+6.最新研究发现一种“氧介导电化学pH 变化”系统,通过调节海水的pH 去除海水中2CO ,电化学原理为2Bi 3AgCl H OBiOCl 3Ag 2H 2Cl +-+++++放电充电,甲系统放电时的原理如图所示,该装置可实现充放电交替运行,达到节约成本的目的;碱化的海水继续吸收空气中的2CO 可缓解温室效应。

第四章电化学专题课件高二上学期化学人教版选择性必修1

第四章电化学专题课件高二上学期化学人教版选择性必修1
A.析氢反应发生在IrOx-Ti电极上 B.Cl-从Cu电极迁移到IrOx-Ti电极 C.阴极发生的反应有: 2CO2+12H++12e−=C2H4+4H2O D.每转移1mol电子,阳极生成11.2L气体(标准状况)
任务四:用模型分析高考试题
任务四:用模型分析高考试题
【评价2】 (2023·全国新高考真题)一种以V2O5和Zn为电极、Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池, 其示意图如下所示。放电时,Zn2+可插入V2O5层间形成ZnXV2O5·nH2O 下列说法错误的是
失电子 电子 场所 导体
离子 导体
得电子 场所
装置维度
任务一:建立电解池原理的二维四要素模型
宏观 现象
原 理 电应极物反 维 度 微观
过程
电极 产物
氧化剂 -e- -电源+ +e- 还原剂
(阴极)
(阳极)
氧化产物
还原产物
还I

I
氧 化
反 应
阳离子 电解质 阴离子
反 应
还原 产物
氧化 产物
得电子 电子 场所 导体
科技前沿——电池领域的最新进展
新型高容量锂离子电池
固态电池
Hale Waihona Puke 技前沿——电池领域的最新进展新型高容量锂离子电池 固态电池
eZn


反 应
OH- KOH(aq)
Zn(OH)2
Ag2O


K+


Ag
失电子 电子 场所 导体
离子 导体
得电子 场所
装置维度
任务三:应用模型分析电解池工作原理
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一、电荷守恒法:有关计算的解题要领是:抓住电解池或串联电池组工作时单位时间内各电极上通过的电量相等,用电子得失守恒找出关系式求解.
1. 用惰性电极电解某金属硫酸盐溶液时,在阴极上析出ag金属,同时在阳极上析出0.8g气体.如果该金属的相对原子质量为b,则其化合价为
[解析]在阳极析出的是氧气,设该金属化合价为x,由电子得失守恒
2.将1L含有0.4mol CuSO4和0.2mol NaCl的水溶液用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上得到0.3mol Cu,另一电极上析出气体(在标准状况下)的体积是多少?此时溶液的pH值是多少?
[解析]:惰性电极时,依据阴、阳离子放电顺序书写电极反应:
阴极:Cu2+ > H+ >Na+ ,由于Cu2+有0.4mol,析出O.3molCu;在阴极Cl-先放电0.2mol,OH-再放电0.4mol:
Cu2+ 2e- = Cu 2C1--2e- = Cl2↑ 4OH--4e- = O2↑+2H2O 0.3 0.6 0.3 0.2 0.2 0.1(2.24L) 0.4 0.1(2.24L)
在阳极附近,因OH-放电而促进了水的电离平衡右移,溶液酸性明显增强。

产生的气体:V(气体)=V(Cl2)十V(O2)=2.24L十2.24L=4.48L。

电解后c(H+)≈0.4mol/L, pH=-lg c(H+)=1-2lg2。

点评:电解二者的混合物,其实是先电解CuCl2,后电解CuSO4溶液。

二、列式法:
3.将两个铂电极插入500 mL CuSO 4溶液中进行电解,通电一定时间后,某一极增重0.064 g(设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液体积变化).此时溶液中氢离子浓度约为
A .4×10-3 mol ·L -1
B .2×10-3 mol ·L -1
C .1×10-3 mol ·L -1
D .1×10-7 mol ·L -1
解析:这是一道涉及电解的有关溶液的计算题,设当电极质量增加0.064 g 时,有x mol 硫酸生成.
2CuSO 4+2H 2O 电解====2Cu + O 2↑+2H 2SO 4
2×64 g 2 mol
0.064 g x
g 064.0g
642⨯=x mol 2解得x =0.001 mol ,则c (H +)=L 5.0mol 2001.0⨯=4×10-3 mol/L 答案:A .
三、与饱和溶液有关的计算题
4.在25℃时,将两铜电极插入硫酸钠的饱和溶液中,进行电解,通电一段时间后,阴极上逸出a mol 气体,同时有w g Na 2SO 4·10H 2O 晶体析出,若温度不变,剩余溶液里溶质的质量分数是
A .
a w w 18+×100% B .a w w 36+×100% C .)36(1617100a w w
+% D .
)18(1617100a w w +%
解析:电解过程中,发生的电极反应为:阳极Cu -2e -====Cu 2+,阴极2H ++2e -====H 2↑,电解的总化学反应方程式为:
Cu +2H 2O 电解
====Cu(OH)2+H 2↑
可见,阴极逸出a mol H 2时,有2a mol 水被电解.因电解前为饱和溶液,所以,电解的2a mol 水与所析出的w g Na 2SO 4·10H 2O 混合在一起,则正好形成饱和溶液,溶质质量为w×142/322,溶液为w + 36a ,所以溶液中溶质的质量分
数为)36(322142a w w
+×100%.
答案:C
四、判断型计算题
5.现有100g 的等浓度的质量分数为5%的某溶液,通入直流电电解一段时间后,溶液的质量分数改变了0.6%。

关于该溶液中的溶质、溶质的质量分数(W )、阳极产物质量(X )和阴极产物质量(Y)的质量比的说法,正确的是 序号
溶质 W X :Y A
CuCl 2
5.6% 71:64 B Na 2SO 4 4.4% 1:8
C HCl 4.4% 2:71
D NaOH 5.6% 8:1
答案:D
解析:本题看似计算题,实际则为判断题。

溶质的质量分数改变了0.6%,有可能是增加了,也可能是减少了。

对于CuCl2、HCl,属于电解电解质型,溶质的质量分数减小,故排除A;对于Na2SO4和NaOH,属于电解水型,其溶质的质量分数增大,则排除B。

那么C、D那个正确呢?根据X:Y的两个简单比例
可以看出,C中阳极和阴极分别产生H2和Cl2,这与实际产物相反;D中阳极和阴极产生O2和H2,其质量比为8:1,这与实际相符,故正确答案为D。

考点:该题考察了电解原理中的离子的放电顺序、电解产物和两极的判断、化学方程式的计量数之比。

由于其比例比较简单,一眼就可以看出产物,所以在客观上减轻了学生运算负担,有利于考察学生对知识的掌握程度,侧重考察学生的思维能力。

6.(2007—8)以惰性电极电解CuSO4溶液。

若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol,则阴极上析出Cu的质量为
A.0.64 g B.1.28 g C.2.56 g D.5.12 g
【解析】以惰性电极电解CuSO4溶液时,阳极OH—放电,4OH—-4e—=2H2O+O2↑,当阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol,应有0.0400mol电子转移,阴极上Cu2++2e—=Cu析出Cu的质量为0.0200mol×64g/mol=1.28g
【答案】B
【点评】立足教材,重视基础。

守恒思想是化学学科的主干思想,以CuSO4溶液电解为情景进行考查,是一个比较简单的切入途径。

7.用两支惰性电极插入500ml硫酸铜溶液中,通电电解,当电解液的PH值从6变为3时,下列叙述正确的
是()
A 阳极上析出2.8mlO2(标准状况)
B 阴极上析出16mg铜
C 阳极上析出5.6mlH2(标准状况)
D 阴极上析出32mg铜
分析:PH值从6变为3,即氢离子的物质的量为:10-3×0.5=0.5×10-3mol,反应掉氢氧根离子的物质的量也为0.5×10-3mol,根据反应式:4OH--4e→2H2O
+O2,所以产生氧气:43
10
5.0-

×22.4×103=2.8ml,同时转移了0. 5×10-3mol 的电子,应该析出铜0.25×10-3×64×103=16mg,所以答案应该是A、B。

8.用石墨作电极电解100ml H2SO4与CuSO4的混合液,通电一段时间以后,两极均收集到2.24L气体(标准状况),则原混合液中Cu2+的物质的量浓度
为()
A 1mol/L
B 2mol/L
C 3mol/L
D 4mol/L
分析:阳极收集到的是氧气,物质的量为0.1mol,根据方程式:4OH--4e →2H2O+O2,生成0.1mol的氧气,需要转移0.4mol的电子。

而阴极,先是Cu2+得到电子,然后才是H+,现在阴极也收集到2.24L的气体,说明生成了0.1mol 的氢气,根据方程式:2H++2e→H2,需要0.2mol的电子,还有0.2mol的电子
则是铜离子得到,Cu2++2e→Cu,所以铜离子为0.1mol,浓度为1.01.0
=1mol/L,
答案为A。

9.为测定某氧化物(化学式为MO中M是何种金属,做以下实验:称取该氧化物8.0g溶于适量的稀硫酸中,再配成250.0mL的溶液。

取该溶液50mL用惰性电极进行电解,当刚好电解完全时,电极上析出M1.28g。

请通过计算回答下列问题:
(1)M是什么金属?
(2)电解过程中,导线上通过的电子个数是多少?
(3)最初配制的溶液中,该金属离子的物质的量浓度是多少?
(4)若此电解液在电解后体积为40mL,则此时溶液的pH是多少?
解析
(1)该金属的质量为:1.28×(250/50)=6.4g,设其相对原子质量为x,则:
,解得x=64,故该金属是铜。

(2)由Cu2++2e-=Cu知,电路中通过的电子数为×2=0.04 mol ,即通过0.04×6.02×1023=2.408×1022个电子。

(3)原溶液中c(Cu2+)==0.4 mol ·L-1。

(4)由电解方程式:2Cu2++2H2O=2Cu↓+O2↑+4H+,得
c(H+)×2=l mol ·L-1
所以pH=-lg[H+]=-lg1=0。

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