2012届高考化学考前电化学原理及其应用专题复习高品质版

解析 (1)由于MgSO4是强酸弱碱盐，在水溶液中存在Mg2＋
＋2H2
2＋2H＋水解平衡，因此水溶液呈酸性，
电解前A、B管均显红色。铂丝是惰性电极，电解池中阴离
子在阳极发生氧化反应，阳离子在阴极发生还原反应，在A
管溶液中，铂丝作阴极，由于H＋的氧化性大于Mg2＋的氧化
性，H＋先得电子被还原为H2，Mg2＋与OH－生成Mg(OH)2沉 淀，酸性减弱，随着水的电解，OH－浓度增大，颜色由红变
黄。而在B管溶液中铂丝作阳极，OH－的还原性大于SO
2－ 4
，
OH－失电子，随着电解的进行，酸性增大，溶液不变色(始
终为红色)。
(2)(3)由(1)可知，在A管中发生：
2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑) Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
在B管中：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(或2H2O－4e－=== 4H＋＋O2↑) (4)(5)H2的常用检验方法是“爆鸣”法，即用拇指按住管 口，取出试管a，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有 淡蓝色火焰；O2的常用检验方法是木条复燃法，用拇指按 住管口，取出试管b，放开拇指，将带有火星的木条伸入试 管内，木条复燃。 (6)电解一段时间后，将电解液倒入烧杯时，由于两极产生 的H＋和OH－[后生成Mg(OH)2]恰好中和，故溶液基本恢复电 解前状态(MgSO4浓度增大)，故溶液仍显红色，同时白色的 Mg(OH)2沉淀溶解。
专题十 电化学原理及其应用
高频考点导悟
考点一 原电池的工作原理和应用
典例1 (2011·海南，12改编)根据下图，下列判断中正确的
是
()
A．烧杯a中的溶液pH降低 B．烧杯b中发生氧化反应 C．烧杯a中发生的反应为2H＋＋2e－===H2 D．烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－===Cl2
解析 由图知，烧杯 b 中的 Zn 棒失去电子，发生氧化反应， 电子转移到 Fe 棒上，烧杯 a 中通入的氧气在 Fe 棒表面得电 子生成氢氧根离子，使 a 中溶液的 pH 升高。所以正确的为 B。
答案 B
典例 2 (2011·新课标全国卷，11)铁镍蓄电池又称爱迪生电
池，放电时的总反应为
Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2 下列有关该电池的说法不正确的是
()
A．电池的电解液为碱性溶液，正极为 Ni2O3、负极为 Fe B．电池放电时，负极反应为 Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2 C．电池充电过程中，阴极附近溶液的 pH 降低
电解稀的 MgSO4 溶液的装置，电解液中加有中性红指示 剂，此时溶液呈红色。(指示剂的 pH 变色范围：6.8～8.0， 酸色—红色，碱色—黄色) 回答下列问题：
(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确 的是________(填编号)； ①A 管溶液由红变黄；② B 管溶液由红变黄；③ A 管溶液不 变色；④B 管溶液不变色 (2)写出 A 管中发生反应的反应式：____________________ ___________________________________________________； (3)写出 B 管中发生反应的反应式：_______________________ ___________________________________________________； (4)检验 a 管中气体的方法是___________________________ __________________________________________________； (5)检验 b 管中气体的方法是____________________________ ___________________________________________________； (6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到 的现象是___________________________________________。
答案 C
[知识归纳] 1．原电池的电极反应式和总反应式的书写方法
2．燃料电池中氧气(空气)在 正 极反应，可燃性物质在 负 极
反应。
3．任何类型的新型电池均在 正 极发生还原反应， 得 电子； 在负 极发生氧化反应，失 电子，且电解质中阳 离子一定 向正极移动， 阴 离子一定向负极移动。
命题猜想 1 下图甲和乙是双液原电池装置。由图可判断下列说
答案 B
命题猜想 2 如图所示，Na-S 电池是当前开发的一种高性能
可充电电池，它所贮存的能量为常用铅蓄电池的 5 倍(按相
同质量计)，电池反应为 2Na(l)＋n8S8(l)
放电 充电
Na2Sn。下
列说法不正确的是
()
A.外室熔融硫中添加石墨粉主要是为了增强导电性 B．放电时 Na＋向正极移动 C．充电时阳极反应式为 8Sn2－－16e－===nS8 D．充电时钠极与外接电源的正极相连
法错误的是
()
A．甲图电池反应的离子方程式为 Cd＋Co2＋===Co＋Cd2＋ B．2Ag＋Cd2＋===Cd＋2Ag＋反应能够发生 C．盐桥的作用是形成闭合回路，并使两边溶液保持电中性 D．乙图当有 1 mol 电子通过外电路时，正极有 108 g Ag 析出
解析 原电池甲发生的反应的离子方程式为 Cd＋Co2＋ ===Cd2＋＋Co，Cd 作负极，金属活动性 Cd＞Co；原电池 乙发生的反应的离子方程式为 Co＋2Ag＋===2Ag＋Co2＋， Co 作负极据电子守恒，1 mol e－恰好使 1 mol Ag＋析出， D 正确。
解析 由于硫是绝缘体，故在外室填充石墨粉以保证良好的 导电性，A 正确；在原电池中，阳离子向正极移动，阴离子 向负极移动，形成闭合回路，B 正确；充电时阳极发生氧化 反应，C 正确；充电时钠极发生还原反应，应与外接电源的 负极相连，D 错。
答案 D
考点二 电解池的原理及其应用 典例 3 (2010·全国理综Ⅱ，29)如图是一个用铂丝作电极，
D ． 电 池 充 电 时 ， 阳 极 反 应 为 2Ni(OH)2 ＋ 2OH － － 2e － ===Ni2O3＋3H2O
解析 因为放电时的反应中有氢氧化物生成，故电解质溶液 是碱性溶液，因为铁的化合价升高，镍的化合价降低，故铁 是负极，氧化镍是正极，故 A 和 B 均正确；充电时的阴极反 应为 Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－，故此时阴极附近溶液的 pH 增大，故 C 不对；根据所给的放电时的电池反应可推知 D 正确。