2014年高考化学二轮专题讲练突破电化学原理课件

A．正极反应式：Ca＋2Cl－＋2e－===CaCl2 B．放电过程中，Li＋向负极移动 C．每转移 0.1 mol 电子，理论上生成 20.7 g Pb D．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不 偏转
【解析】 (1)铝质容器、变黑的银器及食盐溶液构成原 电池装置，铝作负极，变质的银器作正极。负极反应式为 Al －3e－===Al3＋，正极反应式为 Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－。Al3＋ 与 S2－在溶液中不能共存，能发生水解相互促进反应 2Al3＋＋ 3S2 － ＋ 6H2O===2Al(OH)3↓ ＋ 3H2S↑ ， 故 原 电 池 总 反 应 为 2Al＋3Ag2S＋6H2O===6Ag＋2Al(OH)3＋3H2S↑，故 B 项正 确，C 项错误。
③以锌片作电极为例，如果不用盐桥，则除了发生原电 池反应外还发生锌和铜离子的直接的置换反应，全使部分化 学能以热能的形式转化掉，而盐桥的使用可以避免锌和铜离 子的直接接触，从而避免了化学能转化为热能，提高电池效 率。
(2)离子的移向可得 Pt 电极为正极，应发生还原反应； NiO 极上 NO 失电子，与 O2－结合为 NO2，根据元素守恒和 电荷守恒可写出其电极反应式。
【答案】 (1)B (2)B (3)D
[考点全整合] 1．原电池正负极的判断 (1)根据电极材料。一般是较活泼的金属为负极，活泼性 较弱的金属或能导电的非金属为正极。 (2)根据电子流动方向或电流方向。 电子流动方向：由负极―导―线→正极；
电流方向：由正极―导―线→负极。
(3)根据原电池里电解质溶液中离子的移动方向。在原电 池的电解质溶液内，阳离子向正极移动，而阴离子向负极移 动。
A．电池反应中有 NaCl 生成 B．电池的总反应是金属钠还 原三价铝离子 C．正极反应为：NiCl2＋2e－ ===Ni＋2Cl－ D．钠离子通过钠离子导体在 两电极间移动
(3)(2013·安徽高考)热激活电池可用作火箭、导弹的工作 电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解 质的无水 LiCl-KCl 混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电 能。该电池总反应为 PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4 ＋Pb。下列有关说法正确的是( )
A．处理过程中银器一直保持恒重 B．银器为正极，Ag2S 被还原生成单质银 C．该过程中总反应为 2Al＋3Ag2S===6Ag＋Al2S3 D．黑色褪去的原因是黑色 Ag2S 转化为白色 AgCl
(2)(2013·新课标Ⅱ高考)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所 示，电极材料多孔 Ni/NiCl2 和金属钠之间由钠离子导体制作 的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错．误．的是( )
第四讲 电化学原理
考纲展示
考点名称
考情分析
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。 2.了解常见化学电源的 种类及其工作原理。 3.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。
1.原电池原 理及应用 2.电解原 理、规律及 应用 3.金属的腐 蚀与防护电 极反应式书 写
电池
电解池
A
H＋移向 Pb 电极
H＋移向 Pb 电极
B
每消耗 3 mol Pb
生成 2 mol Al2O3
C
正极：PbO2＋4H＋＋2e－ 阳极：2Al＋3H2O－6e－
===Pb2＋＋2H2O
===Al2O3＋6H＋
D
(2)(2013·浙江高考)电解装置如右图所 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－===IO－ 3 ＋5I－ ＋3H2O，下列说法不．正．确．的是( )
A．阳极反应为 Fe－2e－===Fe2＋ B．电解过程中溶液 pH 不会变化 C．过程中有 Fe(OH)3 沉淀生成 D．电路中每转移 12 mol 电子，最多有 1 mol Cr2O27－被 还原
A．右侧发生的电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋ 2OH－
B．电解结束时，右侧溶液中含有 IO－ 3 C．电解槽内发生反应的总化学方程式：KI＋3H2O=通==电==
KIO3＋3H2↑ D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内
发生的总化学反应不变
(3)(2013·全 国大纲高 考 ) 电解法处 理酸性含 铬废水 (主要 含有 Cr2O27－)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应 Cr2O27－＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后 Cr3＋ 以 Cr(OH)3 形式除去。下列说法不正确的是( )
【答案】 C
3．(1)(2013·广东高考节选)能量之间可相互转化：电解食 盐水制备 Cl2 是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能 转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。
限．选．材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；铜片， 铁片，锌片和导线。
①完成原电池甲的装置示意图(见下图)，并作相应标注。
A 项，原电池反应是自发进行的氧化还原反应，银器中 Ag2S 被还原成 Ag，质量减轻，A 项错误。D 项，黑色褪去 的原因是黑色的 Ag2S 转化为 Ag，D 项错误。
(2)A 项，在负极 Na 失电子生成 Na＋，正极反应为 NiCl2 ＋2e－===Ni＋2Cl－，故电池反应中有 NaCl 生成；B 项，电 池的总反应是金属钠还原二价镍离子；C 项，正极上 NiCl2 发生还原反应，电极反应为 NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－；D 项， 钠在负极失电子，被氧化生成 Na＋，Na＋通过钠离子导体在 两电极间移动。
原电池中负极金属的活泼性判断误区 在原电池中，活泼的金属不一定作负极，电池正负极的 判断一定要根据实际发生的氧化还原反应，失电子的为负极。
(1)对比① ②MMgg— —AAll— —稀 NaHO2HSO溶4液 ①中负极为 Mg，②中负极为 Al，应考虑 Al 能与 NaOH 反应而 Mg 不能。
(4)根据原电池两极发生的反应类型。原电池的负极总是 失电子，发生氧化反应；而正极总是得电子，发生还原反应。
(5)对于燃料电池，通燃料的一极为负极，通 O2 等氧化 剂的一极为正极。
2．原电池工作原理示意图
关于原电池中的盐桥 (1)盐桥中装有饱和的 KCl、KNO3 等溶液和琼脂制成的 胶冻。 (2)盐桥的作用：①连接内电路，形成闭合回路；②平衡 电荷，使原电池不断产生电流。③盐桥中的阴离子向负极移 动，阳离子向正极移动。
(3)(2012·江苏高考)Zn 具有还原性和导电性，可用作锌锰 干电பைடு நூலகம்的正极材料( )
(4)(2012·广 东 高 考 ) 锂 碘 电 池 的 反 应 为 2Li(s) ＋ I2(s)===2LiI(s)，则碘电极作该电池的负极( )
(5)(2012·海南高考)锌与稀硫酸反应时，要加大反应速率 可滴加少量硫酸铜( )
分析近三年各地 高考试题，本讲的 命题角度主要是原 电池、电解原理及 其应用，电极反应 和电池反应的书写。 金属腐蚀及防护方 法和电化学计算等， 估计2014年对上述 考查仍会保持。
原电池原理及应用 [真题鲜体验]
1．(1)(2013·新课标Ⅰ高考)银质器皿日久表面会逐渐变 黑，这是生成了 Ag2S 的缘故。根据电化学原理可进行如下处 理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶 液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是( )
(3)A.分析电池总反应，Ca 在反应中失电子，所以 Ca 应 作负极；PbSO4 中的 Pb2＋得电子生成单质铅，所以正极反应 物应是 PbSO4，所以 A 项错误。B.放电过程中，负极失电子， 电子通过导线流向正极，所以正极表面聚集大量电子，能够 吸引电解质中的阳离子向正极移动，所以 B 项错误。C.根据 方程式知，每转移 0.1 mol 电子，生成 0.05 mol 铅，其质量 为 10.35 g，所以 C 项错误。D.根据题给信息，该电池为热激 活电池，常温下，无水 LiCl-KCl 为固态，没有自由移动的离 子，该装置不能形成闭合回路，处于非工作状态，所以没有 电流产生，即电流表或检流计的指针不会发生偏转。
①如右图②逐渐溶解或质量减少。 ③甲使用了盐桥，避免负极金属直接与溶液中的铜离子 反应而造成能量损失。
【答案】 (1)②电极逐渐溶解，表面有红色固体析出 ③甲 负极不和铜离子接触，避免了铜离子直接与负极 发生反应而使化学能转化为热能 (2)①还原 ②NO＋O2－－2e－===NO2
电解原理、规律及应用
[真题鲜体验] 2．(1)(2013·天津高考)为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电 池为外电源，以 Al 作阳极、Pb 作阴极，电解稀硫酸，使铝 表面的氧化膜增厚。反应原理如下： 电 池 ： Pb(s) ＋ PbO2(s) ＋ 2H2SO4(aq)===2PbSO4(s) ＋ 2H2O(l) 电解池：2Al＋3H2O=电==解==Al2O3＋3H2↑ 电解过程中，以下判断正确的是( )
(6)(2013·浙江高考)多孔碳可作氢氧燃料电池的电极材料 ()
(7)(2013·北京高考)钢铁发生吸氧腐蚀，铁作负极被氧化： Fe－3e－===Fe3＋( )
【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)×
2．(2013·江苏高考)Mg-H2O2 电池可用于驱动无人驾驶的 潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池 工作时，下列说法正确的是( )
(2)(2013·北京高考)通过 NOx 传感器可监测 NOx 的含量， 其工作原理示意图如下：
①Pt 电极上发生的是________反应(填“氧化”或“还 原”)。
②写出 NiO 电极的电极反应式： __________________。
【解析】 (1)因为电子的流向是从左到右，所以我们可 以这样设计原电池：左侧烧杯内盛放 ZnSO4 溶液，电极用锌 片(或左侧烧杯内盛放 FeSO4 溶液，电极用铁片)，右侧烧杯 内 盛 放 CuSO4 溶 液 ， 电 极 用 铜 片 ， 即 可 实 现 Zn ＋ CuSO4===ZnSO4＋Cu(或 Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4)；②由 所给的电极材料可知，当铜处作电极时，铜片一定是正极， 则负极是活泼的金属(失电子，发生氧化反应)，反应现象是 电极逐渐溶解，表面有红色固体析出；
A．Mg 电极是该电池的正极 B．H2O2 在石墨电极上发生氧化反应 C．石墨电极附近溶液的 pH 增大 D．溶液中 Cl－向正极移动
【解析】 该原电池中，石墨电极为惰性电极，只能作
正极，而 Mg 电极为活性电极，作负极，A 错。Mg 电极本身 发生氧化反应，H2O2 在石墨电极上应发生还原反应，B 错。 石墨电极上发生的反应为 H2O2＋2e－===2OH－，由于生成 OH －，电极附近溶液 c(OH－)增大，溶液的 pH 增大，C 对。原 电池电解质溶液中阴离子 Cl－向负极移动，D 错。
(2)对比① ②AAll或 或FFee— —CCuu— —浓 浓盐 硝酸 酸 ①中负极为 Al，②中负极为 Cu，应考虑常温下 Al(或 Fe)在浓 HNO3 中发生“钝化”。
[题组对点练] 1．判断下列描述的正误 (正确的打“√”，错误的打 “×”)。 (1)(2012·福建高考)Cu(CuSO4)－Zn(ZnSO4)通过盐桥构 成的原电池装置中，Cu 电极上发生氧化反应( ) (2)(2012·四川高考)乙醇酸性燃料电池的负极反应式为： CH3CH2OH＋H2O－4e－===CH3COOH＋4H＋，电池工作时， 电解质溶液中的 H＋向负极移动( )
要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。
②铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一 个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极 ________。
③甲、乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能 的是________，其原因是_____________________________。