第四章 电化学基础复习学案(答案)

电化学基础专题复习学案（带答案）【知识要点】要点一、原电池原理：将化学能转化为电能的装置☆1.原电池构成条件：①两个活动性不同的电极（可以是金属材料，也可以是导电的非金属材料石墨）；②将电极插入电解质溶液中；③形成闭合回路；④能自发的进行的氧化还原反应。

易错点：1、原电池正负极的判断2、原电池电极反应式以及总电池反应方程式书写★温馨提示：注意构成原电池电解质溶液与电极反应类型（D）例1.已知能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计原电池的是A．C（s）+CO2(g)==2CO(g) △H>0B. NaOH(aq)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H2O(l) △H<0C. 4HNO3(aq)==4NO2(g )+O2(g)+2H2O (l ) △H<0D. 2C2H6(g)+7O2(g)===4CO2(g)+6H2O(l) △H<0（D）例2．将纯锌片和纯铝片按图示1方式插入同浓度的NaOH溶液中一段时间，以下叙述正确的是A．两烧杯中铝片表面均有气泡产生B．甲中铝片是正极，乙中锌片是负极C．两烧杯中溶液的pH均增大D．产生气泡的速度甲比乙快★温馨提示： 1、（含有盐桥的原电池）盐桥作用：①平衡两个烧杯中电解质溶液阴、阳离子电荷；②构成闭合的回路。

2、判断盐桥中K+、Cl-离子移动方向（记忆．．．．．．．．．．．．．．．）．．阴离子移向负极，阳离子移向正极．．：原电池．．．——（C）例3.有关．．．．．．．．．．．．．（盐桥．．图．2．所示原电池的叙述不正确的是中装有含琼胶的KCl饱和溶液）A、Z锌片做原电池的负极B、取出盐桥后，电流计不发生偏转C、反应中，盐桥中的Cl-会移向CuSO4溶液D、反应前后铜棒的质量增加★温馨提示：利用氧化还原反应设计原电池★还原性强物质．．．．．．（①活泼金属（Mg、Al、Fe）②燃料（CH4、C2H6、甲醇、乙醇、肼（N2H4））→负极→电子流出→发生氧化反应；★氧化性强的物质．．．．．．．（Ag+、Fe3+、Cu2+、H+、O2、Cl2、HNO3等）→正极（惰性电极（包括铂电极、石墨电极））→电子流入→发生还原反应。

要点二、☆设计原电池以及电极反应和总反应的书写（包括化学方程式和离子方程式）例4.以Fe 3+和Cu 反应(印刷电路板)设计原电池（要求包含盐桥）画出装置图，并标明正负极以及书写电极反应、反应类型。

要点三、☆判断电极金属活泼性（ B ）例5．有一合金由X 、Y 、Z 、W 四种金属组成，若将合金放入盐酸中只有Z 、Y 能溶解；若将合金置于潮湿空气中，表面只出现Z 的化合物；若将该合金做阳极，用X 盐溶液作电解液，通电时四种金属都以离子形式进入溶液中，但在阴极上只析出X 。

这四种金属的活动性顺序是A ．Y ＞Z ＞W ＞XB ．Z ＞Y ＞W ＞XC ．W ＞Z ＞Y ＞XD ．X ＞Y ＞Z ＞W要点四、☆化学电源与燃料电池 将氢气、甲烷．．．．．、乙醇等物质在氧气中燃烧的化学能直接转化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．为电能的装置叫燃料电池．．．．．．．．．．．。

燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。

．．．．．．．．．．．．．．燃料电池优点能量利用率高，无污染。

⑴氢氧燃料电池以氢气为燃料，氧气为氧化剂，铂做电极，使用酸性电解质。

它的2H 2-4e - =4H + 正极：4H +＋O 2＋4e - ＝2H 2O⑵碱性氢氧燃料电池（以KOH 溶液为电解质）：2H 2-4e - +4OH -=4H 2O 总电池反应： 2H 2+O 2==2H 2O(3)甲烷燃料电池（KOH 做电解质）负极：CH 4-8e -+ 10OH -=CO 32-+H 2O 正极：4H 2O ＋2O 2＋8e - ＝8OH -。

电池总反应式为： CH 4+2O 2+2KOH=K 2CO 3+3H 2O 。

（4）高能燃料肼（N 2H 4）—O 2—硫酸溶液构成燃料电池：N 2H 4-4 e -=N 2+4H + N 2H 4+O 2=N 2+2H 2O 。

（ B ）例6.一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧气作用生成水和碳酸根离子。

该电池正极发生的反应是A ．CH 3OH(g)+O 2(g)=H 2O(1)+CO 2(g)+2H +(aq)+2e -B ．O 2(g)+4H ＋(aq)+4e －=2H 2O(1)C ．CH 3OH(g)+H 2O(1)=CO 2(g)+6H ＋(aq)+6e －D ．O 2(g)+2H 2O(1)+4e －=4OH －（ D ）例7.一种新型燃料电池，以镍板为电极插入KOH 溶液中，分别向两极通丙烷（C 3H 8）和氧气，其中某一电极反应为：C 3H 8+26OH -+20e -==3CO 32-+17H 2O.有关此电池的推断错误的是A.通氧气的电极为正极B. 参加反应的C 3H 8与O 2的物质的量之比为1：5负极：Cu-2e-=Cu 2+（氧化反应） 正极：2Fe 3++3e-=2Fe （还原反应） 总反应：Cu+2Fe 3+=Cu 2++2FeC．放电一段时间后，负极附近溶液的P H减小D．放电一段时间后，电解质KOH物质的量浓度不变要点五、☆电解原理：电解池是将电能转化为化学能的装置，在电解池中，阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应。

电解时电极产物的判断：①阳极产物判断：首先看电极，如果是活性电极（金属活动顺序表Ag以前的金属），则电极材料失电子，电极溶解。

如果是惰性电极（P t、Au、石墨），则要再看溶液中的阴离子的失电子能力。

阴离子放电顺序如下：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞SO-24＞NO-3②阴极产物的判断：直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+（C）例8.pH＝a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH＞a，则该电解质可能是A．H2SO4 B．AgNO3C．NaCl D．Ba(NO3)2（D ）例9.用Pt电极电解含有各0.1molCu2+和X3+的溶液，阴极析出固体物质的质量m(g)与溶液中通过电子的物质的量n(mol)的关系见图示。

则离子的氧化能力由大到小排列正确的A．Cu2+＞X3+＞H+B．H+＞X3+＞Cu2+C．X3+＞H+＞Cu2+ D．Cu2+＞H+＞X3+（D）例10.用石墨电极持续电解下列溶液（电流强度不变），电解后溶液的PH变小的是(1)HCl (2)H2SO4 (3)NaOH (4)Na2SO4 (5)CuSO4 (6)KClA.(1)(2)(5)B.(3)(4)(6)C.(4)(5)(6)D.(2)(5)（ B ）例11.关于电解饱和食盐水（NaCl水溶液），下列叙述正确的是A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B．若在阳极附近的溶液中滴入KI试液，溶液呈棕色C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性要点七、☆电解原理的应用（1）电解精炼铜：粗铜作阳极，精铜作阴极，CuSO4溶液作电解质溶液。

电解时，发生如下反应：阳极Cu-2e-=Cu2+（主要），阴极Cu2++2e-=Cu。

阳极泥中存在金、银等不活泼的贵重金属，阴极得到纯铜。

（2）电镀铜：精铜作阳极，镀件金属作阴极，硫酸铜（或其他可溶性铜盐）溶液作电解质溶液，从理论上讲电镀时电解质溶液组成、浓度和质量不变化。

电极反应：阳极Cu-2e-=Cu2+，阴极Cu2++2e-=Cu。

（3）氯碱工业：阳极2Cl--2e-=Cl2↑，阴极2H++2e-=H2↑总反应2NaCl+2H2O电解2NaOH+H2↑+Cl2↑(反应条件：直流电)（4）冶炼金属：电解熔融电解质，可炼得活泼金属。

如：K、Na、Ca、Mg、Al等金属可通过电解其熔融的氯化物或氧化物制得。

如电解冶炼铝：总反应式为：2Al2O3电解4Al+3O2↑。

例12.电解原理在化学工业中有广泛应用。

右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。

请回答以下问题：（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则①电解池中X极上的电极反应式为2H++e-=H2↑；在X极附近观察到的现象是溶液变红色。

②Y电极上的电极反应式为2Cl——2e-=Cl2_↑；检验该电极反应产物的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，试纸变蓝，证明生成产物为氯气。

③写出总的电解反应离子方程式2Cl-+2H2O电解2OH-+H2↑+Cl2↑。

（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则①X电极的材料是纯铜，电极反应式是Cu—2e-=Cu2+ 。

②Y电极的材料是粗铜，电极反应式是Cu2+ +2e-= Cu 。

（说明：杂质发生的电极反应不必写出）要点八、☆金属的电化学腐蚀（1）化学腐蚀．．．．是金属与接触到的物质直接反应，金属直接被腐蚀，无电流产生，如Fe与Cl2（2）电化学腐蚀．．．．．是不纯金属接触到电解质溶液发生原电池反应，较活泼金属被腐蚀有电流产生。

（3★温馨提示：析氢腐蚀主要发生在强酸性环境中，而吸氧腐蚀发生在弱酸性或中性环境中。

．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．( C )例13．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是．．．．．．．．．．．（ ） A. 2H +＋2e －＝H 2 B. Fe 2+＋2e －＝Fe C . 2H 2O ＋O 2＋4e －＝4OH － D. Fe 3+＋e －＝Fe 2+ ( C )例14．钢铁在锈蚀过程中，下列6种变化可能发生的是①、Fe 直接由0价转化为+3价 ②、Fe 有+2价转化为+3价 ③、O 2被还原④、F e (O H )3失水形成Fe 2O 3·H 2O ⑤、杂质碳被氧化除去 ⑥、有H 2产生A . ①②④⑤B . ③④⑤C . ②③④⑥D . ①②③④⑤★温馨提示：金属腐蚀快慢的规律①电解池的阳极腐蚀．．．． > 原电池负极腐蚀．．．．> 化学腐蚀>有防护措施的腐蚀 ②对于同一种金属，腐蚀的快慢：强电解质．．．．> ．弱电解质．．．．> ．非电解质．．．．③两种金属活泼性差别越大，腐蚀越快。

如：Zn —Fe 原电池，Zn —Cu 原电池后者腐蚀更快。

( D )例15.如图各容器中盛有海水，铁在其中腐蚀时由快到慢的顺序是A ．③>②>④>①B ．②>①>③>④C ．④>②>③>①D ．④>②>①>③( B )例16.下列关于金属腐蚀的叙述正确的是A.金属在潮湿情况下的腐蚀实质是M+ nH 2O====M(OH)n +2n H 2↑ B.金属的化学腐蚀实质是M-ne -M n+，电子直接转移给氧化剂 C.金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行D.在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀要点九、☆有关电化学（原电池、电解池）转移电子计算（ D ）例17．把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为A ．1︰2︰3B ．3︰2︰1C ．6︰3︰1D ．6︰3︰2（ D ）例18.用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH 。