高考化学专题复习 电化学

2008高考化学专题复习电化学

专题新平台

【直击高考】

1．理解原电池原理和电解原理。电化学是氧化还原反应知识的应用，分析和判断电极反应，正确书写电极反应式，是掌握电化学基础的重点。

2．了解化学腐蚀与电化学腐蚀，联系生产、生活中的金属腐蚀现象，会分析和区别化学腐蚀和电化学腐蚀，了解一般防腐蚀方法。用原电池的原理解释简单的防腐蚀和影响化学反应速率的实际问题，常用作高考选择题的选项。

3．铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业等是电解原理的具体应用。2003年高考题把氯碱工业作为无机推断题中的已知条件，考查氯碱工业的原料和产物。要了解和熟悉这些反应原理。

【难点突破】

1．方法与技巧

原电池、电解池中所发生的反应都是氧化还原反应，抓住这一变化实质，依据氧化还原反应中物质的氧化性、还原性的强弱，判断原电池、电解池中的电极反应，正确书写电极反应式。

2．解题注意点

电解池中电解质溶液的pH变化、电极产物的判定等具有一定的解题规律，如电解池中阴阳离子的放电顺序，阳极材料与阳极反应等，只有利用这些规律去解题，才能达到解题准确、快速。

3．命题趋向

应用原电池、电解池进行有关化学计算，也常见于高考题中，抓住两电极上通过的电子数目相等，是解答这类题的关键。随着能源的不断开发，理科考题中围绕新型电池的命题较多，同时也是高考单科命题关注的内容之一。

专题新例析

【例1】(2000“3+2”全国卷)下列关于实验现象的描述不正确

．．．的是

A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡

B．用锌片做阳极，铁片做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌

C．把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁

D．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快

【解析】本题中A，“把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中”，与铜片、铁片单独放在稀硫酸中是不同的，前者构成了原电池，铜片上的H＋获得由铁片传递过来的电子：2H＋+2e-=H2↑，所以铜片表面出现气泡。对于B，用锌片做阳极，铁片做阴极电解ZnCl2溶液，实为电镀，阳极反应：Zn-2e- ==Zn2+阴极反应：Zn2++2e-==Zn 阴极上析出锌，所以B的描述正确。对于C，铜片插入三氯化铁溶液中，发生的反应是：Cu+2Fe3＋==Cu2++2Fe2＋并没有单质铁的析出，所以选项C的描述不正确。对于D，向盛有锌粒和盐酸的试管中，滴入几滴氯化铜溶液，除Zn与盐酸的反应外，又发生反应：Zn+Cu2＋==Zn2++Cu 置换的Cu与剩余的Zn

接触，置于盐酸中，构成了原电池，加速了2H＋+2e-=H2↑反应，可观察到“气泡放出速率加快”，所以选项D的描述也是正确的。

【答案】C

【点评】我们不但要用通常的化学反应原理去解释一些实验现象，还要学会用原电池、电解的原理来分析问题和解决简单的实际问题。

【例2】(2002上海高考卷)某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，

用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是

A a为正极，b为负极；NaClO和NaCl

B a为负极，b为正极；NaClO和NaCl

C a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl

D a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl

【解析】本题从电极名称和电解后溶液的主要成分两方面进行设问。首先，a、b电极为电源上的电极，原电池的电极名称与电解池的电极名称不同，应为正极或负极，排除选项C 和D。其次，如图所示的电解池中，要使Cl2能被溶液“完全吸收”，是让上边一个电极产生Cl2，还是让下边一个电极产生Cl2？让阳极产生的Cl2通过阴极附近的碱溶液，Cl2才能被完全吸收。第三，电解池中产生Cl2的阳极对应的电源电极名称是正极。

【答案】B

【点评】本题考查氯碱工业反应原理的应用，不仅涉及电解、原电池的原理，还包含Cl2的性质，以及简单实验设计等，是化学知识的综合题。少数学生误选A，不能使电解产生的Cl2被溶液完全吸收。误选C或D，将电源(原电池)的电极名称与电解池的电极名称相混淆。

【例3】(1999“3+2”全国卷)用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L氧气(标准状况)，从而可知M的原子量(相对原子质量)为

A．22.4ax

b B．

11.2ax

b C．

5.6ax

b D．

2.5ax

b

【解析】在用惰性电极电解硝酸盐溶液时，两极发生的反应应是：阳极4OH―-4e-==2H2O+O2↑阴极M x++xe-==M 已知阳极上有b L氧气(标准状况)生成，其物质的量

为

b

22.4mol，阳极发生电子转移为

4b

22.4mol，阴极上也应有相同数目的电子发生转移。则

ax

Ar(M)==

4b

22.4解得Ar(M)==

5.6ax

b

【答案】C

【点评】本题考查学生对电解原理的理解。从该题的解题过程中，应注意：一是电解硝

酸盐溶液，阳极上发生的反应一定是4OH―-4e-==2H2O+O2↑。二是应用电解原理进行化学计算时，两个电极上通过的电子数目一定相等，这是处理电化学计算时必须遵循的一条规律。

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1．在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是( ) A．原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应

B．原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应

C．原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应

D．原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应

2．据报道，有一新型燃料电池已经问世，它是用两根金属作电极插入KOH溶液中，然后向两电极分别通入CH4和O2，电极反应为：

X极CH4-8e-+10 OH―==CO32―+7H2O Y极2O2+8e-+4H2O==8 OH―

下列对该电池的描述正确的是( )

A．通CH4的X极是负极，发生氧化反应

B．通O2的Y极是负极，发生还原反应

C．放电一段时间后，电解质溶液中的KOH物质的量不变

D．放电时，X极周围溶液的pH下降

3．下列过程需要通电才可进行的是：①电离②电解③电镀④电泳⑤电化腐蚀( ) A．①②③B．②③④

C．②④⑤D．①②③④⑤

4．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是

A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液p H不变

B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小

C．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2

D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1

5．氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍

电池的总反应为：1

2H2+NiO(OH)==Ni(OH)2。据此反应式判断，下列叙述中正确的是( )

A．电池放电时，H2是负极

B．电池放电时，镍元素被氧化

C．电池充电时，氢元素被还原

D．电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大

6．下列关于铜电极的叙述正确的是( )

A．用电解法精炼粗铜时，粗铜作阴极

B．铜-锌原电池中，铜是正极

C．在镀件上电镀铜时，可用金属铜作阳极

D．电解稀硫酸制H2、O2时，铜作阳极

7．CuI是一种不溶于水的白色固体，它可以由反应：2Cu2＋+4I―==2CuI↓+I2而得到。现以石墨为阴极，以Cu为阳极电解KI溶液，通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。电解开始不久，阴极区溶液呈红色，而阳极区溶液呈蓝色。对阳极区溶液呈蓝色的正确解释是