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1、北京海淀区电化学一轮复习2011考纲解读原电池和电解池原理及应用一、考点归纳：从高考试题看，考查的知识点主要是：原电池、电解池、电镀池的电极名称、电子流向及电极反应式；根据原电池、电解池的电极变化判断金属活泼性强弱；根据电解时电极变化判断电极材料或电解质种类；新型电池的电极反应及应用；有关电解产物的判断和计算。从题型看主要是选择题和填空题，其题型包括五判断、二写、一比较和三解释。五判断是判断工作原理题型、判断电极、判断电子流向、判断电极上析出的产物、判断电极附近或整个溶液的酸碱性；二写是书写电极反应式和总反应方程式；一比较是利用电化学知识比较金属的活动性；三解释是利用电化学知识解释电化学腐蚀、
2、电化学防护和某些反应速率加快的原因。高考中对于电化学知识的几个考题类型：1比较金属活动性强弱 2分析比较金属腐蚀的快慢 3电极判断及产物的计算4溶液pH变化，浓度变化及其计算 5实验设计 6综合应用【考题体验】1. 右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是A生铁块中的碳是原电池的正极B红墨水柱两边的液面变为左低右高C两试管中相同的电极反应式是：Da试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀2. Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为
3、：4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。请回答下列问题：(1)电池的负极材料为 ，发生的电极反应为 ；(2)电池正极发生的电极反应为 ；(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是 ，反应的化学方程式为 ；(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是 。3. 市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为： Li+2Li下列说法不正确的是A放电时，
4、负极的电极反应式：Li-e=Li B充电时，Li0.35NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C该电池不能用水溶液作为电解质 D放电过程中Li向负极移动 4. X、Y、Z、M代表四种金属元素，金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有氢气放出；若电解Y2和Z2共存的溶液时，Y先析出；又知M2的氧化性强于Y2。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）A.XZYM B.XYZM C.MZXYD.XZMY 5. 如图所示，X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无味的气体放出。符合这一情况的是（ ）a极板 b极板 X电极 Z溶液A. Zn C 负极 CuSO4B
5、. C C 负极 NaOHC. Ag Fe 正极 AgNO3D. Cu C 负极 CuCl2 6. 用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生bL氧气(标准状况)，从而可知M的相对原子质量为A. BCD 7. CuI是一种不溶于水的白色固体，它可由反应：2Cu2+4I2CuII2而得到. 现以石墨为阴极，以Cu为阳极电解KI溶液，通电前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，对这个现象正确的解释是（）阴极电极反应2HeH2使c（OH）c（H） 阳极2Cu4I4e2CuI2I2；I2遇淀粉变蓝阳极Cu2eCu2+，Cu2
6、+显蓝色 阳极2I2eI2，I2遇淀粉变蓝A. B. C. D. 8. “84”消毒液可消毒、杀菌，是抗“非典”消毒剂。一种家用环保消毒液产生装置。其原理中用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，制得有较强杀菌能力的消毒液，该仪器的原理如图所示，试回答：（1）“84”消毒液在日常生活中被广泛使用。该消毒液无色，pH大于7，对某些有色物质有漂白作用。你认为它可能的有效成分是 A SO2 BNa2CO3 CKMnO4 DNaClO（2）写出电极名称 a极 ，b极 。（3）消毒液的有效成分是 。（4）写出有关离子方程式 。（5）若在电解过程中因温度上升，生成了少量的NaClO3，即发生了反应：3Cl2 +
7、6 NaOH =5 NaCl + NaClO3 + 3H2O 测量得n (NaClO):n(NaClO3) = 51，则整个过程中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是 。来源:Ks5u9. Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。（1）该电池的负极材料是。电池工作时，电子流向（填“正极”或“负极”）。（2）若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是。欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的（填代号）。a.NaOH b.Znc.Fe d.NH3H2O(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极
8、的电极反应式是 。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为 10.以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是A该电池能够在高温下工作B电池的负极反应为：C6H12O66H2O24e6CO224HC放电过程中，H从正极区向负极区迁移D在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体22.4/6 L11.下列叙述不正确的是A铁表面镀锌，铁作阳极 B船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C钢铁吸氧腐蚀的正极反应：D工业上电解饱和和食盐水的阳极反应：12. 下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量
9、的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。（1）接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：电源的N端为 极；电极b上发生的电极反应为 ；列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积： ；电极c的质量变化是 g；电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：甲溶液 ；乙溶液 ；丙溶液 ；（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？ 13. 高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)2
10、2Fe(OH)34KOH，下列叙述不正确的是（ ）A放电时负极反应为：Zn2e2OHZn(OH)2 B充电时阳极反应为：Fe(OH)33e5OHFeO424H2O C放电时每转移3mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化 D放电时正极附近溶液的碱性增强14. 锂离子电池已成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为：负极反应：C6Lixe-C6Li1xxLi+（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）正极反应：Li1xMO2xLi+xe-LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）下列有关说法正确的是（ ）A. 锂离子电池充电时电池反
11、应为C6LiLi1xMO2LiMO2C6Li1x B. 电池反应中锂、锌、银、铅各失1mol电子，金属锂所消耗的质量最小C. 锂离子电池放电时电池内部Li向负极移动D. 锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1xxLixeC6Li 15. 某燃料电池以熔融的K2CO3（其中不含O2-和HCO3-）为电解质，以丁烷为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。试回答下列问题：写出该燃料电池的化学反应方程式。写出该燃料电池的电极反应式。 为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定。为此，必须在通入的空气中加入一种物质，加入的物质是什么，它从哪里来？16. 一种新
12、型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法正确的是( )A. 在熔融电解质中，O2-由负极移向正极 B. 电池的总反应是：2C4H1013O2 = 8CO210H2OC. 通入空气的一极是正极，电极反应为：O24e-2O2-D. 通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H1026e-13O2-4CO25H2O 17. A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：阳离子Na+、K+、Cu2+阴离子SO42 、OH下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶液、足量的B
13、溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系图如上。据此回答下列问题：（1）M为电源的 极（填写“正”或“负”）电极b上发生的电极反应为 ；（2）计算电极e上生成的气体在标准状态下的体积： ；（3）写出乙烧杯的电解池反应（4）如果电解过程中B溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？（5）若经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16g，要使丙恢复到原来的状态，操作是 。18. 已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（杂质与酸不反应）。某化学兴趣小组在实验室条件下以硫酸铜
14、溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。步骤一：电解精制：电解时，粗铜应与电源的 _极相连，阴极上的电极反应式为 。电解过程中，硫酸铜的浓度会 （选填：变大、不变、变小）。步骤二：电解完成后，该小组同学按以下流程对电解液进行处理：硝酸银溶液残渣 进一步探究所含金的性质回收铜 并测定铁的含量滤液阳极泥电解液过滤洗涤/用稀硝酸处理/过滤（1）阳极泥的综合利用：稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请你写出该步反应的离子方程式： 。残渣含有极少量的黄金。为了回收金，他们查阅了有关资料（见下表）：序号反应化学平衡常数1Au + 6HNO3（浓） Au(NO3
15、)3 + 3NO2+ 3H2O1从资料中可知，金很难与硝酸反应，但却可溶于王水（浓硝酸与盐酸按体积比13的混合物），请你从化学平衡移动的角度简要解释金能够溶于王水的原因 。（2）滤液含量的测定：以下是该小组探究滤液的一个实验流程：则100mL滤液中Cu2+ 的浓度为 molL-1 ，Fe2+的浓度为 molL-119. 科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。；H =92.4 kJ/molN2(g)+3H2(g)2NH3(g)目前合成氨的技术原理为： 该反应的能量变化如图所示。在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2的变化是： 。（填“增大”、“减小”或“不变”）。将一定量的N2(g)和H2
16、(g)放入1L的密闭容器中，在500、2107Pa下达到平衡，测得N2为0.1 mol，H2为0.3 mol，NH3为0.1 mol。该条件下H2的转化率为 。欲提高容器中H2的转化率，下列措施可行的是 。A向容器中按原比例再充入原料气 B向容器中再充入惰性气体 C改变反应的催化剂D液化生成物分离出氨1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传导H+），从而实现了高转化率的电解法合成氨。其实验装置如图所示。阴极的电极反应式为 。根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常 压、光照条件下，N2在催化剂（掺有少量Fe2O3和TiO2）表面与水发生下列反应：2N2(g)
17、 +6H2O(l)4NH3(g) +3O2(g)；H = a kJ/mol进一步研究NH3生成量与温度关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下：T/K303313323NH3生成量/（106mol）4.85.96.0此合成反应的a_ 0。（填“大于”、“小于”或“等于”）N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；H =92.4 kJ/mol已知O2(g)+2H2(g)2H2O(l)；H =571.6 kJ/mol则2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g) + 3O2(g)；H = kJ/mol NH4Cl溶液呈酸性，这是由于NH水解的缘故。则NH4Cl在重水（D2O）中水解的离子方程式是 。
18、20. 如图，E为沾有Na2SO4溶液的滤纸，并加入几滴酚酞。A，B分别为Pt片，压在滤纸两端，R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni的电极材料，它在碱溶液中可以视为惰性电极。G为电流计，K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的KMnO4溶液，K打开，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。（1）R为_（填“正”或“负”）极。（2）A附近溶液的现象是_，B附近发生的电极反应式为_ _。（3）滤纸上的紫色点向哪方移动_（填A或B）。（4）当C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间，C、D中气体逐渐减少，C中的电极为_（填“正”或“负”
19、）极，电极反应式为_。21. 近年来，碳和碳的化合物在生产生活实际中应用广泛。（1）甲烷燃烧放出大量的热，可作为能源用于人类的生产和生活。已知 2 CH4 (g) + 3O2 (g) 2 CO (g) + 4 H2O(l) H1 = 1214.6 KJ/mol 2 CO (g) + O2(g) 2 CO2 (g) H2 = 566 kJ/mol则反应CH4(g) + 2 O2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (l) 的H = 。（2）将两个石墨电极插人KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。通入CH4的一极，其电极反应式是：CH4 + 10 OH 8e CO32+
20、7 H2O；通入2的一极，其电极反应式是 。（3）若用石墨做电极电解500 ml饱和食盐水，写出电解反应的离子方程式为： ；电解一段时间后两极共收集到标准状况下的气体1.12 L(不考虑气体的溶解)。停止通电，假设反应前后溶液体积不变，则所得溶液的pH= 。（4）将不同量的CO (g) 和H2O (g) 分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应 CO (g) H2O (g) CO2 (g) H2 (g)，得到如下三组数据： 实验组温度/起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/minH2OCOCO2CO1650241.62.452900120.41.633900abcdt 实验1中
21、以(H2) 表示的反应速率为 。 实验2中的平衡常数是 （计算结果保留两位小数）。 该反应的正反应为 （填“吸”或“放”）热反应。 若实验3要达到与实验2相同的平衡状态（即各物质的质量分数分别相等），则a、b应满足的关系是 （用含a、b的数学式表示）。22. 下图A为直流电源，B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽。接通电路后发现B上的c点显红色。为实现铁上镀锌，接通K后，使c、d两点短路。下列叙述正确的是（ ） Aa为直流电源的负极 Bc点发生的反应为2H2eH2Cf电极为锌板 De极发生还原反应 23.如图所示装置中，A、B都是惰性电极，通电一段时间后，B极附近溶液呈红色。下列
22、说法正确的是（ ） AX是正极，Y是负极 BX是负极，Y是正极C硫酸铜溶液的pH逐渐减小 D硫酸铜溶液的pH保持不变 24. 如下图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同（假设通电前后溶液体积不变），A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。请回答：（1）B极是电源的 ，一段时间后，甲中溶液颜色 ，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明 ，在电场作用下向Y极移动。（2）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为 。（3）现用丙装置给铜件镀银，则H应该是 （填“镀层金属”或“镀件”
23、），电镀液是 溶液。当乙中溶液的pH是13时（此时乙溶液体积为500mL），丙中镀件上析出银的质量为 ，甲中溶液的pH （填“变大”、“变小”或“不变”）。（4）若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反应的离子方程式是 。25.实验题：【】以下是有关SO2、Cl2的性质实验。(1)某小组设计如图所示的装置图（图中夹持和加热装置略去），分别研究SO2和Cl2的性质。 若从左端分别通入SO2和Cl2，装置A中观察到的现象是否相同？ (填“相同”或“不相同”)；若装置D中装的是V2O5(催化剂)，通入SO2时，打开K通入适量O2的化学反应方程式为 。SO2通入B中，溶液颜色退去，则该反应的离
24、子方程式为 。(2) 某同学将足量的SO2通入一支装有氯化钡溶液的试管，未见沉淀生成，若向该试管中加入足量(填字母) ，仍然无法观察到沉淀产生。A氨水B稀盐酸C硝酸钾溶液D硫化钠溶液(3)若由元素S和O组成2价酸根离子X，X中S和O的质量比为43；当Cl2与含X的溶液完全反应后，得澄清溶液，取少量该溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀产生。写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式 。 (4)某科研单位利用电化学原理用SO2来制备硫酸，装置如右图，含有某种催化剂，电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。通入SO2的电极为_极，其电极反应式为 ；电池的总反应式 【】实验
25、是化学研究的基础，关于下列各装置图的叙述正确的是 （填序号）A装置可完成多种气体的发生、净化和收集，如铜屑与稀硝酸反应B装置中，a为正扳，d为阳极 C装置可用于收集H2、NH3、Cl2,、HCl、NO2等D装置能用于测量气体体积【】 用铅蓄电池电解苦卤水（含Cl-、Br-、Na+、Mg2+）的装置如图所示（a、b为石墨电极）。下列说法中正确的是 （填序号） A铅蓄电池负极的反应式为：Pb2e-=Pb2+B铅蓄电池放电时，B极质量减轻，A极质量增加C铅蓄电池充电时，A极应与外电源负极相连D电解苦卤水时，a电极首先放电的是Br-26. 对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。（1）以下为铝材表面处理的一种方法：碱洗的目的是出去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时候常有气泡冒出，原因是 （用离子方程式表示）。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的 。a.NH3 b.CO2 c.NaOH d.HNO3 以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为_。取少量废电解液，加入NaHCO3 溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是 （2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨做阳极的原因是 。（3）利用右装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于 处。若X为锌，开光K置于M处，该电化学防护法称为 。10