学习必备欢迎下载生成物反应物能量反应过程吸 热 反 应生成物反应物能量反应过程放 热 反 应 1.1 化学反应的热效应一、化学反应中的能量变化1、反应放热还是吸热取决于反应物的总能量和生成物的总能量相对大小，与反应条件没有必然联系。 有的放热反应很难进行，条件要求很高，开始需要加热，只是断裂旧的化学键所需要能量而已，但它仍是放热反应，如：合成氨的反应，铁与硫的反应等。2、化学反应中的能量变化并不都是以热能的形式表现出来，也有其它形式的能量，如：光能、电能等，但通常是以热能的形式表现出来的。【例 1.1】下列对化学反应热现象的说法不正确的是（）A.放热反应时不必加热B.化学反应一定有能量变化C.一般地说，吸热反应加热后才能发生D.化学反应的热效应的数值与参加反应的物质的多少有关二、化学反应的焓变1、从能量角度分析焓变与吸热反应、放热反应的关系：吸热反应： H0，即产物的焓（产物具有的总能量）_反应物的焓 (反应物具有的总能量)，当由反应物生成产物时，需_能量。放热反应： HH2H3 B. H2H1H3H214.下列说法正确的选项是（）A.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B.放热反应在常温下一定很容易发生C.反应是吸热还是放热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D.吸热反应在一定条件下也能发生15.下列反应中生成物的总能量大于反应物总能量的是（）A.氢气在氧气中燃烧B.铁丝在氧气中燃烧C.硫在氧气中燃烧D.焦碳在高温下与水蒸气反应16.下列关于H（焓变）的说法正确的是（）A.在任何条件下，化学反应的焓变都等于化学反应的反应热B. H 0 时，反应吸收热量；H IBrClOH最高价含氧酸根(SO42NO3)F注意：在溶液中含氧酸根离子不放电，常指最高价（中心原子）含氧酸根不放电，但非最高价含氧酸根的放电能力比OH-的强，如SO32、MnO42等。AgHg2Fe3Cu2H(酸中 )Pb2Sn2Fe2Zn2H(水中 )Al3Mg2NaCa2K阳离子的放电顺序基本上符合金属活动顺序表，一般将 H+的位置放在Cu2+后，但在电镀条件下， H+的位置放在Zn2+后。即在水溶液中Fe2+、Zn2+得电子能力比H+强，可认为水电离产生的c(H+)很少之故。常见电解质溶液用惰性电极的电解情况【例 2.1】 按下图中甲图装置进行实验，若图乙的X 轴表示流入电极的电子的量，则Y 轴不可能表示的情况是（）Ac(Ag) Bc(NO3) C溶液的 pH D银棒质量【例 2.2】 有关下图的说法，正确的是( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 28 页学习必备欢迎下载A. 装置中阴极处产生的气体能够使湿润淀粉KI 试纸变蓝B. 装置中待镀铁制品应与电源正极相连C. 装置中电子由b 极流向 a极D. 装置中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与 NaOH 溶液反应【例 2.3】 指出下列四个池的名称：二、电解的应用1、电镀概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程电镀池形成条件：镀件作阴极；镀层金属作阳极；电镀液中含有镀层金属离子特征：阳极本身质量减小；宏观上看无新物质生成；电解液的总量、浓度、pH均不变。2、电解精炼 (电解精炼铜为例 )可看为特殊形式的电镀装置：阳极 -粗铜；阴极 纯铜；电解质溶液-铜盐溶液 (如 CuSO4) 阳极：粗铜失电子放电“ 溶解 ” ，Cu-2e-=Cu2+。粗铜中比铜活泼的金属溶解变成阳离子进入溶液，比铜活泼性差的金属如Au 、Ag 等贵重金属则落入阳极泥中。阴极：溶液中Cu2+得电子放电，Cu2+ + 2e- =Cu 生成的Cu 沉积在阴极上而得到精铜。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 28 页学习必备欢迎下载3、氯碱工业A.立式隔膜电解槽的结构阳极：由金属钛网（涂有钌氧化物制成）；阴极：由碳钢网涂有Ni涂层）制成；离子交换膜：电解槽框及导电铜。阳离子交换膜B.阳离子交换膜的作用：阻止Cl-、OH-等阴离子及气体分子通过。这样可防止阴极产生的H2与阳极产生的Cl2混合而爆炸，也避免了Cl2与阴极产生的的NaOH 作用生成NaClO 而影响 NaOH 产品质量。【食盐水的精制】电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐中含有泥沙、Ca2、Mg2、H、 SO42等杂质，因此必须进行精制。据杂质离子的性质，可用Na2CO3除 Ca2；用 NaOH 除 Mg2和 Fe3； 用 BaCl2除 SO42。 具体操作时可先加足量BaCl2， 再加足量NaOH和 Na2CO3，然后通过过滤除去沉淀，最后通过用盐酸调节pH 除去过量的CO32。这样处理后的盐水仍含有Ca2、Mg2，还需通过阳离子交换树脂法进一步除去。C.反应原理：阳极： 2Cl- - 2e- = Cl2 阴极： 2H+ + 2e- = H2 电解反应化学方程式：2NaCl + 2H2O = H2 + Cl2 + 2NaOH 离子方程式： 2Cl- + 2H2O = H2 + Cl2 + 2OH-D.产品：NaOH、H2、Cl2E.实验现象：在U 型管里装入饱和食盐水，用碳棒作阳极，铁棒作阴极。同时在两边管中各滴几滴酚酞试液，并将湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近，接通直流电源。现象：U 型管两极均有气体生成：阳极气体有刺激性气味，能使碘化钾淀粉试纸变篮，说明有 Cl2生成；阴极产生 H2，同时阴极附近溶液变红，说明有碱性物质生成。4、电解法制铝（复习）【例 2.4】 下图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d 为石墨电极。则下列有关的判断正确的是（）A.a 为负极、 b 为正极B.a 为阳极、 b 为阴极C.电解过程中，d 电极质量增加D.电解过程中，氯离子浓度不变【例 2.5】 下列关于实验现象的描述中不正确的是( ) 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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 28 页学习必备欢迎下载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【例 2.6】 下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是（）【例 2.7】 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：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，则电解池中X 极上的电极反应式是。在 X 极附近观察到的现象是。Y 电极上的电极反应式是，检验该电极反应产物的方法是。如要用电解方法精炼粗铜，电解液a 选用 CuSO4溶液，则X 电极的材料是，电极反应式是。Y 电极的材料是，电极反应式是。（说明：杂质发生的电极反应不必写出）【例 2.8】 用惰性电极电解下列电解质溶液，有关叙述正确的是（）ANaCl 溶液完全电解后，要恢复到电解前状态，应加入适量的浓盐酸BNa2SO4溶液在电解过程中，阴极区pH 值升高C电解 CuSO4溶液，阳极反应式：2H2O+O2+4e= 4OHD电解足量CuCl2溶液时，当阳极上产生2 24 L 气体时（标准状况）阴极增重12.8g 【例 2.9】 Cu2O 是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O 的电解池示意图如下，电解总反应：2Cu+H2O=Cu2O+H2。下列说法正确的是（）A. 石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应C.铜电极接直流电源的负极D.当有 0.1mol 电子转移时， 有 0.1molCu2O 生成。【强化训练】1.下列关于铜电极的叙述，正确的是（）A铜锌原电池中铜是正极B用电解法精炼粗铜时铜作阳极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A aX Y 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 28 页学习必备欢迎下载2.用铂电极（惰性）电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和 O2的是( ) A稀 NaOH 溶液BHCl 溶液C酸性 MgSO4溶液D酸性 AgNO3 3.在常温下，用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液，下列说法中不正确的是( ) A溶液的pH 不变B.溶液中 Na2CO3的物质的量不变CNa2CO3溶液的浓度不变D.Na2CO3的水解程度不变4.电解稀 H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液 ,最初一段时间阴极和阳极上分别析出的物质分别是 ( ) AH2和 Cl2BCu和Cl2CH2和O2DCu和O2 5.通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为+1）溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n（硝酸银） n（硝酸亚汞）=21，则下列表述正确的是： ( ) A在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比为11 B 在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等C 硝酸亚汞的分子式为HgNO3D 硝酸亚汞的分子式为Hg2(NO3)2 6.用铂电极电解CuSO4溶液，当铜离子浓度降至一半时，停止通电，若使CuSO4溶液恢复原浓度、原体积，应加入的适量适当物质是（）ACuSO4B.CuSO4 5H2O C.CuO D.Cu(OH)2 7.用石墨作电极,电解 1 mol/L 下列物质的溶液,溶液的 pH保持不变的是（）AHCl B NaOH CNa2SO4DNaCl 8.将两个铂电极插入500mLCuSO4溶液中进行电解,通电一定时间后， 某一电极增重 0.064g (设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液体积变化)。此时溶液中氢离子浓度约为( ) A4 10-3mol/L B2 10-3 mol/L C1 10-3 mol/L D1 10-7mol/L9. 在外界提供相同电量的条件下，Cu2或Ag分别按CueCu22或AgeAg在电极上放电，若析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为( ) A1.62g B 6.48g C3.24g D12.96g 10.以石墨棒作电极，电解氯化铜溶液，若电解时转移的电子数是3.01 1023，则此时在阴极上析出铜的质量是( ) A8g B16g C32g D 64g 11.镍镉充电电池，电极材料是Cd 和 NiO(OH) ，电解质是KOH ，电极反应分别是：Cd+2OH-2e- Cd(OH)2； 2NiO(OH)+2H2O+2e-2Ni(OH)2+2OH-。下列说法不正确的是( ) A电池放电时，负极周围溶液的pH 不断增大B电池的总反应是Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2C电池充电时，镉元素被还原D电池充电时，电池的正极和电源的正极相连接12.用两支惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH 从 6.0 变为 3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是 ( ) A.27 mg B.54 mg C.108 mg D.216 mg 13.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b L 氧气（标准状况），从而可知M的相对原子量为( ) 14.用石墨电极在一定温度下电解K2SO4饱和溶液m g。当阴极产生a mol 气体时， 从溶液中析出 n g 无水晶体。则剩余溶液的溶质质量分数是( ) AnmnBnan9Cnan18Dnan36精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 28 页学习必备欢迎下载15.将质量分数为0.052(5.2%)的 NaOH 溶液 1 升（密度为1.06 克/毫升）用铂电极电解，当溶液中的 NaOH 的质量分数改变了0.010(1.0%)时停止电解，则此时溶液中应符合的关系是( ) NaOH 的质量分数阳极析出物的质量（克）阴极析出物的质量（克）A 0.062(6.2%) 19 152 B 0.062(6.2%) 152 19 C 0.042(4.2%) 1.2 9.4 D 0.042(4.2%) 9.4 1.2 16.通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为+1）溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n（硝酸银） n（硝酸亚汞）=21，则下列表述正确的是：( ) A在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比为11 B 在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等C 硝酸亚汞的分子式为HgNO3D 硝酸亚汞的分子式为Hg2(NO3)2 17.用石墨作电极，下列离子浓度相同时，在电解过程中最容易发生的电极反应是（）A2Cl Cl2 2eB4OH 2H2O O2 4eCS2 S 2eD2Br Br2 2e18. 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)22Fe(OH)3 4KOH ，下列叙述不正确的是( ) A放电时负极反应为：Zn2e 2OHZn(OH)2B充电时阳极反应为：Fe OH3 3e 5OH24FeO4H2O C放电时每转移3 mol 电子，正极有1 mol K2FeO4被氧化D放电时正极附近溶液的碱性增强19. 铂电极电解1LCu(NO3)2和 KNO3混合溶液 ,通电一段时间 ,两极均产生11.2L(S.T.P) 气体 .求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量. 20. 某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)x nH2O， 式量为 242， 将 1.21g 该晶体溶于水配成100mL溶液，用惰性电极进行电解。当有0.01 mol 电子转移时，溶液中金属离子全部析出，此时阴极增重0.32g。求：金属 M 的相对原子质量及x、n 值；电解溶液的pH（溶液体积仍为100mL）。21.下图表示一个电解池，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 NaOH 溶液，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 28 页学习必备欢迎下载 电解池中 X 极上的电极反应式为 Y 电极上的电极反应式为总的电解化学方程式为电解后溶液PH 的变化为（变大、不变或变小）2若 X、 Y 都是惰性电极，a 是 H2SO4是溶液， 电解池中 X 极上的电极反应式为 Y 电极上的电极反应式为总的电解化学方程式为电解后溶液PH 的变化为（变大、不变或变小）3若 X、 Y 都是惰性电极，a 是 Na2SO4溶液， 电解池中 X 极上的电极反应式为 Y 电极上的电极反应式为总的电解化学方程式为电解后溶液PH 的变化为（变大、不变或变小）（4）电解上述三种溶液的实质都是电解了，溶液的浓度都（变大、 不变或变小）5如要用电解方法精炼粗铜，电解液a 选用 CuSO4溶液，则 X 电极的材料是，电极反应式为。 Y 电极的材料是，电极反应式为。说明；杂质发生的电极反应不必写出22.电镀时通常用作阴极，通常用作阳极，通常用作电镀液。右图所示是在铁上镀锌的装置，回答下列问题：（1）A 的电极材料为B 的电极材料为电镀液 C 为（2）电解过程中A 电极的现象为B 电极的现象为（3）电解过程中A 电极的质量电解过程中B 电极的质量电镀液 C 的质量（填增大、减小、不变）23.从 H+、Cu2+、Na+、SO42、Cl等五种离子中选择适当的离子组成电解质，使之符合下列要求。（ 1）以碳棒为电极，电解时电解质质量减小，水量不变，应选用的电解质是_ ；（ 2）以碳棒为电极，电解时电解质质量不变，水量减少，应选用的电解质是_ ；（ 3）以碳棒为阳极，铁棒为阴极，电解时电解质质量和水量都减少，则应选用的电解质是 _。24.微型银锌电池，其电极分别为Ag2O 和 Zn，电解液为KOH 溶液。两极反应：Zn+4OH-2e=ZnO+H2O+2OH- Ag2O+2H2O+2e=2Ag+2OH- 根据上述变化， 负极是， 负极附近的溶液pH ， 正极是该电池的总反应式是。25.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和 Na2CO3的熔融盐混和物作电解质，CO 为阳极燃气，空气与CO2的混和气为阴极燃气，制得在650下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：阳极反应式： 2CO+2CO32- -4e- =4CO2阴极反应式： _总电池反应：_ 26.用惰性电极电解AgNO3溶液， 经一段时间后， 余下溶液的体积为2L。 H+浓度为 0.01 mol/L ，（1）写出电解的总的化学方程式. （2）阴极上的产物是它的质量是 _。（3）阳极上的产物是它的在标准状况下的体积是_。C B A 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 28 页学习必备欢迎下载27.用 Pt 作电极，电解串联电路中分装在甲、乙两个烧杯中的200mL 0.3mol/L NaCl溶液和300mL 0.2mol/L 的 AgNO3溶液，当产生0.56L(标准状况 ) Cl2时停止电解，取出电极，将两杯溶液混合，试通过计算判断混合液的酸碱性（设混合后总体积为500mL）。28.现有饱和氯化钠溶液、U 形管、酚酞试液、 PH 试纸、 6mol/L 的盐酸、 2mol/LNaOH 溶液、两根石墨电极和导线。简述如何利用以上仪器和药品，通过一个简单实验来确定某一个蓄电池的正负极。29. 100.0g 无水氢氧化钾溶于100.0g 水。在 T 温度下电解该溶液，电流强度I=6.00A ，电解时 10.00h。电解结束温度重新调至T，分离析出的KOH 2H2O 固体后，测得剩余溶液的总质量为 164.8g。已知不同温度下每100g 氢氧化钾饱和溶液中氢氧化钾的质量为：温度 /0 10 20 30 KOH/g 49.2 50.8 52.8 55.8 （已知电子的电量为1.6 10-19c，最后结果要求三位有效数字。）（1）被电解的水的物质的量为_mol。（2）计算电解后剩余溶液的质量分数（写出计算过程）。（3）温度 T 为_。30. 工业上用 MnO2和 KOH 为原料制取高锰酸钾， 主要生产过程分两步进行。第一步将 MnO2和固体 KOH 粉碎，混合均匀，在空气中加热至熔化，并连续搅拌，制取K2MnO4；第二步将 K2MnO4的浓溶液进行电解，制取KMnO4。试回答以下问题：（1） 制取 K2MnO4的 MnO2是这一氧化还原反应的_剂 （填 “ 氧化 ” 或“ 还原 ” ） ，连续搅拌的目的是_ 。（2）电解 K2MnO4的浓溶液时，两极发生的电极反应式为：阴极是 _, 阳极是 _ ，电解总的反应方程式是_。 1.3 化学能转化为电能电池一、原电池1、原电池的定义通过自发的氧化还原反应，把化学能转化为电能的装置叫原电池。原电池的正、 负极变化规律为： 负极 电子流出的一极，通常是活泼性较强的金属，电极被氧化，电极发生氧化反应 。如 Zn-2e=Zn2；正极 电子流入的一极，通常是活泼性较弱的金属或非金属导体，电极上发生还原反应 ，如 2H2e=H2 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 28 页学习必备欢迎下载2、构成原电池的条件：有两种活性不同的导体（金属或非金属作电极）；自发的氧化还原反应；电极材料均插入电解质溶液中；两电极相连形成闭合电路（金属直接相连也可以）；内电路：电解质溶液；外电路：导线。【例 3.1】 某原电池反应的离子方程式为：Fe 2H= Fe2 H2 ，则下列说法正确的是( ) AHNO3为电解质溶液B锌为原电池正极C铁极质量不变D铜为原电池正极3原电池构成的本质条件：某一电极 (负极 )要能与电解质溶液的中某种成分反应（有时候要考虑钝化）注意： (1)在原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向负极。(2)两极得失电子数相等4原电池的原理：较活泼的金属发生氧化 反应，电子从较活泼的金属（负极）沿导线流向较不活泼的金属（正极）。以 Zn Cu H2SO4为例：在外电路 (电解质溶液以外)，电子 (负电荷 )由锌片 (负极 )经导线 (包括电流表和其他用电器)流向铜片 (正极 )，使负极呈正电性趋势、正极呈负电性趋势。由电性作用原理可知，在内电路(电解质溶液中 )，阳离子 (带正电荷 )向正极移动， 阴离子 (带负电荷 )向负极移动。 这样形成了电荷连续定向流动，电性趋向平衡的闭合电路。【例 3.2】 下列各图所示装置属于原电池的是（）二、原电池的应用1、金属腐蚀：金属的腐蚀指金属或合金周围接触到气体或液体解析化学反应而腐蚀消耗的过程。金属腐蚀的本质是金属原子失去电子变成阳离子的过程。化学腐蚀定义：金属跟接触的物质（如O2、Cl2、SO2等）直接发生化学反应而引起的腐蚀。电化腐蚀定义： 不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 28 页学习必备欢迎下载a.钢铁吸氧腐蚀电极反应式：负极：2Fe - 4e- = 2Fe2+ 正极： O2 + 2H2O + 4e-=4OH-b.钢铁析氢腐蚀电极反应式：负极：Fe - 2e- = Fe2+ 正极：2H+ + 2e-=H22、防护方法：改变金属内部组织结构，如Fe中加入 Cr 或 Ni 制成不锈钢在金属表面覆盖保护层使金属钝化，如铁制品表面涂漆、刷铝粉、镀锌；电化学保护法：a 接锌块形成原电池，牺牲锌（负极）保护铁（正极），习惯叫做牺牲阳极的阴极保护法，如船壳上打上锌块；b 钢铁外接电源负极形成电解池，使之成为阴极而被保护， 习惯上叫做外加电流的阴极保护法。如铁闸门接低压直流电负极，石墨接电源正极作阳极，浸入水中。就防护效果而言，b 法优于 a 法。 （电解的能量大于原电池的能量）3、制造新化学电源【例 3.3】 家用炒菜铁锅用水清洗后放置，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是( ) A4Fe(OH)32H2OO2=4Fe(OH)3B2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2C2H2OO2 4e=4OHDFe3e=Fe3【例 3.4】 下图的烧杯中盛的是天然水，铁腐蚀的速度由快到慢的顺序是（）A B C D 三、燃料电池1、电极反应的书写精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 28 页学习必备欢迎下载书写有关因素：与装置类型有关；与电极类型及电极材料有关；与反应类型有关；与电子守恒有关； 与电解质环境有关；与总反应式有关；与题给信息有关；与离子的氧化还原性强弱有关。书写步骤： 写出燃烧反应 根据电解液改写燃料电池总反应写出正极的电极反应式(一般较简单 ) 由燃料电池总反应减去正极的电极反应式得负极的电极反应式。正极反应一般为：酸性介质O2 + 4H+ + 4e= 2H2O 碱性介质O2 + 2H2O + 4e= 4OH例如： CH4、O2、 NaOH 组成的燃料电池燃烧总反应：CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 燃料电池总反应：CH4 + 2OH- + 2O2= CO32- + 3H2O 正极： 2O2 + 4H2O + 8e=8OH-负极： CH4 + 10OH- - 8e=CO32- + 7H2O 【例 3.5】 下图是 20XX 年批量生产的笔记本电脑所用甲醇燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H)和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应为2CH3OH3O2=2CO24H2O。下列说法正确的是（）A左电极为电池的负极，a 处通人的物质是甲醇B右电极为电池的负极，b 处通入的物质是空气C负极反应式为：CH3OHH2O6e=CO26HD正极反应式为：O22H2O4e=4OH2、常见的化学电源 (初步了解 ) 原电池中的电极反应是根据电极是否参加反应而确定的，通常可分为三种类型。(1)仅有一电极材料参加反应：参与反应的金属电极本身为负极，反应式为： Mne=Mn。正极反应是介质溶液中的微粒得电子(反应一般为析氢、吸氧、析出铜、银等)。锌 - 锰干电池正极- 石墨棒，负极- 锌筒 , 电解质- 淀粉糊- NH4Cl 与碳粉、 MnO2的混合物。负极反应： Zn - 2e- =Zn2+正极反应： 2NH4+ + 2e- =2NH3 + H2，2MnO2 + H2 = Mn2O3 + H2O；电池反应： Zn + NH4Cl + 2MnO2 = ZnCl2 + 2NH3 + Mn2O3 + H2O 海水电池：以取之不尽的海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。负极： 4Al 12e=4Al3正极： 3O2 6H2O12e=12OH总反应式： 4Al 3O26H2O=4Al(OH)3(2)两极材料均参与反应(常见有蓄电池或纽扣电池) 两电极材料通常由金属和金属化合物构成，金属作负极， 电子得失均由两电极本身发生，电极反应与电解质的酸、碱性有关。A介质为酸性溶液，电极反应式两边不出现OH。铅蓄电池（Pb PbO2 H2SO4）电解质溶液为(电解液： 1.25g/cm31.28g/cm3的 H2SO4溶液放电时，负极- Pb： Pb - 2e- + SO42- = PbSO4 ；正极- Pb（PbO2）： PbO2 + 2e- + 4H+ + SO42-= PbSO4 + 2H2O 充电时，阴极：PbSO4 + 2e- = Pb + SO42-阳极： PbSO4 - 2e- + 2H2O = PbO2 + 4H+ + SO42- ；总反应式： PbPbO24H2SO422PbSO42H2O B介质为碱性溶液，电极反应式两边不能出现H。镍一镉电池作为原电池放电时电极反应式为：负极： Cd2e2OH=Cd(OH)2正极： 2NiO(OH)22eH2O=2Ni(OH)22OH总反应方程式：Cd2NiO(OH)2 H2O 2Ni(OH)2Cd(OH)2锌- 银钮扣电池锌为负极，氧化银为正极，KOH 溶液为电解质溶液。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 28 页学习必备欢迎下载负极 (Zn)：Zn 2e- + 2OH- = ZnO + H2O 正极 (Ag2O)：Ag2O + 2e- + H2O = 2Ag + 2OH-；电池总反应Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag C燃烧电池利用可燃物与O2的反应开发的电源，燃料电池与普通电池的区别：不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是工作时不断从外界输入，同时电极反应产物不断排出电池。燃料电池的原料，除氢气和氧气外，也可以是CH4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。常见有：氢氧燃烧电池、烃类（如CH4、C2H6）燃烧电池、醇类（如CH3OH 、C2H5OH） 燃烧电池、肼 (H2N - NH2) - - 空气燃料电池等。【例 3.6】 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：Li2Li0.35NiO2放电充电2Li0.85NiO2下列说法不正确的是（）A放电时，负极的电极反应式：Li-e=LiB充电时， Li0.852NiO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【例 3.7】 据报道， 我国拥有完全自主产权环保型的氢氧燃料电池车在北京奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH 溶液。下列有关该电池的叙述正确的是（）A正极反应式为：O2+2H2O+2e=4OHB工作一段时间后，电解液中KOH 的物质的量发生变化C该燃料电池的总反应方程式为：2H2+O2=2H2O D用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24 L Cl2（标准状况）时，有0.1 mol 电子转移【例 3.8】 据报道， 美国正在研究的锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，它具有容量大等优点，其电池反应为2Zn O2 = 2ZnO，其原料为锌、电解液和空气，则下列说法正确的是 ( ) A锌为正极，空气进入负极反应B负极反应为Zn2e= Zn2C正极发生氧化反应D电解液肯定不是强酸【例 3.9】 镍镉 (Ni Cd)可充电电池在现代生活中有广发使用，它的充放电反应按照下式进行： Cd(OH)2 2Ni(OH)2放电充电Cd 2NiO(OH) 2H2O，由此可知，该反应放电时的负极材料是（）ACd(OH)2BNi(OH)2CCd DNiO(OH)【例 3.10】 碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到了广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为： Zn(s) 2MnO2(s) H2O(l) = Zn(OH)2(s) Mn2O3(s)，下列说法错误的是 ( ) A电池工作时，锌失去电子B电池正极的电极反应式为：2MnO2(s) H2O(l) 2e= Mn2O3(s) 2OH(aq) C电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D外电路中每通过0.2mol 电子，锌的质量理论上减小6.5g精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 28 页学习必备欢迎下载【例 3.11】 高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。 高铁电池的总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O放电充电3Zn（OH）2+2Fe （OH）3+4KOH 下列叙述不正确的是（）A放电时负极反应为：Zn2e+2OH=Zn（OH）2B充电时阳极反应为：Fe（OH）33e+5OH=FeO24+4H2O C放电时每转移3 mol 电子，正极有1 mol K2FeO4被氧化D放电时正极附近溶液的碱性增强【例 3.12】 下列四种金属制品镀层破损后，金属腐蚀速度最快的是（）A镀铝塑扣B食品罐头盒（镀锡）C白铁水桶（镀锌）D镀银铜质奖章【例 3.13】 已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“ + ”，另一个接线柱旁标有“ ” 。关于标有 “ + ”的接线柱，下列说法中正确的是（）A充电时作阳极，放电时作正极B充电时作阳极，放电时作负极C充电时作阴极，放电时作负极D充电时作阴极，放电时作正极【例 3.14】 铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。（1）写出 FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式。（2）若将（ 1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应负极反应。（3）腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2、Fe3和 Fe2的浓度均为0.10mol/L ，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl2溶液中 Fe3和 Fe2的实验步骤。氢氧化物开始沉淀时的pH 氢氧化物沉淀完全时的pH Fe3Fe2Cu21.9 7.0 4.7 3.2 9.0 6.7 提供的药品： Cl2浓 H2SO4NaOH溶液CuO Cu （4）某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种（水可任选），设计最佳实验，验证劣质不锈钢腐蚀。有关反应的化学方程式劣质不锈钢腐蚀的实验现象【强化训练】1. 如下图装置能组成原电池的是（）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 28 页学习必备欢迎下载2. 把铝片和镁片用导线连接成两组，分别依次插入到NaOH 溶液、稀 H2SO4溶液中，下列说法正确的是（）A都不能形成原电池B负极材料依次为镁片、铝片C负极材料依次为铝片、镁片D负极材料都是镁片3. 关于原电池的说法正确的是（）A在正极上发生氧化反应B化学性质较活泼的金属为负极C在外电路正极电子流出D在负极上发生还原反应4. 下列说法不正确的是（）原电池中电子由负极流向正极原电池中发生还原反应的电极是正极电解池中发生还原反应的电极是阳极电解池中质量增加的电极是阴极5. 原电池产生电流的本质原因是（）A电解质溶液中有电离出的自由移动的离子B有导线将两个活泼性不同的电极连接C在不同金属的两极间存在电势差D在原电池中发生了氧化还原反应6. 下列反应中，在原理上可以设计成原电池的是（）ABa（OH）2 8H2O 与 NH4Cl 的反应B铝与盐酸的反应C石灰石的分解D甲烷与氧气的反应7. 在原电池和电解质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8. 下列各反应中，属于原电池反应的是（）A. 氧化铝膜破坏后，金属铝被迅速氧化B. 白铁镀锌层破损后，还能阻止铁被氧化C. 红热的铁与水接触表面上形成蓝黑色的保护层D. 铁丝在氯气中燃烧产生大量棕黄色的烟9. 埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下，被腐蚀速度最慢的是（）A.在含铁元素较多的酸性土壤中B.在潮湿输送透气的土壤中C.在干燥致密不透气的土壤中D.在含碳粒较多，潮湿透气的土壤中10. 氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是：1/2H2+NiO(OH) Ni(OH)2根据此反应式判断下列叙述中正确的是（）A电池放电时，电池负极周围溶液的pH 不断增大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，H2是负极11. 某原电池，将两金属X、Y 用导线连接，同时插入相应的电解质溶液中，发现Y 电极质量增加，则可能是下列情况中的（）A.X 是负极，电解质溶液为CuSO4溶液B.X 是负极，电解质溶液为稀H2SO4溶液C.X 是正极，电解质溶液为CuSO4溶液D.X 是正极，电解质溶液为稀H2SO4溶液12. 有 A、B、C、D 四种金属，将A 与 B 用导线联结起来，浸入电解质溶液中，B 不易被腐蚀；将 A、D 分别投入到等浓度的盐酸中，D 比 A 反应剧烈；将铜浸入B 的盐溶液中无明显变化；将铜浸入C 的盐溶液中，有金属C 析出。据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为（）ADCAB BDABC CD BAC DBADC 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 28 页学习必备欢迎下载13. 航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。氢氧燃料电池酸式和碱式两种， 它们放电时的电池总反应方程式都可表示为2H2 + O2= 2H2O,酸式氢 氧燃料电池的电解质是酸，其负极反应可表示为：2H2 4e-= 4H+,则其正极反应表示为_；碱式氢 氧燃料电池的电解质是碱，其正极反应表示为O2+2H2O+4e-= 4OH-,则其负极反应可表示为_ 14. 某蓄电池放电、充电时的反应式为：FeNi2O33H2O Fe（OH）2 2Ni（OH ）2下列推断中正确的是（）放电时， Fe为正极， Ni2O3为负极；充电时,阴极上的电极反应式是：Fe（OH）22eFe2OH； 充电时， Ni（OH）2为阳极； 蓄电池的电极必须是浸在某中碱性溶液中。ABCD15. 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16. 右图中 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极板处有无色无臭气体放出 ,符合这一情况的是（）17. 某一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NaCl 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，设计了如图所示装置，则电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（）Aa 为正极， b 为负极； NaClO 和 NaCl Ba为负极， b 为正极； NaClO 和 NaCl Ca为阳极， b为阴极； HClO 和 NaCl Da 为阴极， b 为阳极； HClO 和 NaCl 18. 所示装置中， a、b 都是惰性电极，通电一段时间后，b 极附近溶液呈蓝色。下列说法中不正确的是（）Ax 是正极， y 是负极Bx 是负极， y 是正极Ca 极和 Pt 都有气泡产生DU 形管中溶液的碱性增强19. 某可充电的锂离子电池以LiMn2O2为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为：Li+ LiMn2O4= Li2Mn2O4。下列说法正确的是（）A. 放电时，LiMn2O4发生氧化反应B.放电时，正极反应为：Li+ LiMn2O4+e= Li2Mn2O4C.充电时，LiMn2O4发生氧化反应D.充电时，阳极反应为：Li+ e= Li a电极b电极x电极溶液A 锌石墨负极CuSO4B 石墨石墨负极NaOH C 银铁正极AgNO3D 铜石墨负极CuCl2电源a b xyCPtab电 源CuSO溶液KI 和淀粉溶液4精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 28 页学习必备欢迎下载20. 常见铅蓄电池是二次电池，其电极材料分别为Pb 和 PbO2，电解液为稀H2SO4溶液，工作时的总反应式为Pb PbO2 2H2SO42PbSO42H2O。 请依据上述情况判断：铅蓄电池的负极材料是。请依据两极材料和总反应，写出放电时正极反应是。请依据总反应式和正极反应式，写出放电时负极反应是。放电时，电解质溶液中阴离子移向极；电流方向从极流向极。放电时，电解质溶液的酸性（填 “ 增强 ” 、“ 减弱 ” 或 “ 不变 ” ）。21. 熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。 可用 Li2CO3和 Na2CO3的.熔融盐混合物做电解质，CO 为负极燃气，空气与CO2的混合气体为正极助燃气，制得在650下工作的燃料电池。完成上述有关的电池反应式：正极反应式： _ 负极反应式： _ 总电池反应式：_ 22. 在 100mLH2SO4、CuSO4的混合液中， 用石墨做电极电解，两极均收集到2.24L 气体（标准状况），则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为_ 23.现拟用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水制氯气0.05mol，电池内H2SO4的消耗量至少是（）A.0.025mol B.0.05mol C.0.10mol D.0.20mol 24.四个电解装置都以Pt 作电极，它们分别装着如下电解质溶液进行电解，电解一段时间后，测定其 pH 变化，所记录的结果正确的是（）A B C D 电解质溶液HCl AgNO3BaCl2KOH pH 变化减少增大不变增大25.将洁净的金属片A、B、C、D 分别放置在浸有盐溶液的滤纸上面并压紧（如图所示）。在每次实验时，记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下：已知：构成两电极的金属的金属活泼性相差越大，电压表的读数越大。请依据表中数据判断：（1）_金属可能是最强的还原剂；_金属一定不能从硫酸铜溶液中置换出铜。（2）若滤纸不用盐溶液浸润而改用NaOH 溶液浸润，则在滤纸上看到析出蓝色沉淀的是_（填字母）金属。其对应的原电池的电极反应式为：负极_，正极_。26.右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个点极由有机光敏燃料（S）涂覆在2TiO纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：金属电子流动方向电压（ V）A A Cu+078 B CuB-015 C C Cu+135 D D Cu+030 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 28 页学习必备欢迎下载（激发态）下列关于该电池叙述错误的是：（）A电池工作时，是将太阳能转化为电能B电池工作时，离子在镀铂导电玻璃电极上放电C电池中镀铂导电玻璃为正极D电池的电解质溶液中I-和 I3-的浓度不会减少27. 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：2+Fe2eFeDa 试管中发生了吸氧腐蚀，b 试管中发生了析氢腐蚀 1.4 电池总结【专题 1】原电池正负极的判断方法从氧化还原反应实质进行判断。1、由组成原电池的两极材料判断，一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属是正极。2、根据电流方向或电子流动方向判断，电流是由正极流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。3、根据原电池里电解质溶液内离子的定向移动方向，在原电池的电解质溶液内，阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。4、根据原电池两极发生的变化来判断，原电池的负极总是失电子发生氧化反应，其正极总是得电子发生还原反应。5、X 极增重或减重工作后 X 极质量增加，说明溶液中的阳离子在X 极(正极 )放电；反之，X 极质量减少，说明 X 极金属溶解， X 极为负极。6、X 极有气泡冒出工作后， X 极上有气泡冒出，是因为发生了析出H2的电极反应，说明X 极为正极。22TiO /STiO/Sh+-22TiO /STiO /S +e3I +2e3I2232TiO /S3I2TiO /S+II精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 28 页学习必备欢迎下载7、X 极附近 pH 变化析氢或吸氧的电极反应发生后，均能使该电极附近电解质溶液的pH 增大，因而工作后，X极附近 pH 增大，说明X 极为正极。8、特例在判断金属活泼性的规律中，有这样一条“ 当两种金属构成原电池时，活泼金属作负极，不活泼金属作正极” ，这条规律也有特殊性，应考虑溶液的酸碱性及浓溶液、稀溶液等问题。【例 4.1】 将纯锌片和纯铜片按下图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（）A两烧杯中铜片表面均元气泡产生B甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C两烧杯中溶液的pH 均增大D产生气泡的速率甲比乙慢【例 4.2】 把一小块镁铝合金放人6 moIL。 的 NaOH 溶液中，可以形成微型原电池。该电池负极的电极反应为（）AMg 2e=Mg2B2Al 8OH6e=2AlO24H2O C4OH4e=2H2OO2 D2H2O2e=2OHH2【例 4.3】 如右图所示， 将铝片、铜片分别与灵敏电流计的两个接线柱相连，同时插入浓硝酸中，请回答下列问题：(1)此装置中观察到的现象是_ (2)此装置中的化学方程式_ (3)正极上电极反应式为_ 【专题 2】原电池电极反应式的书写技巧1、 先确定原电池的正负极，在两极的反应物质上标出相同数目的电子得失，且均标在 “ =”左侧。【例】 我国首创以铝 空气 海水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼白光。由题给信息，电源负极材料应为Al ，正极材料为石墨等能导电的惰性材料。负极反应： 4Al 12e=4Al3正极反应： 3O26H2O12e=12OH2、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存，若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则 H2O 必须写入正极反应式中，且生成 OH，若电解质溶液为酸性，则H必须写入正极反应式中，生成H2O。3、正负极反应式相加得到电池反应的总方程式，若能写出已知电池反应的总方程式，可以减去较易写出的电极反应式，从而得到较难写出的电极反应式。4、蓄电池放电时做原电池，充电时做电解池。蓄电池是原电池和电解池二者功能的结合。原电池的负极反应与电解池的阴极反应，原电池的正极反应与电解池的阳极反应互为逆反应。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 28 页学习必备欢迎下载【例 4.4】 熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视， 可用 Li2CO3和 Na2CO3的熔融盐的混合物作电解质，CO 为阳极燃气， 空气与 CO2的混合气体为阴极助燃气，制得在 650下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：阳极反应： 2CO2CO324e=4CO2阴极反应式：_ 电池总反应式：_ 【例 4.5】一种新型燃料电池，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：2C4H10 13O2 8CO210H2O C通入空气的一极是正极，电极反应为：O24e=2O2D通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H102e13O2=4CO2 5H2O 【专题 3】金属腐蚀快慢的判断不纯的金属或合金， 在潮湿的空气中形成微电池发生化学腐蚀，活泼金属因被腐蚀而损耗。金属腐蚀的快慢可以概括为以下规律：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀 有防腐措施的腐蚀；同种金属的腐蚀在强电解质中弱电解质中 非电解质中；活泼性不同的两种金属，活泼性差别越大，腐蚀越快；对同一电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快；【例 4.6】 有 A、B、C、D 四种金属，将A 与 B 用导线连结起来，浸入电解质溶液中，B不易被腐蚀；将A、 D 分别投入到等浓度的盐酸中，D 比 A 反应剧烈；将铜浸入B 的盐溶液中无明显变化；将铜浸入C 的盐溶液中，有金属C 析出。据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为( ) ADCAB BDABC CDBAC DBADC 【例 4.7】 100mL 浓度为 2mol L1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成 H2的总量，可采用的方法是( ) A加入适量的6mol L1的盐酸B加入数滴氯化铜溶液C加入适量蒸馏水D加入适量的氯化钠溶液【例 4.8】 埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下，被腐蚀速率最慢的是（）A在含铁元素较多的酸性土壤中B在潮湿疏松的碱性土壤中C在干燥致密不透气的土壤中D在含碳粒较多、潮湿透气的中陛土壤中【例 4.9】 下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（）A.纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B.当镀锡铁制品的镀层破损时，镶层仍能对铁制品起保护作用C.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀【专题 4】用惰性电极进行溶液中的电解时的规律类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度pH 电解质溶液复原需精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 28 页学习必备欢迎下载加入电解水型阴： 4H4e=2H2阳： 4OH4e=2H2OO2NaOH 水增大增大水H2SO4水增大减小水Na2SO4水增大不变水分解电解质型电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电HCl 电解质减小增大氯化氢CuCl2电解质减小增大氯化铜放 H2生碱型阴极： H2O 放 H2生碱阳极：电解质阴离子放电NaCl 电解质和水生成新电解质增大氯化氢放 O2生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极： H2O 放 O2生酸CuSO4电解质和水生成新电解质减小氧化铜【例 4.10】将质量分数为0.052(5.2%) 的 NaOH(aq)1 L( 密度为1.06 g cm3)用铂电极电解，当溶液中NaOH 的质量分数改变了0.010(1.0%)时停止电解，则此时溶液中应符合的关系是（）NaOH 的质量分数阳极析出物的质量/g 阴极析出物的质量/g A 0.062(6.2%) 19 152 B 0.062(6.2%) 152 19 C 0.042(4.2%) 1.2 9.4 D 0.042(4.2%) 9.4 1.2 【例 4.11】 将含有 0.4mol CuSO4和 0.2mol NaCl 水溶液 1 L，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上得到0.3 mol Cu，另一电极上析出的气体在标准状况下的体积是（）A4.48L B5.6L C6.72L D13.44L 【例 4.12】 某溶液中含有两种溶质NaCl 和 H2SO4，它们的物质的量之比为3：1。用石墨作电极电解该混合溶液时，根据电极产物， 可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是 （）A阴极自始至终析出H2B阳极先析出Cl2，后析出O2C电解最后阶段为电解水D溶液 pH 不断增大，最后为7 【例 4.13】 用两支惰性电极插人500 mL AgNO3溶液中， 通电电解。 当电解液的pH 从 6.0变为 3.0 时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积的变化可以忽略)，电极上应析出银的质量为（）A 27mg B 54 mg C 108 mg D216mg 【例 4.14】 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后恰好恢复电解前的浓度和pH。 则电解过程中转移的电子数为（）A0.1mol B0.2mol C0.3mol D0.4mol 【专题 5】 利用化学反应设计原电池、电解池的方法原电池是借助氧化还原反应，把化学能转化为电能的装置。设计原电池时， 首先要根据所提供的氧化还原反应的特点去进行设计。一般说来， 只有电极与电解液之间有自发的氧化还原反应发生的原电池才是实际可利用的，这个与电解液有自发的氧化还原反应的电极一般是原电池的负极；其次，原电池的设计还要紧扣构成原电池的三个条件。设计原电池的具体方法是：a首先将已知氧化还原反应拆为两个半反应；b根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料及电解液；c.按要求画出原电池装置图。电解池是将电能转化为化学能的装置，故不能自发进行的反应要设计成电解池。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页，共 28 页学习必备欢迎下载设计电解池的具体方法是：a首先由总反应方程式找出在两极反应的微粒；b根据电解池原理确定出两极材料及电解液；c.按要求画出电解池的装置图。【例 4.15】银器皿日久表面会逐渐变成黑色，这是由于生成硫化银，有人设计用原电池原理进行 “ 抛光 ” ，其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液放人一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银恢复光泽，且不会损失，试回答：(1)食盐的作用是 _ (2)在此原电池反应中负极发生的电极反应为_，正极发生的电极反应_ (3)反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，溶液中发生的反应为总反应方程式为_。(4)实际操作中，配制食盐水时，通常还加入一定量的小苏打，其主要作用是原电池_，这一反应的化学方程式是_ 。【例 4.16】 在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是（）A锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子B铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子C铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子D锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子【专题 6】 蓄电池电极反应式的书写放电时作为原电池，充电时作为电解池，将放电时的负极反应返同去即是充电时的阴极反应，放电时的正极反应返回去即是充电时的阳极反应。以放电时为例，书写蓄电池电极反应式的一般步骤：1、确定正负极及其对应电极产物。方法：化合价升高的为负极，化合价降低的为正极。2、根据化合价变化确定电子的得与失。方法：化合价升高数=失电子数；化合价降低数=得电子数。3、确定参与电极反应的其他物质，此步的确定是难点。方法： 要首先判断电解质的性质，若从电池总反应中，不能直接确定电解质溶液的酸碱性时，可按下列方法考虑，电池产物中出现盐，则电解质溶液一般是酸性电解质；出现碱，则电解质溶液一般是碱性电解质(当为碱性电解质时，金属电极上一般是OH参与电极反应)，然后根据电荷守恒和质量守恒，确定其他参与电极反应的物质。注意：体系中有酸，四个电极反应中均不可出现OH；体系中有碱，四个电极反应中均不可出现H。【对比 归纳】原电池、电解池、电镀池比较原电池电解池电镀池定义（能量转化）化学能转变成电能的装置。将电能转变成化学能的装置。应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。装置举例精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页，共 28 页学习必备欢迎下载形成条件活动性不同两电极电解质溶液（电极插入其中，并与电极反应）形成闭合回路两电极接直流电源电极插入电解质溶液形成闭合回路镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极电镀液须含有镀层金属的离子电极名称（电极判断）负极：较活泼金属（电子流出的极）正极： 较不活泼金属 (或能导电的非金属等) 阳极：电源正极相连阴极：电源负极相连阳极：镀层金属阴极：镀件电极反应（得失电子）负极：氧化反应，金属失电子正极：还原反应，溶液中阳离子得电子或氧气得电子阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失电子或电极金属失电子阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子阳极：氧化反应，金属电极失电子阴极：还原反应，电镀液中的阳离子得电子电子流向负极 正极负极 阴极阳极 正极负极 阴极阳极 正极(1)同一原电池的正、负极的电极反应中得、失电子数相等。(2)同一电解池的阴极、阳极电极反应中得、失电子数相等。(3)串联电路中的各个电极反应得、失电子数相等。上述三种情况下，在写电极反应式时，得、失电子数要相等；在计算电解产物的量时应按得、失电子数相等计算。（1）原电池、电解池的区分关键看是否有外接电源；（2）电解池、电镀池和精炼池的区分关键看阳极和电解质溶液。（3）多池组合判断无外电源：一池为原电池，其余为电解池；（两极活泼性差异最大的一池为原电池，其他各池可看作电解池）；有外电源：全部为电解池或电镀池、精炼池。【例 4.17】 下列描述中，不符合生产实际的是（）A电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极B电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D在镀件上电镀锌，用锌作阳极精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页，共 28 页