精选电化学复习提纲及习题.doc
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电化学复习提纲及习题
【知识精要】
一、原电池：
1、概念：
化学能转化为电能的装置叫做原电池
2、组成条件：
①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路
3、电子流向：
外电路：
负极——导线—正极
内电路：
盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。
4、电极反应：
以锌铜原电池为例：
负极：
氧化反应：
Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属）
正极：
还原反应2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属）
总反应式：
Zn+2H+=Zn2++H2↑
5、正、负极的判断：
（1）从电极材料：
一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。
（2）从电子的流动方向负极流入正极
（3）从电流方向正极流入负极
（4）根据电解质溶液内离子的移动方向阳离子流向正极，阴离子流向负极
（5）根据实验现象①溶解的一极为负极_②增重或有气泡一极为正极
二、电解原理及应用
1、电解池是将电能转化为化学能的装置。
放电：
当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程
阳极：
与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应
阴极：
与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应
在电解池中，阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应。
两极放电顺序及规律：
阳极：
活性电极＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞NO3-＞SO42-＞F－
阴极：
Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞（H+）＞Pb2＋＞Sn2+＞Fe2＋＞Zn2＋＞（H＋）＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋
2．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：
Zn-2e-=Zn2+、Fe-2e-=Fe2+、Ni-2e-=Ni2+、Cu-2e-=Cu2+
，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+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
（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：
阳极反应6O2--12e-=3O2↑，阴极反应4Al3++12e-=4Al，总反应式为：
2Al2O34Al+3O2↑。
三、金属腐蚀与保护
1、金属腐蚀的本质：
都是金属原子失去电子而被氧化的过程
2、金属腐蚀的分类：
化学腐蚀—金属和接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀
电化学腐蚀—不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应。
比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
化学腐蚀与电化腐蚀的比较
电化腐蚀
化学腐蚀
条件
不纯金属或合金与电解质溶液接触
金属与非电解质直接接触
现象
有微弱的电流产生
无电流产生
本质
较活泼的金属被氧化的过程
金属被氧化的过程
关系
化学腐蚀与电化腐蚀往往同时发生，但电化腐蚀更加普遍，危害更严重
3、规律总结：
金属腐蚀快慢的规律：
在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：
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
防腐措施由好到坏的顺序如下：
外接电源的阴极保护法＞牺牲负极的正极保护法＞有一般防腐条件的腐蚀＞无防腐条件的腐蚀
4．吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别
电化腐蚀类型
吸氧腐蚀
析氢腐蚀
条件
水膜酸性很弱或呈中性
水膜酸性较强
正极反应
O2+4e-+2H2O==4OH-
2H++2e-==H2↑
负极反应
Fe－2e-==Fe2+
Fe－2e-==Fe2+
总反应方程式
4Fe（OH）2+O2+2H2O==4Fe（OH）3Fe（OH）3脱去一部分水就生成Fe2O3·xH2O（铁锈主要成分）
Fe+2H+=Fe2++H2↑
5、金属的防护方法：
①改变金属的内部组织结构。
合金钢中含有合金元素，使组织结构发生变化，耐腐蚀。
如：
不锈钢。
②在金属表面覆盖保护层。
常见方式有：
涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等；使表面生成致密氧化膜；在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属。
③电化学保护法：
外加电源的阴极保护法:
接上外加直流电源构成电解池，被保护的金属作阴极。
牺牲阳极的阴极保护法：
外加负极材料，构成原电池，被保护的金属作正极。
【强化练习】
1．下列关于能量转换的认识中不正确的是（）
A．电解水生成氢气和氧气时，电能转化成化学能B．煤燃烧时化学能主要转变成热能
C．绿色植物光合作用过程中太阳能转变成化学能D．白炽灯工作时电能全部转变成光能
2．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
3．在理论上可用于设计原电池的化学反应是（）
A．2Al（s）十2NaOH（aq）+2H2O
（1）＝2NaAlO2（aq）+3H2（g）；△HB．Ba（OH）2·8H2O（s）+2NH4Cl（s）＝BaCl2（aq）+2NH3·H2O（aq）+8H2O
（1）；△H>0
C．CaC2（s）+2H2O
（1）→Ca（OH）2（s）+C2H2（g）；△H<0
D．FeCl3（aq）十3H2O
（1）Fe（OH）3（s）+3HCl（aq）；△H>0
4．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：
3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn（OH）2＋2Fe（OH）3＋4KOH，下列叙述不正确的是
A.放电时负极反应为：
Zn－2e-＋2OH-＝Zn（OH）2
B.充电时阳极反应为：
Fe（OH）3－3e-＋5OH-＝FeO42—＋4H2O
C.放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化
D.放电时正极附近溶液的碱性增强
5．下列叙述正确的是
A．在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应
B．用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1：
2
C．用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1mol电子转移，则生成1molNaOH
D．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
6．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．在海轮外壳连接石墨可以保护外壳不受腐蚀
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
7．镍镉（Ni—Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。
已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：
Cd+2NiOOH+2H2OCd（OH）2+2Ni（OH）2。
有关该电池的说法正确的是
A．充电时阳极反应：
Ni（OH）2－e—+OH-==NiOOH+H2O
B．充电过程是化学能转化为电能的过程
C．放电时负极附近溶液的碱性不变
D．放电时电解质溶液中的OH-向正极移动
8．下图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。
通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。
下列实验现象中正确的是
A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气
C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
9．用铜片、银片、Cu（NO3）2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。
以下有关该原电池的叙述正确的是
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极②正极反应为：
Ag++e-=Ag③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A．①② B．②③ C．②④ D．③④
10．将氢气、甲烷、乙醇等物质在氧气中燃烧时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。
此种电池能量利用率可高达80%（一般柴油发电机只有40%左右），产物污染也少。
下列有关燃料电池的说法错误的是（）
A．上述燃料电池的负极反应材料是氢气、甲烷、乙醇等物质
B．氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇航员使用
C．乙醇燃料电池的电解质常用KOH，该电池的负极反应为C2H5OH－12e－＝2CO2↑＋3H2O
D．甲烷燃料电池的正极反应为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－
11．向某电解质溶液中插入两根石墨电极，通直流电一段时间后，测得阴、阳两极析出产物的物质的量之比为2∶1，则该电解质溶液可能是（ ）
A．盐酸B．稀硫酸
C．氯化钠溶液D．硝酸银溶液
12．如图所示的装置中，当闭合K时，下表中对装置的描述正确的一项是（ ）
13．下图是Zn和Cu组成的原电池示意图，某小组做完该实验后，在读书卡片上作了如下记录，其中合理的是（ ）
实验记录：
①导线中电流方向：
锌→铜。
②铜极上有气泡产生。
③锌片变薄。
实验结论：
④Zn为正极，Cu为负极。
⑤铜比锌活泼。
⑥H＋向铜片移动。
A．①②③B．④⑤⑥
C．③④⑤D．②③⑥
答案：
1-5AAACC6-10AADCC11-13BDD
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