高考化学二轮专题复习30个考点 第二版块 化学基本理论 专题八 电化学 考点17_ 电化学原理（含解析）1

专题八 电化学 考点17 电化学原理【考点17】 电化学原理 原电池的负极和电解池的阳极发生氧化反应、原电池的正极和电解池的阴极发生还原反应 当电极产物与电解质溶液中微粒发生反应时，该反应应体现在电极反应式中对可充、放电化学电源的认识：放电的方向为原电池方向，是氧化还原反应自发的方向；充电的方向为电解池方向，是氧化还原反应非自发的方向。充电时，原电池的负极(发生氧化反应)接外接电源的负极(作电解池的阴极，发生还原反应)；原电池的正极(发生还原反应)接外接电源的正极(作电解池的阳极，发生氧化反应)。对电解精炼的认识：阴极为精品，阳极为粗品，电解质溶液为含精炼金属离子的可溶性盐溶液。阳极中的精炼金属及活动性位于精炼金属之前的金属会失电子而溶解，阴极为精炼金属离子得电子而析出，活动性位于精炼金属之后的金属则掉落而成为阳极泥。【例24】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：碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是 （用离子方程式表示）。为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的 。aNH3 bCO2 cNaOH dHNO3 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作阳极的原因是 。（3）利用下图装置，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应置于 处。 若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为 。【答案】（1）2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2 b2Al+3H2O6e -=Al2O3+6H+ 因为 Al3+和HCO3-发生了互促水解Al3+3HCO3-= Al(OH)3+3CO2 (2)阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+(3)N 牺牲阳极保护法【点拨】化学理论和原理需要在实际情况情况中获得运用、巩固。Al与NaOH溶液的反应、Al3+和HCO3-的双水解反应、电化学氧化、还原反应原理。【例25】 AI分别表示化学中常见的一种物质，它们之间相互关系如下图所示（部分反应物、生成物没有列出），且已知G为主族元素的固态氧化物，A、B、C、D. E. F六种物质中均含同一种元素。请填写下列空白：（1）A、B、C、D. E. F六种物质中所含同一种元素的原子序数和最外层电子数之比为131，画出该元素的原子结构示意图： ，该元素位于周期表中的第 周期、第 族 ；（2）写出反应的化学方程式_ ；（3）写出反应的离子方程式_ _；（4）写出反应的电极方程式：阳极：_ 阴极：_ 【答案】 +26821472 第四周期、第族 8Al3Fe3O44Al2O39Fe 2Al2OH-2H2O2AlO2-3H2阳极：6O2-12e-3O2；阴极：4Al3+12e-4Al【点拨】前20号元素和Fe是常见考察元素，需要加深对它们的认知。对于新情景是需要防范负迁移的。书写电解熔融氧化铝的电极反应时要注意只有Al3+、O2-两种离子的存在，不要扯出H+、OH-来。同时书写电极反应需体现出电子得失相等关系。【例26】用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.1mol氢氧化铜后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移电子的物质的量为（ ）A0.4mol B0.3 mol C0.2mol D0.1 mol【答案】A。【解析】电解硫酸铜溶液的化学方程式：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4。如果反应按此进行，如果电解消耗了2molCuSO4、2molH2O，就得到了2molH2SO4。现在要恢复为电解前的浓度和pH，就是要将2molH2SO4转化为2molCuSO4、2molH2O，向溶液中加入2molCuO即可达到目的。现在题设加入的不是CuO，是Cu（OH）2。可以推知，2molCu（OH）2可转化2molH2SO4生成了2molCuSO4、4molH2O，这说明原电解反应进行了两个阶段：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4。2H2O 2H2+O2。回到题目上来，向电解后所得溶液中加入0.1mol氢氧化铜后恰好恢复到电解前的浓度和pH，则说明反应电解消耗了0.1molCuSO4、0.1molH2O，相应地转移电子反应0.2mol。反应电解消耗了0.1molH2O，相应地转移电子反应0.2mol。反应转移电子共0.4mol。【点拨】解题需要分析、推理，这样才能找到解题的切入点、题设的真实情境。其实有些内容在平时的练习中是反应演算过，需要的是提炼、记忆、巩固、练习。附：总结、积累一些结论式的内容，即使是一句话也显示出了学生的功底，指明学生学习的方向。1金属钠长期露置在空气中最终生成了Na2CO3固体。2电解足量的饱和食盐水一段时间后，恢复到原溶液浓度应采取的方法是通入一定量HCl气体，不是加入盐酸。类似地，电解足量的CuSO4溶液一段时间后，恢复到原溶液浓度应采取的方法是 加入一定质量CuO或CuCO3，不是加入Cu（OH）2。3原电池工作时，电解质溶液的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。4在有多种反应物参加反应的平衡体系中，增加一种反应物的浓度，另一种反应物的转化率增大，自身的转化率反而中降低的。5采用不纯的锌制取氢气比用纯锌反应快。6向饱和的CuSO4溶液中加入无水CuSO4，充分搅拌后，所得固体质量增大，所得溶液仍为该温度下的饱和溶液，溶液的质量是减小的。7电解法冶炼铝常采用电解熔融的Al2O3，而不能采用电解熔融的AlCl3。电解法冶炼镁常采用电解熔融的MgCl2，而不宜采用电解熔融的MgO。8实验吸收CO2、SO2、Cl2等多余气体需选用浓NaOH溶液，不宜选用Ca（OH）2溶液。