2019-2020年高三化学二轮复习 专题5原电池 电解池及金属腐蚀学案.doc

2019-2020年高三化学二轮复习 专题5原电池 电解池及金属腐蚀学案【考点分析】1、要求理解原电池和电解池的工作原理，能正确书写常见电极和电池方程式是高考经常考查的内容；2、对于常见的化学电源要求了解，并且能够认识到化学能与电能相互转化的实际意义极其重要应用；3、要认识到金属腐蚀的危害，理解金属发生腐蚀的原因，能采取适当的措施防止铁、铝等金属腐蚀。【知识概括】一、知识结构原电池电解池实 质将化学能转变为电能的装置将电能转变为化学能的装置主要类别干电池、蓄电池、高能电池，燃料电池举 例电镀、精炼铜二、知识点、能力点提示1、原电池、电解池、电镀池判断规律若无外电源，可能是原电池，然后依据原电池的形成条件判定，主要思路是三“看”：先看电极：两种活泼性不同的金属(或其中一种非金属导体)作电极；再看溶液：用导线连接的两电极与 电解质溶液接触并形成闭合回路；后看回路：在电解质溶液中能自发地发生氧化还原反应。 2、原电池的电极、电池反应式的写法。3、金属的腐蚀和防护金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化： 金属腐蚀的类型及比较 化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与非电解质等直接接触不纯金属或合金与电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化的过程较活泼金属被氧化的过程相互关系：化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍危害更严重。金属腐蚀快慢的判断：a.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蚀措施的腐蚀；b.同一种金属的腐蚀：强电解质弱电解质非电解质金属的防护方法：(1)改变金属的内部结构(2)覆盖保护层(3)电化学保护法4、分析电解应用的主要方法思路通电前：电解质溶液的电离过程（包括电解质和水的电离）离子移向：阴离子移向阳极，阳离子移向阴极放电能力：阳极：金属阳极S2+I-Br-Cl-OH-NOSOF-。阴极：Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+。电极反应： 电极反应式、总反应式电解结果： 两极现象、水的电离平衡、离子浓度、溶液酸碱性、PH值变化等【巩固练习】1电化学在日常生活中有广泛的应用，下列说法或做法正确的是 （ ）A2011年5月13日，广西桂林因局部暴雨遭遇洪水，洪水浸泡的铁门生锈是因为发生化学腐蚀B白铁皮（铁镀锌）表面有划损时，不能阻止铁被腐蚀C废弃的干电池不能随意丢弃，但可以土埋处理D不能将铁制自来水管与铜制水龙头连接2中国人民银行定于2011年4月15日发行中国京剧脸谱彩色金银纪念币，其中银纪念币材料为铜芯镀银，依据你所掌握的电镀原理，你认为银纪念币制作时，铜芯应做（ ）A阴极B阳极C正极D负极3某同学利用苹果可以制作水果原电池，如右图所示。下列说法正确的是 （ ）A电流计指针偏转时，说明发生了氧化还原反应B苹果汁中无电解质 C两个电极的材料可以相同D水果电池工作时氧化反应和还原反应在同一处进行4锂离子电池已经成为应用最广泛的可充电电池。某种锂离子电池的结构示意图如下图，其中两极区间的隔膜只允许Li+通过。电池充电时的总反应化学方程式为：LiCoO2 = Li1-xCoO2+xLi。关于该电池的推论错误的是 （ ）A放电时，Li+主要从负极区通过隔膜移向正极区 B放电时，负极反应xLi-xe-= xLi+C充电时，有电能转化为化学能D充电时，负极（C）上锂元素被氧化5下列实验装置符合实验目的是 （ ）目的粗铜的精炼验证NaCl溶液（含酚酞）的产物在铁制品上镀铜构成原电池装置选项ABCD6.有如下3个实验：实验1将金属X与金属Y用导线连接，浸入电解质溶液中，Y不易腐蚀实验2将片状的金属X、W分别投入等浓度盐酸中都有气体产生，W比X反应剧烈实验3用惰性电极电解等物质的量浓度的Y和金属Z的硝酸盐混合溶液，在阴极上首先析出单质Z依据上述实验现象，下列推测正确的是 （ ）A金属的活动性顺序：YZXW B实验1中，Y作正极CZ放入CuSO4溶液中一定有Cu析出 D用X、Z和稀硫酸可构成原电池，X作正极7某校活动小组为探究金属腐蚀的相关原理，设计了如下图a所示装置，图a的铁棒末段分别连上一块Zn片和Cu片，并静置于含有K3Fe(CN)6及酚酞的混合凝胶上。一段时间后发现凝胶的某些区域（如下图b示）发生了变化，已知Fe2+可用K3Fe(CN)6来检验（呈蓝色）。则下列说法不正确的是 （ ）A甲区发生的电极反应式：Fe-2e-= Fe2+B乙区产生Zn2+C丙区呈现红色D丁区呈现蓝色8已知反应Cu(s)2Ag+(aq)=Cu2+(aq)2Ag(s)为一自发进行的氧化还原反应，将其设计成如右图所示原电池。下列说法中正确的是 （ ）A电极X是正极，其电极反应为Cu-2e-= Cu2+B银电极质量逐渐减小，Y溶液中c(Ag+)增大C当X电极质量减少0.64g时，电解质溶液中有0.02mol电子转移D外电路中电流计的指针有偏转92011年3月18日至19日，受“吃碘盐能防止核辐射”等谣言的影响，我国部分地区出现抢购食盐现象。已知碘盐的主要成分是KIO3和NaCl，KIO3在工业上可用电解法制取，以石墨和铁为电极，电解KI溶液，反应方程式为KIH2OKIO3H2（未配平）。下列有关说法中不正确的是 （ ）A电解时，石墨作阳极，铁作阴极 B电解时，在阴极上产生氢气C电解前后电解质溶液pH变大 D电解中，每转移0.6mole-，理论上可得到0.1mol无水KIO3晶体10丰田PRIUS汽车采用Ni-MH电池作为车载电源，Ni-MH电池的充放电原理如下图所示，下列说法正确的是（ ）A放电时负极反应为：M+H2O+e-= MH+OH-B充电时阳极反应为：Ni(OH)2+OH-e-= NiOOH+H2OC放电时正极附近溶液酸性增强D充电时阴极上M转化为M+11右图装置中X和Y均为石墨电极，电解液为500mL某蓝色溶液，电解一段时间，观察到X电极表面有红色的固态物质生成，Y电极有无色气体生成；溶液中原有溶质完全电解后，停止电解，取出X电极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6g。下列有关说法中不正确的是 （ ）AX电极是阴极 BY电极产生气体的体积为0.224LC电解后溶液的pH=1D要使电解后溶液恢复到电解前的状态，需加入一定量的CuO或CuCO312用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如下图甲。电解过程中的实验数据如下图乙，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积（标准状况）。则下列说法不正确的是 （ ）A电解过程中，a电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生Bb电极上发生的反应方程式为：4OH-4e-= 2H2O+O2C曲线0P段表示O2的体积变化D从开始到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为12gmol-113某校化学兴趣小组进行探究性活动：将氧化还原反应：2Fe3+2I-2Fe2+I2，设计成盐桥原电池。提供的试剂：FeCl3溶液，KI溶液；其它用品任选。请回答下列问题：（1）请画出设计的原电池装置图，并标出电极材料，电极名称及电解质溶液。（2）发生氧化反应的电极其电极反应式为 。（3）反应达到平衡时，外电路导线中 （填“有”或“无”）电流通过。（4）平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固体，当固体全部溶解后，则此时该溶液中电极变为 （填“正”或“负”）极。14（1）某课外活动小组同学用下图甲装置进行实验，试答下列问题：若开始时开关K与a连接，则铁发生电化学腐蚀中的 腐蚀。若开始时开关K与b连接，则总反应的离子方程式为 。（2）芒硝化学式Na2SO4l0H2O，无色晶体，易溶于水，是一种分布很广泛的硫酸盐矿物。该小组同学设想，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，用图乙所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠，无论从节省能源还是提高原料的利用率而言都更加符合绿色化学理念。此时通过阴离子交换膜的离子数 （填“大于”“小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数。制得的氢氧化钠溶液从出口 （填“A”“B”“C”或“D”）导出。通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因 。若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，则电池负极的电极反应式为 。15有一种节能的氯碱工业新工艺，将电解池与燃料电池相组合，相关流程如下图所示（电极未标出）：回答下列有关问题：（1）电解池的阴极反应式为 。（2）通入空气的电极为 ，燃料电池中阳离子的移动方向 （“从左向右”或“从右向左”）。（3）电解池中产生2mol Cl2，理论上燃料电池中消耗 molO2。（4）a、b、c的大小关系为： 。16高铁酸盐（Na2FeO4、BaFeO4等），既可作为新型净水剂，又可作为高铁电池的正极材料。已知：4FeO42-10H2O4Fe(OH)38OH-3O2。（1）实验室可以采用次氯酸盐氧化法制备高铁酸钠：质量分数为8%的次氯酸钠溶液中加入氢氧化钠和硫酸铁，写出反应发生的离子方程式： 。（2）某化学兴趣小组在实验室模拟工业上电解法制备高铁酸钠：向U型管左端注入2mol/LNaOH溶液，右端注入14mol/LNaOH溶液，中部塞入用滤纸做成的小球；将铜电极插入U型管左端；铁电极插入U型管右端。实验前要充分打磨铁电极表面，主要目的是 。在上图方框中标出电源的正负极。接通电源后，铜电极上的现象为不断产生大量细小气泡，电极反应为 ；铁电极周围溶液碱性 ，电极反应为 。（3）高铁酸钠（Na2FeO4）作为水处理剂兼具絮凝剂和消毒杀菌剂的作用，被科学家们公认为绿色消毒剂。请简述高铁酸钠消毒、净水的原理： 。17某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题：（1）甲池为 （填“原电池”、“电解池”或“电镀池”），通入CH3OH电极的电极反应为 。（2）乙池中A（石墨）电极的名称为 （填“正极”、“负极”或“阴极”、“阳极”），总反应式为 。（3）当乙池中B极质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2的体积为 mL（标准状况），丙池中 极析出 g铜。（4）若丙中电极不变，将其溶液换成NaCl溶液，电键闭合一段时间后，甲中溶液的pH将 （填“增大”、“减小”或“不变”）；丙中溶液的pH将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。