2012屆高考化學(xué)第二輪電化學(xué)原理及應(yīng)用復(fù)習(xí)教案

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高三 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
專(zhuān)題八 電化學(xué)原理及應(yīng)用
班級(jí): 姓名: 學(xué)習(xí)時(shí)間:
【課前自主復(fù)習(xí)與思考】
1.閱讀并思考《創(chuàng)新設(shè)計(jì)》相關(guān)內(nèi)容。
2.原電池、電解池的工作原理、應(yīng)用。
3.原電池、電解池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)。
【結(jié)合自主復(fù)習(xí)內(nèi)容思考如下問(wèn)題】
1.用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋(裝有瓊脂-KNO3的U型管)構(gòu)成一個(gè)原電池。以下關(guān)于該原電池的敘述正確的是
①在外電路中,電流由銅電極流向銀電極
②正極反應(yīng)為Ag++e-===Ag
③實(shí)驗(yàn)過(guò)程中取出鹽橋,電池仍能繼續(xù)工作
④將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同
A.①② B.②③ C.②④ D.③④

2.用陽(yáng)極X和陰極Y電解Z的水溶液,電解一段時(shí)間后,再加入W,能使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài),符合題意的是
組號(hào)XYZW
ACFeNaClH2O
BPtCuCuSO4CuSO4溶液
CCCH2SO4H2O
DAgFeAgNO3AgNO3晶體

【考綱點(diǎn)撥】
1.理解原電池和電解池的工作原理,能寫(xiě)出常見(jiàn)的簡(jiǎn)單電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。
2.了解常見(jiàn)的化學(xué)電源,認(rèn)識(shí)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)際意義及其重要應(yīng)用。
3.認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害,理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因,能運(yùn)用恰當(dāng)?shù)拇胧┓乐硅F、鋁等金屬腐蝕。
4.了解提高燃料的燃燒效率、開(kāi)發(fā)高能清潔燃料和研制新型化學(xué)電源的重要性。認(rèn)識(shí)化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。
【自主研究例題】
1.控制合適的條件,將反應(yīng)2Fe3++2I- Fe2++I(xiàn)2
設(shè)計(jì)成如圖所示的原電池。下列判斷不正確的是( )
A.反應(yīng)開(kāi)始時(shí),乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)
B.反應(yīng)開(kāi)始時(shí),甲中石墨電極上Fe3+發(fā)生還原反應(yīng)
C.電流計(jì)計(jì)數(shù)為零時(shí),反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)
D.電流計(jì)計(jì)數(shù)為零后,在甲中加入FeCl2固體,乙中石墨電極為負(fù)極
2.如下圖所示裝置,A、B中電極為多孔的惰性電極;C、D為夾在濕的Na2SO4濾紙條上的鉑夾,a、b為電源的兩極。若在A、B中充滿KOH溶液后倒立于盛有KOH的水槽中。切斷K1,閉合K2、K3,通直流電,電解一段時(shí)間后A、B中均有氣體產(chǎn)生。

⑴電源的a極為 (填“正”或“負(fù)”)極。
⑵在濕的Na2SO4濾紙條中心滴KMnO4溶液,現(xiàn)象是 。
⑶寫(xiě)出A中電極反應(yīng)式 。
⑷若電解一段時(shí)間后A、B中均有氣體包圍電極。此時(shí)切斷K2、K3,閉合K1,電流表的指針偏轉(zhuǎn),此時(shí)B極電極反應(yīng)式為 。

我思我疑:

【高考鏈接】
【例1】(2010浙江卷.9)Li-Al/FeS電池是一種正在開(kāi)發(fā)的車(chē)載電池,該電池中正極的電極反應(yīng)式為: 2Li++FeS+2e-===Li2S+Fe 有關(guān)該電池的下列中,正確的是
A.Li-Al在電池中作為負(fù)極材料,該材料中Li的化合價(jià)為+1價(jià)
B.該電池的電池反應(yīng)式為:2Li+FeS===Li2S+Fe
C.負(fù)極的電極反應(yīng)式為Al-3e-=Al3+
D.充電時(shí),陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為:Li2S+Fe-2e-===2Li++FeS

【例2】(2010廣東理綜卷.23)銅鋅原電池(如圖9)工作時(shí),下列敘述正確的是
A.正極反應(yīng)為:Zn?2e-=Zn2+
B.電池反應(yīng)為:Zn+Cu2+=Zn2+ +CU
C.在外電路中,電子從負(fù)極流向正極
D.鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液
【例3】(2010福建卷.11)鉛蓄電池的工作原理為:
Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,研讀右圖,
下列判斷不正確的是( )
A.K 閉合時(shí),d電極反應(yīng)式:
PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO42-
B.K閉合時(shí),II中SO42-向c電極遷移
C.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí),I中消耗的H2SO4為0.2 mol
D.K閉合一段時(shí)間后,II可單獨(dú)作為原電池,d電極為正極

【例4】(09全國(guó)卷Ⅰ.28)下圖所示裝置中,甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放100g
5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液,電極均為石墨電極。

⑴接通電源,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,測(cè)得丙中K2SO4濃度為10.47%,乙中c電極質(zhì)量增加。
據(jù)此回答問(wèn)題:
①電源的N端為 極;
②電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為 ;
③列式計(jì)算電極b上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積: ;
④電極c的質(zhì)量變化是 g;
⑤電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化,簡(jiǎn)述其原因:
甲溶液 ;
乙溶液 ;
丙溶液 ;
⑵如果電解過(guò)程中銅全部析出,此時(shí)電解能否繼續(xù)進(jìn)行,為什么?


【歸納與思考】

【自主檢測(cè)】
1.(2010江蘇卷.11)右圖是一種航天器能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)原理示意圖。
下列說(shuō)法正確的是
A.該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化
B.裝置Y中負(fù)極的電極反應(yīng)式為:
O2+2 H2O+4e-===4OH-
C.裝置X能實(shí)現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生
D.裝置X、Y形成的子系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的零排放,并能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化

2.(2010全國(guó)卷1)右圖是一種染料敏化太陽(yáng)能電池的示意圖。電池的一個(gè)點(diǎn)極由有機(jī)光敏燃料(S)涂覆在TiO2納米晶體表面制成,另一電極由導(dǎo)電玻璃鍍鉑構(gòu)成,電池中發(fā)生的反應(yīng)為:
TiO2/S TiO2/S*(激發(fā)態(tài))
TiO2/S* TiO2/S++e-
I3-+2e- 3I-
2 TiO2/S++3I- TiO2/S+I(xiàn)3-
下列關(guān)于該電池?cái)⑹鲥e(cuò)誤的是:
A.電池工作時(shí),是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能
B.電池工作時(shí),I-離子在鍍鉑導(dǎo)電玻璃電極上放電
C.電池中鍍鉑導(dǎo)電玻璃為正極
D.電池的電解質(zhì)溶液中I-和I3-的濃度不會(huì)減少

3.(2010安徽卷.11)某固體酸燃料電池以CaHSO4固體為電解質(zhì)傳遞H+,其基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖,電池總反應(yīng)可表示為:2H2+O2=2H2O,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A.電子通過(guò)外電路從b極流向a極
B.b極上的電極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子,消耗1.12 L的H2
D.H+由a極通過(guò)固體酸電解質(zhì)傳遞到b極

4.(09廣東理科基礎(chǔ).25)鋼鐵生銹過(guò)程發(fā)生如下反應(yīng):
①2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2;
②4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3;
③2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O。
下列說(shuō)法正確的是
A.反應(yīng)①、②中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等
B.反應(yīng)①中氧化劑是氧氣和水
C.與銅質(zhì)水龍頭連接處的鋼質(zhì)水管不易發(fā)生腐蝕
D.鋼鐵在潮濕的空氣中不能發(fā)生電化學(xué)腐蝕

5.電解100 mL含c(H+)=0.30 mol/L的下列溶液,當(dāng)電路中通過(guò)0.04 mol電子時(shí),
理論上析出金屬質(zhì)量最大的是
A.0.10 mol/L Ag+ B.0.20 mol/L Zn2+ C.0.20 mol/L Cu2+ D.0.20 mol/L Pb2+

6.根據(jù)右圖,可判斷出下列離子方程式錯(cuò)誤的是
A.2 Ag(s)+Cd2+(aq)===2Ag+(aq)+Cd(s)
B.Co2+(aq)+Cd(s)===Co(s)+Cd2+(aq)
C.2Ag+(aq)+Cd(s)===2Ag(s)+Cd2+(aq)
D.2Ag+(aq)+Co(s)===2Ag(s)+Co2+(aq)

7.一種新型酸性乙醇電池用磺酸類(lèi)質(zhì)子作溶劑,
比甲醇電池效率高出32倍,電池反應(yīng)式為:C2H5OH
+3O2===2CO2+3H2O,電池構(gòu)造如右圖所示。下列
說(shuō)法正確的是
A.放電過(guò)程中,電源內(nèi)部的H+從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移
B.通入乙醇的電極是與正極
C.該電池的正極反應(yīng)為:4H++O2+4e-===2H2O
D.用該電池作電源,用惰性電極電解飽和NaCl溶液時(shí),
每消耗0.2 mol C2H5OH,陰極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積為13.44 L

8.用惰性電極電解一定量的硫酸銅溶液,電解一段時(shí)間后,向電解液中加入0.1 mol堿式碳酸銅晶體(不含結(jié)晶水),恰好使溶液恢復(fù)到電解前的濃度和pH。下列敘述不正確的是
A.電解過(guò)程產(chǎn)生的氣體體積(在標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為5.6 L
B.電解過(guò)程轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3.612×1023個(gè)
C.電解過(guò)程中只發(fā)生了2 CuSO4+2 H2O===2Cu+O2↑+2 H2SO4
D.加入堿式碳酸銅的反應(yīng)是:Cu2(OH)2CO3+2H2SO4===2CuSO4+CO2↑+3H2O

9. 為探究鋼鐵的吸氧腐蝕原理設(shè)計(jì)了如圖所示裝置,下列
說(shuō)法中錯(cuò)誤的是
A.正極的電極方程式為:O2+2H2O+4e-===4OH-
B.將石墨改成鎂電極,難以觀察到鐵銹生成
C.若向自來(lái)水中加入少量NaCl(s),可較快地看到鐵銹
D.分別向鐵、石墨電極附近吹入O2,前者鐵銹出現(xiàn)得快

10.電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法:保持污水的pH在5.0~6.0之間,通過(guò)電解生成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3具有吸附性,可吸附污物而沉積下來(lái),具有凈化水的作用。陰極產(chǎn)生的氣泡把污水中的懸浮物帶到水面形成浮渣層,刮去(或撇掉)浮渣層,即起到浮選凈化的作用。某科研小組用電浮選法處理污水,設(shè)計(jì)裝置如圖所示:

⑴實(shí)驗(yàn)時(shí)若污水中離子濃度較小,導(dǎo)電能力較差,產(chǎn)生氣泡速率較慢,無(wú)法使懸浮物形成浮渣。此時(shí)應(yīng)向污水中加入適量的 。
A.H2SO4 B.BaSO4 C.Na2SO4 D.NaOH E.CH3CH2OH
⑵電解池陽(yáng)極的電極反應(yīng)式分別是① ;②4OH--4e-===2H2O+O2↑
⑶電極反應(yīng)①和②的生成物反應(yīng)得到Fe(OH)3沉淀的離子方程式是
。
⑷熔融鹽燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì),以CH4為燃料,空氣為氧化劑,稀土金屬材料為電極。
已知負(fù)極的電極反應(yīng)是CH4+4CO32--8e-===5CO2+2H2O。
①正極的電極反應(yīng)是。
②為了使該燃料電池長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定。為此電池工作時(shí)必須有部分A物質(zhì)參加循環(huán)。則A物質(zhì)的化學(xué)式是 。
⑸實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,若在陰極產(chǎn)生了44.8L(標(biāo)況)氣體,則熔融鹽燃料電池消耗CH4 L(標(biāo)況)。

本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaosan/78180.html

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