魁夺市安身阳光实验学校高考化学专题复习电化
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【直击高考】
1．理解原电池原理和电解原理。电化学是氧化还原反应知识的应用，分析和判断电极反应，正确书写电极反应式，是掌握电化学基础的重点。 2．了解化学腐蚀与电化学腐蚀，联系生产、生活中的金属腐蚀现象，会分析和区别化学腐蚀和电化学腐蚀，了解一般防腐蚀方法。用原电池的原理解释简单的防腐蚀和影响化学反应速率的实际问题，常用作高考选择题的选项。
3．铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业等是电解原理的具体应用。高考题把氯碱工业作为无机推断题中的已知条件，考查氯碱工业的原料和产物。要了解和熟悉这些反应原理。
【难点突破】
1．方法与技巧
原电池、电解池中所发生的反应都是氧化还原反应，抓住这一变化实质，依据氧化还原反应中物质的氧化性、还原性的强弱，判断原电池、电解池中的电极反应，正确书写电极反应式。
2．解题注意点
电解池中电解质溶液的pH变化、电极产物的判定等具有一定的解题规律，如电解池中阴阳离子的放电顺序，阳极材料与阳极反应等，只有利用这些规律去解题，才能达到解题准确、快速。 专题新例析
【例1】(2000“3+2”全国卷)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
【解析】本题中A，“把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中”，与铜片、铁片单独放在稀硫酸中是不同
的，前者构成了原电池，铜片上的H＋获得由铁片传递过来的电子：2H＋+2e-=H2↑，所以铜片表面出现气泡。对于B，用锌片做阳极，铁片做阴极电解ZnCl2溶液，实为电镀，阳极反应：Zn-2e-==Zn2+阴极反应：Zn2++2e-==Zn 阴极上析出锌，所以B的描述正确。对于C，铜片插入三氯化铁溶液中，发生的反应是：Cu+2Fe3＋==Cu2++2Fe2＋并没有单质铁的析出，所以选项C的描述不正确。对于D，向盛有锌粒和盐酸的试管中，滴入几滴氯化铜溶液，除Zn与盐酸的反应外，又发生反应：Zn+Cu2＋ ==Zn2++Cu 置换的Cu 与剩余的Zn接触，置于盐酸中，构成了原电池，加速了2H＋+2e-=H2↑反应，可观察到“气泡放出速率加快”，所以选项D的描述也是正确的。
【答案】 C
【点评】我们不但要用通常的化学反应原理去解释一些实验现象，还要学会用原电池、电解的原理来分析问题和解决简单的实际问题。
【例2】(2002上海高考卷)某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氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，
捕鼠笼则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是
A a为正极，b为负极；NaClO和NaCl
B a为负极，b为正极；NaClO和NaCl
C a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl
D a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl
【解析】本题从电极名称和电解后溶液的主要成分两方面进行设问。首先，a、b电极为电源上的电极，原电池的电极名称与电解池的电极名称不同，应为正极或负极，排除选项C和D。其次，如图所示的电解池中，要使Cl2能被溶液“完全吸收”，是让上边一个电极产生Cl2，还是让下边一个电极产生Cl2？让阳极产生的Cl2通过阴极附近的碱溶液，Cl2才能被完全吸收。第三，电解池中产生Cl2的阳极对应的电源电极名称是正极。
【答案】B
【点评】本题考查氯碱工业反应原理的应用，不仅涉及电解、原电池的原理，还包含Cl2的性质，以及简单实验设计等，是化学知识的综合题。少数学生误选A，不能使电解产生的Cl2被溶液完全吸收。误选C或D，将电源(原电池)的电极名称与电解池的电极名称相混淆。
【例3】(1999“3+2”全国卷)用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L氧气(状况)，从而可知M的原子量(相对原子质量)为
A．22.4ax
b
B．
11.2ax
b
C．
5.6ax
b
D．
2.5ax
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b
【解析】在用惰性电极电解硝酸盐溶液时，两极发生的反应应是：阳极4OH―-4e-==2H2O+O2↑阴极 M x++xe-==M 已知阳极上有b L氧气(状况)生成，其物质的量为
b
22.4
mol，阳极发生电子转移为
4b
22.4
mol，阴极上也应有相同数目的电子发生转移。则
ax
Ar(M)
==
4b
22.4
解得Ar(M)==
5.6ax
b植草板
【答案】 C
【点评】本题考查学生对电解原理的理解。从该题的解题过程中，应注意：一是电解硝酸盐溶液，阳极上发生的反应一定是4OH―-4e-==2H2O+O2↑。二是应用电解原理进行化学计算时，两个电极上通过的电子数目一定相等，这是处理电化学计算时必须遵循的一条规律。
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1．在原电池和电解池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
2．据报道，有一新型燃料电池已经问世，它是用两根金属作电极插入KOH 溶液中，然后向两电极分别通入CH4和O2，电极反应为：
X极 CH4-8e-+10 OH― ==CO32― +7H2O Y极2O2+8e-+4H2O==8 OH―
下列对该电池的描述正确的是( )
A．通CH4的X极是负极，发生氧化反应
B．通O2的Y极是负极，发生还原反应
C．放电一段时间后，电解质溶液中的KOH物质的量不变
D．放电时，X极周围溶液的pH下降
3．下列过程需要通电才可进行的是：①电离②电解③电镀④电泳⑤电化腐蚀 ( )
A．①②③ B．②③④
C．②④⑤ D．①②③④⑤
4．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是
A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液p H不变
B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小
C．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2 D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1
5．氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应为：
1
2
H2+NiO(OH)==Ni(OH)2。据此反应式判断，下列叙述中正确的是( )
A．电池放电时，H2是负极
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，电池负极周围溶液的pH不断增大
6．下列关于铜电极的叙述正确的是( )
A．用电解法精炼粗铜时，粗铜作阴极
B．铜-锌原电池中，铜是正极
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
7．CuI是一种不溶于水的白固体，它可以由反应：2Cu2＋+4I―==2CuI↓+I2而得到。现以石墨为阴极，以Cu为阳极电解KI溶液，通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。电解开始不久，阴极区溶液呈红，而阳极区溶液呈蓝。对阳极区溶液呈蓝的正确解释是( )
A．2I―-2e-==I2，碘遇淀粉变蓝
B．Cu-2e-==Cu2＋ Cu2＋显蓝
C．2Cu+4I--4e-==2CuI↓+2I2，碘遇淀粉变蓝
D．4OH―–4e-==2H2O+O2，O2将I-氧化为I2，碘遇淀粉变蓝
8．不能用来说明金属X比金属Y还原性强的是( )
A．把X-Y合金置于潮湿空气中，X先被腐蚀
B．X原子最外层电子数比Y原子最外层电子数少
C．X能从Y的盐溶液中把Y置换出来
D．电解X和Y的盐的混合溶液，阴极上先析出Y
9．右图是电解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
10．把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞混合液的表面皿中，如下图所示，最先观察到酚酞变红现象的区域是( )
A．Ⅰ和Ⅱ B．Ⅰ和Ⅳ
C．Ⅱ和Ⅲ D．Ⅱ和Ⅳ
11．用两支惰性电极插入500mLAgNO3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
12.固体氧化物燃料电池是由西屋(Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆一氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2- )在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是（）
A．有O2参加反应的a极为电池的负极
B．有H：参加反应的b极为电池的正极
雾化吸入器C．a极对应的电极反应式为O2+2H20-4e=40H-
D．该电池的总反应方程式为：2H2+02=2H2O
13．下图中，铁腐蚀由快到慢的顺序是(试管中除(2)外均为
水)______________________________________。
14．现有Cu2＋、Cl―、Na＋、SO42―、Zn2+两两组成的电解质溶液若干种，可选用铜电极、铂电极、锌电极进行电解实验。
(1)以__________作阳极电解_____________溶液时，溶液的pH有明显升高，且溶液保持澄清，电解的反应式为
______________________________________。
(2)以__________作阳极电解_________溶液时，溶液的pH有明显下降。
(3)为使电解过程中溶液的浓度保持不变，应以铜为阳极电解_________溶液，或以___________为阳极电解_______________溶液。
(4)以铜为阳极电解_________或____________溶液，均可得到氢氧化物沉淀。
(5)要使电解过程中溶质的组成和质量不变，而溶液浓度增大，又无浑浊，应以__________为阳极电解_____________溶液，化学方程式为
__________________________________。
(6)要使电解过程中溶液浓度改变，而溶剂质量不变，应以铂电极为阳极
电解_____________溶液，或以___________为阳极电解________溶液，反应的化学方程式是____________________________________。
(7)使反应Cu+2H2O==Cu(OH)2↓+H2↑得以进行而不发生其它反应，可选用______________为阳极电解__________或____________溶液。
杯芳烃(8)以铜为阳极电解ZnSO4溶液，阴极上一般有___________逸出，在
________极区首先会有__________沉淀，电解时间较长时，会有______沉淀出现。
15．将铝件与另一种材料作电极，以某种溶液作电解液进行电解，通电后在铝件与电解液的接触面上逐渐形成一层Al(OH)3薄膜，薄膜的某些部位存在着小孔，电流从小孔通过并产生热量使Al(OH)3分解，从而在铝件表面形成一层较厚的氧化膜。某校课外兴趣小组根据上述原理，以铝件和铁棒为电极，一定浓度的NaHCO3溶液为电解液进行实验。
(1)铝件表面形成Al(OH)3的电极反应式是：
_______________________________________________________________ __。
(2)电解过程中，必须使电解液pH保持相对稳定(不能太大，也不能太小)的原因是
_________________________________________________________________。
单向排水阀
(3)用NaHCO3溶液作电解液，会减缓阴极区溶液pH的增大，能说明这一原理的离子方程式为
_______________________________________________________。
16．熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到人们的关注。用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极(负极)燃气，空气和CO2的混合气体为阴极(正极)助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。根据上述信息，该燃料电池：
负极反应式为___________________________________；
正极反应式为___________________________________；
电池的总反应式为_____________________________________________。
