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电化学及应用
电化学是高考命题的热点之一。试题常以选择题居多，也有以填空、简答、实验、计算等形式命题。由于电化学中的电路、电量等与物理学联系紧密，在今后的综合考试中该部分不仅不会“降温”，还有“变热”的趋势。 主要考查点：电解池、原电池、电镀池的构成条件及区别，电路中的电子流向、电极反应类型与电极种类关系，金属活泼件与电极关系，阴、阳极放电顺序及应用，两电极反应式的书写，两电极产物间的相当量关系，两极产物判断，电解质溶液中离子浓度变化、pH变化，根据离子、电解产物与电子相当量关系的计算，反应时的现象等。
二、考点归纳：
1. 理解掌握原电池和电解池(电镀池)的构成条件和工作原理：
2. 掌握电解反应产物及电解时溶液pH值的变化规律及有关电化学的计算： ⑴要判断电解产物是什么，必须理解溶液中离子放电顺序：
内容 装 置 图 Zn G Cu Pt 盐酸溶液 将电能转变成化学能的装置 其他金属或合金的装置 ①活动性不同的两电极（连接）； ①两电极接直流电源； ②两电极插入电解质溶液； ③形成闭合回路。 ①镀层金属接电源正极作阳极，镀件接电源负极作阴极； ②电镀液必须含有镀层金属的阳离子 ③形成闭合回路。 原电池 电解池 Pt Cu 电镀池 Fe CuSO4溶液 定义 将化学能转变成电能的装置 CuCl2溶液 应用电解原理在某些金属表面镀上一层形成 条件 ②电解质溶液（电极插入其中并与电极自发反应）； ③形成闭合回路。 负极：较活泼金属；释放电子；阴极：与电源负极相连的 两电极规定及 反应 发氧化化反应 极；发生还原反应。 正极：较不活泼金属(或能导电的阳极：与电源正极相连的 非金属)；电子流入一极；发生还极；发生氧化反应。 原反应。 阳极：镀层金属；氧化反应。 阴极：待镀金属；还原反应。 电子 流向 电解液变 负极 正极 负极→阴极→阳离子 正极←阳极←阴离子 负极→阴极→阳离子 正极←阳极 化 e-沿导线 阴极放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。放电顺序是： K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+(H+)、Cu2+、Hg2+、Ag+、Au3+
放电由难到易
阳极：若是惰性电极作阳极，溶液中的阴离子放电，放电顺序是： S2-、I-、Br-、Cl-、OH-、含氧酸根离子(NO3-、SO42-、CO32-)、F- 失电子由易到难
若是非惰性电极作阳极，则是电极本身失电子。
要明确溶液中阴阳离子的放电顺序，有时还需兼顾到溶液的离子浓度。如果离子浓度相差十分悬殊的情况下，离子浓度大的有可能先放电。如理论上H+的放电能力大于Fe2+、Zn2+，但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时，由于溶液[Fe2+]或[Zn2+]>>[H+]，则先在阴极上放电的是Fe2+或Zn2+，因此，阴极上的主要产物则为Fe和Zn。但在水溶液中，Al3+、Mg2+、Na+等是不会在阴极上放电的。 ⑵电解时溶液pH值的变化规律：
电解质溶液在电解过程中，有时溶液pH值会发生变化。判断电解质溶液的pH值变化，有时可以从电解产物上去看。
①若电解时阴极上产生H2，阳极上无O2产生，电解后溶液pH值增大； ②若阴极上无H2，阳极上产生O2，则电解后溶液pH值减小；
③若阴极上有H2，阳极上有O2，且V(H2)==2V(O2)，则有三种情况：a 如果原溶液为中性溶液，则电解后pH值不变；b 如果原溶液是酸溶液，则pH值变小；c 如果原溶液为碱溶液，则pH值变大；
④若阴极上无H2，阳极上无O2产生，电解后溶液的pH可能也会发生变化。如电解CuCl2溶液（CuCl2溶液由于Cu2+水解显酸性），一旦CuCl2全部电解完，pH值会变大，成中性溶液。
⑶进行有关电化学计算，如计算电极析出产物的质量或质量比，溶液pH值或推断金属原子量等时，一定要紧紧抓住阴阳极或正负极等电极反应中得失电子数相等这一规律。
3. 理解金属腐蚀的本质及不同情况，了解用电化学原理在实际生活生产中的应用： ⑴金属的腐蚀和防护：
①金属腐蚀的实质是铁等金属原子失去电子而被氧化成金属阳离子的过程，可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。金属与氧化剂（一般非电解质）接触，直接发生化学反应引起的腐蚀叫化学腐蚀，如铁与氯气接触发生的腐蚀为化学腐蚀。而更普遍存在的，危害也更为严重的是电化学腐蚀，即不纯的金属或合金与电解质溶液发生原电池反应引
－－
起的腐蚀。如钢铁在水膜酸性较强条件下发生析氢腐蚀Fe－2e=Fe2+，2H++2e==H2↑；在水膜酸性很弱或中性条
－－－
件下，则发生吸氧腐蚀：2Fe－4e=2Fe2+，2H2O+O2+4e==4OH。
②金属的防护方法：
a、改变金属的内部结构；b、覆盖保护层；c、使用电化学保护法 ⑵原电池原理的应用：
①制作多种化学电源，如干电池、蓄电池、高能电池、燃料电池；
②加快化学反应速率。如纯锌与盐酸反应制H2反应速率较慢，若滴入几滴CuCl2溶液，使置换出来的铜紧密附在锌表面，形成许多微小的原电池，可大大加快化学反应；
③金属的电化学保护，牺牲阳极的阴极保护法； ④金属活动性的判断。 ⑶电解原理的应用：
①制取物质：例如用电解饱和食盐水溶液可制取氢气、氯气和烧碱。
②电镀：应用电解原理，在某些金属或非金属表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极，选择含有镀层金属阳离子的盐溶液为电解质溶液。电镀过程中该金属阳离子浓度不变。
③精炼铜：以精铜作阴极，粗铜作阳极，以硫酸铜为电解质溶液，阳极粗铜溶解，阴极 析出铜，溶液中Cu2+浓度减小
④电冶活泼金属：电解熔融状态的Al2O3、MgCl2、NaCl可得到金属单质。
电化学考点强训
一、选择题：
1. 把a、b、c、d4种金属浸泡在稀H2SO4中，用导线两两相连可构成各种原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，c为负极；a、c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极。那么这4种金属的活动性顺序为 A. a>b>c>d B. a>c>d>b C. c>a>b>d D. b>d>c>a
2. 用惰性电极电解下列物质的溶液，经过一段时间，溶液的物质的量浓度增大，pH减小的是 A. NaCl B. CuSO4 C. H2SO4 D. Na2SO4
3. 100mL浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的量，可采用的方法是 A. 加入适量的6mol/L的盐酸 B. 加入数滴氯化铜溶液 C. 加入适量蒸馏水 D. 加入适量的氯化钠溶液
4. 用两支惰性电极插入500mL AgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH值从6.0变为3.0时（设电解阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略），则电极上析出的银的质量大约为 A. 27mg B. 54mg C. 108mg D. 216mg
5. X、Y、Z、M代表四种金属元素。金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时，Z极上有H2放出；若电解Y2+和Z2+共存的溶液时，Y先析出；又知M2+的氧化性强于Y2+。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为 A. X>Z>Y>M B. X>Y>Z>M C. M>Z>X>Y D. X>Z>M>Y 6. 钠硫电池是一种高能电池，它是以熔融的钠硫为两极，以可导电的固体作电解质，反应方程式为：2Na+xS
放电 充电
Na2Sx，则以下说法正确的是
A. 放电时钠作负极，硫作正极 B. 放电时钠极发生还原反应
C. 充电时钠极与外电源的正极相连，硫与外电源的负极相连
－－
D. 充电时，阴极发生的反应为：Sx2－2e=xS
7. 用质量均为100g的铜作电极，电解AgNO3溶液，电解一段时间后，两极质量相差28g，此时阳极质量为 A. 121.6g B. 86g C. 93.6g D. 89.6g
( C )11. 用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质（中括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是
A. CuCl2 [CuSO4] B. NaOH [NaOH] C. NaCl [HCl] D. CuSO4 [Cu(OH)2]
8.（江苏）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为 ： 放电 3Zn + 2KFeO + 8HO 3Zn(OH) + 2Fe(OH) + 4KOH 2 4 2 的是 充电 2 3 下列叙述不正确．．．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— + 5 OH— = FeO4 + 4H2O C．放电时每转移3 mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化 D．放电时正极附近溶液的碱性增强
9. (上海)关于如右图所示装置的叙述，正确的是 A. 铜是阳极，铜片上有气泡产生 B. 铜片质量逐渐减少
C. 电流从锌片经导线流向铜片 D. 氢离子在铜片表面被还原
10. 将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为
A. 1∶2∶3 B. 3∶2∶1 C. 6∶3∶1 D. 6∶3∶2
11. 原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是
2?
A. 由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al－3e==Al3+
－－－
B. 由Mg、Al、NaOH溶液组成的原电池，其负极反应式为：Al－3e＋4OH==AlO2＋2H2O
－
C. 由Cu、Fe、FeCl3溶液组成的原电池，其负极反应式为：Cu－2e==Cu2+
－
D. 由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，其负极反应式为：Cu－2e==Cu2+
12. 一种新型燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，其电极反应式
－－－－－
为：C2H6＋18OH－14e==2CO32＋12H2O；7H2O＋7/2O2＋14e==14OH。有关此电池的推断正确的是
－
A. 电解质溶液中CO32向正极移动 B. 放电一段时间后，KOH的物质的量浓度不变 C. 通乙烷的电极为负极 D. 参加反应的O2和C2H6的物质的量之比为7:1
－
二、填空题：
13. 现有500mL饱和食盐水,其中含有少量NaOH,该溶液的pH为10,用石墨电极电解时,当阴极产生5.6L H2(标准状
况)时停止电解,此时溶液的pH约为：
14.（北京）X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。已知： ① X可分别与Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共价化合物；
② Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物。 请回答：⑴Z2Y的化学式是： ；
⑵Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是： 。 ⑶如右图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞的溶液的ZW饱和溶液，C（Ⅰ）、C（Ⅱ）为多孔石墨电极。接通S1后，C(Ⅰ)附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。一段时间后（两玻璃管中液面未脱离电极），断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转。此时：
C(Ⅰ)的电极名称是： （填写正极或负极）； C(Ⅱ)的电极反应式是： 。
⑷铜屑放入稀硫酸不发生反应，若在稀硫酸中加入X2Y2，铜屑可逐渐溶解，该反应的离子方程式是： 。
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