电化学基础

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电化学基础

【例题1】有A、B、C、D、E五块金属片,进行如下实验:①A、B用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,A极为负极;②C、D用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,电流由D→导线→C;③A、C相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,C极产生大量气泡;④B、D相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,D极发生氧化反应;⑤用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液,E先析出。据此,判断五种金属的活动性顺序是()

A.A>B>C>D>E B.A>C>D>B>E

C.C>A>B>D>E D.B>D>C>A>E

【答案】B

【解析】金属与稀H2SO4溶液组成原电池,活泼金属为负极,失去电子发生氧化反应,较不活泼的金属为正极,H+在正极电极表面得到电子生成H2,电子方向由负极→正极,电流方向则由正极→负极。在题述原电池中,A-B原电池,A为负极;C-D原电池,C为负极;A-C原电池,A为负极;B-D原电池,D为负极;E先析出,E不如B活泼。综上可知,金属活动性:A>C>D>B>E。

【例题2】用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼胶-KNO3的U 形管)构成一个原电池(如图)。下列有关该原电池的叙述中正确的是()

①在外电路中,电子由铜电极流向银电极

②正极反应:Ag++e-=Ag

③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作

④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同

A.①②B.①②④C.②③D.①③④

【答案】B

【例题3】某同学组装了如图所示的电化学装置,电极Ⅰ为Al,其它均为Cu,则下列叙述正确的是

A.电流方向:电极Ⅳ→A→电极Ⅰ

B.电极Ⅰ发生还原反应

C.电极Ⅱ逐渐溶解

D.电极Ⅲ的电极反应:Cu2++2e-=Cu

【答案】A

【解析】

试题分析:电极Ⅰ为Al,其它均为Cu,Al易失电子作负极,所以Ⅰ是负极、Ⅳ是阴极,Ⅲ是阳极、Ⅱ是正极,A.电流从正极沿导线流向负极,即电极Ⅳ→A→电极Ⅰ,正确;B.电极Ⅰ上电极反应式为Al-3e-=Al3+,发生氧化反应,错误;C.电极Ⅱ是正极,正极上发生反应为Cu 2++2e-=Cu,所以电极Ⅱ质量逐渐增大,错误;D.电极Ⅲ为阳极,电极反应式为Cu-2e-═Cu 2+,错误;

【例题4】下列有关原电池的说法中不正确的是

A.由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池,放电时SO42-向Al 电极移动

B.由Mg、Al、NaOH 溶液组成原电池,其负极反应式为:Al-3e-+4OH-= AlO2-+2H2O C.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池作电源,用石墨电极来电解硝酸银溶液,当析出1 mol Ag 时,消耗铜电极32 g

3.电解质是NaCl溶液(中性电解质)

负极的电极反应式为:H2–2e- === 2H+

正极的电极反应式为:O2 + H2O + 4e- === 4OH-

说明:1.碱性溶液反应物、生成物中均无H+

2.酸性溶液反应物、生成物中均无OH-

3.中性溶液反应物中无H+和OH-

4.水溶液中不能出现O2-

B、甲醇燃料电池

甲醇燃料电池以铂为两极,用碱或酸作为电解质:

1.碱性电解质(KOH溶液为例)

总反应式:2CH4O + 3O2 +4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O

正极的电极反应式为:3O2 + 12e- + 6H2O===12OH-

负极的电极反应式为:CH4O – 6e- + 8OH- === CO32-+ 6H2O

2.酸性电解质(H2SO4溶液为例)

总反应: 2CH4O + 3O2 === 2CO2 + 4H2O

正极的电极反应式为:3O2+12e-+12H+ === 6H2O

负极的电极反应式为:2CH4O – 12e-+2H2O === 12H++ 2CO2

说明:乙醇燃料电池与甲醇燃料电池原理基本相同

C、甲烷燃料电池

甲烷燃料电池以多孔镍板为两极,电解质溶液为KOH,生成的CO2还要与KOH反应生成K2CO3,所以总反应为:CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O。

负极发生的反应:CH4– 8e- + 8OH- ==CO2 + 6H2O CO2 + 2OH- == CO32- + H2O,所以:

负极的电极反应式为:CH4 + 10 OH- + 8e- === CO32- + 7H2O

正极发生的反应有:O2 + 4e- === 2O2-和O2- + H2O === 2OH-所以:

正极的电极反应式为:O2 + 2H2O + 4e- === 4OH-

说明:掌握了甲烷燃料电池的电极反应式,就掌握了其它气态烃燃料电池的电极反应式

D、铝–空气–海水电池

我国首创以铝–空气–海水电池作为能源的新型海水标志灯,以海水为电解质,靠空气中的氧气使铝不断被氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟,就会发出耀眼的白光。

电源负极材料为:铝;电源正极材料为:石墨、铂网等能导电的惰性材料。

负极的电极反应式为:4Al-12e-===4Al3+;

正极的电极反应式为:3O2+6H2O+12e-===12OH-;

总反应式为:4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3

说明:铝板要及时更换,铂做成网状是为了增大与氧气的接触面积。

【例题6】一种新型燃料电池,它是用惰性金属作电极插入KOH溶液中,然后向两极上分别通入甲烷和氧气,发生的电极反应为:X极:CH4 + 10OH++8e-= CO32-+ 7 H2O Y极:2O2 + 4 H2O + 8e-= 8 OH-;关于此燃料电池的说法不正确的是()

A.X极发生氧化反应,Y极发生还原反应

B.工作一段时间后,KOH的物质的量减少

C.该电池工作时通甲烷一极附近溶液的pH 升高

D.在标准状况下通入5.6 L O2完全反应,则有1 mol电子发生转移

【答案】C

【解析】

试题分析:根据电极反应式,X极失电子发生氧化反应,Y极得电子发生还原反应[,故A正确;根据总反应,CH4 +2O2 +2KOH=K2CO3+3H2O,工作一段时间后,KOH的物质的量减少,故B正确;该电池工作时通甲烷一极附近溶液的pH 降低,故C错误;在标准状况下通入5.6

L O2完全反应,转移电子5.6

4

22.4

=1 mol,故D正确。

【例题7】一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2﹣.下列对该燃料电池说法不正确的是()

A.在熔融电解质中,O2﹣移向负极

B.电池的总反应是:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O

C.通入空气的一极是正极,电极反应为:O2+4e﹣=2O2﹣

D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10+26e﹣+13O2﹣=4CO2↑+5H2O

【答案】D

【例题8】液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N

2H

4

)为燃料的

电池装置如图所示。下列有关叙述正确的是( )

A.该燃料电池放电时,正极发生氧化反应,pH变大

B.a极的反应式:N

2H

4

+4OH--4e-=N

2

↑+4H

2

O

C.放电时,电流从a极经过负载流向b极

D.其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜

【答案】B

三、可充电电池

可充电电池充电时的电极接法为:

几种常见可充电电池电极反应书写

(1)铁—镍电池(负极—Fe,正极—NiO2,电解液—KOH溶液) 。

负极:Fe-2e-+2OH-===Fe(OH)2;正极:NiO2+2H2O+2e-===Ni(OH)2+2OH-。阴极:Fe(OH)2+2e-===Fe+2OH-;阳极:Ni(OH)2-2e-+2OH-===NiO2+2H2O。

总反应式:Fe+NiO 2+2H2O 放电

充电Fe(OH)2+Ni(OH)2

(2)高铁电池(负极—Zn,正极—石墨,电解质为浸湿的固态碱性物质) 。负极:3Zn-6e-+6OH-===3Zn(OH)2;

正极:2FeO42-+6e-+8H2O===2Fe(OH)3+10OH-。

阴极:3Zn(OH)2+6e-===3Zn+6OH-;

阳极:2Fe(OH)3-6e-+10OH-===2FeO42-+8H2O。

总反应式:3Zn+2K 2FeO4+8H2O 放电

充电3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH

【例题9】【2016年高考新课标Ⅲ卷】锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质

-。下列说法正确的是()

溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)2

4

A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动

B.充电时,电解质溶液中(OH)

c-逐渐减小

-

C.放电时,负极反应为:Zn+4OH–-2e–===Zn(OH)2

4

D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)

【答案】C

【解析】

试题分析:A、充电时阳离子向阴极移动,故错误;B、放电时总反应为:2Zn+O2+4KOH+2H2O===2K2Zn(OH)4,,则充电时生成氢氧化钾,溶液中的氢氧根离子浓度增大,故错误;C、放电时,锌在负极失去电子,故正确;D、标准状况下22.4L氧气的物质的量为1摩尔,对应转移4摩尔电子,故错误。

【例题10】高铁电池是一种新型可充电电池,电解质溶液为KOH溶液,放电时的总反应式为:3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。下列叙述正确的是()

A.放电时,正极区溶液的pH减小

B.放电时,负极反应式为3Zn-6e-+6OH-=3Zn(OH)2

C.充电时,每转移3 mol电子,阳极有1 mol Fe(OH)3被还原

D.充电时,电池的锌电极接电源的正极

【答案】B

【解析】

试题分析:A.放电时,正极反应式为2FeO42-+8H2O+6e-=2Fe(OH)3+10OH-,因此正极区溶液的pH增大,A错误;根据放电的反应方程式可知:在电池放电时锌失去电子发生氧化反应,所以Zn作负极,负极反应式为3Zn-6e-+6OH-=3Zn(OH)2,B正确;B.充电时,每转移3 mol电子,阳极有1 mol Fe(OH)3被氧化,C错误;D.充电时,电池的锌电极接电源的负极,D错误,答案选B。

考点:考查高铁电池在放电、充电时的化学反应原理的知识。

【例题11】碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用.锌﹣锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:Zn(s)+2Mn O2(s)+H2O(l)Zn(OH)

(s)+Mn2O3(s)下列说法错误的是()

2

以惰性电极电解电解质溶液的类型和规律

类型电极反应特点实例电解

对象

电解质

溶液浓

pH

电解质溶

液复原

电解水型阴:2H++2e-===H2↑(或

2H2O+2e-===2OH-+H2↑)

阳:4OH--4e-===2H2O+

O2↑(或2H2O-4e-===4H+

+O2↑)

NaOH 水增大增大加水

H2SO4水增大减小加水

Na2SO4水增大不变加水

电解电解质型电解质电离出的阴、阳离子

分别在两极放电

HCl 电解质减小增大通氯化氢

CuCl2电解质减小加氯化铜

放H2生碱型阴极:H2O放H2生碱

阳极:电解质阴离子放电

NaCl

电解质

和水

生成新

电解质

增大通氯化氢

放O2生酸型阳极:H2O放O2生酸

阴极:电解质阳离子放电

CuSO4

电解质

和水

生成新

电解质

减小加氧化铜

【例题13】能够使反应Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2↑发生的是

A、铜片作原电池的负极,石墨作原电池的正极,氯化钠作电解质溶液

B、铜锌合金在潮湿空气发生电化学腐蚀

C、用铜片作阴、阳电极,电解硫酸钠溶液

D、用铜片作阴、阳电极,电解硫酸铜溶液

【答案】C

【例题14】将图中所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是()

A.电子沿Zn→a→b→Cu路径流动

B.Cu电极质量增加

C .甲池与乙池中的溶液互换,闭合K ,电流没有明显变化

D .片刻后可观察到滤纸b 点变红色 【答案】B 【解析】

试题分析:电子不能在溶液中移动,电子沿Zn→a ,b→Cu 路径流动,故A 错误;铜是原电池正极,电解反应式为22Cu e Cu +-+=,Cu 电极质量增加,故B 正确;甲池与乙池中的溶液互换,闭合K ,不能形成电流,故C 错误;锌是负极,a 是阴极,所以片刻后可观察到滤纸a 点变红色,故D 错误。

【例题15】电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法,即保持污水的pH 在5.0~6.0之间,通过电解生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有吸附作用,可吸附水中的污物而使其沉淀下来,起到净水的作用,其原理如图所示。下列说法正确的是

A .石墨电极上发生氧化反应

B .根据图示,物质A 为CO 2

C .为增强污水的导电能力,可向污水中加入适量乙醇

D .甲烷燃料电池中CO 32-向空气一极移动 【答案】B

四、电解原理的应用 1.电解饱和食盐水 (1)电极反应

阳极:2Cl --2e -===Cl 2↑(反应类型:氧化反应)。 阴极:2H ++2e -===H 2↑(反应类型:还原反应)。 (2)总反应方程式:

2NaCl +2H 2O=====电解

2NaOH +H 2↑+Cl 2↑; 离子方程式:

2Cl -+2H 2O=====电解

2OH -+H 2↑+Cl 2↑。

电极反应:

阳极:6O2--12e-===3O2↑;

阴极:4Al3++12e-=== 4Al。

【例题16】【2015四川理综化学】用右图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液PH为9~10,阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体,下列说法不正确

...的是()

A.用石墨作阳极,铁作阴极

B.阳极的电极反应式为:Cl-+ 2OH--2e-= ClO-+ H2O

C.阴极的电极反应式为:2H2O + 2e-= H2↑ + 2OH-

D.除去CN-的反应:2CN-+ 5ClO-+ 2H+ = N2↑ + 2CO2↑ + 5Cl-+ H2O

【答案】D

【解析】A、阳极要产生ClO-,则铁只能作阴极,不能作阳极,否则就是铁失电子,A正确;B、阳极是Cl-失电子产生ClO-,电极反应式为:Cl-+ 2OH--2e-= ClO-+ H2O,B正确;C、阴极是H+产生H2,碱性溶液,故阴极的电极反应式为:2H2O + 2e-= H2↑ + 2OH-,C正确;D、溶液为碱性,方程式应为2CN-+5ClO-+ H2O =N2↑+2CO2↑+5Cl-+2OH-。选D。

电解原理应用的四点注意:

(1)阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例),只允许阳离子(Na+)通过,而阻止阴离子(Cl-、OH-)和分子(Cl2)通过,这样既能防止H2和Cl2混合爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO 影响烧碱质量。

(2)电解或电镀时,电极质量减少的电极必为金属电极——阳极;电极质量增加的电极必为阴极,即溶液中的金属阳离子得电子变成金属吸附在阴极上。

(3)电解精炼铜,粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子,变成金属阳离子进入溶液,其活泼性小于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的Cu2+浓度会逐渐减小。(4)电镀时,阳极(镀层金属)失去电子的数目跟阴极镀层金属离子得到电子的数目相等,因此电镀液的浓度保持不变。

【例题17】在如图装置中,甲烧杯中盛有100 mL 0.50 mol·L-1AgNO3溶液,乙烧杯中盛有100 mL 0.25 mol·L-1CuCl2溶液,A、B、C、D均为质量相同的石墨电极,如果电解一段时间后,发现A 极比C极重1.9 g,则

条件金属与干燥气体(如O2、Cl2、SO2

等)或非电解质液体(如石油)等接触

不纯金属或合金跟电解质溶

液接触

现象无电流产生有微弱电流产生类型化学腐蚀电化学腐蚀

本质金属被氧化较活泼金属被氧化联系两者往往同时发生,电化学腐蚀更普遍

(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀

以钢铁的腐蚀为例进行分析:

类型析氢腐蚀吸氧腐蚀

条件水膜酸性较强(pH≤4.3)水膜酸性很弱或呈中性

电极反应

负极Fe-2e-===Fe2+

正极2H++2e-===H2↑O2+2H2O+4e-===4OH-

总反应式Fe+2H+=== Fe2++H2↑2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2联系吸氧腐蚀更普遍

(1)由于在通常情况下,金属表面不会遇到酸性较强的溶液,所以吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式,而且析氢腐蚀最终也会被吸氧腐蚀所代替。

(2)电化学腐蚀中吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍,在金属活动性顺序表中位于氢前面和氢之后的金属都能发生吸氧腐蚀,但只有在金属活动性顺序表中位于氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀。

3.金属的防护

(1)电化学防护

①牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理

a.负极:比被保护金属活泼的金属;

b.正极:被保护的金属设备。

②外加电流的阴极保护法——电解原理

a.阴极:被保护的金属设备;

b.阳极:惰性电极。

(2)改变金属的内部结构,如制成合金、不锈钢等。

(3)加防护层,如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。

【例题18】用压强传感器探究生铁在pH=2和p H=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下:

分析图像,以下结论错误的是

A.溶液pH≤2时,生铁发生析氢腐蚀

B.生铁的腐蚀中化学腐蚀比电化学腐蚀更普遍

C.在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀

D.两溶液中负极反应均为:Fe – 2e-===Fe2+

【答案】B

【例题19】【2015上海化学】研究电化学腐蚀及防护的装置如右图所示。下列有关说法错误的是()

A.d为石墨,铁片腐蚀加快

B.d为石墨,石墨上电极反应为:O2 + 2H2O + 4e- = 4OH–

C.d为锌块,铁片不易被腐蚀

D.d为锌块,铁片上电极反应为:2H+ + 2e = H2↑

【答案】D

【例题20】下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是( )

A.(5)(2)(1)(3)(4) B.(2)(5)(3)(4)(1)

C.(5)(3)(4)(1)(2) D.(1)(5)(3)(4)(2)

【答案】A

【解析】

试题分析:根据图知,(2)(3)装置是原电池,在(2)中,金属铁做负极,(3)中金属铁作正极,做负极的腐蚀速率快,并且两个电极金属活泼性相差越大,负极金属腐蚀速率越快,正极被保护,并且原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀,所以(2)>(3),(4)(5)装置是电解池,(4)中金属铁为阴极,(5)中金属铁为阳极,阳极金属被腐蚀速率快,阴极被保护,即(5)>(4),根据电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护腐蚀措施的腐蚀,并且原电池的正极金属腐蚀速率快于电解池的阴极金属腐蚀速率,所以铁腐蚀快慢顺序为:(5)>(2)>(1)>(3)>(4);故选A。

金属腐蚀快慢顺序是:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护腐蚀措施的腐蚀。

【新方法、新技巧练习与巩固】

1、如图装置,电流表G发生偏转,同时A极逐渐变粗,B极逐渐变细,C为电解质溶液,则

A、B、C应是下列各组中的哪一组( )

A. A是锌,B是铜,C为稀H2SO4

B. A是铜,B是锌,C为稀硫酸

C. A是铁,B是银,C为AgNO3溶液

D. A是Ag,B是铁,C为AgNO3溶液

【解析】A、该原电池中,A极逐渐变粗,B极逐渐变细,所以B作负极,A作正极,B的活泼性大于A的活泼性,所以A错误;B、A极逐渐变粗,说明有金属析出,B选项析出氢气不

是金属,故B正确;C、理由同A选项,故C错误;D、D选项析出金属银,所以D符合题意;故选D。

2、某原电池总反应的离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+能实现该反应的原电池是()

A. 正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3

B. 正极为C,负极是Fe,电解质溶液为FeCl2

C. 正极为Fe,负极为Zn,电解质溶液为Fe2(SO4)3

D. 正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为CuSO4

【解析】该原电池总反应的离子方程式为 2Fe3++Fe=3Fe2+,铁离子得电子被还原,则可溶性铁盐溶液为电解质溶液,Fe失电子发生氧化反应,则Fe作负极,不如Fe活泼的金属或导电的非金属作正极,A.Fe作负极、Cu作正极、氯化铁溶液为电解质溶液,符合题给信息,故A正确;B.活泼性Zn>Fe,则不能用Zn作负极,故B错误;C.活泼性Zn>Fe,且电解质是硫酸亚铁,不符合题给信息,故C错误;D.电解质为硫酸铜,应该为可溶性铁盐,故D错误;故选A。

3、某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液,下列有关该电池的叙述不正确的是()

A. 正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-

B. 工作一段时间后,电解液中KOH的物质的量不变

C. 该燃料电池的总反应方程式为:2H2+O2=2H2O

D. 用该电池电解CuCl2溶液,产生2.24 L Cl2(标准状况)时,有0.1 mol电子转移

【解析】把释放能量的氧化还原反应:2H2+O2=2H2O通过电池反应进行就制得氢氧燃料电池。H2失去电子,在负极上被氧化,产生H+,由于电解液中有大量的OH-,所以电极反应式为:2H2-4e-+4OH-=4H2O。工作一段时间后,KOH溶液被稀释,但KOH的物质的量不变。D 项,n(Cl2)=0.1 mol,转移电子0.2 mol。

4、某潜航器使用新型镁-过氧化氢燃料电池系统,其工作原理如图所示。以下说法中错误的是()

电化学基础知识点总结

装置特点:化学能转化为电能。 ①、两个活泼性不同的电极; 形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应); 原 ③、形成闭合回路(或在溶液中接触) 电 负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应。 池 基本概念: 正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。 原 电极反应方程式:电极反应、总反应。 理 氧化反应 还原反应 反应原理:Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 1.下列变化中,属于原电池反应的是( ) A .在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B .镀锌铁表面有划损时,也能阻止铁被氧化 C .红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层 D .铁与稀H 2SO 4反应时,加入少量CuSO 4溶液时,可使反应加速 2.100 mL 浓度为2 mol/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6 mol/L 的盐酸 B .加入数滴氯化铜溶液 C .加入适量的蒸馏水 D .加入适量的氯化钠溶液 3.称取三份锌粉,分别盛于甲、乙、丙三支试管中,按下列要求另加物质后,塞上塞子,定时测定生成氢气的体积。甲加入50 mL pH =3的盐酸,乙加入50 mL pH =3的醋酸,丙加入50 mL pH =3的醋酸及少量胆矾粉末。若反应终了,生成氢气的体积一样多,且没有剩余的锌。请用“>”“=”或“<”回答下列各题。 (1)开始时,反应速率的大小为__________。 (2)三支试管中参加反应的锌的质量为__________。 (3)反应终了,所需时间为__________。 (4)在反应过程中,乙、丙速率不同的理由是(简要说明)__________。 失e -,沿导线传递,有电流产生

电化学基础知识点总结

电化学基础知识点总结 装置特点:化学能转化为电能。 ①、两个活泼性不同的电极; 形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应); 原 ③、形成闭合回路(或在溶液中接触) 电 负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应。 池 基本概念: 正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。 原 电极反应方程式:电极反应、总反应。 理 氧化反应 负极 铜锌原电池 正极 还原反应 反应原理:Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 电解质溶液 1.下列变化中,属于原电池反应的是( ) A .在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B .镀锌铁表面有划损时,也能阻止铁被氧化 C .红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层 D .铁与稀H 2SO 4反应时,加入少量CuSO 4溶液时,可使反应加速 2.100 mL 浓度为2 mol/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6 mol/L 的盐酸 B .加入数滴氯化铜溶液 C .加入适量的蒸馏水 D .加入适量的氯化钠溶液 3.称取三份锌粉,分别盛于甲、乙、丙三支试管中,按下列要求另加物质后,塞上塞子,定时测定生成氢气的体积。甲加入50 mL pH =3的盐酸,乙加入50 mL pH =3的醋酸,丙加入50 mL pH =3的醋酸及少量胆矾粉末。若反应终了,生成氢气的体积一样多,且没有剩余的锌。请用“>”“=”或“<”回答下列各题。 失e -,沿导线传递,有电流产生 溶解 不断 移 向 阳离 子

高考化学一轮复习单元训练题第十二章电化学基础A卷

单元训练金卷·高三·化学卷(A ) 第十二单元 电化学基础 注意事项: 1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形 码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂 黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草 稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Zn 65 一、选择题(每小题3分,共48分) 1.课堂学习中,同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池 的组成。下列结论错误的是 A .原电池是将化学能转化成电能的装置 B .原电池由电极、电解质溶液和导线等组成 C .图中a 极为铝条、b 极为锌片时,导线中会产生电流 D .图中a 极为锌片、b 极为铜片时,电子由铜片通过导线流向锌片 2.化学反应中通常伴随着能量变化,下列说法中错误的是 A .煤燃烧时将部分化学能转化为热能 B .电解熔融Al 2O 3时将部分化学能转化为电能 C .炸药爆炸时将部分化学能转化为动能 D .镁条燃烧时将部分化学能转化为光能 3.原电池电极的“正”与“负”不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中正 确的是 A .由Fe 、Cu 和FeCl 3溶液组成的原电池中,负极反应式为:Cu -2e ?=Cu 2+ B .由Al 、Cu 和稀硫酸组成的原电池中,负极反应式为:Cu -2e ?=Cu 2+ C .由Al 、Mg 和NaOH 溶液组成的原电池中,负极反应式为:Al +4OH ?-3e ?=AlO ?2+2H 2O D .由Al 、Cu 和浓HNO 3溶液组成的原电池中,负极反应式为:Al -3e ?=Al 3+ 4.a 、b 、c 、d 、e 五种金属,将a 与b 用导线接起来浸入电解质溶液中,a 金属溶解;将a 、d 分别投入等浓度的盐酸中,d 比a 反应强烈;将铜浸入b 的盐溶液里,无明显变化,把铜浸入c 的盐溶液里,有c 析出;将a 与e 用导线连接浸入电解质溶液中,电子沿导线流向a 。则活动性顺序为 A .a >c >e >d >b B .d >a >b >c >e C .d >b >a >c >e D .e >d >a >b >c 5.肼(N 2H 4)空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH 溶液。下列说法不正确的是 A .该电池放电时,通入肼的一极为负极 B .电池每释放1mol N 2转移的电子数为4N A C .通入空气的一极的电极反应式是O 2+2H 2O +4e -===4OH - D .电池工作一段时间后,电解质溶液的pH 将不变 6.下列图示中关于铜电极的连接错误的是 7.宇宙飞船配备的高效MCPC 型燃料电池可同时供应电和水蒸气,所用燃料为氢气,电解质为熔融的碳酸钾,已知该电池的总反应为2H 2+O 2===2H 2O ,负极反应为H 2+CO 2-3-2e -===CO 2↑+H 2O ,则下列推断中,正确的是 A .电池工作时,CO 2-3向负极移动 B .电池放电时,外电路电子由通氧气的正极流向通氢气的负极 C .正极的电极反应:4OH --4e -===O 2↑+2H 2O D .通氧气的电极为正极,发生氧化反应 8.硼化钒(VB 2)—空气电池是目前储电能力最强的电池,电池结构示意图如图,该电池工作时总反应为4VB 2+11O 2===4B 2O 3+2V 2O 5,下列说法正确的是 此卷只装订不密封 班级 姓名 准考 证 号 考场 号 座 位号

电化学基础-王玮

中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性:公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能,课程性质:必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述: 电化学基础是在学习无机化学和物理化学的基础上开设的电化学入门课程,是材料化学专业的学科基础必修课程。主要介绍电化学材料科学的基本理论、基本概念等内容,为今后学习奠定基础。 2.设计思路: 尽管先修课程物理化学中有专门一章介绍电化学,但是随着电化学材料科学的快速发展,电化学技术在材料科学与工程领域中的应用越来越广泛。本课程着重介绍电化学的基本知识、基本原理和电化学技术应用。 3.课程与其他课程的关系 本课程的先修课程是物理化学。为后期更好的学习新能源材料概论、金属腐蚀与防护、功能高分子材料等专业课程,更好的开展毕业论文(设计)工作奠定基础。二、课程目标 本课程的目标是让学生在前期学习物理化学等课程的基础上,系统学习电化学的基本理论、基本原理等内容,并能够应用于后续其他专业课程的学习。了解、掌握电 - 1 -

化学材料科学研究所涉及的基本理论和基本原理以及电化学技术的应用。 三、学习要求 本课程要求学生(或小组)及时关注网络教学(包括移动客户端)的阅读资料、思考讨论题等,按照要求在课前完成相关的资料检索汇总及思考;在课堂上认真听讲,积极参与课堂讨论;课后积极参与小组活动并完成作业。 四、教学内容 五、参考教材与主要参考书 [1] (美)巴德等. 电化学方法原理和应用(第二版). 化学工业出版社. 2005.5 [2] 高鹏等. 电化学基础教程. 化学工业出版社. 2013.9 [3] (德)哈曼等. 电化学. 化学工业出版社. 2010 六、成绩评定 (一)考核方式 A.闭卷考试:A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他(二)成绩综合评分体系: - 1 -

电化学基础知识点(大全)

【知识点】 装置特点:化学能转化为电能。 ①、两个活泼性不同的电极; 形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应); 原 ③、形成闭合回路(或在溶液中接触) 电 负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应。 池 基本概念: 正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。 原 电极反应方程式:电极反应、总反应。 理 氧化反应 负极 铜锌原电池 正极 还原反应 反应原理:Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 电解质溶液 电极反应: 负极(锌筒)Zn-2e -=Zn 2+ 正极(石墨)2NH 4++2e -=2NH 3+H 2↑ ①、普通锌——锰干电池 总反应:Zn+2NH 4+=Zn 2++2NH 3+H 2↑ 干电池: 电解质溶液:糊状的NH 4Cl 特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液 ②、碱性锌——锰干电池 电极:负极由锌改锌粉(反应面积增大,放电电流增加); 电解液:由中性变为碱性(离子导电性好)。 正极(PbO 2) PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极(Pb ) Pb+SO 42--2e -=PbSO 4 铅蓄电池:总反应:PbO 2+Pb+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O 电解液:1.25g/cm 3~1.28g/cm 3的H 2SO 4 溶液 蓄电池 特点:电压稳定。 Ⅰ、镍——镉(Ni ——Cd )可充电电池; 其它蓄电池 Cd+2NiO(OH)+2H 2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Ⅱ、银锌蓄电池 锂电池 ①、燃料电池与普通电池的区别 不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时 燃料 电极反应产物不断排出电池。 电池 ②、原料:除氢气和氧气外,也可以是CH 4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。 负极:2H 2+2OH --4e -=4H 2O ;正极:O 2+2H 2O+4e -=4OH - ③、氢氧燃料电池: 总反应:O 2 +2H 2 =2H 2O 特点:转化率高,持续使用,无污染。 废旧电池的危害:旧电池中含有重金属(Hg 2+)酸碱等物质;回收金属,防止污染。 失e -,沿导线传递,有电流产生 溶解 不断 移 向 阳离 子 化 学电源简介 放电 充电 放电 放电`

高二化学《电化学基础》单元测试题

高二化学《电化学基础》单元测试题 注意:可能用到的相对原子质量: H C N O Cl Fe Cu Zn Ag 1 1 2 14 16 35.5 56 64 65 108 【测试题目】 第I卷(选择题,共48分) 一、选择题(本题包括12个小题,每小题4分,每题只有一个选项符合题意) 1、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,产生气泡速率加快 2、钢铁发生电化学腐蚀时,负极发生的反应是 A、2H++2e-=H2 B、2H2O+O2+4e-=4OH— C、Fe-2e-=Fe2+ D、4OH—-4e-=2H2O+O2 3、用惰性电极电解下列溶液时,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是 A、稀NaOH溶液 B、HCl溶液 C、酸性CuSO4溶液 D、酸性AgNO3溶液 4、在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应的是 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 5、随着人们生活质量不断提高,废电池必须进行集中处理的问题提到议事日程,其主要原因是 A、利用电池外壳的金属材料 B、防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C、不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品 D、回收其中石墨电极 6、如右图所示,关于此装置的叙述,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 7、以下现象与电化腐蚀无关的是 A、黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B、生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈

《电化学基础》知识点归纳

《电化学基础》知识点 归纳 https://www.360docs.net/doc/3018955284.html,work Information Technology Company.2020YEAR

第四章电化学基础 第一节原电池 原电池: 1、概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池。 2、组成条件:①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 3、电子流向:外电路:负极——导线——正极 内电路:盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应:以锌铜原电池为例: 负极:氧化反应: Zn-2e=Zn2+(较活泼金属) 正极:还原反应: 2H++2e=H2↑(较不活泼金属) 总反应式: Zn+2H+=Zn2++H2↑ 5、正、负极的判断: (1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。(2)从电子的流动方向负极流入正极 (3)从电流方向正极流入负极 (4)根据电解质溶液内离子的移动方向阳离子流向正极,阴离子流向负极(5)根据实验现象①__溶解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极 第二节化学电池 1、电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池 2、化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置 3、化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池 一、一次电池

1、常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等 二、二次电池 1、二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。 2、电极反应:铅蓄电池 放电:负极(铅): Pb +SO 42--2e - =PbSO 4↓ 正极(氧化铅): PbO 2+4H ++SO 42-+2e - =PbSO 4↓+2H 2O 充电:阴极: PbSO 4+2H 2O -2e - =PbO 2+4H ++SO 42- 阳极: PbSO 4+2e - =Pb +SO 42- 两式可以写成一个可逆反应: PbO 2+Pb +2H 2SO 4 2PbSO 4↓+2H 2O 3、目前已开发出新型蓄电池:银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池 三、燃料电池 1、燃料电池: 是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池 2、电极反应:一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同,可根据燃烧反应写出总的电池反应,但不注明反应的条件。,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例,铂为正、负极,介质分为酸性、碱性和中性。 当电解质溶液呈酸性时: 负极:2H 2-4e - =4H + 正极:O 2+4e - +4H + =2H 2O 当电解质溶液呈碱性时: 负极: 2H 2+4OH --4e -=4H 2O 正极:O 2+2H 2O +4 e - =4OH - 放电 充电

人教版 电化学基础 单元测试

电化学基础 一、选择题 1.银锌电池是广泛用做各种电子仪器的电源,其放电过程可表示为Ag2O+Zn==ZnO+2Ag,此电池放电时,负极上发生反应的物质是() A 、 Ag B、ZnO C、Ag2O D、Zn 【答案】D 2.结合图判断, 下列叙述正确的是() A.Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护 B.Ⅰ和Ⅱ中Cl-均向Fe电极移动 C.Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe-2e-=Fe2+ D.Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2+4e-+2H2O=4OH- 【答案】A 3.氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上,其反应原理示意图如右图.下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是() A.该电池工作时电能转化为化学能 B.该电池中电极a是正极 C.外电路中电子由电极a通过导线流向电极b D.该电池的总反应:H2+O2=H2O

【答案】C 4.某航空站安装了一台燃料电池,该电池可同时提供电和水蒸气。所用燃料为氢气,电解质为熔融的碳酸钾。已知该电池的总反应为2H2+O2===2H2O,正极反应为O2+2CO2+4e-===2CO32-,则下列推断正确的是() A.负极反应为H2+2OH--2e-===2H2O B.该电池可在常温或高温时进行工作,对环境具有较强的适应性 C.该电池供应2 mol水蒸气,同时转移2 mol电子 D.放电时负极有CO2生成 【答案】D 5.将含有0.400molCuSO4和0.200molKCl的水溶液1L,用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上析出19.2gCu,此时在另一电极上放出的气体在标准状况下的体积为() A.5.60L B.6.72L C.4.48L D.3.36L 【答案】C 6.蓄电池在充电时作电解池,放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱,一个接线柱旁标有“+”,另一个接线柱旁标有“-”。关于标有“+”的接线柱,下列说法中正确的是() A.充电时作阳极,放电时作正极 B.充电时作阳极,放电时作负极 C.充电时作阴极,放电时作负极 D.充电时作阴极,放电时作正极 【答案】A 7.下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是() A.钢管与电源正极连接,钢管可被保护 B.铁遇冷浓硝酸表面钝化,可保护内部不被腐蚀 C.钢管与铜管露天堆放在一起时,钢管不易被腐蚀 D.钢铁发生析氢腐蚀时,负极反应是Fe﹣3e﹣═Fe3+ 【答案】B 8.某小组为研究金属的腐蚀与防护,设计如图所示装置。下列叙述不正确的是()

(经典版)高考化学一轮单元卷:第12章电化学基础A卷(含答案解析)

一轮单元训练金卷·高三·化学卷(A) 第十二单元电化学基础 注意事项: 1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形 码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑, 写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草 稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Al:27 Cu:64 Zn:65 一、选择题(每小题3分,共48分) 1.课堂学习中,同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池 的组成。下列结论错误的是 A.原电池是将化学能转化成电能的装置 B.原电池由电极、电解质溶液和导线等组成 C.图中a极为铝条、b极为锌片时,导线中会产生电流 D.图中a极为锌片、b极为铜片时,电子由铜片通过导线流向锌片 2.如图,在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示,关于该装置的下列说法正确的是

A.外电路的电流方向为X→外电路→Y B.若两电极分别为铁和碳棒,则X为碳棒,Y为铁 C.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应 D.若两电极都是金属,则它们的活动性强弱为X>Y 3.下列有关电化学装置完全正确的是 A B C D 铜的精炼铁上镀银防止Fe被腐蚀构成铜锌原电池4.烧杯A中盛放0.1 mol/L的H2SO4溶液,烧杯B中盛放0.1 mol/L的CuCl2溶液(两种溶液均足量),组成的装置如图所示。下列说法不正确的是 A.A为原电池,B为电解池 B.A为电解池,B为原电池 C.当A烧杯中产生0.1 mol气体时,B烧杯中产生气体的物质的量也为0.1 mol D.经过一段时间,B烧杯中溶液溶质的浓度减小 5.锌空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH-+2H2O===2Zn(OH)2-4。下列说法正确的是 A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动 B.充电时,电解质溶液中c(OH-)逐渐减小 C.放电时,负极反应为Zn+4OH--2e-===Zn(OH)2-4 D.放电时,电路中通过 2 mol电子,消耗氧气22.4 L(标准状况) 6.原电池电极的“正”与“负”不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中正 确的是 A.由Fe、Cu和FeCl3溶液组成的原电池中,负极反应式为:Cu-2e-===Cu2+

电化学基础知识点总结

电化学基础知识点总结 装置特点:化学能转化为电能。 ①、两个活泼性不同的电极; 形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应); 原 ③、形成闭合回路(或在溶液中接触) 电 负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应。 池 基本概念: 正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。 原 电极反应方程式:电极反应、总反应。 理 氧化反应 负极 铜锌原电池 正极 还原反应 反应原理:Zn-2e =Zn 2+ 2H + +2e =2H 2 ↑ 电解质溶液 电极反应: 负极(锌筒)Zn-2e =Zn 2+ 正极(石墨)2NH 4+ +2e =2NH 3 +H 2 ↑ ①、普通锌——锰干电池 总反应:Zn+2NH 4+ =Zn 2+ +2NH 3 +H 2 ↑ 干电池: 电解质溶液:糊状的NH 4 Cl 特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液 ②、碱性锌——锰干电池 电极:负极由锌改锌粉(反应面积增大,放电电流增加); 电解液:由中性变为碱性(离子导电性好)。 正极(PbO 2 ) PbO 2 +SO 42-+4H + +2e =PbSO 4 +2H 2 O 负极(Pb ) Pb+SO 42--2e =PbSO 4 铅蓄电池:总反应:PbO 2 +Pb+2H 2 SO 4 2PbSO 4 +2H 2 O 失e ,沿导线传递,有电流产生 溶解 不断移 向 阳离 子 放电 充电

电解液:1.25g/cm 3 ~1.28g/cm 3 的H 2 SO 4 溶液 蓄电池 特点:电压稳定。 Ⅰ、镍——镉(Ni ——Cd )可充电电池; 其它蓄电池 Cd+2NiO(OH)+2H 2 O Cd(OH)2 +2Ni(OH)2 Ⅱ、银锌蓄电池 锂电池 ①、燃料电池与普通电池的区别 不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时 燃料 电极反应产物不断排出电池。 电池 ②、原料:除氢气和氧气外,也可以是CH 4 、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。 负极:2H 2 +2OH -4e =4H 2 O ;正极:O 2 +2H 2 O+4e =4OH ③、氢氧燃料电池: 总反应:O 2 +2H 2 =2H 2 O 特点:转化率高,持续使用,无污染。 废旧电池的危害:旧电池中含有重金属(Hg 2+ )酸碱等物质;回收金属,防止污染。 腐蚀概念:金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。 概述: 腐蚀危害: 腐蚀的本质:M-ne →M n+ (氧化反应) 分类: 化学腐蚀(金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀)、电化腐蚀 定义:因发生原电池反应,而使金属腐蚀的形式。 负极(Fe ):Fe-2e =Fe 2+ ;正极(C ):O 2 +2H 2 O+4e =4OH 电化 吸氧腐蚀: 总反应:2Fe+O 2 +2H 2 O=Fe(OH)2 腐蚀 后继反应:4Fe(OH)2 +O 2 +2H 2O =4Fe(OH)3 钢铁的腐蚀: 2Fe(OH)3 Fe 2 O 3 +3H 2 O 负极(Fe ):Fe-2e =Fe 2+ ; 析氢腐蚀: 正极(C ):2H + +2e =H 2 ↑ 化学电源简介 金属的腐蚀与防护 放电 放电` △

电化学基础 单元检测

《第四章电化学基础》单元检测 一、选择题(本题包括18小题,每小题3分,共54分;每小题只有一个选项符合题意) 1、将镁条和铝条平行插入一定浓度的氢氧化钠溶液中,用导线连接形成原电池。下列有关该装置的叙述正确的是( ) A.因镁比铝活泼,故镁是原电池的负极,铝为正极 B.铝条表面虽有氧化膜,但可不必处理 C.该电池的内、外电路中,电流均由电子定向移动形成 D.铝是电池的负极,工作时溶液中会立即有白色沉淀生成 答案 B 2关于下图所示的原电池,下列说法正确的是( ) A.电子从锌电极通过电流表流向铜电极 B.盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移 C.铜电极发生还原反应,其电极反应是2H++2e-===H2↑ D.取出盐桥后,电流表仍会偏转,铜电极在反应前后质量不变 答案 A 3下列事实与电化学腐蚀无关的是( ) A.光亮的自行车钢圈不易生锈 B.黄铜(Cu、Zn合金)制的铜锣不易生锈

C.铜、铝电线一般不连接起来作导线 D.生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈 答案 A 4、如图装置中,小试管内为红墨水,具支试管内盛有pH=4的雨水和生铁片。观察到:开始导管内液面下降,一段时间后导管内液面回升,略高于小试管液面。以下有关解释合理的是( ) A.生铁片中的碳是原电池的负极,发生还原反应 B.雨水酸性较强,生铁片仅发生析氢腐蚀 C.墨水回升时,碳极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH- D.具支试管中溶液pH逐渐减小 答案 C 5下列关于如图所示的实验装置的判断中错误的是( ) A.若X为碳棒,开关K置于A处可减缓铁的腐蚀 B.若X为锌棒,开关K置于A或B处都可减缓铁的腐蚀 C.若X为锌棒,开关K置于B处时,为牺牲阳极的阴极保护法 D.若X为碳棒,开关K置于B处时,铁电极上发生的反应为2H++2e-===H2↑

新人教版高中化学选修4知识点总结:第四章电化学基础

电化学基础 一、原电池 课标要求 1、掌握原电池的工作原理 2、熟练书写电极反应式和电池反应方程式 要点精讲 1、原电池的工作原理 (1)原电池概念:化学能转化为电能的装置,叫做原电池。 若化学反应的过程中有电子转移,我们就可以把这个过程中的电子转移设计成定向的移动,即形成电流。只有氧化还原反应中的能量变化才能被转化成电能;非氧化还原反应的能量变化不能设计成电池的形式被人类利用,但可以以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。 (2)原电池装置的构成 ①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极。 ②电极材料均插入电解质溶液中。 ③两极相连形成闭合电路。 (3)原电池的工作原理 原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。负极发生氧化反应,正极发生还原反应,简易记法:负失氧,正得还。 2、原电池原理的应用 (1)依据原电池原理比较金属活动性强弱 ①电子由负极流向正极,由活泼金属流向不活泼金属,而电流方向是由正极流向负极,二者是相反的。

②在原电池中,活泼金属作负极,发生氧化反应;不活泼金属作正极,发生还原反应。 ③原电池的正极通常有气体生成,或质量增加;负极通常不断溶解,质量减少。 (2)原电池中离子移动的方向 ①构成原电池后,原电池溶液中的阳离子向原电池的正极移动,溶液中的阴离子向原电池的负极移动; ②原电池的外电路电子从负极流向正极,电流从正极流向负极。 注:外电路:电子由负极流向正极,电流由正极流向负极; 内电路:阳离子移向正极,阴离子移向负极。 3、原电池正、负极的判断方法: (1)由组成原电池的两极材料判断 一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 (2)根据电流方向或电子流动方向判断。 电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。 (3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断 在原电池的电解质溶液内,阳离子移向正极,阴离子移向负极。 (4)根据原电池两极发生的变化来判断 原电池的负极失电子发生氧化反应,其正极得电子发生还原反应。 (5)根据电极质量增重或减少来判断。 工作后,电极质量增加,说明溶液中的阳离子在电极(正极)放电,电极活动性弱;反之,电极质量减小,说明电极金属溶解,电极为负极,活动性强。 (6)根据有无气泡冒出判断 电极上有气泡冒出,是因为发生了析出H2的电极反应,说明电极为正极,活动性弱。 本节知识树

电化学基础单元测试

化学选修4《电化学基础》单元测试卷B(含答案)本试卷分第一部分(选择题)和第二部分(非选择题),满分100分,考试时间40分钟。 第一部分选择题(共50分) 一、单项选择题(每小题5分,每小题只有一个 ....选项符合题意,共30分。) 1.废电池的污染引起人们的广泛重视,废电池中对环境形成污染的主要物质是 A.锌 B.汞 C.石墨 D.二氧化锰 2.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入 同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是 A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极 C.两烧杯中溶液的pH均增大 D.产生气泡的速度甲比乙慢 3.下列各变化中属于原电池反应的是 A.在空气中银质奖牌表面变暗 B.镀锌铁表面有划损时,也能阻止铁被氧化 C.红热的铁丝与冷水接触,表面形成蓝黑色保护层 D.浓硝酸比稀硝酸更容易氧化金属铜

4.把分别盛有熔融的氯化钠、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,析出钠、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 5.关于铅蓄电池Pb +PbO 2+2H 2SO 4 PbSO 4+2H 2O 的说 法正确的是 A .在放电时,正极发生的反应是 Pb(s) +SO 42—(aq )= PbSO 4(s) +2e — B .在放电时,该电池的负极材料是铅板 C .在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小 D .在充电时,阳极发生的反应是 PbSO 4(s)+2e —= Pb(s)+ SO 42— (aq ) 6.有一合金由X 、Y 、Z 、W 四种金属组成,若将合金放入盐酸中只 有Z 、Y 能溶解;若将合金置于潮湿空气中,表面只出现Z 的化合 物;若将该合金做阳极,用X 盐溶液作电解液,通电时四种金属 都以离子形式进入溶液中,但在阴极上只析出X 。这四种金属的活 动性顺序是 A .Y >Z >W >X B .Z >Y >W >X C .W >Z >Y >X D .X >Y >Z >W 放电 充电

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5. D.④⑤①② ③ 6 . 化学用语是学习化学的重要工具, A. CuCl2(CuSO4) B. AgNO(Ag O) C. NaCl(HCl) D. CuSO4 (CuCO) 第四章《电化学基础》单元测试题 第一部分选择题(共48分) 一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意) 1.下列描述中,不符合生产实际的是 A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极 B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极 C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镣碳钢网作阴极 D.在镀件上电镀锌,用锌作阳极 2.用惰性电极电解下列溶液,电解一段时间后,电解液的pH增大了的是 A. H2SO A B. KOH C. AgNO. D. NaCl 3.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.用铜板做电极电解溶液,阴极铜板质量增加 C.把铜片插入凡C?3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,加入几滴溶液,气泡放出速率加快 4.下列各变化中属于原电池反应的是 A.在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B.镀锌铁表面有划损时,也能阻止铁被氧化 C.红热的铁丝与冷水接触,表面形成蓝黑色保护层 D.浓硝酸比稀硝酸更能氧化金属铜 下列各烧杯中均盛着海水,铁在其中被腐蚀由快到慢的 A.①②③④⑤ B. @@③④⑤ C.④②①③⑤ 下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是 ? ? A.电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为:2C1- -2e_= Cl 2 t B.氢氧燃料电池的负极反应式:O2+2H2(D + 4e-==4OH— C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu -2e- = Cu2+ D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe-2e- = Fe2+ 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物质(中括号内),溶液不能与原来溶液完全一样的是

电化学基础讲解

选修四化学反应原理 电化学基础 第一节原电池 知识梳理: 考点一原电池的工作原理: 1.原电池装置中的能量转化________转化为________。 2.原电池的电极 原电池的负极——______金属——发生______反应——向外电路______电子。 原电池的正极——________金属(或惰性电极如石墨)——发生______反应——______外电路提供的电子。 3.原电池的构成条件 (1)能自发地发生________________。 (2)电解质溶液(构成电路或参加反应)。 (3)由还原剂和导体构成______极系统,由氧化剂和导体构成______极系统。 (4)形成__________(两电极接触或用导线连接)。 4.工作原理(以铜锌原电池为例)

练习:1.下列装置可以形成原电池的是________(填字母),并写出形成原电池的电极材料及电极反应式。正极:__________ ________;负极:____________________。 【答案】B银片:2Ag++2e-===2Ag铜片:Cu-2e-===Cu2+ 2.分析下图所示的4个原电池装置,其中结论正确的是() A.①②中Mg作负极,③④中Fe作负极 B.②中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑ C.③中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+ D.④中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑ 【答案】B

考点二 化学电源 1.碱性锌锰干电池——一次电池 负极:__Zn -2e -+2OH - ===Zn(OH)2 ____; 正极:2MnO 2+2H 2O +2e -===2MnOOH +2OH - 。 电池反应:Zn +2MnO 2+2H 2O===Zn(OH)2+2MnOOH 。 3.氢氧燃料电池(分别写出碱性介质、酸性介质中) (1)构造 负极:氢气;正极:氧气;电解质溶液:氢氧化钾溶液。 (2)电极反应 负极:_______________________________; 正极:_______________________________。 电池反应:______________________________。 (3)优点:______________________________________(写一条)。 (4)锌与稀硫酸反应时,要加大反应速率可滴加少量硫酸铜( )(2012海南卷—5B) (5)锂碘电池的反应为2Li(s)+I 2(s)===2LiI(s),则碘电极作该电池的负极( )(2012广东卷) 【答案】(1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)× 2.铅蓄电池——二次电池 (1)构造:负极:铅;正极:二氧化铅;电解质溶液:硫酸溶液。 (2)电极反应 负极:________________________________; 正极:PbO 2+2e - +4H + +SO 2- 4===PbSO 4+2H 2O 。 电池反应:PbO 2+Pb +2H 2SO 4 放电 充电 2PbSO 4+2H 2O 。 (3)优点:铅蓄电池是二次电池,可多次充电,反复利用。 3.判断下列说法是否正确(对的画“√”,错的画“×”)。 (1)多孔碳可用作氢氧燃料电池的电极材料( ) (2013浙江卷—7A) (2)以CO 和O 2构成的碱性燃料电池的负极反应为CO + 4OH --2e -===CO 2- 3+2H 2O( ) (2013福建卷—11D) (3)Zn 具有还原性和导电性,可用作锌锰干电池的负极材 料( ) (2012江苏卷—5B) Pb -2e - +SO 2- 4===PbSO 4

电化学基本概念复习总结大全

第一章绪论 1, 电化学:研究两类导体的界面现象以及上面发生的化学变化的一门科学 2, 电化学反应:在两类导体界面间进行的有电子参加的化学反应.(电极反应) 3 第一类导体:凡是依靠物体内部自由电子的定向运动而导电的物体,即载流子为自由电子(或空穴)的导体,叫做电子导体,也称第一类导体。 第二类导体:凡是依靠物体内的离子运动而导电的导体叫做离子导体,也称第二类导体。 4 电解质的分类: (1)弱电解质与强电解质—根据电离程度 (2)缔合式与非缔合式—根据离子在溶液中存在的形态 (3)可能电解质与真实电解质—根据键合类型 5 法拉第定律: 电极上通过的电量与电极反应中反应物的消耗量或产物的产量成正比. 法拉第定律成立的前提是:电子导体中不包含离子导电的成分,而离子导体中也不包含电子导电的成分。 电化当量:电极上通过单位电量所形成产物的质量. 电流效率=当一定电量通过时,在电极上实际获得的产物质量/同一电量通过时根据法拉第定律应获得的产物质量 第二章电解质溶液 6离子水化:由于离子在水中出现而引起结构上的总变化。离子水化影响双电层呵极化,离子水化影响电解质的扩散系数和活度系数, 7水化热(焓):一定温度下,1mol自由气态离子由真空进入大量水中形成无限稀溶液时的热效应称为离子的水化热 8水化膜:离子与水分子相互作用改变了定向取向的水分子性质,受这种相互作用的水分子层称为水化膜。水化膜可分为原水化膜与二级水化膜。

9 水化数:水化膜中包含的水分子数。主要指原水化膜(原水化数),但由于原水化膜与二级膜之间无严格界限,所以是近似值;是定性概念,不能计算与测量 只有离子停留的时间大于水分子取向的时间才能形成原水化膜,离子电荷越多,半径越小,离子水化数越大。 物质粒子在溶液中的传质方式有三种:即电迁移,扩散和对流. 10 离子在化学势梯度作用下的运动——扩散(稳态和非稳态) 离子在电场作用下的运动——电迁移 11离子间相互作用的离子氛理论 离子氛的概念:由于中心离子的电场是球形的,故这一层电荷的分布也是球形对称的,我们将中心离子周围的这层电荷所构成的球体称为离子氛。 (德拜-休克尔理论) 离子氛理论的 基本假设 1) 在稀溶液中,强电解质是完全电离的; 2) 离子间的相互作用主要是静电引力; 3) 离子所形成的静电场是球形对称的(离子氛)每个离子可看成是点电荷; 4) 离子的静电能远小于离子的热运动能; 5) 溶液的介电常数约等于纯溶剂的介电常数。 中心离子的电荷与离子氛电荷的大小相等,符号相反。将中心离子与离子氛和在一起考虑,它是电中性的。也就是说,可以把溶液中大量的离子与离子间的作用,完全集中在中心离子和离子氛间的相互作用。 离子氛电位:? 离子氛厚度:任取一个中心离子A :由于热运动和静电作用的双重作用的结果使得只在与球心距离≥δ的空间内有离子氛电荷存在,把上述两个带电体相互作用的有效距离确定为 κ-1,称为离子氛厚度(半径)。 2 12200111000??? ?=∑-i i A R Z c N e kT K εε

(人教版)2020年高考化学一轮复习 第十二章 电化学基础单元B卷

第十二单元电化学基础 注意事项: 1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Al:27 Cu:64 Zn:65 一、选择题(每小题3分,共48分) 1.课堂学习中,同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是 A.原电池是将化学能转化成电能的装置 B.原电池由电极、电解质溶液和导线等组成 C.图中a极为铝条、b极为锌片时,导线中会产生电流 D .图中a极为锌片、b极为铜片时,电子由铜片通过导线流向锌片 2.取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,一段时间后,发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圈呈浅红色。则下列说法错误的是 A.b电极是阴极 B.a电极与电源的正极相连接 C.电解过程中,水是氧化剂 D.b电极附近溶液的pH变小 3.锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是 A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO2-4)减小 C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加 D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡 4.MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是 A.负极反应式为Mg-2e-===Mg2+ B.正极反应式为Ag++e-===Ag C.电池放电时Cl-由正极向负极迁移 D.负极会发生副反应Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑ 5.锌空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH-+2H2O===2Zn(OH)2-4。下列说法正确的是 A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动 B.充电时,电解质溶液中c(OH-)逐渐减小 C.放电时,负极反应为Zn+4OH--2e-===Zn(OH)2-4 D.放电时,电路中通过2 mol电子,消耗氧气22.4 L(标准状况) 6.一种用于驱动潜艇的液氨液氧燃料电池原理示意如图,下列有关该电池说法正确的是 A.该电池工作时,每消耗22.4 L NH3转移3 mol电子 B.电子由电极A经外电路流向电极B C.电池工作时,OH-向电极B移动 D.电极B上发生的电极反应为O2+ 4H++ 4e-===2H2O 7.载人空间站的生态系统中,要求分离人呼出的二氧化碳,同时需要提供氧气。某电化学装置利用太阳能转化的电能可以实现上述要求,同时还有燃料一氧化碳生成,该电化学装置中得电子的电极发生的反应是2CO2+4e-+2H2O===2CO+4OH-。下列判断错误的是 A.上述电化学装置相当于电解池 1

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