电化学原理习题课. 共56页
电化学知识点总结+习题练习解析版
专题六电化学[ 考纲要求] 1.理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
考点一原电池的工作原理及其应用图解原电池工作原理．原电池装置图的升级考查说明(1)无论是装置① 还是装置②，电子均不能通过电解质溶液。
(2)在装置①中，由于不可避免会直接发生Zn ＋Cu2 ＋===Cu ＋Zn2＋而使化学能转化为热能，所以装置②的能量转化率高。
(3)盐桥的作用：原电池装置由装置① 到装置② 的变化是由盐桥连接两个“半电池装置” ，其中盐桥的作用有三种：① 隔绝正负极反应物，避免直接接触，导致电流不稳定；②通过离子的定向移动，构成闭合回路；③ 平衡电极区的电荷。
(4) 离子交换膜作用：由装置②到装置③的变化是“盐桥”变成“质子交换膜”。
离子交换膜是一种选择性透过膜，允许相应离子通过，离子迁移方向遵循电池中离子迁移方向。
题组一原电池电极反应式书写集训(一) 辨析“介质”书写电极反应式1．按要求书写不同“介质”下甲醇燃料电池的电极反应式。
(1) 酸性介质，如H2SO4 溶液：负极：CH3OH－6e－＋H2O===CO2＋6H＋。
正极：3O2 ＋6e－＋6H＋===3H 2O 。
2(2) 碱性介质，如KOH 溶液：负极：CH3OH－6e－＋8OH－===CO23－＋6H2O。
正极：3O2＋6e ＋3H 2O ===6OH 。
2(3) 熔融盐介质，如K2CO3：负极：CH OH－6e－＋3CO2 ===4CO ＋2H O。
3 3 2 2正极：3O2＋6e－＋3CO 2= ==3CO23－。
2(4) 掺杂Y2O3的ZrO3 固体作电解质，在高温下能传导O2－：负极：CH3OH－6e－＋3O2－===CO2＋2H2O。
3 －－正极：O2＋6e ===3O2。
2(二) 明确“充、放电”书写电极反应式2．镍镉(Ni －Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。
习题课---电化学_动力学部分
《物理化学》习题课 （电化学、动力学部分）（中科院2009硕士入学考试）1. 某药物分解反应为一级反应，298K 时，反应速率常数k 为0.46h -1，若服用该药物0.16g ，则体内停留多长时间分解90%？A) 3h B) 5h C) 4.6h D) 6h2. 升高温度可以增加反应速率，主要原因是A) 增加分子总 B) 增加活化分子总数C) 降低反应的活化能 D) 使反应向吸热方向进行3. 浓度为0.001 mol/L 的硫酸钠溶液的电导率为0.026 S.cm 2，当该溶液饱和了硫酸钙以后，电导率上升为0.070 S.cm 2，求硫酸钙的活度积（已知Na +与1/2Ca 2+的摩尔电导率分别为5.0×10-3和6.0×10-3 S.m 2.mol -1）4. 某气相反应12()()()k k A g B g C g −−→+←−−，在298K 时，K 1=0.2s -1，K 2=5×10-6 pa ∙s -1，当温度升高到310K 时，K 1和K 2均增加1倍，求：（1）298K 的平衡常数； （2）正逆反应的表观活化能； （3）反应的r m H ∆； （4）在298K 时，A 的起始压力为101.325kpa ，总压力到151.99kpa 时，需时间多少？（中科院2007硕士入学考试）5. 某反应的速率常数与各基元反应的速率常数的关系为124()2k k k k =，则该反应的表观活化能E a 与各基元反应活化能的关系为： (A) 21412a E E E E =+- (B) 2141()2a E E E E =+- (C) 1/2214(2)a E E E E =+- (D) 214a E E E E =+-6. 在化学反应动力学中，反应级数是个宏观的概念，其值 。
（A ）只能是正整数； （B ）可正、可负、可为零，可以是整数，也可以是分数；（C ）只能是0，1，2，3，· ； （D ）无法确定。
高考化学 专题十二 电化学练习
专题十二电化学考点一原电池的工作原理1.(2015课标Ⅰ,11,6分)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。
下列有关微生物电池的说法的是( )A.正极反应中有CO2生成B.微生物促进了反应中电子的转移C.质子通过交换膜从负极区移向正极区D.电池总反应为C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O答案 A2.(2015江苏单科,10,2分)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。
下列有关该电池的说法正确的是( )A.反应 CH4+H2O 3H2+CO,每消耗1 mol CH4转移12 mol电子B.电极A上H2参与的电极反应为:H2+2OH--2e- 2H2OC.电池工作时,C的向电极B移动D.电极B上发生的电极反应为:O2+2CO2+4e- 2C答案 D10.(2015课标Ⅱ,26,14分)酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。
该电池放电过程产生MnOOH。
回收处理该废电池可得到多种化工原料。
有关数据如下表所示:溶解度/(g/100 g水)0 20 40 60 80 100 化合物温度/℃NH4Cl 29.3 37.2 45.8 55.3 65.6 77.3 ZnCl2343 395 452 488 541 614 化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3K sp近似值10-1710-1710-39回答下列问题:(1)该电池的正极反应式为,电池反应的离子方程式为。
(2)维持电流强度为0.5 A,电池工作5分钟,理论上消耗锌g。
(已知F=96 500 C·mol-1)(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通过分离回收;滤渣的主要成分是MnO2、和,欲从中得到较纯的MnO2,最简便的方法为,其原理是。
(4)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是:加稀H2SO4和H2O2溶解,铁变为,加碱调节至pH为时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10-5mol·L-1时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至pH为时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1 mol·L-1)。
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2.正误判断,正确的划“√”,错误的划“✕”。 (1)铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极 ( (2)原电池的负极材料一定比正极材料活泼 ( ) ) )
(3)原电池的负极发生氧化反应,正极发生还原反应 ( (4)原电池工作时负极材料一定发生损耗 ( (5)实现Zn+2H+ ) Zn2++H2↑的反应装置只能是原电池 (
正极:得电子,发生还原反应。
外电路中,电子从负极流出经 子移向 ,阴离子移向
流入正极。电解质溶液中,阳离 。
(4)原电池原理的应用 ①比较金属的活动性强弱;②加快化学反应速率;③用于金属的防护;④ 设计制作原电池。
答案 (2)①活泼性不同的 ②电解质溶液或熔融电解质
闭合回路 ③氧化还原 (3)导线 正极 负极
2 C.22.4<V≤44.8时,负极的电极反应为:CH4-8e-+9C O 3 +3H2O
O2 Pb+S 4 ,错误;C项,左侧电极上Zn失
去电子生成Zn2+,S O 2 通过阴离子交换膜向左迁移 ,故左边c(ZnSO4)增大, 4
右边PbSO4得电子产生的S O 2 全部移向左边 ,故右边c(ZnSO4)不变,正确; 4 2 D项,据Zn~PbSO4~S O 2 可知 , 若溶解 6.5 g Zn, 则正极有 0.1 mol S 生成 , O 4 4
答案 B A项,O2-向负极(NiO电极)移动,故错;B项,负极反应式为NO+ O2--2eNO2,正确;C项,O2的电极反应产物为O2-,故错;D项,根据得失
电子守恒可知反应消耗的NO与O2的物质的量之比为2∶1,故错。
3.(2017福建厦门一模,13)铁碳微电解技术是利用原电池原理处理酸性 污水的一种工艺,装置如图所示。若上端开口关闭,可得到强还原性的 H· (氢原子);若上端开口打开,并鼓入空气,可得到强氧化性的· OH(羟基 自由基)。下列说法错误的是 ( )
高中化学必修课----《电化学》单元复习知识讲解及巩固练习题(含答案解析)
电镀池 应用电解原理在某些金属表面镀 上一层其他金属（或合金）的装 置
装置 举例
①活泼性不同的两电极（连 ①两电极接直流电源
①镀层金属接电源正极。镀件（待
接）
②两电极插入电解质溶液
形成
②电解质溶液（电极插入其 ③形成闭合回路
条件
中并与电极自发反应）
镀金属）接电源负极 ②电镀液必须含有镀层金属离子 （电镀过程浓度不变）
相对原子质量小。
附：用惰性电极电解下列电解质溶液变化情况简析
类型
电极反应特点
实例 电解物质 电解质 pH
电解质
溶液浓度
溶液复原
电解水型 阴极：2H++2e－＝H2↑ 阳极：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑
电解 电解质电离出的阴、阳离子分别
NaOH H2SO4 Na2SO4 HCl
水 水 水 电解质
③形成闭合回路
负极：较活泼金属（电子流 阳极：与电源正极相连的极 名称同电解池，但有限制条件
电极 出的极）
阴极：与电源负极相连的极 阳极：必须是镀层金属
名称 正极：较不活泼金属或能导
阴极：镀件
电的非金属（电子流入的极）
负极：发生氧化反应，失电 阳极：发生氧化反应，溶液 阳极：镀层金属电极失电子（溶
子
量不变，则此电极上一定有气体产生，且该气体一定是 H2。 4、溶液中，若阳离子的放电能力强于 H+，而阴离子的放电能力强于 OH－时，电解的实质是：电解电解
质本身。
5、溶液中，若阳离子的放电能力强于 H+，而阴离子的放电能力弱于 OH－时，电解的实质是：电解质的
阳离子和水电离出的 OH－放电，溶液的 pH 一定变小。如电解 CuSO4 溶液。 6、溶液中，若阳离子的放电能力弱于 H+，而阴离子的放电能力强于 OH－时，电解的实质是：电解质的
关于物理化学习题七章电化学
第七章电化学一•基本要求1. 理解电化学中的一些基本概念，如原电池和电解池的异同点，电极的阴、阳、正、负的定义，离子导体的特点和Faraday定律等。
2. 掌握电导率、摩尔电导率的定义、计算、与浓度的关系及其主要应用等。
了解强电解质稀溶液中，离子平均活度因子、离子平均活度和平均质量摩尔浓度的定义，掌握离子强度的概念和离子平均活度因子的理论计算。
3. 了解可逆电极的类型和正确书写电池的书面表达式，会熟练地写岀电极反应、电池反应，会计算电极电势和电池的电动势。
4. 掌握电动势测定的一些重要应用，女口：计算热力学函数的变化值，计算电池反应的标准平衡常数，求难溶盐的活度积和水解离平衡常数，求电解质的离子平均活度因子和测定溶液的pH等。
5 .了解电解过程中的极化作用和电极上发生反应的先后次序，具备一些金属腐蚀和防腐的基本知识，了解化学电源的基本类型和发展趋势。
二•把握学习要点的建议在学习电化学时，既要用到热力学原理，又要用到动力学原理，这里偏重热力学原理在电化学中的应用，而动力学原理的应用讲得较少，仅在电极的极化和超电势方面用到一点。
电解质溶液与非电解质溶液不同，电解质溶液中有离子存在，而正、负离子总是同时存在，使溶液保持电中性，所以要引入离子的平均活度、平均活度因子和平均质量摩尔浓度等概念。
影响离子平均活度因子的因素有浓度和离子电荷等因素，而且离子电荷的影响更大，所以要引进离子强度的概念和Debye-Hu ckel极限定律。
电解质离子在传递性质中最基本的是离子的电迁移率，它决定了离子的迁移数和离子的摩尔电导率等。
在理解电解质离子的迁移速率、电迁移率、迁移数、电导率、摩尔电导率等概念的基础上，需要了解电导测定的应用，要充分掌握电化学实用性的一面。
电化学在先行课中有的部分已学过，但要在电池的书面表示法、电极反应和电池反应的写法、电极电势的符号和电动势的计算方面进行规范，要全面采用国标所规定的符号，以便统一。
电化学原理教学课件
电化学原理
电 化 学 原 理
考纲要求考 点来自分 值得 分(1)原电池装置原理判断，原电池电极反应 和电池反应方程式的书写 (2)常见化学电源的种类，碱性锌锰干电池、 铅蓄电池、燃料电池的工作原理及其应用 价值 (3)电解池装置原理判断，电解池电极判断 与电极反应和电池反应方程式的书写 (4)一些电解过程（如电解熔融氯化钠、饱 和食盐水）实例工作原理分析及电极反应 式书写与判断 (5)了解电解原理在氯碱生产、金属精炼和 电镀中的应用
电化学原理 例 1、[2007高考∙海南卷∙14]依据氧化还原反应： 2Ag＋(aq)＋Cu(s)＝Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电 池如图所示： ⑴电极X的材料是 Cu ； AgNO3 电解质溶液Y是 ； ⑵银电极为电池的 正 极，发生的电极反应 + + e- = Ag Ag 为 ； 题目解析： X考点：原电池装置判断 电极上发生的电极 - = Cu2+ Cu 2e 反应为 ； 分值：1+1+1 得分： ⑶外电路中的电子 是从 Cu 电极 流向 Ag 电极。
使电流通过电解质溶液而在阴、阳两 极引起氧化还原反应的过程叫做电解。 这种把电能转变为化学能的装置叫做 电解池。 ①电源 ②电极（惰性或非惰性） ③电解质（水溶液或熔化态） 非自发的氧化还原反应 由外电源决定： 阳极：连电源的正极； 阴极：连电源的负极；
电极名称
电极反应 电子流向
负极：Zn-2e-=Zn 2+ （氧化反应） 阴极：Cu2+ +2e- = Cu （还原反应） 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑ （氧化反应） 正极：2H++2e-=H2↑（还原反应） 负极→正极 电源负极→阴极；阳极→电源正极
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3、科学家
4.支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴 极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸 铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是 （）
5.用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀 的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。 下列叙述错误的是( ) A.待加工铝质工件为阳极 B.可选用不锈钢网作为阴极 C.阴极的电极反应式为Al3++3e -=A1 D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
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电化学辅导习题练习Word版
高中化学选修四第四章《电化学基础》习题课学案设计宁夏固原二中黄占军 2014.10如图所示，若电解5min时，铜电极质量增加2.16g。
试回答：（1）电源电极X名称为_________(填“正极”或“负极”)（2）电解池中溶液的pH变化：B______C______(填“增大”“减小”或“不变”)（3）A中发生反应的化学方程式为__________________________________若要使A中NaCl溶液恢复原浓度、原体积，应加入适量的下列物质中的_____O D．HCl （填序号） A．盐酸 B．NaCl C．H2若A中NaCl溶液的体积也是200mL，电解5min时溶液的pH为____。
（4）B中阳极的电极反应式为____________；若通电5min时，B中共收集224mL气体(标况)，溶液体积为200mL，则通电前硫酸铜溶液的物质的量的浓度约为_____________。
（5）若将C装置单独取出，用导线直接连接铜、银后，请写出负极的电极反应式__________________________________ 。
（6）若通电不是5min而是较长一段时间后，A池中收集到氢气2.24L(标况)，此时测得甲池中溶液质量实际减少4.23克，含有碱0.100mol(不考虑气体在水中的溶解)，则实际放出气体的物质的量为_____mol。
课后练习：1、如图装置闭合电键K 时，电流计A 的指针将发生偏转,试回答：（1）丙池是______________________ （填“原电池”或“电解池”）， 甲中a 极电极名称是____________； 丙中c 极电极名称是____________； （2）乙中Cu 极的电极反应式是_______________________________；若电路中有0.02mol 电子通过，则甲中a 电极溶解的质量为____________g ；（3）闭合电键K 一段时间后，丙池中生成二种气体和一种碱，则丙池中发生的总的化学方程式是________________________________________________； （4）如果要给丙中铁片上镀上一层Cu ，则丙池应作何改进？2：由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。