电化学的解题思路 (2013年高考二轮专题复习) 温十一中 周丽佳
这是2月份刚驶上温州街头的首批油电两用节能环保公交车。作为该车关键部件的镍氢电池,具有高比功率,可以进行大电流充放电的特点。不含重金属元素,不会污染环境,是目前混合动力汽车动力电池的最佳选择。
镍氢电池: 镍氢电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生污染的镍铜电池。镍氢电池的电解液采用30%的氢氧化钾溶液,总反应式是:H2+2NiO(OH) 2Ni(OH)2 。
2013年电化学考试说明 1、了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源及其工作原理。 2、理解金属发生电化学腐蚀的原因。了解金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。
电化学考点剖析: 考点一:电极的判断 考点二:特殊现象的考察(质量变化、气体产生、颜色变化等) 考点三:判断电子、电流、离子的移动方向 考点四:基本原理考查(氧化剂、氧化反应、被氧化等) 考点五:转移电子数的计算 考点六:判断电极方程式正误(反应物、生成物、电解质、得失电子情况)
一、电化学的工作原理 电解池阴、阳两极的放电顺序: 阴极:阳离子放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。 阳极:活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。
例题: 镍氢电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生污染的镍铜电池。镍氢电池的电解液采用30%的氢氧化钾溶液,总反应式是:H2+2NiO(OH) 2Ni(OH)2 。 根据上述信息回答下列问题: 1、电池放电时, 元素被氧化 ,负极是 ,电解质溶液中,K+向 极迁移,电池负极周围溶液的pH (填增大、不变或减小); 2、充电时,阴极发生的电极反应式为 ,当标准状况下,阴极生成气体2.24L时,电路中转移电子 mol。 氢 H2 正 减小 2H2O+2e-=2OH―+H2↑ 0.2 问题2:分析解题思路: a、确定 类型; b、判断 类型,确定电解质溶液中 的移动方向。 c、书写 ; 电化学装置 电极 阴阳离子 总反应式、电极方程式 (常规法:1、先写简单反应式;2、再用加减法得出其它反应式。)
走近高考 (2012浙江理综10) 以铬酸钾为原料,电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下: 下列说法不正确的是 A.在阴极式,发生的电极反应为: 2H2O+2e-=2OH―+H2↑ B.在阳极室,通电后溶液逐渐 由黄色变为橙色,是因为阳极区H+浓度增大,使平衡 2 +2H+ +H2O向右移动 C.该制备过程总反应的化学方程式为: 4K2CrO4+4H2O=2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑ D.测定阳极液中K和Cr的含量,若K与Cr的物质的量之比为d, 则此时铬酸钾的转化率为α=1-d/2
√ √ 走近高考 (2012浙江理综10改编) 以铬酸钾为原料,电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下: 1、该装置为 池。 1、该装置为 池。 2、其中惰性电极为 极, 不锈钢为 极。 3、阳极反应式为 , 阴极反应式为 。 4、判断下列说法是否正确: (1)阳极区H+浓度增大,使平衡2 +2H+ +H2O向右移动。 (2)该制备过程总反应的化学方程式为: 4K2CrO4+4H2O=2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑ 5、电解前,阳极液中含nmolK2CrO4 ,其中K物质的 量 mol ,Cr物质的量 mol ;若电解后,阳极液中K与Cr物质的量之比为d,则此时阳极液中Cr物质的量 mol,K物质的量为 mol,减少了 mol,铬酸钾消耗的物质的量为 mol,铬酸钾的转化率为 。 电解池 阳 阴 2H2O-4e-=4H++O2↑ 2H2O+2e-=2OH―+H2↑ √ √ 2n n n dn 2n-dn 2n-dn 2-d
D 走近高考(还原现场) (2012浙江理综10) 以铬酸钾为原料,电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下: 下列说法不正确的是 A.在阴极式,发生的电极反应为: 2H2O+2e-=2OH―+H2↑ B.在阳极室,通电后溶液逐渐 由黄色变为橙色,是因为阳极区H+浓度增大,使平衡 2 +2H+ +H2O向右移动 C.该制备过程总反应的化学方程式为: 4K2CrO4+4H2O=2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑ D.测定阳极液中K和Cr的含量,若K与Cr的物质的量之比为d, 则此时铬酸钾的转化率为α=1-d/2 D
走近高考 (2011浙江理综10)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是 B A.液滴中的Cl-由a区向b区迁移 B.液滴边缘是正极区,发生的电 极反应为:O2+2H2O+4e- 4OH- C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe2+由a区向b区迁移,与b区的OH―形成Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈 D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应为:Cu-2e- Cu2+ 要求:请参照上一题的解题方法,按电化学的解题思路,写出该题 的解题步骤。
总结: 抓住核心问题 理顺解题思路 考什么? 1、知识点之间的递进关系 2、合理的解题步骤。
D 练习1 (2011广东高考12)某小组为研究电化学原理,设计如图2装置。下列叙述不正确的是 A、a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出 B、a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu2++2e-= Cu C、无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色 D、a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极移动
练习2 (2010浙江理综,9)Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为: 2Li++FeS+2e-=Li2S+Fe 有关该电池的下列说法中,正确的是 A.Li-Al在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为+1价 B.该电池的电池反应式为:2Li+FeS=Li2S+Fe C.负极的电极反应式为:Al-3e-=Al3+ D.充电时,阴极发生的电极反应式为: Li2S+Fe-2e-=2Li++FeS B
练习3 A
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