1、專(zhuān)題06電化學(xué)一、一、原電池的工作原理及應(yīng)用原電池的工作原理及應(yīng)用（1）在原電池中，發(fā)生氧化反應(yīng)的一極一定是負(fù)極。()（2）在原電池中，負(fù)極材料的活潑性一定比正極材料強(qiáng)。()（3）在原電池中，正極本身一定不參與電極反應(yīng)，負(fù)極本身一定要發(fā)生氧化反應(yīng)。()（4）帶有“鹽橋”的原電池比不帶“鹽橋”的原電池電流持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。()（5）電工操作上規(guī)定不能把銅導(dǎo)線(xiàn)與鋁導(dǎo)線(xiàn)連接在一起使用，是因?yàn)殂~導(dǎo)線(xiàn)價(jià)格高，盡量節(jié)省成本。()（6）原電池內(nèi)部陽(yáng)離子移向負(fù)極。()（7）帶鹽橋的原電池中，可用金屬代替鹽橋。()【答案】（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）二、電池電極反應(yīng)式或總反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)二、電池電極反應(yīng)式或

2、總反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)1鋁鎳電池(負(fù)極Al，正極Ni，電解液NaCl溶液、O2)負(fù)極：4Al12e=4Al3；正極：3O26H2O12e=12OH；總反應(yīng)式：4Al3O26H2O=4Al(OH)3。2鎂鋁電池(負(fù)極Al，正極Mg，電解液KOH溶液)負(fù)極：2Al8OH6e=2AlO2-4H2O；正極：6H2O6e=3H26OH；總反應(yīng)離子方程式：2Al2OH2H2O=2AlO2-3H2。3鋰電池(負(fù)極Li，正極石墨，電解液LiAlCl4SOCl2)已知電池總反應(yīng)式：4Li2SOCl2=SO24LiClS，則負(fù)極：4Li4e=4Li；正極：2SOCl24e=SO2S4Cl。負(fù)極：Fe2e2OH=Fe(OH

3、)2；正極：NiO22H2O2e=Ni(OH)22OH。陰極：Fe(OH)22e=Fe2OH；陽(yáng)極：Ni(OH)22e2OH=NiO22H2O。負(fù)極：Lie=Li；正極：FePO4Lie=LiFePO4。陰極：Lie=Li；陽(yáng)極：LiFePO4e=FePO4Li。負(fù)極：3Zn6e6OH=3Zn(OH)2；正極：2FeO42-6e8H2O=2Fe(OH)310OH。陰極：3Zn(OH)26e=3Zn6OH；陽(yáng)極：2Fe(OH)36e10OH=2FeO42-8H2O。7氫氧燃料電池（1）電解質(zhì)是KOH溶液(堿性電解質(zhì))負(fù)極：2H24e4OH=4H2O；正極：O22H2O4e=4OH；總反應(yīng)式：2H

4、2O2=2H2O。（2）電解質(zhì)是H2SO4溶液(酸性電解質(zhì))負(fù)極：2H24e=4H；正極：O24H4e=2H2O；總反應(yīng)式：2H2O2=2H2O。（3）電解質(zhì)是NaCl溶液(中性電解質(zhì))負(fù)極：2H24e=4H；正極：O22H2O4e=4OH；總反應(yīng)式：2H2O2=2H2O。8甲烷燃料電池(鉑為兩極、正極通入O2和CO2、負(fù)極通入甲烷、電解液有三種)（1）電解質(zhì)是熔融碳酸鹽(K2CO3或Na2CO3)正極：2O28e4CO2=4CO32-；負(fù)極：CH48e4CO32-=5CO22H2O；總反應(yīng)式：CH42O2=CO22H2O。（2）酸性電解質(zhì)(電解液為H2SO4溶液)正極：2O28e8H=4H2

5、O；負(fù)極：CH48e2H2O=CO28H；總反應(yīng)式：CH42O2=CO22H2O。（3）堿性電解質(zhì)(電解液為KOH溶液)正極：2O28e4H2O=8OH；負(fù)極：CH48e10OH=CO32-7H2O；總反應(yīng)式：CH42O22KOH=K2CO33H2O。9甲醇燃料電池（1）堿性電解質(zhì)(鉑為兩極、電解液為KOH溶液)正極：3O212e6H2O=12OH；負(fù)極：2CH3OH12e16OH=2CO32-12H2O；總反應(yīng)式：2CH3OH3O24KOH=2K2CO36H2O。（2）酸性電解質(zhì)(鉑為兩極、電解液為H2SO4溶液)正極：3O212e12H=6H2O；負(fù)極：2CH3OH12e2H2O=12H2

6、CO2；總反應(yīng)式：2CH3OH3O2=2CO24H2O。三、電解池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)三、電解池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)1用惰性電極電解下列溶液（1）NaCl溶液（2）CuSO4溶液2用惰性電極電解下列熔融態(tài)物質(zhì)（1）MgCl2（2）Al2O33用銅作電極電解下列溶液（1）H2O（2）H2SO4溶液（3）NaOH溶液4用Al作電極電解下列溶液（1）H2SO4溶液（2）NaOH溶液四、電解原理的應(yīng)用四、電解原理的應(yīng)用（1）CuH2SO4=CuSO4H2可以設(shè)計(jì)成電解池，但不能設(shè)計(jì)成原電池。()（2）電解飽和食鹽水時(shí)，兩個(gè)電極均不能用金屬材料。()（3）根據(jù)得失電子守恒可知電解精煉銅時(shí)，陽(yáng)極減少的質(zhì)量和陰極增

7、加的質(zhì)量相等。()（4）電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能。()（5）電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化，金屬導(dǎo)電是物理變化。()（6）任何水溶液電解時(shí)，必將導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)。()【答案】（1）（2）（3）（4）（5）（6）1化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化2金屬腐蝕1原電池中的“3”個(gè)方向（1）電子方向：電子從負(fù)極流出經(jīng)外電路流入正極；（2）電流方向：電流從正極流出經(jīng)外電路流入負(fù)極；（3）離子的遷移方向：電解質(zhì)溶液中，陰離子向負(fù)極遷移，陽(yáng)離子向正極遷移。2原電池正、負(fù)極判斷的“五個(gè)角度”3“三步”突破原電池電極反應(yīng)式、總反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)4電解池中電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)步驟5有關(guān)電化學(xué)定量計(jì)算的方法（1）根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算。先寫(xiě)出電極反應(yīng)式

8、、再寫(xiě)出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列出比例式計(jì)算。（2）守恒法計(jì)算。用于串聯(lián)電路、陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物等類(lèi)型的計(jì)算，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。6金屬腐蝕快慢的判斷7理解充、放電，準(zhǔn)確剖析電化學(xué)原理（1）對(duì)于可充電電池，放電時(shí)為原電池，符合原電池工作原理，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)；外電路中電子由負(fù)極流向正極，內(nèi)電路中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)。（2）可充電電池充電時(shí)為電解池，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)；充電時(shí)電池的“”極與外接直流電源的正極相連，電池的“”極與外接直流電源的負(fù)極相連。8燃料電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)方法根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)，一般在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的

9、物質(zhì)都是O2，隨著電解質(zhì)溶液的不同，其電極反應(yīng)有所不同，其實(shí)，我們只要熟記以下四種情況：（1）酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：O24H4e=2H2O。（2）堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：O22H2O4e=4OH。（3）固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)O2)環(huán)境下電極反應(yīng)式：O24e=2O2。（4）熔融碳酸鹽(如：熔融K2CO3)環(huán)境下電極反應(yīng)式：O22CO24e=2CO32-。再根據(jù)電池總反應(yīng)式和正極反應(yīng)式寫(xiě)出電池的負(fù)極反應(yīng)式：電池的總反應(yīng)和正、負(fù)極反應(yīng)之間有如下關(guān)系：電池的總反應(yīng)式電池正極反應(yīng)式電池負(fù)極反應(yīng)式。電池負(fù)極反應(yīng)式電池的總反應(yīng)式電池正極反應(yīng)式，注意在將兩個(gè)反應(yīng)式相減時(shí)，要約去正極的反應(yīng)物

10、O2。1如圖是利用一種微生物將廢水中的有機(jī)物(如淀粉)和廢氣NO的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，下列說(shuō)法中一定正確的是A質(zhì)子透過(guò)陽(yáng)離子交換膜由右向左移動(dòng)B與X相連接是用電器標(biāo)有“”的接線(xiàn)柱CM電極反應(yīng)式：(C6H10O5)n7nH2O24ne=6nCO224nHD當(dāng)M電極微生物將廢水中16.2g淀粉轉(zhuǎn)化掉時(shí)，N電極產(chǎn)生134.4LN2（標(biāo)況下）【答案】C【解析】根據(jù)題給信息知，該裝置是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原電池，由圖可知，M是負(fù)極，N是正極，電解質(zhì)溶液為酸性溶液，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，AM是負(fù)極，N是正極，質(zhì)子透過(guò)離子交換膜由左M極移向右N極，故A錯(cuò)誤；B電子從M極（負(fù)極

11、）流出，與X相連接處是電子流入端，則與X相連接是用電器標(biāo)有“”的接線(xiàn)柱，故B錯(cuò)誤；C若有機(jī)廢水中含有葡萄糖，葡萄糖屬于燃料，在負(fù)極M上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：（C6H10O5）n+7nH2O-24ne-6nCO2+24nH+，故C正確；D每轉(zhuǎn)化掉16.2g淀粉（即0.1nmol）時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2.4mol，N電極產(chǎn)生0.6mol氮?dú)猓跇?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為13.44L，故D錯(cuò)誤答案選C。2利用右圖裝置實(shí)現(xiàn)鋼鐵的電化學(xué)防護(hù)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是AK連N，X極發(fā)生氧化反應(yīng)BK連N，稱(chēng)外接電流的陰極保護(hù)法CK連M，X為Zn時(shí)，鐵不易被腐蝕DK連M，鐵上電極反應(yīng)為2H+2eH2【答案】D【解析】

12、AK連N，X極發(fā)生氧化反應(yīng)，鐵電極上發(fā)生還原反應(yīng)，保護(hù)鐵不被氧化，A正確；BK連N，稱(chēng)外接電流的陰極保護(hù)法，B正確；CK連M，X為Zn時(shí)，鋅失電子，鐵不易被腐蝕，C正確；DK連M，鐵作負(fù)極，電極反應(yīng)為：Fe2e-Fe2+，D錯(cuò)誤。答案選D。3鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為：Zn(s)2MnO2(s)H2O(l)Zn(OH)2(s)Mn2O3(s)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A電池工作時(shí)，鋅失去電子，電解液內(nèi)部OH-向負(fù)極移動(dòng)B電池正極的電極反應(yīng)式為：2MnO2(s)H2O(1)2eMn2O3(s)2OH(aq)C電池工作時(shí)，電子由正極通過(guò)外電路流向負(fù)極D外電路中每通過(guò)0.2mol電

13、子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g【答案】C【解析】A、鋅的化合價(jià)升高，失去電子，電解液內(nèi)部OH-向負(fù)極移動(dòng)，A正確；B、負(fù)極失去電子，正極得到電子，則根據(jù)總反應(yīng)式可判斷正極是二氧化錳得到電子，電極反應(yīng)式為2MnO2(s)H2O（1）2eMn2O3(s)2OH(aq)，B正確；C、電池工作時(shí)，電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，C錯(cuò)誤；D、總的反應(yīng)式可知消耗0.2mol電子時(shí)負(fù)極消耗0.1mol鋅，則消耗鋅的質(zhì)量0.1mol65g/mol6.5g，D正確，答案選C。4H2S廢氣資源化利用途徑之一是回收能量并得到單質(zhì)硫。反應(yīng)原理為：2H2S(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O(l)H-632kJmol-

14、1。右圖為質(zhì)子膜H2S燃料電池的示意圖。下列說(shuō)法不正確的是A電路中每流過(guò)2mol電子，電池內(nèi)部釋放316kJ熱能B每34gH2S參與反應(yīng)，有2molH+經(jīng)質(zhì)子膜進(jìn)入正極區(qū)C電極a為電池的負(fù)極D電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為：O2+4e-+4H+2H2O5H3BO3(一元弱酸)可以通過(guò)電解NaB(OH)4溶液的方法制備，其工作原理如圖，下列敘述錯(cuò)誤的是AM室發(fā)生的電極反應(yīng)式為：2H2O4e=O4HBN室中：a%b%C理論上每生成1mol產(chǎn)品，陰極室可生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6L氣體Db膜為陰膜，產(chǎn)品室發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)原理為強(qiáng)酸制弱酸【答案】C【解析】A、左邊石墨電極為電解池的陽(yáng)極，M室中的H2O失去電子生成氧氣，電極方程式為：2H2O4e=O4H，A正確；B、右邊石墨電極為陰極，水中的H+得到電子生成H2，溶液中的OH-濃度增大，原料室中的Na+通過(guò)c膜移向N室，所以N室中NaOH的濃度增大，故N室中：a%b%，B正確；C、M室中生成的H+通過(guò)a膜進(jìn)入產(chǎn)品室，原料室中的B(OH)4-通過(guò)b膜進(jìn)入產(chǎn)品室，發(fā)生反應(yīng)：H+