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中学化学

 
 
 

日志

 
 

2010年高考新课标化学复习指导  

2009-09-30 14:36:32|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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对比巧学电化学

 

原电池、电解池的原理及应用是高考考查的热点之一。历年高考中考过的内容有:原电池电极名称的判断,电极反应和总反应方程式的书写,新型电池的工作原理分析,金属的腐蚀和防护、电解精炼、电镀等。对于这类题型,关键是判断电极名称然后写出电极反应,问题就会迎刃而解。
一、 原电池
1、 定义:将化学能转换成电能的装置。
2、 形成条件:
A活泼性不同的两个电极
B同时插入同一电解质溶液
C用导线相互连接或直接触组成闭合回路
3、 电极判断:
负极:电子流出的极或较活泼的金属电极或发生氧化反应的电极
正极:电子流入的极或较不活泼的金属电极或发生还原反应的电极
4、 电极反应:
负极:失电子发生氧化反应,活泼金属电极本身失电子,
正极:得电子发生还原反应,电解质溶液中的阳离子在正极上得电子发生还原反应。
5、 电流流向
由正极沿导线流向负极
二、 电解池
1、定义:将电能转换成化学能的装置。
2、形成条件:
A两电极接直流电源
B同时插入同一电解质溶液
C用导线相互连接组成闭合回路
3、 电极判断:
阴极:与电源负极相连的极
阳极:与电源正极相连的极
4、 电极反应:
阳极:失电子发生氧化反应,若电极是活泼金属,则电极本身失电子,若电极为惰性电极(C、Pt、Au),则为电解质溶液中的阴离子失电子发生氧化反应。
阴极:得电子发生还原反应,不管电极材料,都是电解质溶液中的阳离子在正极上得电子发生还原反应。
5、 电流流向
电源负极→阴极→阳极→电源正极
三、 离子放电顺序
阳离子:k+ Ca2+ Na + Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+ Hg2+Ag+依次增强
阴离子:含氧酸根 OH-  Cl– Br-  I -  S 2-依次增强
例题分析
例1(2005年高考理综卷Ⅰ)关于电解饱和NaCl水溶液,下列叙述正确的是  (   )
A.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠
B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕色
C.若在阳极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色
D.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性
解析:电极反应
阳极:2Cl– —2e-=Cl2↑
阴极:2H++2e-=H2↑
总反应:2NaCl+2H2O=2NaOH+ Cl2↑+ H2↑
故答案为B
例2(2008年高考理综卷Ⅱ)下图为直流电源电解稀Na2SO4
水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴
石蕊溶液,下列实验现象中正确的是(   )
A.  逸出气体的体积,a电极小于b电极
B. 一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体
C. a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色
D. a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色

 
解析:由图可知,a电极与电源负极相连为阴极,b电极与电源正极相连为阳极,电极反应为:
a电极:4H++4e-=2H2↑
b电极:4OH—4e-=2H2O+O2↑
故答案为D
例3(2009全国卷1)下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。
 
(1) 接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。据此回答问题:
①电源的N端为   极;
②电极b上发生的电极反应为                                    ;
③列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积:                     ;
④电极c的质量变化是              g;
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因:
 甲溶液                           ;
 乙溶液                           ;
 丙溶液                           ;

(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?
                                                                  
解析:根据电解一段时间后,测得乙中c电极质量增加。可以确定c电极为阴极,所以b电极为阳极,a电极为阴极。故电源的M端为负极N端为正极(1)①正
   ②4OH--4e-=2H2O + O2↑
③水减少的质量:
  生成 的体积:
④c电极:Cu2++2e-=Cu  通过计算得知铜的质量为16g
  ⑤碱性增大,因为电解后,水量减少溶液中NaOH浓度增大;
酸性增大,因为阴极上 生成 ,溶液中 离子浓度增加
酸碱性大小没有变化,因为 是强酸强碱盐,浓度增加不影响溶液的酸碱性
(2)可以  因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液,反应也就变为水的电解反应

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