化学高考二轮复习-电化学

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（08年山东理综·29）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）。（1）丙烷脱氢可得丙烯。已知：C3H8(g) CH4(g)＋C2H2(g)＋H2(g) ; △H1=156.6 kJ·ml－1CH3CH=CH2(g) CH4(g)＋C2H2(g ) ; △H2=32.4 kJ·ml－1则相同条件下，C3H8(g) CH3CH=CH2(g)＋H2(g) 的△H= kJ·ml－1。（2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应总方程式为 ；放电时CO32－移向电池的 （填“正”或“负”）极。
1、正负极判断及电极方程式的书写
给出答案，认真体会解题方法
讨论分析，得出解题注意事项
巩固练习，举一反三形成能力
【例1】⑴今有2H2+O2 = 2H2O反应，构成燃料电池，则负极通的应是 、正极通的应是 ，电极反应式为 负极： , 正极： ,⑵若把KOH改为稀H2SO4作电解质，则电极反应式为负极： , 正极： 。⑴和⑵的电解质不同，反应进行后，其溶液的pH有什么变化？⑶若把H2改为CH4，用KOH作电解质，则电极反应式为负极： ， 正极： ,
2H2+4OH- －4e- =4H2O
O2+2H2O+4e- =4OH-
2H2－4e- =4 H+
O2+4 H++4e- =2H2O
CH4＋10OH-－８e- = CO32-+７H2O
２O2+４H2O+８e- =８OH-
例：一种新型燃料电池，一极通入氢气，另一极通入氧气；电解质是固态晶体，当固态晶体不同时，在熔融状态下能传导的离子也不一样，其中一种能传导H+，另一种能传导O2-，依据原电池的原理，分组讨论这两种电池的工作原理，并写出电极反应方程式
负极： 2H2 - 4e- = 4H+ 正极：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
负极：2H2 - 4e- +2O2－= 2H2O 正极：O2 + 4e-= 2O2－
1、判断原电池的正负极时，可以先找负极，负极反应物在反应中要 电子，化合价 。也可以先找正极，正极反应物在反应中要 电子，化合价 。
2、电极反应的书写要注意电池的环境，酸性电池中 出现能与酸反应的微粒，碱性电池中 出现能与碱反应的微粒
3、燃料电池的总式就是 。
4、写出一个电极反应式后，如何快速得出另一个反应式？
5、书写负极反应式时，一般先写出：负极反应物-ne-=负极产物N在数值上等于 ，然后在等号的左边或右边添加 ，以达到 守恒
6、对于特殊的固体电池或熔融盐电池，一般在等号的左边或右边添加能在电解质中迁移的特殊离子以达到 守恒
1．（08年宁夏理综·10）一种燃料电池中发生的化学反应为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是
CH3OH(g)+H2O（1）- 6e－=CO2(g)+6H＋(aq)
某原电池中盛有KOH浓溶液，若分别向________(填“正”或“负”，下同)极通入可燃性气体，向________极通入O2，则电路中就有电流通过，试完成下列问题：
O2＋4e-＋2H2O=4OH-
H2S－6e-＋8OH-=SO32- ＋5H2O
2H2S＋3O2＋4OH－=2SO32- ＋4H2O
C2H4－12e－＋16OH－=2CO32- ＋10H2O
C2H4＋3O2＋4OH－=2CO32- ＋4H2O
CH3OH－6 e－＋8OH－= CO32- +6H2O
2CH3OH＋3O2＋4OH－=2CO32- ＋6H2O
05广东化学 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。电池的总反应是：通入丁烷的一极是 极，电极反应为：通入空气的一极是 极，电极反应为
2C4H10＋13O2  8CO2＋10H2O
O2＋4e＝ 2O2
C4H10-26e＋13O2＝4CO2＋5H2O
2MnO2(s)+H2O(1)+2e－=Mn2O3(s)+2OH-(aq)
（2004江苏化学，16）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)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)电池正极的电极反应式为：
（2000全国、26）熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。 可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混和气为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。完成有关的电池反应式： 负极反应式：2CO+2CO32- -4e － →4CO2 正极反应式： ， 总电池反应： 。
O2＋2CO2＋4e－ → 2CO32－
2CO+O2 → 2CO2
05广东化学 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由负极移向正极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 通入丁烷的一极是负极，电极反应为： C4H10- 26e＋13O2＝4CO2＋5H2O
回忆课本知识，形成初步规律
变换问题角度，巩固解题规律
1、铜锌原电池中，氢离子在什么极上放电，它向什么极移动？ 由此你能得到的原电池中离子移动的规律是：
在原电池中，阳离子移向原电池的 ，阴离子移向原电池的 。
下图装置（I）是一种可充电电池的示意图，装置（II）为电解池的示意图。装置（I）的离子交换膜只允许Na+通过。已知充、放电的化学反应方程为2Na2S2+NaBr3 Na2S4+3NaBr当闭合开关K时，X极附近溶液先变红色。下列说法正确的是A．闭合K时，Na+从右到左通过离子交换膜B．闭合K时，负极反应为3NaBr—2e—=NaBr3+2Na+C．闭合K时，X电极的电极反应式为2Cl—-2e—=Cl2↑D．闭合K时，当有0.1ml Na+通过离子交换膜，X电极上析出标准状况下气体1.12L
2Na2S2+NaBr3 Na2S4+3NaBr。
2Na2S2----Na2S4
NaBr3---3NaBr
（08年山东理综·29）北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）。（1）丙烷脱氢可得丙烯。已知：C3H8(g) CH4(g)＋C2H2(g)＋H2(g) ; △H1=156.6 kJ·ml－1CH3CH=CH2(g) CH4(g)＋C2H2(g ) ; △H2=32.4 kJ·ml－1则相同条件下，反应C3H8(g) C3H6(g)＋H2(g) 的△H= kJ·ml－1。（2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为 ；放电时CO32－移向电池的 （填“正”或“负”）极。
C3H8＋5O2=3CO2＋4H2O
在教材电解饱和食盐水中，阴极发生方程式为 。
阳极发生方程式为 。
2Cl- _2e- =Cl2
由电极反应方程式可以看出：阴极附近 （填酸性或碱性）减弱， 增强，pH变 。
电解过程中溶液pH的变化规律
1、观察电极反应，若该极H+放电，则该极附近酸性 ，碱性 。pH .若该极OH-放电，则该极附近碱性 ，酸性 。pH .
2、观察总方程式，若产物生成碱，则PH ,生成酸，则pH .
（3）电解时，只生成H2而不生成O2，则溶液的pH 。 （4）电解时，只生成O2而不生成H2，则溶液的pH 。 （5）电解时，既生成H2又生成O2，则实际为电解水。①若为酸性 pH ，②若碱性溶液，则溶液的pH ，③若为中性，则pH 。
工业采用以铁和石墨为电极电解K2MnO4溶液来制取KMnO4。⑴电解过程中，应以_______为阴极，阴极附近溶液的pH将会_______（增大、减小、不变）；⑵阴极的反应为_____________________；⑶电解的总化学方程式为_____________。
⑴因为阳极必须发生K2MnO4的氧化反应，所以阳极材料为石墨，铁为阴极；⑵阴极反应式为：2H++2 e-==H2↑，所以阴极区溶液的pH将会增大；⑶电解的总化学方程式：2K2MnO4+2H2O= 2KMnO4+ 2KOH+ H2↑。
2003年扬州市模拟试题一）摩托罗拉公司最新研发了一种由甲醇和氧气及强碱作电解质溶液的新型手机电池，电量可达现用锂电池的10倍，且待机时间超过一个月。假定放电过程中，甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32- 。⑴该电池总反应的离子方程式为 ；⑵甲醇是 极，电池在放电过程中溶液的pH将_________（填“下降”或“上升”、不变”）；
3．据报道，美国正在研究用锌电池取代目前广泛使用的蓄电池，它具有容量大、污染小的特点，其电池反应为：2Zn+O2=2ZnO ，其原料为锌、空气和电解质溶液，则下列叙述正确的是（ ）A．锌为正极，空气在负极反应B．负极发生还原反应，正极发生氧化反应C．负极的电极反应为： Zn－2e- + 2OH-== ZnO+H2OD．电池工作时溶液的pH 降低
4．氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应式是：H2+2NiO(OH) 2Ni (OH)2 ， 根据此反应判断，下列叙述中不正确的是（ ）。A．电池放电时 ，电池负极周围溶液的pH不断增大 B．电池充电时， 镍元素被氧化C．电池充电时，氢元素被还原 D．电池放电时，H2是负极
H2O+NiO(OH)+e-==Ni(OH)2+OH-
2．（2003年连云港市模拟试题）用铂作电极电解下列溶液，当消耗相同电量时，在阴极上有金属析出且溶液的pH下降的是（ ）。A．KCl B．CuCl2 C．CuSO4 D．HCl