电化学综合试题.doc

电化学专题 知识点 盐桥问题、燃料电池与不同“介质”、电解原理的应用、金属的腐蚀与防护、电化学的计算 教学目标 教学重点 电解原理的应用、金属的腐蚀与防护、 教学难点 电化学的计算 教学过程 一、复习预习 二、知识讲解 考点/易错点1 电化学装置中都有两个电极，分别发生氧化反应与还原反应。若两个电极插在同一电解质溶液的容器内，则由于阴阳离子的移动速率不同而导致两极之间出现浓度差，以及因电极本身直接与离子反应而导致两极之间电势差变小，影响了电流的稳定。为解决这个问题，人们使用了盐桥。盐桥主要出现在原电池中，有时也可在电解池中出现，其主要作用就是构建闭合的内电路，但不影响反应的实质。盐桥内常为饱和氯化钾、硝酸钾等溶液。 盐桥是新课改教材中出现的新名词，因而围绕盐桥的电化学知识已成为新课改地区命题 的一个热点，所以有必要分析研究盐桥问题的考查思路。常从以下四方面命题。 (1)考查盐桥的作用； (2)考查含盐桥的电化学总反应式的书写； (3)考查盐桥内溶液离子的移动方向； (4)考查含盐桥的电化学装置的设计。 题组一 明确原理，设计装置 1．根据下图，下列判断中正确的是 A．烧杯a中的溶液pH降低 B．烧杯b中发生氧化反应 C．烧杯a中发生的反应为2H＋ ＋2e－ ===H2 D．烧杯b中发生的反应为2Cl－ －2e－ ===Cl2 O2在Fe电极发生还原反应：O2＋2H2O＋4e－ ===4OH－ ，a中c(OH－ )增大，溶液的pH升高。烧杯b中，Zn发生氧化反应：Zn－2e－ ===Zn2＋ 。 方法归纳 工作原理 原电池的闭合回路有外电路与内电路之分，外电路的电流是从正极流向负极，内电路是从负极流向正极，故内电路中的阳离子移向正极、阴离子移向负极。(盐桥中的阳离子移向正极区，阴离子移向负极区，以维持电荷守恒)。 设计思路 首先根据离子方程式判断出氧化剂、还原剂，明确电极反应。然后再分析两剂状态确定电极材料，若为固态时可作电极，若为溶液时则只能作电解液。然后补充缺少的电极材料及电解液。电极材料一般添加与电解质溶液中阳离子相同的金属作电极(使用惰性电极也可)，电解液则是一般含有与电极材料形成的阳离子相同的物质。最后再插入盐桥即可。 题组二 “盐桥”的作用与化学平衡的移动 ． 控制适合的条件，将反应2Fe3＋ ＋2I－ 2Fe2＋ ＋I2设计成如下图所示的原电池。下列判 断不正确的是 反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋ 被还原 电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极 ． 下图Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应“AsO43－＋2I－ ＋2H＋ AsO33－＋I2＋H2O”设计成的原电池装置，其中C1、C2均为碳棒。甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图ⅡB烧杯中逐滴加入适量40% NaOH溶液。下列叙述中正确的是 甲组操作时，电流计(G)指针发生偏转 甲组操作时，溶液颜色变浅 乙组操作时，C2做正极 乙组操作时，C1上发生的电极反应为I2＋2e－ ===2I－ 失误防范 (1)把氧化剂、还原剂均为溶液状态的氧化还原反应设计成原电池时，必须使用盐桥才能实现氧化剂与还原剂的分离，否则不会有明显的电流出现。 (2)电子流向的分析方法 ①改变条件，平衡移动；②平衡移动，电子转移；③电子转移，判断区域；④根据区域，判断流向；⑤根据流向，判断电极。 考点/易错点2 不同“介质”下燃料电池电极反应式的书写，大多数学生感到较难。主要集中在：一是得失电子数目的判断，二是电极产物的判断。下面以CH3OH、O2燃料电池为例，分析电极反应式的书写。 酸性介质，如H2SO4。 CH3OH在负极上失去电子生成CO2气体，O2在正极上得到电子，在H＋ 作用下生成H2O。电极反应式为 负极：CH3OH－6e－ ＋H2O===CO2↑＋6H＋ 正极：23O2＋6e－＋6H＋ ===3H2O 碱性介质，如KOH溶液。 CH3OH在负极上失去电子，在碱性条件下生成CO32－，1 mol CH3OH 失去6 mol e－ ，O2 在正极上得到电子生成OH－ ，电极反应式为 负极：CH3OH－6e－ ＋8OH－ ===CO32－＋6H2O 正极：23O2＋6e－＋3H2O===6OH－ 熔融盐介质，如K2CO3。 在电池工作时，CO32－移向负极。CH3OH在负极上失去电子，在CO32－的作用下生成CO2气体，O2在正极上得到电子，在CO2的作用下生成CO32－，其电极反应式为 负极：CH3OH－6e－ ＋3C