2020-2021学年高三化学一轮复习易错题09 电化学基础

易错 09 电化学基础（选择题） 【易错分析】 1.原电池中正、负极的判断 原电池的正、负极与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关,不要形成思维定式——活泼金属一定是负极。 如 Al、Mg 和 NaOH 溶液构成的原电池中,Al 为负极,Mg 为正极。 2.可充电电池放电与充电时的电极反应 (1)充电时电极的连接:充电的目的是使电池恢复其供电能力,因此负极应与电源的负极相连以获得电子,可简 记为负接负后作阴极,正接正后作阳极。 (2)工作时的电极反应式:同一电极上的电极反应式、电池的总反应式,在充电与放电时,形式上恰好相反(同一 电极周围,充电与放电时电解质溶液中 pH 的变化趋势也恰好相反)。 3.燃料电池的关键点 (1)要注意介质是什么?是电解质溶液还是熔融盐或氧化物。 (2)通入负极的物质为燃料,通入正极的物质为氧气。 (3)通过介质中离子的移动方向,可判断电池的正负极,同时考虑该离子参与靠近一极的电极反应。 4.电池电极反应式书写 (1)H+在碱性环境中不存在。 (2)O2-在水溶液中不存在,在酸性环境中结合 H+,生成 H2O,在中性或碱性环境中结合 H2O,生成 OH-。 (3)熟记“离子趋向”,抓住“电荷守恒”,熟练书写燃料电池的电极反应式。 ①阳离子趋向正极,在正极上参与反应,在负极上生成(如 H+);阴离子趋向负极,在负极上参与反应,在正极上生 成(如 OH-、O2-、CO32—)。 ②“-ne-”相当于正电荷,“+ne-”相当于负电荷,依据电荷守恒配平其他物质的系数。 ③电池总反应式=正极反应式+负极反应式。 【错题纠正】 例题 1、铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是A．正极反应为：Zn－2e－===Zn2＋ B．电池反应为：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu C．在外电路中，电子从正极流向负极 D．盐桥中的 K＋移向 ZnSO4 溶液 【解析】该电池中锌为负极，电极反应为 Zn－2e－===Zn2＋，铜为正极，电极反应为 Cu2＋＋2e－===Cu，A 项错误；电池总反应为 Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，B 项正确；原电池工作时，外电路中电子从负极经导线流 向正极，C 项错误；负极上由于锌放电，ZnSO4 溶液中 Zn2＋浓度增大，故盐桥中的 Cl－移向 ZnSO4 溶液，D 项错误。答案：B 例题 2、三室式电渗析法处理含 Na2SO4 废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd 均为离子交换膜，在 直流电场的作用下，两膜中间的 Na＋和 SO 2－4 可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔 室。下列叙述正确的是 A．通电后中间隔室的 SO 2－4 离子向正极迁移，正极区溶液 pH 增大 B．该法在处理含 Na2SO4 废水时可以得到 NaOH 和 H2SO4 产品 C．负极反应为 2H2O－4e－===O2＋4H＋，负极区溶液 pH 降低 D．当电路中通过 1 mol 电子的电量时，会有 0.5 mol 的 O2 生成 【解析】A 项正极区发生的反应为 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，由于生成 H＋，正极区溶液中阳离子增多，故 中间隔室的 SO 2－4 向正极迁移，正极区溶液的 pH 减小。B 项负极区发生的反应为 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH －，阴离子增多，中间隔室的 Na＋向负极迁移，故负极区产生 NaOH，正极区产生 H2SO4。C 项由 B 项分析 可知，负极区产生 OH－，负极区溶液的 pH 升高。D 项正极区发生的反应为 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，当 电路中通过 1 mol 电子的电量时，生成 0.25 mol O2。答案：B 【知识清单】 1．两池(原电池、电解池)判定规律：首先观察是否有外接电源，若无外接电源，则可能是原电池，然后依据原电池的形成条件分析，判定思路主要是“四看”：先看电极，其次看是否自发发生氧化还原反应，再看电解 质溶液，最后看是否形成闭合回路。若有外接电源，两电极插入电解质溶液中，则是电解池。 2．电极反应： (1)原电池：正极：得到电子，发生还原反应；负极：失去电子，发生氧化反应。 (2)电解池：阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。 (3)充电电池：负接负为阴极，正接正为阳极。放电时的负极和充电时的阳极发生氧化反应；放电时的正极和 充电时的阴极发生还原反应。 3．粒子移动： (1)原电池：阴离子→负极，阳离子→正极。电子从负极到正极 (2)电解池：阴离子→阳极，阳离子→阴极。电子从负极到阴极，从阳极到正极。 4.判断溶液 PH 的变化：如果判断的是整个电解质溶液 PH 的变化，就要分析总的化学方程式，生成或消耗 酸碱的情况。如果判断的是某极区溶液 PH 的变化，就要分析这个极区的电极反应，生成或消耗 H+或 OH- 的情况。 5．电解规律：阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极作阳极，则电极材料失电子，电极溶解(注意： 铁作阳极溶解生成 Fe2＋，而不是 Fe3＋)；如果是惰性电极，则需看溶液中阴离子的失电子能力，阴离子放电 顺序为 S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－(水)；阴极产物的判断直接根据阳离子的放电顺序进行判断：Ag＋＞Fe3＋ ＞Cu2＋＞H＋ 6.恢复原态措施：电解后有关电解质溶液恢复原态的问题应该用质量守恒法分析。一般是加入阳极产物和阴 极产物的化合物，但也有特殊情况，如用惰性电极电解 CuSO4溶液，Cu2＋完全放电之前，可加入 CuO 或 CuCO3 复原，而 Cu2＋完全放电之后，应加入 Cu(OH)2 或 Cu2(OH)2CO3 复原。 7.电解类型：电解水型(如电解 Na2SO4、H2SO4、NaOH 溶液等)；电解电解质型(如电解 CuCl2 溶液盐酸等)； 放氢生碱型(如电解 NaCl、MgCl2 溶液等)；放氧生酸型(如电解 CuSO4、AgNO3 溶液等)。 【变式练习】 1. 镁－次氯酸盐燃料电池的工作原理如图，该电池反应为： Mg ＋ClO－＋H2O===Mg(OH)2＋ Cl－。下列 有关说法正确的是A．电池工作时，C 溶液中的溶质是 MgCl2 B. 电池工作时，正极 a 附近的 pH 将不断增大 C．负极反应式：ClO－－2e－＋H2O===Cl－＋2OH－ D. b 电极发生还原反应，每转移 0.1 mol 电子，理论上生成 0.1 mol Cl－ 2. 某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为：Li1－xCoO2＋LixC6===LiCoO2＋ C6(x