【答案】C
【错因分析】可充电池,考查原电池和电解池原理,明确题给信息的含义是解本题关键,易
错点:(1)明确放电时符合原电池工作原理,充电时符合电解原理;(2)准确判断放电时正负极、充电时阴、阳极;(3)放电和充电时的电极反应式的书写。
【解题指导】本题涉及镍氢电池中主要为KOH作电解液充电时,阳极反应:
Ni(OH)2+OH=NiOOH+H2O+e阴极反应:M+H2O+e=MH+OH,总反应:M+Ni(OH)2=MH+NiOOH;放电时,正极:NiOOH+H2O+e=Ni(OH)2+OH,负极:MH+OH-e=M+H2O,总反应:MH+NiOOH=M+Ni(OH)2 ;解答此类试题要明确电池放电时发生的是原电池工作原理,充电时发生的电解原理,且充电方式为负极与电源负极相连、正极与电源正极相连。 【易错题典例】如图是一种锂电池的充、放电示意图.已知放电时该电池的电极反应式为:
负极:Li-e=Li; 正极:FePO4+Li+e=LiFePO4则下列说法不正确的是( )
-+
+
---------
A.该电池的反应式为FePO4+Li
+
LiFePO4
B.K与N相接时,Li由A极区迁移到B极区 C.K与M相接时,A是阳极,发生氧化反应
D.本装置充、放电过程中至少存在三种形式的能量转化 【答案】B
【错因分析】考查原电池的组成和工作原理,易错点是不能结合装置图中离子的定向移动准
确判断原电池的正负极,并结合正负极书写电极反应式,主要原因可能没有考虑电极反应类型及电解质溶液对电极反应式的影响。
【解题指导】锂电池是一种二次电池,原电池工作时,较为活泼的单质锂作负极,阳离子向
正极移动,阴离子向负极移动,正负极反应相加可得反应的电池总反应;解题关键是要从相关装置图中准确挖掘信息,根据电子、离子或电流的流向判断原电池的正负极或充电时电源的正负极等,再由此根据原电池工作原理或电解池工作原理即可完美解题。
易错点一:电解池的工作原理
【易错题典例】如图为直流电源电解1L 0.2mol/L的CuSO4水溶液的装置.通电一段时间
后,b电极共收集到4.48L的气体(标准状况下),然后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊试液,下列关于实验的叙述中不正确的是( )
A.a电极的产物有Cu和H2
B.反应一段时间后,溶液的pH值变小 C.a电极附近呈红色,b电极附近出现蓝色 D.a、b电极转移的电子数为0.8mol 【答案】C
【错因分析】考查电解原理,明确阴极上电极反应式是解本题关键;易错点:(1)根据电源
的正、负极,准确判断电解池的阴、阳极及阴、阳极上可能发生的电极反应,预估可能得到的电解产物;(2)电解过程中阴、阳极发生的氧化或还原反应,同样满足电子守恒规律,由此结合守恒准确判断阴、阳极实际产物。
【解题指导】n(CuSO4)=0.2mol/L×1L=0.2mol,b为阳极、a为阴极,阳极电极反应式为
4OH-4e=2H2O+O2↑,b电极生成气体物质的量=
--
=0.2mol,转移电子的物质的量
=0.2mol×4=0.8mol,阴极上铜离子完全析出时转移电子的物质的量=0.2mol×2=0.4mol<0.8mol,所以阴极上含有氢离子放电生成氢气,据此分析解答。
易错点二:电解池电极反应和电池反应方程式
【易错题典例】CuI是一种白色难溶于水的固体,以石墨作阴极,铜为阳极组成电解池,含
有酚酞和淀粉KI的溶液作电解液,电解开始一段时间,阴极区溶液变红,阳极区为无色,电解相当长时间后,阳极区才呈深蓝色,则电解开始阶段的电极反应为( ) A.阳极:Cu-2e═Cu 阴极:Cu+2e═Cu B.阳极:2Cu+2I-2e═2CuI 阴极:2H+2e═H2↑ C.阳极:2I-2e-═I2 阴极:2H+2e═H2↑ D.阳极:4OH-4e═2H2O+O2↑ 阴极:4H+4e═2H2↑ 【答案】B
--+
--+
---+
--2+
2+
-
【错因分析】考查电极反应式的书写,明确各个电极上发生的反应是解本题关键,电解池工
作时,阳极表面还原性强的微粒易失电子发生氧化反应,特别注意如果阳极是较活泼金属作电极时,开始时金属失电子而不是电解质溶液中阴离子失电子,为易错点。 【解题指导】以石墨作阴极,铜为阳极组成电解池,含有酚酞和淀粉KI的溶液作电解液,
电解开始一段时间,阴极区溶液变红,阳极区为无色,则阴极区有氢氧根离子生成,阴极上氢离子放电,阳极上Cu失电子和碘离子反应生成CuI沉淀,电解相当长时间后,阳极区才呈深蓝色,说明开始时,没有碘单质生成,据此分析解答。
易错点三:氯碱工业
【易错题典例】下列有关氯碱工业的描述,正确的是( )
A.氯碱工业是指电解熔融氯化钠制取氯气的方法 B.氯碱工业只能得到氯气和氢氧化钠两种有价值的产品 C.实验室模拟氯碱工业制取氯气后所得溶液呈碱性
D.实验室模拟氯碱工业所得氯气不能直接排放,应用澄清石灰水吸收 【答案】C
【错因分析】以氯碱工业为载体,考查电解池的工作原理以及电解产物的判断知识,易错点
是能否根据电解原理判断阴、阳极电解产物,并根据电解产物的特性判断可能存在的副反应;另一个易错点惰性电解氯化钠溶液不能等同与惰性电极电解熔融氯化钠,具体电解熔融NaCl和电解NaCl溶液的区别: 电解熔融NaCl:2NaCl
溶液:2NaCl+2H2O
电解 2Na+Cl2↑,因此电解熔融NaCl是得不到烧碱的,电解饱和NaClH2↑+Cl2↑+2NaOH。
电解