学习资料汇编
电化学专题
李仕才
考情分析
电化学的内容是历年高考的重要知识点之一，主要以选择题的形式出现，考查的内容有：原电池、电解池、电镀池的电极名称及根据总反应方程式书写原电池各电极反应式、根据电解时电极变化判电极材料或电解质种类、根据反应式进行计算、与电解池及电镀池精炼池进行综合考查、提供反应方程式设计原电池、提供电极材料电解质溶液进行原电池是否形成的判断、与图像进行结合考查各电极上质量或电解质溶液溶质质量分数的变化等。其中原电池的工作原理及其电极反应式的书写、电解产物的判断和计算是高考命题的热点。
【考纲要求】
1.理解原电池和电解池的工作原理，写出相应的电极反应和电池反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理；认识化学能与电能的实际意义及其重要应用。
3.理解金属发生电化学腐蚀的原理，认识金属腐蚀的危害，
4.了解防止金属电化学腐蚀的主要措施
【模块一】基础知识梳理
第一课时原电池
【复习目标】
1、使学生理解原电池工作原理，掌握形成原电池的条件以及原电池正、负极的确定、电极反应式的书写。
2、了解日常生活中常用的化学电源和新型化学电池。
3、了解金属腐蚀的的原理。
【复习重点】
1、原电池工作原理，形成原电池的条件、原电池正、负极的确定、电极反应式的书写。
2、化学电源和新型化学电池。
3、金属腐蚀。
【考点、热点、难点】
一、原电池的构成及反应原理
1、定义:将化学能转变为电能的装置。
实质:是依据一定条件,将氧化还原反应中还原剂失去的电子经过导线传给氧化剂,使氧化反应和还原反应分别在负、正两极进行。
2、形成条件:
①有两种活泼性不同的金属(或一种是非金属)作电极。②有电解质溶液(一般与活泼的电极发生自发的氧化还原反应);③形闭合回路。
二、原电池正负极的判断及电极反应式的书写
1、电极的判断
①根据电极的活泼性:较活泼的金属为负极,较不活泼的金属为正极.
②根据氧化还原反应:发生氧化反应的电极为负极,发生还原反应的电极为正极。
③根据电子流向或电流流向:电子流出(电流流入)的为负极,电子流入(电流流出)的为正极。
2、电极反应式的书写
三、化学电池的工作原理
1、化学电池的主要类型:铅蓄电池、干电池、锂电池、燃料电池。
2、几种化学电池的电极材料、电解质溶液、电极反应式。
3、规律:在酸性介质的电极反应中不出现OH -,在碱性介质的电极反应中不出现H +。 四、金属的腐蚀和防护
1、实质:是金属原子失去电子被氧化为离子的过程,即M-ne -=M n+
。 2、分类(根据与接触的介质类型)
①化学腐蚀:金属与外界物质接触直接发生化学反应。如:铁跟氯气反应而腐蚀。
②电化学腐蚀(简称电化腐蚀):不纯的金属与电解质溶液接触时,会发生原电池反应,较活泼的金属失电子而被氧化。
3、防护(1)改变金属内部组织结构;(2)覆盖保护层;(3)电化学保护。
4、金属腐蚀快慢的判断:电解池(阳极)>原电池(负极)>纯金属>原电池(正极)>电解池(阴极)
第二课时 电解原理
【复习目标】
1、理解电解的基本原理,掌握一般反应产物的判断方法，学会确定电解池的阴、阳极。
2、通过对比、分析,明确原电池与电解池的区别和联系。
3、了解铜的电解精炼和电镀铜及氯碱工业反应原理，正确书写电极反应方程式和电解的总化学方程式。 【复习重点】
1、电解的基本原理。
2、电解的应用。
【考点、热点、难点】 一、电解池
1、定义:将电能转化为化学能的装置。
2、形成条件：
(1)两个电极:阳极(和外加电源正极相连)和阴极(和外加电源负极相连)； (2)电解质溶液或熔化的电解质； (3)形成闭合回路。 3、电解池的反应原理:电源 电流 电子转移 氧化还原 二、电解池电极判断及电解规律
1、阴、阳极判断依据:(1)与电源连接方式,(2)电极反应,(3)三个流向。
2、电解时电极产物的判断
(1)阳极产物判断①非惰性电极:电极本身失电子而溶解,②惰性电极:溶液中阴离子失电子。
放电顺序：S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->含氧酸根
(2)阴极产物判断:电极不参加反应,溶液中阳离子放电。
放电顺序：Ag +>Hg 2+>Fe 3+>Cu 2+>H +(酸)>Fe 2+>Zn 2+>H +(水)>Al 3>Mg 2+>Na +
3、惰性电极电解的类型
(1)电解水型:如电解NaOH 、H 2SO 4、Na 2SO 4等溶液; (2)分解电解质型:如电解CuCl 2等溶液; (3)放氢生碱型:如电解NaCl 、KBr 等溶液; (4)放氧生酸型:如电解CuSO 4、AgNO 3等溶液。
三、电解原理的应用：
1、电解精炼铜:以精铜作阴极,以粗铜作阳极,电解硫酸铜溶液。
2、电镀
阳极:氧化 阴极:还原
(1)电极:阳极—镀层金属,阴极—待镀金属,电镀液—含有镀层金属离子的溶液。
(2)电镀特点:电极本身参加了反应,电镀过程中电镀液的浓度不变。
3、氯碱工业
(1)电解前应净制以除去Mg2+、Ca2+、SO42-等杂质离子;
(2)电极反应式:阳极(石墨)2Cl- - 2e- = Cl2↑,阴极(钢铁)2H+ + 2e- = H2↑,
总反应2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑
(3)离子交换膜的作用:防止氯气和氢气接触爆炸,防止氢氧化钠进入阳极区与氯气反应。【模块二】典例讲解
考向一：原电池
A.原电池工作原理
1.锌—空气电池是金属空气电池的一种，电解质溶液为KOH溶液时，反应为：2Zn+O2+4OH-+2H2O=2Zn(OH)42-。下列有关说法正确的是（）
A．石墨电极上发生氧化反应 B．正极附近溶液的pH不断减小
C．OH-由锌电极移向石墨电极 D．Zn 电极上发生反应：Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42-
B.盐桥原电池装置分析
2．一定条件下，实验室利用如图所示装置，通过测电压求算K sp(AgCl)。工作一段时间后，两电极质量均增大。下列说法正确的是( )
A．右池中的银电极作负极B．正极反应为Ag－e－===Ag＋
C．总反应为Ag＋＋Cl－===AgCl↓D．盐桥中的NO－3向右池方向移动
C.可逆反应中的“盐桥”
3．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I 2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是( )
A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原
C．电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态
D．电流表读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极
考点二原电池原理的四大应用
A.设计原电池
1.根据下列氧化还原反应设计一个原电池：2FeCl3＋Fe=3FeCl2
要求：（1）画出此原电池的装置图，装置可采用烧杯和盐桥。
（2）注明原电池的正、负极和外电路中电子的流向。
（3）写出两个电极上发生的电极反应。
B.金属活动性强弱的比较
2.有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验：①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D→导线→C；
③A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应；⑤用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液，E先析出。据此，判断五种金属的活动性顺序是（）
A．A>B>C>D>E B．A>C>D>B>E
C．C>A>B>D>E D．B>D>C>A>E
考点三电解原理
电极反应式，电解总方程式的书写
1．按要求书写电极反应式和总方程式
(1)用惰性电极电解AgNO3溶液：
(2)用惰性电极电解MgCl2溶液
(3)用铁作电极电解NaCl溶液
(4)用铁作电极电解NaOH溶液
(5)用铜作电极电解盐酸溶液
考向二电解原理和电解规律的考查
1．观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是( )
A．装置甲中阳极上析出红色固体
B．装置乙中铜片应与电源负极相连
C．装置丙中外电路电流方向：b极→a极
D．装置丁中阴极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑
2．下列装置的线路接通后，经过一段时间，溶液的pH明显减小的是( )
3.图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。下列判断正确的是( )
A．滤纸上c点附近会变红色
B．Cu电极质量减小，Pt电极质量增大
C．Z中溶液的pH先减小，后增大
D．溶液中的SO2－4向Cu电极定向移动
考点四电解原理的应用
A 电解原理的“传统”应用
1．利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是( )
A．氯碱工业中，X电极上反应式是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
B．电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2＋浓度不变
C．在铁片上镀铜时，Y是纯铜
D．制取金属镁时，Z是熔融的氯化镁
2．(1)①电镀时，镀件与电源的极连接。
②化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉积在镀件表面形成镀层。若用铜盐进行化学镀铜，应选用(填“氧化剂”或“还原剂”)与之反应。
(2)粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极(填图中的字母)；在电极d上发生的电极反应式为；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为。
(3)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法中正确的是。
a．电能全部转化为化学能
b．粗铜接电源正极，发生氧化反应
c．溶液中Cu2＋向阳极移动
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(4)离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、Al2Cl－7和AlCl－4组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为。
若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为。
3．(2015·高考上海卷节选)氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。如图所示是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。
完成下列填空：
(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式：。
(2)离子交换膜的作用为：、。
(3)精制饱和食盐水从图中位置补充，NaOH溶液从图中位置流出。(填“a”、“b”、“c”或“d”)
B 电解原理在物质制备中的应用
1．氨是生产氮肥、尿素等物质的重要原料。电化学法是合成氨的一种新方法，其原理如图所示，下列有关说法正确的是( )
A．图中所示物质中，X为H2，Y为N2
B．Y参与的电极反应为H2＋2e－===2H＋
C．当有3 mol H＋通过质子交换膜时，Z的体积为22.4 L
D．反应过程中左边区域溶液pH逐渐升高
2．在电解液不参与反应的情况下，采用电化学法还原CO2可制备ZnC2O4，原理如图所示。下列说法正确的是( )
A．电解结束后电解液Ⅱ中c(Zn2＋)增大B．电解液Ⅰ应为ZnSO4溶液
C．Pt极反应式为2CO2＋2e－===C2O2－4D．当通入44 g CO2时，溶液中转移1 mol电子
3.电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢气的装置示意图如下：
电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴阳两极均为惰性电极。
(1)A极为，电极反应式为。
(2)B极为，电极反应式为。
电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是，说明理由：。
C 电解原理在环境治理中的应用
4．用Na2SO3溶液吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，将所得的混合液进行电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法。其中阴、阳离子交换膜组合循环再生机理如图所示，下列有关说法不正确的是( )
A．X为直接电源的负极，Y为直流电源的正极
B．阳极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．图中的b>a
D．该过程中的产品主要为H2SO4和H2
5．(2017·南师附中模拟)电化学降解法治理水中硝酸盐的污染原理如图所示。下列说法正确的是( )
A．B为电源正极
B．电解过程中H＋向阳极移动
C．阴极反应式为2NO－3＋6H2O＋10e－===N2↑＋12OH－
D．理论上电解过程中阴、阳两极产生的气体在同温同压下体积比为2∶5
D 电解原理在物质分离、提纯中的应用
6．(2018·广州综合测试)用电解法可提纯含有某种含氧酸根杂质的粗KOH溶液，其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是( )
A．阳极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑B．通电后阴极区溶液pH会增大
C．K＋通过交换膜从阴极区移向阳极区D．纯净的KOH溶液从b口导出
考点五辨析多池组合、突破电化学计算
1．辨析多池组合
(1)直接判断：非常直观明显的装置，如燃料电池、铅蓄电池等在电路中，则其他装置为电解池。如图所示：A为原电池，B为电解池。
(2)根据电池中的电池材料和电解质溶液判断：
原电池一般是两种不同的金属电极或一种金属电极一个碳棒做电极；而电解池则一般都是两个惰性电极，如两个铂电极或两个碳棒。原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。如图所示：B为原电池，A为电解池。
(3)根据电极反应现象判断：
在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极，并由此判断电池类型。如图所示：若C 极溶解，D极上析出Cu，B极附近溶液变红，A极上放出黄绿色气体，则可知乙是原电池，D 是正极，C是负极；甲是电解池，A是阳极，B是阴极。B、D极发生还原反应，A、C极发生氧化反应。
2．突破电化学计算
原则：电化学的反应是氧化还原反应，各电极上转移电子的物质的量相等，无论是单一电池还是串联电解池，均可抓住电子守恒计算。
关键：a.电极名称要区分清楚；b.电极产物要判断准确；
c．各产物间量的关系遵循电子得失守恒。
方法：(1)根据电子守恒计算
用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。
(2)根据总反应式计算
先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。
(3)根据关系式计算
根据得失电子守恒定律关系建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。
如以通过4 mol e－为桥梁可构建如下关系式：
(式中M为金属，n为其离子的化合价数值)
注意在电化学计算中，还常利用Q＝I·t和Q＝n(e－)×N A×1.60×10－19 C来计算电路中通过的电量。
考向一多池串联的分析与计算
1.(2017·四川绵阳调研)按如图装置进行电解(均是惰性电极)，已知A烧杯中装有500 mL 20%的NaOH溶液，B烧杯中装有500 mL pH为6的CuSO4溶液。通电一段时间后，在b电极上收集到28 mL气体(标准状况)，则B烧杯中溶液pH变为(溶液体积变化忽略不计)( )
A．4 B．3
C．2 D．1
2．某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，则( )
A．电流方向：电极Ⅳ→A→电极Ⅰ
B．电极Ⅰ的质量减少2.7 g时，电极Ⅳ的质量减少9.6 g
C．电极Ⅱ逐渐溶解
D．电极Ⅲ的电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu
考向二电解的分阶段计算
3．将等物质的量浓度的CuSO4和NaCl等体积混合后，用石墨电极进行电解，电解过程中，溶液pH随时间t的变化如图所示，则下列说法错误的是( )
A．阳极先析出Cl2，后析出 O2，阴极先产生Cu，后析出H2
B．AB段阳极只产生Cl2，阴极只产生Cu
C．BC段表示在阴极上是H＋放电产生了H2
D．CD段相当于电解水
4．500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO－3)＝0.6 mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是( )
A．原混合溶液中c(K＋)为0.2 mol·L－1
B．上述电解过程中共转移0.2 mol电子
C．电解得到的Cu的物质的量为0.05 mol
D．电解后溶液中c(H＋)为0.2 mol·L－1
考点六金属的腐蚀与防护
考向一金属腐蚀快慢的比较
1．(2016·浙江名校联考)如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的顺序为( )
A．②①③④⑤⑥B．⑤④③①②⑥
C．⑤④②①③⑥D．⑤③②④①⑥
2．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )
A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重
B．图b中，开关由M改置于N时，Cu?Zn合金的腐蚀速率减小
C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大
D．图d中，Zn?MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
考向二对析氢腐蚀和吸氧腐蚀的考查
3．利用如图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是( )
A．a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀
B．一段时间后，a管液面高于b管液面
C．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小
D．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe－2e－===Fe2＋
考向三常见金属防护措施
5.全世界每年钢铁因锈蚀造成大量的损失。某城市拟用如图方法保护埋在酸性土壤中的钢质管道，使其免受腐蚀。关于此方法，下列说法不正确的是 ( )
A．土壤中的钢铁易被腐蚀是因为在潮湿的土壤中形成了原电池
B．金属棒M的材料应该是比镁活泼的金属
C．金属棒M上发生反应：M－n e－―→M n＋
D．这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法
敬请批评指正
第一节 原电池 一、教材提炼 电化学：研究化学能与电能相互转换的装置、过程和效率的科学。 电化学反应过程（及其装置）可以分为两类（从反应产物和电流的关系）： 产生电流的反应（发生在化学电池中，是自发的，向外界输送能量）； 借助电流而发生的反应（发生在电解池中，由外界输入的能量推动）。 电化学相关工业：电解、电镀、电冶金、电池制造 氧化还原反应的本质是反应物之间电子的转移，但通常的的氧化还原反应中不能获得电流。（相当于短路，反应时，有热量放出来） 二、考点解读 要点一、原电池 1、概念：将 转化为 的装置叫原电池。（是电的源头） 2 、原电池的构成条件 ① (材料可以是金属或导电的非金属)，分别发生氧化和还原反应。 负极：活泼性 ，失去电子发生 反应。（负阳氧失） 正极：活泼性 ，溶液中阳离子得到电子发生还原反应。（正阴还得） ② ，电解质中阴离子（带负电）向负极方向移动，阳离子（带正电）向正极方向移动，阴阳离子定向移动形成内电路。（正正负负） ③导线将两电极连接， 。 ④有能 反应。 要点诠释：a ．原电池中，电极材料可能与电解质反应，也可能与电解质不反应。如图： b ．形成闭合回路的方式有多种，可以是用导线连接两个电极，也可以是两电极直接接触。如图： ZnSO 4 CuSO 4 Z n Cu C CH 3CH 2OH CuSO 4 Zn CuSO 4
要点二、原电池工作原理的实验探究 1、实验设计 ①按照图示装置进行实验。请观察两个金属片插入溶液后电流表指针位置的变化、金属电极表面的变化以及溶液温度的变化，分析是否有电流产生。 极Zn片： 极Cu片： 同时在Zn片上，Zn可直接与CuSO4溶液反应，生成Cu与ZnSO4，因此该 装置中既有化学能转化为电能，同时也有化学能转化为热能。 指针发生，但是 标注出电子流向 ②按照下图组装实验装置，注意最后将盐桥插入两种电解质溶液中。请观察反应过程中电流表指针位置的 变化，判断是否有电流产生，并观察电极表面以及溶液温度的变化情况。 锌片：极，( 反应) 铜片：极，( 反应) 总化学方程式： 指针发生，且 标注出电子流向 要点诠释：盐桥的作用及优点 a．组成：将热的饱和KCl或NH4NO3琼胶溶液倒入U形管中(不能产生裂隙)，即可得到盐桥。将冷却 后的U形管浸泡在KCl饱和溶液或NH4NO3饱和溶液中备用。 b．作用：使两个半电池中的溶液连成一个路。 c．优点：使原电池中的氧化剂和还原剂近乎完全隔离，并在不同区域之间实现了电子的定向移动， 使原电池能、地产生电流。 电流产生情况电极表面变化情况温度变化情况能量变化情况(Ⅰ) 有电流产生，指针偏 转，但不稳定 锌片质量，铜片上有色 物质析出，铜片质量 溶液温度化学能转化为能、 能(Ⅱ) 有电流产生，指针较 稳定偏转， 锌片质量，铜片上有色 物质析出，铜片质量 溶液温度化学能转化为能1mol/L的CuSO4溶液 Cu Zn 1mol/L ZnSO4 1mol/L CuSO4 Z n Cu
2020届人教版高考化学电化学精选试题 一、选择题 1、下列有关原电池的说法中，正确的是(C) A．在外电路中电子由正极流向负极 B．在原电池中负极发生还原反应 C．阳离子向正极方向移动 D．原电池中正极一定是不活泼金属 解析：在外电路中，电子从负极流向正极；原电池中负极发生氧化反应；随着反应的进行，阳离子在正极被还原，所以电解质溶液中的阳离子向正极移动；原电池中一般正极金属比负极金属活泼性差，但不一定是不活泼金属，故选C。 2、如图所示的装置，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬吊在盛水的烧杯中，使之平衡。小心地向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是(D) A．铁圈和银圈左右摇摆不定B．保持平衡状况 C．铁圈向下倾斜D．银圈向下倾斜 解析：滴入CuSO4溶液后，形成原电池，Fe作负极，Ag作正极，在铁圈上：Fe－2e－===Fe2＋，使铁圈质量减少；在Ag圈上：Cu2＋＋2e－===Cu，生成的Cu附着在Ag上，使Ag圈质量增多，所以银圈向下倾斜。 3、下列说法正确的是(A) A．流水、风力是一级能源，电力、蒸汽是二级能源 B．普通锌锰电池是一次电池，碱性锌锰电池是二次电池 C．铅蓄电池是一次电池，锂离子电池是二次电池 D．燃料电池的能量转化率可达100% 解析：一级能源是指可以从自然界直接获取的能源，如水能、风能、太阳能、地热能、核能、化石燃料等；由一级能源经过加工转换以后得到的能源，称为二级能源，如电能、蒸汽、煤
气、汽油、柴油、水煤气等，故A正确。一次电池是放电后不能再充电使其复原的电池，通常由正极、负极、电解质以及容器和隔膜等组成，例如普通锌锰电池、碱性锌锰电池等；二次电池又称为可充电电池或蓄电池，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池，例如铅蓄电池等，故B错误。铅蓄电池、锂离子电池都是二次电池，故C 错误。燃料电池将一部分化学能转化为电能，很少一部分转化为热能，能量转化率小于100%，故D错误。 4、以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是 (B) A．该电池能够在高温下工作 B．电池的负极反应为：C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋ C．放电过程中，H＋从正极区向负极区迁移 D．在电池反应中，每消耗1 mol氧气理论上能生成标准状况下CO2气体22.4 6L 解析：微生物燃料电池只能在常温下工作，A错；放电过程为原电池反应，H＋应向正极迁移，C错；由电池反应C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O知，每消耗1 mol O2理论上生成1 mol CO2，即标况下22.4 L，D错。 5、用石墨作电极，电解1 mol/L下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是(C) A．HCl B．NaOH C．Na2SO4D．NaCl 解析：由阴、阳离子的放电顺序知，电解HCl溶液实质是电解HCl，使pH增大，电解NaOH、Na2SO4溶液的实质是电解水；电解质溶液的浓度增大，故NaOH溶液pH增大，但Na2SO4溶液的pH不变，电解NaCl生成NaOH，使溶液pH增大。 6、将两个铂电极插入500 mL CuSO4(aq)中进行电解，通电一段时间后，某一电极上增重
第四章电化学基础 第一节原电池 教学目标：知识与技能： 1、了解原电池原理； 2、掌握原电池正、负极的判断及构成原电池的条件； 3、理解铜锌原电池的原理与结构，初步学会制作水果电池。 过程与方法： 1、培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学方法； 2、培养学生的观察能力； 3、培养学生的实验设计能力。 教学重点：原电池原理 教学难点：原电池设计 基础知识预备： 1、原电池是将转化为的装置。其本质是原理的应用。 2、判断下列装置为原电池的是： 镁铜 稀H2SO4 稀H2SO4 稀H2SO4 稀H2SO4 稀H2SO4 稀H2SO4 NaOH溶液 E F G 小结：构成原电池的4个条件是： ⑴________________________________________________________________________ ⑵ ________________________________________________________________________ ⑶ _______________________________________________________________________ ⑷___________________________________________________________________________ 3、写出上图中原电池的电极反应式和总反应式： ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 〈〉 找规律，小结：①负极产生阳离子或消耗阴离子， 正极〈〉产生阴离子或消耗阳离子 ②注意溶液的酸碱性，适当在电极反应式两边添加___________、________、或 ___________，以遵循电荷守恒和质量守恒。 [自主学习]：一、盐桥在原电池工作中的应用
2009年高考化学试题分类汇编:电化学基础 1．（09广东理科基础25）钢铁生锈过程发生如下反应： ①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2； ②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； ③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。 下列说法正确的是 A．反应①、②中电子转移数目相等 B．反应①中氧化剂是氧气和水 C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀 答案：A 解析： ①②反应中消耗O2的量相等，两个反应也仅有O2作为氧化剂，故转移电子数是相等的，A 项正确。①中H2O的H、O两元素的化合价没有变，故不作氧化剂，B项错；铜和钢构成原电池，腐蚀速度加快，C项错；钢铁是铁和碳的混合物，在潮湿的空气的中易发生吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，故D项错。 2．（09安徽卷12）Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示意图如下，点解总反应：2Cu+H2O==Cu2O+H2O 。下列说法正确的是 A.石墨电极上产生氢气 B.铜电极发生还原反应 C.铜电极接直流电源的负极 D.当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。 答案：A 解析： 由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以Cu作电解池的阳极，发生氧化反应，B选项错误；石墨作阴极，阴极上是溶液中的H＋反应，电极反应为：2H＋＋2e－=H2↑，A选项正确；阳极与电源的正极相连，C选项错误；阳极反应为2Cu＋2OH－－2e－=Cu2O＋H2O，当有0.1mol 电子转移时，有0.05molCu2O生成，D选项错误。 3．（09江苏卷12）以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是
化学专题复习：电化学基础(完整版)
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I F Z I I I F Z 高考化学专题复习：电化学基础 要点一 原电池、电解池、电镀池的比较 原电池 电解池 电镀池 定 义 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。一种特殊的电解池 装 置 举 例 形 成 条 件 ①活动性不同的两电极(连接) ②电解质溶液(电极插入其中 并与电极自发反应) ③形成闭合回路 ①两电极接直流电源 ②两电极插人电解质溶液 ③形成闭合回路 ①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层金属的离子 电 极 名 称 负极：较活泼金属； 正极：较不活泼金属(或能导电的非金属等) 阳极：电源正极相连的电极 阴极：电源负极相连的电极 阳极：镀层金属； 阴极：镀件 电 子 流 向 负极正极 电源负极 阴极 电源正极 阳极 电源负极阴极 电源正极 阳极 电 极 反 应 负极（氧化反应）：金属原子失电子； 正极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：溶液中的阴离子失电子，或金属电极本身失电子； 阴极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：金属电极失电子； 阴极（还原反应）：电镀液中阳离子得电子 离 子流向 阳离子：负极→正极（溶液中） 阴离子：负极←正极（溶液中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中） 练习1、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液 混合溶液的玻璃皿中（如图所示），经一段时间后， 观察到溶液变红的区域是（ ） A 、I 和III 附近 B 、I 和IV 附近 C 、II 和III 附近 D 、II 和IV 附近
专题七电化学 【考纲要求】 1.了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。 2.了解常见的化学电源的种类及其工作原理。 3.了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。 4.理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。 【主干知识梳理】 考点一原电池 1．概念：把转化为的装置。 2．工作原理：(以铜—锌原电池为例) (1)两个____________的电极。 (2)将电极插入______________中。 (3)用导线连接电极构成____________。 (4)能自发进行的____________________。考点二常见的化学电源 1．一次电池(以碱性锌锰电池为例) 总反应为Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。 负极：________________________________________
正极：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－ 2．二次电池 铅蓄电池是最常见的二次电池，总反应为 Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)＋2H2O(l) 负极：__________________________________________ 正极：__________________________________________ 阳极：__________________________________________ 3．燃料电池 (1)氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。 (2)CH442232 负极：__________________________________________ 正极：__________________________________________ 考点三：电解原理 1．电解、电解池 (1)电解：使________通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在__________引起 ____________________的过程。 (2)电解池(也叫电解槽)：把____能转化为________能的装置。 (3)电极名称与电极反应： 与电源正极相连的为________，发生_____反应；与电源负极相连的为_______，发生______反应。2．电解池的组成和工作原理(电解CuCl2溶液)
2009-2013年高考化学试题分类解析汇编：电化学基础 2009年高考化学试题 1．(09广东理科基础?25)钢铁生锈过程发生如下反应： ①2Fe ＋O 2＋2H 2O ＝2Fe(OH)2； ②4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O ＝4Fe(OH)3； ③2Fe(OH)3＝Fe 2O 3＋3H 2O 。下列说法正确的是 A ．反应①、②中电子转移数目相等 B ．反应①中氧化剂是氧气和水 C ．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D ．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀 2．(09安徽卷?12)Cu 2O 是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取。Cu 2O 的电解池示意图如下，点解总反应：2Cu ＋H 2O Cu 2O ＋H 2O ↑。下列说法正确的是 A ．石墨电极上产生氢气 B ．铜电极发生还原反应 C ．铜电极接直流电源的负极 D ．当有0.1mol 电子转移时，有0.1molCu 2O 生成。 2．(09江苏卷?12)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是 A ．该电池能够在高温下工作 B ．电池的负极反应为： C 6H 12O 6＋6H 2O －24e － =6CO 2↑＋24H ＋ C ．放电过程中，+ H 从正极区向负极区迁移 D ．在电池反应中，每消耗1mol 氧气，理论上能生成标准状况下CO 2气体22.4 6L 3．(09浙江卷?12)市场上经常见到的标记为Li —ion 的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li + 的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为： Li ＋2Li 0.35NiO 2 2Li 0.85NiO 2 下列说法不正确的是 A ．放电时，负极的电极反应式：Li ? e - ＝Li + B ．充电时，Li 0.85NiO 2既发生氧化反应又发生还原反应 C ．该电池不能用水溶液作为电解质 D ．放电过程中Li + 向负极移动 4．(09广东理科基础?34)下列有关电池的说法不正确的是 A ．手机上用的锂离子电池属于二次电池 B ．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C ．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D ．锌锰干电池中，锌电极是负极 5．(09福建卷?11) 控制适合的条件，将反应2Fe 3＋ ＋2I － 2Fe 2＋ ＋I 2设计成如右图所示的原 电池。下列判断不正确的是 A ．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B ．反应开始时，甲中石墨电极上Fe 3＋ 被还原 放电 充电
第一部分 原电池基础 一、原电池基础 装置特点：化学能转化为电能。 ①、两个活泼性不同的电极； 形成条件：②、电解质溶液（一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应）； 原 ③、形成闭合回路（或在溶液中接触） 电 负极：用还原性较强的物质作负极，负极向外电路提供电子；发生氧化反应。 池 基本概念： 正极：用氧化性较强的物质正极，正极从外电路得到电子，发生还原反应。 原 电极反应方程式：电极反应、总反应。 理 氧化反应 负极 铜锌原电池 正极 还原反应 反应原理 Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 电解质溶液 二、常见的电池种类 电极反应： 负极（锌筒）Zn-2e -=Zn 2+ 正极（石墨）2NH 4++2e -=2NH 3+H 2↑ ① 普通锌——锰干电池 总反应：Zn+2NH 4+=Zn 2++2NH 3+H 2↑ 干电池： 电解质溶液：糊状的NH 4Cl 特点：电量小，放电过程易发生气涨和溶液 ② 碱性锌——锰干电池 电极反应： 负极（锌筒）Zn-2e - +2OH - =Zn(OH)2 正极（石墨）2e - +2H 2O +2MnO 2= 2OH-＋2MnOOH ( 氢氧化氧锰) 总反应：2 H 2O +Zn+2MnO 2= Zn(OH)2＋2MnOOH 电极：负极由锌改锌粉（反应面积增大，放电电流增加）；使用寿命提高 电解液：由中性变为碱性（离子导电性好）。 失e -,沿导线传递，有电流产生 溶 解 不断
可充电电池 正极（PbO 2） PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极（Pb ） Pb+SO 42--2e -=PbSO 4 铅蓄电池 总反应：PbO 2+Pb+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O 电解液：1.25g/cm 3~1.28g/cm 3的H 2SO 4 溶液 蓄电池 特点：电压稳定, 废弃电池污染环境 Ⅰ、镍——镉（Ni ——Cd ）可充电电池； 其它 负极材料：Cd ；正极材料：涂有NiO 2，电解质：KOH 溶液 NiO 2+Cd+2H 2O Ni(OH)2+ Cd(OH)2 Ⅱ、银锌蓄电池 正极壳填充Ag 2O 和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解质溶液KOH 。 反应式为： 2Ag+Zn(OH)2 ﹦ Zn+Ag 2O+H 2 锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl 2)：8Li+3SOCl 2 = 6LiCl+Li 2SO 3+2S 负极： ；正极： 。 锂电池 用途：质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命， 广泛应用于军事和航空领域。 ①、燃料电池与普通电池的区别 不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是工作时不断从外界输入，同时 燃 料 电极反应产物不断排出电池。 电 池 ②、原料：除氢气和氧气外，也可以是CH 4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。 ③、氢氧燃料电池： 总反应：O 2 +2H 2 =2H 2O 特点：转化率高，持续使用，无污染。 1.普通锌锰电池 干电池用锌制桶形外壳作负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充NH 4Cl 、ZnCl 2和淀粉作电解质溶液，还填充MnO 2的黑色粉末吸收正极放出的H 2，防止产生极化现象。电极总的反应式为：2NH 4Cl+Zn+2MnO 2=ZnCl 2＋2NH 3↑+Mn 2O 3+H 2O 问题： ①通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变化判断它已经不能正常供电了？ ②我们在使用干电池的过程中并没有发现有气体产生，请推测可能是干电池中的什么成分起了作用? 化学电 源 简 介 放电 充电 放电 放电` 充电 放电 ` 充电 放电 `
2017/2 化学能转化为电能 【学考要求】 1、通过实验探究认识化学能可以转化为电能； 2、从电子转移的角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件； 3、会书写简单的原电池的电极反应式及电池总反应方程式（离子方程式）。 【典型例题】 1．（2015年10月浙江，T16）如图所示进行实验，下列说法不正确的是 A ．装置甲的锌片上和装置乙的铜片上均可观察到有气泡产生 B ．甲、乙装置中的能量变化均为化学能转化为电能 C ．装置乙中的锌、铜之间用导线连接电流计，可观察到电流计 指针发生偏转 D ．装置乙中负极的电极反应式：Zn －2eˉ＝Zn 2+ 2．现有如下两个反应：(A)Na 2CO 3＋2HCl===2NaCl ＋CO 2+H 2O (B)Zn ＋CuSO 4===ZnSO 4＋Cu (1)根据两反应本质，判断能否设计成原电池_____________________________________。 (2)如果不能，说明其原因 。 (3)如果可以，则写出正、负极材料及其电极反应式、电解质溶液名称： 负极：______，___________________；正极：______，___________________。电解质溶液：__________。 【限时训练】 1.(2015年4月浙江，T12)右图是铜锌原电池示意图。当该原电池工作时， 下列描述不正确．．． 的是 A ．溶液逐渐变蓝 B ．锌片逐渐溶解 C ．铜片上有气泡产生 D ．电流计指针发生偏转 2. 某实验兴趣小组用如图所示装置做完实验后，在读书卡片上记下 了如下6条记录，其中正确的是 A ．①②③ B ．③④⑤ C ．④⑤⑥ D ．②③④ 3．(2016年4月浙江，T17)Mg-H 2O 2电池是一种化学电源，以Mg 和石墨为电极，海水为电解质溶液，示意图如下。下列说法不正确的是 A ．石墨电极是该电池的正极 B ．石墨电极上发生还原反应 C ．Mg 电极的电极反应式：Mg-2e -＝Mg 2+ D ．电池工作时，电子从Mg 电极经导线流向石墨电极，再出石墨电 极经电解质溶液流向Mg 电极 G Cu Zn 稀硫酸
2020高考化学试题分类汇编电化学基础 1.〔2018全国卷1〕右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个点极由有机光敏燃料〔S〕涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为： TiO2/S h TQ2/S 〔激发态〕 TiO 2/S TiO 2/S+ +e- l3+2e 3I 2TiO 2/S 3I 2TiO2/S+I3 以下关于该电池表达错误的选项是： A. 电池工作时，是将太阳能转化为电能 B. 电池工作时，I离子在镀铂导电玻璃电极上放电 C. 电池中镀铂导电玻璃为正极 D. 电池的电解质溶液中I-和I 3-的浓度可不能减少 【解析】B选项错误，从示意图可看在外电路中电子由负极流向正极，也即镀铂电极做 正极，发生还原反应：13-+2e-=3I -; A选项正确，这是个太阳能电池，从装置示意图可看出是个原电池，最终是将光能转化为化学能，应为把上面四个反应加起来可知，化学物质并没 有减少；C正确，见B选项的解析；D正确，此太阳能电池中总的反应一部分实质确实是： 还原. 氧化 I「3I-的转化〔还有I 2+| 一二|「〕，另一部分确实是光敏有机物从激发态与基态的 相互转化而已，所有化学物质最终均不被损耗！ 【答案】B 【命题意图】考查新型原电池，原电池的两电极反应式，电子流向与电流流向，太阳能 电池的工作原理，原电池的总反应式等，还考查考生变通能力和心理素养，能否适应生疏的 情境下应用所学知识解决新的咨询题等 【点评】此题立意专门好，然而考查过为单薄，而且取材不是最新的，在3月份江苏省 盐都市高三第二次调研考试化学试题第17题〔3〕咨询，与此题极为相似的模型，这对一些考生显得不公平！
2020年高考化学专题复习：电化学精品版
高考化学专题复习：电化学 考点聚焦 1．理解原电池原理。熟记金属活动性顺序。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。 2．了解电解和电镀的基本原理及应用。 知识梳理 一、构成原电池的条件 1．要有活动性不同的两个电极（一种金属与另一种金属或石墨或不溶性的金属氧化物）； 2．要有电解质溶液； 3．两电极浸入电解质溶液且用导线连接或直接接触。 二、金属的腐蚀 1．金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化而消耗的过程。2．金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 3．化学腐蚀实质：金属和非电解质或其它物质高考资源网相接触直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。其腐蚀过程没有电流产生。
4．电化学腐蚀实质：不纯金属或合金在电解质溶液中发生原电池反应。电化学腐蚀过程有电流产生。 5．腐蚀的常见类型 （1）析氢腐蚀在酸性条件下，正极发生2H++2e-=H2↑反应。 （2）吸氧腐蚀在极弱酸或中性条件下，正极发生 2H2O+O2+4e-=4OH-反应。 若负极金属不与电解质溶液发生直接的反应，则形成吸氧腐蚀的原电池反应。如生铁浸入食盐水中，会形成许多微小的原电池。 6．在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢可用下列原则判断：电解原理引起的腐蚀>原电池引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。 三、原电池、电解（镀）池电极名称的确定 1．确定原电池电极名称的方法 方法一：根据电极材料的性质确定。通常是 （1）对于金属——金属电极，活泼金属是负极，不活泼金属是正极；
（2）对于金属——非金属电极，金属是负极，非金属是正极，如干电池等； （3）对于金属——化合物电极，金属是负极，化合物是正极。 方法二：根据电极反应的本身确定。 失电子的反应→氧化反应→负极；得电子的反应→还原反应→正极。 2．确定电解（镀）池电极名称的方法 方法一：与外电源正极连接的一极是阳极、与负极连接的一极是阴极。 方法二：电极上发生氧化反应的是阳极，发生还原反应的是阴极。 四、分析电极反应及其产物 原电池：负极：M-ne-=M n+ 正极：（1）酸性溶液中2H++2e-=H2↑ （2）不活泼金属盐溶液M n++ne-=M （3）中性、弱酸性条件下2H2O+O2+4e-=4OH-电解（镀）池：
第六章第2讲电化学基础 【复习重点】 1．掌握原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。 2．了解常见化学电源的种类及其工作原理。 3．理解金属发生电化学腐蚀的原因，掌握一般防护方法，能区别化学腐蚀与电化学腐蚀。4．掌握铜的电解精炼、电镀铜、氯碱工业等反应原理。 【知识梳理】 一、原电池 1.定义：___________________________________________________。 2.组成原电池的条件:_________________；______________；___________________。 3.原电池的工作原理： （1）以Zn---Cu（H2SO4）设计的不带盐桥的原电池 负极：作负极，负极发生反应 电极反应式： 正极：作正极，正极发生反应 电极反应式： 总反应式： 电子流向：外电路中电子由到 溶液中离子移动方向： （2）依据氧化还原反应：2Ag+(aq) +Cu(s)＝Cu2+(aq) +2Ag(s)设计的带盐桥的原电池 负极：作负极，负极发生 电极反应式： 正极电解质溶液为：，正极发生 电极反应式： 电子流向：外电路中电子由到 盐桥中离子移动方向： 4.原电池正负极判断方法; (1) 根据电极材料判断： （2）根据电子的流向判断： （3）根据发生的反应类型判断： （4）根据反应现象判断：
（5）根据给出的方程式判断： (6) 根据溶液中阴、阳离子的定向移动判断： 5.电极反应式的书写： （1）先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。（2）注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式。 （3）若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，电极反应式中不能出现H+，且水必须写入正极反应式中，与O2结合生成OH-，若电解质溶液为酸性，电极反应式中不能出现OH－，且H+必须写入正极反应式中，与O2结合生成水。 （4）正负极反应式相加（电子守恒）得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的电极反应式，即得到较难写出的电极反应式 （5）对于可逆电池反应，需要看清楚―充电、放电‖的方向，放电过程是体现原电池原理， 充电过程是体现电解池原理。 【练习】 1）如下图所示，用Mg和Al组成一个原电池． (1)当电解质溶液为稀硫酸时： ① Mg电极是____极，其电极反应式为，该反应是_____反应； ②Al电极是____极，其电极反应式为，该反应是_____反应． (2)当电解质溶液为NaOH溶液时： ①Mg电极是_____极，其电极反应式为，该反应是_____反应． ②Al电极是_____极，其电极反应式为，该反应是_____反应． 2）氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂（Pt）或石墨做电极材料，负极通入H2，正极通入O2，总反应为：2H2 + O2 === 2H2O (1)电解质是KOH溶液（碱性电解质） 负极：正极： (2)电解质是H2SO4溶液（酸性电解质） 负极：正极：
1．【2017江苏卷】(12分)铝是应用广泛的金属。以铝土矿 (主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下： 注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。 （3）“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是___________。 （4）“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为_____________________，阴极产生的物质A的化学式为____________。 【答案】（3）石墨电极被阳极上产生的O2氧化（4）4CO32－+2H2O?4e?=4HCO3－+O2↑ H2 2．【2017天津卷】（14分）某混合物浆液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4,。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置（见图2），使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。回答Ⅰ和Ⅱ中的问题。
Ⅱ．含铬元素溶液的分离和利用 （4）用惰性电极电解时，CrO42-能从浆液中分离出来的原因是__________，分离后含铬元素的粒子是_________；阴极室生成的物质为___________（写化学式）。 【答案】（4）在直流电场作用下，CrO42-通过阴离子交换膜向阳极室移动，脱离浆液CrO42-和Cr2O72- NaOH和H2 3．【2016新课标1卷】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下： 回答下列问题： （3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是______。 【答案】（3）NaOH溶液；Na2CO3溶液；ClO2?(或NaClO2)； 【解析】（3）食盐溶液中混有Mg2+和Ca2+，可利用过量NaOH溶液除去Mg2+，利用过量Na2CO3溶液除去Ca2+；向NaCl溶液中加入ClO2，进行电解，阳极发生反应2Cl--2e-=Cl2↑，反应产生Cl2，阴极发生反应产生NaClO2，可见“电解”中阴极反应的主要产物是NaClO2； 4．【2016北京卷】用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO3-）已成为环境修复研究的热点之一。
Zn Cu × 专题二电化学基础强化 第一节原电池 一、学习目标体验化学能与电能相互转化的过程 二、学习重点初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、学习难点 通过对原电池实验的研究，从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质，以及这种转化的综合利用价值。 四、学习过程【温习旧知】 1、原电池是______________________的装置。原电池反应的本质是_______________ 反应。 2、如右图所示，组成的原电池： （1）当电解质溶液为稀H2S O4时：Z n电极是____（填“正”或“负”）极，其电极 反应为_______________，该反应是______（填“氧化”或“还原”，下同）反应；C u 电极是______极，其电极反应为_______________,该反应是_________反应。 （2）当电解质溶液为C u S O4溶液时：Z n电极是____极，其电极反应为_____________， 该反应是________反应；C u电极是____极，其电极反应为_______________,该反应_________反应. 3、原电池原理： 填写页表中的空白 【学习新知】 一、对锌铜原电池工作原理的进一步探究 【思考与交流】上图是我们在必修2中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池，如果用它做电源，不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，因此不适合实际应用。这是什么原因造成的呢？有没有什么改进措施？原因： 改进措施： 【自学指导一】观察实验4-1，说出实验现象。 【思考与交流】改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？盐桥在此的作用是什么？[附：盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙)，将冷却后的U形管浸泡在K C l或N H4N O3的饱和溶液中即可。2)将K C l或N H4N O3的饱和溶液装入U形管，用棉花都住管口即可] 产生持续、稳定的电流的原因
汾阳二中高三一轮复习化学导学练 专题：电化学命题人：高春建审核人：高三化学组 一、高考基本要求 1.理解原电池和电解池的工作原理，能写出常见的简单电极反应和电池反应方程式。 2.解常见的化学电源，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。 3.认识金属腐蚀的危害，理解金属发生电化学腐蚀的原因，能运用恰当的措施防止铁、铝 等金属腐蚀。 4.了解提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型化学电源的重要性。认识化学 在解决能源危机中的重要作用。 二、知识点梳理 原电池电解池电镀池 定义将化学能转变成电能的装 置 将电能转变成化学能的装 置 应用电解原理在某些金 属表面镀上一层其它金 属的装置。一种特殊的电 解池 装置举例 形成条件①活动性不同的两电极(连 接) ②电解质溶液(电极插入其 中并与电极自发反应) ③形成闭合回路 ①两电极接直流电源 ②两电极插人电解质溶液 ③形成闭合回路 ①镀层金属接电源正极， 待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层 金属的离子 电极名称负极：较活泼金属； 正极：较不活泼金属(或能 导电的非金属等) 阳极：电源正极相连的电 极 阴极：电源负极相连的电 极 阳极：镀层金属； 阴极：镀件 电子 流向负极正极 电源负极阴极 电源正极阳极 电源负极阴极 电源正极阳极 电极反应负极（氧化反应）：金属原 子失电子； 正极（还原反应）：溶液中 的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：溶液中 的阴离子失电子，或金属 电极本身失电子； 阴极（还原反应）：溶液中 的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：金属 电极失电子； 阴极（还原反应）：电镀 液中阳离子得电子
离 子 流 向 阳离子：负极→正极（溶液 中） 阴离子：负极←正极（溶液 中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中） (1)判断装置的名称：A池为________，B池为________。 (2)锌极为____极，Cu2＋在溶液中向________(填“Zn”或“Cu”)极运动。 (3)电极反应式 正极________________________________________________________________________，负极________________________________________________________________________。 (4)若溶液X为滴有酚酞的KCl溶液 ①石墨棒C1的电极反应式为______________________，石墨棒C2附近发生的实验现象为__________________________，溶液中的K＋向__________(填“C1”或“C2”)电极移动； ②当C2极析出224 mL 气体(标准状况时)，锌的质量变化________(填“增加”或“减少”)________g，此时B中的溶液的体积为200 mL，则pH为________。 (5)若溶液X为CuSO4溶液(足量) ①B池中总反应的离子方程式为______________________________________________； ②反应一段时间后，A池中Cu电极增重3.2 g，要使B池溶液恢复到起始状态，向溶液中加入适量的________，其质量为________g。 要点二原电池、电解池工作原理及其应用 1、原电池、电解池的判定 先分析有无外接电源：有外接电源者为，无外接电源者可能为；然后依据原电池、电解池的形成条件、工作原理分析判定。 2、原电池正、负极的判定 ①、由两极的相对活泼性确定：在原电池中，相对活泼性较强的金属为原电池的极， 相对活泼性 较差的金属或导电的非金属作原电池的极。 ②、由电子流向、反应类型、电极现象确定：通常情况下，在原电池中某一电极若不断溶 解或质量不 断减少，该电极发生氧化反应，此为原电池的极；若原电池中某一电极上有气体生成、电 极的质量不断增加或电极质量不变，该电极发生还原反应，此为原电池的极。练习2、某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al，其他均为Cu，则()
2011届高考化学专题：电化学 1、铜片和银片用导线连接后插入某氯化钠溶液中，铜片是（） A、阴极 B、正极 C、阳极 D、负极 2、关于如右图所示装置的叙述中，正确的是（） A、铜是阳极，铜片上有气泡产生 B、铜片质量逐渐减少 C、电流从锌片经导线流向铜片 D、氢离子在铜片表面被还原 3、锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池，某种锂电池的总反应为：Li+MnO2==LiMnO2，下列关于该锂的电池说法中，正确的是（） A、Li是正极，电极反应为Li－e—== Li+ B、Li是负极，电极反应为Li－e—== Li+ C、Li是负极，电极反应为MnO2 + e— == MnO2－ D、Li是负极，电极反应为Li－2e—== Li2+ 4、原电池的电极反应不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确是（） A、由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al—3e—=Al3+ B、由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Mg—2e—=Mg2+ C、由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Fe—2e—=Fe2+ D、由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu—2e—=Cu2+ 5、人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，它在放电时的电极反应为：Zn + 2OH––2e–＝ZnO + H2O，Ag2O + H2O + 2e–＝2Ag + 2OH–，下列叙述中，正确的是（） A、Ag2O 是负极，并被氧化 B、电流由锌经外电路流向氧化银 C、工作时，负极区溶液pH减小,正极区pH增大 D、溶液中OH-向正极移动，K+、H+向负极移动 6、一个电池的总反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu，该反应的原电池的正确组成是（） A. B. C. D. 正极 Zn Cu Cu Ag 负极 Cu Zn Zn Cu 电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 AgNO3 7、用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（）
第六章 第2讲 电化学基础 【复习重点】 1．掌握原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。 2．了解常见化学电源的种类及其工作原理。 3．理解金属发生电化学腐蚀的原因，掌握一般防护方法，能区别化学腐蚀与电化学腐蚀。 4．掌握铜的电解精炼、电镀铜、氯碱工业等反应原理。 【知识梳理】 一、原电池 1.定义：___________________________________________________。 2.组成原电池的条件:_________________；______________；___________________。 3.原电池的工作原理： （1）以Zn---Cu （H 2SO 4）设计的不带盐桥的原电池 负极： 作负极，负极发生 反应 电极反应式： 正极： 作正极，正极发生 反应 电极反应式： 总反应式： 电子流向：外电路中电子由 到 溶液中离子移动方向： （2）依据氧化还原反应：2Ag +(aq) +Cu(s)＝Cu 2+ (aq) +2Ag(s)设计的带盐桥的原电池 负极： 作负极，负极发生 电极反应式： 正极电解质溶液为： ，正极发生 电极反应式： 电子流向：外电路中电子由 到 盐桥中离子移动方向： 学案 班级： 姓名： 组题人： 刘红林 审核人：
4.原电池正负极判断方法; (1) 根据电极材料判断： （2）根据电子的流向判断： （3）根据发生的反应类型判断： （4）根据反应现象判断： （5）根据给出的方程式判断： (6) 根据溶液中阴、阳离子的定向移动判断： 5.电极反应式的书写： （1）先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。（2）注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式。 （3）若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，电极反应式中不能出现H+，且水必须写入正极反应式中，与O2结合生成OH-，若电解质溶液为酸性，电极反应式中不能出现OH－，且H+必须写入正极反应式中，与O2结合生成水。 （4）正负极反应式相加（电子守恒）得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的电极反应式，即得到较难写出的电极反应式 （5）对于可逆电池反应，需要看清楚“充电、放电”的方向，放电过程是体现原电池原理，充电过程是体现电解池原理。 【练习】 1）如下图所示，用Mg和Al组成一个原电池． (1)当电解质溶液为稀硫酸时： Mg电极是____极，其电极反应式为，该反应是_____反应； ② Al电极是____极，其电极反应式为，该反应是_____反应． (2)当电解质溶液为NaOH溶液时： ①Mg电极是_____极，其电极反应式为，该反应是_____反应．