专题十电化学专题
【考点分析】
考纲要求
正确区别原电池、电解池、电镀池的不同，掌握原电池、电解规律的应用及有关计算的方法技巧
【重难点解析】
一、原电池正负极的确定及电极反应式的写法
1．确定正负极应遵循：
（1）一般是较活泼的金属充当负极，较不活泼的金属或非金属或金属氧化物作正极。说明:正负极的确定还与所用的电解质溶液有关,如Mg—Al —HCl溶液构成的原电池中, Mg为负极,Al为正极; 若改用溶液即Mg—Al —NaOH溶液构成的原电池中,则Mg为正极,Al为负极。
（2）根据电子流向或电流方向确定：电子流出的一极或电流流入的一极为负极；
（3）根据内电路中自由离子的移动方向确定：在内电路中阴离子移向的电极为负极，阳离子移向的电极为正极。
（4）根据原电池反应式确定: 失电子发生氧化反应（还原剂中元素化合价升高）的一极为负极。此外还可以借助氧化反应过程发生的一些特殊现象（如电极溶解、减重，电极周边溶液或指示剂的变化等）来判断。
2．书写电极反应式应注意：
第一、活性电极：负极失去电子发生氧化反应；正极上，①电解质溶液中的阳离子与活性电极直接反应时，阳离子（或氧化性强的离子）得到电子；②电解质溶液中的阳离子与活性电极不反应时，溶解在溶液中的O2得电子，发生还原反应。
第二、两个电极得失电子总数守恒。
第三、注意电极产物是否与电解质溶液反应，若反应，一般要将电极反应和电极产物与电解质溶液发生的反应合并写。
二、电解池阴、阳极的判断
根据电极与电源两极相连的顺序判断
阴极：与直流电源的负极相连接的电解池中的电极。其反应时, 溶液中氧化能力强的阳离子首先在阴极上得到电子, 发生还原反应。
阳极：与直流电源的正极直接连接的电极。
①若是惰性电极（Pt、Au、C、Ti），在该极上，溶液中还原性强的阴离子首先失去电子被氧化；
②若是活性电极，电极材料参与反应，自身失去电子被氧化而溶入溶液中。
三、电解时电极产物的判断
1．阳极产物判断
首先看电极，如果是活性电极（金属活动顺序表Ag以前），则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极（Pt、Au、石墨），则要再看溶液中的离子的失电子能力，此时根据阴离子放电顺序判断。
阴离子放电顺序：S2—>I—>Br—>Cl—>OH—>含氧酸根>F—
2．阴极产物的判断
直接根据阳离子得电子能力进行判断，阳离子放电顺序：
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
3．电镀条件，由于阳极不断溶解，电镀液中阳离子保持较高的浓度，故在此条件下Zn2+先于H+放电。
五、用惰性电极电解电解质溶液时的总结
六、书写燃料电池电极反应式必须遵循的原则：
（1）电池的负极一定是可燃性气体（如H2、CO、CH4）在失电子时，发生氧化反应，电池的正极一定是助燃性气体（如O2），在得电子时，发生还原反应。
（2）电极材料一般不发生化学反应，只起传导电子的作用。
（3）电极反应式作为一种特殊的电子反应方程式，也必须遵循原子守恒、电荷守恒的规律。
（4）写电极反应式时，一定要注意电解质是什么，其中的离子要和电极反应式中出现的离子相对应。
例如：宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，电解质溶液是KOH，其中H2为负极，O2为正极，电极反应式为：正极O2+2H2O+4e—=4OH—还原反应负极2H2+4OH——4e—=4H2O 氧化反应
电解质溶液中的OH—和电极反应式中OH—相对应，符合原子守恒，电荷守恒。
七、金属的腐蚀和防护
金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。
⑶金属防护的几种重要方法
改变金属内部的组成结构，将金属制成合金，增强抗腐蚀能力。
②在金属表面覆盖保护保护层，使金属和周围物质隔离开来。
③电化学保护法：利用电化学反应使金属钝化而受到保护，或者利用原电池反应将需要保护的金属作为电池的正极而受到保护。
（4）金属腐蚀速率大小
电解池阳极＞原电池负极＞化学腐蚀＞原电池正极＞电解池阴极
八、原电池、电解池、电镀池和精炼池的判断方法
1．单池判断：
Ⅰ原电池、电解池的区分关键看是否有外接电源；有外加电源的装置一定是电解池，无外加电源的装置一定是原电池。
Ⅱ电解池、电镀池和精炼池的区分关键看阳极材料和电解质溶液。
2．多池组合判断：
①无外电源：一池为原电池，其余为电解池；
②有外电源：全部为电解池或电镀池、精炼池
【说明】：多池组合时, 一般是含有活泼金属的池为原电池，其余都是在原电池带动下工作的电解池；若最活泼的电极相同时，则两极间活泼性差别较大的是原电池，其余为电解池。
九、电解后pH变化判断
先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物：①如果只产生H2而没有O2，则pH变大；②如果只产生O2而无H2，则pH变小；③如果既产生O2又有H2，若原溶液呈酸性，则pH 减小；若原溶液呈碱性，则pH增大；若原溶液呈中性，pH不变；④如果既无O2产生也无H2产生，则溶液的pH均趋于7。
十、电化学计算题
解题时要注意电极反应式的正确书写，可根据电解方程式或电极反应式列式求解；还可利用各电极，线路中转移的电子数守恒列等式求解；或者由电解方程式及电极反应式找出关系式，最后根据关系式列式计算。
常见微粒间的计量关系式为：4e?～4H+～4OH?～4Cl?～4Ag+～2Cu2+～2H2～O2～2Cl2～4Ag～2Cu～2H2O。
电化学专题测试题
单选题（2分×24=48分）
1．一定条件下，电解较稀浓度的硫酸，H2O2仅为还原产物，该原理可用于制取双氧水，
其电解的化学方程式为：3H2O+3O2O3+3H2O2。下列有关说法正确的是（）A．电解池的阳极生成双氧水，阴极生成臭氧
B．电解池中硫酸溶液的pH保持不变
C．产生臭氧的电极反应式为3H2O－6e－＝O3+6H+
D．产生双氧水的电极反应式为2H2O－2e－＝H2O2+2H+
2．将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡后放入如图所示装置中，
下列叙述正确的是：（）
A．过一段时间，Ⅱ试管中的导管内水柱上升
B．Ⅰ试管中铁钉由于发生电解反应而被腐蚀
C．铁钉在该装置中被腐蚀的情况随时间的延长而加快
D．Ⅰ试管中铁钉发生反应的一个电极反应式为：2Cl－－2e－＝Cl2↑
3．下图中能验证用惰性电极电解NaCl溶液（含酚酞）的电解产物的装置的是（表示直流电源，I表示电流强度，e-表示电子）（）
4．如下图所示两个装置，溶液体积均为200 mL，开始电解质溶液的浓度均为0．1 mol·L－1，工作一段时间后，测得导线上通过0．02 mol电子，若不考虑盐水解和溶液体积的变化，则下列叙述正确的是（）
A．产生气体的体积：①＞②
B．电极上析出固体的质量：①＞②
C．溶液的pH变化：①增大，②减小
D．装置②的电极反应式为：
阳极：4OH—-4e-=2H2O+O2↑
阴极：2H++2e-=H2↑
5．下列图示中关于铜电极的连接错误的是（）
铜锌原电池电解精炼铜镀件上镀铜电解氯化铜溶液
6．右图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。
下列说法不正确的是（）
A．从E口逸出的气体是H2
B．从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性
C．标准状况下每生成22．4 LCl2，便产生2 mol NaOH
D．电解一段时间后加适量盐酸可以恢复到电解前的浓度
7．有关如右图所示原电池的叙述，正确的是（盐桥中装有含琼胶KCl饱和溶液）（）
A．反应中，盐桥中的K+会移向CuSO4溶液
B．取出盐桥后，电流计依然发生偏转
C．铜片上有气泡逸出
D．反应前后铜片质量不改变
8．把金属A放入盐B（NO3）2的溶液中，发生如下反应：A+B2+=A2++B，以下叙述正确的是（）
A．常温下金属A一定能与水反应，B一定不能与水反应
B．A与B用导线连接后放入酒精中，一定形成原电池
C．A与B用导线连接后放入B（NO3）2的溶液中，一定有电流产生
D．由A与B形成的原电池，A一定是正极，B一定是负极
9．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，电解总反应为2Cu+H2O Cu2O+H2 。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
10．下列关于电解精炼铜的叙述中不正确的是（）
A．粗铜板体作阳极
B．电解时，阳极发生氧化反应，而阴极发生的反应为Cu2++2e－＝Cu
C．粗铜中所含Na、Fe、Zn等杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥
D．电解铜的纯度可达99．95％～99．98％
11．电解100mL含c（H+）=0．30mol/L的下列溶液。当电路中通过0．04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是（）
A．0．10mol/L Ag+ B．0．20mol/L Zn2+ C．0．20mol/L Cu2+ D．0．20mol/L Pb2+
12．生物燃料电池（BFC）是以有机物为燃料，直接或间接利用酶作为催化剂的一类特殊的燃料电池，其能量转化效率高，是一种真正意义上的绿色电池，其工作原理如图所示。已知C1极的电极反应式为：C2H5OH+3H2O－12e－===2CO2+12H+。下列有关说法不正确的是（）
A．C1极为电池负极，C2极为电池正极
B．C2极的电极反应式为O2+4H+ +4e－===2H2O
C．该生物燃料电池的总反应为：C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O
D．电子由C2极经外电路导线流向C1极
13．铅蓄电池是典型的可充电池，在现代生活中有着广泛的应用，其充电、放电按下式进行：Pb + PbO2 + 2H2SO42PbSO4 + 2H2O，有关该电池的说法正确的是（）
A．放电时，蓄电池内电路中H+向负极移动
B．放电时，每通过1mol电子，蓄电池就要消耗2molH2SO4
C．充电时，阳极反应：PbSO4 +2e-=Pb+SO42-
D．充电时，铅蓄电池的负极与外接电源的负极相连
14．下列说法正确的是（）
A．1 L 1 mol/L FeCl3溶液中含有Fe3＋的数目为阿伏加德罗常数的值
B．与Al反应生成H2的无色溶液中，一定可以大量存在Na＋、NO3―、Cl―、NH4＋C．用铂电极电解CuSO4溶液片刻，停止通电，若加入一定质量Cu（OH）2可得初始溶液
D．1 mol CH4在反应①与②中，转移的电子数相同
①CH4＋4NO2＝4NO＋CO2＋2H2O
②CH4＋4NO＝2N2＋CO2＋2H2O
15．图中，Z为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，水槽中盛有足量CuSO4溶液，X、Y为石墨电极。接通电路后，发现Z上的d点显红色。下列说法正确的是（）A．接通电路后，水槽中溶液的pH不变
B．b是正极，Y电极上发生氧化反应
C．同温同压F，X、Y两电极上产生气体的体积相等
D．d点显红色是因为接通电路后OH-向d点移动
16．已知氧元素有16O、18O两种核素，按中学化学知识要求，下列说法正确的是（）
A．Na2O2与H218O反应时生成产生18O2气体
B．向2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）的平衡体系中加入18O2，结果18O2只出现在产物中
C．CH3COOH和CH3CH218OH发生酯化反应时，产物中分子式为H218O
D．用惰性电极电解含有H218O的普通水时，阳极可能产生三种相对分子质量不同的氧分子
17．将AsO43ˉ+2Iˉ+2H+AsO33ˉ+I2+H2O设计成如右图
所示的电化学装置，其中C1、C2均为石墨棒。甲、
乙两组同学分别进行下述操作：
甲组：向B烧杯中逐滴加入浓盐酸
乙组：向B烧杯中逐滴加入40%NaOH溶液
下列描述中，正确的是（）
A．甲组操作过程中，C1做正极
B．乙组操作过程中，C2做负极，电极反应式为：AsO33ˉ+2eˉ+2OHˉ＝AsO43ˉ+H2O C．两次操作过程中，微安表（G）指针的偏转方向相反
D．甲组操作时该装置为原电池，乙组操作时该装置为电解池
18．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH。下列叙
述不正确的是（）
A．放电时负极反应为：Zn-2e-+2OH-===Zn（OH）2
B．充电时阳极反应为：Fe（OH）3-3e-+5OH-===FeO2-4+4H2O
C．放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeSO4被氧化
D．放电时正极附近溶液的碱性增强
19．普通水泥在固化过程中自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理化学特点，科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示，反应的总方程式为：
2Cu+ Ag2O= Cu2O＋Ag下列有关说法正确的是（）
A．工业上以黏土、石灰石和石英为主要原料来制造普通水泥
B．负极的电极反应式为2Cu+2OH-－2e-==Cu2O + H2O
C．测量原理示意图中，电流方向从Cu 经过导线流向Ag2O
D．电池工作时，溶液中OH-向正极移动
20．使用氢氧燃料电池的公共汽车已在北京街头出现。下列有关某种以30%KOH溶液为电解质的氢氧燃料电池的说法中，不正确的是（）
A．正极反应：O2 + 2H2O + 4e- === 4OH-
B．负极反应：H2 - 2e- == 2H+
C．当正极消耗11．2 L O2时，负极消耗22．4 L H2
D．氢氧燃料电池不仅能量转化率高，而且产物是水，属于环境友好电池
21．铜的冶炼大致可分为：
①富集：将硫化物矿进行浮选；
②焙烧，主要反应为：2CuFeS2+4O2=Cu2S+3SO2+2FeO（炉渣）；
③制粗铜，在1200℃发生的主要反应为：2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2；2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑；
④电解精炼。
下列说法正确的是（）
B Na3AsO4
/ A KI －淀粉
U
C D G
A ．上述灼烧过程的尾气均可直接排入空气
B ．由6mol CuFeS2生成6mol Cu ，反应共消耗18mol O2
C ．反应2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑中，氧化剂只有Cu2O
D ．电解精炼时，粗铜应与外电源正极相连
22．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式为：Li ＋2Li0．35NiO2
2Li0．85NiO2。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，Li0．85NiO2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
23．出土的锡青铜（铜锡合金）文物常有Cu2（OH ）3Cl 覆盖在其表面。下列说法正确的是 （ ） A ．锡青铜的熔点比纯铜高 B ．在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用 C ．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中慢 D ．生成Cu2（OH ）3Cl 覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程
24．可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl 溶液或NaOH 溶液为电解质溶液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是 （ ） A ．以NaCl 溶液或NaOH 溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O ＋4e －＝4OH － B ．以NaOH 溶液为电解液时，负极反应为：Al ＋3OH －－3e ＝Al （OH ）3↓ C ．以NaOH 溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH 保持不变 D ．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极 非选择题 25．（8分）Na 与S 反应可以生成多种产物：Na2S ，Na2S2……Na2S5。已知Na2S2的电子式为
则S32-的电子式为 。已知Na2S3+2HCl =
2NaCl+H2S↑+2S↓，试写出Na2S5与醋酸反应的离子方程式： 。工业上常用电解熔融NaCl 制Na ，事实上电解许多熔融的钠的化合物也能制备Na ，如NaOH 、Na2CO3。试写出电解熔融NaOH 的反应方程式： ，若电解熔融Na2CO3时有CO2气体产生，则阳极电极反应式为 。 26．（6分）右图是一套电化学实验装置，图中C 、D 均为铂电极，U 为盐桥，G 是灵敏电流计，其指针总是偏向电源正极。
⑴As （砷）位于元素周期表中第四周期VA 族，则Na3AsO4溶液的
pH__________（填“＞7”“＜7”“＝7”）。 ⑵向B 杯中加入适量较浓的硫酸，发现G 的指针向右偏移。此时A 杯中的主要实验现象是__________________________________，D 电极上的电极反应式为________________________________________。 ⑶一段时间后，再向B 杯中加入适量的质量分数为40％的氢氧化钠
溶液，发现G 的指针向左偏移。此时整套实验装置的总的离子方程式为
A B 石墨 b 铁
a K a
b _____________________________。 27．（6分）某课外活动小组同学用右图装置进行实验，试回答下列问题。 （1）若开始时开关K 与b 连接，则B 极的电极反应式为 。 总反应的离子方程式为 。
有关上述实验，下列说法正确的是（填序号） 。
①溶液中Na+向A 极移动
②从A 极处逸出的气体能使湿润KI 淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质相同的状态（质 量和浓度均相同）
④若标准状况下B 极产生2．24 L 气体，则电路中转移0．2 mol 电子
（2）若开始时开关K 与a 连接，则B 极的电极反应式为 。 28．（6分）⑴将反应2Fe3＋（aq ）＋Cu （s ）＝2Fe2＋（aq ）＋Cu2＋（aq ），设计成原电池其装置如右图。电极X 的材料是__________；乙池中电极反应为＿＿＿；外电路中 的电子流向＿＿电极。 ⑵工业用电解K2MnO4溶液的方法生产常见氢化剂KMnO4，其阳 极反应式为______________。 ⑶已知：①Zn （s ）＋1/2 O2（g ）＝ZnO （s ）； ΔH ＝－348．3 kJ/mol ②Zn （s ）＋Ag2O （s ）＝ZnO （s ）＋2Ag （s ）；ΔH ＝－317．3 kJ/mol 则1 mol Ag （s ）和足量O2（g ）完全反应生成Ag2O （s ）时，放出的热量为＿＿＿＿＿＿kJ 。 29．（6分） （1）短周期元素A 、B 、C 、D ，A 元素的原子最外层电子数是内层电子数的两倍，B 为地壳中含量最多的元素，C 是原子半径最大的短周期主族元素，C 与D 形成的离子化合物CD 是常用的调味品。填写下列空白：
（1）A 单质与B 单质发生反应的产物有 （填化学式）。 （2）B 、C 组成的一种化合物与水发生化合反应的化学方程式为： （3）如下图所示，取一张用CD 溶液浸湿的pH 试纸平铺在玻璃片上，取两根石墨棒做电极，接通直流电源。一段时间后，b 电极处的pH 试纸上可观察到的现象是 ，a 电极的电极反应式为 。
（4）常温下，相同体积的0．2mol·L —1CD 溶液与0．1mol·L —1 C2AB3溶液中，阳离子数目较多的是
溶液（填化学式）。
30．（12分）电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336mL（标准状态）气体。回答：
（1）直流电源中，M为极。
（2）Pt电极上生成的物质是，其质量为g。
（3）电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为：2∶∶∶。
（4）AgNO3溶液的浓度（填增大、减小或不变。下同），AgNO3溶液的pH ，H2SO4溶液的浓度，H2SO4溶液的pH 。
（5）若H2SO4溶液的质量分数由5．00%变为5．02%，则原有5．00%的H2SO4溶液为g。
31．（11分）下图装置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的体积和浓度都相同（假设通电前后溶液体积不变），A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近呈红色。
请回答：
（1）B极是电源的，一段时间后，甲中溶液颜色，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明，在电场作用下向Y极移动。
（2）若甲、乙装置中的C、D、E、F电极均只有一种单质生成时，对应单质的物质的量之比为。
（3）现用丙装置给铜件镀银，则H应该是（填“镀层金属”或“镀件”），电镀液是溶液。当乙中溶液的pH是13时（此时乙溶液体积为500mL），丙中镀件上析出银的质量为，甲中溶液的pH （填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）若将C电极换为铁，其他装置都不变，则甲中发生总反应的离子方程式是。
32．（9分）新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位。可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂（LiFePO4）是新型锂离子电池的首选电极材料，它的制备方法如下：
方法一：将碳酸锂、乙酸亚铁［（CH3COO）2Fe］、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂，同时生成的乙酸及其它产物均以气体逸出。
方法二：将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥，在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。
在锂离子电池中，需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子迁移的介质，该有机聚合物的单体之一（用M表示）的结构简式如右：
请回答下列问题：
（1）上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是。
（2）在方法一所发生的反应中，除生成磷酸亚铁锂、乙酸外，还有、、（填化学式）生成。
（3）在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为。
（4）写出M与足量氧化钠溶液反应的化学方程式：。
（5）已知该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式为。
33．（8分）Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4—SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。
请回答下列问题：
（1）电池的负极材料为，发生的电极反应为；
（2）电池正极发生的电极反应为；
（3）SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是，反应的化学方程式为；
（4）组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是。
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
C A
D B C D A C A C C D
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
D D B D C C B B D D B A
25．（
4NaOH电解4Na+O2↑+2H2O↑（2分）2CO32——4e—==2CO2↑+O2↑（2分）26．（6分）⑴＞7（1分）⑵无色溶液变成蓝色（1分）AsO43－＋2H＋＋2e－＝AsO33－＋H2O（2分）
⑶I2+AsO33－+H2O＝2H＋+2I－+AsO43－或I2＋AsO33－+2OH－＝H2O+2I－+AsO43－（2分）
27．（6分）（1）2H＋＋2e－===H2↑（或2H2O＋2e－===H2↑+2OH－）（1分）
2Cl －＋2H2O 电解Cl2↑＋H2↑＋2OH （2分）－ ②④（2分） （2）Fe －2e －=Fe2+（1分） 28．（6分）⑴Cu （1分） Fe3＋＋e －＝Fe2＋（1分） Ag （1分）⑵MnO42――e －＝MnO4―（1分）⑶15．5（2分） 29．（6分） （1）CO 、CO2（1分） （2）Na2O+H2O==2NaOH （1分） （3）试纸先变红，随后红色区域扩大，后被漂白褪色（2分） 2H++2e －=H2↑（2H2O+2e －= H2↑+2OH －） （1分） （4）NaCl （1分） 30．（12分） （1）正（1分）
（2）Ag （1分） 2．16（2分） （3）2∶1/2∶1（2分）
（4）不变（1分） 不变（1分） 增大（1分） 减小（1分） （5）45．18（2分）。 31．（11分） （1）负极（1分） 逐渐变浅（1分） 氢氧化铁胶体粒子带正电荷（1分） （2）1∶2∶2∶2 （2分）
（3）镀件（1分） AgNO3（1分） 5．4g （2分） 变小（1分） （4）Fe + Cu2+ 电解 Cu + Fe2+（1分） 32．（9分） （1）为了防止亚铁化合物被氧化（1分） （2）CO2 H2O NH3 （2分）
（3）Fe+H2PO4-+Li+-2e-====LiFePO4+2H+（2分） （4）（2分）
（5）FePO4+Li++e-====LiFePO4（2分）
33．（8分）（1）锂（1分） -+
Li-e =Li （1分）
（2）
22
244SOCl e Cl S SO --+=++ （2分）
（3）出现白雾，有刺激性气体生成（1分） 222SOCl +H O=SO +2HCl ↑↑
（1分）
（4）锂是活泼金属，易与2H O
、
2
O 反应；
2
SOCl 也可与水反应（2分）
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 §4.1 原电池 一、探究目标 体验化学能与电能相互转化的探究过程 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池实验的研究，引导学生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、教学过程 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛，使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称电力。例如，日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么，电池是怎样把化学能转变为电能的呢？我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】§4.1 原电池 一、原电池实验探究 讲：铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质，利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点！ 【实验探究】(铜锌原电池) 实验步骤现象 1、锌片插入稀硫酸 2、铜片插入稀硫酸 3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀 硫酸 【问题探究】 Zn Cu ×
1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？ 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中，现象又怎样？为什么？ 3、锌片的质量有无变化？溶液中c (H+)如何变化？ 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ 5、电子流动的方向如何？ 讲：我们发现检流计指针偏转，说明产生了电流，这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁，这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。 【板书】（1）原电池概念：学能转化为电能的装置叫做原电池。 问：在原电池装置中只能发生怎样的化学变化？ 学生： Zn+2H+=Zn2++H2↑ 讲：为什么会产生电流呢？ 答：其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应，有电子的转移，但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时，由于分子热运动无一定的方向，因此电子转移不会形成电流，而通常以热能的形式表现出来，激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲，一个能自发进行的氧化还原反应，若能设法使氧化与还原分开进行，让电子的不规则转移变成定向移动，便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。 （2）实质：将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。 问：那么这个过程是怎样实现的呢？我们来看原电池原理的工作原理。 （3）原理：（负氧正还） 问：在锌铜原电池中哪种物质失电子？哪种物质得到电子？ 学生：活泼金属锌失电子，氢离子得到电子 问：导线上有电流产生，即有电子的定向移动，那么电子从锌流向铜，还是铜流向锌？ 学生：锌流向铜 讲：当铜上有电子富集时，又是谁得到了电子？ 学生：溶液中的氢离子
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7：电化学 班级_________ 姓名_________ 学号__________ [专题目标]： 1、复习、巩固电化学方面的有关知识和基本原理，掌握电化学一些相关规律； 2、熟练运用电化学的有关理论知识解决生活实际中的相关问题 [经典题型] 题型一：原电池原理在燃料电池中的运用 [例1]：有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是（） ①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole- ②负极上CH4失去电子，电极反应式CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2O ③负极上是O2获得电子，电极反应式为 O2+2H2O+4e-=4OH- ④电池放电后，溶液PH不断升高 A.①② B.①③ C.①④ D.③④ [点拨]：本题是考查原电池原理在燃料电池中的具体应用，首先要判断出电池的正负极，其方法是确定在该电极上发生的是失电子还是得电子反应，若发生的是失电子反应是原电池的负极，反之是正极。CH4在铂电极上发生类似于CH4在O2燃烧反应，即CH4 →CO2严格讲生成的CO2还与KOH反应生成K2CO3，化合价升高，失去电子，是电池的负极，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，1molCH4参加反应有8mole-发生转移，O2在正极上发生反应，获得电子，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。虽然正极产生OH-，负极消耗OH-，但从总反应CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O可看出是消耗KOH，所以电池放电时溶液的PH值不断下降，故①②正确，③④错误。 答案：A 点评：燃料电池在特定条件下发生的反应就是在一般原电池反应的式子上，加上该条件的影响而得到的最后结果。 [规律总结]： 1、原电池电极名称的判断方法 （1）根据电极材料的性质确定金属—金属电极，活泼金属是负极，不活泼金属是正极；金属—非金属电极，金属是负极，非金属是正极；金属—化合物电极，金属是负极，化合物是正极。 （2）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、原电池电极反应式书写关键 （1）明确电池的负极反应物是电极本身还是其他物质、反应产物及化合价的变化；（2）确定电池的正极反应物是电解质溶液中的离子，还是其他物质（如溶有或通入的氧气）； （3）判断是否存在特定的条件（如介质中的微粒H+、OH-非放电物质参加反应），进而推断电解质溶液的酸碱性的变化； （4）总的反应式是否满足质量守衡、得失电子守衡、电荷守衡。 [巩固]：航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O，酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为2H2-4e-=H2，则其正极反应式为_______________。碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，则其负极反应可表示为
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 `
电化学基础 【教学目标】 1.了解原电池和电解池的工作原理。 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，金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。 【知识网络】 知识网络 原电池定义：将化学能转化为电能的装置 构成条件（1）活泼性不同的两个电极 （2）合适的电解质溶液（3）形成闭合回路 —反应原理 氧化反应 Zn —2e —=Zn 2+ 不断溶解 还原反应2H ++2e —=H 2金属腐蚀类型 化学腐蚀电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀保护方法：（1）改变金属内部结构（2）在金属表面覆盖保护层 （3）电化学保护 定义：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引发氧化还原反应的过程 电解池装置特点：电能转化为化学能 构成条件（1）与电源相连的两电极（2）电解质溶液 （3）形成闭合回路 反应原理阳极（与电源正极相连的电极）发生氧化反应阴极（与电源负极相连的电极）发生还原反应 应用：氯碱工业、电解精炼、电镀 电解电 化 学 教学重点、难点 一、原电池和电解池电极确定的方法 电化学中电极的确定是电池反应式正确书写的前提，判断的方法有： 1.根据反应本质速判电极 不论是原电池还是电解池，阳极总是发生氧化反应，阴极总是发生还原反应（原电池负极发生氧化反应，正极发生还原反应），若能找出电极发生的反应是氧化反应，还是还原反应，则可迅速确定电极。 2.根据电子、离子移动方向判断电极 不论是在原电池还是在电解池中，电子总是从阳极（负极）流向外电路；电解液中总是阳离子移向阴极（正极），阴离子移向阳极（负极）。 3.根据溶液pH 变化或电极现象判断电极 无论是在原电池还是在电解池中，只要是有H 2生成的电极，该电极区溶液的pH 就增大，该电极上发生还原反应，该电极为正极；只要是有O 2生成的电极，该电极区pH 就减小，该电极发生氧化反应，该电极为负极（阳极）。
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：
第一节原电池 【引入】故事：1、意大利解剖学家和医学教授伽伐尼的发现。 2、伏打电池的发明。 伏打电池的出现，在化学发展史和人类历史上均具有里程碑式的意义。 现在，我们的生活中已离不开各种电池。比如“嫦娥一号”使用的高能电池，手机使用的锂电池。但其原理跟伏打电池是一样的。今天，让我们一起研究一下这个原理。 【板书】第四节原电池原理及其应用 【老师强调】本节课是一节以实验探究为主的新课，请大家认真阅读实验注意事项。 【实验指导】介绍实验桌上的物品，指导学生做以下三个实验： 1、将锌片插入稀硫酸中： 2、将铜片插入稀硫酸中： 3、将锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中： 【学生活动】实验并观察现象 【学生回答】 1、锌片上有气泡，因为锌能和稀硫酸反应放出氢气。 2、铜片上没有气泡，因为铜不能和稀硫酸反应。 3、铜片上有气泡。 【设疑】铜片上的气体是哪里来的？ 【学生活动】引导学生重点思考： 1 、铜片上的气体是什么？ 2 、氢离子转变为氢气所需的电子从何而来？（分析出各种可能出现的 情况） 【引导】电子究竟是锌片还是铜片失去的，我们可以用实验来证明。那么， 如何通过实验来证明锌片上的电子是否通过导线转移到了铜片上？ 【学生回答】在铜片和锌片中间连接一个灵敏电流计，检测有无电流 【演示实验】如右图所示： 指导学生观察现象 【学生回答】现象：电流计指针偏转 结论：有电流流过，说明导线中有电子流过，说明氢离子得到的电子确 实是锌片失去，通过导线传递到铜片上的。 【动画演示】由于锌片失去电子后产生锌离子，锌片的周围有许多来不及扩散到溶液中去的锌离子，对氢离子有排斥作用，使氢离子很难在锌片上直接得到电子 【老师讲述】用导线连接锌片和铜片后，在锌片和铜片之间存在电位差（即电势差），导致电子的定向移动，形成电流。 【学生小结】锌片：较活泼，电子流出，发生氧化反应 Zn － 2e - = Zn 2+ 铜片：较不活泼，电子流入，发生还原反应 2H + +2e - = H 2↑ 能量变化：化学能转变为电能 【板书】 1、原电池的概念： 简要介绍原电池的组成结构(即装置的构造) 【老师分析】通过对电子的流向，分析电流的方向和铜锌原电池的正负极 结论：锌片为负极，铜片为正极 【板书】 2、原电池的原理： 负极：电子流出，较活泼，（锌片）： Zn － 2e - = Zn 2+（氧化反应） 正极：电子流入，较不活泼，（铜片）： 2H + +2e - = H 2↑（还原反应） 【引导】比较其与锌片直接跟稀硫酸反应有何异同。 相同点：总反应方程式相同，化学反应的实质一样 不同点：电子转移途径不同 ,能量的转化不同 【过渡】1、原电池的实质是氧化还原反应，氧化还原反应都可以设计成原电池，那么构成原电池要有哪些条件呢？
高考培优之——电化学高考题逆袭 32.【2018年全国理综3】一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O 2与Li +在多孔 碳材料电极处生成Li 2O 2-x （x =0或1）。下列说法正确的是（ ） A ．放电时，多孔碳材料电极为负极 B ．放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极 C ．充电时，电解质溶液中Li +向多孔碳材料区迁移 D ．充电时，电池总反应为Li 2O 2-x =2Li+（1-2 x ）O 2 31.【2018年全国理综2】我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na?CO 2二次电池。将 NaClO 4 溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO 2+4Na 2 Na 2CO 3+C 。下列说法错误的是（ ） A ．放电时，4ClO -向负极移动 B ．充电时释放CO 2，放电时吸收CO 2 C ．放电时，正极反应为：3CO 2+4e ? 223CO - +C
D．充电时，正极反应为：Na+ + e?Na 30．（2018?北京）验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaCl 溶液）。 ①②③ 在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀 下列说法不正确 ．．．的是（） A．对比②③，可以判定Zn保护了Fe B．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化 C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼 29．（2017?新课标Ⅰ）支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是（） A. 通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B. 通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C. 高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D. 通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 28．（2017?天津-3）下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是（） A．硅太阳能电池工作时，光能转化成电能 B．锂离子电池放电时，化学能转化成电能 C．电解质溶液导电时，电能转化成化学能 D．葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能
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。
备战2019高考化学电化学的解题方法 电化学是一个要点，同时也是难点。本次“化学”科目答疑过程中，同学们对化学电化学的解题方法存在的疑问非常多，希望对同学们学习化学，尤其是电化学部分有所帮助。 一、电化学的解题方法 问题1：每次都是电化学不会写，求老师指点 问题2：电化学不会呀尤其是方程式。 问题3：电化学不明白什么意思，不知道做题思路 问题4：怎么复习电化学呢当时学的也不太好 问题5：电化学的技巧重要吗 问题6：电极方程式怎么写?一遇到题就乱了应该怎么学 问题7：固体电解质的电极方程式怎么写 问题8：老师!总是写不好电极反应啊 问题9：请问老师原电池的电极方程式怎么写?总是找不准。问题10：总是分不清电解池阴阳极，阴阳极方程式不会写问题11：电解质溶液放电顺序那里的什么都搞不清不会用问题12：怎样书写电极方程式 问题13：怎样正确判别原电池中的正负极? 问题14：遇到新型电池如何入手做题，有时遇到的新型电池根本看不懂。 问题15：有的里面成分过于复杂，分不清是哪个，哪个阳极哪个阴极，哪边得电子，哪边失电子，也有的成分太少也看
不出来，谢谢老师了 问题16：正极和负极，阳极和阴极的电极方程式都有固定的模式吗?如果没有，那要怎么书写?通过什么来看? 问题17：电极反应式不太会写特别是燃料电池的负极反应式问题18：老师你好想问一下有时候电池题里会出现有机物这怎么判断化合价和正负极反应呢 问题19：老师，有时候原电池他给的总反应式是没见过的，而其中的元素化合价又不知道，该怎么办啊? 问题20：老师，麻烦问一下，在写电化学方程式时，有些是直接电解水，然后还有些是电解电极本身，还有些要电解电解质。。。请问老师这些如何区分，谢谢 问题21：正负极反应式不会写，遇到新型电池看不懂，老师这有什么对策吗 问题22：原电池的配平怎么配?然后氧化还原怎么判断? 问题23：老师请问一下电解质溶液是熔融盐要怎么书写? 问题24：老师你好燃料电池的电极反应式怎么写不太会问题25：老师好，燃料电池和充电电池的方程式应该怎么写问题26：什么是放电顺序 问题27：老师，我老是不会写电极方程式?这该怎么学? 问题28：选择题：怎么判断新型电池装置图中两极? 大题：我很难写对方程式，怎么学会类比学过的电池原理 问题29：考试的时候一出陌生的电化学，都不会做，怎么办?
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（）
《电化学基础》二轮复习 一、考纲要求 1、了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。 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，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。 三、知识重组
四、热点聚焦 1、原理篇 例1.某小组为研究电化学原理，设计如图2装置。下列叙述不正确 ．．．的是 A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出 B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋+2e－= Cu C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成 浅绿色 D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向 铜电极移动 方法归纳：电极反应式书写 原电池：列物质，标得失；看环境，配守恒，两式加，验总式。 电解池：先看阳极材料，再思离子放电顺序。阳氧阴还。 及时反馈 1、研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是： A．正极反应式：Ag＋Cl－－e－=AgCl B．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子 C．Na＋不断向“水”电池的负极移动 D．AgCl是还原产物 2、（2011海南）根据下图，下列判断中正确的是 A．.烧杯a中的溶液pH升高 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 3、右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置，通电后在石墨电极a和b附近分别滴加 石蕊溶液，下列实验现象正确的是 A．逸出气体的体积：a电极的小于b电极的 B．电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体 C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色 D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色 4、用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是 A．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片 B．用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片
化学反应与能量（Q）：热能与电能（Q） 【要点】1.原电池与电解池结合考虑。 2.电极是否参与反应。 3.电解液是酸性、碱性还是熔融盐。 4.离子交换膜：盐桥的升级版。 1.铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为Fe+Ni2O3+3H2O=Fe（OH）2+2Ni（OH）2下列有关该电池的说法不正确 ．．．的是（） A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe B．电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe（OH）2 C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低 D．电池充电时，阳极反应为2Ni（OH）2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O 2..银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故.根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器漫入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是（） A．处理过程中银器一直保持恒重 B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银 C．该过程中总反应为2Al+3Ag2S=6Ag+A12S3 D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl 3．硫酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下： 下列叙述错误的是（） A．合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用 B．从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li C．“沉淀”反应的金属离子为Fe3+ D．上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠 4.根据右图，可判断出下列离子方程式中错误的是（） A． B． C． D． 2 2()()2()() Ag s Cd aq Ag aq Cd S ++ +=+ 22 ()()()() Co aq Cd s Co s Cd aq ++ +=+ 2 2()()2()() Ag aq Cd S Ag s Cd aq ++ +=+ 2 2()()2()() Ag aq Co s Ag s Co aq ++ +=+
答：电化学在高考中的地位非常重要，每年几乎每套高考题中都有对这部分内容的考查，主要以选择题的形式出现，也有在非选择题中与其他知识结合在一起进行考查。其中有关新型电池的原理、电极反应的书写、电解产物的判断和计算是高考命题的热点。如何学好电化学这部分显得十分重要。因为这部分与现实联系紧密，所以建议同学根据考题的类型结合教材，有步骤地学习。如下是对化学中有关电源考点的解析，可以作为参考。 一、电池类型的判断依据： 1．根据反应是否自发发生。原电池中发生的反应一定属于自发的氧化还原反应，电解池中发生的反应一般属于非自发的氧化还原反应。如 Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2↑是非自发的反应，利用了电解池的原理（铜作阳极，活泼金属的可溶性盐作电解质）。 2．根据构成条件，即是否有外加电源（有外加电源的是电解池）和电极材料（电极为同种材料的电池一般为电解池）。 二、能量的转化： 原电池是由化学能转化为电能的装置，而电解池是由电能转化为化学能的装置。在可充电电池中，放电过程是化学能转化为电能的过程，即原电池；充电过程是电能转化为化学能的过程，即电解池。 三、电流和电子的流向、离子的移动方向：
四、电极的判断： 根据“三”，即电流的流向、电子的流向、离子的移动方向，可判断电极。 以下三点也是电极判断常用的依据： 1．根据反应类型判断：发生氧化反应的一极是原电池的负极或电解池的阳极；发生还原反应的一极是原电池的正极或电解池的阴极。 2．根据总反应式中元素化合价的升降判断： 元素化合价升高的一极为原电池的负极或电解池的阳极；元素化合价降低的一极为原电池的正极或电解池的阴极。 3．根据反应现象判断： 在原电池中，负极一般参与反应，质量减小；正极上常有气体放出或有固体附着。 在电解池中，活性电极（除Pt、Au以外的金属）为阳极时，电极要溶解。在高中阶段，阳极放出的气体一般是氧气或氯气，阴极放出的气体一般是氢气。 向电解质溶液中加入指示剂，根据电极附近溶液颜色的变化也可判断电极。 另外，对于原电池来说，还可根据两极材料的活泼性顺序判断：较活泼的金属为负极。但也有例外，如Cu、Al在浓硝酸中，Cu为负极，因为Al在浓硝酸