备考2019年高考化学二轮专题07电化学及其应用

电化学原理及其应用【2019年高考考纲解读】1．了解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。

了解常见化学电源的种类及其工作原理。

2．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。

【重点、难点剖析】一、原电池原理及电极反应式1．一般电极反应式的书写列物质—按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，标得失判断出电极反应产物，找出得失电子的数量。

看环境—电极产物在电解质溶液的环境中，应能稳定存在，如碱性介质中生成的H＋应让其结合OH－配守恒生成水。

电极反应式应根据电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等加以配平。

两式加—两电极反应式相加，与总反应的离子方程式对照验证。

验总式2．复杂电极反应式的书写复杂电极反应式＝总反应式－较简单一极的电极反应式如CH4酸性燃料电池中CH4＋2O2===CO2＋2H2O……总反应式2O2＋8H＋＋8e－===4H2O……正极反应式CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋……负极反应式二、电解原理及其规律1．电解产物的判断(1)阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极(金属活动性顺序表Ag以前的金属，包括Ag)作阳极，则电极材料本身失电子，电极溶解。

如果是惰性电极，则看溶液中的阴离子的失电子能力，阴离子的放电顺序为S2－>I－>Br－>Cl－>OH－，其氧化产物依次对应为S、I2、Br2、Cl2和O2。

(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序(如下)进行判断：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋，其还原产物依次对应为Ag、Fe2＋、Cu、H2、Pb、Sn、Fe、Zn。

2．电化学定量计算的方法(1)根据总反应式计算。

先写出电极反应式，再写出总反应式，然后根据总反应式列比例式计算。

(2)守恒法计算。

用于串联电路，中电极反应物、产物及电子转移的有关计算，其依据是电路中转移的电子数守恒。

1.了解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。

了解金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。

电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸，是历年高考的热点内容。

考查的主要知识点：原电池和电解池的工作原理、电极反应式的书写和判断、电解产物的判断、金属的腐蚀和防护。

对本部分知识的考查仍以选择题为主，在非选择题中电化学知识可能与工业生产、环境保护、新科技、新能源知识相结合进行命题。

复习时，应注意：1．对基础知识扎实掌握，如电极反应式的书写、燃料电池的分析等。

2．电化学问题的探究设计、实物图分析及新型电池的分析是近年来高考中的热点，通过在练习中总结和反思，提高在新情境下运用电化学原理分析解决实际问题的能力。

知识点一、原电池电极的判断以及电极方程式的书写1.原电池正、负极的判断方法：(1)由组成原电池的两极材料判断。

一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。

(2)根据电流方向或电子流动方向判断。

电流由正极流向负极；电子由负极流向正极。

(3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断。

在原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向负极。

(4)根据原电池两极发生的变化来判断。

原电池的负极失电子发生氧化反应，其正极得电子发生还原反应。

(5)电极增重或减轻。

工作后，电极质量增加，说明溶液中的阳离子在电极(正极)放电，电极活动性弱；反之，电极质量减小，说明电极金属溶解，电极为负极，活动性强。

(6)有气泡冒出。

高考化学复习《电化学极其应用》知识点解析及练习题含答案电极上有气泡冒出，是因为发生了析出H2的电极反应，说明电极为正极，活动性弱。

2．原电池电极反应式和总反应式的书写(1)题目给定原电池的装置图，未给总反应式：①首先找出原电池的正、负极，即分别找出氧化剂和还原剂。

②结合介质判断出还原产物和氧化产物。

③写出电极反应式(注意两极得失电子数相等)，将两电极反应式相加可得总反应式。

专题07 电化学原理及应用【考情分析】核心素养科学探究与创新意识和科学态度与社会责任素养考纲1．了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应的方程式。

2．了解常见化学电池的种类及其工作原理。

3．了解电解池的工作原理，能写出电极反应的方程式。

4．了解常见电解池及其工作原理。

5．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。

考情预测电化学是高考命题的热点,其中原电池与电解池的工作原理、新型电池的分析及应用、金属的腐蚀与防护、电解产物的判断与计算、电极的判断与电极反应式的书写等内容是考查的重点。

预计以后的高考中对本专题的考查形式，一般以新能源电池或燃料为载体，考查原电池正负极的判断、电极反应式的书写、电子和电流流向和溶液pH的变化等；原电池的应用主要考查电化学腐蚀及解释某些化学现象等，电解原理及其应用主要考查电解过程的分析、电极上离子的放电顺序与产物的判断、电极反应式的书写。

【考点剖析】知识点一、原电池原理1、能量的转化原电池：将化学能转变为电能的装置。

2、Cu-Zn 原电池3、电路：外电路：电子从负极流向正极，电流从正极流向负极。

内电路：阴离子移向负极，阳离子移向正极。

电极名称 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 电极反应 Zn －2e －===Zn 2＋Cu 2＋＋2e －===Cu反应类型 氧化反应还原反应电子流向 由Zn 沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl 溶液，K ＋移向正极，Cl －移向负极3、构成原电池的条件（1）有一个自发进行的氧化还原反应 （2）装置(1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生（一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。

(2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。

(3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液。

口诀：负极失电子，正极上还原，离子咋移动，遵循大循环。

专题07电化学及其应用考点三年考情（2022-2024）命题趋势考点1电化学及其应用◆原电池、化学电源：2024安徽卷、2024全国甲卷、2024新课标卷、2024河北卷、2024江苏卷、2024北京卷、2023广东卷、2023全国乙卷、2023新课标卷、2023山东卷、2023辽宁卷、2022全国甲卷、2022全国乙卷、2022福建卷、2022广东卷、2022浙江卷、2022辽宁卷、2022山东卷、2022湖南卷◆电解池的工作原理及应用：2024黑吉辽卷、2024湖北卷、2024山东卷、2024湖南卷、2024甘肃卷、2024广东卷、2023全国甲卷、2023湖北卷、2023辽宁卷、2023北京卷、2023广东卷、2023湖南卷、2023浙江卷、2022广东卷、2022天津卷、2022海南卷、2022辽宁卷、2022重庆卷、2022湖北卷、2022北京卷、2022河北卷、2022浙江卷◆金属的腐蚀与防护：2024浙江卷、2024广东卷、2022辽宁卷、2022河北卷、2022湖北卷、2022广东卷高考对于电化学板块内容的考查变化变化不大，主要考查陌生的原电池装置和电解池装置的分析，对于电解池的考查概率有所提高，特别是利用电解池生产化工品和处理环境污染物成为命题特点。

问题的落脚点主要是在电极的极性判断、两极发生的反应情况和电解液成分的参与情况这些问题上。

考法01原电池、化学电源1.(2024·安徽卷)我国学者研发出一种新型水系锌电池，其示意图如下。

该电池分别以Zn-TCPP(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn 为电极，以ZnSO 4和KI 混合液为电解质溶液。

下列说法错误的是A.标注框内所示结构中存在共价键和配位键B.电池总反应为：-2+-3I +Zn Zn +3I 放电充电C.充电时，阴极被还原的Zn 2+主要来自Zn-TCPPD.放电时，消耗0.65gZn ，理论上转移0.02mol 电子2.（2024·全国甲卷）科学家使用δ-MnO 2研制了一种MnO 2-Zn 可充电电池(如图所示)。

上海市高考化学二轮专题07电化学及其应用姓名: ________ 班级: ___________________ 成绩: ___________________一、单选题(共19题；共38分)1.(2分)(2020高二下•哈尔滨期中)已知Fe2+或12能与H202在一泄条件下发生下列反应：Fe2+:①H202+2Fe2++2H+二2Fe3卄2H20：②H202+2Fe3+=2Fe2++2H++02 t12:③H2O2+I2二2HI0；④……下列说法错误的是( )A .通过反应①②可知屁2+为过氧化氢分解的催化剂B •根据反应①可知，在该条件下，氧化性:H202〉Fe3+C . lmolH202分解，转移的电子数为2NAD .反应④为2HIO+H2O2二I2+2H2O+O2 t2.(2分)(2018高二上•滦县期中)在理论上可用于设计原电池的化学反应是( )A . 2A1 (s)十2Na0H(aq)+2H20(l)=2NaA102(ag)+3H2(g)； AH <0B . Ba (OH) 2 - 8H20 (s) +2NH4C1 (s) =BaC12 (aq) +2NH3 - H20 (aq) +8H20(l): AH >0C . CaC2 (s) +2H20 (1) -»Ca (OH) 2 (s) +C2H2 (g): AH <0D . FeC13 (aq)十3H20(l)宁士Fe(OH) 3(s)+3HC1 (aq) ； AH >03.(2分)(2019高二下•滦县期末)下列关于原电池的叙述错误的是( )A .原电池中的电解质不一定处于液态B •若欲使原电池处于工作状态，必须将其与外电路形成闭合回路C .排在金属活动性顺序表前面的金属总是作负极，排在后而的金属总是作正极D •负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应4.(2分)(2017高一下•宝罐期中)如图，在盛有稀硫酸的饶杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示，下列关于该装垃的说法正确的是（）A .外电路电流方向为：X-外电路一YB .若两极分别为铁棒和碳棒，则X为碳棒，Y为铁棒C . X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应D .若两极都是金属，则它们的活动顺序为X>Y5.（2分）（2018高二上•滦县期中）生活中的下列描施是为了改变化学反应速率的是（）A •将湿衣服放在太阳下晒干B •向较多粉尘的地而洒水后再淸洁C .铁制栏杆喷涂油漆D •将食盐密封好，防止吸潮结块6.（2分）设NA为阿伏加徳罗常数，下列说法正确的是（）A .标准状况下，0.1 mol C12溶于水，转移的电子数目为0.1NAB .常温下，22g C02和¥20混合气体中，含有的原子数目为1.5NAC •物质的呈:浓度为0. lmol・L - 1的MgC12溶液中，含有C1 -个数为0. 2NAD .标准状况下，2. 24LSO3中含有的氧原子数目为0. 3NA7.（2分）（2019高一上•塘沽月考）常温下，在溶液中可发生以下反应：①2Fe2++Br2二2Fe3++2Br- ®2Br-+C12=Br2+2Cl-③2Fe3++2I-二2Fe2++I2。

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选择题专项训练六电化学基础及其应用1.（2017辽宁沈阳期末)锂-空气电池放电时的工作原理如图所示。

下列叙述正确的是（）A.放电时Li+由B极向A极移动B。

电池放电反应为4Li+O2+2H2O4LiOHC.正极反应式为O2+4H++4e-2H2OD。

电解液a可以为LiCl溶液2。

利用滴有酚酞和氯化钠溶液的湿润滤纸分别做甲、乙两个实验，下列描述正确的是（）A。

滤纸上的阴离子都向石墨棒迁移B.a、d两极的电极反应式相同C。

b、d两极附近的溶液都变红D.b、c两极均有少量气泡产生3.工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。

下列说法不正确的是（)已知:①Ni2+在弱酸性溶液中发生水解②氧化性:Ni2+（高浓度)〉H+>Ni2+（低浓度)A.石墨棒上发生的电极反应：4OH—-4e-O2↑+2H2OB。

为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水的pHC。

电解过程中，B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小D。

若将图中阳离子膜去掉,将A、B两室合并,则电解反应总方程式发生改变4。

如图所示，将两烧杯用导线相连，Pt、Cu、Zn、石墨分别为四个电极，闭合开关后，下列叙述正确的是( )A.石墨电极为电解池的阳极B.Cu电极附近OH-浓度增大C.Na+移向Pt电极D。

电化学原理及其应用一、选择题1．中央电视台报道，一种名叫“排毒基强离子排毒仪”的产品正在市场热销。

向排毒盆内倒入了纯净的温水，双脚放入盆中，启动电源开关，加入了适量精盐。

过一段时间，盆中开始出现绿色、红褐色的絮状物。

下列说法正确的是 ( ) A．绿色、红褐色的絮状物就是从脚底排出的体内毒素B．加一些精盐的目的是起到消炎杀菌的作用C．此“排毒基强离子排毒仪”一定是用惰性电极制成的D．绿色、红褐色的絮状物分别是氢氧化亚铁和氢氧化铁2．中学阶段介绍的应用电解法制备的物质主要有三种：一是铝的工业制备、二是氯碱工业、三是金属钠的制备。

下列关于这三个工业生产的描述正确的是 ( ) A．电解法制金属钠时，负极反应式为：Na＋＋e－===NaB．电解法生产铝时，需对铝土矿进行提纯，在提纯过程中应用了氧化铝或氢氧化铝的两性C．在氯碱工业中，电解池中的阴极产生的是H2，NaOH在阳极附近产生D．氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl，在电解时它们的阴极都是Cl－失电子3．(2010·全国理综Ⅰ，10)下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。

电池的一个电极由有机光敏染料(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 TiO2/S*(激发态)TiO2/S*―→TiO2/S++e-+2e-―→3I-I-32TiO2/S++3I-―→2TiO2/S+I-3下列关于该电池叙述错误的是 ( ) A．电池工作时，I－在镀铂导电玻璃电极上放电B．电池工作时，是将太阳能转化为电能C．电池的电解质溶液中I－和I－3的浓度不会减少D．电池中镀铂导电玻璃为正极4．(2010·安徽理综，11)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2＋O2===2H2O，下列有关说法正确的是 ( )A．电子通过外电路从b极流向a极B．b极上的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2D ．H ＋由a 极通过固体酸电解质传递到b 极5．(2010·浙江理综，9)Li ­Al/FeS 电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为： 2Li ＋＋FeS ＋2e －===Li 2S ＋Fe ，有关该电池的下列说法中，正确的是 ( )A ．Li ­Al 在电池中作为负极材料，该材料中Li 的化合价为＋1价B ．该电池的电池反应式为：2Li ＋FeS===Li 2S ＋FeC ．负极的电极反应式为：Al －3e －===Al 3＋D ．充电时，阴极发生的电极反应式为：Li 2S ＋Fe －2e －===2Li ＋＋FeS6．下列关于金属腐蚀叙述正确的是 ( )A ．金属在潮湿空气中腐蚀的实质是：M ＋nH 2O===M(OH)n ＋n 2H 2↑ B ．金属的化学腐蚀的实质是M －ne －===M n ＋，电子直接转移给氧化剂C ．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行D ．在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀7．下列叙述正确的是 ( )A ．在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应B ．用惰性电极电解Na 2SO 4溶液，阴、阳两极产物的物质的量之比为1∶2C ．用惰性电极电解饱和NaCl 溶液，若有1 mol 电子转移，则生成1 mol NaOHD ．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀8．以惰性电极电解CuSO 4溶液。

专题07 电化学及其应用【母题来源】2021年高考广东卷【母题题文1】火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。

该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时A.负极上发生还原反应B. 将电能转化为化学能C. 阳离子由正极移向负极D. CO2在正极上得电子【答案】D【试题解析】放电时，将化学能转化为电能，属于原电池。

A、放电时，负极失电子，发生氧化反应，故不选A；B、放电时，将化学能转化为电能，故不选B；C、原电池中，电子会从负极流向正极，所以阳离子会移动到正极得电子，故不选C；D、放电时，负极钠失电子发生氧化反应，正极CO2得电子发生还原反应，故选D；故答案为D。

【母题题文2】钴（Co）的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。

图5为水溶液中电解制备金属钴的装置示意。

下列说法正确的是A.工作时，I室和Ⅱ室溶液的pH均增大B.生成1 mol Co，I室溶液质量理论上减少16 gC.移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变通电D.电解总反应：2Co2+ + 2H2O 2Co + O2↑ + 4H+【答案】D【试题解析】由图可知，石墨电极为阳极，得电子，阳极的反应式为2H2O-4e- = O2↑+4H+, Co电极为阴极，得电子，电极反应为Co2+ +2e- = Co，则总的电解反应为。

A项，由上述分析可知，在I室中产生H+，通过阳极交换膜进入II室，则I室和II室的pH减小，故A项错误；B、生成1 mol Co，同时转移2 mole-，需要消耗1 mol的水，则I室溶液质量理论上减少18g，B错误；C、移除两交换膜后，溶液中的CI-更容易失去电子生成Cl2,石墨电极发生的反应改变，C错误；D、由上述分析可知，电解总反应为。

故答案为D。

【命题意图】本题考查原电池原理的应用，考查新情境下化学电源的工作原理及应用，很好的落实了宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、科学精神与社会责任等学科素养。