第08周 电化学原理及应用-学易试题君之周末培优君2019学年高考化学(上学期)(原卷版)

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。

电化学原理及其应用1．原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。

下列说法中正确的是( )A．(1)(2)中Mg作负极，(3)(4)中Fe作负极B．(2)中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑C．(3)中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋D．(4)中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑解析(1)中Mg作负极；(2)中Al作负极；(3)中铜作负极；(4)是铁的吸氧腐蚀，Fe作负极。

答案 B2．下列有关电化学的示意图中正确的是( )答案 D3.在常温下用惰性电极电解1 L pH＝6的硝酸银溶液，装置如图所示。

关于该电解池，下列叙述中不正确的是( )A．在电解过程中烧杯中溶液的pH逐渐减小B．电极Ⅰ增重216 g，则电极Ⅱ上生成11.2 L气体C．要使电解后的溶液恢复原状可以加入Ag2O固体D．溶液中离子的流向为：Ag＋→电极Ⅰ，NO－3→电极Ⅱ解析用惰性电极Pt电解AgNO3溶液，总反应为4AgNO3＋2H2O4Ag↓＋O2↑＋4HNO3，在电解过程中溶液的pH减小，A项正确；根据装置图中电子的流向，可知电极I作阴极，电极反应为Ag＋＋e－===Ag，电极Ⅱ作阳极，电极反应为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；根据两极转移电子相等可知n(e－)＝216 g＝2 mol，则产生的n(O2)＝0.5 mol，在标准状况下体积才是11.2 L，B项错误；硝酸银溶液108 g·mol－1在电解过程中析出银，放出O2，电解后溶液要恢复原状，可以加入Ag2O固体，C项正确；电解池工作时溶液中阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，故D项正确。

答案 A7．利用如图所示装置进行实验，甲乙两池均为1 mol·L－1的AgNO3溶液，A、B均为Ag电极。

实验开始先闭合1，断开2，一段时间后，断开1，闭合2，形成浓差电池，电流计指针偏转(Ag＋浓度越大，氧化性越强)。

电化学原理试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列关于电化学的说法，错误的是（）A. 电化学反应中有电子的转移B. 电化学反应分为氧化反应和还原反应C. 电化学反应不需要外界提供能量D. 电化学反应中，电极上发生的是氧化还原反应答案：C2. 下列哪个不是电解质（）A. NaClB. H2SO4C. C6H12O6（葡萄糖）D. KOH答案：C3. 下列关于原电池的说法，错误的是（）A. 原电池是一种将化学能转化为电能的装置B. 原电池的两极分别是阳极和阴极C. 原电池中，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应D. 原电池工作时，电子从阳极流向阴极答案：B4. 下列关于电解池的说法，错误的是（）A. 电解池是一种将电能转化为化学能的装置B. 电解池的两极分别是阴极和阳极C. 电解池中，阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应D. 电解池工作时，电子从阴极流向阳极答案：D5. 下列关于电极电位的说法，错误的是（）A. 电极电位是电极与溶液之间电位差的绝对值B. 标准电极电位是指电极在标准状态下的电极电位C. 电池的电动势等于正极电极电位减去负极电极电位D. 电极电位的大小反映了电极得失电子的能力答案：A二、填空题（每题3分，共30分）6. 在原电池中，负极发生______反应，正极发生______反应。

答案：氧化、还原7. 电解质溶液导电的主要载体是______和______。

答案：阳离子、阴离子8. 在电解过程中，阴极附近溶液的______浓度逐渐增大，阳极附近溶液的______浓度逐渐增大。

答案：阳离子、阴离子9. 电池的电动势等于______电极电位减去______电极电位。

答案：正极、负极10. 下列反应在酸性溶液中，氧化剂是______，还原剂是______。

MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O答案：MnO4-、Fe2+11. 在下列反应中，氧化产物是______，还原产物是______。

1．原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。

下列说法中正确的是()A．(1)(2)中Mg作负极，(3)(4)中Fe作负极B．(2)中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑C．(3)中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋D．(4)中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑解析(1)中Mg作负极；(2)中Al作负极；(3)中铜作负极；(4)是铁的吸氧腐蚀，Fe作负极。

答案 B2．下列有关电化学的示意图中正确的是( )答案 D3.在常温下用惰性电极电解1 L pH＝6的硝酸银溶液，装置如图所示。

关于该电解池，下列叙述中不正确的是( )A．在电解过程中烧杯中溶液的pH逐渐减小B．电极Ⅰ增重216 g，则电极Ⅱ上生成11.2 L气体C．要使电解后的溶液恢复原状可以加入Ag2O固体D．溶液中离子的流向为：Ag＋→电极Ⅰ，NO－3→电极Ⅱ答案 B4．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＋解析a管介质为中性发生吸氧腐蚀，内压减小，pH增大；b管介质为酸性发生析氢腐蚀，内压增大，pH 也增大。

答案 C5．用下列装置能达到预期目的的是( )A．甲图装置可用于电解精炼铝B．乙图装置可得到持续、稳定的电流C．丙图装置可达到保护钢闸门的目的D．丁图装置可达到保护钢闸门的目的答案 D6.500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO－3)＝6.0 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22.4 L气体(标准状况)。

假定电解后溶液体积仍为500 mL，则下列说法中正确的是( ) A．原混合溶液中c(K＋)为2 mol·L－1B．上述电解过程中共转移6 mol电子C．电解得到的Cu的物质的量为0.5 molD．电解后溶液中c(H＋)为2 mol·L－1解析阳极上生成的气体为O2，阴极上开始时析出单质铜，后产生H2，因阴阳两极通过的电子数相等且生成的氢气和氧气均为1 mol，故反应中转移4 mol电子，放电的Cu2＋是1 mol，故B、C错误。

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狂刷08 电化学原理及应用
1．如图所示，将Mg 条、Al 条平行插入一定浓度的NaOH 溶液中，并用导线连接，构成原电池。

则下列叙述中正确的是
A ．Mg 比Al 活泼，该原电池工作时，Mg 失去电子被氧化为Mg 2+
B ．铝作负极，发生氧化反应:Al+4OH --3e -
2AlO
+2H 2O
C ．该原电池工作时，电子从Mg 极流向Al 极
D ．该原电池工作过程中，溶液的pH 保持不变 2．某同学根据化学反应Fe+2Fe 3+
3Fe 2+，利用实验室材料组装原电池。

则该原电池的组成及现象正确
的是
A B C D 正极 碳棒 碳棒 铁棒 碳棒 负极 铁棒 铁棒 锌片 铁棒 电解质溶液
FeCl 3
FeCl 3 H 2SO 4 FeCl 2 现象
铁棒变细，碳棒周围
溶液颜色变浅
铁棒变细，
碳棒变粗
锌棒变细，
铁棒变粗
铁棒变细，
碳棒不变
3．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H 2SO 4溶液中，A 极为负极； ②C 、D 用导线相连后，同时浸入稀H 2SO 4溶液中，电流由D→导线→C ； ③A 、C 相连后，同时浸入稀H 2SO 4溶液中，C 极产生大量气泡； ④B 、D 相连后，同时浸入稀H 2SO 4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。

1、（全国II卷理综化学10）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附近分别滴加一滴石蕊试液，下列实验现象中正确的是（）A.逸出气体的体积a电极的小于b电极的B.一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体C.a电极附近呈红色，b电极附近出现蓝色D.a电极附近呈蓝色，b电极附近出现红色【标准答案】10.D【试题解析】惰性电极电解硫酸钠溶液实质是电解水，根据电池符号判断电解池的阴阳极分别是a和b，a 电极（阴极）的电极反应式为：4H+ +4e- =2H2↑,修正为：4H2O+4e- =2H2↑+4OH- ,即a电极附近的溶剂水分子得电子放出氢气的同时产生大量的OH-，使得a电极附近呈蓝色（紫色石蕊遇到碱呈蓝色）；b电极（阳极）的电极反应式为：4OH- -4e- =2H2O+O2↑,修正为：2H2O-4e- =O2↑+4H+ ,即b电极附近的溶剂水分子失电子放出氧气的同时产生大量的H+，使得b电极附近呈红色（紫色石蕊遇到酸呈红色）；电解的总反应式为：2H2O电解2H2↑+O2↑,所以A、B、C都错。

【相关知识点归纳】了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业反应原理也是考纲要求。

惰性电极电解电解质溶液要考虑的7个问题是：①参与电极反应的物质是谁？溶质或溶剂或者溶质和溶剂。

②电解产物有哪些物质？③电解前后溶液的pH变化？④电解一段时间后，电解质溶液的复原方法？⑤溶质完全参与电极反应后，根据阴极质量的增重或阳极析出的气体的体积（在标准状况下的体积）求溶液的pH 。

⑥会书写阴阳极的电极反应式和总的电解反应式。

⑦会判断两极滴入酸碱指示剂（石蕊、酚酞）或放一块润湿的淀粉KI试纸的现象。

2、（四川延迟考试卷理综9）在碱性锌锰干电池中,已知氢氧化钾为电解质,发生的电池总反应为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2下列该电池的电极反应正确的是（）A．负极反应为Zn-2e－=Zn2+ B．负极反应为Zn+2H2O-2e－= Zn(OH)2+H+C．正极反应为2MnO2+2H++ 2e－=2MnOOH D．正极反应为2MnO2+2H2O + 2e－=2MnOOH+2OH－[答案] D．[相应知识点归纳]检查电极反应式的方法：⑴．负极发生氧化反应，正极发生还原反应。

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。

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。

专题08 电化学及其应用1．[2019新课标Ⅰ]利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。

下列说法错误的是A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+2H++2MV+C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动【答案】B【解析】【分析】由生物燃料电池的示意图可知，左室电极为燃料电池的负极，MV+在负极失电子发生氧化反应生成MV2+，电极反应式为MV+−e−= MV2+，放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和MV+，反应的方程式为H2+2MV2+=2H++2MV+；右室电极为燃料电池的正极，MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV+，电极反应式为MV2++e−= MV+，放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+，反应的方程式为N2+6H++6MV+=6MV2++NH3，电池工作时，氢离子通过交换膜由负极向正极移动。

【详解】A项、相比现有工业合成氨，该方法选用酶作催化剂，条件温和，同时利用MV+和MV2+的相互转化，化学能转化为电能，故可提供电能，故A正确；B项、左室为负极区，MV+在负极失电子发生氧化反应生成MV2+，电极反应式为MV+−e−= MV2+，放电生成的MV2+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和MV+，反应的方程式为H2+2MV2+=2H++2MV+，故B错误；C项、右室为正极区，MV2+在正极得电子发生还原反应生成MV+，电极反应式为MV2++e−= MV+，放电生成的MV+与N2在固氮酶的作用下反应生成NH3和MV2+，故C正确；D项、电池工作时，氢离子（即质子）通过交换膜由负极向正极移动，故D正确。

故选B 。

【点睛】本题考查原池原理的应用，注意原电池反应的原理和离子流动的方向，明确酶的作用是解题的关键。