人教版高三化学电化学专题总结

放电 充电
LiFePO4
4、镍--镉电池（负极--Cd 、正极—NiOOH、电解质溶液为 KOH 溶液） — – 放电时 负极： Cd －2e + 2 OH == Cd(OH)2 — – 正极： 2NiOOH + 2e + 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH — – 充电时 阴极： Cd(OH)2 + 2e == Cd + 2 OH — – 阳极：2 Ni(OH)2 －2e + 2 OH == 2NiOOH + 2H2O 总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H2O
4
D．电解后溶液中 c(H＋)为 2 mol·L－1 【答案】 B
清单三：突破方法
1.一般电极反应式的书写 （1）列物质标得失 （2）看环境配守恒 （3）两式加验总式 2.复杂电极反应式的书写 总体思路：复杂电极反应式=总反应式-较简单一极电极反应式 一次电池 1、铁碳电池： （负极—Fe、正极—C、电解液 H2CO3 弱酸性) 2+ 负极： Fe–2e ==Fe + 正极： 2H +2e ==H2↑ + 2+ 离子方程式 Fe+2H ==H2↑+Fe 2、铁碳电池： （负极—Fe、正极—C、电解液 中性或碱性) 2+ 负极： 2Fe–4e ==2Fe 正极： O2+2H2O+4e ==4 OH 化学方程式 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程) 3、普通锌锰干电池：(负极—Zn、正极—C 、电解液 NH4Cl、MnO2 的糊状物) 2+ 负极：Zn–2e ==Zn + 正极：2MnO2+2H +2e ==Mn2O3+H2O 化学方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑ 4、碱性锌锰干电池： （负极—Zn、正极—C、 电解液 KOH 、MnO2 的糊状物） 负极： Zn + 2OH– 2e == Zn(OH)2 － 正极： 2MnO2 + 2H2O + 2e ==2MnOOH +2 OH 化学方程式 Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnOOH 5、银锌电池：(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液 NaOH ) – 负极 ：Zn+2OH –2e == Zn(OH)2 － 正极 ：Ag2O + H2O + 2e == 2Ag + 2 OH 化学方程式 Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag
3
pH 降低，如果同时放出氢气和氧气，实质是电解水，溶液的 pH 要根据溶质类型 来判断。 4.离子的移动 在电解池中，“+ -，- +”
（二）电解原理的应用
1.电镀：一般是镀层金属作阳极，镀件作阴极，含镀层金属阳离子的溶液作电镀 液，电镀一段时间后，溶液中镀层金属离子浓度不变；若用惰性电极作阳极，电 镀一段时间后，镀层金属离子浓度减小。 2.电解冶炼：电解熔融氯化钠、氯化镁、氧化铝制钠、镁和铝等。 3.电解精炼铜：粗铜作阳极，精铜作阴极，硫酸铜溶液作电解质溶液。
放电 充电
2PbSO4+Fe 、正极—NiO 2、电解质溶液为 KOH 溶液） — – 放电时 负极： Fe－2e + 2 OH == Fe (OH)2 — – 正极： NiO2 + 2H2O + 2e == Ni(OH)2 + 2 OH — – 充电时 阴极： Fe (OH)2 + 2e == Fe + 2 OH — – 阳极： Ni(OH)2 －2e + 2 OH == NiO 2 + 2H2O 总化学方程式 Fe + NiO 2+ 2H2O
放电 充电
Fe (OH)2 + Ni(OH)2
+
3、LiFePO4 电池（正极—LiFePO4，负极—石墨，含 Li 导电固体为电解质） — + 放电时 负极： Li － e ==Li + — 正极： FePO4 + Li + e == LiFePO4 + — 充电时： 阴极： Li + e == Li — + 阳极： LiFePO4－e == FePO4 + Li 总化学方程式 FePO4 + Li
（二）金属的腐蚀与防护
化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 化学腐蚀 原理 纯金属与接触的物质直接反应
1
电化学腐蚀 不纯的金属接触到电解质溶液 发生原电池的反应
M-ne-=Mn+ M-ne-=Mn+ 金属被腐蚀 较活泼的金属被腐蚀 无电流产生 有微弱电流产生 化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀比化学腐蚀普 联系 遍的多，腐蚀速率更快，危害更严重 2.钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较 腐蚀类型 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 条件 水膜酸性弱呈中性 水膜酸性强 正反应 O2 + 4e + 2H2O == 4OH 2H+ + 2e-==H2↑ 负反应 Fe －2e-==Fe2+ Fe －2e-==Fe2+ 腐蚀作用 主要腐蚀类型，有广泛性 在某些局部区域 3.金属的防护 （1）改变金属的内部结构，增强抗腐蚀能力 （2）覆盖保护层 （3）使用电化学保护法 本质 现象 区别
（三）例题讲解
【1】如图所示各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是（
）
A． ④＞②＞①＞③ C． ④＞②＞③＞① 【答案】 A
B． ②＞①＞③＞④ D． ③＞②＞④＞①
【易错点点睛】金属腐蚀快慢的判断： 电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐蚀措施 的腐蚀； 【2】熔融碳酸盐燃料电池的电解质为 Li2CO3 和 Na2CO3 的混合物，燃料为 CO，氧 化剂是含 CO2 的 O2，在工作过程中，电解质熔融液的组成、浓度都不变。①负极
放电 充电
Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2
5、氢--镍电池： （负极-LaNi5 储氢合金、正极—NiOOH、电解质 KOH+LiOH） 放电时 负极： LaNi5H 6－6e—+ 6OH–== LaNi5 + 6H2O
6
充电时
正极： 6NiOOH +6e—+ 6H2O ==6 Ni(OH)2 + 6OH– — – 阴极： LaNi5 +6e + 6H2O== LaNi5H 6+ 6OH 阳极： 6 Ni(OH)2 －6e—+ 6OH–== 6NiOOH + 6H2O LaNi5H 6 + 6NiOOH
【10】 500 mL KNO3 和 Cu(N03)2 的混合溶液中 c(NO3－)＝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，下列说法正确的是( A．原混合溶液中 c(K＋)为 4 mol·L－1 B．上述电解过程中共转移 4 mol 电子 C．电解得到的 Cu 的物质的量为 0.5 mol )
电化学
清单一：原电池的工作原理及应用 金属的腐蚀及防护
（一）原电池原理
1.原电池 把化学能转化为电能的装置 2.原电池的形成条件 （1）能自发进行的氧化还原反应 （2）两个活泼性不同的电极 （3）电解质溶液或熔融态的离子化合物 （4）形成闭合回路 3.原电池的两极 判断方法 负极 正极 根据两极活泼性 较活泼的金属（或 较不活泼的金属（或石墨 还原剂） 或氧化剂） 根据投料 通入还原剂的极 通入氧化剂的极 根据反应类型 发生氧化反应的极 发生还原反应的极 根据电子的流向 电子流出的极 电子流入的极 根据离子流向 阴离子流向的极 阳离子流向的极 __ 有无气泡 有气泡的一定为正极 __ 电极附近的 pH 增加 注意： （1）金属的活动性受所处的环境的影响。如 Mg 与 Al 连接后，放入盐酸 中，Mg 作负极，放入氢氧化钠溶液中，Al 作负极。又如 Fe Cu 相连，浸入稀硝 酸中，Fe 作负极，浸入浓硝酸中，Cu 作负极（Fe 钝化） （2）在原电池中，离子的定向移动可记为“++，——” 4.原电池原理的应用 （1）比较金属活动性强弱 在原电池中，一般活动性较强的金属作负极，而活动性较弱的金属（或导电的金 属）作正极 （2）加快反应速率 由于形成了原电池，导致反应速率加快。如锌与稀硫酸的反应，可向溶液中滴加 少量 CuSO4 溶液，形成 Cu--Zn 原电池，加快反应速率。 （3）用于金属的防护 使需要保护的金属制品作原电池的正极而受到保护。 例如要保护一个铁制的输水 管道或桥梁，可将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。 （4）设计制作原电池
2
反应为：______，②正极反应为：______，③工作时熔融体中的______向负极移 动。
清单二：电解原理及应用
（一）电解池
1.电解池 电解池就是把电能转化为化学能的装置 2.构成条件 (1)与直流电源相连的两个电极 (2)电解质溶液（或熔融的电解质） (3)形成闭合回路 3.电极 (1)阳极反应(氧化反应)与电极材料有关。活性电极：金属失去电子生成金属阳 离子；惰性电极(石墨、铂)：电解质溶液中的阴离子放电，通常放电顺序为：S2 －>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子。 (2)阴极反应(还原反应)：与电极材料无关，电解质溶液中的阳离子放电，通常 放电顺序为：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋。 (3)溶液 pH 的变化：放出氢气时，电极区溶液的 pH 升高；放出氧气时，电极区