2019高考化学原电池、电解池专题复习

高考化学原电池、电解池专题复习【教学目标】1、了解学生在原电池、电解池学习中掌握得很好和困惑地方；2、了解学校上课内容及最近学习情绪。

【导学】一、Don’t傻傻分不清装置原电池电解池实例原理使氧化还原反应中电子作定向移动，从而形成电流。

这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。

使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。

这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。

形成条件①电极：两种不同的导体相连；②电解质溶液：能与电极反应。

①电源；②电极（惰性或非惰性）；③电解质（水溶液或熔化态）。

反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应电极名称由电极本身性质决定：正极：材料性质较不活泼的电极；负极：材料性质较活泼的电极。

由外电源决定：阳极：连电源的正极；阴极：连电源的负极；电极反应负极：Zn-2e-=Zn2+ （氧化反应）正极：2H++2e-=H2↑（还原反应）阴极：Cu2+ +2e- = Cu （还原反应）阳极：2Cl--2e-=Cl2↑（氧化反应）电子流向负极→正极电源负极→阴极；阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极；阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能应用①抗金属的电化腐蚀；②实用电池。

①电解食盐水（氯碱工业）；②电镀（镀铜）；③电冶（冶炼Na、Mg、Al）；④精炼（精铜）。

2．化学腐蚀和电化腐蚀的区别化学腐蚀电化腐蚀一般条件金属直接和强氧化剂接触不纯金属，表面潮湿反应过程氧化还原反应，不形成原电池。

因原电池反应而腐蚀有无电流无电流产生有电流产生反应速率电化腐蚀＞化学腐蚀结果使金属腐蚀使较活泼的金属腐蚀电化腐蚀类型吸氧腐蚀析氢腐蚀【我爱展示】一、原电池工作原理1．为将反应2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H↑的化学能转化为电能，下列装置能达到目的的是(铝2条均已除去了氧化膜) ( B )2．日常所用的干电池，其电极分别为碳棒(上面有帽)和锌(皮)，以糊状NH4Cl和ZnCl2作为电解质溶液(其中加入MnO2吸收H2)，电极反应可简化为Zn－2e－===Zn2＋，2NH＋4＋2e－===2NH3↑＋H2↑(NH3与Zn2＋结合)，根据上面叙述判断下列说法正确的是 ( D )A．Zn为正极，碳为负极B．负极反应为2NH＋4＋2e－===2NH3↑＋H2↑C．工作时电子由碳极经外电路流向锌极D．长时间连续使用时，内装的糊状物可能流出腐蚀电器二、电解原理及其应用3．如图中，两电极上发生的电极反应为a极：Cu2++2e-===Cu b极：Fe-2e-===Fe2+，下列说法中不正确的是( D ) A．该装置可能是电解池B．a极上一定发生还原反应C．a、b可能是同种电极材料D．该过程中能量的转换一定是化学能转化为电能4．下列图示中关于铜电极的连接错误的是( C )5．如下图，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色。

下列说法正确的是( B )A．Pt为阴极，Cu为阳极↑B．b极的电极反应式是2H＋＋2e－===H2溶液的pH逐渐增大C．电解过程中CuSO4D．Pt极上有6.4 g Cu析出时，b极产生2.24 L(标准状况)气体6．取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圈呈浅红色。

则下列说法错误的是( D )A．b电极是阴极B．a电极与电源的正极相连接C．电解过程中，水是氧化剂D．b电极附近溶液的pH变小7( B )B NaOH溶液碳碳水C 硫酸铜溶液铜碳硫酸铜D 硫酸铁碳H2O 【导学】二、考点解说【知识点】1．电化腐蚀：发生原电池反应，有电流产生（1）吸氧腐蚀负极：Fe－2e-==Fe2+正极：O2+4e-+2H2O==4OH-总式：2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈Fe2O3·xH2O（2）析氢腐蚀：负极：Fe －2e-==Fe2+正极：2H+ + 2e-==H2↑总式：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑【知识点】2．金属的防护⑴改变金属的内部组织结构。

合金钢中含有合金元素，使组织结构发生变化，耐腐蚀。

如：不锈钢。

⑵在金属表面覆盖保护层。

常见方式有：涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等；使表面生成致密氧化膜；在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属⑶电化学保护法①外加电源的阴极保护法:接上外加直流电源构成电解池，被保护的金属作阴极。

②牺牲阳极的阴极保护法：外加负极材料，构成原电池，被保护的金属作正极【知识点】3．常见实用电池的种类和特点⑴干电池（属于一次电池）锌锰干电池结构：锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。

电极反应:负极：Zn-2e-=Zn2+(2)铅蓄电池（属于二次电池、可充电电池）结构：铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。

A.放电反应负极： Pb-2e-+ SO42- = PbSO4正极： PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4+ 2H2OB.充电反应阴极：PbSO4 +2e-= Pb+ SO42-阳极：PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2+4H+ + SO42-总式：Pb + PbO2 + 2H2SO4放电===充电2PbSO4+ 2H2O注意：放电和充电是完全相反的过程，放电作原电池，充电作电解池。

电极名称看电子得失，电极反应式的书写要求与离子方程式一样，且加起来应与总反应式相同。

(3)A.氢氧燃料电池结构：石墨、石墨、KOH溶液。

电极反应:负极： H2- 2e-+ 2OH- = 2H2O正极： O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-总式：2H2+O2=2H2O（反应过程中没有火焰，不是放出光和热，而是产生电流）注意：还原剂在负极上反应，氧化剂在正极上反应。

书写电极反应式时必须考虑介质参加反应（先常规后深入）。

若相互反应的物质是溶液，则需要盐桥（内装KCl的琼脂，形成闭合回路）。

B．铝、空气燃料电池以铝—空气—海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功。

这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而源源不断产生电流。

只要把灯放入海水中，数分钟后就会发出耀眼的闪光，其能量比干电池高20～50倍。

电极反应：铝是负极 4Al-12e-== 4Al3+；石墨是正极 3O2+6H2O+12e-==12OH-【知识点】4．电解反应中反应物的判断——放电顺序⑴ A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。

B.阳离子得电子顺序—金属活动顺序表的反表：K+ <Ca2+ < Na+ < Mg2+ < Al3+< (H3O+) < Zn2+ < Fe2+ < Sn2+ < Pb2+ <H+< Cu2+ < Fe3+ < Ag+⑵阳极A.阳极材料是惰性电极(C、Pt、Au、Ti等)时：阴离子失电子：S2- ＞ I- ＞ Br- ＞ Cl- ＞ OH- ＞含氧酸根离子＞F-B.阳极是活泼电极时：电极本身被氧化，溶液中的离子不放电。

【知识点】5．电解反应方程式的书写步骤：A、分析电解质溶液中存在的离子；B、析离子的放电顺序；C、定电极、写出电极反应式；D、写出电解方程式。

【知识点】6．电解液的PH变化:根据电解产物判断。

口诀：“有氢生成碱，有氧生成酸；都有浓度大,都无浓度小”。

（“浓度大”、“浓度小”是指溶质的浓度）【知识点】7．使电解后的溶液恢复原状的方法：先让析出的产物（气体或沉淀）恰好完全反应，再将其化合物投入电解后的溶液中即可。

如：①NaCl溶液：通HCl气体（不能加盐酸）；⑶AgNO3溶液：加Ag2O固体（不能加AgOH）；⑷CuCl2溶液：加CuCl2固体；⑸KNO3溶液：加H2O；⑹CuSO4溶液：CuO或CuCO3（不能加Cu2O、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3）等。

【知识点】8．电解原理的应用A、电解饱和食盐水（氯碱工业）⑴反应原理阳极： 2Cl- - 2e-== Cl2↑阴极： 2H+ + 2e-== H2↑总反应：2NaCl+2H2O电解====H2↑+Cl2↑+2NaOHB、电解冶炼铝:总反应：2Al2O3电解====4Al+3O2↑C、电镀：用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金的过程。

⑴镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液必须含有镀层金属的离子。

电镀锌原理：阳极 Zn－2eˉ = Zn2+阴极 Zn2++2eˉ=Zn⑵电镀液的浓度在电镀过程中不发生变化。

⑶电解冶炼活泼金属Na、Mg、Al等。

⑷电解精炼铜：粗铜作阳极，精铜作阴极，电解液含有Cu2+。

铜前金属先反应但不析出，铜后金属不反应，形成“阳极泥”。

【我爱展示】三、新型电池的结构与原理8．据报道，锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，因为锌电池容量更大，而且没有铅污染，其电池反应为2Zn＋O2===2ZnO，原料为锌粒、电解液和空气，则下列叙述正确的是( B )图20-1A．锌为正极，空气进入负极反应 B．负极反应为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O C．正极发生氧化反应 D．电解液可以是强酸也可以是强碱9．燃料电池的基本组成为电极、电解液、燃料和氧化剂。

此种电池的能量利用率可高达80%(一般柴油发电机只有40%左右)，产物污染也少。

下列有关燃料电池的说法错误的是( C )A．上述燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质B．氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇航员使用C．乙醇燃料电池的电解液常用KOH溶液，该电池的负极反应为C2H5OH－12e－===2CO2↑＋3H2OD．甲烷碱性燃料电池的正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－10．LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。

电池反应为FePO4+ Li LiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li＋导电固体为电解质。

下列有关LiFePO4电池说法正确的是( D ) A．可加入硫酸以提高电解液的导电性B．放电时电池内部Li＋向负极移动C．充电过程中，电池正极材料的质量增加D．放电时电池正极反应为FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4四、金属的腐蚀与防护11．有关金属腐蚀的论述，正确的是( D ) A．金属的腐蚀一定伴有电流产生B．Fe在干燥的氯气里比在潮湿的空气里更易被腐蚀C．发生化学能转变为电能的腐蚀时较活泼的金属总是作正极而被腐蚀D．发生电化学腐蚀时都有能量的转变，且被腐蚀的金属总是失电子12．下列叙述不正确的是( A ) A．铁表面镀锌，铁作阳极B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑13．下列各种方法中，能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是( D )①金属表面涂抹油漆②改变金属内部结构③保持金属表面清洁干燥④金属表面进行电镀⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜A．①②③④ B．①③④⑤C．①②④⑤ D．全部14．下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是( B ) A．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用C．海轮外壳连接锌块以保护外壳不受腐蚀D．可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀【强化拓展训练】（2015·新课标I）1．微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。