2018届高考化学二轮专题复习精选——电化学(2)

2018届高三二轮复习讲练测之讲案【新课标版化学】专题八电化学考向一原电池（1）考纲要求1.了解原电池的工作原理，能写出常见的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，金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。

（2）命题规律原电池作为高中化学中的基本概念和基础理论，在高考中占有非常重要的地位，以新型化学电源为命题背景考查原电池的结构和工作原理的题型是高考的热点。

通常考查的知识点是原电池电极的判断、电极和电池反应式的书写、电子的转移或电流方向的判断、电解质溶液中离子的移动方向及有关计算，难度一般偏大。

由于能源问题已成为社会热点，从能源问题切入，结合新能源开发及新型电池仍将会出现在今后高考试题中。

【例1】【2017新课标3卷】全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a 常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+x S8=8Li2S x（2≤x≤8）。

下列说法错误的是（）A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 gC．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多【例2】【2016年高考新课标Ⅱ卷】Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。

下列叙述错误的是（）A．负极反应式为Mg-2e-=Mg2+B．正极反应式为Ag++e-=AgC．电池放电时Cl-由正极向负极迁移D．负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑一、概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。

二、工作原理原电池中根据电性关系：电流方向与电解质溶液中阳离子移动方向相同；电子移动方向与电解质溶液中阴离子移动方向相同。

电子：由负极通过导线移向正极；电流：由正极到负极；电解质溶液(熔融电解质)：阴离子移向负极，阳离子移向正极。

2018年高考化学“电化学”知识点总结一、原电池：（一）概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池。

（二）组成条件：1.两个活泼性不同的电极2.电解质溶液3.电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路（三）电子流向：外电路：负极——导线——正极内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。

（四）电极反应：以锌铜原电池为例：负极：氧化反应：Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属）正极：还原反应：2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属）总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑（五）正、负极的判断：1.从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。

2.从电子的流动方向：负极流入正极3.从电流方向：正极流入负极4.根据电解质溶液内离子的移动方向：阳离子流向正极，阴离子流向负极5.根据实验现象：（1）溶解的一极为负极（2）增重或有气泡一极为正极二、化学电池（一）电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池（二）化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置（三）化学电池的分类：一次电池、二次电池、燃料电池1.一次电池常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等2.二次电池（1）二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。

（2）电极反应：铅蓄电池放电：负极（铅）：Pb－2e- ＝PbSO4↓正极（氧化铅）：PbO2＋4H+＋2e- ＝PbSO4↓＋2H2O充电：阴极：PbSO4＋2H2O－2e- ＝PbO2＋4H+阳极：PbSO4＋2e- ＝Pb两式可以写成一个可逆反应：PbO2＋Pb＋2H2SO4 ⇋ 2PbSO4↓＋2H2O（3）目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池3.燃料电池（1）燃料电池：是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池（2）电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件。

1 •某太阳能电池的工作原理如图所示。

下列说法正确的是A. 硅太阳能电池供电原理与该电池相同B. 光照时，H+由a极区经质子交换膜向b极区迁移2+ —+ +C. 光照时，b极的电极反应式为VO -e +HO=VO+2HD. 夜间无光照时，a极的电极反应式为V3++e V【答案】C【解析】A、硅太阳能电池是用半导体原理将光能转化为电能，是物理变化，而该电池是化学能转化为电能，两者原理不同，选项A错误；B光照时，b极vO+-e-+"O -；VQ++2H+，产生氢离子，而氢离子由b极室透过质子膜进入a极室，选项B错误；C光照时，b极发生失去电子的氧化反应，电极反应式为vQ+-e-+H2O VO++2H+，选项C 正确；D夜间无光照时，相当于蓄电池放电，a极的电极反应式为：V+-e------------ V3+,发生氧化反应，是负极，选项D错误；答案选C。

点晴：本题考查原电池知识。

侧重于原电池的工作原理的考查，注意把握电极反应的判断，把握电极方程式的书写，为解答该类题目的关键。

原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。

电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应，答题时注意灵活应用。

曲氏-2 .某锂离子电池工作原理如下图所示，电池反应为：Li -x CoO+ Li x C LQ0O2 + G 下列说法不正确的是A. 放电时，电子从b极经用电器流向a极B. 放电时，若转移1mol e「，碳材料将增重7 gC. 充电时，锂离子通过隔膜进入右室D. 充电时,a极反应：LiCoO2—xe = Li i-x CoO+ xLi【答案】B二 g【解析】电池反应为：Li 1—x CoO+ Li x C LQ0O2+ G 放电时，a极反应：Li 1-x CoO1 / 15+ xLi ++xe—= LiCoO2，故为原电池的正极，b极为负极，电极反应：Li x C—xe —= xLi ++C,3 / 15A. 放电时，电子从负极 b 极经用电器流向正极 a 极，选项A 正确；B.根据电极反应： Li xC — xe 「= xLi ++C ,放电时，若转移1mol e 「，碳材料将增重 ！？g ,选项B 不正确；C.x充电时，锂离子通过隔膜向阴极室进入右室，选项C 正确；D.充电时，a 极为阳极，电极反应：LiCoO 2— xe —= Li i-x CoQ + xLi +，选项D 正确。

一、原电池的工作原理装置特点：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④、建立在自发进行的氧化还原反应基础之上池负极：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; 原基本概念：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;理电极反应方程式：电极反应、总反应;氧化反应负极铜锌原电池正极还原反应反应原理 Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=2H2↑电解质溶液二、常见的电池种类电极反应：负极锌筒Zn-2e-=Zn2+正极石墨2NH4++2e-=2NH3+H2↑①普通锌——锰干电池总反应：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2↑干电池：电解质溶液：糊状的NH4Cl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- =ZnOH2正极石墨2e-+2H2O +2MnO2= 2OH-＋2MnOOH 氢氧化氧锰总反应：2 H2O+Zn+2MnO2= ZnOH2＋2MnOOH溶解不断电极：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;正极PbO 2 PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极Pb Pb+SO 42--2e -=PbSO 4总反应：PbO 2+Pb+2H SO 4 2PbSO 4+2H 2O电解液：cm 3~cm 3的H 2SO 4 溶液特点：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 NiOH 2+ CdOH 2Ⅱ、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+ZnOH 2 ﹦ Zn+Ag 2O+H 2锂亚硫酰氯电池Li-SOCl 2：8Li+3SOCl 2 = 6LiCl+Li 2SO 3+2S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;放电 充电放电放电` 充电 放电`充电放电`电池②、原料：除氢气和氧气外,也可以是CH4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂;③、氢氧燃料电池：总反应：O2+2H2=2H2O 特点：转化率高,持续使用,无污染;2.氢氧燃料电池反应汇总：介质电池反应2H2 +Ｏ２= 2H2O酸性负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 4H+ + 4e-= 4H2O中性负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-碱性负极2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-3.固体氢氧燃料电池：固体电解质介质电池反应： 2H2 +Ｏ２= 2H2O负极2H2 - 4e- +2O2－= 2H2O正极O2+ 4e-= 2O2－负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O4.甲烷新型燃料电池以两根金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两极上分别通入甲烷和氧气;电极反应为：负极：CH4+ 10OH --8e-= CO32- + 7H2O正极：2O2+ 4H2O +8e-= 8OH -电池总反应：CH 4+ 2O 2 + 2KOH = K 2CO 3 + 3 H 2O分析溶液的pH 变化;C 4H 10、空气燃料电池、电解质为熔融K 2CO 3, 用稀土金属材料作电极具有催化作用负极：2C 4H 10 -52e- + 26CO32-- = 34 CO 2+ 10H 2O 正极：13O 2 +52e- + 26CO 2 =26CO3 2-电池总反应：2C 4H 10+ 13O 2 = 8CO 2 + 10 H 2O 5.铝——空气燃料电池海水： 负极：4Al -12e- = 4Al 3+ 正极：3O 2 +12e- + 6H 2O =12OH - 电池总反应：4Al +3O 2 +6H 2O = 4AlOH 3 三、原电池的主要应用：1.利用原电池原理设计新型化学电池；2.改变化学反应速率,如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；3.进行金属活动性强弱比较；4.电化学保护法,即将金属作为原电池的正极而受到保护;如在铁器表面镀锌;5.解释某些化学现象 四、金属的腐蚀与防护腐蚀概念：金属或合金与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;概述： 腐蚀危害：腐蚀的本质：M-ne -→M n+氧化反应分类：化学腐蚀金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀、电化腐蚀电化学腐蚀定义：因发生原电池反应,而使金属腐蚀的形式; 负极Fe ：Fe-2e -=Fe 2+； 吸氧腐蚀： 正极C ：O 2+2H 2O+4e -=4OH - 总反应：2Fe+O 2+2H 2O=FeOH 2后继反应：4FeOH 2 +O 2 +2H 2O =4FeOH 3钢铁的腐蚀 2FeOH 3====Fe 2O 3 +3H 2O负极Fe ：Fe-2e -=Fe 2+；析氢腐蚀： 正极C ：2H ++2e -=H 2↑总反应： Fe+2H +=Fe 2++H 2↑影响腐蚀的因素：金属本性、介质;金属的防护： ①、改变金属的内部组织结构；保护方法： ②、在金属表面覆盖保护层；③、电化学保护法牺牲阳极的阴极保护法电解池原理 一、 电解池基础定义：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; 装置特点：电能转化为化学能;①、与电源本连的两个电极；形成条件 ②、电解质溶液或熔化的电解质③、形成闭合回路;金属的腐蚀与防护电极 阳极：与直流电源正极相连的叫阳极;概念 阴极：与直流电源负极相连的叫阴极;电极反应：原理：谁还原性或氧化性强谁先放电发生氧化还原反应离子放电顺序： 阳极：阴离子还原性 S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->SO 42-含氧酸根>F -阴极：阳离子氧化性 Ag +>Fe 3+>Cu 2+>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H +>Al 3+>Mg 2+>Na +电子流向 e - e-氧化反应 阳极 阴极 还原反应反应原理：4OH --4e -=2H 2O +O 2 Cu 2++2e -=Cu 电解质溶液电解结果：在两极上有新物质生成;总反应：2CuSO 4+ 2H 2O= 2Cu+2H 2SO 4+O 2↑ 二、 电解池原理粗铜板作阳极,与直流电源正极相连； ①、装置 纯铜作阴极,与直流电源负极相连；用CuSO 4 加一定量H 2SO 4作电解液; 阴极：Cu 2++2e -=Cu电解精炼铜 阳极：Cu-2e -=Cu 2+、Zn-2e -=Zn 2+②、原理： Ni-2e -=Ni 2+阳极泥：含Ag 、Au 等贵重金属； 电解液：溶液中CuSO 4浓度基本不变③、电解铜的特点：纯度高、导电性好;移向阴离子移向 阳离子电解池原理①、概念：利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或合金的过程;②、方法：镀层金属与电源正极相连作阳极； 将待镀金属与电源负极相连作阴极；电镀： 用含镀层金属离子的电解质溶液配成电镀液;③、原理：阳极 Cu-2e -=Cu 2+ ；Cu 2++2e -=Cu ④、装置 如图⑤、电镀工业：镀件预处理→电镀液添加剂→装置：现象 ①、阴极上有气泡；②、阳极有刺激性气体产,能使湿润的淀粉KI 变蓝；电解食盐水 ③、阴极区附近溶液变红,有碱生成通电前： NaCl =Na ++Cl - H 2O H ++OH -原理 阴极Fe:Na +,H +移向阴极；2H ++2e -=H 2↑还原反应 通电后： 阳极C ：Cl -、OH -移向阳极；2Cl --2e -=Cl 2↑氧化反应总反应：2NaCl +2H 2O 2NaOH +Cl 2↑+H 2↑阳极、阴极、离子交换膜、电解槽、导电铜棒等 ①、组成：阳极：金属钛网涂有钌氧化物；阴极：碳钢网涂有Ni 涂层阳离子交换膜：只允许阳离子通过,阻止阴离子和空气通过；电解的应氯碱工业 电解离子交换膜法制烧碱②、装置：食盐 湿氯气 氯气 ③生成流程： 淡盐水 氢气 NaOH 溶液 → NaOH 固体精制食盐水 + — 纯水含少量NaOH 粗盐水含泥沙、Cu 2+、Mg 2+、Ba 2+、SO 42-等阳离子交换树脂：除Cu 2+、Mg 2+等 加BaCl 2,Ba 2++SO 42-=BaSO 4↓④、粗盐水精制： 加Na 2CO 3：Ca 2++CO 32-=CaCO 3↓;Ba 2++CO 32-=BaCO 3↓加NaOH ：Mg 2++2OH -=MgOH 2↓；Fe 3++3OH -=FeOH 3↓三、电解实例及规律电解液 溶质类别 电解总反应式相当于电解溶液pH NaOH 溶液 强碱 2H 2O电解2H 2↑+O 2↑水升高 H 2SO 4溶液 含氧酸 降低 Na 2SO 4溶液 活泼金属的含氧酸盐 不 变 两极混合液 CuCl 2溶液 不活泼金属的无氧酸盐 CuCl 2 电解Cu+Cl 2↑ 电解质本身接近7HCl 溶液无氧酸2HCl电解H 2↑+Cl 2↑升高NaCl 溶液 活泼金属的无氧酸盐2NaCl+2H 2O 电解H 2+2NaOH+Cl 2↑ om电解质与水升高。

1．下列电池工作时能量转化形式与其他三个不同的是( )2．下列与金属腐蚀有关的说法中，不正确的是( )A．钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀B．电化学腐蚀一般可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀C．金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过程D．铝具有很强的抗腐蚀能力，是因为其不易与氧气发生反应3．下列有关2个电化学装置的叙述正确的是( )A．图Ⅰ，电流形成的完整过程是：负极Zn－2e－===Zn2＋，电子经导线流向正极，正极Cu2＋＋2e－===Cu B．图Ⅰ，在不改变总反应的前提下，可用Na2SO4替换ZnSO4，用石墨替换Cu棒C．图Ⅱ，通电后H＋和Na＋先从阳极区移动到阴极，然后阴极才发生反应2H＋＋2e－===H2↑D．图Ⅱ，通电后，由于OH－向阳极迁移，导致阳极附近pH升高4．某可充电电池的原理如图所示，已知a、b为惰性电极，溶液呈酸性，充电时右槽溶液颜色由绿色变为紫色。

下列叙述正确的是( )A．充电时，b极接直流电源正极，a极接直流电源负极B．充电过程中，a极的电极反应式为：VO＋2＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2OC．放电时，H＋从左槽迁移进右槽D．放电过程中，左槽溶液颜色由黄色变为蓝色5．锌溴液流电池用溴化锌溶液作电解液，并在电池间不断循环。

下列有关说法正确的是( )A．充电时Zn2＋通过阳离子交换膜由左侧流向右侧B．放电时每转移2 mol电子负极增重130 gC．充电时阴极的电极反应式为Br2＋2e－===2Br－D．若将电解液改为氯化锌溶液放电效果更好更安全6．碘盐中添加的碘酸钾在工业上可用电解KI溶液制取，电极材料是石墨和不锈钢，化学方程式是：KI＋3H 2O=====电解KIO 3＋3H 2↑，有关说法不正确的是( )A ．石墨作阳极，不锈钢作阴极B ．I －在阳极放电，H ＋在阴极放电C ．电解过程中电解质溶液的pH 变小D ．电解转移3 mol e －时，理论上可制得KIO 3107 g7．关于下列装置的说法正确的是( )A ．装置①中盐桥内的K ＋移向CuSO 4溶液B ．装置①将电能转变为化学能C ．若装置②用于铁棒镀铜，则N 极为铁棒D ．若装置②用于电解精炼铜，溶液中的Cu 2＋浓度保持不变8．利用环境中细菌对有机质的催化降解能力，科学家开发出了微生物燃料电池，其装置如图所示，a 、b 为惰性电极。

高考化学复习电化学专题电化学是研究电和化学反应相互关系的科学。

下面是店铺为您带来的高考化学复习电化学专题，希望对大家有所帮助。

高考化学复习电化学专题：知识点1.判断电极(1)“放电”时正、负极的判断①负极：元素化合价升高或发生氧化反应的物质;②正极：元素化合价降低或发生还原反应的物质。

(2)“充电”时阴、阳极的判断①阴极：“放电”时的负极在“充电”时为阴极;②阳极：“放电”时的正极在“充电”时为阳极。

2.微粒流向(1)电子流向①电解池：电源负极→阴极，阳极→电源正极;②原电池：负极→正极。

提示：无论是电解池还是原电池电子均不能流经电解质溶液。

(2)离子流向①电解池：阳离子移向阴极，阴离子移向阳极;②原电池：阳离子移向正极，阴离子移向负极。

3.书写电极反应式(1)“放电”时电极反应式的书写①依据条件，指出参与负极和正极反应的物质，根据化合价的变化，判断转移电子的数目;②根据守恒书写负极(或正极)反应式，特别应注意电极产物是否与电解质溶液共存。

(2)“充电”时电极反应式的书写充电时的电极反应与放电时的电极反应过程相反，充电的阳极反应为放电时正极反应的逆过程，充电的阴极反应为放电时负极反应的逆过程。

3.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。