电化学专题
考纲要求：1、原电池、电解池的原理；
2、电化学的应用（电镀池、氯碱工业、粗铜精炼、金属的电化学防护等）
知识工具：氧化还原原理
知识点：
一、原电池、电解池、电镀池的比较
二、原电池正负极的判断
1、由组成原电池两极的电极材料判断，如果两极是由活泼性不同的金属作电极时，一般情况下相对活泼的金
属是负极，活泼性较弱的金属是正极（注：此判定为默许规则，一定要注意实际情况，如：Mg—Al—NaOH，Al才是负极；Al—Cu—浓硝酸，Cu才是负极）；如果是由金属和非金属导体(或金属氧化物导体)作电极，金属是负极，非金属导体(或金属氧化物导体)是正极。
2、根据氧化反应、还原反应发生的位置判定，发生氧化反应的极(或在该极处失电子)为负极，即（负失氧)；
发生还原反应的极(或在该极处得电子)为正极，即（正得还）。
3、根据电子流出或电流流入的电极为负极，相反为正极。
4、根据原电池里电解质溶液内离子流动方向判断：阳离子移向的极为正极，阴离子移向的极为负极。
5、根据原电池的两极发生的现象判断。溶解或质量减轻的电极为负极，有气体或金属析出的电极为正极。
三、常见的几类电池
1、锌—锰干电池，以NH4Cl为电解质溶液的电极反应式：
负极：Zn —2e- ＝Zn2+正极：2MnO2 ＋2NH4+ ＋2e- ＝Mn2O3＋2NH3↑＋H2O
总反应：Zn ＋2MnO2 ＋2NH4+ ＝Zn2+ ＋Mn2O3 ＋2NH3 ↑＋H2O
2、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，
电池总反应式为：Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)＝Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s) 则下列说法错误的是( )
A.电池工作时，锌失去电子，电极反应式为：Zn ＋2OH －—2e - ＝ Zn(OH)2(s)
B.电池正极的电极反应式为：2MnO 2(s) ＋ H 2O(l) ＋2e -＝Mn 2O 3(s)＋2OH －（aq)
C.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D.外电路中每通过0.2 mol 电子，锌的质量理论上减小6.5 g
3、锂电池是新一代高能电池，目前已经研制成多种锂电池（已广泛应用于手机行业中）。某种锂电池总的反
应式为：Li+ MnO 2 ＝ LiMnO 2，关于该电池，下列说法正确的是（ ）
A 放电时，负极反应：Li —e - ＝ Li +
B 放电时，负极反应：MnO 2 ＋ e - ＝ MnO 2-
C 电池反应时，锂为正极，二氧化锰为负极 D.电池反应时，混合物由黑色变成紫色
4、银锌电池（钮扣式电池）的两个电极分别是由氧化银与少量石墨组成的活性材料和锌汞合金构成，电解质为氢氧化钾溶液，总反应为：Ag 2O ＋Zn ＝2Ag ＋ZnO ，下列判断正确的是（ ） A 、锌为正极，Ag 2O 为负极
B 、锌为负极：Zn ＋2OH －－2e - ＝ ZnO ＋H 2O ；Ag 2O 为正极：Ag 2O ＋H 2O ＋2e - ＝ 2Ag ＋2OH －
C 、原电池工作时，负极区PH 减小，正极区PH 增大
D 、原电池工作时，负极区PH 增大 5、铅蓄电池(Pb —PbO 2—H 2SO 4)放电时[原电池]的电极反应式：（请写出充电时[电解池]的电极反应式）
放电时[原电池]：负极：
正极： 总反应：
充电时[电解池]：
6、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的
总反应为 下列叙述不正确．．．
的是( ) A ．放电时负极反应为：Zn —2e — +2OH —= Zn(OH)2
B ．充电时阳极反应为：Fe(OH)3 —3e — + 5 OH — = FeO
24 + 4H 2O
C ．放电时每转移3 mol 电子，正极有1mol K 2FeO 4被氧化
D ．放电时正极附近溶液的碱性增强
7、熔融盐燃料电池具有高的发电效率，现可用Li 2CO 3和Na 2CO 3的熔融盐的混合物做电解质，CO 为阳极燃气，空气与CO 2的混合气体为就阴极助燃气，制得在6500C 下的燃料电池，请书写电极反应式： 负极反应式： 正极反应式： 总反应式：
8、(燃料电池)宇宙飞船上的氢氧燃料电池，两个电极均由多孔碳制成，其电池反应为：2H 2＋O 2＝2H 2O ，试写出
电解质溶液为盐酸时的电极反应式，并指出各电极和电解质溶液的PH 值的变化，若电解质溶液为KOH 时又如何？若电解质溶液为NaCl 时又如何？ 1、电解质为盐酸或硫酸时：
负极： PH 值变 正极： PH 值变
总反应式： 溶液被稀释，PH 值变 。 2、电解质为KOH 时：
负极： PH 值变 正极： PH 值变
总反应式： 溶液被稀释，PH 值变 。
四、原电池应用
1.金属腐蚀：(1)化学腐蚀——由一般的化学反应引起的腐蚀。 (2)电化腐蚀：以钢铁的腐蚀为例
a.析氢腐蚀： 负极：Fe －2e - = Fe 2+
（强或较强酸性条件下） 正极：2H + +2e - = H 2↑ （析氢腐蚀） （吸氧腐蚀）
放电
充电
3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH Fe C H 2SO 4 Fe C
NaCl
总反应式： Fe + 2H + == Fe 2+ + H2↑
b.吸氧腐蚀： 负极：Fe －2e - = Fe 2+
（中性、碱性或极弱酸性条件下） 正极：O 2 + 2H 2O+ 4e - = 4OH －
总反应式： 2Fe + 2H 2O + O 2 == 2Fe(OH)2
2.防护方法： (1)改变金属内部组织结构
(2)在金属表面覆盖保护 [牺牲了Zn(负极)而保护了Fe(正极)] (3)电化学保护法[牺牲阳(负)极的阴(正)极保护法] 注：原电池的负极又叫阳极，正极又叫阴极。
3.制造新化学电源（注意新型原电池、电解池在考题中的出现，常以判定电极反应是否正确、电子转移是否正确
以及溶液的酸碱性的变化的形式出现。在填空题中可能会让我们由已知信息书写电极反应，希望同学们加强这方面知识的归纳和总结，并逐步形成一定的技巧和能力。）
五、电解池
电解质的导电的过程实质上就是电解过程；电解是在外电源的作用下被迫发生的氧化还原的过程，把电能
转化为化学能，而在原电池中正好相反，是自发的氧化还原反应的过程，把化学能转化为电能。 离子放电顺序——阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
阳极——①若为惰性电极(C,Pt, Au 等),则阴离子放电（失电子，发生氧化反应），放电顺序为：
阳极金属（除Pt 、Au ）>S 2—>I —>Br —>Cl —>OH —>含氧酸根离子>F —
②若为活泼电极,则电极本身失去电子而放电。因为活泼电极的还原性几乎大于一切的阴离子。
阴极——无论是惰性电极，还是活性电极，阴极都不会参与电极反应，始终为阳离子放电（得电子，发生还原
反应），放电顺序为：
Ag +>Hg 2+>Fe 3+>Cu 2+>H +(酸)>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+> H +( H 2O )>Al 3+>Mg 2+>Na +>Ca +>K +
六、电解规律（惰性电极，带*号的例外）及溶液pH 的变化
1、氯碱工业：电解饱和食盐水制取烧碱、氯气、氢气
阳极： 阴极：
总的方程式：
2、电镀: (1)概念：应用电解原理在某些金属表面镀上其它金属
或合金的过程。
(2)电镀池的形成条件：A 镀件作阴极 B 镀层金属作阳极
CuSO 4
Fe Cu
C 电镀液中含有镀层金属离子 电镀
例：在一根铁棒上镀上Cu 阳极：Cu —2e — = Cu 2+ 阴极：Cu 2+ + 2e — = Cu
3、铜的电解精炼
阳极： Cu —2e — = Cu 2+ 杂质比铜活泼的Zn 、Fe 、Ni 等也会放电： Zn —2e — = Zn 2+ ； Fe —2e — = Fe 2+ ； Ni —2e — = Ni 2+还原性比铜差的，如活泼性在铜之后的银、金等不能失去电子，它们以单质的形式沉积在电解槽溶液中，成为阳极泥。阳极泥可再用于提炼金、银等贵重金属。 阴极： Cu 2+ + 2e — = Cu
电解质溶液硫酸铜的浓度基本不变，但要定时除去里面的杂质。
4、电解制Na 、Mg 、Al （以下反应均在熔融状态下进行） 电解冶炼Na 、Mg 、Al ：2NaCl （熔融） 2Na + Cl 2↑
MgCl 2 （熔融） Mg + Cl 2↑ 2Al 2O 3 （熔融） 4Al + 3O 2↑
5、金属腐蚀的快慢规律——电解原理引起的腐蚀> 原电池原理引起的腐蚀> 化学腐蚀> 有防腐措施的腐蚀
考点应用：
考点一 盐桥问题
1． 根据下图，下列判断中正确的是
( )
A ．烧杯a 中的溶液pH 降低
B ．烧杯b 中发生氧化反应
C ．烧杯a 中发生的反应为2H ＋
＋2e －
===H 2 D ．烧杯b 中发生的反应为2Cl －
－2e －
===Cl 2 2． 控制适合的条件，将反应2Fe 3＋
＋2I
－
2Fe 2＋
＋I 2设计成如下图所示的
原电池。下列判断不正确的是 ( ) A ．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B ．反应开始时，甲中石墨电极上Fe 3＋
被还原 C ．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D ．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl 2固体，乙中的石墨电极为负极 3． 下图Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应“AsO 3－
4＋2I －
＋2H
＋
AsO 3－
3＋I 2＋H 2O”设计成的原电池装置，其
中C 1、C 2均为碳棒。甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图ⅡB 烧杯中逐滴加入适量40% NaOH 溶液。
下列叙述中正确的是
( )
A ．甲组操作时，电流计(G)指针发生偏转
B ．甲组操作时，溶液颜色变浅
C ．乙组操作时，C 2做正极
D ．乙组操作时，C 1上发生的电极反应为I 2＋2e －
===2I －
考点二 不同“介质” 电极反应式书写
1. 燃料电池（可燃物做负极，氧化反应，助燃物做正极，发生还原反应）
（1） CH 4 CH 3OH C 2H 5OH(CH 3OCH 3)(介质，酸性碱性) （2） N2H4碱性染料电池，产物无污染
电解
电解
电解 Na 3AlF 6 铜的电解精炼 纯铜 粗铜 CuSO 4
（3）熔融燃料电池电解质为Li2CO3和Na2CO3的混合物，燃料CO,氧化剂为含CO2的O2,在工作中电解质液组成浓度都不变
（4）SO2空气在稀硫酸中构成原电池，
（5）某微生物电池总反应为S2-+2O2=SO42-,电池内有质子通过，则该燃料电池负极
（6）Al─NaOH─Mg原电池
正极：_______________________________负极：_______________________________
总反应式：_______________________________
（7）Al─浓HNO3─Cu原电池
（8）以Al和NiOOH为电极，NaOH为电解液组成一种新电池，放电时NiOOH转化为Ni(OH)2,,该电池反应的化学方程式
（9）某燃料电池以Ca(HSO4)2固体为电解质传递H＋，其基本结
构如图所示，电池总反应可表示为2H2＋O2===2H2O。请回
答：
(1)H＋由____极通过固体酸电解质传递到另一极(填a或b)。
(2)b极上发生的电极反应式是__________________。
答案(1)a
(2)O2＋4e－＋4H＋===2H2O
( 10) 科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，
可用于航天航空。如下图所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，
在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO3
固体，它在高温下能传导正极生成的O2－。
(1)c电极的名称为________。
(2)d电极上的电极反应式为____________________。
答案(1)正极(2)CH4＋4O2－－8e－===CO2↑＋2H2O
2.电解池：
（1）电解AgNO3溶液
（2）电冶金 Na Mg Al
（3）电解NaCl HCl NaOH (恢复)
（4）电化学降解N
O 的原理如图所示。
3
电源正极为(填“A”或“B”), 阴极反应式为。
由图知N 3O -得电子转化为N 2,故B 为负极,则A 为正极,阴极的电极反应式为:2N 3O -
+6H 2O+10e
-
N 2↑+12OH
(5)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图2。
①电源的负极为 (填“A ”或“B ”)。 ②阳极室中发生的反应依次为 、
。
③电解结束后,阴极室溶液的pH 与电解前相比将 ;若两极共收集到气体13.44 L(标准状况),则除去的尿素为 g(忽略气体的溶解)。 (5)①B
②2Cl --2e -Cl 2↑ CO(NH 2)2+3Cl 2+H 2O N 2+CO 2+6HCl ③不变 7.2
(6) 电解NO 制备 NH 4NO 3，其工作原理如右图所示，为使电解产物全部转化为NH 4NO 3，需补充物质A ，A 是_____________，说明理由：________________。
(7)PbO 2可由PbO 与次氯酸钠溶液反应制得反应的离子方程式为 ；PbO 2也可以通过石墨为电极Pb(NO 3)2和Cu(NO 3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式为_ _。阴极上观察到的现象是_ _；若电解液中不加入Cu(NO 3)2，阴极发生的电极反应式为 _，这样做的主要缺点是_ 。 考点三 构造电池，新型电池
1.(2013年新课标全国理综Ⅱ,11,6分)“ZEBRA ”蓄电池的结构如图所示,电极材料多孔Ni/NiCl 2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是( )
A.电池反应中有NaCl 生成
B.电池的总反应是金属钠还原三价铝离子
C.正极反应为:NiCl 2+2e -Ni+2Cl -
D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动 2. (2013年安徽理综,10,6分)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl —KCl 混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为:PbSO 4+2LiCl+Ca CaCl 2+Li 2SO 4+Pb 。下列有关说法正确的是( )
A.正极反应式:Ca+2Cl -- 2e
-
CaCl 2
B.放电过程中,Li +
向负极移动
C.每转移0.1 mol 电子,理论上生成20.7 gPb
D.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转
3.(2012年北京理综,12,6分)人工光合作用能够借助太阳能,用CO 2和H 2O 制备化学原料。如图是通过人工光合作用制备HCOOH 的原理示意图,下列说法不正确的是(
)
A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程
B.催化剂a 表面发生氧化反应,有O 2产生
C .催化剂a 附近酸性减弱,催化剂b 附近酸性增强
D.催化剂b 表面的反应是CO 2+2H ++2e -HCOOH
4..浙江11．在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H 2O -CO 2混合气体制备H 2和CO 是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的（．．．．．D ．）．
A ．X 是电源的负极
B ．阴极的反应式是：H 2O ＋2eˉ＝H 2＋O 2ˉ CO 2＋2eˉ＝CO ＋O 2ˉ
C ．总反应可表示为：H 2O ＋CO 2
H 2+CO ＋O 2
D ．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1︰1
5.全国一11．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。下列有关微生物电池的说法错误的是（ C ）
A ．正极反应中有CO 2生成
B ．微生物促进了反应中电子的转移
C ．质子通过交换膜从负极区移向正极区
D ．电池总反应为C 6H 12O 6+6O 2=6CO 2+6H 2O
考点四 镍氢电池
1．（2014·浙江理综化学卷，T11）镍氢电池（NiMH ）目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH 中的M 表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)2 + M = NiOOH + MH 。已知：6NiOOH + NH 3 + H 2O + OH －
=6 Ni(OH)2 + NO 2－
下列说法正确的是
A ．NiMH 电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH + H 2O + e －
= Ni(OH)2 + OH －
B ．充电过程中
A
厌氧反应 C 6H 12O 6+H 2O
微生物
质子交换膜
有氧反应
O 2
OH－离子从阳极向阴极迁移
C．充电过程中阴极的电极反应式：H2O + M + e－= MH + OH－，H2O中的H被M还原
D．NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液
【答案】A
2．（2014·全国大纲版理综化学卷，T9）右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH－Ni电池)。下列有关说法不正确的是
A．放电时正极反应为：NiOOH＋H2O＋e－→Ni(OH)2＋OH－
B．电池的电解液可为KOH溶液
C．充电时负极反应为：MH＋OH－→M＋H2O＋e－
D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高
【答案】C
考点五锂电池
1.某种可充电聚合物锂离子电池放电时的反应为
Li1－x CoO2＋Li x C6===6C＋LiCoO2，其工作原理示意图如右。下列说法不正确的是
()
A．放电时Li x C6发生氧化反应
B．充电时，Li＋通过阳离子交换膜从左向右移动
C．充电时将电池的负极与外接电源的负极相连
D．放电时，电池的正极反应为Li1－x CoO2＋x Li＋＋x e－===LiCoO2
2．（2014·天津理综化学卷，T6）已知：
锂离子电池的总反应为Li x C＋Li1－x CoO2 C＋LiCoO2
锂硫电池的总反应2Li＋S Li2S
有关上述两种电池说法正确的是()
A．锂离子电池放电时，Li＋向负极迁移
B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应
C．理论上两种电池的比能量相同
D．下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
3．（2014·上海单科化学卷，T12）如右图，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中，下列分析正确的是
A．K1闭合，铁棒上发生的反应为2H＋+2e→H2↑
B．K1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高
C．K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法
D．K2闭合，电路中通过0.002 N A个电子时，两极共产生0.001 mol气体
9．（2014·福建理综化学卷，T11）某原电池装置如右图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2＝2AgCl。下列说法正确的是
A．正极反应为AgCl ＋e－＝Ag ＋Cl－
B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变
D．当电路中转移0.01 mol e－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子
考点六电化学应用
(一)处理废水
3．某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意图如右，下列说法不正确的是()
A．A为电源正极
B．阳极区溶液中发生的氧化还原反应为
Fe C
K1
K2
G
Cr2O2－7＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
C．阴极区附近溶液pH降低
D．若不考虑气体的溶解，当收集到H2 13.44 L(标准状况)时，有0.1 mol Cr2O2－7被还原
(二)制备物质
4．电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢气的装置示意图如下：
电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴阳两极均为惰性电极，
(1)A极为________，电极反应式为______________ ________。
(2)B极为________，电极反应式为_____________ _________。
答案(1)阳极CO(NH2)2＋8OH－－6e－===N2↑＋CO2－3＋6H2O(2)阴极6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－(三)处理废气
5．用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶
液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其
原理如下图所示。(电极材料为石墨)
(1)图中a极要连接电源的(填“正”或“负”)________极，
C口流出的物质是________。
(2)SO2－3放电的电极反应式为____________。
(3)电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因________。
答案(1)负硫酸(2)SO2－3－2e－＋H2O===SO2－4＋2H＋
(3)H2O H＋＋OH－，在阴极H＋放电生成H2，c(H＋)减小，水的电离平衡正向移动，碱性增强
（四）电池
锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其
中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成
LiMnO2。回答下列问题：
（1）外电路的电流方向是由__________极流向__________极。（填字母）
（2）电池正极反应式为________________________________________。
（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？__________（填“是”或“否”）原因是_______________。（4）MnO2可与KOH和KClO4在高温条件下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为______________________________________，K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为______________。
（1）b a （2）MnO2+e—+Li+=LiMnO2 （3）否电极Li是活泼金属，能与水反应（4）
3MnO2+KClO3+6KOH2K2MnO4+KCl+3H2O 2:1
考点七金属腐蚀
题组一两种腐蚀的比较
1．利用下图装置进行实验，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＋
2．右图是用铁铆钉固定两个铜质零件的示意图，若该零件置于潮湿空气中，下列说法正确的是()
A．发生电化学腐蚀，铜为负极，铜极产生H2 B．铜易被腐蚀，铜极上发
生还原反应，吸收O2
C．铁易被腐蚀，铁发生氧化反应，Fe－2e===Fe2＋D．发生化学腐蚀：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋题组二腐蚀快慢与防护方法的比较
3．(2012·山东理综，13)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()
A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重
B．图b中，开关由M改置于N时，Cu-Zn合金的腐蚀速率减小
C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大
D．图d中，Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
4．下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是()
A．图1中，铁钉易被腐蚀
B．图2中，滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液，没有蓝色沉淀出现
C．图3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀
D．图4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的正极
高考电化学专题复习精 华版 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】
第一部分原电池基础
3.固体氢氧燃料电池： 固体电解质介质电池反应： 2H 2 +Ｏ ２ = 2H 2 O 负极?2H2 - 4e- +2O2－= 2H2O 正极?O 2 + 4e-= 2O2－ 负极 2H2 - 4e- = 4H+ 正极?O 2 + 4H+ + 4e-= 2H 2 O 4.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：CH 4+ 10OH --8e-= CO32- + 7H 2 O 正极：2O 2+ 4H 2 O +8e-= 8OH - 电池总反应：CH 4+ 2O 2 + 2KOH = K 2 CO 3 + 3 H 2 O 分析溶液的pH变化。 C 4H 10 、空气燃料电池、电解质为熔融K 2 CO 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 2 O 正极：13O 2 +52e- + 26CO 2 =26CO3 2- 电池总反应：2C 4H 10 + 13O 2 = 8CO 2 + 10 H 2 O 5.铝——空气燃料电池（海水）： 负极：4Al -12e- = 4Al3+ 正极：3O 2 +12e- + 6H 2 O =12OH- 电池总反应：4Al +3O 2 +6H 2 O = 4Al(OH) 3 【课堂练习】 ①.C 2H 6 燃料电池、电解质为KOH溶液 负极：2C 2H 6 + 36OH --28e-= 4CO32- + 24H 2 O
化学专题复习：电化学基础(完整版)
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I F Z I I I F Z 高考化学专题复习：电化学基础 要点一 原电池、电解池、电镀池的比较 原电池 电解池 电镀池 定 义 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。一种特殊的电解池 装 置 举 例 形 成 条 件 ①活动性不同的两电极(连接) ②电解质溶液(电极插入其中 并与电极自发反应) ③形成闭合回路 ①两电极接直流电源 ②两电极插人电解质溶液 ③形成闭合回路 ①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层金属的离子 电 极 名 称 负极：较活泼金属； 正极：较不活泼金属(或能导电的非金属等) 阳极：电源正极相连的电极 阴极：电源负极相连的电极 阳极：镀层金属； 阴极：镀件 电 子 流 向 负极正极 电源负极 阴极 电源正极 阳极 电源负极阴极 电源正极 阳极 电 极 反 应 负极（氧化反应）：金属原子失电子； 正极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：溶液中的阴离子失电子，或金属电极本身失电子； 阴极（还原反应）：溶液中的阳离子得电子 阳极（氧化反应）：金属电极失电子； 阴极（还原反应）：电镀液中阳离子得电子 离 子流向 阳离子：负极→正极（溶液中） 阴离子：负极←正极（溶液中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中） 阳离子→阴极（溶液中） 阴离子→阳极（溶液中） 练习1、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液 混合溶液的玻璃皿中（如图所示），经一段时间后， 观察到溶液变红的区域是（ ） A 、I 和III 附近 B 、I 和IV 附近 C 、II 和III 附近 D 、II 和IV 附近
第一部分 原电池基础 一、原电池基础 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 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。 池 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。 原 电极反应方程式：电极反应、总反应。 理 氧化反应 负极 铜锌原电池 正极 还原反应 反应原理 Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 电解质溶液 二、常见的电池种类 电极反应： 负极（锌筒）Zn-2e -=Zn 2+ 正极（石墨）2NH 4++2e -=2NH 3+H 2↑ ① 普通锌——锰干电池 总反应：Zn+2NH 4+=Zn 2++2NH 3+H 2↑ 干电池： 电解质溶液：糊状的NH 4Cl 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 - =Zn(OH)2 正极（石墨）2e - +2H 2O +2MnO 2= 2OH-＋2MnOOH ( 氢氧化氧锰) 总反应：2 H 2O +Zn+2MnO 2= Zn(OH)2＋2MnOOH 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）。 失e -,沿导线传递，有电流产生 溶 解 不断
可充电电池 正极（PbO 2） PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极（Pb ） Pb+SO 42--2e -=PbSO 4 铅蓄电池 总反应：PbO 2+Pb+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O 电解液：1.25g/cm 3~1.28g/cm 3的H 2SO 4 溶液 蓄电池 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 Ni(OH)2+ Cd(OH)2 Ⅱ、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+Zn(OH)2 ﹦ Zn+Ag 2O+H 2 锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl 2)：8Li+3SOCl 2 = 6LiCl+Li 2SO 3+2S 负极： ；正极： 。 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。 电 池 ②、原料：除氢气和氧气外，也可以是CH 4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。 ③、氢氧燃料电池： 总反应：O 2 +2H 2 =2H 2O 特点：转化率高，持续使用，无污染。 1.普通锌锰电池 干电池用锌制桶形外壳作负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充NH 4Cl 、ZnCl 2和淀粉作电解质溶液，还填充MnO 2的黑色粉末吸收正极放出的H 2，防止产生极化现象。电极总的反应式为：2NH 4Cl+Zn+2MnO 2=ZnCl 2＋2NH 3↑+Mn 2O 3+H 2O 问题： ①通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变化判断它已经不能正常供电了？ ②我们在使用干电池的过程中并没有发现有气体产生，请推测可能是干电池中的什么成分起了作用? 化学电 源 简 介 放电 充电 放电 放电` 充电 放电 ` 充电 放电 `
7电化学 一、选择题(本题包括8个小题,每小题8分,共64分) 1.(2019黑龙江大庆实验中学高三上学期开学考试)有关下列四个常用电化学装置的叙述正确的是() A.图Ⅰ所示电池中,MnO2的作用是催化剂 B.图Ⅱ所示电池放电过程中,硫酸浓度不断增大 C.图Ⅲ所示装置工作过程中,电解质溶液中Cu2+浓度始终不变 D.图Ⅳ所示电池中,Ag2O是氧化剂,电池工作过程中被还原为Ag 2.(2019四川成都高三一诊)港珠澳大桥设计寿命120年,对桥体钢构件采用了多种防腐方法。下列分析错误的是() A.防腐原理主要是避免发生反应:2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2 B.钢构件表面喷涂环氧树脂涂层,是为了隔绝空气、水等防止形成原电池 C.采用外加电流的阴极保护法时需外接镁、锌等作辅助阳极 D.钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀 3.(2018山东烟台高三诊断性测试)下列装置一定能证明2Ag++2I-2Ag+I2能否自发进行的是 ()
4.(2019天津武清区大良中学高三月考)燃料电池作为安全性能较好的一类化学电源得到了更快的发展,一种以联氨(N2H4)为燃料的环保电池工作原理如图所示,工作时产生稳定无污染的物质。下列说法正确的是() A.M极生成氮气且电极附近pH降低 B.负极上每消耗1 mol N2H4,会有2 mol H+通过质子交换膜 C.正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH- D.电极M是原电池的正极 5.(2019广东佛山普通高中教学质量检测)我国研制出非贵金属镍钼基高效电催化剂,实现电解富尿素废水低能耗制H2(装置如图)。总反应为CO(NH2)2+H2O3H2↑+N2↑+CO2↑。下列说法中错误的是()
2020年高考化学专题复习：电化学精品版
高考化学专题复习：电化学 考点聚焦 1．理解原电池原理。熟记金属活动性顺序。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。 2．了解电解和电镀的基本原理及应用。 知识梳理 一、构成原电池的条件 1．要有活动性不同的两个电极（一种金属与另一种金属或石墨或不溶性的金属氧化物）； 2．要有电解质溶液； 3．两电极浸入电解质溶液且用导线连接或直接接触。 二、金属的腐蚀 1．金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化而消耗的过程。2．金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 3．化学腐蚀实质：金属和非电解质或其它物质高考资源网相接触直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。其腐蚀过程没有电流产生。
4．电化学腐蚀实质：不纯金属或合金在电解质溶液中发生原电池反应。电化学腐蚀过程有电流产生。 5．腐蚀的常见类型 （1）析氢腐蚀在酸性条件下，正极发生2H++2e-=H2↑反应。 （2）吸氧腐蚀在极弱酸或中性条件下，正极发生 2H2O+O2+4e-=4OH-反应。 若负极金属不与电解质溶液发生直接的反应，则形成吸氧腐蚀的原电池反应。如生铁浸入食盐水中，会形成许多微小的原电池。 6．在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢可用下列原则判断：电解原理引起的腐蚀>原电池引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。 三、原电池、电解（镀）池电极名称的确定 1．确定原电池电极名称的方法 方法一：根据电极材料的性质确定。通常是 （1）对于金属——金属电极，活泼金属是负极，不活泼金属是正极；
（2）对于金属——非金属电极，金属是负极，非金属是正极，如干电池等； （3）对于金属——化合物电极，金属是负极，化合物是正极。 方法二：根据电极反应的本身确定。 失电子的反应→氧化反应→负极；得电子的反应→还原反应→正极。 2．确定电解（镀）池电极名称的方法 方法一：与外电源正极连接的一极是阳极、与负极连接的一极是阴极。 方法二：电极上发生氧化反应的是阳极，发生还原反应的是阴极。 四、分析电极反应及其产物 原电池：负极：M-ne-=M n+ 正极：（1）酸性溶液中2H++2e-=H2↑ （2）不活泼金属盐溶液M n++ne-=M （3）中性、弱酸性条件下2H2O+O2+4e-=4OH-电解（镀）池：
2009-2013年高考化学试题分类解析汇编：电化学基础 2009年高考化学试题 1．(09广东理科基础?25)钢铁生锈过程发生如下反应： ①2Fe ＋O 2＋2H 2O ＝2Fe(OH)2； ②4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O ＝4Fe(OH)3； ③2Fe(OH)3＝Fe 2O 3＋3H 2O 。下列说法正确的是 A ．反应①、②中电子转移数目相等 B ．反应①中氧化剂是氧气和水 C ．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D ．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀 2．(09安徽卷?12)Cu 2O 是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取。Cu 2O 的电解池示意图如下，点解总反应：2Cu ＋H 2O Cu 2O ＋H 2O ↑。下列说法正确的是 A ．石墨电极上产生氢气 B ．铜电极发生还原反应 C ．铜电极接直流电源的负极 D ．当有0.1mol 电子转移时，有0.1molCu 2O 生成。 2．(09江苏卷?12)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是 A ．该电池能够在高温下工作 B ．电池的负极反应为： C 6H 12O 6＋6H 2O －24e － =6CO 2↑＋24H ＋ C ．放电过程中，+ H 从正极区向负极区迁移 D ．在电池反应中，每消耗1mol 氧气，理论上能生成标准状况下CO 2气体22.4 6L 3．(09浙江卷?12)市场上经常见到的标记为Li —ion 的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导Li + 的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为： Li ＋2Li 0.35NiO 2 2Li 0.85NiO 2 下列说法不正确的是 A ．放电时，负极的电极反应式：Li ? e - ＝Li + B ．充电时，Li 0.85NiO 2既发生氧化反应又发生还原反应 C ．该电池不能用水溶液作为电解质 D ．放电过程中Li + 向负极移动 4．(09广东理科基础?34)下列有关电池的说法不正确的是 A ．手机上用的锂离子电池属于二次电池 B ．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C ．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D ．锌锰干电池中，锌电极是负极 5．(09福建卷?11) 控制适合的条件，将反应2Fe 3＋ ＋2I － 2Fe 2＋ ＋I 2设计成如右图所示的原 电池。下列判断不正确的是 A ．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B ．反应开始时，甲中石墨电极上Fe 3＋ 被还原 放电 充电
1．【2017江苏卷】(12分)铝是应用广泛的金属。以铝土矿 (主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下： 注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。 （3）“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是___________。 （4）“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为_____________________，阴极产生的物质A的化学式为____________。 【答案】（3）石墨电极被阳极上产生的O2氧化（4）4CO32－+2H2O?4e?=4HCO3－+O2↑ H2 2．【2017天津卷】（14分）某混合物浆液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4,。考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置（见图2），使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。回答Ⅰ和Ⅱ中的问题。
Ⅱ．含铬元素溶液的分离和利用 （4）用惰性电极电解时，CrO42-能从浆液中分离出来的原因是__________，分离后含铬元素的粒子是_________；阴极室生成的物质为___________（写化学式）。 【答案】（4）在直流电场作用下，CrO42-通过阴离子交换膜向阳极室移动，脱离浆液CrO42-和Cr2O72- NaOH和H2 3．【2016新课标1卷】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下： 回答下列问题： （3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是______。 【答案】（3）NaOH溶液；Na2CO3溶液；ClO2?(或NaClO2)； 【解析】（3）食盐溶液中混有Mg2+和Ca2+，可利用过量NaOH溶液除去Mg2+，利用过量Na2CO3溶液除去Ca2+；向NaCl溶液中加入ClO2，进行电解，阳极发生反应2Cl--2e-=Cl2↑，反应产生Cl2，阴极发生反应产生NaClO2，可见“电解”中阴极反应的主要产物是NaClO2； 4．【2016北京卷】用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO3-）已成为环境修复研究的热点之一。
高考电化学专项训练题 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MV 2+/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H 2+2MV 2+ 2H ++2MV + C ．正极区，固氮酶为催化剂，N 2发生还原反应生成NH 3 D ．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 2．（2019新课标III ）为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn （3D ?Zn ）可以高效沉积ZnO 的特点，设计了采用强碱性电解质的3D ?Zn —NiOOH 二次电池，结构如下图所示。 电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H 2O(l)???→←??? 放电 充电 ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。 A ．三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积，所沉积的ZnO 分散度高 B ．充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH ?(aq)?e ?NiOOH(s)+H 2O(l) C ．放电时负极反应为Zn(s)+2OH ?(aq)?2e ? ZnO(s)+H 2O(l) D ．放电过程中OH ?通过隔膜从负极区移向正极区 3．（2019江苏）将铁粉和活性炭的混合物用NaCl 溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是（ ） A ．铁被氧化的电极反应式为Fe ?3e ?Fe 3+ B ．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C ．活性炭的存在会加速铁的腐蚀 D ．以水代替NaCl 溶液，铁不能发生吸氧腐蚀 4．（2019天津）我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池，其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。
2011届高考化学专题：电化学 1、铜片和银片用导线连接后插入某氯化钠溶液中，铜片是（） A、阴极 B、正极 C、阳极 D、负极 2、关于如右图所示装置的叙述中，正确的是（） A、铜是阳极，铜片上有气泡产生 B、铜片质量逐渐减少 C、电流从锌片经导线流向铜片 D、氢离子在铜片表面被还原 3、锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池，某种锂电池的总反应为：Li+MnO2==LiMnO2，下列关于该锂的电池说法中，正确的是（） A、Li是正极，电极反应为Li－e—== Li+ B、Li是负极，电极反应为Li－e—== Li+ C、Li是负极，电极反应为MnO2 + e— == MnO2－ D、Li是负极，电极反应为Li－2e—== Li2+ 4、原电池的电极反应不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确是（） A、由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al—3e—=Al3+ B、由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Mg—2e—=Mg2+ C、由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Fe—2e—=Fe2+ D、由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu—2e—=Cu2+ 5、人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池，它在放电时的电极反应为：Zn + 2OH––2e–＝ZnO + H2O，Ag2O + H2O + 2e–＝2Ag + 2OH–，下列叙述中，正确的是（） A、Ag2O 是负极，并被氧化 B、电流由锌经外电路流向氧化银 C、工作时，负极区溶液pH减小,正极区pH增大 D、溶液中OH-向正极移动，K+、H+向负极移动 6、一个电池的总反应：Zn+Cu2+=Zn2++Cu，该反应的原电池的正确组成是（） A. B. C. D. 正极 Zn Cu Cu Ag 负极 Cu Zn Zn Cu 电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 AgNO3 7、用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（）
高考电化学练习题及详解Newly compiled on November 23, 2020
高考电化学部分练习题及详解 一、选择题(共8小题，每小题4分，共32分) 1．有关电化学知识的描述正确的是()。 A．CaO＋H2O===Ca(OH)2，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学能转化为电能 B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥内可以是含琼胶的KCl饱和溶液 C．因为铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中，若能组成原电池，必是铁做负极、铜做正极 D．理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池 解析A项中不是氧化还原反应，不能设计成原电池。B项中会发生反应：KCl ＋AgNO3===AgCl↓＋KNO3，生成的AgCl会使盐桥的导电性减弱，所以不能使用KCl，可换成KNO3。C项中由于铁遇到浓硝酸会发生钝化，而铜可与之发生反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，Cu失电子被氧化，做原电池的负极，所以选项C错误。D正确。 答案 D 2．下列各装置中，在铜电极上不能产生气泡的是()。 解析装置A和C中无外接电源，且符合构成原电池的条件，是原电池装置，铜作正极，放出H2。装置B是电解池装置，铜作阳极，失去电子逐渐溶解，无气体生成。装置D也是电解池装置，铜作阴极，阴极H＋得到电子生成H2。 答案 B 3．天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴(LiCoO2)，充电时LiCoO2中Li被氧化，Li＋迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C6)中，以LiC6表示，电池反应为LiCoO2＋C6充电 CoO2＋ 放电
专题十二电化学 [考试大纲] 1.了解原电池和电解池的工作原理,了解常见化学电源的种类及其工作原理 2.掌握电解原理，了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业反应原理。 3.能写出电极反应和电池反应方程式。 4.了解金属腐蚀的类型及防护措施 [知识梳理] 一、原电池 1.原电池的构成条件：这是一种把化学能转化为电能的装置.从理论上说，任何一个自发的氧化还原反应 ．．．．．．均可设计成原电池。 a.活性不同的两极：作负极的一般 ．．是较活泼的金属材料，作正极的材料用一般导体即可 b.电解质溶液 c.闭合回路 d.反应能自发进行 注意：通常两种不同金属在电解质溶液中构成原电池时,较活泼的金属作负极,但也不是绝对的,严格地说,应以发生的电极反应来定.例如，Mg－Al合金放入稀盐酸中,Mg比Al易失去电子,Mg作负极;将Mg－Al合金放入烧碱溶液中，由于发生电极反应的是 Al,故Al作负极。 2.原电池的工作原理： ⑴电极反应（以铜－锌－稀硫酸原电池为例）： 负极：_____________ ________ （___ ___反应） 正极：_____________ ________ （____ __反应） ⑵电子流向：从负极（Zn）流向正极（Cu） ⑶电流方向：从正极（Cu）流向负极（Zn） ⑷溶液中离子的移动方向：阳离子向移动，阴离子向移动。 3.金属的腐蚀： 金属的腐蚀分为两类： （1）化学腐蚀：金属或合金直接与周围介质发生反应而产生的腐蚀。 （2）电化学腐蚀：不纯的金属或合金因发生原电池反应而造成的腐蚀。 钢铁在潮湿空气中的腐蚀主要形式是。正极为钢铁中的，负极为，电解质溶液为溶有等气体的水膜。其腐蚀类型及其有关电极反应式、化学方程式分别是： a.吸氧腐蚀（发生于或的潮湿环境中） 负极：正极： b.析氢腐蚀（发生于的潮湿环境中）
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）③、形成闭合回路（或在溶液中接触）原 ④、建立在自发进行的氧化还原反应基础之上电 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。池 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。原基本概念：电极反应方程式：电极反应、总反应。理 正还原反氧化反应负铜锌原电 -2++ =2H+22H反应原理Zn-2e↑=Z 不 解断 电解质溶液 二、常见的电池种类2+ -负极（锌筒）Zn-2e=Zn 电极反应： -+↑=2NH 正极（石墨）2NH+H+2e 2432++ +2NH 总反应：Zn+2NH+H=Zn↑①普通锌——锰干电池243Cl 电解质溶液：糊状的NH 干电池：4特点：电量小，放电过程易发生气涨和溶液 锰干电池②碱性锌——--负极（锌筒）Zn-2e=Zn(OH)+2OH电极反应：22MnOOH ＋+2HO +2MnO=- 2e 2OH-( 氢氧化氧锰) 正极（石墨） 222MnOOH2 HO+Zn+2MnO=＋总反应：Zn(OH) 222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） -2-+O +4H=PbSOPbO+SO+2e+2H 正极（PbO）22244-2--2e=PbSO Pb+SOPb 负极（）44O +Pb+2HSO 2PbSO+2HPbO 铅蓄电池总反应：放电24242充电33溶液的电解液：1.25g/cmH~1.28g/cmSO42特点：电压稳定, 废弃电池污染环境蓄电池 ——Cd）可充电电池；Ⅰ、镍——镉（Ni 可充电电池 KOH溶液负极材料：Cd；正极材料：涂有NiO，电解质：其它2Ni(OH)+ Cd(OH) NiO+Cd+2HO 2222 放电Ⅱ、银锌蓄电池放电` KOH和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解质溶液。正极壳填充AgO2 充电 O+H﹦反应式为：2Ag+Zn(OH)Zn+Ag 222电放`充电+2S 6LiCl+LiSO 8Li+3SOCl)(Li-SOCl 锂亚硫酰氯电池：= 32 22电放 `)( 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，锂电池 广泛应用于军事和航空领域。
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- =2H↑ 溶 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 NH 4Cl 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 -- 2 +2OH=Zn(OH) 正极（石墨） 2e - +2H 2 O +2MnO= 2OH-＋2MnOOH ( 氢氧化氧锰 ) 总反应： 2 H 2O +Zn+2MnO= Zn(OH) 2＋2MnOOH 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+2HO 负极（ Pb ） Pb+SO 4 2- -2e - =PbSO 4 铅蓄电池 总反应： PbO+Pb+2HSO 2PbSO 4 +2HO 2 4 电解液： 1.25g/cm 3~1.28g/cm 3 的 H 2SO 4 溶液 蓄电池 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 ，电解质： KOH 溶液 2 NiO +Cd+2HO 放电 + Cd(OH) 2 Ni(OH) 2 2
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 C. 光照时，b极的电极反应式为 VO2+-e－+H2O=VO2++2H+ D. 夜间无光照时，a极的电极反应式为V3++e－=V2+ 【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VO2+?e?+H2O VO2++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VO2+?e?+H2O VO2++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：V2+?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。 2．某锂离子电池工作原理如下图所示，电池反应为：Li1－x CoO2＋Li x C LiCoO2＋C。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 g C. 充电时，锂离子通过隔膜进入右室 D. 充电时，a极反应：LiCoO2－xe－= Li1-x CoO2＋xLi+ 【答案】B 【解析】电池反应为：Li1－x CoO2＋Li x C LiCoO2＋C。放电时，a极反应： Li1-x CoO2＋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，
可充电电池 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 -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 电解质溶液 二、常见的电池种类 电极反应： 负极（锌筒）Zn-2e -=Zn 2+ 正极（石墨）2NH 4++2e -=2NH 3+H 2↑ ① 普通锌——锰干电池 总反应：Zn+2NH 4+=Zn 2++2NH 3+H 2↑ 干电池： 电解质溶液：糊状的NH 4Cl 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 - =Zn(OH)2 正极（石墨）2e - +2H 2O +2MnO 2= 2OH-＋2MnOOH ( 氢氧化氧锰) 总反应：2 H 2O +Zn+2MnO 2= Zn(OH)2＋2MnOOH 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 铅蓄电池 总反应：PbO 2+Pb+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O 电解液：1.25g/cm 3~1.28g/cm 3的H 2SO 4 溶液 蓄电池 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 Ni(OH)2+ Cd(OH)2 Ⅱ、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+Zn(OH)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。 电 池 ②、原料：除氢气和氧气外，也可以是CH 4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。 ③、氢氧燃料电池：总反应：O 2 +2H 2 =2H 2O 特点：转化率高，持续使用，无污染。 溶 解 不断 放电 充电 放电 放电` 充电 放电 ` 充电 放电 `
高考电化学练习题及详解 The pony was revised in January 2021
高考电化学部分练习题及详解 一、选择题(共8小题，每小题4分，共32分) 1．有关电化学知识的描述正确的是( )。 A．CaO＋H 2O===Ca(OH) 2 ，可以放出大量的热，故可把该反应设计成原电池，把其中的化学 能转化为电能 B．某原电池反应为Cu＋2AgNO 3===Cu(NO 3 ) 2 ＋2Ag，装置中的盐桥内可以是含琼胶的KCl饱 和溶液 C．因为铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中，若能组成原电池，必是铁做负极、铜做正极 D．理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池 解析A项中不是氧化还原反应，不能设计成原电池。B项中会发生反应：KCl＋ AgNO 3===AgCl↓＋KNO 3 ，生成的AgCl会使盐桥的导电性减弱，所以不能使用KCl，可换成 KNO 3 。C项中由于铁遇到浓硝酸会发生钝化，而铜可与之发生反应：Cu＋ 4HNO 3(浓)===Cu(NO 3 ) 2 ＋2NO 2 ↑＋2H 2 O，Cu失电子被氧化，做原电池的负极，所以选项C错 误。D正确。 答案D 2．下列各装置中，在铜电极上不能产生气泡的是( )。 解析装置A和C中无外接电源，且符合构成原电池的条件，是原电池装置，铜作正极，
放出H 2 。装置B是电解池装置，铜作阳极，失去电子逐渐溶解，无气体生成。装置D也是 电解池装置，铜作阴极，阴极H＋得到电子生成H 2 。 答案B 3．天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化 钴(LiCoO 2)，充电时LiCoO 2 中Li被氧化，Li＋迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C 6 ) 中，以LiC 6表示，电池反应为LiCoO 2 ＋C 6 充电 放电CoO2＋LiC6。下列说法正确的是 ( )。 锂离子电池 A．充电时，电池的负极反应为LiC 6－e－===Li＋＋C 6 B．放电时，电池的正极反应为CoO 2＋Li＋＋e－===LiCoO 2 C．羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质 D．锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低 解析A项，充电时，发生电解池反应，电池负极即为电解池阴极，发生还原反应：Li＋ ＋C 6＋e－===LiC 6 ；B项，放电时，发生原电池反应，电池正极发生还原反应；C项中，含 活泼氢的有机物作电解质易得电子；D项中，锂相对原子质量小、密度最小，所以锂离子电池的比能量高，故正确选项为B项。 答案B 4．(2010·安徽理综，11)某固体酸燃料电池以CsHSO 4 固体为电解质传递H＋，其基本结构
2020高考化学二轮必刷题集 专题五、电化学（必考题） 【初见----14~16年高考赏析】 1．【2016年高考新课标Ⅰ卷】三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd 均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO42－可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。 下列叙述正确的是（） A．通电后中间隔室的SO42－离子向正极迁移，正极区溶液pH增大[来源:Z+X+X+K] B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品 C．负极反应为2 H2O–4e–=O2+4H+，负极区溶液pH降低 D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成 【答案】B 【解析】A.根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，在电解池中阴离子会向正电荷较多的阳极区定向移动，因此通电后中间隔室的SO42－离子向正极迁移；在正极区带负电荷的OH-失去电子，发生氧化反应而放电，由于破坏了附近的水的电离平衡，使溶液中c(H+)>c(OH-)，所以正极区溶液酸性增强，溶液的pH减小，错误；B.阳极区氢氧根放电，溶液中产生硫酸，阴极区氢离子获得电子，发生还原反应而放电，破坏了附近的水的电离平衡，使溶液中c(OH-)>c(H+)，所以产生氢氧化钠，因此该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品，正确；C.负极区氢离子得到电子，使溶液中c(H+)增大，所以负极区溶液pH升高，错误；D.当电路中通过1mol电子的电量时，根据整个闭合回路中电子转移数目相等可知反应产生氧气的物质的量是n(O2)=1mol÷4=0.25mol，错误。 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+
专题一电化学基础 一、原电池正负极的确定及电极反应式的写法 1．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。 （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。 2．书写电极反应式应注意： 第一、负极失去电子发生氧化反应；正极上，①电解质溶液中的阳离子（或氧化性强的离子）得到电子；②溶解在溶液中的O2得电子，发生还原反应，例如钢铁的吸氧腐蚀。 第二、两个电极得失电子总数守恒。 第三、注意电极产物是否与电解质溶液反应，若反应，一般要将电极反应和电极产物与电解质溶液发生的反应合并写。 第四、书写燃料电池电极反应式必须遵循的原则： （1）电池的负极一定是可燃性气体（如H2、CO、CH4）在失电子时，发生氧化反应，电池的正极一定是助燃性气体（如O2），在得电子时，发生还原反应。 （2）电极材料一般不发生化学反应，只起传导电子的作用。 （3）电极反应式作为一种特殊的电子反应方程式，也必须遵循原子守恒、电荷守恒的规律。 （4）写电极反应式时，一定要注意电解质是什么，其中的离子要和电极反应式中出现的离子相对应。 例如：宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，电解质溶液是KOH，其中H2为负极，O2为正极，电极反应式为：正极O2+2H2O+4e—=4OH—负极2H2+4OH——4e—=4H2O 二、电解池阴、阳极的判断 根据电极与电源两极相连的顺序判断 阴极：与直流电源的负极相连接的电解池中的电极。其反应时, 溶液中氧化能力强的阳
2018高考最新电化学 二轮复习专题练习 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
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 C. 光照时，b极的电极反应式为 VO2+-e－+H2O=VO2++2H+ D. 夜间无光照时，a极的电极反应式为V3++e－=V2+ 【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VO2+?e?+H2O VO2++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VO2+?e?+H2O VO2++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：V2+?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。 2．某锂离子电池工作原理如下图所示，电池反应为：Li1－x CoO2＋ Li x C LiCoO2＋C。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 g C. 充电时，锂离子通过隔膜进入右室 D. 充电时，a极反应：LiCoO2－xe－= Li1-x CoO2＋xLi+
专题突破练7 电化学 一、选择题(本题包括8个小题,每小题8分,共64分) 1.(2019黑龙江大庆实验中学高三上学期开学考试)有关下列四个常用电化学装置的叙述正确的是( ) A.图Ⅰ所示电池中,MnO2的作用是催化剂 B.图Ⅱ所示电池放电过程中,硫酸浓度不断增大 C.图Ⅲ所示装置工作过程中,电解质溶液中Cu2+浓度始终不变 D.图Ⅳ所示电池中,Ag2O是氧化剂,电池工作过程中被还原为Ag 2.(2019四川成都高三一诊)港珠澳大桥设计寿命120年,对桥体钢构件采用了多种防腐方法。下列分析错误的是( ) A.防腐原理主要是避免发生反应:2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2 B.钢构件表面喷涂环氧树脂涂层,是为了隔绝空气、水等防止形成原电池 C.采用外加电流的阴极保护法时需外接镁、锌等作辅助阳极 D.钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀 3.(2018山东烟台高三诊断性测试)下列装置一定能证明2Ag++2I-2Ag+I2能否自发进行的是( )
4.(2019天津武清区大良中学高三月考)燃料电池作为安全性能较好的一类化学电源得到了更快的发展,一种以联氨(N2H4)为燃料的环保电池工作原理如图所示,工作时产生稳定无污染的物质。下列说法正确的是( ) A.M极生成氮气且电极附近pH降低 B.负极上每消耗1 mol N2H4,会有2 mol H+通过质子交换膜 C.正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH- D.电极M是原电池的正极 5.(2019广东佛山普通高中教学质量检测)我国研制出非贵金属镍钼基高效电催化剂,实现电解富尿素废水低能耗制H2(装置如图)。总反应为CO(NH2)2+H2O3H2↑+N2↑+CO2↑。下列说法中错误的是( )