1. 用石墨作电极电解CuSO溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶4液中加入适量的()
A．CuSOB．HO 24C．CuO D．CuSO·5HO 24答案：C
电解解读：由硫酸铜溶液的电解方程式：2CuSO＋2HO=====2Cu＋O↑＋2HSO可知，42224加入CuO才可与生成的HSO反应生成CuSO而使电解液恢复到原浓度，故C正确。4242. 铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：
Fe＋NiO＋3HO===Fe(OH)＋2Ni(OH) 23222下列有关该电池的说法不正确的是()
A．电池的电解液为碱性溶液，正极为NiO、负极为Fe 32－－－2e===Fe(OH)B．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH2．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低C－－O 2e===NiO＋3HD．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)＋2OH－2322C
答案：价，化合2→＋价项，由电池反应可知，NiO→Ni(OH)，Ni的化合价由＋3解读：A232价，化＋2Fe→Fe(OH)，的化合价由0价→O价降低，发生还原反应，故Ni为正极，Fe223－＋2OH 合价升高，发生氧化反应，故Fe为负极，正确；B项，负极发生氧化反应，Fe－)2OH===Fe＋，c(OH项，阴极发生还原反应，2e===Fe(OH)，正确；CFe(OH)＋2e－－－－222OHD项，阳极发生氧化反应，电极反应为2Ni(OH)＋pH增大，溶液的增大，故错误；－2 D正确。＋－2e===NiO3HO，－223)
3. 结合下图判断，下列叙述正确的是
(
A. Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护
2－＋Fe－2e===FeⅠ和Ⅱ中负极反应均是B.
＋C. Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2H＋4e22 ][Fe(CN)Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量D. K溶液，－－===4OHO
均有蓝色沉淀631 / 8
答案：A
解读：A项，电子从负极流向正极，抑制正极失电子，所以正极均被保护；B项，Ⅰ2；C项，Ⅱ中的正极反应为2H＋2e===H↑；===Zn中的负极反应为Zn－2eD项，－－＋＋22，不会与K[Fe(CN)]溶液作用产生蓝色沉淀。由于Ⅰ中负极反应产生Zn ＋634. 将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如下图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的
是()
b．液滴中的Cl由aA－－O2H＋4e===4OHB．液滴边缘是正极区，发生的电极反应－区迁移区向
为：O＋222＋区的区迁移，与b．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Feb由a区向C－Fe(OH)，进一步氧化、脱水形成铁锈OH形成2溶液，则负极发生的电极．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaClD2＋－===Cu反应为：Cu－2e答案：B
解读：本题考查原电池、钢铁的吸氧腐蚀等知识。依题意，可判断中心区a为原电池的负极，液滴边缘O含量较大，是原电池的正极，A中Cl在电池工作时向负极(a)移动，－2A选项错误；B 项显然正确；C中Fe失电子被氧化而被腐蚀，故C项错误；D中因Fe比2，故D===Fe错误。2eCu 活泼，充当负极的是Fe，负极反应为Fe－＋－5. 研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是()
A．水既是氧化剂又是溶剂
B．放电时正极上有氢气生成
C．放电时OH ↑O===2LiOH＋2H＋H2LiD．总反应为：22C
－向正极移动
答案：解读：在原电池中电解质溶液中的阳离子移向正极，阴离子移向负极。2 / 8
6. 研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO＋2Ag＋2NaCl===NaMnO＋2AgCl
10225下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()
－e．正极反应式：Ag＋ClA 电子Mn1 mol NaO转移2 molB．每生成1025＋C．Na －－===AgCl
不断向“水”电池的负极移动D．AgCl是还原产物B
答案：失项，负极只有AgBAg＋Cl－e===AgCl应为负极反应式，故错误；解读：A项，－－由负极向正极移动，故错项，Na电子，根据电荷守恒，由总反应式可知B项正确；C＋AgCl为氧化产物，故错误。误；D项，) 和ZnCl混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是(7. 以KCl2．未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程A B．因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C．电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率D．镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用C
答案：B解读：A项，该装置中没有自发的氧化还原反应发生，因此，不能构成原电池；项，根据能量守恒定律可知，总的能量一定，它等于电镀过程中转化的化学能和转化的热项，电流恒定，单位时间内提供能的和，因此通过的电量与锌的析出量有确定的关系；C原电池起－Fe给阴极的电量就一定，析出的锌的量也一定；D项，镀锌层破损后形成的Zn 到牺牲阳极保护阴极的作用。) 某小组为研究电化学原理，设计下图装置，下列叙述不正确的是
(8. ．．．
A. a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
2＋－===Cu
用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu＋2ebB. a和C. 无论a和b是否连接，铁片均会溶解，
溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色
3 / 8
2＋向铜电极移动b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，CuD. a和答案：D
22＋Cu，A＋CuSO溶液发生反应：FeCu项正===Fe解读：a和b不连接时，铁与＋＋4确；a和b 用导线连接时，组成了原电池，Fe作负极，Cu作正极，铜片上发生还原反应：22，B2e===Fe项正确；通过以上分析可2e===Cu，铁片上发生氧化反应：FeCu－＋＋＋－－222的(CuCuCu===Fe，故溶液均从蓝色＋知，无论a和b是否连接，均发生反应：Fe＋＋＋＋2的颜色)，C项正确；a和b 颜色)逐渐变成浅绿色(Fe分别连接直流电源正、负极时，构成＋2应向阴极(铁电极)移动，D项错误。电解池，铜片作阳极，铁片作阴极，Cu ＋9. 下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个电极由有机光敏染料(S)涂覆在TiO纳M晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：2
hυ*(激发态TiO/S) TiO/S――→22*＋－＋/Se―→TiO/STiO22－－－＋I2e―→3I3－＋－3I―→2TiO/S＋I
＋2TiO/S322) 的是下列关于该电池叙述错误(．．－离子在镀铂导电玻璃电极上放电IA．电池工作时，．电池工作时，是将太阳能转化为电能B－－I．电池的电解质溶液中和I的浓度不会减少C3．电池中镀铂导电玻璃为正极DA
答案：太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，电极材料和电解质溶液只起到导电解读：的作用。太阳能电池，应注意不要用原电池的原理去分评析：本题考查了一种新型的电池——4 / 8 析问题。难度区分：中难。
10. 根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是
() ．．
2＋＋Cd(s)
(aq)===2Ag(aq)＋A．2Ag(s)Cd＋22＋＋(aq)
＋．CoCd(aq)＋Cd(s)===Co(s)B2＋＋(aq)
＋Cd．2Ag(aq)＋Cd(s)===2Ag(s)C2＋＋(aq)
Co2Ag(aq)＋Co(s)===2Ag(s)＋D．答案：A
解读：根据原电池知识，金属活动性负极>正极，可得三种金属的活动性顺序应为：Cd>Co>Ag，则选项中符合此关系的置换反应成立。
评析：由原电池判断金属的活泼性。
11. Li－Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：
＋－Fe
＋＋2e===LiS＋2LiFeS2)
有关该电池的下列说法中，正确的是(
价Li的化合价为＋1－A. LiAl在电池中作为负极材料，该材料中Fe ＋＋FeS===LiSB. 该电池的电池反应式为：2Li23＋－ C. 负极的电极反应式为Al－3e===Al－＋FeS ===2Li＋S Li＋Fe－2eD.
充电时，阴极发生的电极反应式为：2B
答案：价，负极电极反应0是负极材料，该材料中－AlLi的化合价为解读：在该电池中LiSFeS===Li，结合题给的正极电极的反应式可推出总反应式为：2Li＋e式为：Li－===Li＋－2项，充电时，阴
极上发生还原反应，是得电子的反应，错误；D、Fe；故B正确，AC＋D项错误。故本题考查原电池原理、电解池原理及学生的分析、推理能力，属于中等题。解评析：答本题的关键是理解原电池原理和电解池原理，能正确书写电极反应式。研读下图，下列判O===2PbSO2H＋PbPbO＋SO＋2H铅蓄电池的工作原理为：12. 22424) 的是断不正确(．．．5 / 8
2－＋－SO－2e===PbO＋4H＋PbSOA．K闭合时，d电极反应式：＋2HO4224B．当电路中转移0.2 mol 电子时，I中消耗的HSO为0.2 mol 422－电极迁移向．K闭合时，Ⅱ中SOcC4D．K闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d电极为正极
答案：C
解读：C项，当K闭合时I为原电池、Ⅱ为电解池，Ⅱ中c为阴极，d为阳极，故2向d电极迁
移。SO －4评析：将铅蓄电池的充电、放电过程放在两个装置中完成，使学生能够更加直观地了解铅蓄电池的工作原理。试卷的难度较大，侧重考查学生的分析能力。
13．下列说法不正确的是()
A．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加
B．常温下，反应C(s)＋CO(g)===2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0 2C．一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
322＋＋＋、Cu的氧化性依次减弱、FeD．相同条件下，溶液中Zn答案：AC
解读：A项，铅蓄电池放电过程中正、负极质量都增大；C项，催化剂不会影响平衡转化率；B、D正确。
评析：本题考查了铅蓄电池的工作原理及催化剂的作用等知识，若不了解铅蓄电池的工作原理就会漏选A；学习过程中理清问题的实质才能真正掌握知识。
14. 可用于电动汽车的铝－空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为
负极，空气电极为正极。下列说法正确的是()
＋2HO＋溶液为电解液时，正极反应都为：．以ANaCl溶液或NaOH22－－===Al(OH)－－===4OH4eO
＋NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH－3e↓．以B3保持不变pHNaOHC．以溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极A
答案：6 / 8
解读：B项，以NaOH为电解液时，不应生成Al(OH)沉淀，而应生成AlO；C项，－23电解液的pH应减小；D项，电子通过外电路从负极流向正极。
15. 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
24HO－24e===6CO＋B．电池的负极反应为：CHO6H266122＋从正极区向负极区迁移C．放－＋↑＋
电过程中，H22.4 L
1 mol氧气，理论上能生成标准状况下CO气体D．在电池反应中，每消耗26B
答案：，根据总反应方程式可书写＋6HOH解读：该燃料电池的原理为CO＋6O===6CO2266122＋24e24H===6CO＋，正极为6O＋OC出电极反应方程式负极为HO＋6H－24e－＋－2626212应从负极移向正极，从总反应方程式可见H24H===12HO，从电极反应方程式显而易见＋＋2 1 mol CO消耗1 mol O。每生成22的电解池示意图如是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取CuO16. CuO22通电)
↑。下列说法正确的是H(OO=====下图所示，电解总反应为：2Cu＋HCu＋222
2020年高考化学试题分类汇编——电化学基础 电化学基础 1．〔2018全国卷1〕右图是一种染料敏化太 阳能电池的示意图。电池的一个点极由有机光敏 燃料〔S 〕涂覆在2TiO 纳米晶体表面制成，另一 电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应 为： 22TiO /S TiO /S h ν*??→〔激发态〕 +-22TiO /S TiO /S +e *??→ 3I +2e 3I ---??→ 2232TiO /S 3I 2TiO /S+I +--+??→ 以下关于该电池表达错误的选项是．．．．．． ： A ．电池工作时，是将太阳能转化为电能 B ．电池工作时，I -离子在镀铂导电玻璃电极上放电 C ．电池中镀铂导电玻璃为正极 D ．电池的电解质溶液中I -和I 3-的浓度可不能减少 【解析】B 选项错误，从示意图可看在外电路中电子由负极流向正极，也即镀铂电极做正极，发生还原反应：I 3-+2e -=3I -；A 选项正确，这是个太阳能电池，从装置示意图可看出是个原电池，最终是将光能转化为化学能，应为把上面四个反应加起来可知，化学物质并没有减少；C 正确，见B 选项的解析；D 正确，此太阳能电池中总的反应一部分实质确实是：I 3-3I -的转化〔还有I 2+I -I 3-〕，另一部分确实是光敏有机物从激发态与基态的相互转化而已，所有化学物质最终均不被损耗！ 【答案】B 【命题意图】考查新型原电池，原电池的两电极反应式，电子流向与电流流向，太阳能电池的工作原理，原电池的总反应式等，还考查考生变通能力和心理素养，能否适应生疏的情境下应用所学知识解决新的咨询题等 【点评】此题立意专门好，然而考查过为单薄，而且取材不是最新的，在3月份江苏省 氧化 还原
2021届新课标高考化学一轮复习同步测控（教师版） 专题2：电化学基础及其应用（1）（精品） 第I卷选择题（50分） 一、选择题（本题共10小题，共50分。在每小题给出的A、B、C、D四个选项中， 只有一项是符合题目要求的。） 1、（2020·盐城模拟）下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是 A. HCl、 CuCl2、 Ba(OH)2 B. NaOH、CuSO4、 H2SO4 C. NaOH、H2SO4、 Ba(OH)2 D. NaBr、 H2SO4、 Ba(OH)2 2、（2020郴州模拟）将镁片、铝片平行插入到一定浓度的NaOH溶液中，用导线连接成闭合回路，该装置在工作时，下列叙述正确的是 A．镁比铝活泼，镁失去电子被氧化成Mg2＋ B．铝是电池的负极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀生成 C．该装置的内、外电路中，均是电子的定向移动形成电流 D．该装置开始工作时，铝片表面的氧化膜可不必处理 【解析】对NaOH溶液而言Al比Mg活泼，故Al为负极，Mg为正极，负极电极反应式为：Al＋4OH－－3e－===AlO－2＋2H2O，故A、B两项均不正确；内电路 是阴、阳离子定向移动形成电流，故C项不正确；Al表面氧化膜不必另外处理， 溶液中NaOH即可使其溶解，故D项正确。 3、（2020江西五校联考）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＋2MnO2＋2H2O＝Zn(OH)2＋2MnOOH，下列说法错误的是
A．电池工作时，锌失去电子 B．电池正极的电极反应式为：2MnO2＋2H2O＋2e－＝2MnOOH＋2OH－ 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，锌的质量理论上减少6.5 g 4、(2020·天津高考，4)锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是 A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后,甲池的c(S)减小 C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加 D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡 【解析】由锌铜原电池原理可知,锌电极为负极,失电子,发生氧化反应,铜电极为正极,得电子,发生还原反应,A项错误;阳离子交换膜只允许阳离子和水分子 通过,两池中c(S)不变,B项错误;电解过程中Zn2+由甲池通过阳离子交换膜进 入乙池,乙池中Cu2++2e-Cu,其溶液中的离子转换为Cu2+→Zn2+,摩尔质量 M(Cu2+) 电化学阻抗谱的应用及其解析方法 交流阻抗法是电化学测试技术中一类十分重要的方法，是研究电极过程动力学和表面现象的重要手段。特别是近年来，由于频率响应分析仪的快速发展,交流阻抗的测试精度越来越高，超低频信号阻抗谱也具有良好的重现性，再加上计算机技术的进步，对阻抗谱解析的自动化程度越来越高，这就使我们能更好的理解电极表面双电层结构，活化钝化膜转换，孔蚀的诱发、发展、终止以及活性物质的吸脱附过程。 阻抗谱中的基本元件 交流阻抗谱的解析一般是通过等效电路来进行的，其中基本的元件包括：纯电阻R ，纯电容C ，阻抗值为1/j ωC ，纯电感L ，其阻抗值为j ωL 。实际测量中，将某一频率为ω的微扰正弦波信号施加到电解池，这是可把双电层看成一个电容，把电极本身、溶液及电极反应所引起的阻力均视为电阻，则等效电路如图1所示。 图1. 用大面积惰性电极为辅助电极时电解池的等效电路 图中A 、B 分别表示电解池的研究电极和辅助电极两端，Ra 、Rb 分别表示电极材料本身的电阻，Cab 表示研究电极与辅助电极之间的电容，Cd 与Cd ’表示研究电极和辅助电极的双电层电容，Zf 与Zf ’表示研究电极与辅助电极的交流阻抗。通常称为电解阻抗或法拉第阻抗，其数值决定于电极动力学参数及测量信号的频率，Rl 表示辅助电极与工作电极之间的溶液 电阻。一般将双电层电容Cd 与法拉第阻抗的并联称为界面阻抗Z 。 实际测量中，电极本身的内阻很小，且辅助电极与工作电极之间的距离较大，故电容Cab 一般远远小于双电层电容Cd 。如果辅助电极上不发生电化学反映，即Zf ’特别大，又使辅助 电极的面积远大于研究电极的面积（例如用大的铂黑电极），则Cd ’很大，其容抗Xcd ’比串 联电路中的其他元件小得多，因此辅助电极的界面阻抗可忽略，于是图1可简化成图2，这也是比较常见的等效电路。 图2. 用大面积惰性电极为辅助电极时电解池的简化电路 Element Freedom Value Error Error %Rs Free(+)2000N/A N/A Cab Free(+)1E-7N/A N/A Cd Fixed(X)0N/A N/A Zf Fixed(X)0N/A N/A Rt Fixed(X)0N/A N/A Cd'Fixed(X)0N/A N/A Zf'Fixed(X)0N/A N/A Rb Free(+)10000N/A N/A Data File: Circuit Model File:C:\Sai_Demo\ZModels\12861 Dummy Cell.mdl Mode: Run Fitting / All Data Points (1 - 1) Element Freedom Value Error Error %Rs Fixed(X )1500N/A N/A Zf Fixed(X )5000N/A N/A Cd Fixed(X ) 1E-6 N/A N/A Data File: Circuit Model File:C:\Sai_Demo\ZModels\Tutor3 R-C.mdl Mode: Run Simulation / Freq. Range (0.01 - 10000Maximum Iterations: 100 B 电化学高考题集锦 1. 锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为 负极反应：C6Li－xe－===C6Li1－x＋xLi+（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成复合材料） 正极反应：Li1 －x MO2＋xLi+＋x e－===LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）下列有关说法正确的是 A．锂离子电池充电时电池反应为C6L i＋Li1－x MO2===LiMO2＋C6Li1－x B．电池反应中，锂、锌、银、铅各失去1mol电子，金属锂所消耗的质量最小 C．锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动 D．锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1－x＋xLi+＋x e－===C6L i 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)+2MnO 2(s)+H 2 O(l)==Zn(OH) 2 (s)+Mn 2 O 3 (s) 下列说法错误 ．．的是 A．电池工作时，锌失去电子 B．电池正极的电极反应式为：2MnO 2(s)+H 2 O(1)+2e—=Mn 2 O 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O.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g 3.下列描述中，不符合生产实际的是 A、电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B、电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极 C、电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D、在镀件上电镀锌，用锌作阳极 4.我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为：4A1＋3O2＋6H2O＝4A1(OH)3，下列说法不正确的是A．正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ B．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极 C．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积 D．该电池通常只需更换铝板就可继续使用 5.关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是 A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色 C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色 D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 6.把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氯化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为 A．1：2：3 B．3：2：1 C．6：3：1 D．6：3：2 7..用两支惰性电极插人 500mL AgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时（设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略），电极上 析出银的质量大约是 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 还原反应 反应原理：Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 1．下列变化中，属于原电池反应的是( ) A ．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B ．镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化 C ．红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层 D ．铁与稀H 2SO 4反应时，加入少量CuSO 4溶液时，可使反应加速 2．100 mL 浓度为2 mol/L 的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的量，可采用的方法是( ) A ．加入适量的6 mol/L 的盐酸 B ．加入数滴氯化铜溶液 C ．加入适量的蒸馏水 D ．加入适量的氯化钠溶液 3．称取三份锌粉，分别盛于甲、乙、丙三支试管中，按下列要求另加物质后，塞上塞子，定时测定生成氢气的体积。甲加入50 mL pH ＝3的盐酸，乙加入50 mL pH ＝3的醋酸，丙加入50 mL pH ＝3的醋酸及少量胆矾粉末。若反应终了，生成氢气的体积一样多，且没有剩余的锌。请用“＞”“＝”或“＜”回答下列各题。 (1)开始时，反应速率的大小为__________。 (2)三支试管中参加反应的锌的质量为__________。 (3)反应终了，所需时间为__________。 (4)在反应过程中，乙、丙速率不同的理由是(简要说明)__________。 失e -,沿导线传递，有电流产生 电化学 高考真题训练 1．【2017新课标1卷】支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作 原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是 A ．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B ．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C ．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D ．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 2．【2017新课标2卷】用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液 一般为混合溶液。下列叙述错误的是 A ．待加工铝质工件为阳极 B ．可选用不锈钢网作为阴极 C ．阴极的电极反应式为： D ．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 3．【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S 8材料，电池反应为：16Li+x S 8=8Li 2S 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：2Li 2S 6+2Li ++2e -=3Li 2S 4 B ．电池工作时，外电路中流过 mol 电子，负极材料减重 g C ．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Li 2S 2的量越多 4．【2016新课标2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 -=Mg 2+ B ．正极反应式为Ag ++e -=Ag C ．电池放电时Cl -由正极向负极迁移 D ．负极会发生副反应Mg+2H 2O=Mg(OH)2+H 2↑ 5．【2016新课标1卷】三室式电渗析法处理含Na 2SO 4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SO 42－ 离子向正极迁移，正极区溶液pH 增大 B ．该法在处理含Na 2SO 4废水时可以得到NaOH 和H 2SO 4产品 C ．负极反应为2H 2O ? 4e – = O 2+4H +，负极区溶液pH 降低 D ．当电路中通过1mol 电子的电量时，会有的O 2生成 6．【2016浙江卷】金属(M)-空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能 源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO 2+2nH 2O=4M(OH)n 。己知：电池的 “理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是（ ） 2018电化学高考真题汇编 1．下列说法正确的是 A. 氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能 B. 反应4Fe(s)+3O 2(g)2Fe2O3(s)常温下可自发进行，该反应为吸热反应 C. 3 mol H2与1 mol N2混合反应生成NH3，转移电子的数目小于6×6.02×1023 D. 在酶催化淀粉水解反应中，温度越高淀粉水解速率越快 【来源】2018年江苏化学高考试题 【答案】C 【解析】分析：A项，氢氧燃料电池放电时化学能不能全部转化为电能，理论上能量转化率高达85%~90%；B项，反应4Fe（s）+3O2（g）=2Fe2O3（s）的ΔS0，该反应常温下可自发进行，该反应为放热反应；C项，N2与H2的反应为可逆反应，3molH2与1molN2混合反应生成NH3，转移电子数小于6mol；D项，酶是一类具有催化作用的蛋白质，酶的催化作用具有的特点是：条件温和、不需加热，具有高度的专一性、高效催化作用，温度越高酶会发生变性，催化活性降低。 详解：A项，氢氧燃料电池放电时化学能不能全部转化为电能，理论上能量转化率高达85%~90%，A项错误；B项，反应4Fe（s）+3O2（g）=2Fe2O3（s）的ΔS0，该反应常温下可自发进行，该反应为放热反应，B项错误；C项，N2与H2的反应为可逆反应，3molH2与1molN2混合反应生成NH3，转移电子数小于6mol，转移电子数小于6 6.021023，C项正确；D项，酶是一类具有催化作用的蛋白质，酶的催化作用具有的特点是：条件温和、不需加热，具有高度的专一性、高效催化作用，温度越高酶会发生变性，催化活性降低，淀粉水解速率减慢，D项错误；答案选C。 2．下列指定反应的离子方程式正确的是 A. 饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应：CO32?+CaSO4CaCO3+SO42? B. 酸化NaIO 3和NaI的混合溶液：I? +IO3?+6H+I2+3H2O C. KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应：3ClO?+2Fe(OH)32FeO42?+3Cl?+4H++H2O D. 电解饱和食盐水：2Cl?+2H+Cl2↑+ H2↑ 【来源】2018年江苏化学高考试题 【答案】A 【解析】分析：A项，饱和Na2CO3溶液与CaSO4发生复分解反应生成更难溶于水的CaCO3；B项，电荷不守恒，得失电子不守恒；C项，在碱性溶液中不可能生成H+；D 项，电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2。 详解：A项，饱和Na2CO3溶液与CaSO4发生复分解反应生成更难溶于水的CaCO3，反 2009年高考化学试题分类汇编:电化学基础 1．（09广东理科基础25）钢铁生锈过程发生如下反应： ①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2； ②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； ③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。 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 答案：A 解析： ①②反应中消耗O2的量相等，两个反应也仅有O2作为氧化剂，故转移电子数是相等的，A 项正确。①中H2O的H、O两元素的化合价没有变，故不作氧化剂，B项错；铜和钢构成原电池，腐蚀速度加快，C项错；钢铁是铁和碳的混合物，在潮湿的空气的中易发生吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，故D项错。 2．（09安徽卷12）Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示意图如下，点解总反应：2Cu+H2O==Cu2O+H2O 。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0.1molCu2O生成。 答案：A 解析： 由电解总反应可知，Cu参加了反应，所以Cu作电解池的阳极，发生氧化反应，B选项错误；石墨作阴极，阴极上是溶液中的H＋反应，电极反应为：2H＋＋2e－=H2↑，A选项正确；阳极与电源的正极相连，C选项错误；阳极反应为2Cu＋2OH－－2e－=Cu2O＋H2O，当有0.1mol 电子转移时，有0.05molCu2O生成，D选项错误。 3．（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 化学专题复习：电化学基础(完整版) ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 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 2013－20１7高考电化学真题 1.【2017 新课标 1 卷】支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐, 工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确 的是（ ) Ａ．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 2.【201７新课标２卷】用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧 化膜,电解质溶液一般为H2ＳＯ4-H２C2O4混合溶液。下列叙述错误的是 A.待加工铝质工件为阳极 B．可选用不锈钢网作为阴极 C．阴极的电极反应式为: Al3++ 3ｅ- == Ａl Ｄ.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 3．【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=8Ｌｉ2Sｘ （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－=３Li2Ｓ4 B．电池工作时,外电路中流过 0.０2 mol 电子，负极材料减重 0.1４ g C.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 ４.【2017海南1０】一种电化学制备NＨ3的装置如图所 示，图中陶瓷在高温时可以传输H+．下列叙述错误的是( ) A.Pｂ电极b为阴极 B．阴极的反应式为:N2+6H++6ｅ﹣=2ＮＨ3 C.Ｈ+由阳极向阴极迁移 Ｄ．陶瓷可以隔离Ｎ２和H2 5．【２017 北京1１】（16分）某小组在验证反应“Fe+2Ａｇ+=Ｆｅ2＋+2Ａｇ”的实验中检测到Ｆｅ３+，发现和探究过程如下:向硝酸酸化的0.05mol?L﹣1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色. (1）检验产物 ①取少量黑色固体,洗涤后, （填操作和现象),证明黑色固体中含有Aｇ. ②取上层清液,滴加K3［Fe(CＮ）6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有． (2）针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Ｆe３+，乙认为铁粉过量时不可能有Fｅ3+，乙依据的原理是（用离子方程式表示）.针对两种观点继续实验： ①取上层清液，滴加KSCＮ溶液,溶液变红，证实了甲的猜测.同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下： 序号取样时间／ｍin 现象 ⅰ 3 产生大量白色沉淀;溶液呈红色 ⅱ30 产生白色沉淀;较3mｉｎ时量小;溶液红色较3min时加深 ⅲ12０产生白色沉淀；较３0min时量小;溶液红色较3 0min时变浅 （资料:Ag+与SCＮ﹣生成白色沉淀AgSCN） 中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述： 电化学基础是在学习无机化学和物理化学的基础上开设的电化学入门课程，是材料化学专业的学科基础必修课程。主要介绍电化学材料科学的基本理论、基本概念等内容，为今后学习奠定基础。 2.设计思路： 尽管先修课程物理化学中有专门一章介绍电化学，但是随着电化学材料科学的快速发展，电化学技术在材料科学与工程领域中的应用越来越广泛。本课程着重介绍电化学的基本知识、基本原理和电化学技术应用。 3.课程与其他课程的关系 本课程的先修课程是物理化学。为后期更好的学习新能源材料概论、金属腐蚀与防护、功能高分子材料等专业课程，更好的开展毕业论文（设计）工作奠定基础。二、课程目标 本课程的目标是让学生在前期学习物理化学等课程的基础上，系统学习电化学的基本理论、基本原理等内容，并能够应用于后续其他专业课程的学习。了解、掌握电 - 1 - 化学材料科学研究所涉及的基本理论和基本原理以及电化学技术的应用。 三、学习要求 本课程要求学生（或小组）及时关注网络教学（包括移动客户端）的阅读资料、思考讨论题等，按照要求在课前完成相关的资料检索汇总及思考；在课堂上认真听讲，积极参与课堂讨论；课后积极参与小组活动并完成作业。 四、教学内容 五、参考教材与主要参考书 [1] (美)巴德等. 电化学方法原理和应用（第二版）. 化学工业出版社. 2005.5 [2] 高鹏等. 电化学基础教程. 化学工业出版社. 2013.9 [3] (德)哈曼等. 电化学. 化学工业出版社. 2010 六、成绩评定 （一）考核方式 A.闭卷考试：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他（二）成绩综合评分体系： - 1 - 电化学曲线极化曲线阻抗谱分析 一、极化曲线 1.绘制原理 铁在酸溶液中，将不断被溶解，同时产生H2，即：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 (a) 当电极不与外电路接通时，其净电流I总为零。在稳定状态下，铁溶解的阳极电流I(Fe)和H＋还原出H2的阴极电流I(H)，它们在数值上相等但符号相反，即：(1) I(Fe)的大小反映Fe在H+中的溶解速率，而维持I(Fe)，I(H)相等时的电势称为Fe／H+体系的自腐蚀电势εcor。 图1是Fe在H+中的阳极极化和阴极极化曲线图。图2 铜合金在海水中典型极化曲线 当对电极进行阳极极化(即加更大正电势)时，反应(c)被抑制，反应(b)加快。此时，电化学过程以Fe的溶解为主要倾向。通过测定对应的极化电势和极化电流，就可得到Fe／H+体系的阳极极化曲线rba。 当对电极进行阴极极化，即加更负的电势时，反应(b)被抑制，电化学过程以反应(c)为主要倾向。同理，可获得阴极极化曲线rdc。 2.图形分析 （1）斜率 斜率越小，反应阻力越小，腐蚀速率越大，越易腐蚀。斜率越大，反应阻力越大，腐蚀速率越小，越耐腐蚀。 （2）同一曲线上各各段形状变化 如图2，在section2中，电流随电位升高的升高反而减小。这是因为此次发生了钝化现象，产生了致密的氧化膜，阻碍了离子的扩散，导致腐蚀电流下降。 （3）曲线随时间的变动 以7天和0天两曲线为例，对于Y轴，七天后曲线下移（负移），自腐蚀电位降低，说明更容易腐蚀。对于X轴，七天后曲线正移，腐蚀电流增大，亦说明更容易腐蚀。 二、阻抗谱 1.测量原理 它是基于测量对体系施加小幅度微扰时的电化学响应，在每个测量的频率点的原始数据中，都包含了施加信号电压（或电流）对测得的信号电流（或电压）的相位移及阻抗的幅模值。从这些数据中可以计算出电化学响应的实部和虚部。阻抗中涉及的参数有阻抗幅模（| Z |）、阻抗实部（Z,）、阻抗虚部（Z,,）、相位移（θ）、频率（ω）等变量，同时还可以计算出导纳（Y）和电容（C）的实部和虚部，因而阻抗谱可以通过多种方式表示。 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 6 L 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 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固定，乙中石墨电极为负极 6．(09广东化学?10)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu 2(OH)3Cl 覆盖在其表面。下列说法正确的是 A ．锡青铜的熔点比纯铜高 B ．在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用 C ．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 放电 充电 电化学交流阻抗谱（可编辑） Work report 万逸电化学交流阻抗谱注意事项: 1. Rp近似Rct+Zw，但不是完全的相等 2. 极化阻抗通过计划曲线也可以得到 (腐蚀电位出切线的斜率) . 等效电路元件下一步计划: 2. 动电位极化曲线简介极化的分类极化曲线获取信息腐蚀电位 Ecorr ，腐蚀电流(icorr) 获得Tafel参数(阴极极化斜率ba，阳极极化斜率bk) 研究防腐蚀机理，可以知道是阳极机制剂、阴极抑制剂或者是混合型抑制剂。通过腐蚀电流可以计算腐蚀抑制效率(IE% 1-i1.corr/i2.corr) 极化曲线在腐蚀与防护中应用线性极化简介活化控制的腐蚀体系线性极化法铝合金在含有氯离子的乙二醇-硼酸溶液中的腐蚀行为研究氨基苯唑在3.5% NaCl中铜镍合金的防腐蚀的研究缓蚀剂的存在改变了阳极钝化过程，使铜镍合金更加容易钝化，增加抗腐蚀的性能。 * 1. 电化学交流阻抗谱简介 1.1 交流阻抗谱方法是一种以小振幅的正弦波电位为扰动信号的电测量方法。优点: 体系干扰小提供多角度的界面状态与过程的信息，便于分析腐蚀缓蚀作用机理数据分析过程相对简单，结果可靠缺点: 复杂的阻抗谱的解释 1.2 物理参数和等效电路元件物理参数溶液电阻 (Rs) 双电层电容 (Cdl) 极化阻抗 (Rp) 电荷转移电阻 (Rct) 扩散电阻 (Zw) 界面电容 (C)和常相角元件(CPE) 电感 (L) 对电极和工作电极之间电解质之间阻抗工作电极与电解质之间电容当电位远离开路电位时时，导致电极表面电流产生，电流受到反应动力学和反应物扩散的控制。电化学反应动力学控制反应物从溶液本体扩散到电极反应界面的阻抗通常每一个界面之间都会存在一个电容。溶液电阻 (Rs) B. 极化阻抗 (Rp) C. 电荷转移电阻 (Rct) D. 扩散电阻(Zw) E. 界面电容 (C) 和常相角元件(CPE) R 阻抗 C 电容 L 电感 W 无限扩散阻抗 O 有限扩散阻抗 Q 常相角元件阻抗导纳 1.3 等效电路 (A)一个时间常数 Nyquist图相位图 2018高考选择题题型专练——电化学 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 高考选择题训练——电化学基础 1.（2017?新课标Ⅰ-11）支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防 腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是 A. 通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B. 通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C. 高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D. 通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 2．（2017?新课标Ⅱ-11）用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4﹣H2C2O4混合溶液．下列叙述错误的是 A．待加工铝质工件为阳极 B．可选用不锈钢网作为阴极 C．阴极的电极反应式为：Al3++3e﹣═Al D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 3．(2017?新课标Ⅲ-11）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+xS8=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﹣=3Li2S4 B．外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g C．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，电池中的Li2S2量越多 4．(2017?浙江-17)银锌电池是一种常见化学电源，其原理反应： Zn+Ag2O+H2O═Zn(OH)2+2Ag，其工作示意图如图。下列说法不正确的是 A．Zn电极是负极 B．Ag2O电极上发生还原反应 C．Zn电极的电极反应式：Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn(OH)2 D．放电前后电解质溶液的pH保持不变 5．【2017深圳模拟】利用如图所示装置可制取 H2，两个电极均为惰性电极，c 为阴离子交换膜。下列叙述正确的是 电化学高考题汇编（xx） 1．(xx年全国，13)下列叙述中，可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是 A．在氧化还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多 B．同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强 C．甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能 D．将甲乙作电极组成原电池时，甲是负极 解析：A．不能以金属失去电子的多少而应以金属失电子的能力来衡量金属的活泼性。B．同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强，则金属甲比金属乙的活动性差。C．说明在金属活动顺序表中金属甲排在氢前，而金属乙排在氢后。D．在原电池中，活泼金属做负极，甲是负极，所以金属甲比金属乙的活动性强。 2．(xx年全国，14)用石墨作电极，电解1 mol·L－1下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是( ) A．HCl B．NaOH C．Na2SO4D．NaCl 解析：题给条件--溶液的pH保持不变可分解成两个条件：(1)电解质溶液应为非酸碱溶液； (2)参加电极反应的阴阳离子分别只有H+和OH－。据此分析选项，由(1)排除A、B，由(2)又可排除D，所以答案为C。 3．(xx年上海)在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下设计方案正确的是( ) A．锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子 B．铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子 C．铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子 D．锌用阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子 解析：阳极：Zn－2e－＝Zn2+，阴极：Zn2++2e－＝Zn。 3．(xx年三南，17)A、B、C是三种金属，根据下列①②两个实验，确定它们的还原性强弱顺序为：①将A与B浸在稀硫酸中用导线相连，A上有气泡逸出，B逐渐溶解；②电解物质的量浓度相同的A、C盐溶液时，阴极上先析出C(使用惰性电极)( ) A．A>B>C B．B>C>A C．C>A>B D．B>A>C 解析：由①知B作原电池负极，故还原性B>A；由②知C阳离子氧化性大于A的阳离子，故还原性A>C,选D。 4．(xx年上海，17)有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( ) A．D＞C＞A＞B B．D＞A＞B＞C C．D＞B＞A＞C D．B＞A＞D＞C 解析：根据原电池原理：活泼金属作负极，被腐蚀，所以A、B中活泼性A>B；A、D与等浓度盐酸反应D比A激烈，即D>A;Cu与B盐溶液不反应，而能与C盐溶液反应置换出C,说明活泼性B>C，即D>A>B>C,故选B。 5．(xx年全国，12)图14-4中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极极板质量增加，b 极极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是( ) 电化学基础原理及应用 电化学是研究化学能与电能相互转化的装置、过程和效率的科学，它的应用十分广泛，在分析、合成等领域应用很广，由此形成的工业也很多，如电解、电镀、电冶金、电池制造等。因此本课题有利于学生了解电化学反应所遵循的规律，知道电化学知识在生产、生活和科学研究中的作用。同时，通过设计一些有趣的实验和科学探究活动，可以激发和培养学生探索化学反应原理的兴趣，树立学习和研究化学的志向。 电化学是高考命题的热点之一。电化学中的电路、电量等与物理学联系紧密，既可以综合学科内知识，又可以与生产、生活、新科技、新技术等相联系，是不容忽视的知识点。预计在今后的高考中，对该部分内容的考查仍会保持目前东风热度。在题型上应以传统题型为主，其中原电池的工作原理、电解产物的判断与相关计算、电极反应式及电池反应方程式的书写、离子的转移方向、溶液pH的变化仍会是高考的热点。 本课题共包括原电池、化学电源、电解池、金属的电化学腐蚀与防护四部分内容。 计划课时安排： 原电池2课时 化学电源2课时 电解池2课时 金属的电化学腐蚀与防护2课时 电化学原理综合应用2课时 Zn 专题一 原电池 【课标要求】 体验化学能与电能相互转化的探究过程,认识原电池，掌握原电池的 工作原理。 【学习重点】 1.初步认识原电池概念、原理、组成及应用； 2. 了解原电池的工作原理，探究组成原电池的条件，会写电极反应 式和电池反应方程式 【学习难点】 通过对原电池实验的研究，从电子转移角度理解化学能向电能转化 的本质，以及这种转化的综合利用价值。 再现历史：1799年意大利物理学家——伏打 如右图所示，组成的原电池： 问题：①. 锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生？ ②. 锌片和铜片连接在一起插入稀硫酸，现象又怎样？ ③. 锌片的质量有无变化？溶液中C(H +)如何变化？ ④. 锌片和铜片上变化的反应式怎样书写？ ⑤. 电子流向如何？ 〖思考与交流〗 当电解质溶液为CuSO 4溶液时： Zn 电极是____极，其 电极反应为____________ _，该反应是________反应；Cu 电极是____ 锂离子电池的电化学阻抗谱分析 1. 锂离子电池的特点 锂离子电池充电时，正极中的锂离子从基体脱出，嵌入负极；而放电时，锂离子会从负极中脱出，嵌入正极。因此锂离子电池正负极材料的充放电容量、循环稳定性能和充放电倍率等重要特性均与锂离子在嵌合物电极材料中的脱出和嵌入过程密切相关。这些过程可以很好地从电化学阻抗谱（EIS ）的测量与解析中体现出来。 2. 电化学阻抗谱的解析 2.1. 高频谱解析 嵌合物电极的EIS 谱的高频区域是与锂离子通过活性材料颗粒表面SEI 膜的扩散迁移相关的半圆（高频区域半圆），可用一个并联电路R SEI /C SEI 表示。 R SEI 和C SEI 是表征锂离子活性材料颗粒表面SEI 膜扩散迁移过程的基本参数，如何理解R SEI 和C SEI 与SEI 膜的厚度、时间、温度的关系，是应用EIS 研究锂离子通过活性材料颗粒表面SEI 膜扩散过程的基础。 2.1.1. 高频谱解析R SEI 和C SEI 与SEI 膜厚度的关系 SEI 膜的电阻R SEI 和电容C SEI 与SEI 膜的电导率、介电常数ε的关系可用简单的金属导线的电阻公式和平行板电容器的电容公式表达出来 S l R SEI ρ = (1) l S C SEI ε= (2) 以上两式中S 为电极的表面积，l 为SEI 膜的厚度。倘若锂离子在嵌合物电极的嵌入和脱出过程中ρ、ε和S 变化较小，那么R SEI 的增大和C SEI 的减小就意味着SEI 厚度的增加。由此根据R SEI 和C SEI 的变化，可以预测SEI 膜的形成和增长情 2.1.2. SEI 膜的生长规律（R SEI 与时间的关系） 嵌合物电极的SEI 膜的生长规律源于对金属锂表面SEI 膜的生长规律的分析 电化学高考真题训练 1．【2017 新课标 1 卷】支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是 A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 2．【2017 新课标 2 卷】用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为混合溶液。下列叙述错误的是 A．待加工铝质工件为阳极B．可选用不锈钢网作为阴极 C．阴极的电极反应式为：D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 3．【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 8 材料，电池反应为： 16Li+ x 82 x（≤x≤）。下列说法错误的是S S =8Li S 28 A．电池工作时，正极可发生反应：2Li 2 6 + - 2 4 S +2Li +2e =3Li S B．电池工作时，外电路中流过mol 电子，负极材料减重g C．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Li 2S2的量越多 4．【 2016 新课标 2 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 -2+ +- A．负极反应式为 Mg-2e=Mg B．正极反应式为 Ag +e =Ag C．电池放电时- 由正极向负极迁移D ．负极会发生副反应 Mg+2HO=Mg(OH)+H↑ Cl 2 2 5．【 2016 新课标 1 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 2－ A．通电后中间隔室的SO4离子向正极迁移，正极区溶液pH 增大 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 2HO - 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，会有的O2生成 6．【 2016 浙江卷】金属 (M)- 空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nHO=4M(OH)n。己知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是（）电化学阻抗谱的应用及其解析方法
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