高二化学原电池、电解池、电极反应式练习题
一、单选题
1.液流电池是一种新型可充电的高性能蓄电池,其工作原理如图。两边电解液存储罐盛放的电解液
分别是含有3V +、2V +的混合液和2VO +、2VO +
酸性混合液,且两极电解液分开,各自循环。下列说法
不正确的是( )
A.充电时阴极的电极反应是V 3++e -=V 2+
B.放电时,VO 2+作氧化剂,在正极被还原,V 2+作还原剂,在负极被氧化
C.若离子交换膜为质子交换膜,充电时当有1mol e -发生转移时,左槽电解液的H +物质的量增加了1mol
D.若离子交换膜为阴离子交换膜,放电时阴离子由左罐移向右罐
2.用下图Ⅰ所示装置通电10分钟后，去掉直流电源，连接成图Ⅱ所示装置，可观察到U 形管左端铁电极表面析出白色胶状物质，U 形管右端液面上升。下列说法正确的是( )
A ．同温、同压下，装置Ⅰ中石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得到的气体多
B ．用装置Ⅱ进行实验时铁电极的电极反应为Fe －2e －
+2OH －
= Fe(OH)2 C ．用装置Ⅱ进行实验时石墨电极的电极反应为2H ＋
＋2e －
＝ H 2↑ D ．装置Ⅰ通电10分钟后铁电极周围溶液pH 降低
3.利用膜技术原理和电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂25N O ，装 置如图所示，下列说法正确的是( )
A.b 电极反应式是22-4e O==O H H 4O -++
B.电解后乙装置d 电极附近的pH 不变
C.c 电极反应式为22+4252e O==N O 2H N O H --++
D.甲中每消耗21molSO ，乙装置中有+1molH 通过隔膜 4.下列图示与对应的叙述不相符的是( )
A ．图甲为微生物燃料电池，可将工业废水中的乙胺(322CH CH NH )转化成环境友好的物质(M 、N 均为铂电极)，N 电极的电极反应式为
+3222222CH CH NH +8H O 30e = 4CO N 30H ↑+↑+－－ B ．由图乙可知，反应()()()xA g yB g zC g ＋的ΔH>0，当n(A)/n(B)=2时，A 、B 的转化率之
比为2：1
C ．图丙表示恒温恒容条件下，发生的可逆反应()()2242NO g N O g 中，各物质的浓度与其消
耗速率之间的关系，其中A 点对应的状态为化学平衡状态
D ．图丁是利用N 2O 4制备N 2O 5的装置（隔膜只允许H +通过，不允许H 2O 分子通过），其阳极的电极反应式为+24325N O +2HNO 2e == 2N O -+2H －
5.将等物质的量浓度的CuSO 4和NaCl 等体积混合后,用石墨电极进行电解,电解过程中,溶液pH 随时间t 变化的曲线如图,则下列说法正确的是( )
A.整个过程中阳极先产生Cl 2,后产生O 2
B.阳极产物一定是Cl 2,阴极产物一定是Cu
C.BC 段表示在阴极上是H +放电产生了H 2
D.CD 段表示阳极上OH -放电破坏了水的电离平衡,产生了H + 6.用多孔石墨电极完遥下列实验。下列解释或推理合理的是（ ）
A.I 中电解一段时间后，24(c Na SO )—定增大
B.由II 中反应2++2==H +Cu Cu +2H 可知，用玻璃导管将2H 通入4CuSO 溶液中，也会产生红色沉淀
C.Ⅲ中，只可能发生反应+2+2Ag +Cu==Cu +2Ag
D.I 中，a 极上既发生了化学变化，也发生了物理变化
7.如图是一种正投入生产的大型蓄电系统。放电前,被膜隔开的电解质为Na 2S 2和NaBr 3,放电后分别变为Na 2S 4和NaBr 。下列叙述中正确的是( )
A.放电时,负极反应为3NaBr-2e -=NaBr 3+2Na +
B.充电时,阳极反应为2Na 2S 2-2e -=Na 2S 4+2Na +
C.放电时,Na +经过离子交换膜,由b 池移向a 池
D.用该电池电解饱和食盐水,产生2.24L H 2时,b 池生成17.40g Na 2S 4
8.以柏林绿Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池,其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.放电时,正极反应为Fe[Fe(CN)6]+2Na ++2e -=Na 2Fe[Fe(CN)6]
B.充电时,Mo(钼)箔接电源的负极
C.充电时,Na +通过交换膜从左室移向右室
D.外电路中通过0.2mol 电子的电量时,负极质量变化为2.4g
9.探究电场作用下阴阳离子的迁移。a 、b 、c 、d 均为石墨电极,电极间距4cm 。将pH 试纸用不同浓度24Na SO 溶液充分润湿,进行如下实验:
实验现象:
A.d 极附近试纸变蓝
B.a 极附近试纸变红的原因是:--222H O+2e =H +2OH
C.对比试纸I 和试纸Ⅱ的现象,说明电解质浓度影响+H 和-OH 的迁移
D.试纸I 的现象说明,此环境中+H 的迁移速率比-OH 快 10.下列有关金属腐蚀的认识中正确的是( )
A. 金属被腐蚀时发生的全部是氧化还原反应
B. 金属腐蚀可以分为化学腐蚀和电化腐蚀，只有化学腐蚀是氧化还原反应
C. 防止钢铁被腐蚀不需要避免它受潮
D. 钢铁发生腐蚀时以发生化学腐蚀为主
11.一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下：
A．在pH＜4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀
B．在pH＞6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀
C．在pH＞14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2O
D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓
12.下列与金属腐蚀有关的说法,正确的是( )
A.图1中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重
B.图2中,滴加少量
K[Fe(CN)]溶液,没有蓝色沉淀出现
36
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
13.在水中加入等物质的量的AgNO3、Ba（NO3）2、NaCl、K2SO4混合均匀，取溶液，用惰性电极电解，片刻后在两个极区析出的氧化产物与还原产物的物质的质量之比为（）
A.35.5:108
B.1:2
C.108:35.5
D.8:1
14.将含有0.4mol CuSO4和0.2mol NaCl的水溶液1L,用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上得到0.3mol Cu,另一个电极上析出气体在标准状况下的体积为( )
A.4.48L
B.5.6L
C.6.72L
D.13.44L
二、实验题
15.某研究性学习小组将下列装置如图连接，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。试回答下列问题：
(1)电源A 极的名称是________。
(2)甲装置中电解反应的总化学方程式为（电解质溶液是足量的）：_____________________________
电解后若使电解质溶液复原需要加入适量的_________________
(3)如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是（忽略气体的溶解）________。
ClO 2为一种黄绿色气体，是目前国际上公认的高效、广谱、快速安全的杀菌剂。制备ClO 2的新工艺是电解法。若调控合适的电压可以利用乙装置制备ClO 2，写出阳极产生ClO 2的电极反应式：_______________________；
ClO 2对污水中Fe 2＋
、Mn 2＋
、S 2－
、CN －
等有明显去除效果，某工厂污水中含CN －
，现用ClO 2把
CN －
氧化成两种无毒气体，写出该反应的离子方程式：_________________。
(4)欲用丙装置给铜镀银，G 应该是________(填“铜”或“银”)，电镀液的主要成分是________(填化学式)。
(5)装置丁中的现象是_________________________。
16.铁元素在溶液中可以Fe 2+、Fe 3+、24FeO -、34H FeO
等形式存在。回答下列问题: 1.Fe 2+与Ag +在溶液中可发生反应。室温时,向初始浓度为0.1 mol ?L -1的Fe(NO 3)2溶液中加入AgNO 3固体,溶液中Fe 3+的平衡浓度c(Fe 3+)随c(Ag +)的变化如图甲所示(忽略溶液体积变化)。
①用离子方程式表示Fe(NO 3)2溶液中的转化反应:__________________。 ②根据A 点数据,计算Fe 2+的转化率:________________。
③升高温度,溶液中Fe 2+的转化率减小,则该反应的ΔH____________0(填">""<"或“=");降温时,该反应的平衡常数将_______________(填“变大”“变小”或“不变”)。
2.利用图乙所示装置,证明上述反应的可逆性。闭合电键K,立即观察到电流计指针发生偏转,此时盐桥中的K +由右向左移动,则石墨电极为电池的_____________(填“正极”或“负极”),银电极的电极反应式为_______________。
3.高铁酸盐在水溶液中有四种含铁微粒。25 ℃时,它们的物质的量分数随pH 的变化如图丙所示。①为获得尽可能纯净的高铁酸盐,应控制pH 的最小值为____________。
②34H FeO +
的电离常数分别为K 1=2.51 × 10-2、K 2=4.16 × 10-4、K 3=5.01 × 10-8,当pH=6时,溶液中
244(FeO )(HFeO )
c c -
-=______________。
参考答案
1.答案：B
解析：A.充电时,阴极上得电子发生还原反应,电极反应为3V +被还原生成2V +,即32V e V +-++=,正确;
B.放电时,正极上发生得电子的还原反应, 222VO 2H e VO H O ++-+
++=+, 2VO +作氧化剂,在正极被还
原,负极上发生失电子的氧化反应, 23V e V +-+-=, 2V +做还原剂,在负极被氧化,正确;
C.放电过程中,转移电子的物质的量和氢离子物质的量是相等的,充电时当有1mol e -发生转移时,右槽电解液的H +的物质的量增加了1mol,错误;
D.放电过程中,电解质溶液中的阴离子向负极移动,即放电时阴离子由由左罐移向右罐,正确。 2.答案：B
解析：A ．石墨电极生成Cl 2，铁电极生成H 2，因Cl 2能溶解在水中，且与H 2O 发生反应：Cl 2+H 2O
HCl+HClO ，而H 2不溶于水，故石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得到的气体
少，故A 错误；
B ．装置Ⅱ是原电池装置，Fe 为负极，失去电子产生Fe 2+，Fe 2+再与溶液中的OH -反应生成Fe （OH ）2：Fe-2e -+2OH -═Fe （OH ）2，故B 正确；
C ．石墨为正极，正极为Cl 2得到电子，故石墨电极的电极反应为：Cl 2+2e -═2Cl -（或HClO+H ++2e -═Cl -+H 2O ），故C 错误；
D ．铁电极上产生H 2：2H 2O+2e -═H 2↑+2OH -，由于有OH -生成，故溶液的pH 升高，故D 错误． 故选：B ． 3.答案：B
解析：A 项，甲装置为原电池，其中a 电极为负极、b 电极为正极，正极 电极反应式为
+224e 4H ==O H 2O -++，A 项错误；B 项，乙装置是电解池，均采用了惰性电极，d 电极为阴极.电极反应式为+22H 2e H ==-+↑，虽然消耗了+H ，但同时有等量的+H 从阳极区迁移过来， 故溶液的pH 不变.B 项正确；C 项，c 电极为阳极，发生氧化反应：+24325-N O 2HNO =2N O 2e ++2H -，C 项错误；D 项，甲装置中消耗21molSO 转移2 mol 电子，乙装置中有2+molH 通过隔膜，D 项错误。 4.答案：B
解析： A.含有乙胺废水的N 极是负极，负极上乙 胺失电子发生氧化反应，生成无毒无害的二氧化碳和氮气，电极反应式为+3222222CH CH NH +8H 30e O-N ==4CO 30H -↑+↑+，A 项正确；B.升高温度，平衡时C 的体积分数增大。说明升髙温度化学平衡向正反应方向移动，所以正反应为吸热反应， △ H>0，w(A)/n(B) = 2时，A 、B 的转化率最大，说明:x/y=2，A 、B 的转化率之比为1:1,B 项错误；C. 图象表示恒温恒容条件下发生的可逆反应()
()2242NO g N O g ，
物质的浓度与其消耗速率之间的关系，从图中可以看出，A 点对应的二氧化氮与四氧化二氮的
速率之比为2 : 1，则v =v 正逆，说明已经达到平衡状态，C 难正确；D.24N O 和硝酸在阳极反应生成25N O 其电极反应式为+24325N O +2HNO 2e == 2N O -+2H －, D 项正确。 5.答案：A
解析：溶液中的阳离子的放电能力：Cu 2+>H +>Na +；溶液中的阴离子的放电能力：Cl ->OH ->24SO -
。
A ．在电解过程中，阳极首先发生反应：2Cl —-2e -=Cl 2↑；当Cl —放电完全，发生反应：4OH —-4e -=O 2↑+2H 2O ，所以整个过程中阳极先产生Cl 2，后产生O 2，正确；
B ．阳极产物首先是Cl 2，然后是O 2；在阴极产物首先是Cu ，然后是H 2；错误；
C ．BC 段表示在阴极上是Cu 2+放电，在阳极是c(OH -)放电产生了O 2，溶液的c(H +)浓度增大，错误；
D ．在CD 段溶液的pH 降低是由于在阳极上是OH -放电产生O 2，在阴极是c(H +)放电，实质是电解水，使溶液的c(H +)增大，所以溶液的酸性进一步增强，错误。 6.答案：D
解析：A.若电解池中24Na SO 溶液是饱和溶液，电 解24Na SO 溶液相当于电解水，电解一段时间后，24Na SO 溶液仍是饱和溶液，浓度不变，A 项错误；B. 由II 中现象可知反应
2++2==H +Cu Cu +2H ↓发 生，这个发生前提是电极从电解池才取出，外界条件强加电子给铜，强行拿掉氢中的电子，因而才发生，氢气通入4CuSO 溶液中不会发生反应，B 项错误；c. Ⅲ 中，由于迅速从Ⅱ中取出，也可能发生反应++2==2Ag +H 2H +2Ag ↓，C 项错误;D. a 极上发生的电 极反应是氢离子得到电子转化为氢气，是化学变化， 产生的氢气又被吸附在多孔石墨电极上是物理变化， D 项正确。 7.答案：C
解析：根据放电后Na 2S 2转化为Na 2S 4,S 元素化合价升高,知Na 2S 2被氧化,故负被反应为2Na 2S 2-2e -=Na 2S 4+2Na +,A 项错误；充电时阳极上发生氧化反应,NaBr 转化为.NaBr 3,电极反应为3NaBr-2e -=NaBr 3+2Na +,B 项错误;放电时,阳离子向正极移动,故Na +经过离子交换膜,由b 池移向a 池,C 项正确；放电时池为负极区域,发生氧化反应2Na 2S 2-2e -=Na 2S 4+2Na +,用该电池电解饱和食盐水,产生标准状况下2.24L H 2时转移0.2mol 电子,生成0.1mol Na 2S 4,其质量为17.40g,但题中没有说明H 2所处的状况,D 项错误。 8.答案：B
解析：A 、根据工作原理,Mg 作负极,Mo 作正极,正极反应式为Fe[Fe(CN)6]+2Na ++2e -=Na 2Fe[Fe(CN)6],故A 正确;B 、充电时,电池的负极接电源的负极,电池的正极接电源的正极,即Mo 箔接电源的正极,故B 说法错误;C 、充电时,属于电解,根据电解原理,Na +应从左室移向右室,故C 说法正确;D 、负极上应是2Mg-4e -+2Cl -=[Mg 2Cl 2]2+,通过0.2mol 电子时,消耗0.1mol Mg,质量减少2.4g,故D 说法正确。 9.答案：B
解析：A 项，d 极为阴极，+H 在阴极发生还原反应生成氢气，d 极附近-OH 浓度增大，pH 试纸变蓝；B 项，a 极为阳极，-OH 在阳极发生氧化反应生成氧气，即--224OH -4e =2H O+O ，a 极附近+H 浓度增大，pH 试纸变红；C 项，10min 以后，试纸I 试纸II 的现象不同，说明电解质溶液浓度对+H 和-OH 的迁移有影响；D 项，试纸I 红色区约2.7cm ，蓝色区约1.3cm ，说明+H 的迁移速率比-OH 快。 10.答案：A 解析：
11.答案：C 解析：
12.答案：C
解析：A 项，题图1中，插入海水中的铁棒，越靠近底端氧气的浓度越低，腐蚀越轻;B 项，题图2中，装置为原电池，铁作负极，发生电极反应时有2+Fe 生成，滴加少量36K [Fe(CN)]溶液，有蓝色沉淀出现;D 项，题图4中，镁块应作负极。 13.答案：D 解析： 14.答案：A
解析：阴极反应为:Cu 2+
+2e -=Cu,因为反应的n (Cu 2+
)=0.3 mol,总n (Cu 2+
)=0.4mol,说明Cu 2+
过量,阴极共得到0.6mol 电子。由电子守恒可知,阳极应失去0.6mol 电子。阳极:首先2Cl --2e -=Cl 2↑,因为0.2mol Cl -只能失去0.2mol 电子,另外0.4mol 电子只能由水电离出的OH -失去,阳极反应还有:4OH --4e -=2H 2O+O 2↑,则阳极共放出气体体积(0.1mol+0.1mol)×22.4L/mol -1
=4.48 L,故应选A. 15.答案：(1)正极 (2)2CuSO 4＋2H 2O
2Cu ＋O 2↑＋2H 2SO 4 ;CuO
(3)1:1 ; Cl －
－5e －
＋2H 2O=ClO 2↑＋4H ＋
; 2ClO 2＋2CN －
=N 2＋2CO 2＋2Cl －
(4)银;AgNO 3
(5)Y 极附近红褐色变深 解析：
16.答案：1. ①Fe 2+ +Ag +Fe 3+ +Ag ↓；②76%；③<；变大；
2.正极；Ag-e -=Ag +；
3. ①8；②5.01 ×10-2
解析：1. ①室温时，向初始浓度为0.1 mol ?L -1的Fe （NO 3）2溶液中加入AgNO 3固体，Fe 2+与Ag +在溶液中可发生反应：Fe 2+ +Ag +
Fe 3++Ag ↓。②根据A 点坐标数值知，当c （Ag +）=1.0 mol ?L -1
时，c （Fe 3+）=0.076 mol ?L -1，设Fe 2+的转化率为x ，则： Fe 2++Ag +
Fe 3++Ag ↓
起始浓度/（mol?L-1） 0.1 0
转化浓度/（mol?L-1） 0.1x 0.1x
平衡浓度/（mol?L-1） 0.1-0.1x 0.1x
由0.1x=0.076,则x=0.076/0.1×100%=76%。
③升高温度，溶液中Fe2+的转化率减小，则平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，ΔH<0；降温时，平衡向正反应方向移动，该反应的平衡常数将变大。
2.图乙中装置为原电池，银作负极，石墨作正极，原电池放电时，盐桥中K+向正极移动，负极上银失电子生成银离子，电极反应式为Ag-e-=Ag+。
3.①根据pH和含铁微粒的物质的量分数之间的关系图可知，为获得尽可能纯净的高铁酸盐，要求溶液中只含有高铁酸根离子，则pH≥8。②
34
H FeO+的电离常数分别为K1=2.51 × 10-2、K2=4.16 × 10-
4、K
3=5.01 × 10-8，当pH=6时，溶液中
2
4
4
(FeO)
(HFeO)
c
c
-
-
=(5.01 ×10-8)/10-6=5.01×10-2。
原电池和电解池电极反应式的书写方法 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
原电池和电解池电极反应式的书写方法 一、原电池电极反应式的书写方法: 1.首先判断原电池的正负极 如果电池的正负极判断失误，则电极反应必然写错。一般来说，较活泼的金属失去电子，为原电池的负极，但不是绝对的。如镁片和铝片插入氢氧化钠溶液中组成的原电池虽然镁比铝活泼，但由于铝和氢氧化钠溶液反应失去电子被氧化，因而铝是负极，此时的电极反应为： 负极：2Al －6e －=== 2Al 3+ 正极：6H 2O +6e －=== 6OH －+3H 2↑ 或 2Al 3++2H 2O +6e －+ 2OH －=== 2AlO 2－ + 3H 2↑ 再如，将铜片和铝片同时插入浓硝酸中组成原电池时，由于铝在浓硝酸中发生了钝化，铜却失去电子是原电池的负极被氧化，此时的电极反应为： 负极：Cu －2e －=== Cu 2+ 正极：2NO 3－ + 4H + +2e －=== 2NO 2↑+2H 2O 2.要注意电解质溶液的酸碱性 在正负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系。如氢－氧燃料电池就分酸式和碱式两种，在酸性溶液中的电极反应： 负极：2H 2－4e －=== 4H + 正极O 2 + 4H + + 4e －=== 2H 2O
如果是在碱性溶液中，则不可能有H +出现，同样在酸性溶液中，也不能出现OH －。由于CH 4、CH 3OH 等燃料电池在碱性溶液中，碳元素是以 CO 32－离子形式存在的，故不是放出CO 2。 3.还要注意电子转移的数目 在同一个原电池中，负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数，所以在书写电极反应式时，要注意电荷守恒。这样可避免在有关计算时产生错误或误差，也可避免由电极反应式写总反应方程式或由总方程式改写电极反应式时所带来的失误。 4.抓住总的反应方程式 从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。而两个电极相加即得总的反应方程式。所以对于一个陌生的原电池，只要知道总的反应方程式和其中的一个电极反应式，就可写出另一个电极反应式。 二、电解池的电极反应式的书写方法： 方法为：第一步：根据与正极相连为阳极与负极相连为阴极； 第二步：离子移动，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。 第三步：根据溶液中的离子判断电极反应；（电解时，应如何 判断确定电极（阳极、阴极）产物？ 提示：（1）阳极产物判断： 首先看电极，如果是活性电极（金属活动顺序表Ag 以前），则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极（Pt 、Au 、石墨），则要再看溶液中的离子的失电子能力。此时根
原电池和电解池 1．原电池和电解池的比较： 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
3．吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别 4．电解、电离和电镀的区别 5．电镀铜、精炼铜比较
溶液变化电镀液的浓度不变溶液中溶质浓度减小 6．电解方程式的实例（用惰性电极电解）： 总反应方程式 电解质溶液阳极反应式阴极反应式 溶液酸碱性变化 （条件：电解） CuCl22Cl--2e-=Cl2↑Cu2+ +2e-= Cu CuCl2= Cu +Cl2↑—— HCl 2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2HCl=H2↑+Cl2↑酸性减弱 Na2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑不变H2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水，酸性增强NaOH 4OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水，碱性增强 2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑NaCl 2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑ H+放电，碱性增强 +2NaOH 2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2 OHˉ放电,酸性增强CuSO44OH--4e-=2H2O+O2↑Cu2+ +2e-= Cu ↑+2H2SO4 考点解说 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)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O （2）析氢腐蚀：CO2+H2O H2CO3H++HCO3- 负极：Fe －2e-==Fe2+ 正极：2H+ + 2e-==H2↑ 总式：Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2↑ Fe(HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。 2．金属的防护
高二化学下册电解池知识点 一、电解池的工作原理 外接电源在工作时，电子从负极流出，在与之相连的电极上，引 发一个得电子的还原反应，我们称之为阴极; 最终电子要流入电源的正极，势必在与正极相连的电极上，引发 一个失电子的氧化反应，我们称之为阳极。 二、电子流向及离子流向问题 导线中，电流的产生是电子流动的结果。溶液中，电流的产生是阴、阳离子流动的结果。阳离子流向与电流流向保持一致，而阴离子 与电子因为带负电荷，其流动方向与电流流向相反。(即：导线中电子 的流向为：电源负极流向电解池的阴极，电解池的阳极流向电源的正极;而溶液中阳离子流向为电解池的阳极流向阴极，阴离子流向为电解 池的阴极流向阳极) 三、电极反应式及电解反应总方程式的书写 阳极发生失电子的反应，粒子的放电顺序为：活性电极材料S2- >I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F- 阴极发生得电子的反应，粒子的放电顺序为：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+ 注意：在书写电极反应式时，我们能够毫不犹豫地用实际放电的 离子表示(也可用弱电解质分子表示放电微粒);但在书写电解反应总方 程式时，如果放电离子来自弱电解质，则用弱电解质的分子式来表示。 比如：电解NaCl溶液时，阳极反应式：2Cl--2e-=Cl2↑;阴极反 应式：2H++2e-=H2↑(也可写成：2H2O+2e-=H2↑+2OH-)。整合两电极 反应式，得电解反应总方程式时，不可写成：2Cl-+2H+ = H2↑+Cl2↑，因2H+来自弱电解质，应为：2Cl-+2H2O = H2↑+Cl2↑+2OH-。
试写出下列过程的电极反应式及电解反应方程式：电解硫酸铜溶液、电解硝酸银溶液，电解盐酸溶液、电解氯化铜溶液，电解硝酸钠 溶液、电解氢氧化钠溶液，电解熔融的氯化镁、电解熔融的氧化铝。 四、电解质溶液的复原(原则是“出去什么补什么”) 如：氯化钠溶液电解后，析出氢气和氯气，若要电解质溶液复原，需往电解后的溶液中通往氯化氢气体，而不能够是盐酸溶液。 再如：硫酸铜溶液电解时，从体系中脱离的物质有Cu和O2，若要使电解质溶液复原，则需往电解后的溶液中加入CuO，而不能加入 Cu(OH)2，但能够加入CuCO3(思考为什么?) 硝酸银溶液电解后，需加什么物质才能够使电解质溶液复原呢? 例题：用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.1molCu(OH)2后，恰好恢复到电解前的浓度和PH，则电解过程中，转移电子数为多少?阳极产生气体多少L?阴极产生气体多少L? 五、电解后，溶液PH值的变化 原则是看电解时有没有氢气和氧气产生。如果电解时，只有氢气，而不放出氧气，则PH定会增大;如果电解时，只有氧气，而不放出氢气，则PH必定减小;如果同时产生氢气和氧气，则相当于电解水，此 时PH随溶质的浓度的增大而变化。若电解的是溶质，则相当于给溶液 稀释，如电解CuCl2溶液。 六、电解原理的应用 铜的电解精炼原理，应明确：阴阳极电极材料及电极反应式的书写，溶液中Cu2+浓度的变化情况，以及阳极泥的形成。 电镀的原理、阴阳极材料及电解质溶液的变化。 七、关于电化学的计算问题
电解池中有水参与的电极反应式的书写 一、分析问题 对于电解有水参与的电解质溶液有两类，我们可先写出其电极反应，分析一下有H+或O H-放电的电极反应中H+或OH-的来源，进一步探究有水参与的电极反应式的书写规律。 1、电解水型（阳极为惰性电极） ⑴电解强碱溶液（如NaOH溶液） 其电极反应式分别为： 阳极反应：4OH-－4e-=2H2O+O2↑（OH-来自于NaOH的电离） 阴极反应：2H++2e-=H2↑（H+来自于水的电离） 因为阴极反应的H+来自于水的电离，2H2O2H++2OH-①，2H++2e-=H2↑②，两式相加得2H2 O+2e-=H2↑+2OH-，所以其阴极反应还可以写成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式。若要写电解总反应式，其阴极反应必须写成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式，根据电子守恒，将阴、阳两极反应相加得电解总反应式为2H2O 2 H2↑+ O2↑。 ⑵电解含氧酸溶液（如H2SO4溶液） 其电极反应式分别为： 阳极反应：4OH-－4e-=2H2O+O2↑（OH-来自于水的电离） 阴极反应：2H++2e-=H2↑（H+来自于H2SO4的电离） 因为阳极反应的OH-来自于水的电离，4H2O 4H++4OH-①，4OH-－4e-=2H2O+O2↑②，两式相加得2H2O－4e-=4H++O2↑，所以其阳极反应还可以写成2H2O－4e-=4H++O2↑的形式。若要写电解总反应式，其阳极反应必须写成2H2O－4e-=4H++O2↑的形式，根据电子守恒，将阴、阳两极反应相加得电解总反应式为2H2O 2 H2↑+ O2↑。 ⑶电解活泼金属的含氧酸盐溶液（如Na2SO4溶液） 其电极反应式分别为： 阳极反应：4OH-－4e-=2H2O+O2↑（OH-来自于水的电离） 阴极反应：2H++2e-=H2↑（H+来自于水的电离） 因为阴极、阳极反应中的H+、OH-均来自于水的电离，则上述阳极反应还可以写成2H2O －4e-=4H++O2↑的形式，阴极反应还可以写成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式。若要写电解总反应式，其阳极反应必须写成2H2O－4e-=4H++O2↑的形式，阴极反应必须写成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式，根据电子守恒，将阴、阳两极反应相加得电解总反应式为2H2O 2 H2↑+ O2↑。
高中化学有关原电池知识点的总结 一、构成原电池的条件构成原电池的条件有： （1）电极材料。两种金属活动性不同的金属或金属和其它导电性（非金属或某些氧化物等）；（2）两电极必须浸没在电解质溶液中； （3）两电极之间要用导线连接，形成闭合回路。说明： ①一般来说，能与电解质溶液中的某种成分发生氧化反应的是原电池的负极。②很活泼的金属单质一般不作做原电池的负极，如K、Na、Ca等。 二、原电池正负极的判断（1）由组成原电池的两极材料判断：一般来说，较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。但具体情况还要看电解质溶液，如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池，镁为负极，铝为正极；但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时，由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应，失去电子，因此铝为负极，镁为正极。 （2）根据外电路电流的方向或电子的流向判断：在原电池的外电路，电流由正极流向负极，电子由负极流向正极。（3）根据内电路离子的移动方向判断：在原电池电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。（4）根据原电池两极发生的化学反应判断：原电池中，负极总是发生氧化
反应，正极总是发生还原反应。因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断。 （5）根据电极质量的变化判断：原电池工作后，若某一极质量增加，说明溶液中的阳离子在该电极得电子，该电极为正极，活泼性较弱；如果某一电极质量减轻，说明该电极溶解，电极为负极，活泼性较强。 （6）根据电极上产生的气体判断：原电池工作后，如果一电极上产生气体，通常是因为该电极发生了析出氢的反应，说明该电极为正极，活动性较弱。 （7）根据某电极附近pH的变化判断 析氢或吸氧的电极反应发生后，均能使该电极附近电解质溶液的pH增大，因而原电池工作后，该电极附近的pH增大了，说明该电极为正极，金属活动性较弱。 三、电极反应式的书写（1）准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键 如果原电池的正负极判断失误，电极反应式的书写一定错误。上述判断正负极的方法是一般方法，但不是绝对的，例如铜片和铝片同时插入浓硝酸溶液中，由于铝片表明的钝化，这时铜失去电子，是负极，其电极反应为：负极：Cu－2e－＝Cu2＋正极：NO3－ 4H＋ 2e－＝2H2O 2NO2↑再如镁片和铝片同时插入氢氧化钠溶液中，虽然镁比铝活泼，但由于镁不与氢氧化钠反应，而铝却反应，失去电子，
高中常见的电解池电极反应式的书写训练 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
高中常见的电解池电极反应式的书写训练 1．用惰性电极电解下列溶液 (1)NaCl溶液 阴极：阳极： 总反应式： (2)CuSO4溶液 阴极：阳极： 总反应式： 2．用惰性电极电解下列熔融态物质 (1)MgCl2 阳极：；阴极：； 总反应式：。 (2)Al2O3 阳极：；阴极：； 总反应式：。 3．用铜作电极电解下列溶液 (1)H2O 阴极：阳极：； 总反应式：。 (2)H2SO4溶液 阴极：阳极：； 总反应式：。 (3)NaOH溶液 阴极：；阳极：； 总反应式：。 4．用Al作电极电解下列溶液 (1)H2SO4溶液 阴极：阳极：； 总反应式：。 (2)NaOH溶液 阴极：阳极：； 总反应式：。
高中常见的电解池电极反应式的书写训练答案 1．用惰性电极电解下列溶液 (1)NaCl 溶液 阴极：2H ＋＋2e －===H 2↑； 阳极：2Cl －－2e － ===Cl 2↑； 总反应式：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑。 (2)CuSO 4溶液 阴极：2Cu 2＋＋4e －===2Cu ； 阳极：4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑； 总反应式：2CuSO 4＋2H 2O=====电解2Cu ＋2H 2SO 4＋O 2↑。 2．用惰性电极电解下列熔融态物质 (1)MgCl 2 阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑； 阴极：Mg 2＋＋2e －===Mg ； 总反应式：MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑。 (2)Al 2O 3 阳极：6O 2－－12e －===3O 2↑； 阴极：4Al 3＋＋12e －===4Al ； 总反应式：2Al 2O 3(熔融)=====电解4Al ＋3O 2↑。 3．用铜作电极电解下列溶液 (1)H 2O 阴极：2H ＋＋2e －===H 2↑； 阳极：Cu －2e －===Cu 2＋； 总反应式：Cu ＋2H 2O=====电解Cu(OH)2↓＋H 2↑。 (2)H 2SO 4溶液 阴极：2H ＋＋2e －===H 2↑； 阳极：Cu －2e －===Cu 2＋； 总反应式：Cu ＋H 2SO 4=====电解CuSO 4＋H 2↑。 (3)NaOH 溶液 阴极：2H 2O ＋2e －===H 2↑＋2OH －； 阳极：Cu －2e －＋2OH －===Cu(O H)2↓； 总反应式：Cu ＋2H 2O=====电解Cu(OH)2↓＋H 2↑。 4．用Al 作电极电解下列溶液 (1)H 2SO 4溶液 阴极：6H ＋＋6e －===3H 2↑； 阳极：2Al －6e －===2Al 3＋； 总反应式：2Al ＋3H 2SO 4=====电解Al 2(SO 4)3＋3H 2↑。 (2)NaOH 溶液
原电池和电解池
5 6 考点解说 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)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O （2）析氢腐蚀：CO 2+H2O H2CO3H++HCO3- 负极：Fe －2e-==Fe2+ 正极：2H+ + 2e-==H2↑ 总式：Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2↑ Fe(HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。 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 3。常见实用电池的种类和特点 ⑴干电池（属于一次电池） ①结构：锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。 ②电极反应负极：Zn-2e-=Zn2+ 正极：2NH4++2e-=2NH3+H2 NH3和H2被Zn2＋、MnO2吸收：MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2＋＋4NH3=Zn(NH3)42＋ ⑵铅蓄电池（属于二次电池、可充电电池） ①结构：铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。
②A.放电反应负极：Pb-2e-+ SO42- = PbSO4 正极：PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O B.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。 ⑶锂电池 ①结构：锂、石墨、固态碘作电解质。 ②电极反应负极：2Li-2e-= 2Li+ 正极：I2 +2e- = 2I-总式：2Li + I2 = 2LiI ⑷A.氢氧燃料电池 ①结构：石墨、石墨、KOH溶液。 ②电极反应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- 4．电解反应中反应物的判断——放电顺序 ⑴阴极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+ 最新高中化学原电池和电解池知识点总结最新高中化学原电池和电解池知识点总结 一原电池； 原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应，但区别于一般的氧化还原反应的是，电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的，而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应，电子通过外电路输送到正极上，氧化剂在正极上得电子发生还原反应，从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子转移过程，产生电流，实现化学能向电能的转化。 从能量转化角度看，原电池是将化学能转化为电能的装置；从化学反应角度看，原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂，使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个： （1）电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与导电的材料（非金属或某些氧化物等）组成。 （2）两电极必须浸泡在电解质溶液中。 （3）两电极之间有导线连接，形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流，所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外，还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说，化学电源必须是原电池，但原电池不一定都能做化学电池。形成前提：总反应为自发的氧化还原反应 电极的构成： a.活泼性不同的金属—锌铜原电池，锌作负极，铜作正极； b.金属和非金属（非金属必须能导电）—锌锰干电池，锌作负极，石墨作正极； c.金属与化合物—铅蓄电池，铅板作负极，二氧化铅作正极； d.惰性电极—氢氧燃料电池，电极均为铂。电解液的选择：电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。原电池正负极判断： 负极发生氧化反应，失去电子；正极发生还原反应，得到电子。 原电池原理 一．原电池 1.能量转化：原电池是__________________________________________________的装置。 2.原电池构成条件：（1）金属活泼性不同的两个电极 （2）电解质溶液 （3）电极、电解质溶液构成闭合回路 3.结构：内电路——电解质溶液、电极 导电微粒：自由移动离子（阳离子往正极移动，阴离子往负极移动） 外电路——电极（与导线） 导电微粒：自由移动电子（电子由负极经过导线流向正极，电流由正极流向负极）电极：根据活泼性的不同，分为负极（金属活泼性强） 正极（金属活泼性弱）。 正极：通常是活泼性较弱的金属或非金属导体，电子流____（填“出”或“入”）的一极，电极上发生________（填“氧化”或“还原”反应）。 负极：通常是活泼性较强的金属，电子流_____（填“出”或“入”）的一极，电极被________（填“氧化”或“还原”），电极发生________（填“氧化”或“还原”反应）。 4.反应特点：自发的氧化还原反应 5.工作原理：负极失电子经导线流向正极形成电流，内电路自由移动的离子定向运动传递电荷 【例题】下列关于原电池的叙述中正确的是（） Ａ．原电池能将化学能转变为电能 Ｂ．原电池负极发生的电极反应是还原反应 Ｃ．原电池在工作时其正极不断产生电子并经外电路流向负极 Ｄ．原电池的电极只能由两种不同的金属构成 【练习题1】在如图所示的装置中，a的金属性比氢要强， b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是（） A．碳棒上有气体放出，溶液pH变大 B．a是正极，b是负极 C．导线中有电子流动，电子流从a极到b极 D．a极上发生了氧化反应 【练习题2】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– 据此判断氧化银是（） Ａ．负极，并被氧化Ｂ．正极，并被还原 原电池和电解池电极反应式的书写方法 一、原电池电极反应式的书写方法: 1.首先判断原电池的正负极 如果电池的正负极判断失误，则电极反应必然写错。一般来说，较活泼的金属失去电子，为原电池的负极，但不是绝对的。如镁片和铝片插入氢氧化钠溶液中组成的原电池虽然镁比铝活泼，但由于铝和氢氧化钠溶液反应失去电子被氧化，因而铝是负极，此时的电极反应为： 负极：2Al－6e－=== 2Al3+ 正极：6H 2O +6e－=== 6OH－+3H 2 ↑或 2Al3++2H 2 O +6e－+ 2OH－=== 2AlO 2 － + 3H 2 ↑ 再如，将铜片和铝片同时插入浓硝酸中组成原电池时，由于铝在浓硝酸中发生了钝化，铜却失去电子是原电池的负极被氧化，此时的电极反应为： 负极：Cu－2e－=== Cu2+ 正极：2NO 3－ + 4H+ +2e－=== 2NO 2 ↑+2H 2 O 2.要注意电解质溶液的酸碱性 在正负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系。如氢－氧燃料电池就分酸式和碱式两种，在酸性溶液中的电极反应： 负极：2H 2 －4e－=== 4H + 正极O 2 + 4H+ + 4e－=== 2H 2 O 如果是在碱性溶液中，则不可能有H+出现，同样在酸性溶液中，也不能出现 OH－。由于CH 4、CH 3 OH等燃料电池在碱性溶液中，碳元素是以CO 3 2－离子形式存在 的，故不是放出CO 2 。 3.还要注意电子转移的数目 在同一个原电池中，负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数，所以在书写电极反应式时，要注意电荷守恒。这样可避免在有关计算时产生错误或误差，也可避免由电极反应式写总反应方程式或由总方程式改写电极反应式时所带来的失误。 4.抓住总的反应方程式 从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。而两个电极相加即得总的反应方程式。所以对于一个陌生的原电池，只要知道总的反应方程 高中化学原电池和电解池全面总结超全版 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI- 原电池和电解池1．原电池和电解池的比较： 2．化学腐蚀和电化腐蚀的区别 3．吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别 4．电解、电离和电镀的区别 5．电镀铜、精炼铜比较 6．电解方程式的实例（用惰性电极电解）： ↑+2NaOH强 CuSO 44OH--4e-=2H 2 O+O 2 ↑Cu2+ +2e-= Cu 2CuSO 4 +2H 2 O=2Cu+ O 2 ↑+2H 2 SO 4 OHˉ放电,酸性 增强 考点解说 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：O 2+4e-+2H 2 O==4OH- 总式：2Fe+O 2+2H 2 O==2Fe(OH) 2 4Fe(OH) 2+O 2 +2H 2 O==4Fe(OH) 3 2Fe(OH) 3 ==Fe 2 O 3 +3H 2 O （2）析氢腐蚀： CO 2+H 2 O H 2 CO 3 H++HCO 3 - 负极：Fe －2e-==Fe2+ 正极：2H+ + 2e-==H 2 ↑ 总式：Fe + 2CO 2 + 2H 2 O = Fe(HCO 3 ) 2 + H 2 ↑ Fe(HCO 3) 2 水解、空气氧化、风吹日晒得Fe 2 O 3 。 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 3。常见实用电池的种类和特点 常用原电池方程式1．Cu─H2SO4─Zn原电池 正极：2H++ 2e-→ H2↑ 负极：Zn - 2e-→ Zn2+ 总反应式：Zn + 2H+== Zn2++ H2↑ 2．Cu─FeCl3─C原电池 正极：2Fe3++ 2e-→ 2Fe2+ 负极：Cu - 2e- → Cu2+ 总反应式：2Fe3++ Cu == 2Fe2 ++ Cu2+ 3．钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀正极：O2+ 2H2O + 4e-→ 4OH 负极：2Fe - 4e-→ 2Fe2+ 总反应式：2Fe+O2+2H2O==2Fe（OH)24．氢氧燃料电池（中性介质） 正极：O2 + 2H2O + 4e-→ 4OH- 负极：2H2- 4e-→ 4H+ 总反应式：2H2+ O2== 2H2O 5．氢氧燃料电池（酸性介质） 正极：O2+ 4H++ 4e-→ 2H2O 负极：2H2- 4e-→ 4H+ 总反应式：2H2+ O2== 2H2O 6．氢氧燃料电池（碱性介质） 正极：O2 + 2 H2O + 4e- →4OH- 负极：2H2-4e-+ 4OH-→ 4H2O 总反应式：2H2+ O2== 2H2O 7．铅蓄电池（放电） 正极(PbO2) ： PbO2+ 2e- + SO42-+ 4H+ → PbSO4+ 2H2O 负极(Pb) ：Pb- 2e-+ SO42-→ PbSO 总反应式：Pb+PbO2+4H++ 2 SO42-== 2 PbSO4+ 2 H2O 8．Al─NaOH─Mg原电池 正极：6 H2O + 6e- → 3H2↑ +6OH- 负极：2Al - 6e- + 8OH- → 2AlO2-+ 4 H2O 总反应式：2Al+2OH-+2 H2O ==2 AlO2-+ 3 H2↑ 9．CH4燃料电池(碱性介质) 正极：2O2+ 4 H2O + 8e- → 8OH- 负极：CH4-8e- + 10OH- → CO32-+ 7 H2O 总反应式：CH4+ 2O2+ 2OH- == CO32-+ 3 H2O 10．熔融碳酸盐燃料电池 （Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解液，CO作燃料）： 正极：O2 + 2CO2+ 4e- → 2CO32-(持续补充CO2气体) 负极：2CO + 2 CO32-- 4e- → 4CO2 总反应式：2CO + O2== 2 CO2 11．银锌纽扣电池(碱性介质) 正极(Ag2O) ：Ag2O + H2O + 2e- → 2Ag + 2OH- 负极(Zn) ：Zn + 2OH- -2e- → ZnO +H2O 总反应式：Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag 第2节电能转化为化学能——电解 知识与能力： 1.通过对熔融氯化钠电解体系的分析，使学生掌握电解、电解池概念,清晰地建立起电极反 应的概念并能够正确地判断阴极和阳极; 2.通过运用电解的原理分析食盐水的电解、铜的电解精练，了解这些较复杂体系中所发生 的反应以及电解的实用价值; 3.通过学习电镀的内容，使学生了解具有一定特殊性的、另一种电解原理的应用方法,并进 一步体会电解对人类社会的重要贡献； 4.通过活动探究,提高学生的实验能力和分析能力； 5.从能量的角度理解化学科学的重要性。 过程与方法： 采用问题驱动的方法，经联想质疑中熟知的反应切入提出问题，将学生引入本节学习；以已知离子在电场中的定向移动为起点,从而分析具体反应中阴阳离子的移向，在渐进的学习中明白电解、电解池,并学会书写电极反应式；在电解原理的应用中,要让学生明白规律是有条件限制的。 情感、态度与价值观： 进一步体会化学的魅力，激发对学习的兴趣;了解方法的重要意义,明白将来实现的重要价值。 教学重点：电解原理、电极反应 教学难点:阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式 课时安排：共５课时(新课３课时，复习练习２课时) 教学过程： （第一课时) 【联想?质疑】已知金属钠与氯气反应的热化学方程式： ２Ｎa(s)＋Cl2=２ＮａCl(ｓ）△Ｈ= —822.３kJ?mol—1如果要真个反应反方向进行，则需要外界提供能量，那么大家想一想我们可以采用什么样的外界能量。【学生】电能。 【提问】那么这样的反应是什么能转化为什么能？ 【学生】电能转化为化学能 【教师】对，电能转化为化学能的一中重要方法就是电解,下面我们就来学习电解。首先我们来以电解熔融ＮaＣｌ了解一下电解的原理 【板书】一、电解的原理 【阅读交流】 １）、通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子?这些离子的运动情况怎样? 2）、通电后,外电路上的电流方向怎样? 3）、接通电源后，熔融氯化钠中Ｎa+、Cl-各向那个方向运动？ 电解 (2)离子的放电顺序：（物质在电解池的阴、阳两极发生反应的过程叫放电） 阴极:氧化性强的离子先得电子 Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸溶液)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水溶液)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阳极：阳极金属或还原性强的离子先失电子 活性电极>S2->I->Br->Cl->OH->N>S>F- 1.关于原电池、电解池的电极名称,下列说法错误的是( ) A.原电池中失去电子的一极为负极 B.电解池中与直流电源负极相连的一极为阴极 C.原电池中相对活泼的一极为正极 D.电解池中发生氧化反应的一极为阳极 2.若某装置发生反应:Cu+2H+Cu2++H2↑,关于该装置的有关说确的是( ) A.该装置一定为原电池 B.该装置为电解池 C.若为原电池,Cu为正极 D.电解质溶液可能是稀硝酸 3.有关以下甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是( ) A.甲中负极反应式为2H++2e-H2↑ B.乙中阳极反应式为Ag++e-Ag C.丙中H+向石墨棒方向移动 D.丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体 4.下面列出了电解不同物质时发生的电极反应,其中错误的是( ) A.电解饱和食盐水,阴极:Na++e-Na B.电解CuSO4溶液,阴极:Cu2++2e-Cu C.电解熔融NaCl,阴极:Na++e-Na D.电解NaOH溶液,阳极:4OH--4e-2H2O+O2↑ 6.Cu2O是一种半导体材料,右图是基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图,电解总反应为2Cu+H2OCu2O+H2↑。下列说确的是( ) 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0.1 mol电子转移时,有0.1 mol Cu2O生成 电解池电极反应式的书写 一．请写出下列几组常见的电解池的相关原理（以下电极材料均是石墨） （1）离子定向移动： →阳极； →阴极。 电极反应——阳极： ；阴极： 。 总的方程式： 。 结论：用惰性电极电解不活泼金属的无氧酸盐(除氟化物)，实际是电解溶质本身。电解的结果使c(Cu 2+) 减小，溶液的pH 略有增大。因为Cu 2+ +2H 2O Cu(OH)2 + 2H + （2）离子定向移动： → 阳极； →阴极； 电极反应——阳极： ；阴极： ； 总的方程式： 。 结论：用惰性电极电解无氧酸(除HF)，溶质消耗。电解的结果消耗了HCl ，即c(H +) ， 溶液的pH 。 （3）离子定向移动： →阳极； →阴极 电极反应——阳极： ；阴极： ； 总的方程式： 。 结论：用惰性电极电解活泼金属的无氧酸盐，溶质、水同时消耗。电解的结果生成碱， 电解后溶液的pH 。 （4）离子定向移动： →阳极； →阴极 电极反应——阳极： ；阴极： ； 总的方程式： 。 结论：用惰性电极电解不活泼金属的含氧酸盐，溶质、水同时消耗。电解的结果生成酸， 电解后溶液的pH 。 （5）离子定向移动： →阳极； →阴极 电极反应——阳极： ；阴极： ； 总的方程式： 。 结论:用惰性电极电解活泼金属的含氧酸盐实质是电解水。电解后溶液的pH ，等于 。 （6）离子定向移动： →阳极； →阴极 电极反应——阳极： ；阴极： ；总的方程式： 。 结论:用惰性电极电解含氧酸实质是电解水.电解后,+ （7）离子定向移动： →阳极； →电极反应：阳极： ；阴极：总的方程式： 。结论：用惰性电极电解强碱实质是电解水。电解后，碱的浓度 ，c(OH －) ， 故溶液的pH 。 Na 2SO 4 NaCl H 2SO 4 HCl CuSO 4 CuCl 2 电解池电极反应式练习 班级姓名 常见电解池电极反应归纳 （一）、用惰性电极电解电解质溶液 1、CuCl2溶液 阴极：阳极： 总方程式： 2、HCl溶液: 阴极：阳极： 总方程式： 3、H2SO4溶液: 阴极：阳极： 总方程式： 4、NaOH溶液: 阴极：阳极： 总方程式： 5、Na2SO4溶液: 阴极：阳极： 总方程式： 6、NaCl溶液（氯碱工业） 阴极：阳极： 总方程式： 7、CuSO4溶液 阴极：阳极： 总方程式： 8、电解AgNO3溶液 阳极：阴极： 总方程式： （二）、用活性电极材料电解电解质溶液 1、铜的电解精炼：粗铜作极，接电源极；精铜作为极，接电源极；硫酸酸化的CuSO4溶液作为电解质溶液。 阳极反应：阴极反应： 2、电镀：镀层金属做极，镀件做极，含有镀层金属阳离子的盐溶液作为电镀液。 在铁钉上镀铜：铜做极，接电源极；铁钉做极，接电源极；电镀液采用含的盐溶液。 阳极反应：；阴极反应：（在镀件上析出）。 （三）、用惰性电极电解下列熔融电解质 1、熔融NaCl 阴极：阳极： 总方程式： 2、熔融MgCl2 阴极：阳极： 总方程式： 3、熔融Al2O3（冶炼金属铝） 阴极：阳极： 总方程式： （四)、根据图示装置写出各电极反应式 1、B、C为铜，A、D为碳 A ____________________________________ B _____________________________________ C _____________________________________ D _____________________________________ 2、NaCl溶液中滴酚酞，电极1附近变红 1 ___________________________________ 2 ___________________________________ 3 ___________________________________ 4 ___________________________________ 5 ___________________________________ 6 ___________________________________ 电解池电极反应式书写-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 电解池电极反应式的书写 （1）离子定向移动： →阳极； →阴极。 电极反应——阳极： ；阴极： 。 总的方程式： 。 结论：用惰性电极电解不活泼金属的无氧酸盐(除氟化物)，实际是电解溶质本身。电解 的结果使c(Cu 2+)减小，溶液的pH 略有增大。因为Cu 2+ +2H 2 + 2H + （2）离子定向移动： →阳极； →阴极； 电极反应——阳极： ；阴极： ； 总的方程式： 。 结论：用惰性电极电解无氧酸(除HF)，溶质消耗。电解的结果消耗了HCl ，即c(H +) ， 溶液的pH 。 （3）离子定向移动： →阳极； →阴极 电极反应——阳极： ；阴极： ； 总的方程式： 。 结论：用惰性电极电解活泼金属的无氧酸盐，溶质、水同时消耗。电解的结果生成碱， 电解后溶液的pH 。 （4）离子定向移动： →阳极； →阴极 电极反应——阳极： ；阴极： ； 总的方程式： 。 结论：用惰性电极电解不活泼金属的含氧酸盐，溶质、水同时消耗。电解的结果生成酸， 电解后溶液的pH 。 （5）离子定向移动： →阳极； →阴极 电极反应——阳极： ；阴极： ； 总的方程式： 。 结论:用惰性电极电解活泼金属的含氧酸盐实质是电解水。电解后溶液的pH ，等于 。 （6）离子定向移动： →阳极； →阴极 电极反应——阳极： ；阴极： ； 总的方程式： 。 结论:用惰性电极电解含氧酸实质是电解水.电解后,酸的浓度 ,即c(H pH 。 Na 2SO 4 NaCl H 2SO 4 HCl CuSO 4 CuCl 2 常见的原电池电极反应式的书写 1、伏打电池：（负极—Zn，正极—Cu，电解液—H2SO4） 负极：Zn–2e－==Zn2+正极：2H++2e－==H2↑ 总反应离子方程式Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+ 2、铁碳电池(析氢腐蚀)：（负极—Fe，正极—C，电解液——酸性) 负极：Fe–2e－==Fe2+正极：2H++2e－==H2↑ 总反应离子方程式Fe+2H+==H2↑+Fe2+ 3、铁碳电池(吸氧腐蚀)：（负极—Fe，正极—C，电解液——中性或碱性) 负极：2Fe–4e－==2Fe2+正极：O2+2H2O+4e－==4- OH 总反应化学方程式：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) 4.铝镍电池：（负极—Al，正极—Ni，电解液——NaCl溶液) 负极：4Al–12e－==4Al3+正极：3O2+6H2O+12e－==12- OH 总反应化学方程式：4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池) 5、铝–空气–海水（负极－－铝，正极－－石墨、铂网等能导电的惰性材料，电解液－－海水） 负极：4Al－12e－==4Al3+ 正极：3O2+6H2O+12e－==12OH－ 总反应式为：4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3（铂网增大与氧气的接触面）(海洋灯标电池) 6、普通锌锰干电池：(负极——Zn，正极——碳棒，电解液——NH4Cl糊状物) 负极：Zn–2e－==Zn2+正极：2MnO2+2NH4++2e－==Mn2O3 +2NH3+H2O 总反应化学方程式：Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O 7、碱性锌锰干电池：（负极——Zn，正极——碳棒，电解液KOH糊状物） 负极：Zn + 2OH– 2e－== Zn(OH)2正极：2MnO2 + 2H2O + 2e－==2MnO(OH) +2OH－总反应化学方程式：Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnO(OH) 8、银锌电池：(负极——Zn，正极－－Ag2O，电解液NaOH ) 负极：Zn+2OH－–2e－== ZnO+H2O 正极：Ag2O + H2O + 2e－== 2Ag + 2OH－ 总反应化学方程式：Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag最新高中化学原电池和电解池知识点总结
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