《高三化學(xué)電化學(xué)》word版

1、2015年高考化學(xué)專題復(fù)習(xí)電化學(xué)專題直擊高考考點(diǎn)-電化學(xué)知識(shí)是理論部分的一個(gè)重要內(nèi)容，也是歷年高考考查的一個(gè)重點(diǎn)。電化學(xué)知識(shí)既可以綜合學(xué)科內(nèi)的知識(shí)，如聯(lián)系到：化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的判斷和分析、定量實(shí)驗(yàn)的操作要求、離子方程式的書寫、氧化還原反應(yīng)問題分析、化學(xué)計(jì)算等。也可以涉及到學(xué)科間的知識(shí)的運(yùn)用，如聯(lián)系到物理學(xué)的“有關(guān)電流強(qiáng)度的計(jì)算、有關(guān)電量和阿伏加德羅常數(shù)的計(jì)算”等，還可以與生產(chǎn)生活(如金屬的腐蝕和防護(hù)、電鍍廢液的危害與環(huán)保)、新科技及新技術(shù)(新型電池)等問題相聯(lián)系，是不可忽視的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。在考試大綱中，它主要涵蓋以下基本要求1理解原電池原理和電解池原理，能夠正確分析和判斷電化學(xué)中的電極反應(yīng)，正確書寫

2、電極反應(yīng)式。2了解化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕，聯(lián)系生產(chǎn)、生活中的金屬腐蝕現(xiàn)象，會(huì)分析和區(qū)別化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，了解一般防腐蝕的方法，并能運(yùn)用原電池的基本原理解釋簡單的防腐蝕等生產(chǎn)實(shí)際問題。3銅的電解精煉、鍍銅、氯堿工業(yè)等是電解原理的具體應(yīng)用，要了解和熟悉這些反應(yīng)原理。4電解池中電解質(zhì)溶液的pH變化的計(jì)算。復(fù)習(xí)過程中注意以下兩點(diǎn)：(1)綜合命題的趨勢要求寬而不是難，歷年的高考試題印證了這一點(diǎn)。對(duì)相差基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)扎實(shí)掌握，如電極反應(yīng)的方程式的書寫、燃料電池的分析、計(jì)算等。(2)理科綜合考試的一個(gè)重要變化是從知識(shí)立意向能力立意的轉(zhuǎn)變。對(duì)電化學(xué)問題、實(shí)物圖的分析是近幾年高考命題的一個(gè)熱點(diǎn)，對(duì)圖表類問題的分析

3、處理要靈活掌握。知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建裝置特點(diǎn)：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。、兩個(gè)活潑性不同的電極；形成條件：、電解質(zhì)溶液（一般與活潑性強(qiáng)的電極發(fā)生氧化還原反應(yīng)）；原 、形成閉合回路（或在溶液中接觸）電 負(fù)極：用還原性較強(qiáng)的物質(zhì)作負(fù)極，負(fù)極向外電路提供電子；發(fā)生氧化反應(yīng)。池 基本概念： 正極：用氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)正極，正極從外電路得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。原 電極反應(yīng)方程式：電極反應(yīng)、總反應(yīng)。失e-,沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生理 氧化反應(yīng) 負(fù)極 銅鋅原電池 正極 還原反應(yīng)反應(yīng)原理：移 向陽離子溶解不斷Zn-2e-=Zn2+ 2H+2e-=2H2 電解質(zhì)溶液電極反應(yīng)： 負(fù)極（鋅筒）Zn-2e-=Zn2+正極（石墨）2NH4

4、+2e-=2NH3+H2、普通鋅錳干電池 總反應(yīng)：Zn+2NH4+=Zn2+2NH3+H2干電池： 電解質(zhì)溶液：糊狀的NH4Cl特點(diǎn)：電量小，放電過程易發(fā)生氣漲和溶液、堿性鋅錳干電池 電極：負(fù)極由鋅改鋅粉（反應(yīng)面積增大，放電電流增加）；電解液：由中性變?yōu)閴A性（離子導(dǎo)電性好）。正極（PbO2） PbO2+SO42-+4H+2e-=PbSO4+2H2O放電負(fù)極（Pb） Pb+SO42-2e-=PbSO4充電鉛蓄電池：總反應(yīng)：PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2O電解液：1.25g/cm31.28g/cm3的H2SO4 溶液化學(xué)電源簡介蓄電池 特點(diǎn)：電壓穩(wěn)定。放電放電、鎳鎘（NiCd）

5、可充電電池；其它蓄電池 Cd+2NiO(OH)+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2、銀鋅蓄電池鋰電池、燃料電池與普通電池的區(qū)別不是把還原劑、氧化劑物質(zhì)全部貯藏在電池內(nèi)，而是工作時(shí)不斷從外界輸入，同時(shí)燃料 電極反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出電池。電池 、原料：除氫氣和氧氣外，也可以是CH4、煤氣、燃料、空氣、氯氣等氧化劑。負(fù)極：2H2+2OH-4e-=4H2O ；正極：O2+2H2O+4e-=4OH-、氫氧燃料電池： 總反應(yīng)：O2 +2H2 =2H2O 特點(diǎn)：轉(zhuǎn)化率高，持續(xù)使用，無污染。廢舊電池的危害：舊電池中含有重金屬（Hg2+）酸堿等物質(zhì)；回收金屬，防止污染。腐蝕概念：金屬或合金與周圍接觸到的氣體

6、或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。概述： 腐蝕危害：腐蝕的本質(zhì)：M-ne-Mn+(氧化反應(yīng))分類： 化學(xué)腐蝕（金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕）、電化腐蝕定義：因發(fā)生原電池反應(yīng)，而使金屬腐蝕的形式。金屬的腐蝕與防護(hù)負(fù)極（Fe）：Fe-2e-=Fe2+；正極（C）：O2+2H2O+4e-=4OH-電化 吸氧腐蝕： 總反應(yīng)：2Fe+O2+2H2O=Fe(OH)2腐蝕 后繼反應(yīng)：4Fe(OH)2 +O2 +2H2O =4Fe(OH)3 鋼鐵的腐蝕： 2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O 負(fù)極（Fe）：Fe-2e-=Fe2+；析氫腐蝕： 正極（C）：2H+2e-=H2總反應(yīng)：Fe+

7、2H+=Fe2+H2影響腐蝕的因素：金屬本性、介質(zhì)。金屬的防護(hù)： 、改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)；保護(hù)方法：、在金屬表面覆蓋保護(hù)層；、電化學(xué)保護(hù)法（犧牲陽極的陰極保護(hù)法）定義：使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。裝置特點(diǎn)：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。、與電源本連的兩個(gè)電極；形成條件 、電解質(zhì)溶液（或熔化的電解質(zhì)）、形成閉合回路。電解池原理電極 陽極：與直流電源正極相連的叫陽極。 概念 陰極：與直流電源負(fù)極相連的叫陰極。電極反應(yīng)：原理：誰還原性或氧化性強(qiáng)誰先放電（發(fā)生氧化還原反應(yīng)）離子放電順序： 陽極：陰離子還原性 S2-I-Br-Cl-OH-SO42-（含氧酸根）F-陰極：陽離子氧化性 A

8、g+Fe3+Cu2+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+電子流向 e- e-移 向陽離子氧化反應(yīng) 陽極 陰極 還原反應(yīng)移向陰離子反應(yīng)原理：4OH-4e-=2H2O +O2 Cu2+2e-=Cu 電解質(zhì)溶液電解電解結(jié)果：在兩極上有新物質(zhì)生成?？偡磻?yīng)：2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2粗銅板作陽極，與直流電源正極相連；、裝置 純銅作陰極，與直流電源負(fù)極相連；用CuSO4 (加一定量H2SO4)作電解液。陰極：Cu2+2e-=Cu電解精煉銅 陽極：Cu-2e-=Cu2+、Zn-2e-=Zn2+、原理： Ni-2e-=Ni2+陽極泥：含Ag、Au等貴重金屬；電解液

9、：溶液中CuSO4濃度基本不變、電解銅的特點(diǎn)：純度高、導(dǎo)電性好。、概念：利用電解原理在某些金屬的表面鍍上一薄層其它金屬或合金的過程。將待鍍金屬與電源負(fù)極相連作陰極；、方法：鍍層金屬與電源正極相連作陽極；電鍍： 用含鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液配成電鍍液。電解的應(yīng)用、原理：陽極 Cu-2e-=Cu2+ ；Cu2+2e-=Cu、裝置：、電鍍工業(yè)：鍍件預(yù)處理電鍍液添加劑裝置：（如圖）現(xiàn)象 、陰極上有氣泡；、陽極有刺激性氣體產(chǎn)，能使?jié)駶櫟牡矸跭I變藍(lán)；電解食鹽水 、陰極區(qū)附近溶液變紅，有堿生成原理： 通電前： NaCl =Na+Cl- H2O H+OH-原理 陰極（Fe）:Na+,H+移向陰極；2H+2e

10、-=H2(還原反應(yīng))電解通電后：陽極（C）：Cl-、OH-移向陽極；2Cl-2e-=Cl2(氧化反應(yīng))總反應(yīng)：2NaCl +2H2O 2NaOH +Cl2+H2氯堿工業(yè)陽極、陰極、離子交換膜、電解槽、導(dǎo)電銅棒等、組成：陽極：金屬鈦網(wǎng)（涂有釕氧化物）；陰極：碳鋼網(wǎng)（涂有Ni涂層）陽離子交換膜：只允許陽離子通過，阻止陰離子和空氣通過；、裝置：食鹽 濕氯氣 氯氣離子交換膜、生成流程： 淡鹽水 氫氣法制燒堿： NaOH溶液 NaOH固體精制食鹽水 + 純水（含少量NaOH）粗鹽水（含泥沙、Cu2+、Mg2+、Ba2+、SO42-等）陽離子交換樹脂：除Cu2+、Mg2+等加BaCl2，Ba2+SO42-

11、=BaSO4、粗鹽水精制： 加Na2CO3：Ca2+CO32-=CaCO3;Ba2+CO32-=BaCO3加NaOH：Mg2+2OH-=Mg(OH)2；Fe3+3OH-=Fe(OH)3分散系膠體10-7m 濁液(懸濁液、乳濁液)、微粒特征：直徑在10-9m10-7m，表面積大。、鑒別膠體的方法：丁達(dá)爾現(xiàn)象、凈化和精制：滲析Fe(OH)3膠體：將12mlFeCl3飽和溶液滴入20ml沸水溶液顯紅褐色 FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(膠體)+3HCl 、將0.01molL-AgNO3溶液810逐滴滴加到10ml0.01mol/LKI、膠體的制備： 溶液中邊滴加邊用力振蕩。AgI膠體： 、Ag

12、NO3+KI=AgI（膠體）+KNO3、說明：滴加順序不同AgI膠體帶電不同，本法KI過量，AgI膠體吸附I-帶負(fù)電反之帶正電（Ag+）硅酸膠體： 將1ml水玻璃加到510ml 1mol/L鹽酸中邊滴加邊振蕩。Na2SiO3+2HCl=H2SiO3（膠體）+2NaCl膠體 、丁達(dá)爾現(xiàn)象： 定義：光束通過膠體，形成光亮的“通路”的現(xiàn)象。原因：膠粒對(duì)光的散射而形成的。、布朗運(yùn)動(dòng)、在外電場作用下，膠體粒子在分散劑里向電極（陰或陰極）作定向移動(dòng)現(xiàn)象。、膠體的性質(zhì)：、電泳：、原因：表面積大，吸附強(qiáng)，膠粒帶電。、吸附規(guī)律： 帶正電：金屬氫氧化物、金屬氧化物的膠體；帶負(fù)電：非金屬氧化物、金屬硫化物膠體。、應(yīng)

13、用：除塵。原因：使膠體粒子從分散劑中析出的過程。、膠體的聚沉： 方法：加入帶相反電荷膠粒的膠體；加入電解質(zhì)；加熱等。、土壤的保肥作用：土壤膠體一般帶負(fù)電，可吸附帶正電的肥料；、應(yīng)用 、制豆腐的化學(xué)原理；、江河入?？谔幮纬扇侵?；、明礬凈水原理。意義：在一定溫度下固體物質(zhì)在液態(tài)溶劑里當(dāng)溶解速率和結(jié)晶速率相等形成飽和溶溶解平衡： 液的狀態(tài)（動(dòng)態(tài)平衡）表示 Mg(OH)2(S)Mg2+(ag)+2OH-(ag) 注意：溶解方程式與電離方程式的不同點(diǎn)。固體固體的溶解度=（溶劑）大多數(shù)固體溶解度隨溫度的升高而增大，如KNO3；影響因素溫度：只有少數(shù)物質(zhì)的溶解度影響很小，如NaCl；溶解度 極少數(shù)物質(zhì)的溶

14、解度隨溫度升高而減小，如Ca(OH)2。概念：在1.01105Pa和一定溫度下，1體積水所溶解氣體的體積；溶液 氣體 表示方法：非標(biāo)況下氣體的體積換算成標(biāo)況下的體積；影響因素：氣體的溶解度隨溫度的升高而減小，隨壓強(qiáng)增大而增大。濃度溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=物質(zhì)的量濃度（molL-）=結(jié)晶方法：蒸發(fā)溶劑結(jié)晶；蒸發(fā)后冷卻。其它結(jié)晶水合物：含有結(jié)晶水的化合物。風(fēng)化：在室溫下結(jié)晶水合物失去一部分或全部結(jié)晶水的現(xiàn)象。潮解：晶體在空氣中吸收水蒸氣，在其表面逐漸形成溶液的現(xiàn)象。知識(shí)要點(diǎn)串講要點(diǎn)一 原電池原理及其應(yīng)用1原電池的工作原理2原電池的判定先分析有無外接電源：有外接電源者為電解池，無外接電源者可能為原電池；然后

15、依據(jù)原電池的形成條件分析判定，主要思路是“三看”。先看電極：兩極為導(dǎo)體且活潑性不同；再看溶液：兩極插入電解質(zhì)溶液中；三看回路：形成閉合回路或兩極接觸。3原電池正極和負(fù)極的確定由兩極的相對(duì)活潑性確定：在原電池中，相對(duì)活潑性較強(qiáng)的金屬為原電池的負(fù)極，相對(duì)活潑性較差的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髟姵氐恼龢O。由電極現(xiàn)象確定：通常情況下，在原電池中某一電極若不斷溶解或質(zhì)量不斷減少，該電極發(fā)生氧化反應(yīng)，此為原電池的負(fù)極；若原電池中某一電極上有氣體生成、電極的質(zhì)量不斷增加或電極質(zhì)量不變，該電極發(fā)生還原反應(yīng)，此為原電池的正極。4原電池的設(shè)計(jì)方法以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)，確定原電池的正負(fù)極、電解質(zhì)溶液及電極反應(yīng)。如：原

16、理負(fù) 極正 極電解質(zhì)溶液電極反應(yīng)Cuc（Fe3+）FeCl3負(fù)極：Cu2e=Cu2+正極：2Fe3+2e=2Fe2+ZnAg2OKOH負(fù)極：Zn+2OH2e=ZnO+H2O正極：Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OHPbPbO2H2SO4負(fù)極：Pb+SO2e=PbSO4正極：PbO2+4H+SO+2e= PbSO4+2H2OPt（H2）Pt（O2）KOH負(fù)極：2H2+4OH4e=4H2O正極：O2+2H2O+4e=4OH要點(diǎn)二 金屬腐蝕與防護(hù)金屬的腐蝕：金屬或合金跟周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。其本質(zhì)是金屬原子失去電子被氧化的過程。1化學(xué)腐蝕與電化腐蝕化學(xué)腐蝕電化腐蝕條件

17、金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生本質(zhì)金屬被氧化較活潑金屬被氧化聯(lián)系兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化腐蝕更普遍2析氫腐蝕與吸氧腐蝕（以Fe為例）析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜酸性較強(qiáng)（pH4.3水膜酸性很弱或中性電極反應(yīng)負(fù)極Fe-2e=Fe2+正極2H+2e=H2O2+2H2O+4e=4OH總反應(yīng)式Fe+2H+=Fe2+H22Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)23金屬防護(hù)的幾種重要方法改變金屬內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu)，將金屬制成合金，增強(qiáng)抗腐蝕能力。在金屬表面覆蓋保護(hù)保護(hù)層，使金屬和周圍物質(zhì)隔離開來。電化學(xué)保護(hù)法：利用電化學(xué)反應(yīng)使金屬鈍化而受到保護(hù)，或者利用原電池反應(yīng)將

18、需要保護(hù)的金屬作為電池的正極而受到保護(hù)。4金屬腐蝕速率大小電解池陽極原電池負(fù)極化學(xué)腐蝕原電池正極電解池陰極要點(diǎn)三 電解原理1電解電極產(chǎn)物的判斷：要判斷電極反應(yīng)的產(chǎn)物，必須掌握離子的放電順序。判斷電極反應(yīng)的一般規(guī)律是：(1)在陽極上 活性材料作電極時(shí)：金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進(jìn)人溶液，陰離子不容易在電極上放電。用惰性電極(Pt、Au、石墨、鈦等)時(shí)：溶液中陰離子的放電順序是(2)在陰極上：無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。陽離子在陰極上放電順序是：2用惰性電極進(jìn)行溶液中的電解時(shí)各種變化情況簡析類 型電極反應(yīng)特點(diǎn)實(shí) 例電解對(duì)象電解質(zhì)濃度pH電解質(zhì)溶液復(fù)原

19、電解水型陰：2H+2e=H2陽：4OH4e=2H2O+O2NaOH水增大增大水H2SO4水增大減小水Na2SO4水增大不變水分解電解質(zhì)型電解質(zhì)電離出的陰陽離子分別在兩極放電HCl電解質(zhì)減小增大氯化氫CuCl2電解質(zhì)減小氯化銅放H2生堿型陰極：H2O放H2生堿陽極：電解質(zhì)陰離子放電NaCl電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)增大氫化氫放O2生酸型陰極：電解質(zhì)陽離子放電陽極：H2O放O2生酸CuSO4電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)減小氧化銅3電解時(shí)溶液pH值的變化規(guī)律電解質(zhì)溶液在電解過程中，有時(shí)溶液pH值會(huì)發(fā)生變化。判斷電解質(zhì)溶液的pH值變化，有時(shí)可以從電解產(chǎn)物上去看。若電解時(shí)陰極上產(chǎn)生H2，陽極上無O2產(chǎn)生，電解后溶

20、液pH值增大；若陰極上無H2，陽極上產(chǎn)生O2，則電解后溶液pH值減??；若陰極上有H2，陽極上有O2，且V(H2)=2V(O2)，則有三種情況：a 如果原溶液為中性溶液，則電解后pH值不變；b 如果原溶液是酸溶液，則pH值變?。籧 如果原溶液為堿溶液，則pH值變大；若陰極上無H2，陽極上無O2產(chǎn)生，電解后溶液的pH可能也會(huì)發(fā)生變化。如電解CuCl2溶液（CuCl2溶液由于Cu2+水解顯酸性），一旦CuCl2全部電解完，pH值會(huì)變大，成中性溶液。要點(diǎn)四 電解原理在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用1電解精煉反應(yīng)原理(電解精煉銅)陽極(粗銅)：Cu-2e=Cu2+，陰極(純銅)：Cu2+2e=Cu陽極上銅溶解的速率與

21、陰極上銅沉積的速率相等，所以溶液中CuSO4的濃度基本保持不變。2鍍銅反應(yīng)原理陽極(純銅)：Cu-2e=Cu2+，陰極(鍍件)：Cu2+2e=Cu 溶液中的Cu2+濃度保持不變。3氯堿工業(yè)反應(yīng)原理陽極：2Cl-2e=Cl2，陰極：2H+2e=H22NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl24離子交換膜法制燒堿：電極：陽極用金屬鈦網(wǎng)制成陰極由碳鋼網(wǎng)制成； 陽離子交換膜把電解槽分成陰極室和陽極室。流程： 精制食鹽水：加入稍過量的NaOH溶液。加入稍過量BaCl2溶液（其中、順序可以交換。）加入稍過量的Na2CO3溶液。過濾（除去Mg(OH)2、Fe(OH)3、BaSO4、CaCO3、BaCO3及

22、泥沙等）；在濾液中加適量鹽酸（除去過量的CO32，調(diào)節(jié)溶液的pH）；通過陽離子交換樹脂（除去殘留的微量Ca2+、Mg2+等離子）。要點(diǎn)五 原電池、電解池、電鍍池的比較原電池電解池電鍍池定義將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬的裝置。一種特殊的電解池裝置舉例形成條件活動(dòng)性不同的兩電極(連接)電解質(zhì)溶液(電極插入其中并與電極自發(fā)反應(yīng))形成閉合回路兩電極接直流電源兩電極插人電解質(zhì)溶液形成閉合回路鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接電源負(fù)極電鍍液必須含有鍍層金屬的離子電極名稱負(fù)極：較活潑金屬；正極：較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬等)陽極：電源正極相連的電

23、極陰極：電源負(fù)極相連的電極陽極：鍍層金屬；陰極：鍍件電極反應(yīng)負(fù)極（氧化反應(yīng)）：金屬原子失電子；正極（還原反應(yīng)）：溶液中的陽離子得電子陽極（氧化反應(yīng)）：溶液中的陰離子失電子，或金屬電極本身失電子；陰極（還原反應(yīng)）：溶液中的陽離子得電子陽極（氧化反應(yīng)）：金屬電極失電子；陰極（還原反應(yīng)）：電鍍液中陽離子得電子電子流向負(fù)極正極電源負(fù)極陰極電源正極陽極電源負(fù)極陰極電源正極陽極熱點(diǎn)題型探究題型一 原電池原理【典例1】有關(guān)右圖裝置的敘述不正確的是( )。A這是一個(gè)原電池裝置B該裝置中Pt為正極，電極反應(yīng)為：O2 2H2O 4e4OHC該裝置中Fe為陰極，電極反應(yīng)為：Fe2e 2OHFe(OH)2D溶液中會(huì)出

24、現(xiàn)紅褐色的沉淀。解析：鐵和鉑兩種活動(dòng)性不同的金屬，放在電解質(zhì)溶液NaOH溶液中，組成原電池，A正確；通入O2，發(fā)生類似于吸氧腐蝕的變化。Fe作負(fù)極，電極反應(yīng)為：Fe2e 2OHFe(OH)2，Pt為正極，電極反應(yīng)為：O2 2H2O 4e4OH，所以B正確C不正確；Fe(OH)2會(huì)和空氣中的O2繼續(xù)反應(yīng)生成Fe(OH)3：4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3，出現(xiàn)白色沉淀變?yōu)榛揖G色最終變成紅褐色的現(xiàn)象，所以D正確。答案：Cw.w.w.k.s.5.u.c.o.m技巧點(diǎn)撥：解這類題目的常見方法：一是判斷原電池形成的條件(具有活動(dòng)性不同的兩種電極材料(金屬和金屬或金屬和非金屬

25、)、與電解質(zhì)溶液接觸、有導(dǎo)線相連組成閉合回路，或具備將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的條件)；二是正確書寫原電池電極反應(yīng)方程式 (1)負(fù)氧正還，(2)要注意溶液的酸堿性，適當(dāng)?shù)脑陔姌O方程式兩邊添加H+、OH、H2O，以遵循電荷守恒和質(zhì)量守恒，(3)要注意電極反應(yīng)產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液發(fā)生反應(yīng)?！镜淅?】)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的最高法庭。以鎂條、鋁片為電極，以稀NaOH溶液為電解質(zhì)溶液構(gòu)成的原電池，人們普遍認(rèn)為鋁是負(fù)極。某研究性學(xué)習(xí)小組為探究該原電池究竟誰是負(fù)極，發(fā)生怎樣的電極反應(yīng)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖，剪取約8cm的鎂條及大小相近的鋁片，用砂紙去膜，使鎂條與鋁片分別與量程為500A的教學(xué)演示電表的“”、“”端相連接，迅

26、速將兩電極插入盛有1mol/LNaOH溶液的燒杯中。開始，電表指針向右偏移約500A，鋁片表面有許多氣泡，很快電流逐漸減小至0；隨后，指針向左偏移，且電流逐漸增大至約400A，此時(shí)，鋁片表面氣泡有所減少，但鎂條表面只有極少量的氣泡產(chǎn)生。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答下列問題：(1)開始階段，原電池的正極是_（填“Mg”或“Al”）片；鋁片表面產(chǎn)生的氣泡是_；負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是 。(2)隨后階段，鋁片發(fā)生的電極反應(yīng)式是_；鎂條表面只有極少量的氣泡產(chǎn)生，其原因是：2H2O+2e-=H2+2OH-（極少），試判斷此電極發(fā)生的主要反應(yīng)是_；鋁片表面氣泡有所減少，但未消失，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的可能原因是 。解析：本題的

27、關(guān)健是解讀題目所給信息。(1)開始是鋁片有很多氣泡，說明H+在鋁片上得電子，鋁作正極，鎂作負(fù)極結(jié)合電解質(zhì)溶液可知發(fā)生反應(yīng)Mg+2OH-2e-=Mg(OH)2，(2)由指針發(fā)生不同方向偏轉(zhuǎn)可知鋁作負(fù)極，堿性溶液中發(fā)生反應(yīng)Al+4OH-3e-=AlO2-+2H2O。答案：（1）Al H2 Mg+2OH-2e-=Mg(OH)2 (2)Al+4OH-3e-=AlO2-+2H2O O2+2H2O+4e-=4OH- 鋁片中含有雜質(zhì)，構(gòu)成原電池?！咀兪接?xùn)練】w.w.w.k.s.5.u.c.o.m1根據(jù)報(bào)道，摩托羅拉公司的一種以甲醇為原料，以KOH為電解質(zhì)的用于手機(jī)可充電的高效燃料電池，充一次電可持續(xù)使用一個(gè)

28、月。(1)關(guān)于該電池的敘述錯(cuò)誤的是（ ）放電時(shí)，正極反應(yīng)為：4H+O2+4e=2H2O；放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為：CH3OH6e+8OH=CO32+6H2O；充電時(shí)，原電池的負(fù)極與電源的正極連接 充電時(shí)，陰極反應(yīng)為：4OH4e=2H2O+O2(2)若以熔融的碳酸鉀為電解質(zhì)，陽極充入二氧化碳和氧氣的混合氣體，試寫出該燃料電池的電極反應(yīng)式，負(fù)極： 正極： 。2將Mg條、Al條平行插入一定濃度的NaOH溶液中，用導(dǎo)線、電器連接成原電池，此電池工作時(shí)，下列敘述中正確的是 ( )AMg比Al活潑，Mg 失去電子被氧化成Mg2+B負(fù)極反應(yīng)式為：Al3e+4OHAlO2+2H2OC該電池的內(nèi)外電路中，電流均是由

29、電子定向移動(dòng)形成的DAl是電池正極，開始工作時(shí)溶液中會(huì)立即有白色沉淀析出題型二 金屬腐蝕及其防護(hù)(原電池原理的應(yīng)用)【典例3】為了探究金屬腐蝕的條件和速率，某課外小組學(xué)生用不同金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在圖示的三個(gè)裝置內(nèi)，并將這些裝置在相同的環(huán)境中放置相同的一段時(shí)間，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)現(xiàn)象的描述不正確的是 ( )A實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置左側(cè)的液面一定會(huì)下降B實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置一定比裝置左側(cè)液面低C實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置中的鐵釘腐蝕最嚴(yán)重D實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置中的鐵釘幾乎沒被腐蝕解析：這是一道原電池原理應(yīng)用于金屬腐蝕的選擇題，主要考查的是如何分析鐵釘所處的環(huán)境，對(duì)鐵釘?shù)母g起到促進(jìn)還是保護(hù)作用，同時(shí)考查了鹽

30、酸具有揮發(fā)性，濃硫酸具有吸水性等知識(shí)點(diǎn)。裝置中鐵釘處于鹽酸的蒸氣中，被侵蝕而釋放出H2，使左側(cè)液面下降右鍘液面上升；裝置中鐵釘同樣處于鹽酸的蒸氣中，所不同的是懸掛鐵氧體的金屬絲由鐵絲換成了銅絲，由于Fe比Cu活潑，在這種氛圍中構(gòu)成的原電池會(huì)加速鐵釘?shù)谋磺治g而放出更多的H2，使左鍘液面下降更多，右鍘液面上升得更多；裝置中雖然懸掛鐵釘 的還是銅 絲，但由于濃硫酸有吸水性而無揮發(fā)性，使鐵釘處于一種較為干燥的空氣中，因而在短時(shí)間內(nèi)幾乎沒有被侵蝕。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 答案：B方法探究：金屬發(fā)生何種腐蝕要根據(jù)環(huán)境條件來確定，在此題中若能將裝置、逐一進(jìn)行對(duì)比，找出所處環(huán)境的異同，便不難作

31、出正確選擇。然而在實(shí)際解題中很難做到仔細(xì)地審題、全面地看問題、綜合地分析問題。使們們?cè)诮忸}中常處于幼稚狀態(tài)，因而要提高解題能力，首先要提高審題能力和分析能力?！咀兪接?xùn)練】3下列事實(shí)不能用電化學(xué)理論解釋的是 ( )A輪船水線以下的船殼上裝一定數(shù)量的鋅塊B鋁片不用特殊方法保護(hù)C純鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，滴入少量硫酸銅溶液后速率加快D鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐用題型三 電解原理及其應(yīng)用【典例4】在盛有稀碳酸鈉溶液的燒杯中，插入惰性電極，電解一段時(shí)間后，溶液中無晶體析出，則下列說法錯(cuò)誤的是( )A溶液的濃度增大 B溶液的pH增大C溶液中鈉離子與碳酸根離子的比變大 D溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變。解析：電解碳酸鈉溶液，實(shí)際是電解

32、水，因此，溶液的濃度變大，質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，堿性增強(qiáng)，碳酸根離子的水解程度減小，所以鈉離子與碳酸根離子的比變小， 所以C錯(cuò)。答案：C易錯(cuò)反思：本題考察的是電解過程中，電解質(zhì)溶液的變化情況，在運(yùn)用時(shí)，要分析好兩極的放電離子，掌握好電解的類型：如電解水型（強(qiáng)酸、強(qiáng)堿 、活潑金屬的含氧酸鹽）、電解電解質(zhì)型（無氧酸、不活潑金屬的無氧酸鹽）、電解水和電解質(zhì)型（活潑金屬的無氧酸鹽、不活潑金屬的含氧酸鹽，）才能分析好電解質(zhì)溶液的PH變化情況及電解質(zhì)溶液的復(fù)原等問題。但在進(jìn)行解答時(shí)，應(yīng)看清溶液的飽和與不飽和問題，如上題中如果碳酸鈉溶液是飽和的，則電解后，溶液還是飽和的，溶液的性質(zhì)是不變的?！镜淅?】電解原理在化學(xué)

33、工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。下圖表示一個(gè)電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問題：(1)若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則：電解池中X極上的電極反應(yīng)式為_。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是_。電極上的電極反應(yīng)式為_，檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是_。(2)如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則：X電極的材料是_，電極反應(yīng)式為_。Y電極的材料是_，電極反應(yīng)式為_。（說明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出）解析：與電源正極相連的電極為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)。與電源負(fù)極相連的電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)；分析題意，X作陰極，溶

34、液中的H+在X極放電，產(chǎn)生H2，電極反應(yīng)為2H+2e=H2，由于H+減少，破壞水的電離平衡，使X極附近存在大量OH使滴有酚酞的溶液變紅色。Y作陽極，發(fā)生的反應(yīng)為2Cl2e=Cl2，利用濕潤的KI淀粉試紙變藍(lán)色，可以檢驗(yàn)Cl2的存在。(2)若用電解方法，精煉粗銅，即得到純度更高的銅單質(zhì)；電解質(zhì)溶液中必須含有Cu2+，發(fā)生Cu2+2e=Cu，還原反應(yīng)；要求電極材料，X極為純銅，Y極材料為粗銅，電極反應(yīng)式：Cu2e=Cu2+，氧化反應(yīng)。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m答案：(1)2H+2e=H2 放出氣體，溶液變紅。2Cl2e=Cl2 把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近觀察試紙是否變藍(lán)色。(

35、2)純銅 Cu2+2e=Cu粗銅 Cu2e=Cu2+【變式訓(xùn)練】4用惰性電極電解下列溶液，一段時(shí)間后，再加入一定質(zhì)量的另一種物質(zhì)（小括號(hào)內(nèi)），溶液能與原來溶液完全一樣的是（ ）ACuCl2（CuSO4） BNaOH（NaOH）CNaCl（HCl） DCuSO4（Cu（OH）2）5下圖是圖石墨和鐵作電極電解飽和食鹽水的裝置。請(qǐng)?zhí)羁眨?1)X的電極名稱是_極，發(fā)生的電極反應(yīng)式為_，Y極的電極材料是_。檢驗(yàn)X極的產(chǎn)物方法是_。(2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)誤將兩種電極材料接反，導(dǎo)致X極上未收到預(yù)期產(chǎn)物。一段時(shí)間后又將兩極的連接方式糾正過來，發(fā)現(xiàn)X一端出現(xiàn)了白色沉淀，此沉淀是_（填化學(xué)式）。其形成原因是_，該沉

36、淀在空氣中放置，現(xiàn)象是_。(3)工業(yè)上電解飽和食鹽水的方法之一，是將兩個(gè)極室用離子交換膜隔開（如下圖），其目的是_，陽極室（A處）加入_，陰極室（B處）加入_，離子交換膜只許_離子通過。題型四 可充電電池【典例6】靠一組鎳氫電池驅(qū)動(dòng)，一臺(tái)試運(yùn)行的混合動(dòng)力公交車兩年內(nèi)跑了10萬公里。大功率鎳氫動(dòng)力電池及其管理模塊，是國家“十五”863計(jì)劃電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)中一項(xiàng)重要課題。我國鎳氫電池居世界先進(jìn)水平，我軍潛艇將裝備國產(chǎn)大功率鎳氫動(dòng)力電池。常見鎳氫電池的某極是儲(chǔ)氫合金LaNi5H6 (LaNi5H6中各元素化合價(jià)均為零)，電池反應(yīng)通常表示為LaNi5H6 + 6NiO(OH) LaNi5 + 6Ni(

37、OH)2下列說法正確的是A放電時(shí)儲(chǔ)氫合金作正極 B充電時(shí)儲(chǔ)氫合金作陽極 C充電時(shí)陽極周圍c(OH-)增大D放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)：LaNi5H6 + 6OH- - 6e- = LaNi5 + 6H2O解析：鎳氫電池放電時(shí)作原電池，發(fā)生反應(yīng)：LaNi5H6 + 6NiO(OH) = LaNi5 + 6Ni(OH)2，由負(fù)氧正還，可知NiO(OH)發(fā)生還原反應(yīng)，作正極，儲(chǔ)氫合金作負(fù)極，得負(fù)極反應(yīng)：LaNi5H6 + 6OH- - 6e = LaNi5 + 6H2O，正極反應(yīng)為6NiO(OH) + 6H2O + 6e- = 6Ni(OH)2 + 6OH。充電時(shí)，LaNi5為陰極，Ni(OH)2作陽極，由放電

38、時(shí)反應(yīng)，可得電極反應(yīng)方程式，所以D正確。答案：Dw.w.w.k.s.5.u.c.o.m方法探究：對(duì)于充電電池的考查特別注意原電池的負(fù)極是充電電池的陰極，正極是充電電池的陽極。電極反應(yīng)可以相互轉(zhuǎn)化。對(duì)于較復(fù)雜的電極反應(yīng)式，我們可先寫出總反應(yīng)方程式和某一極的電極反應(yīng)方程式，再用總反應(yīng)減去該極反應(yīng)即得另一極反應(yīng)方程式，注意電子守恒。 【變式訓(xùn)練】6氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池，它可以取代會(huì)產(chǎn)生污染的銅鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是H2+2NiO(OH) 2Ni(OH)2根據(jù)此反應(yīng)式判斷，下列敘述中正確的是A.電池放電時(shí)，電池負(fù)極周圍溶液的OH=不斷增大 B.電池放電時(shí)，鎳元素被氧化C.電池充電時(shí)

39、，氫元素被還原 D.電池放電時(shí)，H2是負(fù)極題型五 電化學(xué)有關(guān)計(jì)算【典例7】用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時(shí)間后，向所得的溶液中加入0.1mol Cu2 (OH)2CO3后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH(不考慮二氧化碳的溶解)。則電解過程中共轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為A0.4mol B0.5mol C0.6mol D0.8mol解析：電解硫酸銅溶液的方程式為：2CuSO4 + 2H2O 2Cu + O2 + 2H2SO4。要想使電解后的溶液恢復(fù)原狀，我們可以加入CuO、CuCO3(反應(yīng)后生成CO2脫離溶液)。現(xiàn)在加入0.1mol Cu2 (OH)2CO3和H2SO4反應(yīng)后，相當(dāng)于加入0.2 mo

40、lCuO和0.1 molH2O，說明電解硫酸銅時(shí)，硫酸銅反應(yīng)結(jié)束了還電解了水。由電子守恒可得共轉(zhuǎn)移了0.6 mol。答案：Cw.w.w.k.s.5.u.c.o.m方法探究：有關(guān)電解的計(jì)算通常是求電解后某產(chǎn)物的質(zhì)量、氣體的體積、某元素的化合價(jià)、溶液的pH和 物質(zhì)的量濃度等。解答此類題的方法有兩種：一是根據(jù)電解方程式或電極反應(yīng)式列出比例求解；二是利用各電極、線路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目守恒規(guī)律等列等式求解。其中電子守恒較為簡便。【變式訓(xùn)練】71L K2SO4、CuSO4的混合液中C（SO42）= 2mol/L，用石墨作電極電解此溶液，通電一段時(shí)間后，兩極均收集到（標(biāo)況下）22.4L氣體，則原溶液中K+濃度為

41、（ ）A0.5mol/L B1mol/L C1.5mol/L D2mol/L方法技巧點(diǎn)撥1圖像類問題的解法(1)實(shí)物圖問題這一類問題是近幾年綜合測試中的重要考查形式，需加以重視。這一類問題的設(shè)題方式較多，且靈活多變，如實(shí)物圖接線柱的連接、電極情況分析、與化學(xué)實(shí)驗(yàn)相聯(lián)系、化學(xué)計(jì)算等。解題時(shí)，要充分利用題給實(shí)物圖，從實(shí)物圖中獲得解題信息(如密封裝置中的空白部分表示氣體、電源的正負(fù)極等)并提煉信息，從而正確解題。(2)坐標(biāo)圖問題對(duì)此類問題要注意三點(diǎn)：一是橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的含義，二是點(diǎn)的意義，三是曲線的變化或走勢情況。弄清這三點(diǎn)，問題就迎刃而解。2表格類問題解答此類問題的基本思路是：抓住表格中數(shù)據(jù)的特征

42、或變化規(guī)律等，以理念、規(guī)律、物質(zhì)性質(zhì)、反應(yīng)原理等為依據(jù)，尋找解決問題的切入點(diǎn)。3計(jì)算類問題常見情況包括有：兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算(求析出固體的質(zhì)量、產(chǎn)生氣體的體積等)，溶液的pH值、相對(duì)原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)測定的計(jì)算、某元素的化合價(jià)或確定物質(zhì)的化學(xué)式、根據(jù)電量求產(chǎn)物的量或根據(jù)產(chǎn)物的量求電量等。解決此類問題的方法有四種：守恒法、總反應(yīng)式法、關(guān)系式法、排除法。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m高考沖刺演練一、選擇題(每小題只有一個(gè)答案符合題意，每小題3分，共48分)1、據(jù)報(bào)道，氫燃料電池公交汽車已經(jīng)駛上北京街頭。下列說法正確的 （ ）A電解水制取氫氣是理想而經(jīng)濟(jì)的制氫方法B發(fā)展氫燃料電池汽車不

43、需要安全高效的儲(chǔ)氫技術(shù)C氫燃料電池汽車的使用可以有效減少城市空氣污染D氫燃料電池把氫氣和氧氣燃燒放出的熱能轉(zhuǎn)化為電能2、下圖是某空間站能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的局部示意圖，其中燃料電池采用KOH為電解液，下列有關(guān)說法中不正確的是 ( )A該能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)中的水也是可以循環(huán)的B燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)生的能量實(shí)際上來自于水C水電解系統(tǒng)中的陽極反應(yīng)：4OH4e2H2OO2D燃料電池放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)：H22e2OH2H2O 3、下列說法正確的是 ( )A電解飽和食鹽水時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式為：2Cl 2e=Cl2 B氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式：O2 + 2H2O + 4e- = 4OHC粗銅精煉時(shí)，與電源正極相連的是純銅w.w

44、.w.k.s.5.u.c.o.mD鋼鐵發(fā)生電化腐蝕的正極反應(yīng)式：Fe2e = Fe2+4、已知蓄電池在充電時(shí)作電解池，放電時(shí)作原電池。鉛蓄電池上有兩個(gè)接線柱，一個(gè)接線柱旁標(biāo)有“+”，另一個(gè)接線柱旁標(biāo)有“”。關(guān)于標(biāo)有“+”的接線柱，下列說法中正確的是 ( )A充電時(shí)作陽極，放電時(shí)作正極 B充電時(shí)作陽極，放電時(shí)作負(fù)極C充電時(shí)作陰極，放電時(shí)作負(fù)極 D充電時(shí)作陰極，放電時(shí)作正極5、在理論上可用于設(shè)計(jì)原電池的化學(xué)反應(yīng)是 ( ) A2Al(s)十2NaOH(aq)+2H2O(1)2NaAlO2(ag)+3H2(g)；H 0 CCaC2(s)+2H2O(1)Ca(OH)2(s)+C2H2(g)；H 06、用

45、惰性電極實(shí)現(xiàn)電解，下列說法正確的是 ( )A電解氫氧化鈉稀溶液，溶液濃度增大pH變小B電解氯化鈉溶液，溶液濃度減小pH不變C電解硝酸銀溶液，要消耗OH-溶液pH變小D電解稀硫酸，實(shí)質(zhì)是電解水，溶液pH不變7、有人設(shè)計(jì)出利用CH4和O2的反應(yīng)，用鉑電極在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類似于CH4在O2中燃燒，則下列說法正確的是 ( ) 每消耗1molCH4可以向外電路提供8mole-負(fù)極上CH4失去電子，電極反應(yīng)式CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O負(fù)極上是O2獲得電子，電極反應(yīng)式為 O2+2H2O+4e-=4OH-電池放電后，溶液pH不斷升高w.w.w.k.s.5.u.c.o.

46、mA B C D8、下列事實(shí)不能用電化學(xué)理論解釋的是A輪船水線以下的船殼上裝一定數(shù)量的鋅塊B鋁片不用特殊方法保存C純鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，滴入少量硫酸銅溶液后速率加快D鍍鋅的鐵比鍍錫的鐵耐用9、將氫氣、甲烷、乙醇等物質(zhì)在氧氣中燃燒時(shí)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫燃料電池。燃料電池的基本組成為電極、電解質(zhì)、燃料和氧化劑。此種電池能量利用率可高達(dá)80%（一般柴油發(fā)電機(jī)只有40%左右），產(chǎn)物污染也少。下列有關(guān)燃料電池的說法錯(cuò)誤的是( )A上述燃料電池的負(fù)極反應(yīng)材料是氫氣、甲烷、乙醇等物質(zhì)B氫氧燃料電池常用于航天飛行器，原因之一是該電池的產(chǎn)物為水，經(jīng)過處理之后可供宇航員使用C乙醇燃料電池的電解質(zhì)常用KOH，該電池的負(fù)極反應(yīng)為C2H5OH12e2CO23H2OD甲烷燃料電池的正極反應(yīng)為O22H2O4e4OH10、一種新燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔（Y2O3）的氧