高三化学二轮复习学名师精编课件电化学.ppt

1、 电化学考纲要求(考什么?)1.了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。3.理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。考情定位(怎么考？)在高考中该内容往往与化学反应与能量变化相结合出现在客观型综合题目中，有时也以选择题呈现：1.以选择题形式考查主要有三个方面：以新型化学电源为载体，考查电极反应式的正误判断，电子、离子等的移动方向等；原电池、电解池融合在一起综合考查其工作原理；原电池在金属腐蚀与防护方面的应用。2.以客观题形式考查主要有三个方面：电极反应式、电池反应式的书写；原电池、电解池原理在工业生产中的应

2、用；电子转移、两极产物、pH等的相关计算。1抓原电池正负极的判断(1)根据电极材料。一般是较活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。(2)根据电子流动方向或电流方向。电子流动方向：由负极正极；电流方向：由正极负极。考点一、抓“两点”突破原电池(3)根据原电池里电解质溶液中离子的移动方向。在原电池的电解质溶液内，阳离子向正极移动，而阴离子向负极移动。(4)根据原电池两极发生的变化。原电池的负极总是失电子，发生氧化反应；而正极总是得电子，发生还原反应。2抓不同介质下电极反应式的书写(1)原电池电极反应式及总反应式书写的三个步骤 以KOH溶液为电解质溶液，构成氢氧燃料电池的反应原理

3、为：2H2O2=2H2O，其中：负极反应式为_；正极反应式为_。答案：2H24OH4e=4H2O O22H2O4e=4OH1阶阶知识回顾知识回顾 1(2013新课标全国卷11)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2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 ()2阶阶考题领悟考题领悟 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：NiCl22e=Ni2Cl D钠离子通过钠离子导体在两电极间移动 解析：该电池总反应为：2NaNiCl2=2NaClNi，因此有NaCl生成，A项正确；电池总反应为Na还原Ni2，

4、B项错误；正极为NiCl2发生还原反应：NiCl22e=Ni2Cl，C项正确；钠离子通过钠离子导体由负极移向正极，D项正确。答案：B 2(2013安徽理综10)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LiClKCl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：PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。下列有关说法正确的是()A正极反应式：Ca2Cl2e=CaCl2 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 g Pb D常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转 解析：正极上发生还

5、原反应，A项错误；放电过程中Li向正极移动，B项错误；由电池总反应式可知，每转移0.1 mol电子，理论上生成0.05 mol Pb，质量为10.35 g，C项错误；常温下，电解质不是熔融态，离子不能移动，不能产生电流，因此连接电流表或检流计，指针不偏转。答案：D 32013新课标全国卷28(5)二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，可作为一种新型能源。二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kWhkg1)。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生_个电子的电量；该电池的理论输出电压为1.20 V，能量

6、密度E_(列式计算。能量密度电池输出电能/燃料质量，1 kWh3.6106 J)。考题透析 对原电池工作原理的考查是高考命题的热点内容，主要考查原电池正、负极的判断，电极反应式的书写、电子式离子的流动方向及原电池的相关计算。其中，原电池正、负极的判断和电极反应式的书写是该考点的重点和难点。1(2013新课标全国卷10)银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了 Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是()A处理过程中银器一直保持恒重 B银器为正极，Ag2S被还原生成单质银 C该过程中总反应为2Al

7、3Ag2S=6AgAl2S3 D黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl3阶阶热点专练热点专练 解析：根据信息可知在银器处理过程中运用了原电池原理，铝质容器作负极，电极反应为2Al6e=2Al3；银器作正极，电极反应为3Ag2S6e=6Ag3S2；继而Al3和S2发生互相促进的水解反应：2Al33S26H2O=2Al(OH)33H2S，故原电池的总反应为3Ag2S2Al6H2O=6Ag2Al(OH)33H2S，故C错误。黑色褪去的原因是Ag2S被还原为Ag，此过程中银器质量逐渐减小，故A、D错误，B正确。答案：B 2(2013江苏化学9)MgH2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池

8、以海水为电解质溶液，示意图如图。该电池工作时，下列说法正确的是()AMg电极是该电池的正极 BH2O2在石墨电极上发生氧化反应 C石墨电极附近溶液的pH增大 D溶液中Cl向正极移动 解析：根据题意可知电池的总反应为：MgH2O22H=Mg22H2O。Mg电极是该电池的负极，A错误。H2O2在正极发生还原反应，B错误。石墨电极的电极反应式为：H2O22H2e=2H2O，由于水电离出的H不断被消耗，所以该电极附近溶液的pH增大，C正确。在原电池中，阴离子向负极移动，D错误。答案：C 32012新课标全国卷26(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。(1)FeC

9、l3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为_。(2)与MnO2Zn电池类似，K2FeO4Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应为_，该电池总反应的离子方程式为_。42012江苏化学20(3)铝电池性能优越，AlAgO电池可用作水下动力电源，其原理如图所示。该电池反应的化学方程式为_。解析：铝作负极，失电子被氧化，在碱性溶液中生成NaAlO2。AgO/Ag电极作正极，得电子被还原为Ag，电解质溶液为NaOH溶液，由此可写出总反应方程式。答案：2Al3AgO2NaOH=2NaAlO23AgH2O 1分清阴、阳极，与电源正极相连的为阳极，与

10、电源负极相连的为阴极，两极的反应为“阳氧阴还”。2剖析离子移向，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。3注意放电顺序。4书写电极反应，注意得失电子守恒。考点二、抓“六点”突破电解池 5正确判断产物。(1)阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极作阳极，则电极材料失电子，电极溶解(注意：铁作阳极溶解生成Fe2，而不是Fe3)；如果是惰性电极，则需看溶液中阴离子的失电子能力，阴离子放电顺序为S2IBrClOH(水)含氧酸根F。(2)阴极产物的判断直接根据阳离子的放电顺序进行判断：AgHg2Fe3Cu2HPb2Fe2Zn2H(水)Al3Mg2Na 6恢复原态措施。电解后有关电解质溶液恢复原态的问题应该用质

11、量守恒法分析。一般是加入阳极产物和阴极产物的化合物，但也有特殊情况，如用惰性电极电解CuSO4溶液，Cu2完全放电之前，可加入CuO或CuCO3复原，而Cu2完全放电之后，应加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3复原。(1)电解时，a极是_极，电极反应式为_；b极发生_反应，电极反应式为_；电解总反应离子方程式为_。1阶阶知识回顾知识回顾 1(2013浙江理综11)电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。2阶阶考题领悟考题领悟 解析：装置图中左侧电极为阳极，I失去电子生成I2，右侧电极为阴极，H

12、2O得到电子生成H2，A、C项正确；分析可知，B项正确；D项，如果将阴离子交换膜换为阳离子交换膜，那么阴极产生的OH不会与I2发生反应，故电解槽内发生的总化学反应要变化，D项错误。答案：D答案：答案：D (1)电源正极为_(填“A”或“B”)，阴极反应式为_。(2)若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(m左m右)为_g。考题透析 该考点属于高考命题的热点之一，主要考查直流电源正、负极的判断、电解池阴、阳极的判断、电极反应式的书写、电解质恢复原态及电解池的相关计算。其中，电极反应式的书写为该考点的重点和难点。1(2013北京理综9)用石墨电极电解CuCl2溶液(如图所示)

13、。下列分析正确的是()3阶阶热点专练热点专练 Aa端是直流电源的负极 B通电使CuCl2发生电离 C阳极上发生的反应：Cu22e=Cu D通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体 解析：通过图中离子的运动状态可判断连接a的为阴极，连接b的为阳极，故a端为直流电源的负极，b端为直流电源的正极，A项正确；CuCl2在水溶液中就能发生电离，而不是通电的结果，B项错误；阳极发生氧化反应，即2Cl2e=Cl2，C项错误；阴极发生还原反应，析出Cu，阳极发生氧化反应，在阳极附近可观察到黄绿色气体，D项错误。答案：A 答案：B 3(2013北京顺义二模)一种碳纳米管能够吸附氢气，可作二次电池(如下图所示)

14、的碳电极。该电池的电解质溶液为6 molL1的KOH溶液，下列说法中正确的是()A充电时阴极发生氧化反应 B充电时将碳电极与电源的正极相连 C放电时碳电极反应为：H22e=2H D放电时镍电极反应为：NiO(OH)H2Oe=Ni(OH)2OH 解析：A项，充电时阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应；B项，充电时碳电极作阴极，应与电源的负极相连；C项，电解质溶液是碱性溶液，放电时碳电极反应为：H22OH2e=2H2O。答案：D 放电时，电池的正极反应式为_；充电时，_(写物质名称)电极接电源的负极；该电池的电解质为_。解析：Na与FeCl2形成的可充电电池在放电时为原电池，正极发生的反应为Fe22

15、e=Fe。根据可充电电池装置可知，放电时熔融Na电极作负极，熔融FeCl2电极作正极；充电时，原电池的负极接电源负极作电解池阴极，原电池的正极接电源正极作电解池阳极，故充电时钠接电源的负极。因为该电池中电极材料为熔融Na电极和熔融FeCl2电极，所以电解质为Al2O3。答案：Fe22e=Fe钠Al2O3 1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一般化学腐蚀有防腐措施的腐蚀。2防腐措施效果比较 外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件的防护未采取任何防护措施。考点三、电化学原理的应用 1电化学腐蚀(以钢铁的腐蚀为例)(1)析氢腐蚀：条件：_。电极反应：负极：_。

16、正极：_。总反应：_。1阶阶知识回顾知识回顾 (2)吸氧腐蚀：条件：钢铁表面水膜酸性很弱，或呈中性。电极反应：负极：_。正极：_。总反应：_。答案：(1)钢铁表面水膜酸性较强Fe2e=Fe22H2e=H2Fe2H=Fe2H2(2)2Fe4e=2Fe22H2OO24e=4OH2FeO22H2O=2Fe(OH)2 2给铁钉镀铜，则应用铜作_，用铁钉作_，电解质溶液应为_溶液。答案：阳极阴极CuSO4或Cu(NO3)2等 1(2013北京理综7)下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是()A水中的钢闸门连接电源的负极 B金属护栏表面涂漆 C汽车底盘喷涂高分子膜 D地下钢管连接镁块2阶阶考题

17、领悟考题领悟 解析：水中的钢闸门连接电源的负极，钢闸门为阴极，从而得以保护，A项正确；金属护栏表面涂漆的原理是隔绝金属护栏与空气接触，从而减缓金属护栏的腐蚀，B项错误；汽车底盘喷涂高分子膜的原理也是隔绝与空气的接触，C项错误；地下钢管连接镁块，形成了原电池，属于牺牲阳极的阴极保护法，D项错误。答案：A 2(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，CuZn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，ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化

18、作用引起的 解析：A项：插入海水中的铁棒靠近液面的位置与氧气接触，易发生吸氧腐蚀；B项：开关由M改置于N时，Zn作负极，CuZn合金作正极，合金受到保护；C项：接通开关形成原电池，Zn作负极，Zn的腐蚀速率增大，但气体是在Pt电极上生成；D项：ZnMnO2中自放电腐蚀主要是Zn发生氧化反应而自放电。答案：B 32013山东理综28(3)(4)(1)如图为电解精炼银的示意图，_(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体产生，则生成该气体的电极反应式为_ _。(2)为处理银器表面的黑斑(Ag2S)，将银器浸于铝质容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，食盐水的作用是_。

19、考题透析 有关电化学原理综合应用的考查，常在卷的综合题中出现。以生产生活为背景，如金属的腐蚀与防护、新材料的生产加工、污水处理、新型电池中电极材料及电极反应的分析。1(2012安徽江南十校联考)如图装置中，小试管内为红墨水，带有支管的U形管中盛有pH4的雨水和生铁片。经观察，装置中有如下现象：开始时插在小试管中的导管内的液面下降，一段时间后导管内的液面回升，略高于U形管中的液面。以下有关解释合理的是 ()3阶阶热点专练热点专练 A生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应 B雨水酸性较强，生铁片始终发生析氢腐蚀 C墨水液面回升时，正极反应式为：O22H2O4e=4OH DU形管中溶液pH逐渐减小

20、 解析：本题主要考查了钢铁腐蚀中的析氢腐蚀和吸氧腐蚀。生铁片中的碳是正极，A错误；生铁片先发生析氢腐蚀，后发生吸氧腐蚀，B错误；墨水液面回升时，装置内压强减小，发生吸氧腐蚀，C正确；随着生铁片的腐蚀，U形管中溶液的pH变大，D错误。答案：C 2(2013北京通州摸底)原电池与电解池在生活和生产中有着广泛应用。下列有关判断中错误的是()A装置研究的是金属的吸氧腐蚀，Fe上的反应为Fe2e=Fe2 B装置研究的是电解CuCl2溶液，它将电能转化为化学能 C装置研究的是电解饱和食盐水，电解过程中，B极上发生氧化反应 D三个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应 解析：装置B极为阴极，发生的是还原反应。

21、答案：C 3(2013湖南长沙四县一市一模)关于如图所示各装置的叙述中，正确的是()A装置是原电池，总反应是：Cu2Fe3=Cu22Fe2 B装置中，铁作负极，电极反应式为：Fe3e=Fe2 C装置通电一段时间后石墨电极附近溶液红褐色加深 D若用装置精炼铜，则d极为粗铜，c极为纯铜，电解质溶液为CuSO4溶液 解析：装置中Fe比Cu活泼，Fe为负极，电极方程式为：Fe2e=Fe2，总反应为：2Fe3Fe=3Fe2。装置为胶体的电泳实验，Fe(OH)3胶体粒子带正电，在电场中向阴极移动，石墨是阴极，C项正确。装置由电流方向可知c为阳极、d为阴极，精炼铜时阳极为粗铜、阴极为纯铜，电解液含Cu2，D

22、项错误。答案：C 一、涉及原电池的易错点 1误认为两极材料均不与电解质溶液反应，不能构成原电池。其实不一定，如氢氧燃料电池两极均采用惰性电极。2误认为活泼金属一定做负极。也不一定，如在MgAlNaOH溶液构成的原电池中，由于相对于NaOH溶液来说铝比镁活泼，故铝做负极，镁做正极。3在书写电极反应式时，只关注得失电子的微粒，而忽略电解质溶液中的某些微粒也有可能参加反应。如：酸性氢氧燃料电池中的正极反应式易错写成O24e=2O2或O22H2O4e=4OH，正确的电极反应式应为：O24e4H=2H2O。1判断下列说法是否正确(正确的打“”，错误的打“”)。(1)在浓硝酸中插入用导线连接的铝板和铜板，

23、铝板为负极(2013安徽皖南八校模拟)()(2)Cu(CuSO4)Zn(ZnSO4)通过盐桥构成的原电池装置中，Cu电极上发生氧化反应(2012福建高考)()(3)乙醇酸性燃料电池的负极反应式为：CH3CH2OHH2O4e=CH3COOH4H，电池工作时，电解质溶液中的H向负极移动(2012四川高考)()(4)在以氢氧化钾为电解质溶液的甲醇燃料电池中，负极反应式为：CH3OHH2O6e=CO26H(2013山东泰安模拟)()(5)如图所示和中正极反应均是O22H2O4e=4OH(2013湖南十二校二模)()答案：(1)(2)(3)(4)(5)二、涉及电解池的易错点 1电解后，加入某种物质使电解

24、质溶液恢复到电解前的状态，只注意了溶质成分，而忽略了溶液浓度。例如惰性电极电解CuSO4溶液，要恢复至原溶液的浓度，可向电解后的溶液中加入CuO或CuCO3，但不能加入Cu(OH)2，因为加入Cu(OH)2后会使“H2O”增加。2在电解食盐水的过程中错误认为阳极区显碱性。理由是OH带负电荷，向阳极移动。事实是阴极上H得电子生成H2，破坏了水的电离平衡，使阴极区c(H)c(OH)，溶液显碱性。3电解过程中，若只是水被电解，误认为溶液的pH不发生变化。但若电解氢氧化钠溶液、硫酸溶液等，虽然溶质的量未变，但是溶液的浓度增大，故pH发生变化。(3)某兴趣小组设计如图微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红(2012安徽高考)()(4)以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌。(2013河南焦作模拟)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()电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率()答案：(1)(2)(3)(4)练规范、练速度、练技能练规范、练速度、练技能 活 页 练返回目录