1、高三高三化学二轮总化学二轮总复习复习电化学电化学1. M-ne=Mn+产生电流产生电流失失e-沿导线转移沿导线转移 Nm+me=N负负极极正正极极阴离子阴离子阳离子阳离子e-e-综述1 1、负极失电子发生氧化反应；溶液中氧化性、负极失电子发生氧化反应；溶液中氧化性较强的微粒在正极上得电子发生还原反应；较强的微粒在正极上得电子发生还原反应；2 2、电子由负极流向正极，电流方向是由正极、电子由负极流向正极，电流方向是由正极流到负极（外电路）。流到负极（外电路）。2.3.(2)比较金属的活泼性；比较金属的活泼性；构建原电池，测出正负极，负极金属活泼性构建原电池，测出正负极，负极金属活泼性 正极正极(
2、3)加快某些化学反应的反应速率；加快某些化学反应的反应速率；(1)制做化学电源；制做化学电源；(4)金属腐蚀的原理及金属腐蚀的防护。金属腐蚀的原理及金属腐蚀的防护。如：用如：用AlAl、CuCu作电极，作电极，浓硝酸作电浓硝酸作电解液时，解液时，CuCu为负极为负极；用用MgMg、AlAl作电作电极，极，NaOHNaOH作电解液时，作电解液时，AlAl为负极为负极4.在外电路中，电子由铜电极流向银电极在外电路中，电子由铜电极流向银电极正极反应为：正极反应为：Age = = Ag实验过程中将实验过程中将AgNO3溶液换成乙醇，原电池仍继续工作溶液换成乙醇，原电池仍继续工作将铜片浸入将铜片浸入Ag
3、NO3溶液中发生的化学反应与该原电池反溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同应相同ABC D 用铜片、银片、用铜片、银片、AgNO3溶液、导线构成一个原电池溶液、导线构成一个原电池(如如图图)以下有关该原电池的叙述以下有关该原电池的叙述中正确的是（中正确的是（ ）B5.练习练习1、（09江苏）江苏） 以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结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（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该电池能够在高温下工作 B电池的负极反应为：电池的负极反应为：C6H12O66H2O24e6CO224HC放电过
4、程中，放电过程中，H+从正极区向负极区迁移从正极区向负极区迁移D在电池反应中，每消耗在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准氧气，理论上能生成标准状况下状况下 CO2 22.4/6 LB6.A反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B反应开始时，甲中石墨电极上反应开始时，甲中石墨电极上Fe3被还原被还原C电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D电流计读数为零后，在甲中溶入电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负固体，乙中石墨电极为负极极试回答：试回答：(1)乙池中若换为乙池中若换为Fe电极和
5、电极和FeCl2溶液，则原电池是怎样工作的？溶液，则原电池是怎样工作的？(2)电流计读数为零后，若在乙中溶入电流计读数为零后，若在乙中溶入KI固体，则原电池反应能继续固体，则原电池反应能继续发生吗？若向甲中加入固体发生吗？若向甲中加入固体Fe呢？呢？7. a操作（加盐酸，使平衡正移）中：操作（加盐酸，使平衡正移）中：C1（负极）上的反应为：（负极）上的反应为：2I-2e-=I2，C2（正极）上的反应为：（正极）上的反应为：AsO43-+2e-+2H+=AsO33- +H2O b操作（加氢氧化钠，使平衡逆移）中：操作（加氢氧化钠，使平衡逆移）中： C1（正极）上的反应为：（正极）上的反应为：I2
6、+2e-=2I-，C2（负极）上的反应为：（负极）上的反应为：AsO33-2e-+H2O = AsO43-+2H+ 两次操作均构成原电池装置，电流计中都有电两次操作均构成原电池装置，电流计中都有电子流动，因此指针发生偏转。子流动，因此指针发生偏转。 两次操作中的化学平衡移动方向相反，即反应物、两次操作中的化学平衡移动方向相反，即反应物、生成物次序颠倒，因此原电池的正负极也颠倒。所生成物次序颠倒，因此原电池的正负极也颠倒。所以两次操作指针偏转方向相反。以两次操作指针偏转方向相反。8.阳阳极极阴阴极极 阴离子阴离子阳离子阳离子氧化反应氧化反应还原反应还原反应 Nm+me-=NeeRnneR4OH4
7、e2H2OO2非惰性电极：非惰性电极：M-ne-=Mn+（电极本身溶解）电极本身溶解）电子流电子流动方向动方向电解质溶液电解质溶液电源负极电源负极电解池阴极电解池阴极电源正极电源正极电解池阳极电解池阳极9.电极反应电极反应 阳极阳极 活泼金属作电极活泼金属作电极 由由电极本身失电子电极本身失电子 R - ne = Rn+惰性电极惰性电极 溶液溶液中较易失电子的中较易失电子的 阴离子优先放电阴离子优先放电阴极阴极 一定是溶液中易得电子的阳离子优先放电一定是溶液中易得电子的阳离子优先放电 Rn+ + ne = R 电解时电极产物的判断电解时电极产物的判断Rn- - ne = R （Pt、Au、石墨
8、）石墨）10.电解质溶液电解质溶液用惰性电极电解的规律小结：用惰性电极电解的规律小结：电解电解类型类型举举 例例电极反应电极反应溶液溶液PH变化变化溶液复原方法溶液复原方法物质类别物质类别实例实例仅溶剂仅溶剂水电解水电解含氧酸含氧酸H2SO4阳极：阳极：4OH-4e =O2+2H2O阴极：阴极：4H+4e=2H2减小减小H2O强碱强碱NaOH增大增大 活泼金属的活泼金属的含氧酸盐含氧酸盐Na2SO4不变不变仅溶质仅溶质电解电解 无氧酸无氧酸HCl阳极：阳极：2Cl-2e=Cl2阴极：阴极：2H+2e=H2增大增大HCl 不活泼金属不活泼金属的无氧酸盐的无氧酸盐CuCl2阳极：阳极：2Cl-2e
9、=Cl2阴极：阴极：Cu2+2e=Cu增大增大CuCl2溶质和溶质和溶剂同溶剂同时电解时电解 活泼金属的活泼金属的无氧酸盐无氧酸盐NaCl阳极：阳极：2Cl-2e=Cl2阴极：阴极：2H+2e=H2增大增大HCl 不活泼金属的不活泼金属的含氧酸盐含氧酸盐CuSO4阳极：阳极：4OH-4e =O2+2H2O阴极：阴极：2Cu2+4e=2Cu减小减小CuO11.A石墨电极上产生氢气石墨电极上产生氢气B铜电极上发生还原反应铜电极上发生还原反应C铜电极接直流电源的负极铜电极接直流电源的负极D当有当有0.1 mol电子转移时，有电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成生成A12.练习练习3、右右图为相
10、互串联的甲乙两个电解池，请回答：图为相互串联的甲乙两个电解池，请回答：(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置，甲池若为用电解原理精炼铜的装置，A极是极是_，材料是，材料是_，电极反应为，电极反应为_；B极是极是_，材料是，材料是_，主要电极，主要电极反应为反应为_，电解质溶液为，电解质溶液为_。(2)乙池中若滴入少量酚酞试液，开始一段时间后，乙池中若滴入少量酚酞试液，开始一段时间后，_极附近呈红色。极附近呈红色。(3)若甲槽阴极增重若甲槽阴极增重12.8 g，则乙槽阳极放出气体在标准状况下的体积为，则乙槽阳极放出气体在标准状况下的体积为_。(4)常温下若乙槽剩余液体为常温下若乙槽剩余液体为400
11、 mL，则电解后得到碱液的物质的量浓度，则电解后得到碱液的物质的量浓度为为_，pH为为_。答案答案(1)阴极精铜阴极精铜Cu22e=Cu阳极粗铜阳极粗铜Cu2e=Cu2CuSO4溶液溶液(2)Fe(3)4.48 L(4)1 mol/L1413.例例4 熔融盐燃料电池具有高的发电效率熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视因而受到重视.可用可用Li2CO3和和Na2CO3的熔融盐混合物用电解质的熔融盐混合物用电解质,CO为负极燃气为负极燃气,空气与空气与CO2的混合气的混合气为正极助燃气为正极助燃气,制得在制得在65006500下工作的燃料电池下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式完成有关的
12、电池反应式: 负极反应式负极反应式: , 正极反应式正极反应式:O2+2CO2+4e=2CO32- 总电池反应总电池反应 式式: . 2CO+2CO32-4e =4CO2 2CO+O2=2CO214. 练习练习4工业上采用工业上采用Fe、C为电极电解为电极电解K2MnO4溶液制溶液制KMnO4。1.电解时电解时,应以应以 作阴极，电解过程中阴极附近溶液作阴极，电解过程中阴极附近溶液pH将会将会 , 2.阳极反应式为阳极反应式为 ,3.总电解反应式为总电解反应式为 . 2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2电解电解Fe增大增大MnO42_e=MnO4-1、电极反应式及总反应式的书
13、写、电极反应式及总反应式的书写 无论是原电池还是电解池，其电极反应均是氧化还原反应，因此电极无论是原电池还是电解池，其电极反应均是氧化还原反应，因此电极方程式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电方程式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒书写时应先对电极材料和溶液介质情况分析，再书荷守恒书写时应先对电极材料和溶液介质情况分析，再书写电极反应式和总反应式写电极反应式和总反应式A原电池的电极反应式和总反应式的书写方法原电池的电极反应式和总反应式的书写方法第一步：确定电极的正、负；第一步：确定电极的正、负；第二步：根据溶液中离子参加反应的情况确定电极反应；第二步：根据溶液中离子参加反应的情况确定电极
14、反应；第三步：将电极反应相加得总反应式第三步：将电极反应相加得总反应式15.B电解池的电极反应和总反应式的书写方法电解池的电极反应和总反应式的书写方法第一步：先检查阳极电极材料和确定溶液中的离子第一步：先检查阳极电极材料和确定溶液中的离子种类；种类；第二步：由放电顺序确定放电产物和电极反应；第二步：由放电顺序确定放电产物和电极反应；第三步：将电极反应相加得总反应式第三步：将电极反应相加得总反应式16.比较项目比较项目化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀发生条件发生条件共同点共同点是否构成原电池是否构成原电池有无电流有无电流实质实质化学腐蚀化学腐蚀与与电化学腐蚀电化学腐蚀的比较的比较电化学电化学
15、腐蚀腐蚀比比化学腐蚀化学腐蚀普遍得多普遍得多金属跟接触到的物质直接金属跟接触到的物质直接发生化学反应发生化学反应不纯金属跟接触的电解不纯金属跟接触的电解质溶液发生原电池反应质溶液发生原电池反应无电流无电流无原电池无原电池构成无数微小原电池构成无数微小原电池有弱电流有弱电流金属被腐蚀金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀金属原子失去电子变成阳离子而损耗金属原子失去电子变成阳离子而损耗17.钢铁的电化学腐蚀钢铁的电化学腐蚀比较项目比较项目析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀发生条件发生条件电电极极反反应应负极负极正极正极总反应总反应钢铁表面吸附的水膜钢铁表面吸附的水膜酸性酸性较较強时強时Fe -
16、2e- = Fe2+2H+ + 2e- = H2Fe+ 2H+ = Fe2+ H2钢铁表面吸附的水膜酸性较钢铁表面吸附的水膜酸性较弱或呈中性时弱或呈中性时Fe - 2e- = Fe2+O22H2O4e-=4OH-Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)34Fe(OH)3Fe2O3xH2O(铁锈铁锈)+(3-x)H2O吸氧吸氧腐蚀腐蚀比比析氢析氢腐蚀腐蚀普遍得多普遍得多18.金属的防护金属的防护方方 法：法：1.1.改变金属的内部组织结构（如制不锈钢）改变金属的内部组织结构（如制不锈钢）2.2.在金属表面覆盖保护层：在金属表面覆盖保护层：（1）在表面刷一
17、层油漆；）在表面刷一层油漆；（2）在表面涂上机油；）在表面涂上机油；（3）在表面镀一层其他耐腐蚀金属；）在表面镀一层其他耐腐蚀金属；（4）在表面烧制搪瓷）在表面烧制搪瓷 ；（5）使金属表面形成致密的氧化膜）使金属表面形成致密的氧化膜 。3.3.电化学保护法电化学保护法 ：（1）牺牲阳极的阴极保护）牺牲阳极的阴极保护法（构成原电池）法（构成原电池） （2）外加电流的阴极保护法）外加电流的阴极保护法 19.不纯的金属或合金，在潮湿空气中形成微电池发生电化腐蚀，活泼金属因被腐蚀而损耗，不纯的金属或合金，在潮湿空气中形成微电池发生电化腐蚀，活泼金属因被腐蚀而损耗，金属腐蚀的快慢与下列二种因素有关：金属
18、腐蚀的快慢与下列二种因素有关：1）与构成微电池的材料有关，）与构成微电池的材料有关，两极材料的活动性差别越大，电动势越大，两极材料的活动性差别越大，电动势越大，氧化还原反应的速度越快，活泼金属被腐蚀的速度就越快；氧化还原反应的速度越快，活泼金属被腐蚀的速度就越快；2）与金属所接触的电解质强弱有关，）与金属所接触的电解质强弱有关，活泼金属在电解质溶液中的腐活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。一般说来可用下列原则判断：一般说来可用下列原则判断：（电解
19、原理引起的腐蚀）原电池原理引起的腐蚀（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化学腐蚀有防腐措施的腐蚀20.例例5右图装置中，右图装置中，U型管内为红墨水，型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的有关描述错误的是（是（ )A生铁块中的碳是原电池的正极生铁块中的碳是原电池的正极B红墨水柱两边的液面变为左低右高红墨水柱两边的液面变为左低右高C两试管中相同的电极反应式是两试管中相同的电极反应式是： Fe2e= Fe2Da试管中发生了吸氧腐蚀，试管中发
20、生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀试管中发生了析氢腐蚀B21.C22.23.24.巩固练习列式计算电极列式计算电极b上生成的气体在标准上生成的气体在标准状况下的体积。状况下的体积。电极电极c的质量变化是的质量变化是_g；电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：甲溶液甲溶液_；乙溶液乙溶液_；丙溶液丙溶液_；(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？25.26.练习练习2.如题图所示，下列叙述正确的是如题图所示，下列叙述正确的是A.Y为阳极，为阳极，
21、发生还原反应发生还原反应B.X为正极，为正极， 发生氧化反应发生氧化反应C.Y与滤纸接触处与滤纸接触处 有氧气生成有氧气生成D.Y与滤纸与滤纸 接触处变红接触处变红D27.3(2010重庆理综，重庆理综，29改编改编)全钒液流储能电池是利用不同价态离全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如下图所示。如下图所示。当左槽溶液逐渐由黄变蓝时，当左槽溶液逐渐由黄变蓝时，其电极反应式为其电极反应式为_。充电过程中，右槽溶液颜色逐渐充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由由_色变为色变为_色。色。放电过程中
22、氢离子的作用是放电过程中氢离子的作用是_和和_；充电时若转移的电子数为；充电时若转移的电子数为3.01 1023个，左槽溶液中个，左槽溶液中n(H)的变化量为的变化量为_。答案答案VO2He=VO2H2O绿紫绿紫参与正极反应通过交换膜定向移动使电流通参与正极反应通过交换膜定向移动使电流通过溶液过溶液0.5 mol28.电解原理的应用电解原理的应用铜的电解精炼铜的电解精炼粗铜粗铜纯铜纯铜 CuSO4溶液溶液阳极：阳极：粗铜粗铜阴极：阴极：纯铜薄片纯铜薄片电解质溶液：电解质溶液：CuSO4溶液（加入一定量的溶液（加入一定量的H2SO4）Cu2e= Cu2+ 比铜活泼的杂质也会同时失去电比铜活泼的杂
23、质也会同时失去电子而溶解：子而溶解：Zn2e= Zn2+ Fe2e= Fe2+ Ni2e= Ni2+ 比铜不活泼的杂质（比铜不活泼的杂质（Au、Ag）不会溶解而从阳极上脱不会溶解而从阳极上脱落下来而形成落下来而形成阳极泥阳极泥。Cu2+ 2e= CuCuSO4溶液的浓度基本保持不变。溶液的浓度基本保持不变。提炼金、银等贵重金属。提炼金、银等贵重金属。29. 电镀铜电镀铜阳极：阳极：铜片铜片阴极：阴极：待镀铁制品待镀铁制品Cu2e= Cu2+Cu2+ 2e= CuCuSO4溶液的浓度保持不变。溶液的浓度保持不变。实验结果：实验结果：在铁制品上镀上了一层铜在铁制品上镀上了一层铜利用电解原理在某些金
24、属的表面镀上一利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或合金的过程叫薄层其它金属或合金的过程叫电镀电镀。电镀电镀电镀的目的：电镀的目的：（1）增强防锈抗腐能力；）增强防锈抗腐能力；（2）增加美观和表面硬度。）增加美观和表面硬度。30.阳极阳极镀层金属镀层金属:MneMn阴极阴极镀件镀件: MnneM电解液电解液:含镀层金属阳离子的盐溶液含镀层金属阳离子的盐溶液电镀槽电镀槽特特点点（1）阳极本身溶解；）阳极本身溶解；（2）电解液浓度保持不变。）电解液浓度保持不变。31.离子交换膜法制烧碱离子交换膜法制烧碱阳极：阳极：钛网（涂有钛、钌等氧化物钛网（涂有钛、钌等氧化物涂层）涂层）阴极：阴极：碳
25、钢网碳钢网 只允许阳离子通过，能阻止阴离子和只允许阳离子通过，能阻止阴离子和气体通过气体通过将电解槽隔成阴极室和阳极室。将电解槽隔成阴极室和阳极室。阳离子交换膜：阳离子交换膜：阳极室放出阳极室放出Cl2；阴极室放出阴极室放出H2并生成并生成NaOH32.食盐水的精制。食盐水的精制。粗盐粗盐泥沙泥沙CaCa2+2+、MgMg2+2+、FeFe3+3+SOSO4 42 2等杂质等杂质混入产品，导致产品不纯混入产品，导致产品不纯生成生成Mg(OH)2、Fe(OH)3等沉淀，等沉淀，堵塞膜孔。堵塞膜孔。如何除去粗盐水中的杂质？如何除去粗盐水中的杂质？ 试剂：试剂：BaCl2 溶液、溶液、Na2CO3
26、溶液、溶液、NaOH 溶液、溶液、HCl 溶液溶液粗盐水粗盐水NaOHBaCl2Na2CO3过滤过滤适量适量HCl除除Mg2+、Fe3+除除SO42-除除Ca2+及过量及过量Ba2+滤去泥沙及沉滤去泥沙及沉淀淀除过量的除过量的OH、CO32阳离子交换树脂阳离子交换树脂精盐水精盐水少量少量Ca2+、Mg2+1、Na2CO3必须在必须在BaCl2之后之后2、加入盐酸在过滤之后、加入盐酸在过滤之后33.电解法测定阿伏加德罗常数电解法测定阿伏加德罗常数【例题】【例题】某学生试某学生试图用电解法根据电极图用电解法根据电极上析出物质的质量来上析出物质的质量来测定阿佛加德罗常数测定阿佛加德罗常数值，其实验方
27、案的要值，其实验方案的要点为：用直流电电点为：用直流电电解氯化铜溶液，所用解氯化铜溶液，所用仪器如右图：在电仪器如右图：在电流强度为流强度为I安培，通电安培，通电时间为时间为t秒钟后，精秒钟后，精确测得某电极上析出确测得某电极上析出的铜的质量为的铜的质量为m克。克。34.试回答：试回答：(1)连接这些仪器的正确顺序为（用图中标注仪器接线连接这些仪器的正确顺序为（用图中标注仪器接线柱柱的英文字母表示。下同）的英文字母表示。下同）E接接 ，C接接 ， 接接F。实验线路中的电流方向为实验线路中的电流方向为 C 。 (2)写出写出B电极上发生反应的离子方程式电极上发生反应的离子方程式 ； G试管中淀粉
28、试管中淀粉KI溶液变化的现象为溶液变化的现象为 ；相应；相应的离子方程式是的离子方程式是 。 D A B F B A D E 2Cl2e=Cl2 变蓝色变蓝色 Cl2+2I=2Cl+I2 35.(3)为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序应是步骤的先后顺序应是 。（选填下列操作步骤的编号）（选填下列操作步骤的编号）称量电解前电极质量称量电解前电极质量 刮下电解后电极上的铜并清洗刮下电解后电极上的铜并清洗用蒸馏水清洗电解后电极用蒸馏水清洗电解后电极 低温烘干电极后称量低温烘干电极后称量 低温烘干刮下的铜后称量低温烘干刮下的铜后称量 再次低温烘干后称量至恒重再次低温烘干后称量至恒重 (4)已知电子的电量为已知电子的电量为1.6 10-19库仑。试列出阿佛加库仑。试列出阿佛加德罗常数的计算表达式：德罗常数的计算表达式： NA 。 19-101.62Itm6436.
