1、诸城实验中学诸城实验中学徐徐 增增 慧慧电化学专题复习电化学专题复习合作班级合作班级：（龙城中学：（龙城中学高三高三1818班）全体同学班）全体同学课前准备课前准备：反应原理、学案、练习本、：反应原理、学案、练习本、0.5mm0.5mm双色双色笔笔复习目标复习目标心中有目标心中有目标学习有方向学习有方向 1.了解了解原电池和电解池原电池和电解池的工作原理。了解常见的工作原理。了解常见化学电源的种类及其工作原理。化学电源的种类及其工作原理。2.理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，的危害，防止金属腐蚀的措施防止金属腐蚀的措施。3.能说出常见的能说出常
2、见的能量转化形式能量转化形式。了解化学在。了解化学在解解决能源危机中的重要作用。决能源危机中的重要作用。离子液体是一种离子液体是一种 室温熔融盐，为非水体系室温熔融盐，为非水体系由有机阳离子、由有机阳离子、Al2Cl7-和和AlCl4-组成的离子液体作组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。电解液时，可在钢制品上电镀铝。（1）钢制品应接）钢制品应接电源的电源的?极极，已知电镀过程中不，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极极电极反应式电极反应式为为?。若改用。若改用AlCl3水溶液作电解液，水溶液作电解液，则则阴极产物为阴极
3、产物为?。（2）为测定镀层厚度，用）为测定镀层厚度，用NaOH溶液溶解钢制品溶液溶解钢制品表面的表面的 铝镀层，当反应转移铝镀层，当反应转移6 mol电子时，所得电子时，所得还原产物的还原产物的物质的量物质的量为为?mol。复习目标复习目标心中有目标心中有目标学习有方向学习有方向 考点考点原电池、电解池工作原理原电池、电解池工作原理电化学原理的具体应用电化学原理的具体应用年份年份电极电极判断判断离子离子移动移动电极反电极反应式应式物质物质判断判断精炼精炼电镀电镀金属金属防护防护计算计算20142014 20132013 20122012 2011 2011 一、一、电化学基础知识提升化学基础知
4、识提升【例例1】3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH；H0 反应反应正向可以自发进行。正向可以自发进行。(1)(1)根据根据氧化还原知识氧化还原知识可以将该反应设计为高铁电池，可以将该反应设计为高铁电池，则则KOHKOH溶液的作用为溶液的作用为 ，ZnZn为为 极，发生极，发生 反应反应；电池放电时，电子流向电池放电时，电子流向，OHOH-移向移向 极。负极反应式为极。负极反应式为 ；(2)(2)若要实现该反应逆向进行，可以设计为若要实现该反应逆向进行，可以设计为 池，此时阳极反应物为池，此时阳极反应物为 ，发生了，发生了 反应。电反应。电子由子由 流向
5、流向 ，OHOH-移向移向 极。阴极区附近溶液的极。阴极区附近溶液的pHpH值值 。阴极反应式为。阴极反应式为 ；3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH 负负极极原电池原电池正正极极阴阴极极电解池电解池阳阳极极基础基础 提升提升万变不离其宗万变不离其宗化学能化学能电能电能正正极极还还原原剂剂+氧氧化化剂剂=（反应过程）反应过程）=氧氧化化产产物物+还还原原产产物物化合价化合价升升高，高，失失电子，发生电子，发生氧氧化反应化反应 化合价化合价降降低，低，得得电子，发生电子，发生还还原反应原反应 阳阳极极阳离子移向发生还原反应的一极阳离子移向发生还原反应的一极
6、 阴离子移向发生氧化反应的一极阴离子移向发生氧化反应的一极归纳提升归纳提升电子不下水，离子不上岸电子不下水，离子不上岸负负极极原电池原电池阴阴极极电解池电解池【迁移应用迁移应用】（山东题改编）（山东题改编）（1 1）右图为）右图为电解精炼银电解精炼银的示意图，的示意图，（填（填a a或或b b）极为含有杂质的粗银，则极为含有杂质的粗银，则a a极电极式为极电极式为 。电。电解过程中硝酸银溶液的浓度解过程中硝酸银溶液的浓度 。（2 2）若将上述电解质溶液改为离子液体，在钢制品）若将上述电解质溶液改为离子液体，在钢制品上镀铝。上镀铝。应接电源的正极，发生应接电源的正极，发生 反应，反应，电 镀 铝
7、 用 铝 而电 镀 铝 用 铝 而 不 用 石 墨 作 阳 极 的 原 因不 用 石 墨 作 阳 极 的 原 因是是 。参考答案参考答案（1）a Ag-e-=Ag+减小减小（2）铝）铝 氧化氧化 使使Al2Cl7-和和AlCl4-离子浓度保持恒定离子浓度保持恒定二、电化学原理的具体应用二、电化学原理的具体应用【例例2 2】(1)(1)电解过程中，电解过程中，X X极是极是 极，为制得高浓度的高铁酸极，为制得高浓度的高铁酸钾，应该选择钾，应该选择 离子交换膜；若将电源电极反接，离子交换膜；若将电源电极反接，可以有效的保护铁电极，该方法在电化学上被称可以有效的保护铁电极，该方法在电化学上被称为为
8、。(2)(2)电解过程中，电解过程中，Y Y极放电的物质或微粒为极放电的物质或微粒为 ，生成，生成高铁酸根高铁酸根(FeO(FeO4 42 2)的电极反应式是的电极反应式是 .II(1)II(1)肼肼空气燃料电池放电时负极电极反应式空气燃料电池放电时负极电极反应式 。(2)(2)以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电解质是熔融碳以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为酸盐。电池反应方程式为 ；放电时，；放电时，COCO3 32-2-移向电池的移向电池的 极。极。(3)(3)制备相同物质的量的高铁酸钾时，理论上，上述电制备相同物质的量的高铁酸钾时，理论上，上述电池中消耗的肼、
9、丙烷的物质的量之比是池中消耗的肼、丙烷的物质的量之比是 。参考答案：参考答案：I (1)阴阴 阳阳 阴极电保护法阴极电保护法(2)OH-Fe、Fe-6e-+8OH-=FeO42+4H2OII (1)N2H4+4OH-4e=4H2O+N2(2)C3H8+5O2=3CO2+4H2O、负、负(3)5：1化学能化学能电能电能万变不离其宗万变不离其宗负负极极正正极极还还原原剂剂+氧氧化化剂剂=（反应过程）反应过程）=氧氧化化产产物物+还还原原产产物物化合价升高，化合价升高，失电子失电子，发生氧化反应，发生氧化反应 化合价降低，化合价降低，得电子得电子，发生还原反应，发生还原反应 阴阴极极阳阳极极归纳提升
10、归纳提升守恒守恒电极反应式书写电极反应式书写：放电顺序、电池环境、实验目的：放电顺序、电池环境、实验目的 三步三步：列物质；标电子；看环境：列物质；标电子；看环境电池：电池：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)电解池：电解池：2Al+3H2O Al2O3+3H2，(1)(1)电解过程中铅蓄电池中的电解过程中铅蓄电池中的H H+移向移向 电极。电极。电解过程中阳极电极反应式为电解过程中阳极电极反应式为 。(2)(2)电解过程中每转移电解过程中每转移3mol3mol电子时，电池的负极质电子时，电池的负极质量量 (增加或减少增加或减少)g g；电解池中
11、；电解池中AlAl2 2O O3 3 的的理论产量为理论产量为 molmol。【迁移应用迁移应用】（高考题改编）（高考题改编）参考答案：参考答案：PbO2 2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+增加增加 144 0.5（20082008）以）以丙烷为燃料制作新型燃料电池丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极，电池的正极通入通入O O2 2和和COCO2 2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为池反应方程式为 ；放电时，；放电时，COCO3 32-2-移向电池的移向电池的 极。极。（20102010）以铝材为阳极，在硫酸溶液中）以铝材为阳
12、极，在硫酸溶液中电解，铝材表电解，铝材表面形成氧化膜面形成氧化膜，阳极电极反应式为，阳极电极反应式为 。（。（2 2）镀铜可镀铜可以防止铁制品腐蚀，以防止铁制品腐蚀，电镀电镀时用铜而时用铜而不用石墨作阳极不用石墨作阳极的原的原因是因是 。（20122012）CuSOCuSO4 4溶液为电解质溶液进行溶液为电解质溶液进行粗铜粗铜（含（含AlAl、ZnZn）（5 5）利用反应）利用反应2Cu+O2Cu+O2 2+2H+2H2 2SOSO4 4=2 CuSO=2 CuSO4 4+2H+2H2 2O O可以制备可以制备CuSOCuSO4 4，若将该反应，若将该反应设计为原电池设计为原电池，其正极，其正
13、极电极反应式电极反应式为为 。（20132013山东）山东）（3 3）右图为）右图为电解精炼银电解精炼银的示意图，的示意图，（填（填a a或或b b）极为含有杂质的粗银，若）极为含有杂质的粗银，若b b极有少量红棕色气极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为体生成，则生成该气体的电极反应式为 。（4 4）为处理银器表面的黑斑（）为处理银器表面的黑斑（AgAg2 2S S），将银器置于铝制），将银器置于铝制容器里的容器里的食盐水食盐水中并与铝接触，中并与铝接触，AgAg2 2S S转化为转化为AgAg，食盐水，食盐水的的作用作用为为 。感悟高考感悟高考（20142014山东）山东）离子
14、液体是一种室温熔融盐，为非离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，水体系，由有机阳离子、由有机阳离子、AlAl2 2ClCl7 7-和和AlClAlCl4 4-组成的组成的离子液体作电解液时，可在离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝钢制品上电镀铝。（1 1）钢制品应接）钢制品应接电源的电源的 极极，已知，已知电镀电镀过程中过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电阴极电极反应式极反应式为为 。若改用。若改用AlClAlCl3 3水溶水溶液作电解液，则液作电解液，则阴极产物为阴极产物为 。（2 2）为测定镀层厚度，用）为测定镀层厚度，用NaO
15、HNaOH溶液溶解钢制品表溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移面的铝镀层，当反应转移6 mol6 mol电子时，所得还原电子时，所得还原产物产物的物质的量为的物质的量为 molmol。【原题展示原题展示】新情景新情景老问题老问题 解决策略？解决策略？【命题参考模型命题参考模型】（山东（山东201129）右图为钠硫高能电池的结构示意图。该电池的工）右图为钠硫高能电池的结构示意图。该电池的工作温度为作温度为200左右，电池反应为左右，电池反应为2Na+xS=Na2Sx，正极的电极反应，正极的电极反应式为式为_。M（由（由Na2O和和Al2O3制得）的制得）的两个作用是两个作用是_。与铅蓄电池相比
16、，当消耗相同质量的负极。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池_倍。倍。参考答案：参考答案：xS+2e-=Sx2-（或或2Na+xS+2e-=Na2Sx）；）；离子导电离子导电（导电或电解质）和隔离钠与硫；（导电或电解质）和隔离钠与硫；4.5【2015年新考试大纲年新考试大纲】1。了解原电池和电解池工作原理。了解常见化学电源的种类及其工。了解原电池和电解池工作原理。了解常见化学电源的种类及其工作原理。作原理。2.理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害
17、，防止金属腐蚀的措施。的措施。3.能说出常见的能量转化形式。了解化学在解决能源危机中的重要作能说出常见的能量转化形式。了解化学在解决能源危机中的重要作用。用。【你来命题你来命题】总反应式：总反应式：LiLi1-x1-xFePOFePO4 4+LixC+LixC6 6=C=C6 6+LiFePO+LiFePO4 4，电池中固体电解质可传导电池中固体电解质可传导LiLi+要求：要求：把握把握20152015考试大纲中对氧化还原和电化学的考试大纲中对氧化还原和电化学的考试要求，结合考试要求，结合新型磷酸铁锂动力电池新型磷酸铁锂动力电池的材的材料，自命电化学试题。料，自命电化学试题。总反应式：总反应式
18、：LiLi1-x1-xFePOFePO4 4+LixC+LixC6 6=C=C6 6+LiFePO+LiFePO4 4，电池中固体电解质可传导电池中固体电解质可传导LiLi+要求：要求：把握把握20152015考试大纲中对氧化还原和电化学的考试大纲中对氧化还原和电化学的考试要求，结合考试要求，结合新型磷酸铁锂动力电池新型磷酸铁锂动力电池的材的材料，自命电化学试题。料，自命电化学试题。【你来命题你来命题】Li+高考考什么？你关注动力电池的哪些方面？高考考什么？你关注动力电池的哪些方面？会以什么形式考查？会以什么形式考查？【你来命题你来命题】样题样题1：LiFePOLiFePO4 4新型锂离子动力
19、电池是奥运会绿色能源的新宠。已知该电池放电时新型锂离子动力电池是奥运会绿色能源的新宠。已知该电池放电时的电极反应式为：的电极反应式为：正极正极 FePO4+Li+eLiFePO4，负极负极 Li-e Li+下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（）A.A.充电时电池反应为充电时电池反应为FePO4+Li=LiFePO4B.B.充电时动力电池上标注充电时动力电池上标注“+”的电极应与外接电源的正极相连的电极应与外接电源的正极相连C.C.放电时电池内部放电时电池内部Li+向负极移动向负极移动D.D.放电时，在正极上是放电时，在正极上是Li得电子被还原得电子被还原 反思与总结反思与总结原电池原电池氧氧 化化 还还 原原 反反 应应电解池电解池自发的放热的反应自发的放热的反应非自发的反应非自发的反应氧化反应氧化反应还原反应还原反应电电 极极 反反 应应 式式 的的 书书 写写计计 算算能量能量的利的利用与用与转化转化守恒守恒
