高三化学专题复习《电化学原理及其应用》温州二中薛杏勇老师

1、2011浙江省考试说明浙江省考试说明1 1、了解原电池和电解池的工作原理，能写出、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。了解电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电常见化学电源的种类及工作原理源的种类及工作原理。2 2、理解金属发生电化学腐蚀的原因。了解金、理解金属发生电化学腐蚀的原因。了解金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施3 3、从试题提供的新信息中，准确提取实质性、从试题提供的新信息中，准确提取实质性内容，并能与已有知识块整合，重新为新知识内容，并能与已有知识块整合，重新为新知识模块模块1展望展望20112011年高考年高考省份省份试

2、题情景试题情景题型题型（20102010全国卷全国卷1 1） 有机光敏燃料太阳能电池有机光敏燃料太阳能电池选择题选择题（20102010浙江卷浙江卷9 9 ） Li-Al/FeS Li-Al/FeS 的车载电池的车载电池 选择题选择题（20102010广东卷广东卷2323）铜锌原电池铜锌原电池 选择题选择题（20102010福建卷福建卷1111）铅蓄电池铅蓄电池 选择题选择题（20102010江苏卷江苏卷1111）航天器能量储存系统航天器能量储存系统 （太阳（太阳能电池）能电池）选择题选择题（20102010安徽卷安徽卷1111）CsHSOCsHSO4 4固体酸燃料电池固体酸燃料电池 选择题选

3、择题高考中的电化学高考中的电化学 ( (以以20102010年为例年为例) )： 1回顾与思考回顾与思考省份省份试题情景试题情景题型题型20102010天津卷天津卷7 7 用用AlAl单质作阳极，石墨作阴极，单质作阳极，石墨作阴极，NaHCONaHCO3 3溶液作电解液进行电解溶液作电解液进行电解 填空题填空题20102010四川卷四川卷27 27 电解制备碘酸钾电解制备碘酸钾 填空题填空题20102010重庆卷重庆卷29 29 全钒液流储能电池全钒液流储能电池填空题填空题20102010山东卷山东卷29 29 金属制品进行抗腐蚀处理金属制品进行抗腐蚀处理 电解法制备铝表面的氧化膜电解法制备铝

4、表面的氧化膜填空题填空题高考中的电化学高考中的电化学 ( (以以20102010年为例年为例) )： 1回顾与思考回顾与思考比较项目比较项目原电池原电池电解池电解池能量转换能量转换转化为转化为转化为转化为能否自发能否自发两两个个电电极极一般相对活泼的金属一般相对活泼的金属作为作为 极极连接电源的正极作连接电源的正极作 极极一般一般 正极正极连接电源的负极作连接电源的负极作 极极电池内离子的电池内离子的迁移方向迁移方向电子流向电子流向构成条件构成条件化学能化学能 电能电能 电能电能 化学能化学能一般反应不自发一般反应不自发反应自发反应自发负负 相对不活泼的相对不活泼的金属或石墨金属或石墨 阴离子

5、向阴离子向 极迁移，极迁移，阳离子向阳离子向 极迁移极迁移阴离子向阴离子向 极迁移，极迁移，阳离子向阳离子向 极迁移极迁移两个电极、电解质溶液形成闭合回路。两个电极、电解质溶液形成闭合回路。电解池有外电源，原电池无需外电源。电解池有外电源，原电池无需外电源。知识重组：知识重组：氧化反应氧化反应失去电子失去电子还原反应还原反应获得电子获得电子负极负极负极负极阳极阳极 阳阳阴阴负负正正阳阳阴阴正极正极阴极阴极正极正极充电电池充电电池（20102010安徽卷及浙江卷改编）安徽卷及浙江卷改编）Li-Al/FeSLi-Al/FeS电池是一种正在电池是一种正在开发的车载电池，该电池放电时，某电极反应式为：

6、开发的车载电池，该电池放电时，某电极反应式为： 2Li2Li+ +FeS+2e+FeS+2e- -LiLi2 2S+FeS+Fe。某固体酸氢氧燃料电池，以。某固体酸氢氧燃料电池，以CsHSOCsHSO4 4固体为电解质传递固体为电解质传递H H。电池总反应可表示为：电池总反应可表示为：2H2H2 2O O2 22H2H2 2O.O.若用该氢氧燃料电池对车载电池进行充电，若用该氢氧燃料电池对车载电池进行充电，其基本结构见下图。下列有关说法正确的是其基本结构见下图。下列有关说法正确的是A.A.题干中的电极反应式发生在车载电池工作时的负极题干中的电极反应式发生在车载电池工作时的负极B.bB.b极上的

7、电极反应式为：极上的电极反应式为：O O2 22H2H2 2O O4e4e4OH4OHC. C. 车载电池充电时，阴极发生的电极反应式为：车载电池充电时，阴极发生的电极反应式为：D.HD.H由由a a极通过固体酸电解质传递到极通过固体酸电解质传递到b b极极E .E .充电时生成充电时生成1mol1mol的的FeSFeS，消耗氧气的体积为，消耗氧气的体积为11.2L11.2LD D3点击高考点击高考2Li s+Fe-22eLiFeS（2011浙江省样卷）浙江省样卷） （4 4）甲醇）甲醇- -空气燃料电池空气燃料电池（DMFCDMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，）是一种高效能、轻

8、污染电动汽车的车载电池，该燃料电池的电池反应式为：该燃料电池的电池反应式为：CHCH3 3OH(l)OH(l)3/2O3/2O2 2(g) = (g) = COCO2 2(g)(g)2H2H2 2O(l)O(l)。其工作原理示意图如下：。其工作原理示意图如下：在上图的横线上标出a、b、c、d四个出入口通入或排出的物质名称（或化学式） 负极的电极反应式为 。 （2011浙江高考样卷）浙江高考样卷） （4 4）甲醇）甲醇- -空气燃料电池空气燃料电池（DMFCDMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，该燃料电池的电池反应式为：该燃料电池的电池反应式

9、为：CHCH3 3OH(l)OH(l)3/2O3/2O2 2(g) = (g) = COCO2 2(g)(g)2H2H2 2O(l)O(l)。其工作原理示意图如下：。其工作原理示意图如下：6HCO6eOHOHCH223O O2 2+4H+4H+ +4e+4e- -=2H=2H2 2O O负极负极正极正极（2011浙江高考样卷改编一）浙江高考样卷改编一） 甲醇甲醇- -空气燃料电池空气燃料电池（DMFCDMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，若以若以KOHKOH溶液为电解质，其工作原理示意图如下。请写溶液为电解质，其工作原理示意图如下。请写出负

10、极的电极反应式出负极的电极反应式 。负极负极正极正极O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e- -=4OH=4OH- -OH3COOH2O2/3OHCH2-23233展望展望20112011年高考年高考（2011浙江省高考样卷改编二）浙江省高考样卷改编二） 甲醇甲醇- -空气燃料电池空气燃料电池（DMFCDMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，以熔融的碳酸盐为电解质以熔融的碳酸盐为电解质.该燃料电池的电池反应式该燃料电池的电池反应式为：为：CHCH3 3OH(l)OH(l)3/2O3/2O2 2(g) = CO(g) = CO2 2(g

11、)(g)2H2H2 2O(l)O(l)。其工。其工作原理示意图如下：作原理示意图如下：在上图中，电极A为 极b口通入是 。 CHCH3 3OHOH负极负极OH2CO46e3COOHCH22-2333展望展望20112011年高考年高考（2011浙江高考样卷改编）浙江高考样卷改编） 甲醇甲醇- -空气燃料电池空气燃料电池（DMFCDMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，以熔融的碳酸盐为电解质，该燃料电池的电池反应式以熔融的碳酸盐为电解质，该燃料电池的电池反应式为：为：CHCH3 3OH(l)OH(l)3/2O3/2O2 2(g) = CO(g)

12、 = CO2 2(g)(g)2H2H2 2O(l)O(l)。其工。其工作原理示意图如下：作原理示意图如下：为了使该燃料电池长时间稳定运行，电解质组成应为了使该燃料电池长时间稳定运行，电解质组成应保持稳定。则保持稳定。则C口通入的物质是口通入的物质是 ， O2 2CO2 +4e 2CO32 OH2CO46e3COOHCH22-233O2和CO23展望展望20112011年高考年高考（2011浙江高考样卷改编）浙江高考样卷改编） 甲醇甲醇- -空气燃料电池空气燃料电池（DMFCDMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，以熔融的碳酸盐为电解质，该燃料

13、电池的电池反应式以熔融的碳酸盐为电解质，该燃料电池的电池反应式为：为：CHCH3 3OH(l)OH(l)3/2O3/2O2 2(g) = CO(g) = CO2 2(g)(g)2H2H2 2O(l)O(l)。其工。其工作原理示意图如下：作原理示意图如下：电池工作一段时间后，消耗氧气为1.5mol，则在 a处收集的气体的体积为 （在标准状况下）（在标准状况下） ， OH2CO46e3COOHCH22-23389.6L 电极电极反应式反应式电极电极判断判断装置装置4总结与拓展总结与拓展电化学解决的基本思路电化学解决的基本思路 13判断原电池、电解池判断原电池、电解池解题解题分析分析计算、评价、分析

14、、计算、评价、分析、关注化合价变化关注化合价变化（20102010重庆卷重庆卷2929节选）节选）全钒液流储能电池是利用不同价态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离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能化学能和电能相互转化相互转化的装置，其原理如题的装置，其原理如题29图所示图所示 当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为 充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由 色变为色变为 色色放电过程中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3.013.01* *1010232

15、3个，左槽溶液中个，左槽溶液中n(Hn(H+ +) )的变化的变化量为量为 3点击高考点击高考2222VOHeVOH O绿 紫; 0.5mol负极负极正极正极参与正极反应导电作用【20102010重庆卷重庆卷2929拓展一】拓展一】若负载是镀铜的电镀槽，则纯铜应该连接若负载是镀铜的电镀槽，则纯铜应该连接 槽槽（填左或右）中的电极（填左或右）中的电极.3点击高考点击高考左; 负极负极正极正极3点击高考点击高考; 【20102010重庆卷重庆卷2929拓展二】拓展二】若负载是若负载是用石墨作电极，用石墨作电极，3mol/L KCl3mol/L KCl和和0.5mol/L 0.5mol/L AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3的混合溶液的电解池时，下列电解变化的的混合溶液的电解池时，下列电解变化的曲线合理的是曲线合理的是 AD污水污水【20102010重庆卷重庆卷2929拓展三】拓展三】电解法处理污水已经得到广泛的应用。电解法处理污水已经得到广泛的应用。若负载是酸性介质中将有毒的若负载是酸性介质中将有