高三一轮复习电化学考点精析有答案

1、电化学专题考纲要求：1、原电池、电解池的原理； 2、电化学的应用（电镀池、氯碱工业、粗铜精炼、金属的电化学防护等）知识工具： 氧化还原原理知识点：一、原电池、电解池、电镀池的比较原电池电解池电镀池定义将化学能转化成电能的装置将电能转化成化学能的装置应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置装置FeCuH2SO4CuSO4CCCuSO4FeCu形成条件活泼性不同的两电极电解质溶液形成闭合回路两电极接直流电源两电极插入电解质溶液中形成闭合回路镀层金属接电源正极，作为阳极；待镀金属接电源负极，作为阴极电镀液必须含有镀层金属的离子电极名称负极：较活泼金属正极：较不活泼金属（或能导电的非金属）阳极

2、：与电源正极相连阴极：与电源负极相连名称同电解，但有限制条件。阳极：必须是镀层金属阴极：镀件（待镀的物件）电极反应负极：氧化反应（负失氧)正极：还原反应（正得还）原电池的电极反应较为复杂,不易总结出明显的规律特征.阳极：氧化反应，溶液中的阴离子或金属电极失电子（阳失氧)阴极：还原反应，一定是溶液中的阳离子得电子（阴得还）阳极：氧化反应，金属电极失电子，并不断溶解（阳失氧)阴极：还原反应，电镀液中的镀层金属阳离子得电子（阴得还）电子流向电子流向：负极 正极电子流向： 负极 阴极阳极 正极同电解池电流方向电流方向：正极 负极电流方向：正极 阳极 电解质溶液 阴极 负极 同电解池对比电解质导电的过程

3、实质上就是电解过程；电解是在外电源的作用下被迫发生的氧化还原的过程，把电能转化为化学能，而在原电池中正好相反，是自发的氧化还原反应的过程，把化学能转化为电能。二、原电池正负极的判断1、由组成原电池两极的电极材料判断，如果两极是由活泼性不同的金属作电极时，一般情况下相对活泼的金属是负极，活泼性较弱的金属是正极（注：此判定为默许规则，一定要注意实际情况，如：MgAlNaOH，Al才是负极；AlCu浓硝酸，Cu才是负极）；如果是由金属和非金属导体(或金属氧化物导体)作电极，金属是负极，非金属导体(或金属氧化物导体)是正极。2、根据氧化反应、还原反应发生的位置判定，发生氧化反应的极(或在该极处失电子)

4、为负极，即（负失氧)；发生还原反应的极(或在该极处得电子)为正极，即（正得还）。3、根据电子流出或电流流入的电极为负极，相反为正极。4、根据原电池里电解质溶液内离子流动方向判断：阳离子移向的极为正极，阴离子移向的极为负极。5、根据原电池的两极发生的现象判断。溶解或质量减轻的电极为负极，有气体或金属析出的电极为正极。 三、常见的几类电池1、锌锰干电池，以NH4Cl为电解质溶液的电极反应式：负极：Zn 2e- Zn2+ 正极：2MnO2 2NH4+ 2e- Mn2O3 2NH3 H2O总反应：Zn 2MnO2 2NH4+ Zn2+ Mn2O3 2NH3 H2O2、碱性电池具有容量大、放电电流大的特

5、点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为： Zn(s)2MnO2(s)H2O(l)Zn(OH)2(s)Mn2O3(s) 则下列说法错误的是 ( ) A.电池工作时，锌失去电子，电极反应式为：Zn 2OH2e- Zn(OH)2(s)B.电池正极的电极反应式为：2MnO2(s) H2O(l) 2e-Mn2O3(s)2OH（aq)C.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D.外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减小6.5 g3、锂电池是新一代高能电池，目前已经研制成多种锂电池（已广泛应用于手机行业中）。某种锂电池总的反应式为：Li+ MnO2 LiMnO

6、2，关于该电池，下列说法正确的是（ ）A 放电时，负极反应：Li e- Li+ B 放电时，负极反应：MnO2 e- MnO2-C 电池反应时，锂为正极，二氧化锰为负极 D.电池反应时，混合物由黑色变成紫色4、银锌电池（钮扣式电池）的两个电极分别是由氧化银与少量石墨组成的活性材料和锌汞合金构成，电解质为氢氧化钾溶液，总反应为：Ag2OZn 2AgZnO，下列判断正确的是（ ）A、锌为正极，Ag2O为负极B、锌为负极：Zn2OH2e- ZnOH2O；Ag2O为正极：Ag2OH2O2e- 2Ag2OHC、原电池工作时，负极区PH减小，正极区PH增大 D、原电池工作时，负极区PH增大5、铅蓄电池(P

7、bPbO2H2SO4)放电时原电池的电极反应式：（请写出充电时电解池的电极反应式）放电时原电池：负极：正极：总反应： 充电时电解池：放电充电3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH6、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为 下列叙述不正确的是( )A放电时负极反应为：Zn2e +2OH= Zn(OH)2B充电时阳极反应为：Fe(OH)3 3e + 5 OH = FeO + 4H2OC放电时每转移3 mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化 D放电时正极附近溶液的碱性增强7

8、、熔融盐燃料电池具有高的发电效率，现可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐的混合物做电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气体为就阴极助燃气，制得在6500C下的燃料电池，请书写电极反应式：负极反应式： 正极反应式： 总反应式：8、(燃料电池)宇宙飞船上的氢氧燃料电池，两个电极均由多孔碳制成，其电池反应为：2H2O22H2O，试写出电解质溶液为盐酸时的电极反应式，并指出各电极和电解质溶液的PH值的变化，若电解质溶液为KOH时又如何？若电解质溶液为NaCl时又如何？1、电解质为盐酸或硫酸时： 负极： PH值变 正极： PH值变 总反应式： 溶液被稀释，PH值变 。2、电解质为KOH时： 负极

9、： PH值变 正极： PH值变 总反应式： 溶液被稀释，PH值变 。FeCNaClFeCH2SO4四、原电池应用1.金属腐蚀：(1)化学腐蚀由一般的化学反应引起的腐蚀。 (2)电化腐蚀：以钢铁的腐蚀为例a.析氢腐蚀： 负极：Fe 2e- = Fe2+（强或较强酸性条件下） 正极：2H+ +2e- = H2 （析氢腐蚀） （吸氧腐蚀）总反应式： Fe + 2H+ = Fe2+ + H2b.吸氧腐蚀： 负极：Fe 2e- = Fe2+（中性、碱性或极弱酸性条件下） 正极：O2 + 2H2O+ 4e- = 4OH 总反应式： 2Fe + 2H2O + O2 = 2Fe(OH)22.防护方法： (1)

10、改变金属内部组织结构 (2)在金属表面覆盖保护 牺牲了Zn(负极)而保护了Fe(正极) (3)电化学保护法牺牲阳(负)极的阴(正)极保护法 注：原电池的负极又叫阳极，正极又叫阴极。3.制造新化学电源（注意新型原电池、电解池在考题中的出现，常以判定电极反应是否正确、电子转移是否正确以及溶液的酸碱性的变化的形式出现。在填空题中可能会让我们由已知信息书写电极反应，希望同学们加强这方面知识的归纳和总结，并逐步形成一定的技巧和能力。）五、电解池电解质的导电的过程实质上就是电解过程；电解是在外电源的作用下被迫发生的氧化还原的过程，把电能转化为化学能，而在原电池中正好相反，是自发的氧化还原反应的过程，把化学

11、能转化为电能。离子放电顺序阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。阳极若为惰性电极(C,Pt, Au等),则阴离子放电（失电子，发生氧化反应），放电顺序为：阳极金属（除Pt、Au）>S2>I>Br>Cl>OH>含氧酸根离子>F 若为活泼电极,则电极本身失去电子而放电。因为活泼电极的还原性几乎大于一切的阴离子。阴极无论是惰性电极，还是活性电极，阴极都不会参与电极反应，始终为阳离子放电（得电子，发生还原反应），放电顺序为：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn

12、2+> H+( H2O)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+六、电解规律（惰性电极，带*号的例外）及溶液pH的变化类型电解质（水溶液）被电解电极产物溶液pH变化的原因、结果电解质复原的物质阳极阴极电解水型含氧酸（ 如H2SO4）水O2H2水减少，溶液浓度增大，PH减小。加H2O强碱（如NaOH）水O2H2水减少，溶液浓度增大，PH增大。加H2O活泼金属的含氧酸盐（如KNO3、Na2SO4 ）水O2H2水减少，盐溶液的浓度增大，PH不变或略减小(若为水解的盐)。加H2O电解电解质型无氧酸(如HCl)，除HF外， 酸非金属单质（如Cl2）H2H+放电，H+

13、降低，PH增大。加HCl不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)，除氟化物外盐非金属单质（如Cl2）金属单质（如Cu）PH基本不变；但严格意义上对水解有影响。PH略为增大。加CuCl2放H2生碱型活泼金属的无氧酸盐（如NaCl）水和盐非金属单质（如Cl2）H2H+放电，H+减小，OH增大，PH增大。加HCl放O2生酸型不活泼金属的含氧酸盐（如CuSO4）水和盐O2金属单质（如Cu）OH放电，OH降低，H+增大，PH减小。加CuO电镀型*电镀液溶解析出金属电镀液组成基本未变，PH不变七、电解的应用1、氯碱工业：电解饱和食盐水制取烧碱、氯气、氢气 阳极： 阴极：CuSO4FeCu总的方程式：2、电镀:

14、 (1)概念：应用电解原理在某些金属表面镀上其它金属或合金的过程。 (2)电镀池的形成条件：A镀件作阴极 B镀层金属作阳极 C电镀液中含有镀层金属离子 电镀 例：在一根铁棒上镀上Cu 阳极：Cu 2e = Cu2+ 阴极：Cu2+ + 2e = Cu 3、铜的电解精炼阳极： Cu 2e = Cu2+ 杂质比铜活泼的Zn、Fe、Ni等也会放电： Zn 2e = Zn2+ ； Fe 2e = Fe2+ ； Ni 2e = Ni2+还原性比铜差的，如活泼性在铜之后的银、金等不能失去电子，它们以单质的形式沉积在电解槽溶液中，成为阳极泥。阳极泥可再用于提炼金、银等贵重金属。阴极： Cu2+ + 2e =

15、 Cu 铜的电解精炼纯铜粗铜CuSO4电解质溶液硫酸铜的浓度基本不变，但要定时除去里面的杂质。4、电解制Na、Mg、Al（以下反应均在熔融状态下进行） 电解 电解Na3AlF6 电解电解冶炼Na、Mg、Al：2NaCl（熔融） 2Na + Cl2 MgCl2 （熔融） Mg + Cl2 2Al2O3 （熔融） 4Al + 3O25、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> 化学腐蚀> 有防腐措施的腐蚀考点应用：考点一盐桥问题1根据下图，下列判断中正确的是()A烧杯a中的溶液pH降低B烧杯b中发生氧化反应C烧杯a中发生的反应为2H2e=H2D烧杯b中发生的

16、反应为2Cl2e=Cl22控制适合的条件，将反应2Fe32I2Fe2I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是 ()A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Fe3被还原C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FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极3下图、分别是甲、乙两组同学将反应“AsO2I2HAsOI2H2O”设计成的原电池装置，其中C1、C2均为碳棒。甲组向图烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图B烧杯中逐滴加入适量40% NaOH溶液。下列叙述中正确的是()A甲组操作时，电流计(G)指针发生偏转B甲组操作时，溶液颜色变浅C乙组操作

17、时，C2做正极D乙组操作时，C1上发生的电极反应为I22e=2I考点二不同“介质” 电极反应式书写 1. 燃料电池（可燃物做负极，氧化反应，助燃物做正极，发生还原反应）（1） CH4 CH3OH C2H5OH(CH3OCH3)(介质，酸性碱性)（2） N2H4碱性染料电池，产物无污染（3） 熔融燃料电池电解质为Li2CO3和Na2CO3的混合物，燃料CO,氧化剂为含CO2的O2,在工作中电解质液组成浓度都不变（4） SO2 空气在稀硫酸中构成原电池，（5） 某微生物电池总反应为S2-+2O2=SO42-,电池内有质子通过，则该燃料电池负极（6） AlNaOHMg原电池正极：_负极：_总反应式：

18、_（7） Al浓HNO3Cu原电池（8） 以Al和NiOOH为电极，NaOH为电解液组成一种新电池，放电时NiOOH转化为Ni(OH)2,该电池反应的化学方程式（9） 某燃料电池以Ca(HSO4)2固体为电解质传递H，其基本结构如图所示，电池总反应可表示为2H2O2=2H2O。请回答：(1)H由_极通过固体酸电解质传递到另一极(填a或b)。(2)b极上发生的电极反应式是_。答案(1)a(2)O24e4H=2H2O( 10)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空。如下图所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3

19、的ZrO3固体，它在高温下能传导正极生成的O2。(1)c电极的名称为_。(2)d电极上的电极反应式为_。答案(1)正极(2)CH44O28e=CO22H2O2. 电解池：（1） 电解AgNO3溶液（2） 电冶金 Na Mg Al（3） 电解NaCl HCl NaOH (恢复)（4） 电化学降解N的原理如图所示。电源正极为(填“A”或“B”), 阴极反应式为 。 由图知N得电子转化为N2,故B为负极,则A为正极,阴极的电极反应式为:2N+6H2O+10e-N2+12OH(5)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图2。电源的负极为(填“A”或“B”)。

20、60;阳极室中发生的反应依次为 、  。 电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将;若两极共收集到气体13.44 L(标准状况),则除去的尿素为g(忽略气体的溶解)。 (5)B2Cl-2e-Cl2CO(NH2)2+3Cl2+H2ON2+CO2+6HCl不变7.2(6) 电解NO制备 NH4NO3，其工作原理如右图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是_，说明理由：_。(7)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得反应的离子方程式为 ；PbO2也可以通过石墨为电极Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应

21、式为_ _。阴极上观察到的现象是_ _；若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式为 _，这样做的主要缺点是_ 。考点三 构造电池，新型电池1.(2013年新课标全国理综,11,6分)“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()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:NiCl2+2e-Ni+2Cl-D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动2. (2013年安徽理综,10,6分)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

22、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:PbSO4+2LiCl+CaCaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是()A.正极反应式:Ca+2Cl- 2e-CaCl2B.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 gPbD.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转3.(2012年北京理综,12,6分)人工光合作用能够借助太阳能,用CO2和H2O制备化学原料。如图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图,下列说法不正确的是()A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程B.催化剂a表面发生氧化反应,有O

23、2产生C.催化剂a附近酸性减弱,催化剂b附近酸性增强D.催化剂b表面的反应是CO2+2H+2e-HCOOH4.浙江11在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的（D ）AX是电源的负极B阴极的反应式是：H2O2eH2O2CO22eCOO2C总反应可表示为：H2OCO2H2+COO2D阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是11AA厌氧反应C6H12O6+H2O微生物质子交换膜有氧反应O25.全国一11微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是（

24、C ）A正极反应中有CO2生成B微生物促进了反应中电子的转移C质子通过交换膜从负极区移向正极区D电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O考点四 镍氢电池1（2014·浙江理综化学卷，T11）镍氢电池（NiMH）目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)2 + M = NiOOH + MH。已知：6NiOOH + NH3 + H2O + OH =6 Ni(OH)2 + NO2下列说法正确的是ANiMH 电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH + H2O + e= Ni(OH)2 +

25、 OHB充电过程中OH离子从阳极向阴极迁移C充电过程中阴极的电极反应式：H2O + M + e= MH + OH，H2O中的H被M还原DNiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液【答案】A2（2014·全国大纲版理综化学卷，T9）右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MHNi电池)。下列有关说法不正确的是A放电时正极反应为：NiOOHH2OeNi(OH)2OHB电池的电解液可为KOH溶液C充电时负极反应为：MHOHMH2OeDMH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高【答案】C考点五 锂电池1.某种可充电聚合物锂离子电池放电时的反应为Li

26、1xCoO2LixC6=6CLiCoO2，其工作原理示意图如右。下列说法不正确的是 ()A放电时LixC6发生氧化反应B充电时，Li通过阳离子交换膜从左向右移动C充电时将电池的负极与外接电源的负极相连D放电时，电池的正极反应为Li1xCoO2xLixe=LiCoO22（2014·天津理综化学卷，T6）已知：锂离子电池的总反应为LixCLi1xCoO2 CLiCoO2锂硫电池的总反应2LiS Li2S有关上述两种电池说法正确的是()A锂离子电池放电时， Li向负极迁移B锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C理论上两种电池的比能量相同D下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电3（2014

27、3;上海单科化学卷，T12）如右图，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中，下列分析正确的是Fe C K1 K2 饱和NaCl溶液 GAK1闭合，铁棒上发生的反应为2H+2eH2BK1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高CK2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法DK2闭合，电路中通过0.002 NA个电子时，两极共产生0.001 mol气体9（2014·福建理综化学卷，T11）某原电池装置如右图所示，电池总反应为2AgCl22AgCl。下列说法正确的是A正极反应为AgCl eAg ClB放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应

28、随之改变D当电路中转移0.01 mol e时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子考点六 电化学应用 (一)处理废水3某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意图如右，下列说法不正确的是()AA为电源正极B阳极区溶液中发生的氧化还原反应为Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2OC阴极区附近溶液pH降低D若不考虑气体的溶解，当收集到H2 13.44 L(标准状况)时，有0.1 mol Cr2O被还原 (二)制备物质4电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制氢气的装置示意图如下：电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴阳两极均为惰性电极，(1)A极为_，电极反应式为_ _。(2)B极为_，电极反应式为_ _。答案(1)阳极CO(NH2)28OH6e=N2CO6H2O(2)阴极6H2O6e=3H26OH (三)处理废气5用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示。(电极材料为石墨)(1)图中a极要连接电源的(填“正”或“负”)_极，C口流出的物质是_。(2)SO放电的电极反应式为_。(3)电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因_。答案(1)负硫酸 (2)SO2eH2O=SO2H(3)H2OHOH，在阴极H