600分考点 700分考法（A）高考化学总复习 第14章 电化学课件

1、第第14章章 电化学电化学l考点考点37 原电池原理原电池原理l考点考点38 化学电源化学电源l考点考点39 电解原理及其应用电解原理及其应用l考点考点40 金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护l考点考点41 电化学综合电化学综合l考点考点37 原电池原理原电池原理考法考法1 原电池的判断原电池的判断考法考法2 原电池正、负极的判断原电池正、负极的判断考法考法3 原电池电极反应式的书写原电池电极反应式的书写考法考法4 原电池原理的应用原电池原理的应用能自发进行的氧化还原反应。能自发进行的氧化还原反应。两个活动性不同的电极两个活动性不同的电极(燃料电池的两燃料电池的两个电极可以相同个电极可以相同)。

2、形成闭合回路。形成闭合回路。u1.原电池原电池(1)定义定义把化学能转化为电能的装置。把化学能转化为电能的装置。(2)原电池的形成条件原电池的形成条件水果电池图甲和图乙是铜锌原电池装置示意图。图甲和图乙是铜锌原电池装置示意图。电极名称电极名称负极负极正极正极电极材料电极材料锌片锌片铜片铜片电极反应电极反应Zn2e= Zn= Zn2 2CuCu2 22e= Cu= Cu反应类型反应类型氧化反应氧化反应还原反应还原反应电子流向电子流向由锌片沿导线流向铜片由锌片沿导线流向铜片u2.原电池的工作原理原电池的工作原理【注意】无论在原电池中还是在电解池中，【注意】无论在原电池中还是在电解池中，电子均不能电

3、子均不能通过电解质溶液通过电解质溶液。u3.原电池工作时导电粒子流向原电池工作时导电粒子流向电子流向电子流向(外电路外电路)：负极：负极导线导线正极正极(电流方向与电子流向电流方向与电子流向相反相反)。离子流向离子流向(内电路内电路)：阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。：阴离子向负极移动，阳离子向正极移动。例 浙江理综浙江理综201611，6分分金属金属(M)空气电池空气电池(如图如图)具具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为4MnO22nH

4、2O=4M(OH)n。已知：电池的。已知：电池的“理论比能量理论比能量”指单位指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是的是()例1例A采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面B比较Mg、Al、Zn三种金属-空气电池，Al-空气电池的理论比能量最高CM-空气电池放电过程的正极反应式：424 4D在Mg-空气电池中，为防止负极区沉积，宜采用中性电解质及阳离子交换膜例1【解析】多孔电极能够增大电极表面积，降低极化作用，有利于氧气扩散至电极表面，A正确；单位质量的三种金属单质，Al提供的

5、电子数最多，即Al-空气电池的理论比能量最高，B正确；该电池中阳离子不能透过阴离子交换膜与在正极结合，C错误；为防止负极区沉积，则可采取措施降低负极区溶液中c()和c()，D正确。C例1A采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面B比较Mg、Al、Zn三种金属-空气电池，Al-空气电池的理论比能量最高CM-空气电池放电过程的正极反应式：424 4D在Mg-空气电池中，为防止负极区沉积，宜采用中性电解质及阳离子交换膜2.依据原电池的形成条件判断依据原电池的形成条件判断(1)一看电极：一看电极：两极为导体，且存在活动性差异；两极为导体，且存在活动性差异；(2)二

6、看溶液：二看溶液：两极插入溶液中；两极插入溶液中；(3)三看回路：三看回路：形成闭合回路或两极直接接触；形成闭合回路或两极直接接触；(4)四看本质：四看本质：看能否发生氧化还原反应。看能否发生氧化还原反应。考法考法1原电池的判断原电池的判断1.分析有无外接直流电源，有外接直流电源的为电解池，分析有无外接直流电源，有外接直流电源的为电解池，无外接直流电源的才可能为原电池。无外接直流电源的才可能为原电池。例例2下列装置中，能构成原电池的是下列装置中，能构成原电池的是 。【解】【解】A能构成原电池；B不能构成原电池，因为酒精是非电解质；C不能构成原电池，因Fe、Cu与Na2SO4溶液不反应；D能构成

7、原电池，这是两极直接接触的原电池；E也能构成原电池，但若把左、右烧杯中溶质对换，就不能构成原电池，因氧化剂必须在正极烧杯中；F能构成原电池，左边为正极(因氧化剂Fe3在左烧杯中)，右边为负极(因还原剂 I - 在右烧杯中)。A判断方法判断方法负极负极正极正极电极材料电极材料较活泼金属较活泼金属较较不活泼金属或石墨不活泼金属或石墨通入物通入物通入还原剂的电极通入还原剂的电极通入氧化剂的电极通入氧化剂的电极两极反应类型两极反应类型发生氧化反应的电极发生氧化反应的电极发生还原反应的电极发生还原反应的电极电子流向电子流向(或电流方向或电流方向)电子流出的电极电子流出的电极(或电流流入的电极或电流流入的

8、电极)电子流入的电极电子流入的电极(或电流流出的电极或电流流出的电极)离子流向离子流向阴离子流向的电极阴离子流向的电极阳离子流向的电极阳离子流向的电极电极质量变化电极质量变化质量减小的电极质量减小的电极质量增加的电极质量增加的电极有无气泡有无气泡有气泡产生的有气泡产生的电极电极考法考法2原电池正、负极的判断原电池正、负极的判断考法考法2原电池正、负极的判断原电池正、负极的判断【注意】【注意】(1)(1)金属的活动性受所处环境的影响。如金属的活动性受所处环境的影响。如MgMg、AlAl的活的活动性：动性：在中性或酸性溶液中活动性在中性或酸性溶液中活动性MgMgAlAl；而在碱性溶液中；而在碱性溶

9、液中，AlAl可以与可以与OHOH反应，而反应，而MgMg不反应，所以不反应，所以MgMg与与AlAl用导线连接后放入用导线连接后放入NaOHNaOH溶液中，溶液中，AlAl是负极，是负极，MgMg是正极是正极。(2)(2)FeFe、CuCu相连，浸入稀相连，浸入稀HNOHNO3 3中，中，FeFe作负极；浸在浓作负极；浸在浓HNOHNO3 3中，中，CuCu作负极作负极(Fe(Fe发生钝化发生钝化) )。 课标课标理综理综201611,6分分Mg-AgCl电池是一种以海水电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是()A负极反应式为Mg

10、-2e Mg2B正极反应式为Ag+e AgC电池放电时，Cl由正极向负极迁移D负极会发生副反应 Mg2H2O Mg(OH)2H2 例3【解析】该原电池中，Mg作负极，发生反应：Mg-2e Mg2，A正确；AgCl在正极放电，电极反应式为AgCle AgCl，B错误；Cl带有负电荷，电池放电时在电解质溶液中由正极向负极移动，C正确；Mg是活泼金属，能与水发生反应，故负极发生的副反应为Mg2H2O Mg(OH)2H2，D正确。B1.用用“三步法三步法”书写电极反应式书写电极反应式考法考法3原电池电极反应式的书写原电池电极反应式的书写例例4 有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂作电极，在KOH溶液

11、中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧的反应，则正、负极的电极反应式分别为_。【解】CH4在铂电极上发生类似于CH4在O2中燃烧的反应，即CH4CO2，生成的CO2与KOH反应生成K2CO3，碳元素的化合价升高，失去电子，即CH4在负极上发生氧化反应，电极反应式为CH410OH-8e- CO32-+7H2O；O2在正极上发生还原反应，得到电子，电极反应式为O2+2H2O+4e- 4OH-。O2+2H2O+4e- 4OH- CH410OH-8e- CO32-+7H2O(1)书写步骤书写步骤步骤一：写出电池总反应式，标出电子转移的方向步骤一：写出电池总反应式，标出电子转移的方向和数目和

12、数目(ne-)。步骤二：找出正、负极，失电子的电极为负极；确步骤二：找出正、负极，失电子的电极为负极；确定溶液的酸碱性。定溶液的酸碱性。步骤三：写电极反应式。步骤三：写电极反应式。 负极反应：还原剂负极反应：还原剂ne- = = 氧化产物氧化产物 正极反应：氧化剂正极反应：氧化剂ne -= = 还原产物还原产物考法考法3原电池电极反应式的书写原电池电极反应式的书写2总反应式法书写电极反应式总反应式法书写电极反应式考法考法3原电池电极反应式的书写原电池电极反应式的书写2总反应式法书写电极反应式总反应式法书写电极反应式(2)书写技巧书写技巧 若某电极反应式较难写时，可先写出较易写若某电极反应式较难

13、写时，可先写出较易写的电极反应式，然后根据得失电子守恒，用总反的电极反应式，然后根据得失电子守恒，用总反应式减去较易写的电极反应式，即得较难写的电应式减去较易写的电极反应式，即得较难写的电极反应式。极反应式。例例5 CH3OCH3(二甲醚)酸性燃料电池中：总反应式：CH3OCH3+3O2 2CO2+3H2O正极：3O2+12H+12e- 6H2O负极：CH3OCH3+3H2O-12e- 2CO212H+【注意】(1)溶液酸、碱性不同,O、H元素的存在形式不同：水溶液中不能出现O2-;非水溶液中可有独立的O2-;酸性溶液中,不能出现OH-;碱性溶液中,不能出现H+;中性溶液中,反应物不能出现H+

14、和OH-,但产物可以出现OH-或H+。(2)要注意“电极产物与电解质(即介质)是否反应”“负极产物与正极产物是否反应”。考法考法3原电池电极反应式的书写原电池电极反应式的书写3.利用电极反应判断电解质溶液的利用电极反应判断电解质溶液的pH变化变化（1）若电极反应消耗）若电极反应消耗OH-(或或H+)，则电极周围电解质溶液的，则电极周围电解质溶液的pH减小（或增大）。减小（或增大）。（2）若电极反应生成）若电极反应生成OH-(或或H+)，则电极周围电解质溶液的，则电极周围电解质溶液的pH增大（或减小）。增大（或减小）。（3）若总反应的结果是消耗）若总反应的结果是消耗OH-（或（或H+)或生成或生

15、成OH -（或（或H+)，则电解质溶液的则电解质溶液的pH减小（或增大）或增大（或减小）。减小（或增大）或增大（或减小）。（4）若两极消耗等物质的量的）若两极消耗等物质的量的OH-和和H+，则电解质溶液的，则电解质溶液的pH变化规律随电解质溶液酸碱性的不同而不同。变化规律随电解质溶液酸碱性的不同而不同。考法考法4原电池原理的应用原电池原理的应用1.加快氧化还原反应的速率加快氧化还原反应的速率一个自发的氧化还原反应，设计成原电池时，一个自发的氧化还原反应，设计成原电池时，反应速率会增大。反应速率会增大。2.用于比较金属的活动性强弱用于比较金属的活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，两种金属分别

16、作原电池的两极时，一般情况下作负极的一般情况下作负极的金属比作正极的金属活泼金属比作正极的金属活泼。(1)根据一个氧化还原反应的方程式，将根据一个氧化还原反应的方程式，将其拆分为氧化反应和其拆分为氧化反应和还原反应两个半反应。还原反应两个半反应。(2)根据原电池反应特点，结合两个半反应，选择合适的电极根据原电池反应特点，结合两个半反应，选择合适的电极材料和材料和电解质溶液设计原电池。电解质溶液设计原电池。考法考法4原电池原理的应用原电池原理的应用3.设计原电池设计原电池4.用于金属的防护用于金属的防护使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。浙江选考化

17、学浙江选考化学2017年年4月月17,2分银锌电池是一种常见化分银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：学电源，其反应原理：Zn+Ag2O+H2O = Zn(OH)2+2Ag。其工作示意图如下。下列说法不正确的是（。其工作示意图如下。下列说法不正确的是（ ）A.Zn电极是负极B.Ag2O电极发生还原反应C.Zn电极的电极反应式：Zn-2e-+2OH-= Zn(OH)2D.放电前后电解质溶液的pH保持不变例2【解析】已知电池的总反应为Zn+Ag2O+H2O = Zn(OH)2+2Ag，Zn从0价变为+2价，化合价升高，失去电子，故Zn电极为负极，A正确；Ag2O中Ag从+1价变为0价，化合价降低

18、，得到电子，发生还原反应，B正确；在碱性条件下，Zn2+与OH-结合生成Zn(OH)2，故负极反应式为Zn-2e-+2OH-= Zn(OH)2，C正确；根据总反应可知，反应中H2O被不断地消耗，电解质溶液中OH-浓度增大，所以放电后溶液的pH增大，D错误。D例2浙江选考化学浙江选考化学2017年年4月月17,2分银锌电池是一种常见化分银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：学电源，其反应原理：Zn+Ag2O+H2O = Zn(OH)2+2Ag。其工作示意图如下。下列说法不正确的是（。其工作示意图如下。下列说法不正确的是（ ）A.Zn电极是负极B.Ag2O电极发生还原反应C.Zn电极的电极反应式

19、：Zn-2e-+2OH-= Zn(OH)2D.放电前后电解质溶液的pH保持不变 海南化学海南化学201610,4分（双选）某电池以分（双选）某电池以K2Fe和和Zn为电极材料，为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是溶液为电解质溶液。下列说法正确的是( )A.Zn为电池的负极B.正极反应式为2FeO42-+10H+6e-= Fe2O3+5H2OC.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D.电池工作时OH-向负极迁移例4【解析】根据化合价升降判断，Zn的化合价只能升高，即发生氧化反应，故Zn为电池的负极，K2FeO4为电池的正极，A正确；KOH溶液为电解质溶液，电极反应中不会有大量H+参

20、与，B错误；该原电池总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O=2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4KOH，反应消耗了H2O，生成了KOH，故该电池放电过程中电解质溶液的浓度增大，C错误；电池工作时OH-向负极迁移，D正确。AD 课标课标理综理综201310，6分分银质器皿日久表面会逐渐银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了变黑，这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下的缘故。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。下列说法正确的是溶液中，一段时间后发现黑色会褪去

21、。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+3Ag2S = 6Ag+Al2S3D黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl例5【解析】结合题中叙述，由“电化学原理”可知Ag2S-Al-NaCl溶液形成原电池，其中一定是Ag2S作正极，发生还原反应得到Ag，即正极反应式为Ag2S+2e-= 2Ag+S2-，负极反应式为Al-3e-= Al3+；电解质溶液中发生反应Al3+3H2O Al(OH)3+3H+，S2-与H+结合生成H2S，使Al3+3H2O Al(OH)3+3H+的平衡右移，最终生成Al(OH)3沉淀。B例5 课

22、标课标理综理综201310，6分分银质器皿日久表面会逐渐银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了变黑，这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下的缘故。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+3Ag2S = 6Ag+Al2S3D黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCll考点考点38 化学电源化学电源考法

23、考法5 燃料电池电极反应式的书写燃料电池电极反应式的书写考法考法6 可充电电池的反应规律可充电电池的反应规律u1.一次电池一次电池(1)碱性锌锰电池碱性锌锰电池碱性锌锰电池的负极是碱性锌锰电池的负极是Zn，正极是，正极是MnO2，电解质是，电解质是KOH，其电极反应如下：其电极反应如下：负极：Zn+2OH-2e-= = Zn(OH)2；正极：2MnO2+2H2O+2e-= = MnOOH+2OH-；总反应：Zn+2MnO2+2H2O= = 2MnOOH+Zn(OH)2。u1.一次电池一次电池(2)银锌电池银锌电池银锌电池的负极是银锌电池的负极是Zn，正极是，正极是O，电解质是，电解质是KOH，

24、其电极反应如下：其电极反应如下：负极：Zn+2OH-2e = = Zn(OH)2；正极：Ag2O+H2O+2e = = Ag+2OH；总反应：Zn+Ag2O+H2O = = Zn(OH)2+2Ag。锂电池是用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液锂电池是用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液由四氯化铝锂由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯溶解在亚硫酰氯(SOCl2)中组成。中组成。其电极反应如下其电极反应如下：(3)锂电池锂电池负极：8Li-8e8Li-8e = = 8Li8Li+ +；正极：3SOCl3SOCl2 2+8e+8e = = +2S+6Cl+2S+6Cl；总反应：8Li+3

25、SOCl8Li+3SOCl2 2 = = 6LiCl+Li6LiCl+Li2 2SOSO3 3+2S+2S。u1.一次电池一次电池u2二次电池二次电池(1)最常见的二次电池是铅蓄电池，其正极覆盖最常见的二次电池是铅蓄电池，其正极覆盖PbO2，负，负极覆盖极覆盖Pb，电解质是，电解质是30%H2SO4溶液。溶液。(2)铅蓄电池放电时的电极反应式铅蓄电池放电时的电极反应式负极：Pb+SO42-2e- = = PbSO4；正极：PbO2+4H+SO42-+2e- = = PbSO4+2H2O；总反应：Pb+PbO2+2H2SO4 = = 2PbSO4+2H2O。 u2二次电池二次电池(3)铅蓄电池充

26、电时的电极反应式铅蓄电池充电时的电极反应式阴极：PbSO4+2e- = = Pb+SO42-；阳极：PbSO4+2H2O-2e- = = PbO2+4H+SO42-；总反应：2PbSO4+2H2O = = Pb+PbO2+2H2SO4。 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种：碱性两种：种类种类酸性酸性碱性碱性负极反应式负极反应式2H2 2-4e- = 4H= 4H+2H2H2 2+4OH- -4e- = 4H= 4H2 2O O正极反应式正极反应式O2 2+4H+4e- = 2H= 2H2 2O OO O2 2+2H2 2O

27、O+4e- = 4OH= 4OH- 电池反应式电池反应式2H2 2+O2 2= = 2H2Ou3. 燃料电池燃料电池(1)若电解质溶液显酸性，在电极反应式中不能出现若电解质溶液显酸性，在电极反应式中不能出现OH-。(2)若电解质溶液显碱性，在电极反应式中不能出现若电解质溶液显碱性，在电极反应式中不能出现H+。考法考法5燃料电池电极反应式的书写燃料电池电极反应式的书写1.书写燃料电池的电极反应式时的注意事项书写燃料电池的电极反应式时的注意事项2.常见两种燃料电池电极反应式的书写常见两种燃料电池电极反应式的书写该电池将金属铂片插入该电池将金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分溶液中作电极，在两

28、极上分别通入甲烷和氧气。别通入甲烷和氧气。(1)甲烷甲烷-氧气燃料电池电极反应式的书写氧气燃料电池电极反应式的书写负极：CH4+10OH-8e-= = CO32-+7H2O；正极：2O2+4H2O+8e = = 8OH-；总反应：CH4+2O2+2KOH = = K2CO3+3H2O。该电池中导电离子是熔融的氧化物中的该电池中导电离子是熔融的氧化物中的O2-。2.常见两种燃料电池电极反应式的书写常见两种燃料电池电极反应式的书写(2)丁烷丁烷-氧化物燃料电池电极反应式的书写氧化物燃料电池电极反应式的书写【注意】电解质为碱性物质的有机物燃料电池，负【注意】电解质为碱性物质的有机物燃料电池，负极上产

29、生的极上产生的COCO2 2与与OHOH- -反应生成电极反应式的配平反应生成电极反应式的配平一般难度较大，但若使用电荷守恒法配平，就能使一般难度较大，但若使用电荷守恒法配平，就能使配平简化。配平简化。 江苏化学江苏化学201510,2分一种熔融碳酸盐燃料电池原分一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是 ( )A.反应 ,每消耗1molCH4转移12mol电子B.电极A上H2参与的电极反应为C.电池工作时， 向电极B移动D.电极B上发生的电极反应为例6【解析】CH4中C为-4价，反应后生成的CO中C为+2价，反应中只有C化合价升高

30、，则1molCH4在反应中转移6mol e-，A项错误；熔融碳酸盐中不存在OH-，B项错误；该燃料电池中，电极B为正极，电极A为负极，电池工作时，阴离子移向负极，C项错误；在电极B上O2得到电子与CO2反应转化为，D项正确。D原电池的电极反应和总反应都必须遵循原电池的电极反应和总反应都必须遵循原子守恒、电荷守原子守恒、电荷守恒和得失电子守恒恒和得失电子守恒。考法考法6可充电电池的反应规律可充电电池的反应规律【注意【注意】可充电电池充电时原负极必然要发生还原可充电电池充电时原负极必然要发生还原反应反应( (生成原来消耗的物质生成原来消耗的物质) )，即作阴极，连接电源，即作阴极，连接电源的负极；

31、同理，原正极连接源的正极，作阳极。简的负极；同理，原正极连接源的正极，作阳极。简记为：负连负，正连正。记为：负连负，正连正。1可充电电池有充电和放电两个过程，放电是原电池反可充电电池有充电和放电两个过程，放电是原电池反应，充电是电解池反应。应，充电是电解池反应。2放电时的负极反应和充电时的阴极反应、放电时的正放电时的负极反应和充电时的阴极反应、放电时的正极反应和充电时的阳极反应互为逆反应。极反应和充电时的阳极反应互为逆反应。 课标课标理综理综201711,6分全固态锂硫电池能量密度高、分全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有

32、石墨烯的常用掺有石墨烯的S8材材料，电池反应为：料，电池反应为：16Li+xS8 = = 8Li2Sx（2x8）。下列说法）。下列说法错误的是（错误的是（ ）A.电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li+2e- = = 3Li2S4B.电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14 gC.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D.电池充电时间越长，电池中的Li2S2的量越多例7【解析】该电池反应中Li由0价升高为+1价，故电极b作原电池负极，则电极a作正极；在电极a中由Li2S8、Li2S6、Li2S4到Li2S2，其中S元素的价态逐渐降低，发生还原反应，故放电过程中L

33、i2S2的量应逐渐增多，而充电过程中Li2S2的量会逐渐减少，D错误；正极发生还原反应可能使S元素的价态由-价降低到-价，即由Li2S6变成Li2S4 ，用Li+使电极反应式中电荷守恒即可，A正确；每消耗1mol Li，转移1mol e-，当外电路中流过0.02mol电子时，负极材料质量减少7gmol-10.02 mol=0.14g，B正确；S8为非金属单质，不易导电，其中掺有石墨烯可用于增强电极的导电性，C正确。D例10 课标课标理综理综201711,6分全固态锂硫电池能量密度高、分全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石

34、墨烯的常用掺有石墨烯的S8材材料，电池反应为：料，电池反应为：16Li+xS8 = = 8Li2Sx（2x8）。下列说法）。下列说法错误的是（错误的是（ ）A.电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li+2e- = = 3Li2S4B.电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14 gC.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D.电池充电时间越长，电池中的Li2S2的量越多l考点考点39 电解原理及其应用电解原理及其应用考法考法7 电解池阴、阳极的判断电解池阴、阳极的判断考法考法8 电解产物的判断电解产物的判断考法考法9 惰性电极的电解规律惰性电极的电解规律考法考法10

35、电极反应式的书写电极反应式的书写利用电化学方法在硬币表面沉积的铜结晶(3)电极及电极及电极反应电极反应u1.电解池电解池(1)电解池：电解池： 把电能转化为化学能的装置。把电能转化为化学能的装置。(2)构成条件构成条件有与直流电源相连的两个电极；有与直流电源相连的两个电极；电解质溶液电解质溶液(或熔融盐或熔融盐)；形成闭合回路。形成闭合回路。电子：电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极；从电源负极流出后，流向电解池阴极； 从电解池的阳极流出，流向电源的正极。从电解池的阳极流出，流向电源的正极。离子：离子：阳离子移向电解池的阴极，阴离子移向电解池阳离子移向电解池的阴极，阴离子移向电解池的阳极。的

36、阳极。u1.电解池电解池(4)电子和离子的移动方向电子和离子的移动方向【说明】电解时，在外电【说明】电解时，在外电路中有电子通过，而在溶路中有电子通过，而在溶液中是依靠离子定向移动液中是依靠离子定向移动形成电流，即电子本身不形成电流，即电子本身不通过电解质溶液。通过电解质溶液。原理：电镀是一种特殊的电解，用含镀层金属离子的电原理：电镀是一种特殊的电解，用含镀层金属离子的电解质溶液作电镀液，用待镀的金属制品作阴极，镀层金属解质溶液作电镀液，用待镀的金属制品作阴极，镀层金属作阳极。作阳极。特点：一增特点：一增(阴极阴极)，一减，一减(阳极阳极)，一不变，一不变(电镀液的浓度电镀液的浓度)，且阴极与

37、阳极质量变化相等。且阴极与阳极质量变化相等。u2电解原理的应用电解原理的应用(1)氯碱工业氯碱工业(2)电镀电镀u2电解原理的应用电解原理的应用(3)电解精炼铜电解精炼铜电极材料：电极材料：阳极为粗铜，阴极为纯铜阳极为粗铜，阴极为纯铜。电解质溶液：含电解质溶液：含Cu2的盐溶液。的盐溶液。电极反应式电极反应式u2电解原理的应用电解原理的应用(3)电解精炼铜电解精炼铜阳极泥的形成阳极泥的形成 在电解过程中，活动性位于铜之后的银、金等杂质，在电解过程中，活动性位于铜之后的银、金等杂质，难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解，所以当阳极的铜难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解，所以当阳极的铜等金属失去电子

38、变成阳离子溶解之后，金、银等以金属单等金属失去电子变成阳离子溶解之后，金、银等以金属单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。电解精炼必备条件电解精炼必备条件 a两极材料：两极材料：含杂质的金属作阳极，纯金属作阴极。含杂质的金属作阳极，纯金属作阴极。 b电解质溶液的选取：电解质溶液的选取：含有相应金属离子的盐溶液。含有相应金属离子的盐溶液。(4)电冶金电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。等。u2电解原理的应用电解原理的应用u3.电解和电离的区别与联系电解和电离的区别与联系电解电解电离电离发生条件

39、发生条件受直流电的作用，阴、阳离子在两极上失、得电子电解质受热或受水分子的作用（无需通电）特性特性电解质溶液的导电过程，就是该溶液的电解过程；温度升高，电解质溶液的导电能力增强，电解速率加快电解质电离时，发生了物理变化 课标课标理综理综201611，6分分三室式电渗析法处理含三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na和和SO42可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔

40、室。下列叙述正确的是隔室。下列叙述正确的是()例13A通电后中间隔室的离子向正极迁移，正极区溶液pH增大B该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C负极反应为2H2O-4e-= O2+4H+，负极区溶液pH降低D当电路中通过1mol电子时，会有0.5mol的O2生成例13【解析】由题意可知，正极接电源的正极，发生氧化反应，则正极区发生的反应为2H2O-4e = = O2+4H，由于生成H，正极区溶液的pH减小，中间隔室的向正极区迁移，A错误。负极区发生的反应为2H2O+2e- = = 2OH-+H2，中间隔室的Na+向负极区迁移，故负极区产生NaOH，正极区产生H2SO4

41、，B正确。由B项分析可知，负极区产生OH，负极区溶液的pH升高，C错误。正极区发生的反应为2H2O-4e- = = O2+4H，电路中通过1mol电子时，生成0.25molO2，D错误。B考法考法7电解池阴、阳极的判断电解池阴、阳极的判断1阳极的判断阳极的判断2阴极的判断阴极的判断 课标课标理综理综201711,6分用电解氧化法可以在铝制分用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是（混合溶液。下列叙述错误的是（ ）A.待加工铝质工件为阳极 C.阴极的电极反应式为Al3+

42、3e- = Al B.可选用不锈钢网作为阴极 D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动例10【解析】由信息可知，用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，则该氧化膜为氧化铝，所以在电解过程中，铝失电子转化为氧化铝，所以待加工铝质工件为阳极，A正确；在电解池中，阴极的金属电极不放电，被保护，所以可选用不锈钢网作为阴极，B正确；在该电解池中，阴极为氢离子放电生成氢气，电极反应式为2H+2e- = H2C错误；在电解池中，阴离子向阳极移动，所以硫酸根离子在电解过程中向阳极移动，D正确。C考法考法8电解产物的判断电解产物的判断(1)如果是活性电极如果是活性电极(除除Au、Pt以外的金属材料作电

43、极以外的金属材料作电极)，电，电极材料失电子，生成金属阳离子。极材料失电子，生成金属阳离子。(2)如果是惰性电极如果是惰性电极(Pt、Au、石墨、石墨)，要依据阴离子放电顺，要依据阴离子放电顺序加以判断。序加以判断。 阴离子的放电顺序：阴离子的放电顺序：1.阳极产物的判断阳极产物的判断考法考法8电解产物的判断电解产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断。直接根据阳离子放电顺序进行判断。阳离子放电顺序：阳离子放电顺序：2.阴极产物的判断阴极产物的判断考法考法9惰性电极的电解规律惰性电极的电解规律考法考法9惰性电极的电解规律惰性电极的电解规律（续表） 北京理综北京理综201612,6分分 用石墨电

44、极完成下列电解实用石墨电极完成下列电解实验。验。例11【解析】实验一可以看作两个电解池串联，a为阴极，c为阳极，d为阴极，b为阳极。a、d均为阴极，溶液中的阳离子即水中的H+放电生成H2和OH-，试纸变蓝，A正确；b为阳极，b处变红，说明有H生成，即水中的OH-放电生成O2和H2O，局部褪色，说明Cl-放电生成Cl2，溶于水中生成HCl和HClO，HClO使试纸局部褪色，即b处溶液中的OH-与Cl-同时放电，B错误；c处铁作阳极，活性电极作阳极，优先失电子：Fe-2e- = = Fe2+，C正确；由实验一原理，可知实验二中形成3个电解池(1个球的两面分别为阴、阳两极)，m处为阴极，相当于电镀铜

45、原理，m处有铜析出。例13 北京理综北京理综201612,6分分 用石墨电极完成下列电解实用石墨电极完成下列电解实验。验。B考法考法10电极反应式的书写电极反应式的书写1.两种常用书写方法两种常用书写方法(1)根据装置书写根据装置书写根据电源正、负极确定阴、阳两极确定阳极是否是活性金属电极根据电极类型及电解质溶液中阴、阳离子的放电顺序写出电极反应式。在确保阴、阳两极转移电子数目相同的条件下，将两极电极反应式合并，即得总反应式。找出发生氧化反应和还原反应的物质两电极名称和反应物利用得失电子守恒分别写出两电极反应式。若写出一电极反应式，而另一电极反应式不好写，可用总反应式减去已写出的电极反应式即得

46、另一电极反应式。考法考法10电极反应式的书写电极反应式的书写1.两种常用书写方法两种常用书写方法(2)由氧化还原反应方程式书写电极反应式由氧化还原反应方程式书写电极反应式(1)书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写电解池总反应式时，弱电解质要写成分子式。示，但书写电解池总反应式时，弱电解质要写成分子式。(2)书写总反应式时，要确保阴、阳两极书写总反应式时，要确保阴、阳两极电子转移数目相电子转移数目相等等，且注明条件，且注明条件“通电通电”。(3)电解水溶液时，应注意放电顺序，位于电解水溶液时，应注意放电顺序，位于H+、OH-之后的

47、之后的离子一般不参与放电。离子一般不参与放电。考法考法10电极反应式的书写电极反应式的书写2. 三个易失分点三个易失分点 课标课标理综理综201427题节选铅及其化合物可用于蓄电题节选铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及池、耐酸设备及X-射线防护材料等。回答下列问题：射线防护材料等。回答下列问题：(1)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为 。(2)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式为 ，阴极上观察到的现象是 ；若电解液中不加入C

48、u(NO3)2，阴极发生的电极反应式为 ，这样做的主要缺点是 。例12【解析】(1)从题给信息“生成黄绿色气体”可确定有Cl2产生，再根据Cl元素化合价升高，判断Pb元素化合价降低，从而得出反应的化学方程式为PbO2+4HCl(浓) PbCl2+Cl2+2H2O。(2)从题中信息知：PbO与ClO-反应生成PbO2，由得失电子守恒可知，氯元素化合价降低，在碱性条件下，氯元素不可能以Cl2形式存在，所以只能为-1价的Cl-，从而得出离子方程式为PbO+ClO-= PbO2+Cl-；从所给信息知：阳极Pb2+失电子，生成PbO2，再用原子守恒、电荷守恒可写出其电极反应式为Pb2+2H2O-2e-=

49、 PbO2+4H+；阴极上离子得电子的能力是Cu2+Pb2+H+(水)，所以阴极反应式为Cu2+2e-= Cu；若没有Cu2+，阴极反应式为Pb2+2e-= Pb，Pb2+不能被充分利用。例14例14 课标课标理综理综201427题节选铅及其化合物可用于蓄电题节选铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及池、耐酸设备及X-射线防护材料等。回答下列问题：射线防护材料等。回答下列问题：(1)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为 。(2)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

50、液电解制取。阳极发生的电极反应式为 ，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 。PbO2+4HCl(浓) PbCl2+Cl2+2H2OPbO+ClO-= = PbO2+ClPb2+2H2O-2e-= = PbO2+4H+ 石墨上包上铜镀层 Pb2+2e-= = Pb 不能有效利用Pb2l考点考点40 金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护考法考法11 金属腐蚀的一般规律金属腐蚀的一般规律考法考法12 金属腐蚀的防护措施金属腐蚀的防护措施(1)化学腐蚀与电化学腐蚀化学腐蚀与电化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀条件条件金属与接金属

51、与接触到的物质触到的物质直接反应直接反应不纯金属接触到电解质溶液发不纯金属接触到电解质溶液发生原电池反应生原电池反应本质本质Mn ne e= M= Mn nM Mn ne e= M= Mn n现象现象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区别区别无电流产生无电流产生有微弱电流产生有微弱电流产生联系联系普遍性：普遍性：Mn ne e= M= Mn n，电化学腐，电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，蚀比化学腐蚀普遍得多，腐蚀速率更快，危害也更严重腐蚀速率更快，危害也更严重u金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生氧化反应。金属原子失去电子变为金属阳离子，金属

52、发生氧化反应。2金属腐蚀的类型金属腐蚀的类型1金属腐蚀的性质吸氧腐蚀吸氧腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀条件条件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性较强水膜酸性较强负极反应负极反应Fe2e- = = Fe2正极反应正极反应O22H2O4e- = = 4OH-2H+2e- = = H2总反应总反应2FeO22H2O= = 2Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O= = 4Fe(OH)3Fe2H+= = Fe2+H2u金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护(2)吸氧腐蚀与析氢腐蚀吸氧腐蚀与析氢腐蚀(以钢铁为例分析以钢铁为例分析)u金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护(3)金属腐蚀的防护金属腐蚀的防护金属

53、腐蚀的防护可通过改变腐蚀过程本身实现，也可通金属腐蚀的防护可通过改变腐蚀过程本身实现，也可通过表面形成保护层防止金属材料直接接触腐蚀介质实现。过表面形成保护层防止金属材料直接接触腐蚀介质实现。(3)对由同一正、负极构成的原电池对由同一正、负极构成的原电池(如如Fe-Cu原电池原电池)：电解质的氧化能力越强，负极金属越易被腐蚀。电解质的氧化能力越强，负极金属越易被腐蚀。电解质中起氧化作用的离子相同时，该离子浓度越大，电解质中起氧化作用的离子相同时，该离子浓度越大，负极金属腐蚀速率越快。负极金属腐蚀速率越快。溶液的导电能力越强，负极金属越易被腐蚀。溶液的导电能力越强，负极金属越易被腐蚀。考法考法1

54、1 金属腐蚀的一般规律金属腐蚀的一般规律(1)对同一电解质溶液对同一电解质溶液，金属腐蚀速率快慢：，金属腐蚀速率快慢：电解引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀电解引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防护措施的腐蚀。有防护措施的腐蚀。(2)在原电池中，电解质在原电池中，电解质溶液相同时，两极的活泼性差别越溶液相同时，两极的活泼性差别越大，负极金属越易被腐蚀。大，负极金属越易被腐蚀。考法考法11 金属腐蚀的一般规律金属腐蚀的一般规律(4)纯度越高的金属，腐蚀的速率越慢纯度越高的金属，腐蚀的速率越慢(纯金属几乎不被腐蚀纯金属几乎不被腐蚀)。(5)一般情况下不纯的金属或合金在潮湿的空气中腐蚀的速

55、一般情况下不纯的金属或合金在潮湿的空气中腐蚀的速率远大于在干燥、隔绝空气条件下腐蚀的速率。率远大于在干燥、隔绝空气条件下腐蚀的速率。(6) 吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式。吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式。 浙江选考化学浙江选考化学2016年年10月月17,2分在一块表面无锈的铁片上滴食盐水，分在一块表面无锈的铁片上滴食盐水，放置一段时间后看到铁片上有铁锈出现。铁片腐蚀过程中发生的总反应的化学方程式：放置一段时间后看到铁片上有铁锈出现。铁片腐蚀过程中发生的总反应的化学方程式：2Fe+2H2O+O2 = 2Fe(OH)2，Fe(OH)2进一步被氧气氧化为进一步被氧气氧化为Fe(OH)3，再在，再在一定

56、条件下脱水生成铁锈，其原理如图。下列说法正确的是一定条件下脱水生成铁锈，其原理如图。下列说法正确的是( )例14A.铁片发生还原反应而被腐蚀B.铁片腐蚀最严重区域应该是生锈最多的区域C.铁片腐蚀中负极发生的电极反应：2H2O+O2+4e-= 4OH-D.铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化学腐蚀【解析】金属腐蚀是金属被氧化的过程，A项错误；铁锈主要在正极附近生成，而铁被腐蚀最严重的区域则是在负极附近，B项错误；铁片腐蚀过程中负极发生氧化反应，电极反应式为Fe-2e-= Fe2+，C项错误；铁片发生电化学腐蚀的原因是铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，D项正确。D1.改变金

57、属的内部结构改变金属的内部结构(1)牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法原电池原理原电池原理(2)外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法电解原理电解原理考法考法12 金属腐蚀的防护措施金属腐蚀的防护措施如可根据不同的用途选用不同的金属或非金属制成合金。如可根据不同的用途选用不同的金属或非金属制成合金。2.覆盖保护层覆盖保护层如可以采用喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化如可以采用喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法使金属与介质隔离。等方法使金属与介质隔离。3.使用电化学保护法使用电化学保护法 课标课标理综理综201711,6分支撑海港码头基础的钢管桩，分支撑海港码头基础的钢管桩，常

58、用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是（中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是（ ）例15A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整【解析】由题干可知，高硅铸铁为惰性辅助阳极，与直流电源的正极相连，钢管桩作电解池的阴极，与直流电源的负极相连，通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零，钢管桩得到保护，A正确；通电后，外电路中电子由高硅

59、铸铁经导线流向正极，再由电源的负极经导线流向钢管桩，故通电后外电路中电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩，B正确；高硅铸铁为惰性辅助阳极，只起到传递电流的作用，不会被损耗，C错误；通入的保护电流要根据海水中电解质的浓度、温度等环境条件变化进行调整，从而有效保护钢管桩，D正确。例15 课标课标理综理综201711,6分支撑海港码头基础的钢管桩，分支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是（中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是（ ）例16A.通入保护电流

60、使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整Cl考点考点41 电化学综合电化学综合考法考法13 电化学装置的判断技巧和应用电化学装置的判断技巧和应用考法考法14 电化学的综合计算电化学的综合计算u原电池、电解池和电镀池的比较原电池、电解池和电镀池的比较原电池原电池电解池电解池电镀池电镀池定义定义将化学能转化成电能的装置将化学能转化成电能的装置将电能转化成化学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一应用电解原理在某些金属表面镀一层其他金属层其他金属(或合