高中化学电化学考点及题型示例

1、高三化学二轮专题复习电化学原理及其应用电化学原理及其应用2013年理综考试说明年理综考试说明 了解原电池和电解池的工作原理。 了解常见化学电源的种类及其工作原理。 能正确书写电极反应和电池反应方程式。 理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。 原电池、电解池的判定 电极名称及发生的反应类型 电子、离子的移动方向电子转移的数目相关计算 电极反应方程式的书写金属的腐蚀与防护考查重点精炼、电镀、电冶金电化学原理电化学应用干电池考点分析考点分析一一 原电池工作原理及其应用原电池工作原理及其应用主要考查点：主要考查点：1、原电池反应的特点及正负极反应的特征、原电池反应的特点及正

2、负极反应的特征2、放电时外电路上电子的流动方向、放电时外电路上电子的流动方向 内电路上阴阳离子的流动方向内电路上阴阳离子的流动方向3、电极附近溶液的、电极附近溶液的pH变化分析变化分析 电解质溶液中的电解质溶液中的pH变化分析变化分析4、电极反应式的书写尤其是电解质环境对电电极反应式的书写尤其是电解质环境对电极反应的影响极反应的影响5、原电池原理的应用（新型电池、金属腐蚀原电池原理的应用（新型电池、金属腐蚀与防护、原电池原理对反应速率的影响等）与防护、原电池原理对反应速率的影响等） 例（2011海南11，改编）根据下图，回答问题：（1）烧杯a中发生 反应，电极反应式为： 。 烧杯b中发生 反应

3、，电极反应式为： 。 （2）烧杯a中溶液的pH ，烧杯b中溶液的pH 。（填“升高”或“降低”）（3）盐桥中阳离子移向烧杯 （填“a”或“b”） 还原还原氧化氧化O2+4e-+2H2O=4OH-Zn- 2e- = Zn2+升高升高降低降低a题型题型1 1、原电池工作状态的分析、原电池工作状态的分析考查：原电池反应理解(电极的判断)； 电子、离子的移动方向； 电解质溶液的酸碱性变化； 电极方程式的书写A总结：电子流向：（外电路）负极正极离子流向：（内电路）阳离子 正极阴离子 负极电极反应：负极： （失电子）氧化反应正极： （得电子）还原反应正极负极e-e-H+ Na+ OH- Cl-练习练习（0

4、9福建卷11，改编） 控制适合的条件，将反应2Fe32I 2Fe2I2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，乙中石墨电极为负极E.电流计读数为零后，若向乙中加入KI固体，则盐桥中的阳离子向甲中移动F.电流计读数为零后，若向甲中加入铁粉，则乙中石墨电极为正极D 例 现欲以右图所示装置用电化学原理将SO2和O2 转化为重要化工原料H2SO4。通入的气体A为 ，气体B为 ，负极的电极反应式为 。正极的电极

5、反应式为 。 若以该装置用电化学原理将CO和H2转化成甲醇，则通入的气体B的电极上发生的电极反应为： 。 SO2O2O2+4e-+4H+= =2H2OSO2+2H2O-2e-= =SO42-+4H +CO= =CH3OH+4e-+4H+题型题型2 2 电极方程式的书写电极方程式的书写考查：正确书写电极反应式的方法； 电解质溶液对电极反应式的影响 电极反应式的书写 现欲以右图所示装置用电化学原理将SO2和O2 转化为重要化工原料H2SO4。写出负极的电极反应式，并总结书写电极反应式的步骤。【归纳】 书写步骤 SO2 SO42- 反应物-生成物得失电子数 SO2 SO42- - 2e- SO2 S

6、O42- - 2e- + 4H+配平电荷 SO2 = SO42- - 2e-+ 2H2O+ 4H+配平原子【方法总结方法总结】书写电极方程式应注意的问题书写电极方程式应注意的问题注意注意1：电极反应属离子反应范畴：电极反应属离子反应范畴例如：例如：某碱性高铁电池，放电时的电池反应为：某碱性高铁电池，放电时的电池反应为：2K2FeO4+3Zn Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2，正极反应，正极反应式为：式为： 2K2FeO4+6e-+5H2O Fe2O3+10OH-+4K+注意注意2：电解质溶液对产物存在形式的影响：电解质溶液对产物存在形式的影响例例1甲烷碱性燃料电池放电时负极反应式为：甲烷碱性

7、燃料电池放电时负极反应式为： CH4+8OH- CO2+8e-+6H2O例例2 2（0909广东化学广东化学1414）可用于电动汽车的铝）可用于电动汽车的铝- -空气燃料空气燃料电池，通常以电池，通常以NaClNaCl溶液或溶液或NaOHNaOH溶液为电解液，铝合金溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是B以以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：溶液为电解液时，负极反应为： Al3OH3e-Al(OH)3CO32-AlO2-FeO42-SO2 -2e- = H2SO4 +2H+2H2OSO2 = SO42-+ 4H+2H2O - 2e

8、-注意注意3：电解质溶液环境对电极反应的影响：电解质溶液环境对电极反应的影响例如：例如：氢氧燃料电池不同环境下的正极反应式的区别氢氧燃料电池不同环境下的正极反应式的区别正极反应式正极反应式 书写电极方程式应注意的问题书写电极方程式应注意的问题【方法总结方法总结】O2+4e-+ 4H+O2+4e-O2+4e-O2+4e-+ 2H2O2H2O4OH-2CO32-+ 2CO22O2-+2H2O+ 4OH-练习练习2：写出写出CO燃料电池不同环境下的负极反应式燃料电池不同环境下的负极反应式负极反应式负极反应式 CO+H2O-2e-=CO2+2H+CO+2OH-2e- =CO2+H2OCO+4OH-2e

9、-=CO32-+2H2OCO+CO32- -2e- =2CO2CO+O2- -2e-=CO2例（2011新课标全国）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O= Fe(OH)2+2Ni(OH)2，电解质溶液为强碱性(1)电池放电时，负极反应为 ; 正极反应为 ;(2)电池放电时，负极附近溶液的pH ; 正极附近溶液的pH ;Fe+2OH-2e- =Fe(OH)2Ni2O3+ 2e- +3H2O=2OH-+2Ni(OH)2减小减小升高升高(3)电池放电一段时间后，溶液的pH ; 升高升高分析分析电极附近电极附近溶液酸碱性变化，应该分析溶液酸碱性变化，应该分析电极电极反

10、应的影响反应的影响分析分析电解液电解液酸碱性变化，应该分析酸碱性变化，应该分析电池总电池总反应的影响反应的影响【方法指导方法指导】不考虑阴阳离子的移动的影响不考虑阴阳离子的移动的影响题型题型3 3 溶液酸碱性变化分析溶液酸碱性变化分析考查：原电池工作原理的理解例（07年山东理综29（2），改编）若将 设计成原电池，请画出原电池装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。CuCFeCl3溶液溶液负极负极正极正极题型题型4 4、设计原电池、设计原电池考查：原电池反应的理解；原电池原理的灵活应用正极材料能否选择铁？正极材料能否选择铁？不能不能正误判断：正误判断：做原电池负极的金属材料活泼性一定比做正极的

11、金属强做原电池负极的金属材料活泼性一定比做正极的金属强关闭关闭K1,镁做镁做 ，铝做，铝做 。关闭关闭K2,镁做镁做 ，铝做，铝做 。【方法指导方法指导】2、原电池电极的判断应该基于、原电池电极的判断应该基于反应反应，不能仅依靠活性的差别，不能仅依靠活性的差别负极负极正极正极负极负极正极正极1、常规原电池中负极材料的活性一般强于正极材料、常规原电池中负极材料的活性一般强于正极材料浓盐酸浓盐酸问题问题1不能，原电池反应应该是自发进行的氧化还原反应不能，原电池反应应该是自发进行的氧化还原反应 能否将反应 Fe+Cu2+=Fe2+Cu 设计成原电池？ 能否将反应Cu+H2SO4 CuSO4+H2设计

12、成原电池，为什么？问题问题2能否将2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+设计成电解池？能能若要设计一个电化学装置实现Cu+H2SO4=CuSO4+H2 ，则应该如何设计？【总结总结】 原电池反应必须是原电池反应必须是自发进行自发进行的氧化还原反应的氧化还原反应 电解池反应既可以是自发进行的氧化还原反应，电解池反应既可以是自发进行的氧化还原反应，也可以是非自发进行的氧化还原反应也可以是非自发进行的氧化还原反应能能电解池电解池例：右图中，两电极上发生的电极反应如下：例：右图中，两电极上发生的电极反应如下：a极：极：Cu22eCu，b极：极：Fe2eFe2，则以下说法不正确的是，则以下说法不正确的是A.

13、该装置可能是电解池该装置可能是电解池B.a极上一定发生还原反应极上一定发生还原反应C.a、b可能是同种电极材料可能是同种电极材料D.该过程中能量的转换一定是化该过程中能量的转换一定是化学能转化为电能学能转化为电能考点分析考点分析二二 电解池工作原理及其应用电解池工作原理及其应用主要考查点：主要考查点：1、阴阳极定义的理解、阴阳极定义的理解2、电解池放电规律的灵活运用、电解池放电规律的灵活运用3、电解时外电路上电子的流动方向、电解时外电路上电子的流动方向 内电路上阴阳离子的流动方向内电路上阴阳离子的流动方向4、电解质溶液中、电解质溶液中变化分析变化分析5、电极反应式的书写尤其是新型功能电解池的电

14、电极反应式的书写尤其是新型功能电解池的电 极反应式的书写极反应式的书写6、电解池原理的应用（铜的精炼、电镀、二次电电解池原理的应用（铜的精炼、电镀、二次电 池的充电、金属腐蚀的防护、有关电池的计算）池的充电、金属腐蚀的防护、有关电池的计算）3H2O+1、（09山东卷29(3),改编） MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是 。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量 。阳极的电极反应式是 。【问题问题】【方法指导方法指导】新情景题目中的电极反应式书写，一定要尊重题干信息新情景题目中的电极反应式书写，一定要尊重题干信息2H+2e- =H2Mn2

15、+ MnO22H2O + 4H+-2e-+4例如：例如：（2010山东卷山东卷29（1 ） ） 以铝材为阳极，在H2SO4 溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为 。 AlAl3+Al2O32+6H+-6e-87g 题型题型1 电解池中电极反应式的书写电解池中电极反应式的书写=SCY固体介质H2N2N2NH3H2H+钯电极A钯电极B2、 2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法，即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气，分别通入一个加热到570的电解池中，采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）为介质，用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极，实现了常压、570条件下高转化率的电解

16、法合成氨（装置如下图）。请回答：钯电极A是电解池的 极（填“阳”或“阴”），该极上的电极反应式是 。【跟踪练习跟踪练习】阴阴 N2 + 6e +6H+ =2NH33、(2011江苏20（4）)电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制氢的装置示意图见图12（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。电解时，阳极的电极反应式为 。N2CO(NH2)2-30+4-6e-+CO2+CO32-8OH-+6H2O【跟踪练习跟踪练习】题型题型2 电解池工作状态的分析电解池工作状态的分析下列说法正确的是1、（09安徽卷12,改编）Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示意

17、图如下，电解总反应：2Cu+H2O Cu2O+H2 A.石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应C.铜电极接直流电源的负极D.当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。E.电解后，溶液的pH不变F.铜电极上发生的电极反应式是： 2Cu+H2O Cu2O+2e-+2H+2Cu+2OH- = Cu2O+2e-+H2OAD3.(2011海南)一种充电电池放电时的电极反应为 H2+2OH-=2H2O +2e- ； NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是 A. H2O的还原 B. NiO(OH)的还原 C. H2的氧化 D.

18、 Ni(OH) 2的氧化原电池充电时：原电池充电时：负极负极负极负极接接正极正极正极正极接接【规律总结规律总结】(2011全国II卷10)用石墨做电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的 ACuSO4 BH2O CCuO DCuSO45H2O【方法指导方法指导】 电解质溶液复原:分析分析总总电池反应中溶液成分的电池反应中溶液成分的减小减小, 加入的物质应该是阴阳两极生成的阴阳两极生成的单质化单质化合合而得到的物质而得到的物质。电极材料电解质溶液恢复需加入的物质石墨 CuCl2溶液石墨 NaCl溶液石墨 AgNO3溶液铜 NaCl溶液CuCl2HC

19、lAg2OH2O题型题型3 电解质溶液的变化分析电解质溶液的变化分析(变式题)用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.1mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移的电子数为( )A. 0.6mol B. 0.2mol C. 0.3mol D. 0.4 mol A (变式题)甲乙两烧杯Na2SO4溶液，甲烧杯中用铜做电极电解，乙烧杯中用石墨做电极电解。当两烧杯中的阴极上产生等量的气体时，停止通电，欲使用电解液恢复到起始状态，应向甲乙两溶液中加入的物质的质量比为： 。 2:1题型题型4 电化学中的基本计算电化学中的基本计算原电池和

20、电解池的计算包括：两极产物的原电池和电解池的计算包括：两极产物的 定量计定量计算，溶液算，溶液PH值的计算，相对原子质量和阿伏伽德值的计算，相对原子质量和阿伏伽德罗常数测定的计算等。罗常数测定的计算等。 1.根据电子守恒法计算：用于根据电子守恒法计算：用于“串联电路、阴串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物阳两极产物、正负两极产物”相同电量等类型的相同电量等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数相等。计算，其依据是电路上转移的电子数相等。 2.根据总反应式计算：先写出电极反应式。根据总反应式计算：先写出电极反应式。最后根据总反应式列比例式计算。最后根据总反应式列比例式计算。D解析:混合后Ag+先

21、与Cl-作用形成AgCl沉淀,当有0.3 mol Cu生成时,电路中共转移0.6 mol e-,此时阳极上先生成0.2 mol Cl2,然后再是OH-放电生成0.05 mol O2,即共生成0.25 mol气体。答案:CC24224224PbSOH OePbOHSO22442222PbPbOH SOPbSOH O3.（2010福建卷福建卷11 ）铅蓄电池的工作原理为：研读右图，下列判断不正确的是AK 闭合时，d电极反应式：24SOCK闭合时，II中 向c电极迁移DK闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极为02 mol24H SOB当电路中转移02mol电子时， I中消耗的E.当电路

22、中转移0.2mol电子时， a极质量 （填“增大”或减小） g6.4增大增大求消耗某物质的质量或物质的量求消耗某物质的质量或物质的量: :最好用电池反应式求算。最好用电池反应式求算。（2011浙江高考10）将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是A液滴中的Cl由a区向b区迁移B液滴边缘是正极区，发生的电极反应为： O22H2O4e 4OHC液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2由a区向b区迁移，与b区的OH形成Fe(OH

23、)2，进一步氧化、脱水形成铁锈D若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为：Cu2e Cu2 题型题型5 5 金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护B钢铁的吸氧腐蚀钢铁的吸氧腐蚀 【 2012山东高考T13 】)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()A A图图a a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重严重B B图图b b中，开关由中，开关由M M改置于改置于N N时，时，CuCuZnZn合金的腐蚀合金的腐蚀速率减小速率减小C C图图c c中，接通开关时中，接通开关时ZnZn腐蚀速率增大，腐蚀速率增大，ZnZn上放出上放出气体的速率也增大气体的速率也增大D D图图d d中，中，ZnZnMnOMnO2 2干电池自放电腐蚀主要是由干电池自放电腐蚀主要是由MnOMnO2 2的氧化作用引起的的氧化作用引起的1