《电化学》专题复习~~~推荐

\《电化学》复习一．考试大纲：1.理解原电池原理，初步了解化学电源。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。2．理解电解原理。了解铜的精炼、镀铜、氯碱工业反应原理。

【复习重点】原电池、电解原理及应用；电极反应方程式书写

【难点】

电极反应及总反应方程式正确书写过去高考题型回顾：根据氧化还原反应书写电极反应式根据电子守恒计算电极产物的量根据电极反应判断金属活动性强弱电极种类和电极产物的判断电化腐蚀基本原理的应用判断电解池或原电池中电解质溶液的酸碱性变化情况加强对新科技电池的考查实物图、图表类问题的分析☆综合应用历年命题趋势【知识概括】一个反应：氧化还原反应一个计算：得失电子守恒法解决电化学的相关计算两个转化：化学能和电能的相互转化两个应用:原电池原理应用、电解原理应用三个条件：原电池、电解池的形成条件

四个池子：原电池、电解池、电镀池、电解精炼池一、原电池、电解池工作原理1.原电池原理：通过自发氧化还原反应把化学能转化为电能。2.电解原理：连接电源，使电流通过电解质溶液在阴阳两极上被迫发生非自发氧化还原反应，从而把电能转化为化学能。正极负极CuZnH2SO4溶液eeH+SO42–氧化反应:

Zn-2e-=Zn2+还原反应:2H++2e-=H2↑原电池OH–CCH2SO4溶液阳极阴极+－ee电源H+SO42–还原反应:2H++2e-=H2↑氧化反应:

4OH–-4e-

=O2↑+2H2O电解池OH–原电池电解池定义（能量转化）化学能转变成电能的装置。将电能转变成化学能的装置。形成条件①活动性不同两电极（燃料电池电极除外）②电解质溶液（有选择性）③两电极必须插入电解质溶液中（或两电极相靠）形成闭合回路①两电极接直流电源（两电极活动性可相同，也可不同）②电解质溶液（任意）③两电极必须插入电解质溶液中形成闭合回路二、四池比较电极名称电极判断负极：较活泼金属正极：较不活泼金属(或能导电的非金属等)阳极：电源正极相连阴极：电源负极相连电极反应得失电子

负极：发生氧化反应（失电子）

正极：发生还原反应（溶液中的阳离子移向正极得电子）阳极：发生氧化反应（电极或溶液中的阴离子移向阳极失电子）阴极：发生还原反应（溶液中的阳离子移向阴极失电子）电子流向负极

正极负极阴极；

阳极正极二、四池比较池型电解池电镀池（应用电解原理）铜的精炼池（应用电解原理）装置特征阳极:惰性电极Pt、Au、C(或活性电极)阴极:惰性、活性电极均可电解液：任意阳极:镀层金属(M)阴极：镀件电镀液：含镀层金属离子(Mn+)阳极:粗铜(含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等)阴极:精铜电解液:CuSO4溶液池型（原理）电解池电镀池（应用电解原理）铜的精炼池（应用电解原理）电极反应阳极:易放电的阴离子首先放电（或电极参与反应）阴极:易放电的阳离子首先放电阳极：M－ne-=Mn+阴极：Mn++ne-=M阳极:Cu－2e-=Cu2+（Zn-2e-=Zn2+，Fe-2e-=Fe2+等）阴极:Cu2++2e-=Cu（Ag、Pt、Au以金属单质沉积于阳极，成为“阳极泥”）电解质溶液的浓度改变不变基本不变常见阴阳离子放电顺序(离子浓度接近时)阳离子放电（得电子）由难到易K+Ca2+Na+Mg2+Al3+(H+)Zn2+Fe2+

sn2+Pb2+(H+)Cu2+Fe3+Hg2+Ag+

阴离子放电（失电子）由难到易:

F-

ROmn-

OH-Cl-

Br-I-

S2-例1：下列装置是不是原电池?若是，指出正负极，并写出电极反应MgAl稀H2SO4FeCH2OMgAlNaOHFeMg稀HNO3FeMg浓HNO3CuCAgNO3AgCCu(NO3)2FeSiNaOHCuSO4zncuZnSO4例2．下列装置__________为原电池，__________为电解池，_________为电镀池。（1）在A中，Cu为______极，发生_______反应，电极反应为

。Zn为______极，发生_______反应，电极反应为___________________。A中的实验现象为________________________________。（2）D中，Cu______为极，发生_______反应，电极反应为___________________。碳棒为______为极，发生_______反应，电极反应为___________________。D中的实验现象为________________________________。（3）在E中，Cu______为极，发生_______反应，电极反应为

。碳棒为______为极，发生_______反应，电极反应为

。E中的实验现象为

2．(1)右图的装置会出现什么现象？并完成电极反应式和总反应式。(2)左边烧杯为____________装置，右边烧杯为____________装置。当Zn减轻0.65_______g时，左边烧杯的碳棒增重_______g，右边烧杯的左边碳棒为_______极，产生的气体为_______mol，右边烧杯的右边碳棒为_______极，在标状下产生的气体为_______mL。★原电池应用

1.。解题应用（1）比较金属的活动性大小（2）判断金属腐蚀的快慢①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②同一种金属的腐蚀:强电解质>弱电解质>非电解质（3）判断反应速率原电池反应速率大于化学反应速率（4）设计电池

（1）比较金属的活动性大小

例1：有A、B、C、D四种金属，将A与B用导线联结起来浸入稀H2SO4中，B极产生气泡，将A、D分别浸入等浓度盐酸中，D比A反应剧烈，将Cu浸入B的盐溶液中，无明显变化，如果把铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出，据此判断它们的活泼性由强到弱的顺序是（B）（A）Ｄ、Ｃ、Ａ、Ｂ（Ｂ）Ｄ、Ａ、Ｂ、Ｃ（C）Ｄ、Ｂ、Ａ、Ｃ（Ｄ）Ｂ、Ａ、Ｄ、Ｃ（2）判断金属腐蚀的快慢

例2：下列各装置中都盛有0.1mol/L的NaCl溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同锌片，腐蚀速度由快到慢的正确顺序是【思考题】下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的稀硫酸中，锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是（）A③④②①B②③①④C④②①③D③②①④D（3）判断反应速率例：100mL浓度为2mol·L－1的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是()A.加入适量的6mol·L－1的盐酸B.加入数滴氯化铜溶液C.加入适量蒸馏水D.加入适量的氯化钠溶液答案：B

（4）设计电池

从理论上说，任何自发的氧化还原反应均可设计成原电池

例：利用下述反应：2FeCl3+Cu==2FeCl2+CuCl2设计一个原电池装置。①画出装置图；②标明电极材料和电解质溶液；③写出电极反应式。负极正极总反应式：2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+1.金属腐蚀:(1)化学腐蚀

(2)电化腐蚀a.析氢腐蚀b.吸氧腐蚀2.防护方法:(1)改变金属内部组织结构(2)在金属表面覆盖保护

(3)电化学保护法(牺牲阳极的阴极保护法)2.。实际应用3.制造新化学电源：如太阳能电池、核电池、燃料电池、碱性蓄电池、银-锌电池、浓差电池等） ★原电池应用★电解原理的应用1、镀铜反应原理

阳极(纯铜)：Cu-2e—=Cu2+，阴极(镀件)：Cu2++2e—=Cu，电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4溶液.2、氯碱工业反应原理

阳极：2Cl—-2e—=Cl2↑，阴极：2H++2e—=H2↑2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑★电解原理的应用3、电解精炼反应原理(电解精炼铜)

粗铜中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等阳极(粗铜)：Cu-2e-=Cu2+，（Zn-2e-=Zn2+，Fe-2e-=Fe2+，等）阴极(精铜)：Cu2++2e-=Cu电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4。Zn2＋、Ni2＋等阳离子得电子能力小于Cu2+而留在电解质溶液中。金属活动顺序排在Cu后的Ag、Pt、Au等失电子能力小于Cu，以金属单质沉积于阳极，成为“阳极泥”。4.铝的冶炼★原电池、电解池的区分关键看是否有外接电源；有外加电源的装置一定是电解池，无外加电源的装置一定是原电池。★电解池、电镀池和精炼池的区分关键看阳极材料和电解质溶液。怎样区分原电池、电解池、电镀池和精炼池？1.单池判断：【说明】：多池组合时,一般是含有活泼金属的池为原电池，其余都是在原电池带动下工作的电解池；若最活泼的电极相同时，则两极间活泼性差别较大的是原电池，其余为电解池。怎样区分原电池、电解池、电镀池和精炼池？2.多池组合判断：①无外电源：一池为原电池，其余为电解池；②有外电源：全部为电解池或电镀池、精炼池

练习1.请观察下列实验装置图，指出各装置的名称。电解池电镀池

NaCl溶液硫酸溶液原电池课堂练习CuZnCCuFeFe粗CuCuSO4溶液精Cu精炼池ABCDCuSO4溶液电解池原电池

阴极阳极练习2、判断下列装置各属于什么池？正极负极★如何书写电极反应？

规律：原电池或电解池的两电极反应式之和即为总反应式，写法：总反应式减去一电极反应式即为另一个电极反应式。对于较复杂的、陌生的反应可用该方法解题并检验。书写注意事项：一看电极材料；二看环境介质；三看附加条件与信息七、电极反应的书写

书写步骤：（1）写出燃烧反应正确的化学方程式；（2）根据电解液改写燃料电池总反应；（3）写出正极的电极反应式(一般较简单);（4）由燃料电池总反应式减去正极的电极反应式得到负极的电极反应式。怎样书写燃料电池的电极反应式和总反应式？已知,CH4、O2、NaOH溶液组成的燃料电池请写出其电极反应。解：①燃烧总反应：CH4+2O2→CO2+2H2O②燃料电池总反应：CH4+2OH-+2O2→CO32-+3H2O③正极：2O2+4H2O+8e－→8OH-④负极：CH4+10OH--8e－→CO32-+7H2O

氢氧燃料电池介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O

酸性负极正极中性负极

正极碱性负极正极2H2-4e-=4H+

O2+2H2O+4e-=4OH-2H2-4e-=4H+

O2+4H++4e-=4H2O2H2+4OH--4e-=4H2O

O2+2H2O+4e-=4OH-如何书写可逆电池电极反应式？练习.已知铅蓄电池充放电的电池反应式如下：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O试写出放电时的正、负极,充电时的阴、阳极的电极反应式。放电时：负极：Pb-2e－+SO42-=PbSO4

正极：PbO2+2e－+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O充电时：阴极：PbSO4+2e－=Pb+SO42-

阳极：PbSO4+2H2O-2e－=PbO2+SO42-+4H+电解计算——电子守恒法练习.铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P)气体.求电解后溶液的pH.Cu2+得电子数+H+得电子数=OH-失电子总数n(Cu2+)×2+0.5×2=0.5×4n(Cu2+)=0.5molCu2+～2H+

C(H+)=1mol/LpH=0解析：阳极4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极Cu2++2e-=Cu2H++2e-=H2↑（2）写出电极反应：A中：___B中：____C中：___D中：___（1）标出电源的正、负极，X为______，Y为______.模拟训练：由电极产物判断电源电极Ａ：4H＋＋4ｅ－＝2H２↑Ｂ：4OH－－4ｅ－＝2H２O＋O２↑C：2H＋＋2ｅ－＝H２↑D：2Cl－＋2ｅ－＝Cl２↑分析电极、离子移动方向,依据放电规律，判断产物。如图装置中,E为一只盛有AlCl3溶液的烧杯，C为铂棒、D为铁棒，X与Y为电源的电极，A、B中插入多孔的惰性电极。切断开关K1，闭合开关K2，通直流电一端时间后，A、B中液面如图所示，请回答：(3)电解AlCl3溶液时,下图所示的电解变化曲线合理的是()(忽略表面皿阳极产生气体与溶液的反应)A．①④B．②④C．②③D．①③A依据阴阳两极得失电子守恒，以及铝元素的性质特点，结合图表分析Al3+~3Cl-~3e-~3OH-~Al(OH)3如图装置中,E为一只盛有AlCl3溶液的烧杯，C为铂棒、D为铁棒，X与Y为电源的电极，A、B中插入多孔的惰性电极。切断开关K1，闭合开关K2，通直流电一端时间后，A、B中液面如图所示，请回答：模拟训练：如图装置中,E为一只盛有AlCl3溶液的烧杯，C为铂棒、D为铁棒，X与Y为电源的电极，A、B中插入多孔的惰性电极。切断开关K1，闭合开关K2，通直流电一端时间后，A、B中液面如图所示，请回答：(4)电解AlCl3溶液时,若产生沉淀1.56g时,将A极产生的气体在常温下燃烧,生成液态水,放出8.574KJ热量,写出其燃烧热的热化学方程式.依据电路中转移电子相等Al3+~3Cl-~3e-~3OH-~Al(OH)3Ａ：2Ｈ＋＋2ｅ－＝Ｈ２↑3H2~6e-~2Al(OH)3~热量3mol2*78gQKJ0.03mol

1.56g8.5７4KJH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);△H=-285.8KJ/mol模拟训练：（5）若电解一段时间后，A、B中均有气体包围，此时切断开关K2，闭合开关K1，则电流指针__(是或否）偏转.若偏转写出电极反应：A中：____B中：____.负极（A）：2H2＋4OH－－4e-=4H2O正极（B）：O2＋2H2O+4e-=

4OH-

总反应：2H2＋O2=2H2O

如图装置中,E为一只盛有AlCl3溶液的烧杯，C为铂棒、D为铁棒，X与Y为电源的电极，A、B中插入多孔的惰性电极。切断开关K1，闭合开关K2，通直流电一端时间后，A、B中液面如图所示，请回答：负氧正还(升负降正)电极产物是否与电解质溶液发生反应遵循电子转移守恒、电荷守恒、质量守恒模拟训练：模拟训练：（6）若把A气体换为甲醇，此时切断开关K2，闭合开关K1，则电流指针也偏转.写出电极反应：A中：____B中：____.2CH3OH＋3O2＝2CO2＋4H2O2CH3OH＋3O2＋４OH－＝2CO32－＋6H2O总反应式正极:3O2＋6H2O＋12e－＝12OH－负极:2CH3OH－12e－＋

16OH

－＝2CO32－＋12H2O先写出难度较小的总反应式根据题给条件的正极电极反应式或简单的电极反应式用减法写出复杂的负极反应式,注意三守恒八．方法总结;原电池：“负失氧”电解池：“正阳氧”

体验高考：1.（09年全国理综卷I·28）（15分）下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。（1）接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：①电源的N端为

极；②电极b上发生的电极反应为

；③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：

；④电极c的质量变化是

g；正4OH－—4e－=2H2O+O2↑2.8L16体验高考：⑤电解前后个溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：甲溶液

；乙溶液

；丙溶液

；（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？