高中化学电化学专题讲座(有答案)课件

电化学专题考试大纲《2015年普通高等学校招生全国统一考试大纲（理科·课程标准实验版）》（化学部分）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。了解常见化学电源的种类及其工作原理。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。2014年高考电化学考查情况选择题非选择题选择题非选择题全国新课标Ⅰ27安徽28全国新课标Ⅱ1227、36浙江11全国大纲9、11江苏1120北京826、28海南316、20天津6广东1132重庆11上海12福建1124山东30四川5112014年高考电化学考查情况1、各套试题保持至少一题以上的题量，可以

算考查热点。2、考查点从书本知识到生活实际、工业应用、

医疗方面，涉及面广泛。3、考查方式灵活多变，从单一电化学知识考

查到与其他知识点结合综合考查。

1、注重综合性与氧化还原反应、离子反应、电离水解、化学计算、实验探究、物质制备等融合，提高试题的综合度，全面考查学生的基础知识及灵活解答问题的能力。去掉对试题的包装，我们会发现电化学试题本质上是在考察最基本的原理。如：正负极与阴阳极的判断、电极反应式及电池总反应的书写、溶液中离子的移动方向、电子或电流的流向、可充电电池充放电之间的关系等。2、注重基本概念和原理2014年高考电化学考查情况讲座内容概念明晰是基础方程书写是关键电解应用新情境教材解读注细节新型电源重原理1、负阳氧(沸羊羊），失电子在电解池中，阴离子向阳级运动；阳离子向阴极运动在原电池中电子和阴离子（转圈流动，构成闭合回路。（回忆锌铜原电池）2、离子运动方向概念明晰是基础（2014全国新课标卷Ⅱ）12．2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系，下列叙述错误的是D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移()概念明晰是基础-+e-√（2013-北京理综）9.用石墨电极电解CuCl2溶液(见右图)。下列分析正确的是()

A.a端是直流电源的负极

B.通电使CuCl2发生电离

C.阳极上发生的反应：Cu2+＋2e-＝Cu

D.通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体概念明晰是基础A（2014天津卷）6．已知：锂离子电池的总反应为…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()（2014浙江卷）11．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。B．充电过程中OH－离子从阳极向阴极迁移()概念明晰是基础××√返回目录下列判断正确的是A．在铜的电解精炼中，阴极增加的质量与阳极减小的质量相等(

)B．原电池工作时，外电路电子从负极流向正极，溶液中电子从正极流向负极(

)C．蓄电池放电时，阴离子移向负极，阳离子移向正极；充电时，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极(

)D．在原电池中活泼金属一定为负极(

)E．只要是氧化还原反应均可设计成原电池(

)概念明晰是基础例√××××返回目录F．将图8－8所示实验装置的K闭合，盐桥中NO3－向Zn电极移动()概念明晰是基础√返回目录概念明晰是基础某原电池装置如右图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2＝2AgCl。下列说法正确的是()A．正极反应为AgCl＋e－＝Ag＋Cl－B．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，则电池总反应随之改变D．当电路中转移0．01mole－时，交换膜左侧溶液中约减少0．02mol离子(2014福建卷—11)概念明晰是基础D【试题解析】抓住电池总反应式，结合氧化还原反应与电化学原理间的联系进行分析。根据电池总反应为2Ag＋Cl2＝2AgCl可知，反应中银失去电子，被氧化，作负极。氯气得到电子，在正极通入，则A、氯气在正极通入，因此正确的正极反应式为Cl2＋2e－＝2Cl－，A错误；B、原电池工作过程中电解质溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，由于阳离子交换膜只允许阳离子通过，因此交换膜中通过的是氢离子，负极产生的银离子立即与左侧溶液中的氯离子结合生成白色沉淀氯化银，即在左侧溶液中才会有大量白色沉淀生成，B错误；C、若用NaCl溶液代替盐酸，由于此时仍然是氯气得到电子，银失去电子，因此电池总反应不变，C错误；D、当电路中转移0．01mole－时，交换膜左侧产生0．01molAg＋与盐酸反应产生AgCl沉淀，同时约有0．01molH＋通过阳离子交换膜转移到右侧溶液中，故左侧溶液共约0．02mol离子减少，D正确，因此答案选D。概念明晰是基础（2013海南化学·4）

Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：

2AgCl+Mg=Mg2++2Ag+2Cl-。有关该电池的说法正确的是()：A．Mg为电池的正极B．负极反应为AgCl＋e－=Ag＋Cl－C．不能被KCl溶液激活D．可用于海上应急照明供电概念明晰是基础D电极反应式的书写判断正负极、阴阳极↓确定反应物、产物↓电子转移↓根据电解质情况结合电荷守恒配平（H＋、OH－、CO32－、O2－等）1、负阳氧，失电子2、燃料电池，可燃物做负极3、锂电池，锂做负极4、二次电池，放电时，原电池，充电时，电解池5、电解池放电顺序，注意阳极方程书写是关键（2013-北京理综-26）

NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。（4）通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：①Pt电极上发生的是

反应（填“氧化”或“还原”）②写出NiO电极的电极反应式：

。

氧化分析过程：（1）确定研究的是什么池子：原电池（2）判断电池的电极：

Pt电极—正极NiO电极—负极（3）书写电极反应式：结合题设的情景，NO+O2--2e-=NO2方程书写是关键

下图为CO2电催化还原为碳氢化合物的工作原理示意图，用一种钾盐水溶液作电解液。下列说法不正确的是()A．工作时，铜片作阴极B．工作时，K＋向铜片电极移动C．工作时，铂片上的电极反应式为4OH－－4e－===O2＋2H2OD．若CxHy为C2H4，则生成1molC2H4的同时生成2molO2例方程书写是关键D阴极：12H++2CO2+12e－=C2H4+4H2O+4-2阳极：4OH－－4e－=O2＋2H2O方程书写是关键新型电池有很多优点，以此为素材既能体现化学的实用性和时代性，又增加了试题的陌生度、体现命题情景的新颖性；还能较好地考查学生从新信息中准确提取实质性内容，并与已有知识块整合，重组为新知识块的能力。新型电源重原理

锂电池，不管怎样变化，锂永远做负极，其放电时的负极反应式，本质上均为Li++e-=Li+。A．锂电池新型电源重原理新型电源重原理②③负极反应式Li–e-=Li+①LixC–e-

=C+Li+LiXC6–e-

=6C+Li+（2014海南卷）16．锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：（1）外电路的电流方向是由____极流向____极。（填字母）（2）电池正极反应式为__________。（3）是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？____（填“是”或“否”）原因是_______________。（1）ba（2）MnO2＋e—＋Li＋=LiMnO2（3）否电极Li是活泼金属，能与水反应

新型电源重原理-+Li+LiMnO2（2014全国新课标卷Ⅱ）12．2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系，下列叙述错误的是A．a为电池的正极B．电池充电反应为LiMn2O4=Li1－xMn2O4＋xLiC．放电时，a极锂的化合价发生变化

D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移新型电源重原理-+电动汽车的发展瓶颈就是高功率电池，现阶段使用最多的依然是锂电池，尽管有所进展但没有重大突破。高考题中再次出现考查锂电池原理也不新鲜。A项,电池中Li

极应该是电子流出的电极即负极，a当然为正极，正确，不选。B项,把握好“放电时Li→Li+

”，则充电时就是Li+→Li

。

就符合上述充电的本质，只要方程式是平的就是正确的，不选。C项，a极是含锂的化合物，

元素在化合物中的化合价只能是+1，不可能再变化，能发生变化元素是Mn

，故C项错，要选。D项，放电时，溶液中电子从外电路由b移向a，溶液中阴离子由a移向b，则阳离子Li+

从b移向a，正确。不选。例新型电源重原理D+3.15+3.85A、放电时，负极反应：Li-e-═Li+；正极反应：2Li0.35NiO2+e-+Li+═2Li0.85NiO2，故A正确；

B、充电时，Li0.85NiO2的Ni的化合价由3.15升高到3.65，被氧化，部分Li+还原为Li，故B正确；

C、Li很活泼，会与水反应，不能用水溶液，故C正确；

D、Li+向正极移动，故D错误；

故选：D．返回目录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Lil－xCoO2+xLi＋+xe－=LiCoO2某种聚合物锂离子电池放电时的反应为Lil－xCoO2+LixC6=6C+LiCoO2，其电池如图。下列说法不正确的是（）例新型电源重原理B

试题分析：放电时负阳氧，失电子，故A正确；充电时，为电解装置，阳离子向阴极移动，则Li＋通过阳离子交换膜从右向左移动，故B错误；充电时负极与阴极相连，将电池的负极与外接电源的负极相连，故C正确；正极上Co元素化合价降低，放电时，电池的正极反应为：Li1-xCoO2+xLi＋+xe－═LiCoO2，故D正确；所以选B

B．燃料电池燃料电池中，可燃物做负极，O2做正极，注意电解质溶液。新型电源重原理返回目录例新型电源重原理D返回目录新型电源重原理

液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图所示，该电池以空气中的氧气为氧化剂，以KOH溶液为电解质溶液。下列关于该电池的叙述正确的是(

)A．b极发生氧化反应B．a极的反应式为

N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2OC．放电时，电流从a极经过负载流向b极D．其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜例新型电源重原理B返回目录新型电源重原理C．镍氢电池在镍氢电池中，放电时储氢金属和H原子均相当于0价，金属相当于容器，而H为负极，失电子新型电源重原理负极：MH+OH－-e-=M+H2O（2014浙江卷）11．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－=6Ni(OH)2＋NO2－下列说法正确的是A．NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－B．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D．NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液总：Ni(OH)2＋M=NiOOH＋MH阳：Ni(OH)2＋OH－－e－=

NiOOH＋H2O阴：H2O＋M＋e－=MH＋OH－

新型电源重原理【试题解析】镍氢电池中主要为KOH作电解液充电相当于是电解池，阳极失去电子发生氧化反应，阳极反应：Ni(OH)2+OH－-e－＝NiOOH+H2O，阴极得到电子发生还原反应，即阴极反应：M+H2O+e－＝MH+OH－，总反应：M+Ni(OH)2＝MH+NiOOH；放电时相当于是原电池，正极得到电子发生还原反应，即正极反应式：NiOOH+H2O+e－＝Ni(OH)2+OH－，负极失去电子发生氧化反应，即负极反应式：MH+OH――e－＝M+H2O，总反应：MH+NiOOH＝M+Ni(OH)2，以上式中M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金，则A、正极的电极反应式为：NiOOH+H2O+e－＝Ni(OH)2+OH－，故A正确；B、电解时阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，所以OH－离子从阴极向阳极迁移，故B错误；C、M+H2O+e－＝MH+OH－，H2O中的H电离出的H+得到电子被还原，不是被M还原，故C错误；D、由已知6NiOOH+NH3+H2O+OH－=6Ni(OH)2+NO2－可知NiOOH与NH3

发生反应生成亚硝酸根，因此不能用氨水做电解质溶液，故D错误，答案选A。新型电源重原理【命题意图】本题主要是考查了原电池和电解池原理的应用与有关判断，涉及电极反应式的书写、离子的移动方向，电解质溶液判断以及氧化还原反应的判断等，明确题给信息的含义是解本题关键，难点的电极反应式的书写，意在考查学生对已知信息的理解、应用以及严谨的逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力。【考试方向】抛开了传统的考查电解水、电解溶质、电解溶质和水三类型的考查形式，避免了学生靠死记硬背获得分数，深入考查了电解原理。从中我们应该可以看出，电解池的命题走向应该是以能力为主，而不是以考查学生已经掌握的固有知识，体现出新课标对学生能力考查提高，而弱化知识能力的特点。【得分要点】解答电解池相关题目时，应从几步入手：①看电极（材料），判断电极本身是否参与反应。②看溶液，判断电解液中的阳离子、阴离子种类，从而判断在阴极、阳极发生反应的微粒。③看隔膜，判断两极反应发生后阴离子、阳离子的浓度变化，从而判断溶液中微粒穿过阴（阳）离子隔膜的方向和产物。本题以充电时的总反应式为切入点，抛弃了通过装置图考查学生对电化学原理的分析与判断，该题的关键是明确充电相当于是电解池，然后依据在电解池中阳极失去电子，发生氧化反应，而阴极得到电子发生还原反应判断出阴阳极放电物质，然后再结合有关信息逐一分析即可。新型电源重原理（2014全国大纲卷）9．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（MH－Ni电池）。下列有关说法不正确的是A．放电时正极反应为：NiOOH＋H2O＋e－→Ni(OH)2＋OH－B．电池的电解液可为KOH溶液C．充电时负极反应为：MH＋OH－→H2O＋M＋e－D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高负：MH＋OH－－e－

=

H2O＋M正：NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－新型电源重原理关键，充电时负极，即为阴极

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。该电池在放电过程中的总反应方程式是：

NiOOH＋MH=Ni(OH)2＋M，下列说法错误的是()

A．放电过程中负极的电极反应式：

MH＋OH－－e－

==H2O＋M

B．放电过程中OH－从正极向负极迁移

C．放电时若有1molM生成，则转移的电子数目为NA

(NA为阿伏伽德罗常数的值)

D．NiMH电池中不能用KOH溶液作为电解质溶液例新型电源重原理D【答案解析】D解析：A．根据放电过程中的总反应，失电子的一极为负极，MH中H元素的化合价升高，参与的电极反应为负极反应，正确；B．根据负极反应可以看出负极消耗了OH－，故放电过程中OH－从正极向负极迁移，正确；C．根据负极反应可以看到生成1molM时，转移的电子数目为NA(NA为阿伏伽德罗常数的值)，正确；D．NiMH电池中有OH－参与电极反应，故电解质溶液应为碱性溶液，错误。【思路点拨】本题考查了原电池反应中的电极反应的书写，电子的运动方向，电子转移的计算，电解液的性质的判断，综合性较强。新型电源重原理电解池阴阳极的放电顺序但近年的高考中，电极反应式的书写更与工业生产实际贴近放电顺序阳极产物判断活性电极惰性电极电极本身阴极产物的判断电解应用新情境（2014全国新课标卷Ⅱ）27．铅及其化合物可用于蓄电池，耐酸设备及X射线防护材料等。（3）……；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_____________，阴极观察到的现象是_________________；若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式_____________，这样做的主要缺点是_______________。Pb2＋+2H2O－2e－=PbO2↓+4H＋石墨上包上铜镀层Pb2＋+2e－=Pb↓不能有效利用Pb2＋电解应用新情境分析：石墨为电极，电解Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合液制PbO2，则Pb2＋应在阳极发生氧化反应得到PbO2，故阳极电极反应式为Pb2＋＋2H2O－2e－=PbO2＋4H＋；阴极上阳离子反应，阳离子有Pb2＋、Cu2＋、H＋，根据阳离子放电顺序，应为Cu2＋＋2e－=Cu，而生成的金属Cu会覆在石墨电极上，故阴极观察到的现象为石墨上包上铜镀层，若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极Pb2＋放电，生成金属Pb，Pb2＋＋2e－=Pb，这样Pb2＋被消耗不能生成PbO2，降低了Pb2＋的利用率。（2014四川卷）11．（4）MnO2可作超级电容材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式是_________________________。Mn2＋+2H2O－2e－=MnO2+4H＋电解应用新情境（2014山东卷）30．离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl7—和AlCl4—组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。（1）钢制品应接电源的____极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为_______。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为____。负；4Al2Cl7－＋3e－=Al＋7AlCl4－；H2

＋3e－—AlAl2Cl7－＋3e－—Al＋AlCl4－电解应用新情境解：（1）依据电镀原理分析，钢铁上镀铝是利用铝做阳极与电源正极相连，钢铁做阴极与电源负极相连，由有机阳离子、Al2Cl7-和AlCl4-组成的离子液体做电解液来实现，离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，则阴极反应生成铝是发生的还原反应，铝元素化合价降低，分析离子液体成分，结合电荷守恒分析可知是Al2Cl7-得到电子生成，电极反应为：4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-；改用AlCl3水溶液作电解液是溶液中氢离子在阴极放电生成氢气，2H++2e-=H2↑；

故答案为：负；4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-；H2

；

电解应用新情境阳极：5NO－15e－＋10H2O=5NO3－＋20H＋阴极：3NO＋15e－＋18H＋

=3NH4＋＋3H2O总反应：8NO＋7H2O3NH4NO3＋2HNO3（2014北京卷）26．NH3经一系列反应可以得到HNO3，如图所示。（4）IV中，电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是_____________，说明理由：______________________。电解应用新情境（2014重庆卷）11.（4）一定条件下，题11图所示装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物）。②生成目标产物的电极反应式为__________。C6H6＋6H＋＋6e－＝C6H12

电解应用新情境（2014年石家庄市质检二）

27．（6）步骤Ⅶ中，Te的获得可以通过碱性环境下电解Na2TeO3溶液实现，其阴极的电极反应式为

。TeO32－＋4e－＋3H2O＝Te＋6OH－

（2014年石家庄市一模）

26．（6）金属钛还可以通过电解直接获得。以石墨为阳极，TiO2为阴极，熔融CaO为电解质，其阴极的电极反应式为__________________________。TiO2＋4e－＝Ti＋2O2－

以物质的制备，材料的处理，废水的处理为题材，设置题目电解应用新情境