2019届高考化学复习第6讲电化学基础专题追踪
2019年高考化学二轮专题复习讲义：《电化学》
高考化学专题复习----电化学直击高考考点：电化学知识是理论部分的一个重要内容，也是历年高考考查的一个重点。
电化学知识既可以综合学科内的知识，如联系到：化学实验现象的判断和分析、定量实验的操作要求、离子方程式的书写、氧化还原反应问题分析、化学计算等。
也可以涉及到学科间的知识的运用，如联系到物理学的“有关电流强度的计算、有关电量和阿伏加德罗常数的计算”等，还可以与生产生活(如金属的腐蚀和防护、电镀废液的危害与环保)、新科技及新技术(新型电池)等问题相联系，是不可忽视的一个知识点。
在《考试大纲》中，它主要涵盖以下基本要求：1．理解原电池原理和电解池原理，能够正确分析和判断电化学中的电极反应，正确书写电极反应式。
2．了解化学腐蚀与电化学腐蚀，联系生产、生活中的金属腐蚀现象，会分析和区别化学腐蚀和电化学腐蚀，了解一般防腐蚀的方法，并能运用原电池的基本原理解释简单的防腐蚀等生产实际问题。
3．铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业等是电解原理的具体应用，要了解和熟悉这些反应原理。
4．电解池中电解质溶液的pH变化的计算。
复习过程中注意以下两点：(1)综合命题的趋势要求宽而不是难，历年的高考试题印证了这一点。
对相差基础知识应扎实掌握，如电极反应的方程式的书写、燃料电池的分析、计算等。
(2)理科综合考试的一个重要变化是从知识立意向能力立意的转变。
对电化学问题、实物图的分析是近几年高考命题的一个热点，对图表类问题的分析处理要灵活掌握。
要点一原电池原理及其应用1．原电池的工作原理2．原电池的判定先分析有无外接电源：有外接电源者为电解池，无外接电源者可能为原电池；然后依据原电池的形成条件分析判定。
3 形成原电池的条件：①两个活泼性不同的电极。
通常用活泼金属做负极，用不活泼金属或可以导电的非金属做正极。
②电解质溶液：一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应或做氧气的载体。
③通过导线连接电极（或电极相互接触），形成闭合回路。
4．原电池正极和负极的确定①由两极的相对活泼性确定：在原电池中，相对活泼性较强的金属为原电池的负极，相对活泼性较差的金属或导电的非金属作原电池的正极。
2019高考化学二轮冲刺复习精讲第一部分必考部分第6讲电化学基础真题追踪含解析
第 6 讲电化学基础考向一新型化学电源的分析与推断1. （2018全国卷II ）我国科学家研发了一种室温下可呼吸”的Na—CO2 二次电池。
将NaClO4 溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2＋4Na2Na2CO3+C。
下列说法错误的是（）A. 放电时，ClO4 向负极移动B. 充电时释放CO2，放电时吸收CO2C. 放电时，正极反应为：3CO2+ 4e===2CO3+ CD. 充电时，正极反应为：Na+ e===Na［解析］高氯酸根离子是阴离子，电池放电时为原电池装置，阴离子向负极移动， A 正确；由题图结合电池总反应知，充电时释放二氧化碳，放电时吸收二氧化碳，B正确；放电时，正极反应可以理解为“CO2得到4e还原为C,余下的两个0进一步结合CO2 生成CO3”：3CO2＋4e===2CO3+ C, C正确；充电时电池的正极与外接电源的正极相连，作电解池的阳极，发生失电子的氧化反应，应为碳失电子生成CO2, D 错误。
［答案］D2. （2017全国卷H ）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 a 常用掺有石墨烯的S8 材料,电池反应为：16Li+ xS8===8Li2Sx（2 < x毛下列说法错误的是（）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0.02 mol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Li2S2 的量越多［解析］原电池工作时，正极发生一系列得电子的还原反应，即：Li2S8—Li2S6—Li2S4—Li2S2，其中可能有2Li2S6＋2Li＋2e===3Li2S4, A项正确；该电池工作时，每转移0.02 mol电子，负极有0.02 mol Li质量为0.14 g被氧化为Li,则负极质量减少0.14g, B项正确；石墨烯能导电，用石墨烯作电极，可提高电极a的导电性，C项正确；充电过程中，Li2S2 的量逐渐减少,当电池充满电时,相当于达到平衡状态,电池中Li2S2 的量趋于不变,故不是电池充电时间越长,电池中Li2S2 的量越多，D 项错误。
2019年高考化学答题技巧 电化学基础 专项讲解 (2)
（共7套）2019年高考化学答题技巧电化学基础专项讲解目录本题型在四年高考中考查7次（共9份试卷），试题整体难度适中. 电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸，是历年高考的热点内容. 考查的主要知识点：原电池和电解池的工作原理、电极反应式的书写和判断、电解产物的判断、金属的腐蚀和防护. 本题型仍为选择题与填空题，在非选择题中电化学知识可能与工业生产、环境保护、新科技、新能源知识相结合进行命题.考试说明解读一、说明原文Ⅱ. 考试范围与要求必考内容2．化学基本概念和基本理论（5）化学反应与能量⑧理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式.了解常见化学电源的种类及其工作原理.⑨了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施.二、变化及解读2017年高考考试说明“电化学”部分的改变是“一增一升一降”，增加了“理解原电池和电解池的构成”；原电池和电解池是高考考查的热点，那么对于学生层次的要求上，也从了解上升为理解；金属腐蚀的层次要求有所下降，由理解下降到了解. 由于能源问题已成为社会热点，从能源问题切入，结合新能源开发及新型电池的问题为高考常考点，所以2017年要多注意对新型化学电源的考查.1．【2016年高考新课标Ⅰ卷】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，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+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隔室.下列叙述正确的是（）A．通电后中间隔室的SO42－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2 H2O–4e–=O2+4H+，负极区溶液pH降低D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成【答案】B【考点定位】考查电解原理的应用的知识.【名师点睛】化学反应主要是物质变化，同时也伴随着能量变化. 电化学是化学能与电能转化关系的化学. 电解池是把电能转化为化学能的装置，它可以使不能自发进行的化学借助于电流而发生. 与外接电源正极连接的电极为阳极，与外接电源的负极连接的电极为阴极. 阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应. 若阳极是活性电极(除Au、Pt、C之外的电极)，则电极本身失去电子，发生氧化反应；若是惰性电极(Au、Pt、C等电极)，则是溶液中的阴离子放电，放电的先后顺序是S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子，阴极则是溶液中的阳离子放电，放电顺序是Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+，与金属活动性顺序刚好相反. 溶液中的离子移方向符合：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，即阳离子向阴极区移动，阴离子向阳极区移动. 掌握电解池反应原理是本题解答的关键. 本题难度适中. 2．【2016年高考新课标Ⅱ卷】Mg-AgCl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（）A．负极反应式为Mg-2e-=Mg2+B．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Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑【答案】B【考点定位】考查原电池的工作原理.【名师点睛】本题以Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池为载体，考查原电池电极反应式的书写，离子的迁移方向等知识. 化学电源是高考中的热点，也是难点，学生要结合原电池的知识来推断试题给出的化学电源的工作原理，然后结合化合价的变化判断正、负极.3．【2016年高考新课标Ⅲ卷】锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液-. 下列说法正确的是为KOH溶液，反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)24（）A．充电时，电解质溶液中K+向阳极移动c-逐渐减小B．充电时，电解质溶液中(OH)-C．放电时，负极反应为：Zn+4OH–-2e–===Zn(OH)24D．放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况）【答案】C【考点定位】考查原电池和电解池的工作原理【名师点睛】本题考查原电池的工作原理和电解池工作原理，这是两个装置的重点，也是新电池的考查点，需要熟记，同时考查对知识的灵活运用；电极反应式的书写是电化学中必考的一项内容，一般先写出还原剂（氧化剂）和氧化产物（还原产物），然后标出电子转移的数目，最后根据原子守恒和电荷守恒完成缺项部分和配平反应方程式，作为原电池，正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，负极电极反应式为：Zn＋4OH－－2e－=Zn(OH)42－；充电是电解池，阳离子在阴极上放电，阴离子在阳极上放电，即阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，对可充电池来说，充电时原电池的正极接电源正极，原电池的负极接电源的负极，不能接反，否则发生危险或电极互换，电极反应式是原电池电极反应式的逆过程；涉及到气体体积，首先看一下有没有标准状况，如果有，进行计算，如果没有必然是错误选项. 掌握原电池和电解池反应原理是本题解答的关键. 本题难度适中. 4．【2015新课标Ⅰ卷理综化学】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（）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【答案】A【解析】首先根据原电池反应判断出厌氧反应为负极侧，有氧反应为正极侧. A、根据厌氧反应中碳元素的化合价的变化：葡萄糖分子中碳元素平均为0价，二氧化碳中碳元素的化合价为+4价，所以生成二氧化碳的反应为氧化反应，所以在负极生成. 错误；B、在微生物的作用下，该装置为原电池装置. 原电池能加快氧化还原反应速率，故可以说微生物促进了电子的转移. 正确；C、原电池中阳离子向正极移动. 正确；D、电池的总反应实质是葡萄糖的氧化反应. 正确.【考点定位】原电池原理；难度为一般等级【名师点晴】本题是关于能量转化的题目，电化学包括原电池和电解池. 原电池是将化学能转化为电能的装置，组成有正负极、电解质溶液、形成闭合回路，活动性强的电极为负极，发生氧化反应，活动性弱的电极为正极，正极上发生还原反应. 电解池是将电能转化为化学能的装置. 与外加电源正极连接的为阳极，与电源负极连接的为阴极. 阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应. 若阳极是活性电极，则是电极本身失去电子，若电极是惰性电极，则电解质溶液（或熔融状态）阴离子发生还原反应. 掌握好阴离子、阳离子的放电顺序、清楚在闭合回路中电子转移数目相等是本题的关键.5．【2014年高考新课标Ⅱ卷第12题】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LiMn2O4Li1-x Mn2O4+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【答案】C【解析】新型化学电源的分析首先要根据原电池原理结合题给信息准确判断电源的正、负极，可从反应类型、电极材料的活泼性、外电路中电流方向及电子流向、电解质溶液中离子的移动方向及相关电极反应的实验现象进行判断；然后理清两极上的电极反应式及电池反应；其次要认真审题，审清“错误”、“b的电极材料中含有活泼金属Li”等关键信息，结合选项进行作答. 根据题给装置图判断，b电极的电极材料中含有活泼金属锂，反应中易失电子，发生氧化反应，作原电池的负极，电极反应式为Li—e－Li＋，a电极为原电池的正极，电极反应式为Li1-x Mn2O4+x Li＋+x e－ LiMn2O4，电池反应为Li1-x Mn2O4+xLi LiMn2O4. A、根据上述分析知，a为电池的正极，正确；B、电池充电反应为电池反应的逆反应，充电反应为LiMn2O4Li1-x Mn2O4+xLi，正确； C、放电时，a极锰的化合价降低，而锂的化合价不发生变化，错误；D、放电时，溶液中Li＋由负极向正极迁移，即从b向a迁移，正确.【考点定位】本题主要是考查原电池和电解池的工作原理.【名师点晴】本题以水溶液锂离子电池体系为载体考查了原电池原理、化学电源等知识. 考查了学生阅读材料接受、整合信息的能力，运用所学化学知识分析、解决化学实际问题的能力. 熟练掌握原电池原理，准确判断正、负极，明确两极的电极反应及电池反应是解题的关键. 该类试题的难点在于是电极反应式的书写.6．【2013年高考全国新课标Ⅰ卷第10题】银制器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S 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（）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【答案】B【考点定位】原电池反应原理【名师点睛】铝、银和电解质溶液构成原电池，铝作负极，银作正极，负极上铝失电子发生氧化反应，正极上银离子得电子发生还原反应，据此分析解答，本题考查了原电池的工作原理原理，明确正负极上得失电子是解本题关键，难度不大.7．【2013年高考全国新课标Ⅱ卷第11题】“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【答案】B【考点定位】原电池原理、电极方程式【名师点睛】本题考查的知识点是原电池的工作原理，考查了电池的正负极判断、电极反应及溶液中离子的迁移方向等知识，题目属于中档题，本题解题的关键是明确正负极上得失电子、离子的移动方向即可分析解答，难点是电极反应式的书写，该电池贴近生产和生活实际，体现了化学的实际应用价值，也将是今后命题的方向.8．【2016年高考北京卷】用石墨电极完成下列电解实验.实验一实验二装置现象a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c 处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生；……A．a、d处：2H2O+2e-=H2↑+2OH-B．b处：2Cl--2e-=Cl2↑C．c处发生了反应：Fe-2e-=Fe2+D．根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜【答案】B【解析】试题分析：A、a、d处试纸变蓝，说明溶液显碱性，是溶液中的氢离子得到电子生成氢气，破坏了水的电离平衡，氢氧根离子浓度增大造成的，A正确；B、b处变红，局部褪色，说明是溶液中的氢氧根和氯离子同时放电，分别产生氧气和氯气，氢离子浓度增大，酸性增强，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，B错误；C、c处为阳极，铁失去电子生成亚铁离子，C正确；D、实验一中ac形成电解池，db形成电解池，所以实验二中也相当于形成三个电解池（一个球两面为不同的两极），m为电解池的阴极，另一球朝m的一面为阳极（n的背面），故相当于电镀，即m上有铜析出，D正确. 答案选B.【考点定位】本题主要是考查电解原理的应用【名师点睛】化学反应主要是物质变化，同时也伴随着能量变化. 电化学是化学能与电能转化关系的化学. 电解池是把电能转化为化学能的装置，它可以使不能自发进行的化学借助于电流而发生. 与外接电源正极连接的电极为阳极，与外接电源的负极连接的电极为阴极. 阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应. 若阳极是活性电极(除Au、Pt、C之外的电极)，则电极本身失去电子，发生氧化反应；若是惰性电极(Au、Pt、C等电极)，则是溶液中的阴离子放电，放电的先后顺序是S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子，阴极则是溶液中的阳离子放电，放电顺序是Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+，与金属活动性顺序刚好相反. 因此掌握电解池反应原理是本题解答的关键. 注意依据实验现象分析可能发生的电极反应. 9．【2016年高考海南卷】某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解溶质溶液. 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．电池工作时向负极迁移【答案】AD考点：考查原电池原理及化学电源【名师点睛】原电池原理是建立在氧化还原和电解质溶液基础上，借助氧化还原反应实现化学能与电能的相互转化，是高考命题重点，题目主要以选择题为主，主要围绕原电池的工作原理、电池电极反应的书写与判断、新型电池的开发与应用等进行命题. 10．【2016年高考四川卷】某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池. 放电时电池的总反应为：Li1-x CoO2+Li x C6=LiCoO2+ C6(x<1). 下列关于该电池的说法不正确的是（）A．放电时，Li+在电解质中由负极向正极迁移B．放电时，负极的电极反应式为Li x C6-xe-= xLi++ C6C．充电时，若转移1mole-，石墨C6电极将增重7xgD．充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-x CoO2+Li+【答案】C【考点定位】考查电化学原理的应用，化学电源.【名师点睛】电化学问题分析思路：首先要根据题给信息和装置确定考查的是原电池和电解池，然后根据反应类型、电子和电流方向、电解质中的离子流向、电极材料和实验现象等确定装置的两极，结合电极材料和离子种类、放电顺序确定放电的微粒，结合溶液的酸碱性、反应物和生成物结合原子守恒和电荷守恒确定电极反应式，进一步确定总反应进行作答. 涉及电化学计算要紧抓电子守恒，涉及酸碱性分析要根据电极反应分析电极周围的pH变化，根据总反应分析整个过程中的pH变化.一、原电池原理及应用1．工作原理以铜锌原电池为例（1）反应原理电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn －2e－===Zn2＋Cu2＋＋ 2e－===Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥中含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极原电池反应方程式Zn ＋ Cu2＋===Zn2＋＋ Cu（2）两个装置的比较装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，易造成能量损耗；装置Ⅱ盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区，能避免能量损耗.2．原电池原理的三大应用（1）加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大. 例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快.（2）比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼.（3）设计制作化学电源①首先将氧化还原反应分成两个半反应.②根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液.如：根据反应2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2设计的原电池为：3.原电池的设计方法（1）首先将已知氧化还原反应拆为两个半反应（即氧化反应和还原反应），如：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2氧化反应：Cu－2e－→Cu2+（负极）还原反应：2Fe3++2e－→2Fe2+（正极）（2）根据原电池的电极反应特点，根据两个半反应找出正负极和正负极材料及电解液：Cu失电子负极，正极应选用比Cu不活泼的金属或非金属导体（如C），以保证Cu做负极；电解液中Fe3+应该在正极得到电子，电解液应选用FeCl3溶液.（3）常见实例原理负极正极电解质溶液电极反应Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2Cu Pt(C) FeCl3负极：Cu-2e-=Cu2+正极：2Fe3++2e-=2Fe2+Zn+Ag2O=ZnO+2AgZn Ag2O KOH负极：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O Pb PbO2H2SO4负极：Pb+SO2-4-2e-=PbSO4正极：PbO2+4H++SO2-4+2e-=PbSO4+2H2O 2H2+ O2=2H2Opt(H2) pt(O2) KOH负极：2H2+4OH--4e-=4H2O正极：O2+2H2O+4e-=4OH-【典例1】硼化钒(VB2)——空气电池是目前储电能力最高的电池，电池示意图如图所示，该电池工作时反应为：4VB2+11O2═4B2O3+2V2O5，下列说法正确的是（）A．电极a为电池负极B．图中选择性透过膜只能让阳离子选择性透过C．电子由VB2极经KOH溶液流向a电极D．VB2极发生的电极反应为：2VB2+22OH--22e-═V2O5+2B2O3+11H2O【答案】D考点：考查原电池的工作原理2e-2e-2e-4e-【典例2】近几年科学家发明的一种新型可控电池——锂水电池，工作原理如图所示. 下列有关说法不正确的是（）A．碳极发生的反应是：2H2O+2e-=H2↑+2OH -B．有机电解质和水溶液不可以互换区域C．标况下产生22.4L的氢气时，正极消耗锂的质量为14gD．该装置不仅可提供电能，还可得到清洁的氢气【答案】C考点：本题主要是考查学生原电池的工作原理知识二、电解原理及规律1、产物的判断（1）阳极产物的判断首先看电极，若是活性电极(一般是除Au、Pt外的金属)，则电极材料本身失电子，电极被溶解形成阳离子进入溶液；若是惰性电极(如石墨、铂、金等)，则根据溶液中阴离子放电顺序加以判断.阳极放电顺序：金属(一般是除Au、Pt外)>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－.（2）阴极产物的判断直接根据溶液中阳离子放电顺序加以判断. 阳离子放电顺序：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋.【提示】（1）处理有关电解池两极产物的问题，一定要先看电极是活性电极还是惰性电极. 活性电极在阳极放电，电极溶解生成相应的金属离子，此时阴离子在阳极不放电. 对于惰性电极，则只需比较溶液中定向移动到两极的阴阳离子的放电顺序即可.（2）根据阳离子放电顺序判断阴极产物时，要注意下列三点：①阳离子放电顺序表中前一个c(H＋)与其他离子的浓度相近，后一个c(H＋)很小，来自水的电离；②Fe3＋得电子能力大于Cu2＋，但第一阶段只能被还原到Fe2＋；③Pb2＋、Sn2＋、Fe2＋、Zn2＋控制一定条件(即电镀)时也能在水溶液中放电；Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋只有在熔融状态下放电.2、用惰性电极电解电解质溶液的规律放H2生碱型活泼金属的无氧酸盐NaCl 阴极：H2O得电子放H2生成碱阳极：电解质阴离子放电电解质和水生成新电解质增大HCl放O2生酸型不活泼金属的含氧酸盐CuSO4阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O失电子放O2生成酸电解质和水生成新电解质减小CuO或CuCO3【特别提醒】①当电解过程中电解的是水和电解质时，电极反应式中出现的是H＋或OH－放电，但在书写总反应式时要将反应物中的H＋或OH－均换成水，在生成物中出现的是碱或酸，同时使阴极、阳极反应式得失电子数目相同，将两个电极反应式相加，即得到总反应的化学方程式. ②两惰性电极电解时，若要使电解后的溶液恢复到原状态，应遵循“缺什么加什么，缺多少加多少”的原则，一般加入阴极产物与阳极产物的化合物.【典例3】用石墨电极电解CuCl2溶液(见右图），下列分析正确的是（）A．b端是直流电源的负极B．用湿润的KI一淀粉试纸检验甲电极产物C．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体D．若将甲电极换成铁棒，乙电极换成铜棒，则可实现在铁棒上镀铜【答案】D【解析】试题分析：A、氯离子向乙电极移动，则乙电极是阳极，因此b是正极，A错误；B、甲电极是阴极，铜离子放电产生铜，乙电极产生氯气，用湿润的KI一淀粉试纸检验，B错误；C、通电一段时间后，在阳极附近观察到黄绿色气体，C错误；D、若将甲电极换成铁棒，铁棒是阴极，乙电极换成铜棒，铜棒是阳极，氯化铜是电解质溶液，因此可实现在铁棒上镀铜，D正确. 答案选D.考点：考查电解原理的应用【典例4】现代工业生产中常用电解氯化亚铁的方法制得氯化铁溶液吸收有毒的硫化氢气体.工艺原理如下图所示. 下列说法中不正确的是（）A．左槽中发生的反应是：2Cl--2e-=Cl2↑B．右槽中的反应式：2H++2 e-=H2↑C．H+从电解池左槽迁移到右槽D．FeCl3溶液可以循环利用【答案】A考点：考查电解原理.三、电极反应式的书写1、原电池电极反应式的书写方法①首先，确定正负极. 如果题目给的是图示装置，先分析正、负极，再根据正、负极反应规律去写反应式；如果题目给的是总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应（即分析有关元素的化合价变化情况），再选择一个简单变化情况去写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式，用总反应式减去已写出的电极反应式，即得结果. 正负极发生反应的物质分别是发生氧化还原反应的氧化剂和还原剂.②注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存. 若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则H2O必须写入正极反应式中，生成OH-；若电解质溶液为酸性，则H+必须写入正极反应式中，生成H2O.③正、负极反应式相加得到电池反应的总方程式. 若能写出已知电池反应的总方程式，可以减去较易写出的电极反应式，从而得到较难写出的电极反应式.2、电解池中电极反应式的书写方法①首先看阳极材料，如果阳极是活性电极（金属活动性顺序中Ag之前的金属），则阳极失去电子，阳极不断被溶解，溶液中的阴离子不能失电子.②如果阳极是惰性电极（如Pt、Au、石墨等），则应是电解质溶液中的离子放电. 只要根据离子的放电顺序书写即可3、可充电电池电极反应式的书写方法对于可充电电池的反应，需要看清楚“充电、放电”的方向，放电的过程应用原电池原理，充电的过程应用电解池原理.如：蓄电池放电时作原电池，充电时作电解池. 蓄电池是原电池和电解池二者功能的结合. 原电池的负极反应与电解池阴极反应，原电池的正极反应与电解池的阳极反应互为逆过程.4、燃料电池电极反应式的书写方法要正确地书写出燃料电池的电极反应，首先要抓住燃料电池的特点：①在燃料电池中，都是燃料在负极失电子，O2在正极得电子，电解质溶液可能是碱性、酸性，电解质也可能是熔融盐.②燃料电池的总反应相当于燃料直接燃烧，如果燃烧产物不与所用电解质溶液反应，则燃烧的总反应就是原电池总反应，如燃烧产物与所用电解质溶液反应，则电解质溶液要参与反应，这两个反应的总反应即为原电池的总反应.③燃料电池的正极反应一般有3个：O2+2H2O+4e-=4OH-（中性、碱性）；O2+4H++4e-=2H2O（酸性）；O2+4e-=2O2-（熔盐作电解质）用总反应减去正极反应即得到燃料电池的负极反应.【典例5】（09广东化学14）可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH 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（）A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH-B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH-－3e-＝Al(OH)3↓C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极【答案】A【考点定位】燃料电池及其电极反应书写【典例6】如下图所示组成闭合回路，其中，甲装置中CH4为负极，O2和CO2的混合气体为正极，稀土金属材料为电极，以熔融碳酸盐为电解质；乙装置中a、b为石墨，b极上有红色物质析出，CuSO4溶液的体积为200 mL.①装置中气体A为____(填“CH4”或“O2和CO2”)，d极上的电极反应式为_________.②乙装置中a极上的电极反应式为_____________. 若在a极产生112mL(标准状况)气体，则甲装置中消耗CH4_____mL(标准状况)，乙装置中所得溶液的pH=______. (忽略电解前后溶液体秋变化)③如果乙中电极不变，将溶液换成饱和Na2SO3溶液，当阴极上有a mol气体生成时，同时有w g Na2SO4·10H2O晶体析出，若温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数应为。
高考化学二轮复习专题1第6讲电化学基础课件
高频考点•探究突破
-13-
问题探究 1.如何确定正负极? (1)根据电极材料判断:活泼金属作负极、不活泼金属(或能导电的非金属)作 正极。燃料电池:燃料在负极,氧气在正极。 (2)由反应类型判断:失电子发生氧化反应的是负极;得电子发生还原反 应的是正极。 (3)依据电子流向、阴阳离子流向、电流流向判断:电子流出、电流流入、 阴离子流向的电极为负极;电子流入、电流流出、阳离子流向的电极为正极。
热点三
(2)新型原电池中正负极反应式书写的一般思路是:
①先找出正极产物:正极发生还原反应,FeO42-被还原为 Fe3+; ②注意反应液的环境:因为是碱性环境,故 Fe3+形成 Fe(OH)3;
③根据电荷守恒和原子守恒写出电极反应式 FeO42-+3e-+4H2O Fe(OH)3+5OH-。
第十四页，共四十四页。
命题(mìng tí) 命题(mìng tí)
热点一
热点二
命题(mìng tí)热点三
高频考点•探究突破
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(2)书写电极反应式应充分注意介质影响。
①中性溶液反应物中若是H+得电子或OH-失电子,H+和OH-均来自水的电离; ②酸性溶液反应物、生成物中均不出现OH-;
③碱性溶液反应物、生成物中均不出现H+;
2019 卷Ⅱ,27(4)
原电池、电解池 2017 卷Ⅰ,11
池、电解池或生活中出现 的现象;同时在主观题中 主要考查陌生情景下电极 反应式、电池反应方程式 的书写、电子及电解质溶 液中离子的移向等
原理的应用
12/11/2021
2016 卷Ⅰ,11 2015 卷Ⅱ,26(2)
第三页，共四十四页。
电化学基础
第六讲电化学基础电化学是研究化学变化与电现象之间联系与规律的学科。
在日常生活中，常常遇到化学变化引起电现象或一些电现象引起化学变化。
一、基本概念1. 氧化、还原我们已经学习了元素周期律，只有原子的最外层电子数达到8(第1电子外层为2)时，该元素才稳定，即第1电子外层—2电子稳定结构、第2~7电子外层—8电子稳定结构。
一般来说，如果原子的最外层电子数达不到稳定结构，则原子会失去或得到电子达到稳定结构。
发生了氧化还原的反应过程。
氧化：失去电子的过程还原：得到电子的过程2. 阴、阳极阴极：发生还原反应的物质(电极)阳极：发生氧化反应的物质(电极)3.正、负极负极：电势低的电极。
正极：电势高的电极。
示例1：有一种模拟电化学方法处理废水的微型实验，其基本原理是在电解过程中使低价金属离子M n+(例如Co2+)氧化为高价态的金属离子，然后以此高价态的金属离子作氧化剂把废水中的有机物氧化分解成CO2而净化。
该电化学净化法又称间接电化学氧化。
其阳极反应式为：M n+-e-→M(n+1)+。
若现按右下图所示进行实验，试回答下列问题：(模拟有机废水的组成为：2滴甲醇，1.0mol/L硫酸1mL，0.1mol/L硫酸钴4mL)（1）井穴板穴孔内应盛放溶液以便检验电解时产生的C02气体，现象是：。
（2）写出电解过程中的电极反应式：阳极：阴极：（3）写出M(n+1)+氧化有机物(以甲醇为代表)的离子方程式：(2001年江苏省高中学生奥林匹克竞赛(预赛))解答：(1) 有氧化过程，必定同时会发生还原过程通常检验C02气体是用Ca(OH)2生成白色沉淀106107(2) 题目中已知M n+(例如Co 2+)。
发生了阳极反应式为：M n+-e -→M (n+1)+阳极: 2Co 2+－2e - → 2Co 3+ 阴极：2H +＋2e - → H 2↑(3) 因电解时产生的C02气体，电解的有机物为甲醇6Co 3+ +CH 3OH+H 2O ＝CO 2↑+6Co 2+ +6H +4. 氧化还原反应既有失去电子又有得到电子的一对反应称为氧化还原反应。
【一轮复习秋6讲】电化学基础终稿
题型三：电解池pH问题——电极附近pH变化 有质子交换膜，考虑H+产生和移动
（2020•山东）采用惰性电极，以去离子水和氧气 为原料通过电解法制备双氧水的装置如图所示
B．电解一段时间后，阳极室的pH未变
阳极电极反应方程式：H2O - 4e- = O2 + 4H+
【高考混编题】
A、电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动（2019•新课标Ⅰ） B．电池工作过程中，电解液中OH﹣向负极迁移 （2019•海南） C．放电时，ClO4﹣向负极移动（2018•新课标Ⅱ） D．放电过程中OH﹣通过隔膜从负极区移向正极区 （2019•新课标Ⅲ） E. 电解质溶液中Na+向右移动，ClO4﹣向左移动 （2018•浙江）
（2014•上海）如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中 K1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高
（2020•浙江模拟）通过加入适量乙酸钠，设计成 微生物电池可以将废水中的氯苯转化为苯而除去， 其原理如图所示。下列叙述正确的是（ ） B．一段时间后b极区电解液的pH减小
题型四：原电池pH变化 【二阶：溶液整体】 看总反应（H+、OH-、H2O的变化）
需注意的待满班班级
【寒双一流】 2.2- 2.8 13:00-15:00 【春双一流】 3.6-5.29 16:00-18:00
③ 损失超过1000大洋
5000人满班
985班学生7000进4000 ④ 福利资料：明星物质笔记（辅导老师只在10.30号发送） 留1000给新生
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高三化学一轮复习：电化学专题
高三化学一轮复习：电化学专题高中化学中的电化学部分是一个重点和难点，在高考中占有重要地位。
在高三一轮复习中，我们需要对电化学的知识进行系统梳理和深入理解，为后续的复习和考试打下坚实的基础。
一、电化学的基本概念1、氧化还原反应氧化还原反应是电化学的基础。
在氧化还原反应中，电子发生转移，导致元素的化合价发生变化。
理解氧化还原反应的本质，对于掌握电化学原理至关重要。
2、原电池原电池是将化学能转化为电能的装置。
它由两个半电池组成，通过导线和盐桥相连。
在原电池中，发生氧化反应的一极为负极，发生还原反应的一极为正极。
3、电解池电解池是将电能转化为化学能的装置。
它与电源相连，在阳极发生氧化反应，在阴极发生还原反应。
二、原电池的工作原理1、电极反应以铜锌原电池为例，锌作为负极，失去电子发生氧化反应：Zn 2e⁻＝ Zn²⁺；铜作为正极，溶液中的氢离子得到电子发生还原反应：2H⁺＋ 2e⁻＝ H₂↑。
2、电子和离子的移动在原电池中，电子从负极经导线流向正极，形成电流。
溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
3、原电池的构成条件（1）两个不同的电极，其中一个能与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。
（2）电解质溶液。
（3）形成闭合回路。
三、电解池的工作原理1、电极反应以电解氯化铜溶液为例，阳极发生氧化反应：2Cl⁻ 2e⁻＝ Cl₂↑；阴极发生还原反应：Cu²⁺＋ 2e⁻＝ Cu。
2、电解池的构成条件（1）直流电源。
（2）两个电极（惰性电极或活性电极）。
（3）电解质溶液。
（4）形成闭合回路。
四、电化学中的电极判断1、原电池电极判断（1）根据电极材料的活泼性判断，较活泼的金属为负极。
（2）根据电子流动方向判断，电子流出的一极为负极。
（3）根据氧化还原反应判断，发生氧化反应的一极为负极。
2、电解池电极判断（1）与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极。
（2）根据发生的反应判断，发生氧化反应的为阳极，发生还原反应的为阴极。
全国通用 高考化学复习 第6讲 氧化还原反应方程式的配平及计算
第6讲 氧化还原反应方程式 的配平及计算
1.了解氧化还原反应的本质。 2.了解常见的氧化还原反应。
栏
目
导 航
考点一 考点二
氧化还原反应方程式的配平 电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
微专题5 新情景下氧化还原反应方程式的书写
探究高考·明确考向
考点一 氧化还原反应方程式的配平
3H2S＋2HNO3===3S↓＋2NO↑＋4H2O 第五步：查守恒，其他原子在配平时相等，最后利用O原子守恒来进行验证。
1．正向配平类 (1)__4__HCl(浓)＋__1__MnO2==△===__1__Cl2↑＋__1__MnCl2＋__2__H2O (2)__5__KI＋_1___KIO3＋__3__H2SO4===__3__I2＋__3__K2SO4＋___3_H2O (3)__2__MnO4－＋_1_6__H＋＋_1_0__Cl－===__2__Mn2＋＋__5__Cl2↑＋__8__ H2O 2．逆向配平类 (1)__3__S＋__6__KOH==△===__2__K2S＋__1__K2SO3＋__3__H2O (2)__2__P4＋__9__KOH＋__3__H2O===__3__K3PO4＋__5__PH3 (3)__2__Cl2＋__2__Ca(OH)2===__1__CaCl2＋__1__Ca(ClO)2＋__2__H2O
－2
第二步：列得失， H2 S ＋
＋5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
HNO3
失去 2e－
得到(5－2)e－
0
＋2
S
NO↑
第三步：求总数，从而确定氧化剂(或还原产物)和还原剂(或氧化产物)的化学计
量数。
－2
＋5
电化学基础专题讲座
知识点要求
1. 了解原电池、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。 2．能写出电极反应式和电池反应式。 3．了解电解原理的实际应用。 4．理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的 危害及防止金属腐蚀的措施。
重点知识整合
一、原电池、电解池电极反应式及总反应式的书写
分析电极材料
【例 3】 (2010·江苏，11)下图是一种航天器能量储存系统
原理示意图。下列说法正确的是
(C )
A．该系统中只存在 3 种形式的能量转化 B．装置 Y 中负极的电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－
===4OH－ C．装置 X 能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生 D．装置 X、Y 形成的子系统能实现物质的零排放，并能
1．只有氧化还原反应才有电子的得失，只有自发 的氧化还原反应才可能被设计成原电池如 Fe＋Cu2＋ ===Fe2＋＋Cu，非自发氧化还原反应可能被设计成电
电解 解池如 Cu＋2H2O ===== Cu(OH)2＋H2↑。
[例6] (2010·北京理综)下列有关钢铁腐蚀与防
护的说法正确的是( B )
A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护
B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀
C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐 蚀
D ． 钢 铁 发 生 析 氢 腐 蚀 时 ， 负 极 反 应 是 Fe － 3e － ===Fe3＋
惰性电极电解规律：
类型 电极反应特点
实例
电解 电解质 对象 浓度
PH
电解质溶 液复原
电解 水型
阴:4H++4e-=2H2↑ NaOH
阳:4OH--4e-
H2SO4
水
=O2↑+2H2O
2019届高考化学二轮复习第6讲电化学基次件
8.金属腐蚀与防护的方法 (1)金属腐蚀快慢程度的判断方法
(2)金属电化学保护的 2 种方法
师生互动探究 S
高频考点 点点突破
考点一 原电池的工作原理及化学电源
[解析] 充电时该电池为电解池，电解质溶液中阳离子向阴 极移动，故 K＋向阴极移动，A 项错误；充电时的总反应为 2Zn(OH)42－===2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O，因此 c(OH－)逐渐增大， B 项错误；放电时负极上 Zn 发生氧化反应，负极反应为 Zn＋4OH －－2e－===Zn(OH)24－，C 项正确；放电时的正极反应为 O2＋4e－ ＋2H2O===4OH－，电路中通过 2 mol 电子时，消耗 O2 0.5 mol， 在标准状况下的体积为 11.2 L，D 项错误。
[答案] B
3．写出下列新型电池的电极反应式并回答相关问题。 (1)肼—双氧水燃料电池由于其较高的能量密度而广受关注， 其工作原理如图 1 所示。则电池正极反应式为 ________________________，电池工作过程中，A 极区溶液的 pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
[解析] 充电时 N 电极与电源的负极相连，N 电极为阴极， 发生还原反应：V3＋＋e－===V2＋，A 项错误，B 项正确。放电时， M 电极为正极，阳离子向正极移动，C 项正确。放电时 M 电极 为正极，发生还原反应：VO＋2 ＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O，D 项 正确。
[答案] A
5．高铁电池是一种新型可充电电池，电解质溶液为 KOH 溶 液，放电时的总反应式为 3Zn＋2K2FeO4＋8H2O===3Zn(OH)2＋ 2Fe(OH)3＋4KOH。下列叙述正确的是( )
(2)使用电化学一氧化碳气体传感器可定量检测空气中 CO 含量，其结构如图 2 所示。这种传感器利用燃料电池原理，则该 电池的负极反应式为____________________________________。
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第6讲电化学基础考向一新型化学电源的分析与推断1．(2018·全国卷Ⅱ)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2二次电池。
将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为：3CO2＋4Na2Na2CO3＋C。
下列说法错误的是( )A．放电时,ClO－4向负极移动B．充电时释放CO2,放电时吸收CO2C．放电时,正极反应为：3CO2＋4e－===2CO2－3＋CD．充电时,正极反应为：Na＋＋e－===Na[解析] 高氯酸根离子是阴离子,电池放电时为原电池装置,阴离子向负极移动,A正确;由题图结合电池总反应知,充电时释放二氧化碳,放电时吸收二氧化碳,B正确;放电时,正极反应可以理解为“CO2得到4e－还原为C,余下的两个O2－进一步结合CO2生成CO2－3”：3CO2＋4e－===2CO2－3＋C,C正确;充电时电池的正极与外接电源的正极相连,作电解池的阳极,发生失电子的氧化反应,应为碳失电子生成CO2,D错误。
[答案] D2．(2017·全国卷Ⅱ)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a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为：16Li＋x S8===8Li2S x(2≤x≤8)。
下列说法错误的是( )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0.02 mol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Li2S2的量越多[解析]原电池工作时,正极发生一系列得电子的还原反应,即：Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2,其中可能有2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4,A项正确;该电池工作时,每转移0.02 mol电子,负极有0.02 mol Li(质量为0.14 g)被氧化为Li＋,则负极质量减少0.14 g,B项正确;石墨烯能导电,用石墨烯作电极,可提高电极a的导电性,C项正确;充电过程中,Li2S2的量逐渐减少,当电池充满电时,相当于达到平衡状态,电池中Li2S2的量趋于不变,故不是电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多,D项错误。
[答案] D3．(2015·全国卷Ⅰ)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( )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[解析] 由题意可知,微生物电池的原理是在微生物作用下O2与C6H12O6发生氧化还原反应,将化学能转化为电能,B正确;氧气在正极反应,由于质子交换膜只允许H＋通过,则正极反应为：O2＋4e－＋4H＋===2H2O,没有CO2生成,A项错误;负极发生反应：C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2＋24H＋,H＋在负极区生成,移向正极区,在正极被消耗,C项正确;总反应为：C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O,D项正确。
[答案] A4．(1)(2018·天津卷)CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。
回答下列问题：O2辅助的Al－CO2电池工作原理如图所示。
该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
电池的负极反应式：_________________________。
电池的正极反应式：6O2＋6e－===6O－2;6CO2＋6O－2===3C2O2－4＋6O2反应过程中O2的作用是_________________________。
该电池的总反应式：________________________。
(2)(2017·北京卷)实验证明Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋能发生,装置如下图。
其中甲溶液是__________,操作及现象是_____________。
(3)(2016·江苏卷)铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。
将含有Cr2O2－7的酸性废水通过铁炭混合物,在微电池正极上Cr2O2－7转化为Cr3＋,其电极反应式为_________________________________。
(4)(2016·天津卷)氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。
回答下列问题：与汽油相比,氢气作为燃料的优点是__________________________________(至少答出两点)。
但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：_______________________________。
(5)(2015·四川卷)FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。
该材料可用于制造高容量锂电池,电池放电时的总反应为4Li＋FeS2===Fe＋2Li2S,正极反应式是_____________________。
[解析] (1)O2辅助的Al－CO2电池中,Al是活泼金属,作负极,发生氧化反应,电极反应式为Al－3e－===Al3＋。
由电池的正极反应式可知,O2先生成O－2,O－2与CO2反应生成C2O2－4和O2,据此推测,该过程中O2的作用是催化剂。
根据正、负极反应式及得失电子守恒得电池的总反应式为2Al＋6CO2===Al2(C2O4)3。
[答案] (1)Al－3e－===Al3＋(或2Al－6e－===2Al3＋) 催化剂2Al＋6CO2===Al2(C2O4)3(2)FeSO4溶液取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCN溶液,后者红色更深。
(3)Cr2O2－7＋14H＋＋6e－===2Cr3＋＋7H2O(4)污染小,可再生,来源广,资源丰富,燃烧热值高(任写其中2个) H2＋2OH－－2e－===2H2O(5)FeS2＋4Li＋＋4e－===Fe＋2Li2S(或FeS2＋4e－===Fe＋2S2－)考向二电解原理在工农业生产中的应用5．(2017·全国卷Ⅱ)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H2SO4—H2C2O4混合溶液。
下列叙述错误的是( )A．待加工铝质工件为阳极B．可选用不锈钢网作为阴极C．阴极的电极反应式为：Al3＋＋3e－===AlD．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动[解析] 利用电解氧化法在铝制品表面形成致密的Al2O3薄膜,即待加工铝质工件作阳极,A项正确;阴极与电源负极相连,对阴极电极材料没有特殊要求,可选用不锈钢网等,B项正确;电解质溶液呈酸性,阴极上应是H＋放电,C项错误;在电解过程中,电解池中的阴离子向阳极移动,D项正确。
[答案] C6．(2018·全国卷Ⅰ)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
回答下列问题：制备Na 2S 2O 5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO 2碱吸收液中含有NaHSO 3和Na 2SO 3。
阳极的电极反应式为_____________________________________________________。
电解后,________室的NaHSO 3浓度增加。
将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na 2S 2O 5。
[解析] 装置图中左侧与电源正极相连,为三室膜电解槽的阳极,由于阳极室的溶液为稀硫酸,故阳极发生的反应为2H 2O －4e －===4H ＋＋O 2↑,生成的H ＋穿过阳离子交换膜进入a 室与SO 2碱吸收液中的SO 2－3反应生成HSO －3,则a 室中NaHSO 3浓度增加。
[答案] 2H 2O －4e －===4H ＋＋O 2↑ a7．(1)(2016·浙江卷)研究证实,CO 2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在________极,该电极反应式是______________________________________________。
(2)(2016·天津卷)化工生产的副产物氢也是氢气的来源。
电解法制取有广泛用途的Na 2FeO 4,同时获得氢气：Fe ＋2H 2O ＋2OH －=====通电FeO 2－4＋3H 2↑,工作原理如图1所示。
装置通电后,铁电极附近生成紫红色FeO 2－4,镍电极有气泡产生。
若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。
已知：Na 2FeO 4只在强碱性条件下稳定,易被H 2还原。
①电解一段时间后,c (OH －)降低的区域在________(填“阴极室”或“阳极室”)。
②电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因为________________________________________。
③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2,任选M、N两点中的一点,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_______________。
[解析] (1)根据题意,二氧化碳在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,CO2中C呈＋4价,CH3OH中C呈－2价,结合反应前后碳元素化合价变化,可知碳元素的化合价降低,得到电子,故该电极为阴极,电极反应式为CO2＋6H＋＋6e－===CH3OH＋H2O。
(2)①根据题意,镍电极有气泡产生是H＋得电子生成H2,发生还原反应,则铁电极上OH－发生氧化反应,溶液中的OH－减少,因此电解一段时间后,c(OH－)降低的区域在阳极室。
②H2具有还原性,根据题意：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。
因此,电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,防止Na2FeO4与H2反应使产率降低。
③根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,在M点：c(OH －)低,Nac(OH－)过高,铁电极上有Fe(OH)3生成,使Na2FeO4 2FeO4稳定性差,且反应慢;在N点：产率降低。
[答案] (1)阴CO2＋6H＋＋6e－===CH3OH＋H2O(2)①阳极室②防止Na2FeO4与H2反应使产率降低③M点：c(OH－)低,Na2FeO4稳定性差,且反应慢或N点;c(OH－)过高,铁电极上有Fe(OH)3或(Fe2O3)生成,使Na2FeO4产率降低考向三金属的腐蚀与防护8．(2015·上海卷)研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。
下列有关说法错误的是( )A．d为石墨,铁片腐蚀加快B．d为石墨,石墨上电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．d为锌块,铁片不易被腐蚀D．d为锌块,铁片上电极反应为：2H＋＋2e－===H2↑[解析] A项,当d为石墨时,铁片为负极,腐蚀加快,正确;B项,当d为石墨时,石墨为原电池的正极,其电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－,正确;C项,当d为锌块时,铁片为原电池的正极而受到保护,称为牺牲阳极的阴极保护法,正确;D项,当d为锌块时,铁片为正极,电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－,错误。