高三化学二轮复习专题——电化学

09电化学

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1、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。

2、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 考点重现率】

（1）电极的判定及电极反应现象的描述

（2）电极反应式的书写

（3）工作原理的分析（电子、离子的转移方向）

（4）电解的简单计算（电极质量、产生气体与转移 电子数的关系）

（5）工作前后溶液酸碱性的判断

【课前预习区】

1.（2009年南师附中模拟）烧杯A 中盛放0.1mol·L -1的H 2SO 4溶液，烧杯B 中盛放0.1mol·L -1的

CuSO 4溶液（两种溶液均足量），装置如下图所示，下列说法不正确的是（ ）

A.A 为原电池，B 为电解池

B.Fe 电极的反应式为：Fe-2e -=Fe 2+

C.当A 烧杯中产生0.1mol 气体时，B 烧杯中产生气体的物

质的量也为0.1mol

D.一段时间后，B 烧杯中溶液的pH 下降

2. 下列与金属腐蚀有关的说法正确的是（ ）

A.图a 中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重

B.图b 中，开关由M 改置于N 时，Cu-Zn 合金的腐蚀速率减小

C.图c 中，接通开关时Zn 腐蚀速率增大，Zn 上放出气体的速率也增大

D.图d 中，Zn-MnO 2干电池自放电腐蚀主要是由MnO 2的氧化作用引起的

3. 某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，现断开K 2，闭合K 1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K 1，闭合K 2，发现电流表指针偏转，下列有关描述正确的是（ ） A ．断开K 2，闭合K 1时，总反应的离子方程式为：2H ++2Cl −===

通电Cl 2↑+H 2↑ B ．断开K 2，闭合K 1时，石墨电极附近溶液变红

C ．断开K 1，闭合K 2时，铜电极上的电极反应为：Cl 2+2e —＝2Cl −

D ．断开K 1，闭合K 2时，石墨电极作正极

【课堂互动区】

含酚酞的饱和食盐水 K 1 K 2 石墨 直流电源 A 铜

一、原电池和电解池工作原理

【例题1】如右图所示：

（1）如果只接通K

，铁棒是极，发生（氧化或还原）

反应，电极反应式是，石墨是极；电极反应

式是；总反应式是漏斗中的

液面

(2）如果只接通K3，铁棒是极，电极反应式是

石墨是极；电极反应式是；

总反应式是

（3）如果只接通K1，铁棒周围便出现白色沉淀，则铁棒应与电源

的极相连，电极式；石墨是极，电

极反应式是；总反应式是

漏斗中的液面

【例2】［2012·福建理综化学卷9］将右图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是（）A．Cu电极上发生还原反应

B．电子沿Zn→a→b→Cu路径流动

C．片刻后甲池中c（SO42—）增大

D．片刻后可观察到滤纸b点变红色

【规律总结】1.原电池、电解池的电极判断

(1)电极材料（原电池）；电源（电解池）

(2)电极上的现象及发生的反应

(3)电子运动方向;电流的流向

(4) 溶液中阳离子、阴离子的运动方向

2分析电极反应及其产物

原电池：负极：M-n e-=M n+

正极：（1）酸性溶液中：2 H+ +2 e-=H2↑

（2）不活泼金属盐溶液：M n++n e- =M

（3）中性、弱酸性条件下：2 H2O +O2+4 e-=4 OH-

电解(镀)池：

阳极：⑴若阳极是由活性材料(除C、Pt、Au等以外的其它金属)做成，阳极反应是阳极金属失去电子而被氧化成阳离子；

⑵若阳极是由C、Pt、Au等惰性材料做成，阳极反应则是电解液中阴离子在阳极失去电子被氧化。阴离子失去电子能力大小顺序为：I->Br-> Cl- >OH->含氧酸根>F-。

阴极：阴极反应一般是溶液中的阳离子得电子的还原反应，阳离子得电子能力大小顺序为：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Pb2+>Fe2+>Zn2+ >H+（水）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。

必须注意的是，电镀时通过控制条件，Fe2+和Zn2+得电子的能力强于H+。

3.电极反应式书写方法

（1）分析反应，标出电子（2）关注介质，离子搭配（3）遵循守恒，巧配两式

【变式1】（2011广东·12）某小组为研究电化学原理，设计如图2装置。下列叙述不正确

．．．的是A、a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出

B、a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋+2e-= Cu

C、无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色

D、a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动

二、常见的化学电源

【例3】（1）［2012·天津理综］熔融状态下，钠和FeCl2能组成可充电电池（装置示意图如下），反应原理为：Array 2Na + FeCl2Fe + 2NaCl

放电时，电池的正极反应式为__________________________：

充电时，______________（写物质名称）电极接电源的负极；该

电池的电解质为________ 。

（2）［2012·新课程全国］高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可

作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为；与MnO2—Zn电池类似，K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为，

该电池总反应的离子方程式为。

N2

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和水蒸气。已知：①N2(g)+2O2(g)= N2O4 (1) ；△H1= -19.5kJ·mol-1

②N2H4 (1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O(g)；△H2= -534.2kJ·mol-1

写出肼和N2O4反应的热化学方程式；

(4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为。

三、金属腐蚀与防护

【例4】［2012·海南化学卷10］下列叙述错误的是（）