电化学知识复习专题

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基础知识提纲

1、原电池、电解池的原理；

2、电化学的应用（电镀池、氯碱工业等）

原电池

原电池——将化学能转化为电能的装置。

1、电子流向、电流方向、离子动向

电子流向：负极（Zn

） 正极（Cu ） [阳离子移向正极]

电流方向：正极（Cu ） 负极（Zn ） [阴离子移向负极]

2

、原电池的工作原理

锌(负极) Zn －2e -＝ Zn 2+ (锌板溶解）（负失氧

) 铜(正极) 2H + + 2e - ＝H 2↑（铜板上有气泡）（正得还）

总反应方程式：Zn + 2H + = Zn 2+ + H 2↑

原电池的形成条件:(1)两个活泼性不同的电极； (2)电解质溶液；

(3)形成闭合回路(或在溶液中接触)。

注意：以上条件为构成原电池的理论条件，而一般情况下，原电池的氧化还原反应具有一定的自发性。 3、原电池正负极的判断

1、由组成原电池两极的电极材料判断，如果两极是由活泼性不同的金属作电极时，一般情况下相对活泼

的金属是负极，活泼性较弱的金属是正极（注：此判定为默许规则，一定要注意实际情况，如：Mg —Al —NaOH ，Al 才是负极；Al —Cu —浓硝酸，Cu 才是负极）；如果是由金属和非金属导体(或金属氧化物导体)作电极，金属是负极，非金属导体(或金属氧化物导体)是正极。 2、根据氧化反应、还原反应发生的位置判定，发生氧化反应的极(或在该极处失电子)为负极，即（负失氧)； 发生还原反应的极(或在该极处得电子)为正极，即（正得还）。 3、根据电子流出或电流流入的电极为负极，相反为正极。

4、根据原电池里电解质溶液内离子流动方向判断：阳离子移向的极为正极，阴离子移向的极为负极。

5、根据原电池的两极发生的现象判断。溶解或质量减轻的电极为负极，有气体或金属析出的电极为正极（此规则具有相当的局限性，它对于一些非常常规的原电池的电极判定的确准确，如Al —Cu —稀硫酸， 但对目前许多的新型燃料电池的电极的判定确显得是那么的无助）。

4、原电池应用

1.金属腐蚀：

(1)化学腐蚀——由一般的化学反应引起的腐蚀。

(2)电化腐蚀：以钢铁的腐蚀为例

a.析氢腐蚀： 负极：Fe －2e - = Fe 2+

（强或较强酸性条件下） 正极：2H + +2e - = H 2↑ （析氢腐蚀） （吸氧腐蚀）

总反应式： Fe ++2+ b.吸氧腐蚀： 负极：Fe －2e -（中性、碱性或极弱酸性条件下） 正极：O 2 + 2H 2

总反应式： 2Fe + 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 Fe(正

极)]

(3)电化学保护法[牺牲阳(负)极的阴(正)极保护法] 注：原电池的负极又叫阳极，正极又叫阴极。

外电路 硫酸 外电路 Fe C H 2SO 4 Fe C

NaCl

3.制造新化学电源（注意新型原电池、电解池在考题中的出现，常以判定电极反应是否正确、电子转移是否

正确以及溶液的酸碱性的变化的形式出现。在填空题中可能会让我们由已知信息书写电

极反应，希望同学们加强这方面知识的归纳和总结，并逐步形成一定的技巧和能力。）5、电极反应式和原电池总反应式的书写

（1）负极——失电子，发生氧化反应（一般是负极本身失电子）

（2）正极——得电子，发生还原反应（一般是溶液中阳离子在正极上得电子，但也可能是O2在正极上得电子（吸氧腐蚀），或正极本身得电子）

（3）总反应式（即电池反应）= 正极反应式+ 负极反应式

练习:

1.

下列装置中，能组成原电池的是：( D、E )

酒精稀硫酸稀硫酸

（A）（B）（C）（D）（E）（F）

2、列装置是不是原电池?若是，指出正负极，并写出电极反应。

ZnSO4 CuSO4

5、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（Cu)：Cu —2e- ==Cu2+

正极（C )：2Fe3+ + 2e- ==2Fe2+

总反应式： 2 Fe3++ Cu ==2Fe2++ Cu2+

6、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

7、银锌电池（钮扣式电池）的两个电极分别是由氧化银与少量石墨组成的活性材料和锌汞合金构成，电解质为氢氧化钾溶液，总反应为：Ag2O＋Zn ＝2Ag＋ZnO，下列判断正确的是（B C ）

Mg Al

稀H2SO4

Fe C

H2O

Mg Al

NaOH

Fe Mg

稀HNO3

Fe Mg

浓HNO3

Cu C

AgNO3

Ag C

Cu(NO3)2

Fe Si

NaOH

Cu C

FeCl3

Z C

A 、锌为正极，Ag 2O 为负极

B 、锌为负极：Zn ＋2OH －－2e - ＝ ZnO ＋H 2O ；Ag 2O 为正极：Ag 2O ＋H 2O ＋2e - ＝ 2Ag ＋2OH －

C 、原电池工作时，负极区PH 减小，正极区PH 增大

D 、原电池工作时，负极区PH 增大

8、(燃料电池)宇宙飞船上的氢氧燃料电池，两个电极均由多孔碳制成，其电池反应为：2H 2＋O 2＝2H 2O ，试

写出电解质溶液为盐酸时的电极反应式，并指出各电极和电解质溶液的PH 值的变化，若电解质溶液为KOH 时又如何？若电解质溶液为NaCl 时又如何？（要求学生类推完成） 1、电解质为盐酸或硫酸时：

负极：2H 2－4e - ＝ 4H ＋ PH 值变小 正极：O 2＋4H ＋＋4e - ＝ 2H 2O PH 值变大

总反应式：2H 2 ＋O 2 ＝ 2H 2O 溶液被稀释，PH 值变大。 2、电解质为KOH 时：

负极：2H 2＋4OH －－4e - ＝ 4H 2O PH 值变小 正极：O 2＋2H 2O ＋4e - ＝ 4OH － PH 值变大

总反应式：2H 2 ＋O 2 ＝ 2H 2O 溶液被稀释，PH 值变小。 拓展：如把H 2改CH 4，用KOH 作电解质溶液，则电极反应为： 负极：CH 4＋10OH － －8e - ＝ CO 32-＋7H 2O PH 值变小 正极：2O 2＋4H 2O ＋8e - ＝ 8OH － PH 值变大

总反应式：CH 4＋2O 2＋2KOH ＝ K 2CO 3＋3H 2O 消耗了OH －，溶液PH 值变小。

9、家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是( D )

A. 4Fe(OH)2＋2H 2O ＋O 2 ＝ 4Fe(OH)3

B.2Fe ＋2H 2O ＋O 2 ＝ 2Fe(OH)2

C.2H 2O ＋O 2＋4e - ＝ 4OH －

D.Fe －3e - ＝ Fe 3+

10、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解

液，电池总反应式为： Zn(s)＋2MnO 2(s)＋H 2O(l)＝Zn(OH)2(s)＋Mn 2O 3(s) 则下列说法错误的是 ( C ) A.电池工作时，锌失去电子，电极反应式为：Zn ＋2OH －—2e - ＝ Zn(OH)2(s) B.电池正极的电极反应式为：2MnO 2(s) ＋ H 2O(l) ＋2e -＝Mn 2O 3(s)＋2OH －（aq ) C.电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极

D.外电路中每通过0.2 mol 电子，锌的质量理论上减小6.5 g

11、锂电池是新一代高能电池，目前已经研制成多种锂电池（已广泛应用于手机行业中）。某种锂电池总的反

应式为：Li+ MnO 2 ＝ LiMnO 2，关于该电池，下列说法正确的是（ A ）

A 放电时，负极反应：Li —e - ＝ Li +

B 放电时，负极反应：MnO 2 ＋ e - ＝ MnO 2-

C 电池反应时，锂为正极，二氧化锰为负极 D.电池反应时，混合物由黑色变成紫色

12、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电

池的总反应为下列叙述不正确．．．的是( C ) A ．放电时负极反应为：Zn —2e —

+2OH —

= Zn(OH)2

B ．充电时阳极反应为：Fe(OH)3 —3e — + 5 OH — = FeO

24 + 4H 2O C ．放电时每转移3 mol 电子，正极有1mol K 2FeO 4被氧化 D ．放电时正极附近溶液的碱性增强

13、锌—锰干电池，以NH 4Cl 为电解质溶液的电极反应式：

负极：Zn —2e - ＝ Zn 2+

正极：2MnO 2 ＋2NH 4+ ＋2e - ＝ Mn 2O 3＋ 2NH 3↑＋ H 2O

总反应：Zn ＋2MnO 2 ＋ 2NH 4+ ＝ Zn 2+ ＋ Mn 2O 3 ＋ 2NH 3 ↑＋ H 2O 14、铅蓄电池(Pb —PbO 2—H 2SO 4)放电时[原电池]的电极反应式：（请学生写出充电时[电解池]的电极反应式）

负极：Pb ＋ SO 42-—2e - ＝ PbSO 4

正极：PbO 2＋ 4H + ＋ SO 42- ＋2e - ＝ PbSO 4 ＋2H 2O

总反应：Pb ＋ PbO 2 ＋ 4H + ＋ 2SO 42- ＝ 2PbSO 4 ＋ 2H 2O

15、熔融盐燃料电池具有高的发电效率，现可用LI 2CO 3和Na 2CO 3的熔融盐的混合物做电解质，CO

为阳极

放电 充电

3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH