化学：第四章《电化学基础》(人教版)
第四章 电化学基础 章末归纳与整理-高二化学(人教版选修4)
【例题6】（2021·浙江·效实中学高二期中）利用膜技术和电化学原理
制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5，装置如图，下列说法正确的是（ B ）
A．甲装置将电能转化为化学能 B．每转移2mol电子，生成2mol N2O5 和1mol H2SO4 C．乙中电极d上发生氧化反应 D．c电极反应式为： N2O4 – 2e- ＋H2O＝N2O5＋2H＋
3．特别注意：书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子
表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。如用惰性
电极电解NaOH溶液，阳极发生氧化反应，电极反应式为4OH－－4e－＝
2H2O＋O2↑，阴极发生还原反应，电极反应式为2H＋＋2e－＝H2↑，总反
应式表示为2H2O
2H2↑＋O2↑。
【对应训练】LiOH是生产航空航天润滑剂的原料。清华大学首创三室 膜电解法制备氢氧化锂，其模拟装置如图所示。下列有关说法正确的是（ C ）
A．膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜 B．a极为电源的负极，Y极上发生氧化反应 C．X极的电极反应式为2H2O－4e-＝4H+＋O2↑ D．每转移2 mol电子，理论上生成52 g LiOH
电池正极的电极反应式为O2＋2H2O－4e-＝4OH-
【对应训练】结合图示判断，下列叙述正确的是（ A ） A．K与N连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH增大 B．K与N连接时，X为氯化钠，石墨极电极反应式为2H＋＋2e－＝H2↑ C．K与M连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH增大 D．K与M连接时，X为氯化钠，石墨极电极反应式为4OH－－4e－＝ 2H2O＋O2↑
Cd(OH)2＋2Ni(OH)2。有关该电池的说法正确的是
A．充电时阳极反应：Ni(OH)2－e－＋OH－＝NiOOH＋H2O B．充电过程是化学能转化为电能的过程
人教高中化学选修4课件：第4章 电化学基础
练习：把a、b、c、d四块金属浸入稀硫酸中，用
导线两两相连组成原电池。若
a、b相连时，a为负极；
a ＞b
c、d相连时，电流由d到c；
c＞d
a、c相连时，c极产生大量气泡，
a＞c
b、d相连时，溶液中的阳离子向b极移动。
d＞b
则四种金属的活泼性顺序为： a＞c ＞ d ＞ b 。
原电池原理应用：
(2)比较反应速率 当形成原电池之后，反应速率加快，如实验室制H2时, 纯Zn反应不如粗Zn跟酸作用的速率快。
负极
e-
正极
A
Zn-
Cu
Zn2+
负极
H+ H+ SO42-
阳离子
阴离子
正极
组成原电池的条件
1.内部条件：能自发进行氧化还原反应 2.外部条件：
（1）有两种活泼性不同的金属（或一种是 非金属单质或金属氧化物）作电极。 （2）电极材料均插入电解质溶液中。 （3）两极相连形成闭合电路。
两极一液成回路，氧化还原是中心
负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）
ZnCl2溶液
FeCl3溶液
负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极（Pt或C）：2Fe3++2e-=2Fe2+（还原反应）
2.依据氧化还原反应： 2Ag+(aq)+Cu(s)==Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原 电池如图所示。
盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙)，
将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。2)将 KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管，用棉花都住管口即可。
人教版化学选修四第四章《电化学基础》测试题(含答案)
第四章《电化学基础》测试题一、单选题1．有一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200 ℃左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。
电池总反应为C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，电池示意如图，下列说法不正确的是( )A．a极为电池的负极B．电池工作时，电流由b极沿导线经灯泡再到a极C．电池正极的电极反应为4H＋＋O2＋4e－===2H2OD．电池工作时，1 mol乙醇被氧化时就有6 mol电子转移2．能正确表示下列反应的离子方程式是（）A．Na2S水解：S2- +2H2O ⇌ H2S+2OH﹣B．向FeCl3溶液中加入Mg（OH）2：3Mg（OH）2+2Fe3+ = 2Fe（OH）3+3Mg2+C．用醋酸溶液除水垢：2H++ CaCO3=Ca2++ H2O+CO2↑D．用铜为电极电解饱和食盐水：2Cl-+ 2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-3．某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反应为Li1－CoO2＋Li x C6===LiCoO2＋C6(x＋1)。
下列关于该电池的说法正确的是()xA．放电时，Li＋在电解质中由正极向负极迁移B．放电时，负极的电极反应式为Li x C6+ x e－===x Li＋＋C6C．充电时，若转移1 mol e－，石墨(C6)电极将增重7x gD．充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2＋x e－===Li1－x CoO2＋x Li＋4．下列关于原电池的叙述中，正确的是（）A．电流从正极流出B．正极不断产生电子经导线流向负极C．负极发生还原反应D．电极只能由两种不同的金属构成5．下列说法中正确的是（）A．钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀B．电解水生成H2和O2的实验中，可加入少量盐酸或硫酸增强导电性C．同一可逆反应使用不同的催化剂时，高效催化剂可增大平衡转化率D．升高温度能使吸热反应速率加快，使放热反应速率减慢6．500 mL 1 mol/L的稀HCl与锌粒反应，下列措施不会使反应速率加快的是A．升高温度B．加入少量的铜粉C．将500 mL 1 mol/L的HCl改为1000 mL 1 mol/L的HClD．用锌粉代替锌粒7．下列关于如图所示原电池装置的叙述中，正确的是A．铜片是负极B．电流从锌片经导线流向铜片C．硫酸根离子在溶液中向正极移动D．锌电极上发生氧化反应8．对于下列实验事实的解释，不合理．．．的是A．A B．B C．C D．D9．我国科学家已研制出一种可替代锂电池的“可充室温Na-CO2电池”，该电池结构如图所示。
(完整版)人教版高中化学选修4第四章《电化学基础》单元测试题(解析版)
第四章《电化学基础》单元测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.下列叙述中，正确的是()①电解池是将化学能转变成电能的装置①原电池是将电能转变成化学能的装置①金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化①不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理有可能实现①Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag，反应既可以在原电池中实现，也可以在电解池中实现，其他条件相同时，二种装置中反应速率相同A．①①①①B．①①C．①①①D．①2.铅蓄电池的工作原理为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，研读下图，下列判断不正确的是()A． K闭合时，d电极反应式：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO42-B．当电路中转移0.2 mol电子时，①中消耗的H2SO4为0.2 molC． K闭合时，①中SO42-向c电极迁移D． K闭合一段时间后断开，①可单独作为原电池，d电极为正极3.一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下：下列说法不正确的是()A．在pH＜4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀B．在pH＞6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀C．在pH＞14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2OD．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓4.锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置(如图所示)，电解液为溴化锌水溶液，电解液在电解质储罐和电池间不断循环。
下列说法不正确的是()A．充电时电极a连接电源的负极B．放电时负极的电极反应式为Zn—2e－===Zn2＋C．放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大D．阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应5.下图为铜锌原电池示意图，下列说法正确的是()A．锌片逐渐溶解B．烧杯中溶液逐渐呈蓝色C．电子由铜片通过导线流向锌片D．锌为正极，铜为负极6.下列关于金属的防护方法的说法不正确的是()A．我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用B．给铁件通入直流电，把铁件与电池负极相连接C．轮船在船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法D．钢铁制造的暖气管管道外常涂有一层较厚的沥青7.锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是()A．铜电极上发生氧化反应B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO42-)减小C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加D．阴、阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡8.用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液时，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和pH (不考虑二氧化碳的溶解)。
人教版化学选修4第4章 《电化学基础》测试试题(含答案)
II．（1）氨化硅抗腐蚀能力很强，但易被氢氟酸腐蚀，氨化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐，此盐中存在的化学键类型有_________________。
D．标准状况下，11.2L水中含有的分子数目约为3.01×1023
9．已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“＋”，另一个接线柱旁标有“－”。关于标有“＋”的接线柱，下列说法中正确的是（ ）
A．充电时作阳极，放电时作正极B．充电时作阳极，放电时作负极
C．充电时作阴极，放电时作负极D．充电时作阴极，放电时作正极
（3）③中被腐蚀的金属是__________。比较①、②、③中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是_________(用序号回答)
19．如图所示的装置，电源为Zn－MnO2干电池，其电解质溶液是ZnCl2－NH4Cl混合溶液。X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向甲中滴入酚酞溶液，在Fe极附近显红色。试回答下列问题：
13．蓄电池在放电和充电时分别起原电池和电解池的作用，某电池分别在放电和充电时发生的反应：Fe＋NiO2＋2H2O Fe(OH)2＋Ni(OH)2，下列对该电池的判断错误的是（ ）
A．放电时，Fe是负极，NiO2是正极
B．充电时阴极上的电极反应式为：Fe(OH)2＋2e－＝Fe＋2OH-
C．放电时电解质溶液中的阴离子向正极方向移动
请根据图示回答下列问题：
（1）图中a电极是（填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”）。该电极上发生的电极反应式为。
化学：第四章《电化学基础》课件(新人教版选修4)
√
Zn Cu
B
H2SO4
C
H 2SO 4
Fe Cu
Zn Cu
D √
NaCl溶液
Zn
Cu
E √
F
Cu 2SO4 CuSO4
M
酒精
NaCl溶液
N
H2SO4 H2SO4
武宁一中化学教研组
8
例2. 在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用 导线连接的锌片和铜片，下列叙述正 D) 确的是( (A)正极附近的SO42 －离子浓度逐渐增大 (B)电子通过导线由铜片流向锌片 (C)正极有O2逸出 (D)铜片上有H2逸出
正极：
PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e - = PbSO4 + 2H2O 总反应式为： 当向外提供0.5mol电子时，消耗硫酸的 物质的量为 0.5mol
武宁一中化学教研组
Pb + PbO2 + 2H2SO4 =2PbSO4 + 2H2O
26
补：2. 铅蓄电池
阳极： PbSO4 + 2H2O - 2e - = PbO2 + 4H+ + SO42阴极： PbSO4 + 2e - = Pb + SO42总反应
21
练习：
宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反应 为2H2+O2=2H2O，电解质溶液为KOH，反应 保持在高温下，使H2O蒸发，正确叙述正确的 是：（ BD ） A．H2为正极反应物，O2为负极反应物 B．电极反应（正极）： O2+2H2O+4e- = 4OHC．电极反应（负极）： 2H2+4OH- + 4e- = 4H2O D．负极发生氧化反应，正极发生还原反应
人教版化学选修四第四章《电化学基础》测试题(含答案)
(3)元素②的简单氢化物是由_____(填“极性”或“非极性”)键形成的，用电子式表示它的形成过程______。
(4)元素③、④、⑥、⑦四种元素形成的离子，离子半径由大到小的顺序是______(用离子符号表示)。
(5)③、⑥两种元素形成的简单氢化物沸点较高的是______，请简述理由______
(6)用①、③的单质可以制成燃料电池，电解液为KOH浓溶液，用多孔的金属惰性电极浸入此浓溶液中，在X极通入①的单质，Y极通入③的单质，则Y极的电极反应式是______。
D．关于钢铁电化学保护中，外加电流的阴极保护法利用的是原电池原理
二、填空题
16．用石墨作电极电解下列溶液①稀H2SO4②K2SO4溶液 ③CuCl2溶液 ④CuSO4溶液 ⑤KOH溶液
(1)阴极、阳极都有气体产生，且体积比(相同条件下)为2∶1的是(填序号)__________，其阳极的电极反应式都是_________________________________________________，
C．理论上甲区每生成1molS时通过质子交换膜的H+为2mol
D．该装置实现了利用太阳能间接将H2S分解为S和H2
13．下列说法不正确的是
A．反应CaO＋H2O=Ca(OH)2可放出大量的热，故可把该反应设计为原电池
第4章电化学基础选修4人教版化学
第一节 原电池│ 教学建议 教学建议
本节内容关键是讲透原电池原理。而这一内容的关键在于 做好实验。无论演示实验还是采用边讲边实验，都应使实验成 功。直观性强，在此基础上，逐步引导学生分析实验现象(可 设计一连串的思考题引导学生的思维方向)，最终得到原电池 原理、形成条件和原电池的科学定义。
第一节 原电池│ 新课探究
(4)电子流动方向和电流方向 正 极，电流由____ 负 极经过导线流向____ 正 电 ①外电路：电子由____ 负电极。 极流向____ 正极 ，带负电的阴离子移 ②内电路：带正电荷的阳离子移向 ______ “正正负负” 负极 ，即 向______ ________。 ＋ K Cl－ 移 ③盐桥中：盐桥中含饱和 KCl溶液， ____ 移向正极， ______ 向负极。
第一节 原电池│ 新课探究
[答案] Pt 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ Zn Zn－2e－ ===Zn2＋ 使两个半电池连成一个通路；使两溶液保持电 中性
第一节 原电池│ 新课探究
[解析] 本题解题流程如下：
第一节 原电池│ 新课探究
【规律小结】 设计原电池的思考模式 ①根据电池反应式确定正、负极反应式；②根据正、负极反 应式选择电极材料和电解质溶液；③画出原电池装置示意图。
第一节 原电池│ 新课探究
【思维拓展】 原电池中的盐桥起什么作用？ [答案] 盐桥的作用有：①构成通路；②避免电极与电解质 溶液直接反应，有利于最大程度地将化学能转化为电能；③能 稳定长时间放电，Zn棒失去电子成为Zn2＋进入溶液，使 ZnSO4溶液中Zn2＋增多，带正电荷，Cu2＋获得电子沉积为Cu， 溶液带负电荷，溶液电荷分布不均匀，将阻止放电作用的继续 进行，盐桥的存在，使Cl－向ZnSO4溶液迁移，K＋向CuSO4溶 液迁移，使溶液保持电中性，反应继续进行。
高中化学 第四章《电化学基础》 新人教版选修4
2．原电池工作原理(以锌铜原电池为例)
装 置 示 意 图 现 锌片逐__渐__溶__解__，铜片上有红___色__物__质__沉__积__, 象 电流表指针发生_偏__转_____
电极 电极名称 得失电子 电子流向 反应类型
电极反应式
总反应式
Zn电极
Cu电极
负极
正极
失电子
得电子
流出
流入
氧化反应
还原反应
解析：选C。判断原电池正负极，除考虑活 泼性还要注意电解质溶液对正负极的影响。 对于稀硫酸来说，镁是比铝更活泼的金属； 但对于氢氧化钠溶液来说，铝是比镁更活泼 的金属，所以A池中镁是负极，B池中铝是负 极，B对；
A池中电极反应为Mg－2e－===Mg2＋，A 对；B池中电子流向为Al―→Mg，C项错。 A池中正极2H＋＋2e－===H2↑，随着反应进 行，c(H＋)减少，pH增大，D对。
二、原电池的设计 1．依据 理论上，能自发进行的__氧__化__还__原__反__应____均 能设计成原电池。 2．实际设计时应注意的几个方面 (1)外电路
负极(还__原__性__较__强___的物质)―失 导―线e→－ 正极(能__导__电__ 的物质) (2)内电 路 将两极浸入 _电__解__质___溶液 中，并通过 _阴__、__阳__ 离子的定向运动而 形成内电路。
原电池原理的应用
探究导引2为什么锌与稀硫酸反应时，加入少 量CuSO4，会使反应速率加快？ 提示：锌与稀硫酸反应时，加入少量CuSO4， Cu2＋被锌置换出来，生成的单质Cu附着在锌 的表面，此时会发生原电池反应，锌为负极， 使反应速率加快。
要点归纳
1．加快氧化还原反应的速率 在金属与酸溶液的置换反应中，通过形成原电 池而使反应速率加快。 2．比较金属活动性的强弱
人教版选修四第四章《电化学基础》《原电池》教学设计
第四章第一节原电池一、教学设计思路新课标对本节教材的教学要求是“学生能从根本上了解化学能与电能之间发生转化的原因；能正确书写电极反应式和电池反应方程式。
”基于此，我认为：本节内容是在《必修2：化学能与电能》的基础上，通过对电池效率的探究，引出半电池、盐桥、内电路、外电路等概念，从本质上了解原电池的工作原理，是在必修2基础上的深化。
于是我以下面的思路进行教学设计。
通过影视片段导入，引导学生提取情节涉及到的利用化学物质“造电”信息，明确本节课的学习内容。
通过使学生置身情境，发现问题，通过实验探究继而解决问题。
1．情境线：影片主人公要想回到未来世界，必须与未来世界沟通，即利用通讯设备收到未来世界的讯号，可惜通讯设备没有电了。
本节课，同学们就是要为主人公设计出一个“电池”。
根据必修二的知识，设计“铜—锌—稀硫酸”原电池，发现电池输出电能不够大，引出探究一“原电池输出电能的能力”。
选用“铜—锌—硫酸铜”原电池，电流是大了，但也出现缺陷：电流越来越小，不能产生稳定的电流，从而进行探究二“如何改进实验，提供持续稳定的电流”，引出加盐桥的原电池的学习。
通过参与思考实践，为主人公设计出一个既可以给通讯设备提供相应的电流，又能够持续稳定地供电的电池。
2．实验线：根据影片所给信息，设计“铜—锌—稀硫酸”原电池。
复习原电池构成条件后，根据Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu，设计“铜—锌—硫酸铜”原电池。
通过观察比较电流计指针偏转的角度，完成探究一“原电池输出电能的能力”影响因素。
对实验现象“锌片上也有铜附着”进行再分析，提出问题“能否设法阻止溶液中的Cu2+在负极表面还原”，让学生讨论进行改进，并完成教材实验4—1探究二“原电池（加盐桥）”。
了解盐桥的作用，并感受设置盐桥不是一个普通的技术改进，而是对旧的思维模式的一个质的突破。
二、教案【介绍盐桥】1、盐桥中装有饱和的液和琼脂制成的胶冻，胶冻的作用是防止管中溶液流出。
第四章电化学基础
(3)可充电电池电极反应式的书写 在书写可充电电池的电极反应式时，由于电极都参加反 应，且正方向、逆方向反应都能进行，所以要明确电池和电 极，放电时为原电池，充电时为电解池。原电池的负极反应 为放电方向的氧化反应；原电池的正极反应为放电方向的还 原反应。 (4)给出电极反应式书写总反应式 根据给出的两个电极反应式，写出总反应式时，首先要 使两个电极反应式的得失电子数相等后，再将两式相加，然 后消去反应物和生成物中相同的物质即可。注意，若反应式 同侧出现不能大量共存的离子，如H＋和OH－、Pb2＋和SO， 要写成反应后的物质即H2O和PbSO4。
名师解惑 一、电极反应式的书写 1．书写要遵循的原则 (1)遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒。 (2)弱电解质、气体和难溶物均写成化学式，其余的以离 子符号表示。 (3)正极反应产物、负极反应产物可根据题意或化学方程 式确定，还要注意电解质溶液的成分对电极产物的影响。 2．电极反应式的书写类型 (1)根据装置书写电极反应式 首先判断该电池所依据的化学反应，从而确定两个半反 应，即电极反应。 (2)给出总反应式，写电极反应式
名师解惑 一、原电池正、负极的判断方法 原电池有两个电极，一个是正极，一个是负极，判断正 极和负极的方法有： 1．由组成原电池两极的电极材料判断：一般是活泼的 金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 2．根据电流方向或电子流动方向判断：电流是由正极 流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。 3．根据原电池的电解质溶液中离子定向移动的方向判 断：在原电池的电解质溶液中，阳离子移向的极是正极，阴 离子移向的极是负极。 4．根据原电池两极发生的变化来判断：原电池的负极 总是失电子发生氧化反应,其正极总是得电子发生还原反应。 5．依据现象判断：溶解的一极为负极，增重或者有气 泡放出的一极为正极。
最新人教版高中化学《电化学基础》本章概览
第四章电化学基础
本章概览
三维目标
通过实验探究原电池的构成条件，了解原电池的工作原理，能写出其电极反应和电池反应方程式，提高问题意识。
结合实例了解常见的化学电源的种类及其工作原理，知道它们在生产、生活和国防中的实际应用，激发勇于创新、积极实践的科学态度。
了解电解池的工作原理，知道电解在氯碱工业、电镀、电冶金方面的应用。
会判断电解池、电极产物、电极周围溶液pH及整个溶液的pH变化，能书写电极反应式及总反应式，培养分析、归纳知识的能力，通过与生产、生活实际相结合，强化应用意识。
能解释金属发生电化学腐蚀的原因，结合实例了解金属发生腐蚀的种类及发生腐蚀的反应式的书写，认识金属腐蚀的危害，知道防护金属腐蚀的方法，认识腐蚀给人类社会造成的严重损失，激发强烈的社会责任感和使命感。
知识网络。
第四章《电化学基础》单元归纳与整理课件-高二化学人教版选修4
【答案】C【解析】A. 构成原电池时，较不活泼的金属铜作正极，正极上溶液 中铜离子得电子生成铜单质而析出，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，A错误；B. 构成 电解池时，连接电源正极的电极为阳极，阳极上金属电极失电子发生氧化反应， 如a连接电源负极，则a电极质量增加，B错误；C.连接电源正极的电极为阳极， 阳极上金属失电子发生氧化反应，连接电源负极的电极为阴极，阴极上铜离子得 电子发生还原反应；如果b为阳极，电解池工作时，铜失电子生成铜离子进入溶 液，导致电极质量减少；如果b为阴极，溶液中铜离子得电子生成铜单质而析出 附着在b电极上，导致电极质量增加，C正确；D. 构成原电池时，正极上铜离子 得电子而析出；构成电解池时，阴极上溶液中铜离子得电子而析出，所以无论是 原电池还是电解池都没有气体生成，D错误。
（人教版选修4） 第四章《电化学基础》
2．用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含Cl－、Br－、Na＋、 Mg2＋)的装置如图所示(a、b为石墨电极)。下列说法中正 确的是( )
A．电池工作时，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－ B．电解时，a电极周围首先放电的是Cl－，而不是Br－ C．电解时，电子流动路径是：负极→外电路→阴极→溶 液→阳极→正极 D．忽略能量损耗，当电池中消耗0.02 g H2时，b极周围会产生0.02 g H2
由外电源决定阳极： 连电源正极阴极：连 电源负极
电解池阳极→电源正极 电子流向 负极→外电路→正极 →电源负极→电解池阴
极
离子移动
最新【人教版】高中化学选修4知识点总结：第四章电化学基础
第四章电化学基础一、原电池课标要求1、掌握原电池的工作原理2、熟练书写电极反应式和电池反应方程式要点精讲1、原电池的工作原理（1）原电池概念：化学能转化为电能的装置，叫做原电池。
若化学反应的过程中有电子转移，我们就可以把这个过程中的电子转移设计成定向的移动，即形成电流。
只有氧化还原反应中的能量变化才能被转化成电能；非氧化还原反应的能量变化不能设计成电池的形式被人类利用，但可以以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。
（2）原电池装置的构成①有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极。
②电极材料均插入电解质溶液中。
③两极相连形成闭合电路。
（3）原电池的工作原理原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生，从而在外电路中产生电流。
负极发生氧化反应，正极发生还原反应，简易记法：负失氧，正得还。
2、原电池原理的应用（1）依据原电池原理比较金属活动性强弱①电子由负极流向正极，由活泼金属流向不活泼金属，而电流方向是由正极流向负极，二者是相反的。
②在原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应；不活泼金属作正极，发生还原反应。
③原电池的正极通常有气体生成，或质量增加；负极通常不断溶解，质量减少。
（2）原电池中离子移动的方向①构成原电池后，原电池溶液中的阳离子向原电池的正极移动，溶液中的阴离子向原电池的负极移动；②原电池的外电路电子从负极流向正极，电流从正极流向负极。
注：外电路：电子由负极流向正极，电流由正极流向负极；内电路：阳离子移向正极，阴离子移向负极。
3、原电池正、负极的判断方法：（1）由组成原电池的两极材料判断一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
（2）根据电流方向或电子流动方向判断。
电流由正极流向负极；电子由负极流向正极。
（3）根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断在原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
（4）根据原电池两极发生的变化来判断原电池的负极失电子发生氧化反应，其正极得电子发生还原反应。
人教版高中化学选修4第四章 《电化学基础》测试题(含答案)
①a电极是电源的________极；
②若该电池为飞行员提供了360kg的水，则电路中通过了________mol电子。
③已知H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1，则该燃料电池工作产生36gH2O时，实际上产生了468.8kJ的电能，则该燃料电池的能量转化率是。（准确到0.01）（能量转化率是实际上释放的电能和理论上反应放出的热能的比率）
5．全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池，工作原理如图所示，a、b均为惰性电极，放电时左槽溶液颜色由黄色变为蓝色。下列叙述正确的是()
A．充电时右槽溶液颜色由紫色变为绿色
B．放电时，b极发生还原反应
C．电池的总反应可表示为VO2++V2++2H+ VO2++V3++H2O
D．充电过程中，a极的反应式为VO2++2H++e-═VO2++H2O
A．a极为电池的负极
B．电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极
C．电池正极的电极反应为：2H++O2+4e-=H2空题
16．(1)铅蓄电池的正极的反应式_________。
(2)由Mg、Al和氢氧化钠溶液组成的原电池中，负极的反应式________。当在电极上产生气体3.36L(标准状况)时，导线中通过的电子电子数目为_____个(用NA表示阿伏加德罗常数的值）。
17．甲烷、氧气、KOH溶液可构成燃料电池提供电能。按要求填写：
（1）该电池总反应的离子方程式为___________________________。
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CuSO4
3.下列图一、图二是铁钉在水中被腐蚀的实验
数天后 图一 数天后
图二
（1）上述两装置中铁钉发生变化的共性是： 发生了原电池反应
（2）图一说明原溶液呈 中性或弱碱 性，铁钉发生 吸氧 腐蚀， 电极反应为： 负极：Fe -2e = Fe2+; 正极:2H2O +O2 +2e-=4OH（3）图二说明原溶液呈 较强酸性 性，铁钉发生 析氢 腐蚀， 电极反应为：负极：Fe-2e-= Fe2+；正极：2H+ +2e-= H2↑
二、原电池与电解池电极的确定
1. 原电池正、负极的确定
(1) 活泼金属一般作负极；
(2) 电子流出的一极或电流流入的一极为负极；
(3) 在内电路中阴离子移向的电极为负极，阳离子移向的电极为正
极。
(4)发生氧化反应(还原剂中元素化合价升高)的一极为负极。
此外还可以借助氧化反应过程发生的一些特殊现象（如电极溶 解、减重，电极周边溶液或指示剂的变化等）来判断。
4. 如下图两个电解槽中，A、B、C、D均为石墨电极。 如果电解过程中共有0.02mol电子通，下列叙述中正确 的是( C )
A.甲烧杯中A极上最多可析出铜0.64g B.甲烧杯中B极上电极反应式为： 4OH-- 4e- =2H2O+O2↑ C.乙烧杯中滴入酚酞试液，D极附近变红
D.乙烧杯中C极上发生还原反应
★电解原理的应用
1、氯碱工业反应原理 — 阳极：2Cl -2e-=Cl2↑， + 阴极：2H +2e =H2↑ 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑ 2.电镀池 阳极：镀层金属 阴极：待镀金属制品(镀件） 电镀液：含有镀层金属离子的电解质 3、电解精炼反应原理(电解精炼铜)
实验装置
粗铜中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等 2+ 阳极(粗铜)：Cu-2e = Cu ， — 2+ 2+ （Zn-2e- = Zn ， Fe-2e = Fe 等） 2+ 阴极(精铜)： Cu +2e =Cu 电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4。 2＋ 2＋ 2+ Zn 、Ni 等 阳离子得电子能力小于Cu 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”。
电解质溶液用惰性电极电解的示例：
电解 类型 举例 物质类别 实例 电极反应
阴阳极产物的 化合物
溶液 pH 变化 减小 增大 不变 H2O 溶液复原 方法
含氧酸
H2SO4 阳极：4OH - 4e- = O2 ↑ +2H2O
电解 水型
强碱 活泼金属的 含氧酸盐 无氧酸 不活泼金属 的无氧酸盐
NaOH
Na2SO4
溶液 的浓 度
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
阳极: (活性电极 先放电)易放电 阳极:M-ne-= Mn+ 阴离子首先放电 阴极:Mn++ne- = M 阴极: 的阳离子 首先放电 改变
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一些心，但明儿个破土动工这样的大事儿，你可一定得去哇！”耿老爹笑着说：“那是自然啦，明儿个这破土动工是大事儿呢， 爹肯定是要去的！对啦，小直子，你今儿个下午和哥哥分头去召集人马！英子，你和兰兰去镇上多买一些二踢脚和千响大挂鞭， 咱们热热闹闹地开工！还有，将笔、墨、纸、砚也准备好。今儿个吃了晚饭后，英子你去说给大壮，让他和青山明儿个早饭后 早点儿套好骡车，过来把咱们家的八仙桌拉过去，再拉几把椅子，咱们把现在就能帮工的乡亲们的名单登记一下！”耿正和耿 英都点点头。耿直却闷闷地说：“爹啊，俺都不认识谁，怎么去召集人马呢？”郭氏在一旁插话了，说：“就是哇，你们那一 年走的时候，小直子他还是个连鸡、狗都嫌的顽皮小子呢，他可认得几个人？俺说他爹，你就不要难为他了！”耿兰赶快说： “那就叫二哥教俺打算盘哇？姐姐也不需要把那么多的二踢脚和大挂鞭炮买回家里来，只要和商铺掌柜的说好就行了。让他们 明儿个早点儿开门，咱们从商铺里买上，直接带去破土动工的地儿燃放就行啊！”耿英说：“爹，兰兰说得很对，炮仗不需要 买回家里来。俺今儿个下午去和商铺掌柜的说一声，让他们把东西准备好，咱们明儿个一早去买就行了。至于笔、墨、纸、砚 的，俺一个人准备哇，就让小直子今儿个下午教兰兰打算盘哇！他俩半个月了和尚武一起玩儿，尚武这乍一走了，他们都还不 适应呢，就让他们自己调整调整哇！”郭氏说：“还是咱们英子想得周到哇，是应该让他们自己调整调整，适应适应呢。唉， 不要说娃儿们了，就俺这心里边，也怪不落忍呢！”说着，她转头看看窗棂上的阴影，自个儿嘟囔开了：“唉，这都快到晌午 了，也不知道武儿可有地儿吃口热乎饭……”耿老爹轻轻地叹了一口气，说：“唉，要说这心里边不落忍，俺才是最难受的呢！ 七年半了，武儿和俺几乎形影不离。无论是在他的心里，还是在俺的心里，早已经就是亲生父子一般的关系了呢！可难受归难 受，事情该怎么做还得怎么做哇！若留他多住些日子，等不到他到了家，江南的雨季就先到了，耽搁在路上是挺麻烦的事情呢。 所以，俺必须得让他在江南的雨季到来之前，独自一人回到他的家里。唉，这也许是俺这个做义父的，最后一次对他负责了 呢！”耿兰说：“他说了，最多五年一定回来！”耿直也说：“他说了一定回来，就一定会回来的！”耿老爹说：“爹当然希 望他再回来啊，他也不是一个说话不算数的人。可你们不知道，他爹的身体很不好了，家里种了三十多亩地，只有哥哥一人支 撑，难哪！”想到大恩人李大哥的身体已经不可能好起来了，还有大义子尚文今后独自支撑李家大梁的艰辛，尤其是对目前还 尚未完全成人的小尚武独自一人千里迢迢归家的牵肠挂肚，耿老
阴极：4H+ + 4e- = 2H2↑
2H2O
电解
2H2 ↑+O2 ↑
电解 溶质
HCl CuCl2 NaCl
阳极：2Cl- - 2e-=Cl2↑ 阴极：2H++2e- = H2↑ 阳极：2Cl- - 2e- =Cl2↑ 阴极：Cu2++2e- = Cu
增大 减少 增大
HCl CuCl2 HCl
电 放氢生 活泼金属的 解 碱型 无氧酸盐 溶 质 放氧生 不活泼金属的 和 酸型 含氧酸盐 水
2.电解池 阴、阳极的判断
★可根据电极与电源两极相连的顺序判断
阴极：与直流电源的负极相连接的电解池中的电极。
阳极：与直流电源的正极直接连接的电极。 ①若是惰性电极（Pt、Au、C、Ti)，在该极上，溶液中还原性强的 阴离子首先失去电子被氧化； ②若是活性电极，电极材料参与反应，自身失去电子被氧化而溶入 溶液中。
①改变金属内部结构
②覆盖保护层 外加电源的阴极保护法 ③电化学保护法 牺牲负极的正极保护法
常见题型：
一.怎样区分原电池、电解池、电镀池和精炼池？
1.单池判断： ★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。 2.多池组合判断：
B
Fe
C
Fe Cu
D
Zn Cu
CuSO4溶液
NaCl溶液
硫酸溶液
CuSO4溶液
精炼池
电解池
原电池
电镀池
2.写出下列装置的极反应，并判断A、B、C溶液PH值 的变化。
e-
Fe
负极
Ag
正极
（D） AgNO3
原电池
阴极
Cu
Ag
Cu
C
Pt
Pt
阳极
（A）
AgNO3
电解池
（B）
电解池
（ C）
NaHSO4
电解池
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
【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。
练习1.请观察下列实验装置图，指出各装置的名称。
A
精Cu 粗Cu C
阳极:Cu－2e-= Cu2+ （Zn-2e- = Zn2+ Fe-2e- = Fe2+等） 阴极:Cu2++2e- = Cu （Ag、Pt、Au成为 “阳极泥” ）
不变
变小
各种化学电源 1.普通锌锰电池 2.碱性锌锰电池 3.铅蓄电池 4.燃料电池
原电池原理的应用
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 + 4H+ + 4e- = 4H2O 2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 2H2O + 4e- = 4OH2H2 +4OH- - 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
4.铝的冶炼
二 电解池中离子的反应顺序 阳极:失电子,发生氧化反应 ①当阳极为金属电极时，金属电极优先放电。 ②当阳极为惰性电极时,常见阴离子放电顺序：
S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH -> 含氧酸根离子(NO3 -、SO42-等）>F-
阴极:得电子，发生还原反应，常见阳离子放电顺序： Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(由酸提供) >Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(由水提供) >Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+ (只在熔融状态下放电)