高三化学电化学专题复习超级精品

考点一
原电池的构造、工作原理及其应用
Ⅰ
Ⅰ
e
—
e—
e—
Ⅰ
失电子 化合价升高
负 极
阴离子
正 极
得电子 化合价降低
发生氧化反应
阳离子
发生还原反应
强调：电子不下水，离子不上岸
例题1
(2013江苏单科,9,2分)Mg-H Mg-H2 2O2 2电池可用于驱动无人 驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液,示意图如下
第三步： 根据电解质环境，配电荷守恒
SO2 + 4OH × - SO42- + 2e- + 4H+ 【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（ ）
++6e−=Fe O +5H O B．正极反应式为2FeO42−+ 10H × 2 3 2
考点二 理解电解池的构成、工作原理及其应用
问题导入：
用 NaOH 溶液吸收烟气中的 SO2 ，将所得的 Na2SO3 溶液进行 电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示
(电极材料为石墨)。
负 极， (1)图中a极要连接电源的)_______
(2)阳极电极反应式为 阴极电极反应式为 （3）B口流出的物质是________。 C口流出的物质是________。 。 。 阴 极
跟踪练习
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 ×
-
强者优先
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
我国成功研制的一种新型可充电AGDIB电池（铝-石 墨双离子电池）采用石墨、铝锂合金作为电极材料，以 常规锂盐和碳酸酯溶剂为电解液，电池反应为： CxPF6+LiyAl=Cx+LiPF6+Liy-1+Al。放电过程如图，回 答下列问题： 强者优先
下列关于该电池叙述错误的是： A．电池工作时，I－离子在镀铂导电 玻璃电极上放电 × B．电池工作时，是将太阳能转化 为电能 C．电池的电解质溶液中I －和I3 －的 浓度不会减少 √ D．电池中镀铂导电玻璃为正极
例题2（2010年新课标Ⅰ理综题· T10）
√
图，回答问题：
例题3 （2011海南11，改编）根据下
酸性KMnO4和 FeCl2混合溶液
该操作时，电流表(A)指针能否发生偏转？ 不能， 因氧化剂和还原剂在溶液中直接发生氧化还原反应
化学能直接转化为热能。
重点突破一：盐桥与化学平衡移动 强调：
把氧化剂、还原剂均为溶液状态的氧化还原反应设计成原电池时， 必须使用盐桥才能实现氧化剂与还原剂的分离，否则不会有明显 的电流出现。
我国成功研制的一种新型可充电AGDIB电池（铝-石 墨双离子电池）采用石墨、铝锂合金作为电极材料，以 常规锂盐和碳酸酯溶剂为电解液，电池反应为： CxPF6+LiyAl=Cx+LiPF6+Liy-1+Al。放电过程如图，放 电时负极反应式和正极反应式。
正极反应式：
CxPF6 +e-
=Cx+LiPF PF × 6- 6
注意3：电解质溶液环境对电极反应的影响 例如：氢氧燃料电池不同环境下的正极反应式的区别 电解质
酸性
碱性 熔融碳酸盐
正极反应式 O2+4e-+ 4H+ 2H2O O2+4e-+ 2H2O 4OH-
熔融氧化物
O2+4e- + 2CO2 O2+4e2O2-
2CO32-
【跟踪练习】
1、(2015江苏单科,10,2分)一种熔融碳酸盐燃料电池原理
跟踪练习
下图Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应: AsO33-＋I2＋H2O”设计成的原电池
“AsO43-＋2I－＋2H＋
装置，其中 C1、C2均为碳棒。甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量
浓盐酸；乙组向图ⅡB烧杯中逐滴加入适量40% NaOH溶液。 正向移动 逆向移动 下列叙述中正确的是( )
A.甲组操作时，电流表(A)指针发生偏转
负极反应式：
LiyAl -e- =Liy-1+Al + Li +
【跟踪练习】
(2017课标Ⅲ,11,6分)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≤8)。
电池工作时,正极可发生反应.
正极
3Li2S8+2Li+ +2e- = 4Li2S6
பைடு நூலகம்
2、根据原子个数守恒配平
Li1-xCoO2 LixC6
Li1-xCoO2+x Li+ LixC6
LiCoO2 C6
LiCoO2 C6 +xLi+ LiCoO2
3、根据电荷守恒配平电子
正极反应式： Li1-xCoO2+x Li+ +xe-
-xe负极反应式：LixC6
C6 +xLi+
跟踪练习
SO2 SO2 - 2e-
2SO H2 SO4 × 4
第二步： 标好化合价，找准得失电子数 +4 +6
SO42-
第三步： 根据电解质环境，配电荷守恒
SO2 - 2e第四步：配原子个数守恒
SO42- + 4H+
SO2 -2e- + 2H2O
SO42- +4H+
书写电极方程式应注意的问题 【总结】
第一步： 根据题意，找准反应物和产物
分析电极附近溶液酸碱性变化，应该分析电极反应
不考虑阴阳离子的移动的影响 分析电解液酸碱性变化，应该分析电池总反应
思考题： (2016四川理综,5)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-xCoO2+LixC6
LiCoO2+C6(x<1)。
写出负极反应式和正极反应式
1、根据元素守恒确定反应物和产物
正极 负极
（1）烧杯a中发生 还原 反 应，电极反应式为： O2+4e-+2H2O→4OH。 烧杯b中发生 氧化 反应， 2+ + 2eZn→ Zn 电极反应式为： 。
（2）盐桥中阳离子移向烧杯 a （填“a”或 “b”） 注意：“强者”优先放电
猜想电池反应：2Na + NiCl 2 =2NaCl + Ni (2013课标Ⅱ,11,6分)“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
高三化学二轮专题复习
电化学原理及其应用
蓬莱一中 梁诏才
2018年理综考试说明
• 理解原电池和电解池的构成、工作原理及 应用。 • 能正确书写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。 • 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。
重难点分析
• 原电池工作原理及电解池工作原理的理解 两电极上发生的反应 电子的运动方向 离子的运动方向 电极附近或溶液的酸碱性变化的分析 • 原电池或电解池的电极或电池方程式的书写，尤 其是新型化学电源或新型电解池的电极方程的书 写 • 金属电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止 金属腐蚀的措施。
2H× 2SO4 SO4
SO2
注意1：电极反应属离子反应范畴 例如：某碱性高铁电池，放电时的电池反应为： 2K2FeO4+3Zn Fe O +ZnO+2K2ZnO2，正极反应 FeO42- - 2 3 式为： 2K2FeO4+6e +5H2O → Fe2O3+10OH-+4K+ 注意2：电解质溶液对产物存在形式的影响 例1甲烷碱性燃料电池放电时负极反应式为： CH4+8OH- → CO2+8e-+6H2O
正极
惰性电极
负极
氧化剂/还原产物
还原剂/氧化产物
重点突破一：盐桥与化学平衡移动
2：原电池中的化学平衡移动 【例题】 控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I2设计成 如下图所示的原电池。下列判断不正确的是
A. 反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+ 被还原 . B. 反应开始时，乙中石墨电极上发生 氧化 反应 C. 反应达到化学平衡状态时， 电流计读数为零 。 D. 电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨 2＋→Fe3+ Fe 甲为负极 正极 电极为 。 E.电流计读数为零后，若向 I- → I2 乙中加入KI固体，则盐桥中 乙为负极 的阳离子向 甲 中移动 F.电流计读数为零后，若向 甲中加入铁粉，则乙中石墨 电极为 正 极 反应逆向进行 Fe3＋减小Fe2+增多 - → I 3＋→Fe2+ I Fe 2 甲为负极 Fe2＋→Fe3+
。该电池工作时,下列说法正确的是(
A.Mg电极是该电池的正极 ×
)
B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应 ×
C.石墨电极附近溶液的pH增大
D.溶液中Cl 向正极移动 ×
猜出电池反应Mg+H2O2=Mg(OH)2
-
(2013课标Ⅰ,10,6分,0.47) 银质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
猜想出原电池反应是 Al 和 Ag2S反应置换出Ag
右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个点极由有机 光敏燃料（S）涂覆在纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀 铂构成，电池中发生的反应为： TiO2/s TiO2/S＊（激发态） TiO2/S＊ TiO2/S+＋e－ I3－＋2e－ 3I－ 2TiO2/S+＋3I－ 2TiO2/S＋I3－
（1）放电时B为
负 极
（2）放电时铝能否失电子？
不能
（3）电解液能否用常规锂盐 和水做电解液？
不能
重点突破一：盐桥与化学平衡移动 问题引入：若将Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2设计成
原电池，请画出原电池装置图。
Cu
C
Cu
盐桥
C
FeCl3溶液
CuCl2溶液
FeCl3溶液
重点突破一：盐桥与化学平衡移动
×
例2（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 B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为： Al＋3OH－－3e-＝Al(OH)3↓ 〔Al(OH)4〕-
CO32-
×
×
书写电极方程式应注意的问题 【总结】
负极
还 原 剂
氧 化 产 物
正极
还原产物 或惰性电极
氧化反应
还原反应
氧化剂
重点突破一：盐桥与化学平衡移动 思考题：
还原反应（正极）
如何将MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O 设计成原电池？
氧化反应 （负极）
正极 c
负极 c
酸性KMnO4溶液
FeCl2溶液
思考题：
MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
示意如图。下列有关该电池的说法正确的是 ( )
H2-2e- +CO32- = CO2+H2O
B.电极A上H2参与的电极反应为:H2+2OH × -2e =2H2O D.电极B上发生的电极反应为:O2+2CO2+4e =2CO32 √
-
【跟踪练习】 2（2011新课标全国）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的 总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O= Fe(OH)2+2Ni(OH)2 (1)电池放电时，负极反应为Fe+2OH-→2e-+Fe(OH)2 ; 正极反应为 ; Ni2O3+ 2e- +3H2O→2OH-+2Ni(OH)2 (2)电池放电时，负极附近溶液的pH 正极附近溶液的pH (3)电池放电一段时间后，溶液的pH 【方法指导】 减小 升高 升高 ; ; ;
问题追问： 上述两种原电池中，装置2比装置1的优点是什么？
盐桥有什么作用？
【总结】
1、带盐桥原电池能将氧化剂和还原剂隔离，从而使
氧化反应和还原反应彻底分开，所以能更好的将化学 能转化为电能。
2、盐桥作用：连接两种电解质溶液，使离子能发生
定向移动，从而起导电作用。
重点突破一：盐桥与化学平衡移动
【总结】3带盐桥原电池的结构
×
B.甲组操作时，溶液颜色变浅 C.乙组操作时，C2作正极
×
×
D.乙组操作时，C1上发生的电极反应为 I2＋2e－===2I－ √
I2
2I-
重点突破二：电极反应式的书写
问题： 现欲用原电池原理将SO2和O2 转化为重要化工 原料H2SO4。负极的电极反应式为 。
第一步： 根据题意和反应原理，找准反应物和产物
食盐溶液,再将变黑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( )
Al2S3与水 剧烈反应
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+Al2S3
D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl ×
阳极
氧化反应 （强者优先） SO32- -2e- +H2O 还原反应 （强者优先） 2H++2e-=H2 SO42- +2H+