人教版选修四第四章、电化学基础 期末基础知识复习及训练(含答案)

人教版高二化学必修四

第四章、电化学基础期末基础知识复习及训练（含答案）

基础知识点整理

一、原电池基本概念理解。

1、原电池的概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。

2、化学电池的分类：

常见的原电池可以分为三类：

（1）一次电池：常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等；

（2）二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池；

（3）燃料电池：是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池。

3、原电池的电极反应：以锌铜原电池为例：

负极：氧化反应：Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属）

正极：还原反应：2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属）

总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑

4、常见原电池的电极反应总结。

⑴干电池（属于一次电池）

①结构：锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。

②电极反应负极：Zn-2e-=Zn2+

正极：2NH4++2e-=2NH3+H2

NH3和H2被Zn2＋、MnO2吸收：MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2＋＋4NH3=Zn(NH3)42＋⑵铅蓄电池（属于二次电池、可充电电池）

①结构：铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。

②A.放电反应负极： Pb-2e-+ SO42- = PbSO4

正极： PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O

B.充电反应：阴极：PbSO4 +2e-= Pb+ SO42-

阳极：PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42-

===

总反应式：Pb + PbO 2 + 2H2SO4放电

充电2PbSO4 + 2H2O

5、典型例题分析。

例题1、原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中正确的是( )

A．(1)(2)中Mg作负极，(3)(4)中Fe作负极

B．(2)中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑

C．(3)中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋

D．(4)中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑

答案：B

解析：(1)中Mg作负极；(2)中Al作负极；

(3)中铜作负极；(4)是铁的吸氧腐蚀，Fe作负极。所以选B

例题2、利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4=2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池。

(1)负极材料是________(写名称)，电极反应为__________________。

(2)正极电极反应式为__________________________________。

(3)溶液中SO42—向________极移动。

答案：(1)铜Cu－2e－=Cu2＋(2)O2＋4e－＋4H＋=2H2O

(3)负

二、电解池基本概念理解。

1、电解池的概念：把电能转化为化学能的装置。（也叫电解槽，与原电池正相反）。

2、电解池的电极名称及反应：以电解CuCl2溶液的电极反应：

阳极：与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应

阴极：与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应

（1）电解CuCl2溶液的电极反应：

阳极：2Cl--2e-=Cl2 (氧化)

阴极：Cu2++2e-=Cu(还原)

总反应式：CuCl2 =Cu+Cl2↑

（2）电解池的四种类型：

○1电解水型：含氧酸，强碱，活泼金属含氧酸盐；

○2电解电解质型：无氧酸，不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）；

○3放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐；

○4放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐。

3、电解反应中反应物的判断——放电顺序

⑴阴极

A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。

B.阳离子得电子顺序—金属活动顺序表的反表：

K+

⑵阳极

A.阳极材料是惰性电极(C、Pt、Au、Ti等)时：

阴离子失电子：S2- ＞ I- ＞ Br- ＞ Cl- ＞ OH- ＞ NO3- 等含氧酸根离子＞F-

B.阳极是活泼电极时：电极本身被氧化，溶液中的离子不放电。

三、原电池和电解池的比较

装置原电池电解池装置图

原理使氧化还原反应中电子作定向移

动，从而形成电流。把化学能转

变为电能的装置叫做原电池。

使电流通过电解质溶液而在阴、阳

两极引起氧化还原反应的过程叫

做电解。这种把电能转变为化学能

的装置叫做电解池。

形成条件

①电极：两种不同的导体相连；

②电解质溶液：能与电极反应。①电源；②电极（惰性或非惰性）；

③电解质（水溶液或熔化态）。

反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应

电极名称由电极本身性质决定：

正极：材料性质较不活泼的电极；

负极：材料性质较活泼的电极。

由外电源决定：

阳极：连电源的正极；

阴极：连电源的负极；

电极反应

负极：Zn-2e-=Zn2+ （氧化反应）

正极：2H++2e-=H2↑（还原反应）阴极：Cu2+ +2e- = Cu （还原反应）阳极：2Cl--2e-=Cl2↑（氧化反应）

电子流向负极→正极电源负极→阴极；阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极；阴极→电源负极

四、金属的电化学防护

1、利用原电池原理进行金属的电化学防护

（1）、牺牲阳极的阴极保护法。

原理：原电池反应中，负极被腐蚀，正极不变化

应用：在被保护的钢铁设备上装上若干锌块，腐蚀锌块保护钢铁设备

负极：锌块被腐蚀；正极：钢铁设备被保护