好北京高考化学选修四电化学专题
人教版高中化学选修四专题八电化学(原电池和电解池).docx
Cu ZnH 2SO 4高中化学学习材料鼎尚图文收集整理专题八 电化学（原电池和电解池）考纲解读：1、 掌握原电池原理2、 了解化学电源、化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防护腐蚀的方法3、 掌握电解的原理4、 了解铜的精炼、镀铜、氯碱工业、铝的冶炼等反应原理。
考点精讲：（一）原电池考点一：原电池工作原理例1：如右图：写出电极反应：正极： 负极： 总方程式为： 。
电子的流向：电流的流向： 在电解质溶液中H +运动到： 极。
实现的能量转化： 。
上述原电池工作一段时间后，硫酸溶液的pH 怎样变化： 。
例2：关于如图所示装置的叙述，正确的是（ ）A 、铜是阳极，铜片上有气泡产生B 、铜片质量逐渐减少C 、电流从锌片经导线流向铜片D 、氢离子在铜片表面被还原思考：什么样的反应可以设计成原电池？原电池正、负极的现象？考点二、燃料电池： 例3：（ 2004，天津理综）下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是( )A ．a 电极是负极B ．b 电极的电极反应为： 4OH --4e -= O 2↑+2H 2OC ．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D ．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置例4：(1)氢氧燃料电池是一种新型的化学电源。
氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转变为电能，而不经过热能中间形式,且电极反应产生的水，经过冷凝后又可作为宇航员的饮用水，发生的反应为：2H 2+O 2====2H 2O,(1)则负极通的是，正极通的是，正、负极两极电极反应式分别：，。
(2)如把KOH改为稀H2SO4作导电物质,则电极反应式，。
考点三：金属腐蚀例5：下列五个烧杯中均有天然水，铁被腐蚀由快到慢的顺序是思考：金属腐蚀的快慢的判断方法一般判断原则？电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀同种金属腐蚀：强电解质＞弱电解质＞非电解质强化训练：1、在用Zn、Cu片和稀H2SO4组成的原电池装置中，经过一段时间工作后，下列说法中正确的是（）A.锌片是正极，铜片上有气泡产生 C 电流方向是从锌片流向铜片B:溶液中H2SO4的物质的量减少 D 电解液的pH保持不变2、下列关于原电池的叙述中，正确的是（）A：原电池中，正极就是阳极，负极就是阴极B：形成原电池时，在负极上发生氧化反应C：原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动D：电子从负极流向正极3、下列关于原电池的叙述正确的是（）A：构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B：原电池是化学能转变为电能的装置C：在原电池中，电子流出的一极是负极，该电极被还原D：原电池放电时，电流的方向是从负极到正极4、下列事实能说明Al的金属活动性比Cu强的是（）A：常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到氢氧化钠溶液中B：常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到稀盐酸溶液中C：与氯气反应时，铝失去3个电子，而铜失去2个电子D：常温下，铝在浓硝酸中钝化而铜不发生钝化5、我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。
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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、熟练书写电极反响式和电池反响方程式要点精讲1、原电池的工作原理〔 1〕原电池看法：化学能转变成电能的装置，叫做原电池。
假设化学反响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。
只有氧化复原反响中的能量变化才能被转变成电能；非氧化复原反响的能量变化不能够设计成电池的形式被人类利用，但能够以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。
（2〕原电池装置的组成①有两种活动性不同样的金属〔或一种是非金属导体〕作电极。
②电极资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觉进行的氧化复原反响的氧化反响和复原反响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。
负极发生氧化反响，正极发生复原反响，简单记法：负失氧，正得还。
2、原电池原理的应用（1〕依照原电池原理比较金属活动性强弱①电子由负极流向正极，由爽朗金属流向不爽朗金属，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，爽朗金属作负极，发生氧化反响；不爽朗金属作正极，发生复原反响。
③原电池的正极平时有气体生成，或质量增加；负极平时不断溶解，质量减少。
〔 2〕原电池中离子搬动的方向①组成原电池后，原电池溶液中的阳离子向原电池的正极搬动，溶液中的阴离子向原电池的负极搬动；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资料判断一般是爽朗的金属为负极，爽朗性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
（2〕依照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〕依照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。
高二化学选修4课件：第4章 电化学基础
预习全程设计
第
一
节
名师全程导学
原
电
案例全程导航
池
训练全程跟踪
原电池及其工作原理 1．概念
把 化学 能转化为 电 能的装置．
Hale Waihona Puke 2．实验探究实验 现象
两个 Zn棒逐渐变 细 ，Cu棒逐渐变粗
烧杯中
外线路中
电流表指针 偏转
两个半 左烧杯
Zn－2e－===Zn2＋
反应 右烧杯
Cu2＋＋2e－===Cu
(5)根据反应现象判断．电极溶解的一极是负极．有固体 析出或有气体放出的一极是正极．
2．电极反应式的书写 (1)分清负极发生氧化反应，一般是本身被氧化，正极发
生还原反应，一般是电解质中的阳离子得电子． (2)看清电解质，电极反应中生成的离子能否存在． (3)注意得失电子守恒．
[特别关注] 原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解
1．构成原电池电极的材料必须是活动性不同的两种金
属
()
提示：错误．只要能导电，非金属如石墨也可以作
原电池的正极材料，也有一些金属氧化物能够用于
作原电池的正极．
2．电池工作时，负极材料必须失电子被氧化 ( ) 提示：错误．有些燃料电池是利用燃烧的反应设计 而成的，如氢氧燃料电池、甲烷燃料电池等，都是 被燃烧物在负极处发生氧化反应，而负极材料并不 消耗．
烧过程(能量转换化仅30%多)，有利于节约能源．
上述列举的化学电源与Cu－Zn(H2SO4)原电池的原理是 否相同？ 提示：原理相同，都是设置特定装置，将自发进行的氧 化还原反应中转移的电子，通过外电路从负极流向正极， 从而产生电流.
1．任何电池，电量耗完后都可以充电使它恢复能量( ) 提示：错误．只有二次电池(可逆电池)才可以充电，不 可逆电池则不能充电．
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负极溶解不断4 3 2装置特点：化学能转化为电能。
①、两个活泼性不同的电极；形成条件：②、电解质溶液（一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应）；原 ③、形成闭合回路（或在溶液中接触） 电 负极：用还原性较强的物质作负极，负极向外电路提供电子；发生氧化反应。
池 基本概念： 正极：用氧化性较强的物质正极，正极从外电路得到电子，发生还原反应。
原 电极反应方程式：电极反应、总反应。
理失 e -,沿导线传递，有电流产生氧化反应反应原理：Zn-2e -=Zn 2+铜锌原电池还原反应 2H ++2e -=2H 2↑=2NH 3+H 2 ↑电极反应： 负极（锌筒）Zn-2e -=Zn 2+正极（石墨）2NH 4 ++2e -①、普通锌——锰干电池 总反应：Zn+2NH +=Zn 2++2NH +H ↑ 干电池： 电解质溶液：糊状的 NH 4Cl特点：电量小，放电过程易发生气涨和溶液②、碱性锌——锰干电池 电极：负极由锌改锌粉（反应面积增大，放电电流增加）；电解液：由中性变为碱性（离子导电性好）。
正极（PbO 2） PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极（Pb ） Pb+SO 4 2--2e -=PbSO 4铅电 蓄电池：总反应：PbO+Pb+2H SO 放2PbSO +2H O 22 充4电4 2电解液：1.25g/cm 3~1.28g/cm 3的 H 2SO 4 溶液蓄电池特点：电压稳定。
Ⅰ、镍——镉（Ni ——Cd ）可充电电池；其电 它蓄电池Cd+2NiO(OH)+2H 放O Cd(OH) +2Ni(OH)锂电池Ⅱ、银锌蓄电池①、燃料电池与普通电池的区别222放电`不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是工作时不断从外界输入，同时燃料 电极反应产物不断排出电池。
电池 ②、原料：除氢气和氧气外，也可以是 CH 4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。
负极：2H 2+2OH --4e -=4H 2O ；正极：O 2+2H 2O+4e -=4OH -电化学基础知识点总结 电解质溶液正极 移 向阳离子化学电源简介e- △金属的腐蚀与防护③、氢氧燃料电池：总反应：O2 +2H2 =2H2O特点：转化率高，持续使用，无污染。
高中选修4 电化学基础知识点总结
高中选修4 电化学基础知识点总结电化学基础知识点总结：电化学装置的特点是将化学能转化为电能。
它由两个活泼性不同的电极组成，需要在电解质溶液中形成闭合回路才能发挥作用。
电负极用还原性较强的物质，向外电路提供电子，发生氧化反应；正极用氧化性较强的物质，从外电路得到电子，发生还原反应。
电极反应会形成总反应，同时失去的电子沿导线传递，产生电流。
例如，负极为锌筒，正极为石墨的铜锌原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，总反应为Zn + 2H^+ =Zn^2+ + H_2.普通锌——锰干电池的总反应为Zn + 2NH_4Cl + 2MnO_2 = ZnCl_2 + 2NH_3 + 2H_2O + 2Mn(OH)_2.这种干电池电量小，放电过程易发生气涨和溶液断解离。
碱性锌——锰干电池的负极由锌改为锌粉，反应面积增大，放电电流增加；电解液由中性变为碱性，离子导电性好。
放电铅蓄电池的总反应为PbO_2 + Pb + 2H_2SO_4 =2PbSO_4 + 2H_2O。
蓄电池的特点是电压稳定。
镍——镉（Ni——Cd）可充电电池的放电反应为Cd +2NiO(OH) + 2H_2O = Cd(OH)_2 + 2Ni(OH)_2.银锌蓄电池和锂电池也是常见的可充电电池。
与普通电池不同，燃料电池不是将还原剂和氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是工作时不断从外界输入，同时产物也不断排出电池。
燃料电池的原料除了氢气和氧气外，还可以是CH_4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。
例如，氢氧燃料电池的总反应为O_2 + 2H_2 = 2H_2O，具有转化率高、持续使用、无污染等特点。
废旧电池中含有重金属和酸碱等有害物质，回收金属可以防止污染。
腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。
腐蚀会带来很多危害，其本质是金属与氧化反应。
腐蚀可以分为化学腐蚀和电化腐蚀两种形式。
电化腐蚀是因发生原电池反应，而使金属腐蚀的形式。
高中化学选修4电化学重点知识讲解
【真题示例】
例2. (2017年全国Ⅲ卷,11)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)。下列说法错误的是( D )。
A.电池工作时,正极可发生反应: 2Li2S6+2Li++2e- 3Li2S4 B.电池工作时,外电路中流过0.02 mol电子,负极材 料减重0.14 g C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性 D.电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多
【真题示例】
例 3.(2019·全国Ⅲ)为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔
海绵状 Zn(3D－Zn)可以高效沉积 ZnO 的特点，设计了采用强碱性电解质的 3D
－Zn－NiOOH 二次电池，结构如图所示。电池反应为 Zn(s)＋2NiOOH(s)＋
H2O(l)
放电 充电
ZnO(s)＋2Ni(OH)2(s)。下列说法错误的是( D )
电解后，____a____室的 NaHSO3 浓度增加。将该室溶液进行结
晶脱水，可得到 Na2S2O5。
[重点强化·提知能] 1．电解原理的平面图
2．两极的一般放电顺序 阴极：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋ (水)>Mg2＋ 阳极：金属电极(Au，Pt 除外)>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－
例 2. (2019·江苏高考)将铁粉和活性炭的混合物用 NaCl 溶液湿润后，置 于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确
2020-2021学年北京选修4人教版第四章 电化学基础(综合复习串讲)
2020-2021学年北京选修4人教版第四章电化学基础（综合复习串讲）一、原电池原理及其应用1.原电池的构成及正、负极判断例1将镁条和铝条平行插入一定浓度的氢氧化钠溶液中，用导线连接形成原电池。
下列有关该装置的叙述正确的是( )A.因镁比铝活泼，故镁是原电池的负极，铝为正极B.铝条表面虽有氧化膜，但可不必处理C.该电池的内、外电路中，电流均由电子定向移动形成D.铝是电池的负极，工作时溶液中会立即有白色沉淀生成答案 B2.正确书写或判断电极反应式例2燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟氧气(或空气)反应将化学能转变为电能的装置。
下面关于甲烷燃料电池(KOH溶液为电解质溶液)的说法正确的是( )A.负极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－B.负极的电极反应式为CH4＋8OH－－8e－===CO2＋6H2OC.随着放电的进行，溶液的pH值不变D.放电时溶液中的OH－向负极移动答案 D3.原电池原理多角度的考查例3热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。
一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl－KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。
该电池总反应为PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。
下列有关说法正确的是( )A.正极反应式：Ca＋2Cl－－2e－===CaCl2B.放电过程中，Li＋向负极移动C.每转移0.1 mol电子，理论上生成20.7 g PbD.常温下，在正、负极间接上电流表，指针不偏转答案 D二、电解原理及其应用1.电解问题的分析与判断例4 近年来，加“碘”食盐中添加较多的是碘酸钾(KIO 3)，碘酸钾在工业上可用电解法制取。
以石墨和不锈钢为电极材料，以KI 溶液为电解液，在一定条件下进行电解，反应的化学方程式为KI ＋3H 2O=====电解KIO 3＋3H 2↑。
下列有关说法不正确的是( )A.转移3 mol 电子，理论上可制得107 g KIO 3B.电解时，石墨作阳极，不锈钢作阴极C.阳极的电极反应式为I －＋3H 2O －6e －===IO －3＋6H ＋D.电解过程中，电解液的pH 减小答案 D2.阳极材料对电解结果的影响例5 以等质量的铂棒和铜棒作电极，电解硫酸铜溶液，通电一段时间后，其中一极增加质量为a g ，此时两极的质量差为( )①a g ②2a g ③a2 g ④无法判断 A.① B.①② C.①②③ D.④答案 B3.电解池中电极反应式的书写例6 如图所示， a 、b 为石墨电极，通电一段时间后，b 极附近显红色。
2020-2021学年北京选修4人教版第四章 电化学基础(对点训练)
2020-2021学年北京选修4人教版第四章电化学基础（对点训练）题组一原电池原理及其应用1.关于如图所示的原电池，下列说法正确的是( )A．电子从锌电极通过导线流向铜电极B．盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移C．锌电极发生还原反应D．铜电极上发生的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑答案 A2.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为甲烷，然后将甲烷通入以KOH为电解质的燃料电池发电。
电池负极反应为( )A.CH4－8e－＋8OH－===CO2＋6H2OB.O2＋4H＋＋4e－===2H2OC.CH4＋10OH－－8e－===CO2－3＋7H2OD.O2＋2H2O＋4e－===4OH－答案 C3、如图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的是( )A.电极Ⅰ上发生还原反应，作原电池的负极B.电极Ⅱ的电极反应式为Cu2＋＋2e－===CuC.该原电池的总反应：2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋D.盐桥中装有含氯化钾的琼脂，其作用是传递电子答案 C4、根据原电池的工作原理，写出下列电池的电极反应式。
(1)将铁片、铜片用导线连接后，置于稀硫酸中，形成原电池：①正极反应式是___________________________________________________________；②负极反应式是___________________________________________________________；③原电池总反应的离子方程式是_____________________________________________。
(2)有人用原电池原理除去银器皿表面的黑色硫化银，其处理方法：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，有臭鸡蛋气味的气体放出，银表面的黑色会褪去而银不会损失。
在此形成的原电池中：①负极反应式是____________________________________________________________；②正极反应式是____________________________________________________________；③总反应方程式是__________________________________________________________。
北京西城重点中学16年3月高二化学人教版选修四化学反应原理第四章电化学基础第三节电解池学案word版 含详案
第三节电解池学案
注意：1、整个过程中，电极不能直接接触
2、观察要点：碳棒上的现象，溶液中的现象
实验一、电解CuCl2溶液，如图所示，讨论并完成实验
实验二、电解NaCl溶液，如图所示，讨论并完成实验
实验三、电解CuSO4溶液，如图所示，完成实验
思考：
（1）在初中做电解水的实验时，为了增强溶液导电性，向水中加入了一些电解质，请问，可以加入哪些电解质？
（2）请解释电解质溶液导电的原因？
小结:
本节课你有哪些收获？
(1)知识方面：
(2)方法方面：
第三节电解池一、电解原理
电极反应阴极： Cu2++2e-=Cu 阳极：2Cl--2e-= Cl
2
↑
（还原反应）（氧化反应）
总反应式：CuCl2电解Cu + Cl2↑
电解NaCl溶液
NaCl = Na+ + Cl-
H
2
O H+ + OH-
阳极：2Cl--2e-=Cl2
阴极：2H++2e-=H2↑
2NaCl+2H2O 电解
H2↑+Cl2↑+2NaOH。
高中化学选修4 电化学
第5讲电化学姓名：__________ 成绩：__________一、原电池1. 定义：把转换为的装置。
2. 组成条件：①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路○4_____________________________________________3. 电子流向：外电路：极——导线——极内电路：盐桥中离子移向负极的电解质溶液，盐桥中离子移向正极的电解质溶液。
4. 电极反应：以锌铜原电池为例：负极：反应：（较活泼金属）正极：反应：（较不活泼金属）总反应式：5. 正、负极的判断：（1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。
（2）从电子的流动方向：（3）从电流方向（4）根据电解质溶液内离子的移动方向（5）根据实验现象①②【典例精析】1.（双选）铜锌原电池工作时，下列叙述正确的是( )A. 正极反应为：Zn－2e－===Zn2＋B. 电池反应为：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋CuC. 在外电路中，电子从负极流向正极D. 盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液2. 如图所示的装置中，在产生电流时，以下说法不．正确的是( )A. Fe是负极，C是正极B. 负极反应式为：Fe－3e－===Fe3＋C. 内电路中阴离子移向FeCl2溶液放电充电 D. 电流由石墨电极流向Fe 电极3. 可以将反应Zn ＋Br 2===ZnBr 2设计成原电池，下列4个电极反应：①Br 2＋2e －===2Br －，②2Br －－2e －===Br 2， ③Zn －2e －===Zn 2＋， ④Zn 2＋＋2e －===Zn ， 其中表示放电时负极和正极反应的分别是( )A. ②和③B. ②和①C. ③和①D. ④和①4. 将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是( )A. 两烧杯中铜片表面均无气泡产生B. 甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C. 两烧杯中溶液的pH 均增大D. 产生气泡的速度甲比乙慢二、化学电池1. 一次电池（又称干电池）如：普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等。
选修4电化学基础复习总结 ppt课件
ppt课件
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ppt课件 19
巩固练习
2．如图为一种钮扣微型电池，其电极分别为Ag2O和Zn电解质 溶液是KOH溶液，俗称银锌电池，该电池的电极反应式为：Zn +Ag2O== ZnO+2Ag根据以上提供的资料，判断下列说法正确的 是 AB A、锌为负极，Ag2O为 正极； B、放电时正极附近溶液的PH值升高； C、放电时负极附近溶液的PH值升高； D、溶液中阴离子向正极方向移动，阳离子向负极方向移动。
发生氧化还原反应，从而形成电流
电流方向
电极反应 能量转化 应用
正极：2H+ + 2e- =H2↑（还原原应） 化学能→ 电能 设计电池、金属防腐 ppt课件
4、判断溶液的pH变化： 先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。 （1）如果只产生氢气而没有氧气，只pH变大； （2）如果只产生氧气而没有氢气，只pH变小； （3）如果既产生氢气又产生氧气 ①若原溶液呈酸性则pH减小； ②若原溶液呈碱性pH增大；
Fe2+ + H2 ↑
联 系
通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。
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拓展练习
3.下列装置暴露空气中一段时间,铁的腐蚀由快到慢 顺序 D E F A C B .
Fe
Fe
C
Fe
Zn
A(海水)
B(海水)
Fe Sn
C(海水)
Fe Sn
Zn
Fe
D(海水)
E(海水)
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F(天然水)
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练 习
充电
放电
Ag2O + Zn + H2O
此电池放电时，负极发生反应的物质为
2020-2021学年度高三化学第一学期人教版选修4第四章电化学基础高考专项复习
2020-2021学年度高三化学第一学期人教版选修4第四章电化学基础高考专项复习一、单选题1．我国科学家研发了一种水系可逆Zn—CO2电池，电池工作时，复合膜(由a、b膜复合而成)层间的H2O 解离成H＋和OH-，在外加电场中可透过相应的离子膜定向移动。
当闭合K1时，Zn—CO2电池工作原理如图所示。
下列说法不正确的是( )A．闭合K1时，H＋通过a膜向Pd电极方向移动B．闭合K1时，Zn表面的电极反应式为Zn＋4OH--2e- = Zn(OH)2-4C．闭合K2时，Zn电极与直流电源正极相连D．闭合K2时，在Pd电极上有CO2生成2．一种由聚偏氟乙烯–六氟丙烯共聚物为主的准固态聚合物电解质(QPE)制备的Na-O2电池结构如图所示，QPE 中的F-C 链有利于Na+的转移。
下列有关说法中正确的是( )A．该电池放电时正极的电极反应式为：O2+e–+Na+=NaO2B．负极质量每减少23 g，需要消耗O2的体积为22.4 LC．偏氟乙烯与六氟丙烯互为同系物D．该电池充电时阳极反应物为O23．在通电条件下，用如图所示装置由乙二醛制备乙二酸，其制备反应原理为：OHC—CHO+2Cl2+2H2O→HOOC—COOH+4HCl。
下列说法正确的是( )A．盐酸起提供Cl-和增强溶液导电性的作用B．该装置将化学能转化为电能C．a极为负极，Pt1电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-D．该离子交换膜为阳离子交换膜，理论上每得到1mol乙二酸，将有2molH+从右室迁移到左室4．电化学溶解—沉淀法是一种回收利用H2S的新方法，其工艺原理如下图所示。
下列说法不正确的是已知：Zn与强酸、强碱都能反应生成H2；Zn2+在过量的强碱溶液中以[Zn(OH)4]2-形式存在。
A．锌棒连接直流电源的正极，发生氧化反应B．反应器中反应的离子方程式为H2S+ [Zn(OH)4]2-=ZnS↓+ 2H2O+ 2OH-C．电解槽中，没接通电源时已经有H2产生D．理论上气液分离器每分离出22.4LH2可处理含1molH2S的废气5．某研究机构使用Li—SO2Cl2电池作为电源电解制备Ni(H2PO2)2，其工作原理如图所示。
高中化学选修4电化学知识点总结
高中化学选修4电化学知识点总结1、原电池原电池是一种将化学能转化为电能的装置。
它由两个活泼性不同的电极、电解质溶液和导线组成闭合回路。
在外电路中，电子从负极流向正极；在内电路中，盐桥中的阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中的阳离子移向正极的电解质溶液。
以锌铜原电池为例，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，总反应式为Zn+2H+=Zn2++H2.二、化学电池化学电池是利用化学能直接转变为电能的装置。
它包括一次电池、二次电池和燃料电池。
一次电池是指不能重复使用的电池，如碱性锌锰电池、锌银电池和锂电池等。
二次电池可以放电后再充电，使活性物质获得再生，例如铅蓄电池。
铅蓄电池在放电时，负极（铅）发生氧化反应，正极（氧化铅）发生还原反应；在充电时，阴极（PbSO4）发生还原反应，阳极（PbSO4）发生氧化反应。
除了铅蓄电池外，还有银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池和聚合物锂离子电池等新型蓄电池。
燃料电池是一种原电池，它通过使燃料与氧化剂反应直接产生电流。
燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，但不注明反应的条件。
负极发生氧化反应，正极发生还原反应，一般电解质溶液要参与电极反应。
以氢氧燃料电池为例，铂为正、负极，介质分为酸性、碱性和中性。
在酸性电解质溶液中，负极为2H2－4e-=4H+，正极为O2＋4e-+4H+=2H2.当电解质溶液呈碱性时，负极反应式为2H2+4OH-－4e-＝4H2O，正极反应式为O2＋2H2O＋4e-＝4OH-。
另一种燃料电池使用金属铂片作电极，通入甲烷和氧气作为燃料和氧化剂。
负极反应式为CH4＋10OH－8e-＝CO32-＋7H2O，正极反应式为4H2O＋2O2＋8e-＝8OH-。
总反应式为CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O。
燃料电池的优点是能量转换率高，废弃物少，运行噪音低。
废弃电池应该进行回收利用。
电解池是把电能转化为化学能的装置，也称为电解槽。
电解是指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。
人教版高中化学选修4第四章电化学基础知识归纳
电化学基础知识归纳（含部分扩展内容）（珍藏版）特点：电池总反应一般为自发的氧化还原反应，且为放热反应（△H<0）；原电池可将化学能转化为电能电极负极：一般相对活泼的金属溶解（还原剂失电子，发生氧化反应）正极：电极本身不参加反应，一般是电解质中的离子得电子（也可能是氧气等氧化剂），发生还原反应原电池原理电子流向：负极经导线到正极电流方向：外电路中，正极到负极;内电路中，负极到正极电解质中离子走向：阴离子移向负极，阳离子移向正极原电池原理的应用：制成化学电源（实用原电池）;金属防腐（被保护金属作正极）;提高化学反应速率；判断金属活性强弱一次电池负极：还原剂失电子生成氧化产物（失电子的氧化反应）正极：氧化剂得电子生成还原产物（得电子的还原反应）放电：与一次电池相同二次电池规则：正极接外接电源正极，作阳极;负极接外接电源负极，作阴极（正接正，负接负）充电阳极：原来的正极反应式反向书写（失电子的氧化反应）原电池阴极：原来的负极反应式反向书写（得电子的还原反应）化学电源电极本身不参与反应（一般用多孔电极吸附反应物），总反应相当于燃烧反应负极：可燃物（如氢气、甲烷、甲醇等）失电子被氧化（注意电解质的酸碱性）电极反应正极：O2得电子被还原，具体按电解质不同通常可分为4种燃料电池碱性介质：O2 + 4+ 2H2O 4酸性介质：O2 + 4+ 4 2H2O电解质不同时氧气参与的正极反应固体或熔融氧化物（传导氧离子）：O2+ 4 2O2-质子交换膜（传导氢离子）：O2 + 4+ 4 2H2O特殊原电池: 镁、铝、氢氧化钠，铝作负极 ;铜、铝、浓硝酸，铜作负极 ; 铜、铁、浓硝酸，铜作负极，等特点：电解总反应一般为不能自发的氧化还原反应；可将电能转化为化学能活性电极：阳极溶解（优先），金属生成金属阳离子阳极惰性电极一般为阴离子放电，失电子被氧化，发生氧化反应（接电源正极）（石墨、铂等）常用放电顺序是：>>高价态含氧酸根（还原性顺序），发生氧化反应，相应产生氯气、氧气电解原理电极反应阴极电极本身一般不参加反应，阳离子放电，得电子被还原，发生还原反应（接电源负极）常用放电顺序是：>2+>>活泼金属阳离子（氧化性顺序），相应产生银、铜、氢气电流方向：正极到阳极再到阴极最后到负极电子流向：负极到阴极，阳极到正极(电解质溶液中无电子流动，是阴阳离子在定向移动）离子流向：阴离子移向阳极（阴离子放电），阳离子移向阴极（阳离子放电）常见电极反应式阳极： 2- 22↑ , 4- 4 O2↑+ 2H2O或2H24 O2↑+4（来自水时适用）电解池阴极：+ , 2+ + 2 , 2 + 2 H2↑或2H222↑+2（来自水时适用）电解水型：强碱、含氧强酸、活泼金属的含氧酸盐，如：、、 H24、3、24溶液等电解溶质型：无氧酸、不活泼金属的含氧酸盐，如：、2溶液等常见电解类型电解溶质+水（放氢生碱型）：活泼金属的无氧酸盐，如：、、2溶液等电解溶质+水（放氧生酸盐）：不活泼金属的含氧酸盐，如：4、3溶液等氯碱工业的基础：电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠铜的电解精炼：粗铜作阳极，纯铜作阴极，硫酸铜溶液作电解质溶液电解原理的应用电镀（铜）：纯铜作阳极，待镀件作阴极，硫酸铜溶液作电解质溶液（电镀液）冶炼金属，如钠（电解熔融氯化钠）、镁（电解熔融氯化镁）、铝（电解熔融氧化铝）金属的电化学防腐（外接电源的阴极保护法）金属的腐蚀：分为化学腐蚀和电化学腐蚀，其中，后者是主要方式，且速率更大（因为电化学腐蚀时形成了大量微小原电池），电化学腐蚀包括吸氧腐蚀（中性、碱性环境等）以及析氢腐蚀（酸性较强时），吸氧腐蚀是主要形式，钢铁可以最终均形成红棕色的铁锈（2O3·2O）。
新人教版高中化学选修4-第4章第1节《原电池》课件
B．在原电池的电解质溶液中，阳离子移向的电 极是正极。
C．在原电池中，电子流出的一极是负极，该电 极被还原。
D．原电池放电时，电流的方向是从负极到正极。
问题3：你可以从那些方面来判断原电池的正负极？
电极材料、离子移动方向、电子流向、 电流方向、氧化还原方面、实验现象等 等
④ 现象：Zn棒变细，Cu棒 变粗，蓝色溶液变 浅
[问题切入]
问题8：人们发现，按此方法设计的原电池，如果用它做 电源，不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，因此 不适合实际应用。这是什么原因造成的呢？
A
单液原电池
H2SO4 溶液 主要原因：负极与阳离子直接接触【说明】由于右图装置中Cu2+与 Zn直接接触，Zn失电子后， Cu2+可以直接在锌片上得到电子，所 以这种原电池的效率不高，电流在短时间内就会衰减。
＊根据组成原电池的两极材料判断：
一般活泼的金属为负极 活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极
＊根据原电池两极发生的变化来判断：
失电子发生氧化反应是负极， 得电子发生还原反应是正极。
＊根据电子移动方向或者电流的方向来判断：
电流是由正极流向负极； 电子流动方向是由负极流向正极。
1、已知反应 Cu ＋ 2FeCl3 = CuCl2 +2FeCl2 ， 请设计原电池，写出电极反应式。
强到弱的顺序为 (a>c>d>)b
有下列材料：Zn片（2片）、Cu片（2片）、导线、 水果 （西红柿、苹果等）、电流计，请设计一个装置
使电流计指针发生偏转，并画出设计草图。
用水果和现有的实验器材试做水果电池
你知道吗？ 2380块橙子能给一个手机充电
选修四第四章电化学资料
根据电极反应式，ｂ电极生成０ .１２５摩尔气体，为２ .８升；ｃ电极生成０ .２５摩尔铜，为１６ｇ。 甲丙烧杯都相当于电解水，乙烧杯相当于电解质和水都被电解了。则甲增大，因为相当于电解水；乙
减小， OH－放电， H ＋增多。丙不变，相当于电解水。
如果乙中的铜反应完了，水中的氢离子会继续放电，反应也就变成了电解水。
有外接电源，推知这是电解池。甲乙丙为串联电路。由
c 级质量增加，推知 c 为阴极，则Ｍ为电源正极，
Ｎ为电源负极。 ｂ与电源负极相连， ｂ为阴极， 电解 NaOH 相当与电解水， 电极反应式为 4OH－-4e －=2H2O+
O2 ↑。这是前两问，很基础。下面的两问设计计算，难度增加了，要求学生有一定的应变能力，对知识灵
铬离子。这样我们就可以联想到如果铁做金属阳极就可以失去电子变为亚铁离子，提供了还原剂。在电解
池的阴极， 根据放电顺序， 水电离的氢离子放电， 水的电离平衡向正反应方向移动， 氢氧根离子浓度增大，
pH 值增大。但要注意的是此题要求用电极反应解释，一定按要求答题。联系题中信息，亚铁离子做还原 剂本身被氧化为铁离子，所以生成的沉淀中应该还有氢氧化铁沉淀。
答案： （ 1）①正极 ② 4OH－-4e －=2H2O + O2↑。
③ 2.8L ④ 16g ⑤甲增大，因为相当于电解水；乙减小，
OH－放电， H ＋增多。丙不变，相当于电解水。
(2) 可以 因为 CuSO4 溶液已转变为 H2SO4 溶液，反应也就变为水的电解反应
例２
2011 年天津卷
10．（ 14 分）工业废水中常含有一定量的
负极： 正极：
总电极：
（ 2） 金属腐蚀快慢的顺序：
四、
电解池的阳极大于原电池的负极大于空气中放置大于原电池的正极大于电解池的阴极 重难点突破
【最新】北京 高中化学选修4 第四章 第四节 金属的电化学腐蚀与防护(ppt文件)(2
进一步反应
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe2O3 ·nH2O
联系 通常两种腐蚀同时存在，但以吸氧腐蚀为主
三、金属的防护
你知道自行车的金属部件采用了什么样的
防护措施吗?
镀铬
烤蓝
烤漆
镀 锌 镍
涂机油 涂凡士林
镀锌
三、金属的防护
(1)在金属表面覆盖保护层—电镀、油漆、钝化等
(2)改善金属的内部组织结构—制成合金(不锈钢)
(3)电化学保护法
①牺牲阳极的阴极保护法 ②外加电流的阴极保护法
金属的电化学保护法
①牺牲阳极的阴极保护法
原理：形成原电池时，让被保护金属作正极(阴极)， 不反应受到保护；而活泼金属作负极(阳极)，反应 受到腐蚀。
(+)
Fe
e-
(-)
Zn
海水
锌块
用牺牲锌块的方法来保 护船身，锌块必须定期 更换
用牺牲镁块的方法来防止 地下钢铁管道的腐蚀，镁 块必须定期更换
4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n) H2O
二、金属的电化学腐蚀 2.析氢腐蚀 条件:钢铁表面水膜酸性较强。 负极： Fe - 2e- = Fe2+ 正极： 2H++ 2e- =H2 ↑ 总反应：Fe+2H+ =Fe2+ + H2 ↑
强电解质溶液 ＞ 弱电解质溶液 ＞ 非电解质溶液 3、活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越快。
4、对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀 越快。
实验模拟
铁丝
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第四章电化学基础【学习目标】原电池电解池电极名称_____极（电子流出）__________反应_____极（电子流入）__________反应_____极（与电源负极相连）__________反应_____极（与电源正极相连）__________反应电极反应（以铜锌原电池为例）正极：__________________________负极：__________________________总反应：________________________ （以电解氯化铜溶液为例）阴极：_______________________________ 阳极：_______________________________ 总反应：_____________________________电子移动方向能量转化__________能转化为_________能__________能转化为_________能2、化学电池（1）一次电池：常见的有碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等。
写出碱性锌锰电池的电极反应：负极：________________________________________________________正极：________________________________________________________总反应：______________________________________________________（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。
写出铅蓄电池放电的电极反应：负极：________________________________________________________正极：________________________________________________________总反应：______________________________________________________（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。
（只高二化学（选修4）化学反应原理在负极发生氧化反应）写出氢氧燃料电池（酸性条件）电极反应：负极：_________________________________________________正极：_________________________________________________总反应：_______________________________________________3、电解原理应用：（1）氯碱工业：写出点解氯化钠溶液的电极反应：阴极：________________________________________________________阳极：________________________________________________________总反应：______________________________________________________（2）电镀：电镀时，通常把待镀金属制品作阴极，把镀层金属做阳极，用含有镀层金属离子的溶液做电镀液。
冶炼粗铜：电解时，用纯铜作为阴极，粗铜作为负极，用硫酸铜溶液作为电解液。
当直流电通过时，作为阳极的粗铜开始溶解，纯铜在阴极析出，粗铜中的杂志（贵重金属）会沉积在电解槽的底部。
（3）电冶金：写出点解熔融氯化钠的电极反应：阴极：________________________________________________________阳极：________________________________________________________总反应：______________________________________________________4、金属的电化学腐蚀与防护（1）析氢腐蚀：负极：________________________________________________________正极：________________________________________________________总反应：______________________________________________________（2）吸氧腐蚀：负极：________________________________________________________正极：________________________________________________________总反应：______________________________________________________析氢腐蚀吸氧腐蚀（3）牺牲阳极的阴极保护法：将被保护的金属与更活泼的金属连接，构成原电池，使活泼金属作阳极被氧化，被保护的金属作阴极。
外加电源的阴极保护法：利用外加直流电，负极接在被保护金属上成为阴极，正极接其他金属。
【知识与方法】1、列关于化学电源的叙述错误的是（）A．普通锌锰干电池中碳棒为正极B．铅蓄电池中覆盖着PbO2的电极板是负极板C．氢氧燃料电池的正极是通入氧气的那一极D．碱性锌锰干电池的比能量和储存时间比普通锌锰干电池高2、关于原电池和电解池的叙述正确的是（）A．原电池中失去电子的电极为阴极B．原电池的负极、电解池的阳极都发生氧化反应C．原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成D．电解时电解池的阳极一定是阴离子放电3、为了保护地下钢管不受腐蚀，可使它与（）A．直流电源负极相连B．铜板相连C．锡板相连D．直流电源正极相连4、根据下列事实,判断离子的氧化性顺序为①A+B2+===A2++B②D+2H2O===D(OH)2+H2↑ ③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池，电极反应为：E2++2e-=E，B-2e-=B2+ （）A．D2+>A2+>B2+>E2+ B．D2+>E2+>A2+>B2+ C．E2+>B2+>A2+>D2+ D．A2+>B2+>D2+>E2+ 5、埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下，被腐蚀速率最慢的是（）A．在含铁元素较多的酸性土壤中B．在潮湿疏松的碱性土壤中C．在干燥致密不透气的土壤中D．在含碳粒较多，潮湿透气的中性土壤中6、随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是（）A．利用电池外壳的金属材料B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D．回收其中石墨电极7、电解含下列离子的水溶液，若阴极析出相等质量的物质，则消耗的电量最多的是（）A．Ag+ B．Cu2+C．Na+ D．Hg2+8、下列变化中属于原电池反应的是（）A．白铁(镀Zn铁)表面有划损时，也能阻止铁被氧化B．在空气中金属铝表面迅速被氧化形成保护膜C．红热的铁丝与水接触表面形成蓝色保护层D．在铁与稀H2SO4反应时，加几滴CuSO4溶液，可加快H2的产生9、下列过程需通电后才能进行的是（）A．电离 B．电解C．电化腐蚀 D．电泳10、用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液，若保持温度不变，则一段时间后（）A．溶液的pH变大B．c(Na+)与c (CO32-)的比值变大C．溶液浓度变大，有晶体析出D．溶液浓度不变，有晶体析出11、下列关于金属腐蚀的说法中不正确的是（）A．金属腐蚀的本质是金属原子失去电子而被氧化B．金属腐蚀一般包括化学腐蚀和电化学腐蚀C．纯的金属一般难以发生电化学腐蚀D．钢铁在酸性环境中会发生吸氢腐蚀12、银器的保护主要是维持它的原貌，对于轻微腐蚀蒙有硫化银的银器，可将其和铝片一起接触浸泡在稀NaOH溶液中，经一定时间污迹消失，取出后用水洗于净，再用软布或棉团擦光。
有关叙述正确的是（）A．溶液中的OH-离子向正极移动B．在银表面上的反应为:Ag2S+2e-=2Ag+S2-C．在铝表面的反应为:Al-3e-=Al3+ D．在铝表面的反应为:Al+4OH—+3e-=AlO2-+2H2O 13、微型钮扣电池在现代生活中有广泛应用。
有一种银锌电池，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为: Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O；Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-根据上述反应式，判断下列叙述中正确的是：（）A．在使用过程中，电池负极区溶液的pH减小B使用过程中，电子由Ag20极经外电路流向Zn极C．Zn是负极，Ag2O是正极D．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应14、若在铜片上镀银时，下列叙述正确的是（）①将铜片接在电池的正极上，②将银片接在电源的正极上，③在铜片上发生的反应是：Ag++e-=Ag，④在银片上发生的反应是：4OH--4e-=O2+2H2O，⑤需用CuSO4溶液，⑥需用AgNO3溶液作电解液A．①③⑥ B．②③⑥C．①④⑤ D．②③④⑥15、下列关于铜电极的叙述正确的是（）A．铜锌原电池中铜是正极B．用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极C．在镀件上电镀铜时用金属铜作阳极D．电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极16、有七种金属：钾、锌、铁、锡、铜、银、铂，它们的标号分别为A、B、C、D、E、F、G。
①常温下，只有A和水反应生成氢气；②D、E、G都能和稀硫酸反应生成氢气，B、C、F无此性质；③C、F组成原电池时，F为正极；④在G的硫酸盐溶液中加入D，发现D溶解，G析出；⑤将G、E接触放置，E不易锈蚀；⑥以铂作电极，电解相同浓度的B和C的硝酸盐溶液时，在阴极上首先得到C，G在空气中放置极易生锈。
则A是___ _，B是___ _，C是__ __，D是_ ___，E是_ ___，F是____ ，G是____ 17、右图为以惰性电极进行电解：（1）写出A、B、C、D各电极上的电极方程式：A________________________________B________________________________C________________________________D________________________________（1）在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量比为________________________。
18、将1L含有0.4mol CuSO4和0.2mol NaCl的水溶液用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上得到0.1mol Cu，另一电极上析出气体（在标准状况下）的体积是多少？【能力与探究】1、（2009北京）下列叙述不正确．．．的是A．铁表面镀锌，铁作阳极B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：D．工业上电解饱和和食盐水的阳极反应：2、（2010北京）下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是A ．钢管与电源正极连接，钢管可被保护B ．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀C ．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀D ．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe －3e －=Fe 3+ 3、（2011北京）结合右图判断，下列叙述正确的是 A ．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护B ．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是2Fe 2e Fe -+-=C ．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是 22O 2H O 4e 4OH --++=D ．Ⅰ和Ⅱ中加入少量K 3[Fe （CN ）6]溶液，均有蓝色沉淀 4、（2013北京）下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是A ．水中的钢闸门连接电源的负极B ．金属护拦表面涂漆C ．汽水底盘喷涂高分子膜D ．地下钢管连接镁块 5、（2013北京）用石墨电极电解CuCl 2溶液（见右图）。