9专题九 电化学原理(13年高考真题,53张PPT)
电化学原理PPT课件
（saturated calomel electrode，SCE） 6.导线；7. Hg；8.纤维
以标准氢电极的电极电势为标准，
可以测得SCE的电势为0.2415V。
.
21
对电极（辅助电极）
对电极一般使用惰性贵金属材料如铂丝等， 以免在此表面发生化学反应，用于与工作 电极形成回路。
.
22
电化学工作站
.
17
电化学三电极系统
• 工作电极（Working electrode） • 参比电极（Reference electrode） • 对电极（Auxiliary electrode）
.
18
工作电极
滴汞电极（极谱法） 铂电极 金电极 碳电极 热解石墨(PG)
玻碳(GC) 碳糊 碳纤维
.
19
参比电极
.
9
电分析成为独立的方法学
• 三大定量关系的建立 1833年法拉第定律Q=nFM 1889年能斯特W.Nernst提出能斯特方程
1934年尤考维奇D.Ilkovic提出扩散电流方程 Id = kC
.
10
近代电分析方法
(1) 电极的发展：化学修饰电极、超微电极 (2) 多学科参与：生物电化学传感器 (3)与其他方法联用：光谱-电化学、HPLC-EC、
1753年，俄国著名电学家利赫曼为了验证
富兰克林的实验，不幸被雷电击死，这是
做电实验的第一个牺. 牲者。
4
电化学的发展史
1791年, 意大利伽伐尼的青蛙实验 (电化学的起1799年, 伏特堆 (伏特电池/原电池的雏形)
.
6
电化学的发展史
1807年, 戴维电解木灰(potash)和苏打(soda)， 分别得到钾(potassium)和钠(sodium)元素
2013-2017高考真题电化学
2013-2017高考真题电化学2013-2017高考电化学真题1．【2017 新课标1 卷】支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列有关表述不正确的是（）A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整2．【2017 新课标2 卷】用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。
下列叙述错误的是A．待加工铝质工件为阳极B．可选用不锈钢网作为阴极C．阴极的电极反应式为： Al3++ 3e- == AlD．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动3．【2017 新课标3 卷】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+x S8=8Li2S x（2≤x≤8）。
下列说法错误的是（）A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol 电子，负极材料减重0.14 gC．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4．【2017海南10】一种电化学制备NH3的装置如图所示，图中陶瓷在高温时可以传输H+．下列叙述错误的是（）变浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：序号取样时间/min 现象 ⅰ3 产生大量白色沉淀；溶液呈红色 ⅱ 30 产生白色沉淀；较3min 时量小；溶液红色较3min 时加深ⅲ 120 产生白色沉淀；较30min 时量小；溶液红色较3 0min 时变浅（资料：Ag +与SCN ﹣生成白色沉淀AgSCN ）②对Fe 3+产生的原因作出如下假设：假设a ：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe 3+； 假设b ：空气中存在O 2，由于 （用离子方程式表示），可产生Fe 3+； 假设c ：酸性溶液中NO 3﹣具有氧化性，可产生Fe 3+； 假设d ：根据 现象，判断溶液中存在Ag +，可产生Fe 3+． ③下列实验Ⅰ可证实假设a 、b 、c 不是产生Fe 3+的主要原因．实验Ⅱ可证实假设d 成立． 实验Ⅰ：向硝酸酸化的 溶液（pH ≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN 溶液，3min 时溶液呈浅红色，3 0min 后溶液几乎无色． 实验Ⅱ：装置如图．其中甲溶液是 ，操作现象是 ．（3）根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ～ⅲ中Fe3+浓度变化的原因：．6.【2017江苏16】 (12分)铝是应用广泛的金属。
高考化学二轮复习专题突破：电化学原理化学课件PPT
础
记 忆
铁的腐蚀速率更快。(
)
试 做
真
4．在轮船船体四周镶嵌锌块保护船体不受腐蚀的方法叫阳 题
热 极电化学保护法。( )
点
盘 点
5．不锈钢有较强的抗腐蚀能力是因为在钢铁表面镀上了铬。
提
()
能 专
训
题
6．纯锌与稀硫酸反应时，加入少量 CuSO4 溶液，可使反应
源
追 跟
速率加快。(
)
[二轮备考讲义] 第一部分 第9讲 第7页
提
铁锈生成过程中的化学反应方程式：
能 专
训
题 ①_______________________________________________；
源
追 跟
②_______________________________________________；
③_______________________________________________。
础
记 忆
电池反应方程式：2Li＋FeS===Li2S＋Fe
试 做
真
负极：___________________________________________， 题
热
反应类型：________；
点
盘 点
正极：___________________________________________，
提
反应类型：________。
题
热
负极：___________________________________________；
点
盘 点
正极：___________________________________________。
2013届高考二轮专题复习课件：专题9_电化学原理及其运用(大纲版)
考点三 例3
金属的腐蚀与防护
(2009· 上海，13)如图装置中，U 型管内为红墨水，a、b 试 ( )
管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段 时间。下列有关描述错误的是
A．生铁块中的碳是原电池的正极 B．红墨水柱两边的液面变为左低右高 C．两试管中相同的电极反应式是 Fe－2e－===Fe2＋ D．a 试管中发生了吸氧腐蚀，b 试管中发生了析氢腐蚀
2013-4-24
3.防腐措施： 电化学方法： （1）牺牲阳极的阴极保护法（原电池原理） （2）外加电流的阴极保护法（电解池原理）
2013-4-24
即时巩固 3 下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 ①纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗 的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用
( C ) ②当镀锡铁制品 ③海轮外壳连
电解池：外电路电子由电源负极流向阴极，阳极流向电源正极；内电 2013-4-24 路离子做定向移动即阴离子流向阳极，阳离子流向阴极。
3．原电池中易弄错的问题 (1)电解液中离子的移动方向：阴离子移向负极； 阳离子移向正极。 (2)电解液中的离子参与电极反应的电极反应式的 书写，如铅蓄电池的电极反应： 负极：Pb－2e－＋SO2－===PbSO4(不能写成：Pb－2e 4 － 2＋ ＝Pb ) － ＋ 2－ 正极：PbO2＋2e ＋4H ＋SO4 ===PbSO4＋2H2O(不能 － 2＋ 2－ 写成：PbO2＋2e ＝ Pb ＋2O )
2013-4-24
电解池的阴极。综合上述分析，可知①、③正确。
高考失分警示 1． 只有氧化还原反应才有电子的得失， 只有自发的氧化还原 反应才可能被设计成原电池如 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu，非自发 电解 氧化还原反应可能被设计成电解池如 Cu＋2H2O=====Cu(OH)2 ＋H2↑。 2．无论什么样的电极材料、电解质溶液(或熔融状态的电解 质)构成原电池，只要是原电池就永远遵守电极的规定：电子流出 的电极是负极，电子流入的电极是正极。 3.在化学反应中， 失去电子的反应(电子流出的反应)是氧化反 应，得到电子的反应(电子流入的反应)是还原反应，所以在原电 池中，负极永远发生氧化反应，正极永远发生还原反应。
2016【二轮精品】：专题九 电化学原理(含13年高考题,54张ppt)
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专题九 电化学原理
高 频 考 点 探 究
[易错警示] 在原电池中电子由负极沿外电路流向正 极，而在原电池内部，没有电子的流动，而是离子的移 动；在电解池中，电子由电源负极流向阴极，由阳极流 向电源正极，而在电解池内部，没有电子的流动，而是 离子的流动。即“电子走陆路，离子走水路”。
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OH－放电，不论溶液是酸性还是碱性，则一定写H＋、 OH－得、失电子，其他情况下酸性溶液中一定不能出现 OH ，同理在碱性溶液中一定不能出现H 。
－ ＋
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专题九 电化学原理
高 频 考 点 探 究
例1
[2012· 福建卷] 将如图9－1所示实验装置的 )
K闭合，下列判断正确的是(
图9－1
A．Cu电极上发生还原反应 B．电子沿Zn a b Cu路径流动
2－ C．片刻后甲池中c(SO4 )增大
D．片刻后可观察到滤纸b点变红色
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专题九 电化学原理
高 频 考 点 探 究
A
[解析 ] 本题考查原电池和电解池工作原理。A
项，K 闭合时，Zn 和 Cu 构成原电池，Cu 作正极，发生 还原反应，正确；B 项，在电解 Na2SO4 溶液时，电子不 能流入电解质溶液中， 即 a b 电子不能通过， 错； C 项， 甲池中硫酸根离子没有放电，所以浓度不变，错误；D 项，b 为阳极，OH－放电，留下 H＋，使得 b 附近溶液显 酸性，不能使酚酞变红，错误。
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高考真题再现
2．[2013· 北京卷] 下列金属防腐的金属护栏表面涂漆 C．汽车底盘喷涂高分子膜 D．地下钢管连接镁块
A．水中的钢闸门连接电源的负极
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高考真题再现
电化学原理及应用 PPT
分析:电解精炼铜时,用纯铜作阴极,电极反应为Cu2++2e-====Cu。 ×
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
(4)(2012·福建高考)Cu(CuSO4)-Zn(ZnSO4)通过盐桥构成的原 电池装置中,Cu电极上发生氧化反应。 ( × ) 分析:Cu(CuSO4)-Zn(ZnSO4)电池中,Cu作正极,发生还原反应; 要注意判断原电池装置中正、负极及明确两极发生的反应类型。 (5)(2012·四川高考)乙醇酸性燃料电池的负极反应式为
D.片刻后可观察到滤O纸24 b点变红色
【解题探究】 (1)电解质溶液导电的实质是什么?电子能通过电解质溶液吗? 提示:电解质溶液在电极电场的作用下,溶液中的阳、阴离子分 别向阴极和阳极移动,这时就在电解质溶液中产生了电流,所以 电解质溶液就导电了。 电解质溶液导电的过程中电子是不能通过电解质溶液的。
× 分析:电解过程中,溶液中的阳离子Cu2+向阴极移动,阴离子向 阳极移动。 (9)(2012·海南高考)锌与稀硫酸反应时,要加大反应速率可滴 加少量硫酸铜。 ( )
分析:锌与硫酸铜反应√生成铜,锌、铜与稀硫酸形成原电池,可 使反应速率加快。
(10)(2012·海南高考)肼(N2H4)—空气燃料电池是一种碱性电 池,该电池放电时,负极的反应式为N2H4-4e-====4H++ N2↑。
(3)若用该装置给铁钉镀铜,则应用铜作_____,用铁钉作_____,
电解质溶液应为_____溶液。
阳极
阴极
CuSO4
二、金属的腐蚀与防护 1.电化学腐蚀(以钢铁的腐蚀为例):
表面水膜酸性很弱,呈中性 表面水膜酸性较强
或碱性
Fe-2e-====Fe2+
2013年高考化学专题课件：专题九 电化学原理及其应用课件
负极：___________________________；
正极： 电池反应为
O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 2H2＋O2===2H2O
2H2＋4OH－－4e－===4H2O
； 。
问题探究一、
由两个半电池构成的原电池中，盐桥的作用 是什么？ 【提示】 (1)使两个半电池溶液连成一个通
路；(2)使两溶液保持电中性。
辅助阳极 （不溶性）
外加电流的阴极保护法示意图
小结
金属防护的几种重要方法 ①在金属表面覆盖保护层。 ②改变金属内部的组织结构，制成合金。 ③电 化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电 解池的阴极而受到保护。
考点整合
1．原电池
(1)原电池的判定 ①先分析有无外接电源，有外接电源的为电解池，无外接电源的可 能为原电池。然后依据原电池的形成条件分析判断，主要是“四 看”：看电极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极 一般为惰性电极)；看溶液——两极插入溶液中；看回路——形成闭 合回路或两极直接接触；看本质——有无氧化还原反应发生，原电 池反应应该是总反应能够发生的反应。 ②多池相连，但无外接电源时，两极活泼性差异最大的一池为原电 池，其他各池可看做电解池。
2．金属腐蚀快慢的判断以及金属的防护
(1)不纯的金属或合金，在潮湿的空气中形成原电池发生电化学腐蚀， 活泼金属因被腐蚀而损耗。金属腐蚀的快慢与下列两种因素有关： ①与构成原电池的材料有关，两极材料的活泼性差别越大，电动势 越大，氧化还原反应的速率越快，活泼金属被腐蚀的速度就越快。 ②与金属所接触 的电解质强弱有关，活泼金属在电解质溶液中的腐 蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于 在弱电解质溶液中的腐蚀。 一般来说，可用下列原则判断： 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。
高考电化学典例精析及解题方法精讲PPT学习教案
2、装置
原理要素
原电池思维模型
现象 过程 电极 产物
电极 反应物
电子移动方向
氧化 产物
失电子
阳离子
Mn+ 阴离子
M 还原剂 n+
ee--还 产原 物 ee得-- 电子 e-
氧化剂
失电子 场所
(负极材料)
电子 导体
离子 导体
（电解质）
得电子 场所
(正极材料)
装置要素
第11页/共66页
电解池: 1、原理---强大的氧化剂和还原剂，使“非自发的氧化还 原反应”得以发生， 2、思维起点----电源---电子流动方向--离子移动方向( 氧化性还原性)--氧化性还原性决定放电顺序
高考电化学典例精析及解题方法精讲
会计学
1
第一课时 电化学原理复习
第二课时 化学电源——落实电极反 应
第三课时 电池的组合
第四课时 电化学知识版块的综合
第1页/共66页
考试说明的要求
考纲要求
考点 考题类型 高考频度
命题规律
原电池
1.了解原电池 及化学 选择题 ★★★★★ 1.本专题是历年高考
（2）装置D是铁合金的
腐蚀，电化学反应后在溶液中继续
发生的反应是： 极的阴极保护”的是：
金属的。腐以蚀上与装防置护中对于铁能实现“牺牲阳 ，属于“外加电流的阴极保护法”的是 。
（3）装置E工作一段时间后分别在两电极附近滴加1～2滴酚酞溶液，现象是
：
，结合平衡移动原理解析和电氯极碱方工程式解析产生该现象的原因： ，
。
金属冶 炼
第14页/共金与电66页属防解的护的腐应蚀用
【小结】 1、熟练典型的电化学模型 2、根据表格内容，形成分析电化学装置的基本流程 3、原电池是基于“自发的氧化还原反应”而设计的把化学 能转化为电能的装置，所以正反应物是氧化性较明显的物 质（如Ag+ 、Fe3+ 、Cu2+、 H+ 、氧气、氯气、MnO2等） 负极都是还原性比较强的物质（如金属、氢气、一氧化碳 、甲烷、乙醇等）。 4、电解池的电源是强大的氧化剂和还原剂，使“非自发的 氧化还原反应”得以发生，实现电能转化为化学能的装置 。所以阴、阳极的反应物可以是氧化性不强的物质（如Na+ 、Al3+）和还原性不强的物质（如Cl-、OH-） 5、无论是原电池还是电解池，在电极上放电的顺序都是“ 先强后弱”
20132017高考真题电化学
2013-2017高考电化学真题1.【2017新课标1卷】支撑海港码头基础的钢管桩 ，常用外加电流的阴极保护法进行防腐工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列有关表述不正确 的就是（）A. 通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B. 通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C. 高硅铸铁的作用就是作为损耗阳极材料与传递电流D. 通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整2. 【2017新课标2卷】用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为 H 2SO 4 - H 2C 2O 4混合溶液。
下列叙述错误的就是A. 待加工铝质工件为阳极B. 可选用不锈钢网作为阴极C. 阴极的电极反应式为：Al 3++ 3e- == AlD. 硫酸根离子在电解过程中向阳极移动3.【2017新课标3卷】全固态锂硫电池能量密度高、成本低 ，其工作原理如图所示石墨烯的S 8材料，电池反应为：16Li+xS 8=8Li 2S x （2^W8下列说法 的就是（）A. 电池工作时，正极可发生反应：2Li 2S 6+2Li ++2e -=3Li 2S 4B. 电池工作时，外电路中流过0、02 mol 电子,负极材料减重0、C. 石墨烯的作用主要就是提高电极 a 的导电性D. 电池充电时间越长，电池中Li 2S 2的量越多 4.【2017海南10】一种电化学制备 NH 3的装置如图所示，图 中陶瓷在高温时可以传输 H +.下列叙述错误的就是（）A. Pb 电极b 为阴极_ + —B. 阴极的反应式为:N 2+6H +6e =2NH 3C. H +由阳极向阴极迁移D. 陶瓷可以隔离N 2与H 25、【2017北京11】（16分）某小组在验证反应 “ F+2Ag +=Fe 2++2Ag ”的实验中检测到 Fe 3+，发现与探究过 程如下：向硝酸酸化的0、05mol?L 「硝酸银溶液（pH 疋2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑 色固体，溶液呈黄色 （1）检验产物① 取少量黑色固体，洗涤后, ____ （填操作与现象）,证明黑色固体中含有 Ag. ② 取上层清液，滴加K 3[Fe （CNb]溶液,产生蓝色沉淀，说明溶液中含有 _____ . ⑵针对溶液呈黄色”甲认为溶液中有Fe 3+，乙认为铁粉过量时不可能有 Fe 3+,乙依据的原理就是（用离子方程式表示）.针对两种观点继续实验：①取上层清液，滴加KSCN 溶液，溶液变红，证实了甲的猜测.同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色变 浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：，其中电极a 常用掺有错误14 gPd 也挽h序号取样时间/min现象i3产生大量白色沉淀；溶液呈红色ii30产生白色沉淀；较3min时量小；溶液红色较3min时加深iii120产生白色沉淀；较30min时量小;溶液红色较3 0min时变浅（资料:Ag+与SCN生成白色沉淀AgSCN）②对Fe3*产生的原因作出如下假设：假设a:可能就是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+；假设b:空气中存在02,由于________ (用离子方程式表示)，可产生Fe3+;假设c:酸性溶液中NQ「具有氧化性，可产生Fe3+；假设d:根据_____ 现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+.③下列实验I可证实假设a、b、c不就是产生Fe3+的主要原因.实验n可证实假设d成立.实验I :向硝酸酸化的______ 溶液(pH- 2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液，3min时溶液呈浅红色，3 0min后溶液几乎无色.实验n :装置如图.其中甲溶液就是_______ ，操作现象就是_____ .(3)根据实验现象，结合方程式推测实验i〜iii中Fe3+浓度变化的原因：_________ .6、【2017江苏16】(12分)铝就是应用广泛的金属。
电化学原理第三章.ppt
六、电池可逆性所具备的条件： （1）电池中的化学变化是可逆的，即物质的 变化是可逆的。 （2）电池中的能量的转化是可逆的。
七、能斯特方程：
v a RT E E0 ln 生成物 v nF Πa反应物 v Π a RT E E0 ln 反应物 v nF a生成物
(2.24)
八、原电池和电解池、腐蚀电池的区别与联系
2 H
对于标准氢电极已规定 ：
0 H2 / H
0 且 H / H
2
0 H2 / H
RT a ln 0 2F pH2
2 H
所以： E (
0 2 Zn / Zn
RT aZn2 ln ) Zn/Zn2 2F aZn
一般情况下，可用下式表示一个电极反应 O + ne → R 可将上式写成通式，即
从上面的讨论可知，尽管第二类可逆电极本质上是
对阳离子可逆的，但因为阳离子的活度受到阴离子活 度的制约，所以该类电极的平衡电位仍然依赖于阴离 子的活度。 第二类可逆电极由于可逆性好，平衡电位稳定， 电极制备比较简单，因而常被当作参比电极使用。
3.第三类可逆电极
第三类可逆电极是由铂或其他惰性金属插入同一元素的两种
一、电极的可逆性
按照电池的结构，每个电池都可以分成两半，即 由两个半电池所组成。每个半电池实际就是一个 电极体系。 电池总反应也是由两个电极的电极反应所组成的。 因此，要使整个电池成为可逆电池，两个电极或 半电池必须是可逆的。
什么样的电极才是可逆电极呢?
可逆电极必须具备下面两个条件： 1、电极反应是可逆的。 如Zn|ZnCl电极，其电极反应为： Zn≒Zn2++2e 只有正向反应和逆向反应的速度相等时，电极反 应中物质的交换和电荷的交换才是平衡的。 即在任一瞬间，氧化溶解的锌原子数等于还原的 锌离子数；正向反应得电子数等于逆向反应失电 子数。 这样的电极反应称为可逆的电极反应。
电化学原理的综合运用精品PPT课件
NiO(OH)+H2O+e―==Ni(OH)2+OH― D．放电时，OH-向负极移动
新情境电极反应式书写
例：[2010山东卷] 对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。 (1)以下为铝材表面处理的一种方法：
②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极 反应式为__________________________。
新情境电极反应式书写
II、TiO2可通过下述两种方法制备金属钛： 方法一是电解TiO2来获得Ti（同时产生O2）：将处理过的
TiO2作阴极，石墨为阳极，熔融CaCl2为电解液，用碳块 作电解槽池。 （3）阴极反应的电极反应式为 ___________________________________。 （4）电解过程中需定期向电解槽池中加入碳块的原因是 ______________________。 （3）TiO2+4e-=Ti+2O2-（或Ti4+＋4e-＝Ti） （4）碳单质会与阳极产生的氧气反应而不断减少
非自发
原电池 电解池
放电 2H2O 充电
当电流减弱至 消若失换后成，氯如化何钠
操溶作液恢，复如？何？
电化学原理的综合应用
使一个不自发的氧化还原反应发生的一种可能途径是电解 对于一个不可逆的氧化还原反应，可利用自发的正反应形 成原电池，将化学能转化为电能；当反应物消耗后，再通过 电解将生成物重新转化为反应物，并将电能转化为化学能。
A
新型电池分析
例：一种新型环保电池是采用低毒的铝合金（丢弃的易拉罐），家庭常
用的漂白水，食盐，氢氧化钠（化学药品店常见试剂）等原料制作的。
电化学原理(课件PPT)
原电池的负极→ 失去电子→电子流出→ 发生氧化反应 →氧化还原反应中的还原剂 原电池的正极→ 得到电子→电子流入→ 发生还原反应 →氧化还原反应中的氧化剂
电解池的阳极→ 失去电子→电子流出→ 发生氧化反应 电解池的阴极→ 得到电子→电子流入→ 发生还原反应
把a、b、c、d四块金属片浸泡在稀硫酸中， 用导线两两连接，可以组成各种原电池，若a、 b相连时，a为负极；若c、d相连时，d极表面 有气泡冒出；另将a投入c的盐溶液中，ａ的 表面有ｃ析出；若将ｂ投入ｄ的盐溶液中， 无明显现象。则四种金属的活动性由强到弱 为( )
考点八：氯碱工业
在U型管里装人饱和食盐水，用一根碳棒作阳极， 一根铁棒作阴极。接通直流电源。
1．电解饱和食盐水反应原理
阳极反应：2Cl——2e— = Cl2↑
阴极反应：2H+ + 2e— = H2↑
a
b
总反应：2NaCl + 2H2O
2NaOH + Cl2↑+ H2↑
2．离子交换膜法制烧碱
1、电解槽组成： 阳极室：阳极材料为金属钛网，有钛、钌的氧化物涂层，
依反应式找出相关物质的关系式 依电子守恒进行计算。
1、在Cu-Zn原电池中，100mLH2SO4 溶液的浓度为 1mol/L , 若工作一段时间后，从装置中共收集到 1.12L 升气体，则流过导线的电子为———— mol,反应后溶液 的pH值为_________？（溶液体积变化忽略不计）
类题：资料244页举一反三第4题
书写注意事项：
①阴、阳极类似于原电池正、负极,电极反应式通常写离 子方程式，满足电子守恒
②总方程式通常写化学方程式，标条件：电解，若电解 的H+或OH-来自水，则反应物应写成水的形式，若来自 弱电解质，则应写弱电解质的分子形式。
高考化学二轮高频考点精讲 专题9 电化学原理课件
线
只允许阳离子、阴离子通过)：
①写出阳极的电极
反应式：
______________。
②分析产品室可
得到H3PO2的原因： _____。
图Z9-2
精选ppt
5
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专题九 电化学原理
典
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：将“四室电
型 真 题
渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳 极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。
典
型
真
题
在
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专题九 电化学原理
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专题九 电化学原理
典
型
1．[2014·新课标全国卷Ⅱ] 2013年3月我国科学家报道了
真 题
如图Z9-1所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的
在
是( )
线
A．a为电池的正极
B．电池充电反应为
LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋
点
考向一 原电池的工作原理及应用
探 究
1．原电池解题的一般思路
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考
2．确定原电池正负极方法
点
探
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3．原电池电极反应式的书写步骤及方法
考
点
探
究
4．燃料电池电极反应产物及电板反应式书写 (1)燃料电池中的氧化产物、还原产物的确定
电化学原理习题课PPT课件
活度系数见附录2
第6页/共55页
(3)Ag| AgNO3(0.1mol/kg)||AgNO3 (1mol/kg) |Ag
查表知25℃时，0(Ag | Ag ) 0.799V
0.1mol/kg 溶液中 0.72 1 mol/kg 溶液中 0.40
电极反应：(-) Ag Ag e
(+) Ag e Ag
的公式：
Ag | Ag
()Zn | ZnSO4 || Ag | AgNO3()
解：电池:
Zn 2e Zn2
2Ag 2e 2Ag
电极反应：(–) Zn
2 Ag
Zn 2
2 Ag
(+)
电池反应：
第8页/共55页
该电池的电动势：
E E0 RT ln 2F
a a2 Zn 2 Ag
aZn
a
2 Ag
mol / kg) | Pt
解：电极反应：(–) Sn2 2e Sn4
2Fe3 2e 2Fe2
(+)
Sn2 2Fe3 Sn4 2Fe2
电池反应：
此题可视 0 为(Pt无| Fe限3，稀Fe释2 )的 0溶.77液1V，用浓度代替活度计
算。
0 (Pt | Sn2，Sn4 ) 0.154V
解：由图知电毛细曲线的零电荷电位向负方向发生
移动，微分电容曲线上在 0 段的Cd增大，表明 双电层的厚度降低，可以推断电极表面有阴离子吸
附，即加入了表面活性阴离子。 0 电位中汞在该溶
液的双电层结构和电位分布图如下图所示。
第22页/共55页
Ψ１
第四章 电极过程概述
3、250C 时，用二块锌板作电极在0.1mZonlS/OL4 和 H2SO4 0.1mol/L的混合水溶液中，以0.1A / cm2 的电流密 度进行电解。测得溶液欧姆电压降为0.5Ｖ。假 设阳极极化可以忽略不计，氢在锌上的析出的 过电位为1.06V。求欲使阴极上只发生锌的沉积 时的最高电解槽槽电压。 此0.1时5 锌在阴极沉积的 过电位是多少？
高考化学二轮复习专题限时集训专题九电化学原理
高考化学二轮复习专题限时集训专题九电化学原理Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】专题限时集训(九) [专题九电化学原理](时间：40分钟)1．如图9－1所示是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下，则卡片上描述合理的是( )图9－12012．，实验后的记录：①Cu为负极，Zn为正极②Cu极上有气泡产生，发生还原反应③SO2－4向Cu极移动④若有 mol电子流经导线，则可产生 mol气体⑤电子的流向是：Cu―→Zn⑥正极反应式：Cu＋2e－===Cu2＋，发生氧化反应A．①②③B．②④⑥C．③④⑤ D．②④2．载人空间站的生态系统中，要求分离人呼出的二氧化碳，同时需要提供氧气。
某电化学装置利用太阳能转化的电能可以实现上述要求，同时还有燃料一氧化碳生成，该电化学装置中得电子的电极发生的反应是2CO2＋4e－＋2H2O===2CO＋4OH－。
下列判断错误的是( ) A．上述电化学装置相当于电解池B．上述装置进行的总反应为2CO2===2CO＋O2C．反应结束后该电化学装置中的电解质溶液pH增大D．失电子的电极发生的反应是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑3．瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害，一种瓦斯分析仪(图9－2甲)能够在煤矿巷道中的甲烷浓度达到一定浓度时，可以通过传感器显示。
该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3—Na2O，O2－可以在其中自由移动。
图9－2下列有关叙述正确的的是( )A．瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b流向电极aB．电极b是正极，O2－由电极a流向电极bC．电极a的反应式为：CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2OD．当固体电解质中有1 mol O2－通过时，电子转移4 mol4．用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水(含Cl－、Br－、Na＋、Mg2＋)的装置如图9－3所示(a、b为石墨电极)。
2016—2018年高考化学真题分类汇编专题09电化学基本原理含解析_2205
专题09 电化学基本原理1．【2018新课标1卷】最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。
示意图如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：①EDTA-Fe2+-e-＝EDTA-Fe3+②2EDTA-Fe3++H2S＝2H++S+2EDTA-Fe2+该装置工作时，下列叙述错误的是A．阴极的电极反应：CO2+2H++2e-＝CO+H2OB．协同转化总反应：CO2+H2S＝CO+H2O+SC．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低D．若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性【答案】C【解析】考点定位：考查电化学原理的应用、电极反应式书写、铁盐与亚铁盐的性质等【试题点评】准确判断出阴阳极是解答的关键，注意从元素化合价变化的角度去分析氧化反应和还原反应，进而得出阴阳极。
电势高低的判断是解答的难点，注意从物理学的角度借助于阳极与电源的正极相连去分析。
2．【2018新课标2卷】我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2二次电池。
将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2+4Na2Na2CO3+C。
下列说法错误的是A．放电时，ClO4－向负极移动B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2C．放电时，正极反应为：3CO2+4e−＝2CO32－+CD．充电时，正极反应为：Na++e−＝Na【答案】D【解析】考点定位：考查新型二次电池，涉及电极反应式书写、离子移动方向判断等【试题点评】本题以我国科学家发表在化学顶级刊物上的“一种室温下可呼吸的钠、二氧化碳二次电池”为载体考查了原电池和电解池的工作原理，掌握原电池和电解池的工作原理是解答的关键，注意充电与发电关系的理解。
本题很好的弘扬了社会主义核心价值观个人层面的爱国精神，落实了立德树人的教育根本任务。
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Fe发生氧化反应，生成Na2FeO4，故Fe
为阳极，Ni为阴极，但强碱性电解质溶液中电极反应产 物中不能有H＋，阳极反应应为Fe－6e－＋8OH－ ===FeO
2－ 4
＋4H2O，A项错误；H 在阴极被还原，B项
＋
正确；电解过程中阴离子向阳极移动，C项错误；由以
2－ 上分析看出2H2O＋Fe＋2OH－===FeO 4 ＋3H2 ，故最
－
＋
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专题九
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电化学原理
2.有关电解池解题的一般思路
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专题九
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电化学原理
（1）确定阴阳极的方法
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电化学原理
（2）电极反应式的书写步骤及方法
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专题九
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电化学原理
[特别提醒]
电解池电极反应式中，如果是H＋、
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高考真题再现
2．[2013· 北京卷] 下列金属防腐的措施中，使用 )
外加电流的阴极保护法的是( B．金属护栏表面涂漆 C．汽车底盘喷涂高分子膜 D．地下钢管连接镁块
A．水中的钢闸门连接电源的负极
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高考真题再现
[解析] A A项使用的是外加电流的阴极保护法， 正确；金属护栏表面涂漆、汽车底盘喷涂高分子膜属 于物理防腐，不是电化学防护法，B、C项错误；地下 钢管连接镁块是牺牲阳极的阴极保护法，D项错误。
终碱性降低，D项错误。
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专题九
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电化学原理
考点二
新型二次化学电源为载体的电化学
1．新型电池充、放电时电极反应式的书写 (1)新型电池的放电过程遵循原电池的工作原理，充电过 程遵循电解池的工作原理。解答新型电池问题的关键在于正 确书写电极反应式。 (2)新型电池“放电”时正、负极电极反应式的书写：根据 电池反应分析物质得失电子情况，考虑电极反应生成的物质 是否与电解质溶液中的离子发生反应。对于较复杂的电极反 应，可以利用总反应式减去较简单一极电极反应式得到较复 杂一极电极反应式的方法解决。
电化学综合考查
新课标全国卷 ⅠT27，天津卷 T6，北京卷T26
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专题九
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电化学原理
► 考点一 电池工作原理及电极反应方程式的书写 1.有关原电池解题的一般思路
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电化学原理
（1）确定正负极方法
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专题九
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电化学原理 (2)电极反应式的书写步骤及方法
2－ A．铁是阳极，电极反应为Fe－6e－＋4H2O===FeO 4 ＋8H＋ B．镍电极上的电极反应为2H＋＋2e－===H2 C．若隔膜为阴离子交换膜，则OH－自右向左移动 D．电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高，最终溶 液pH不变
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电化学原理
B
[解析]
电化学原理
【教师备用习题】 1．下列叙述正确的是( )
A．电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极 B．氯碱工业是电解熔融的NaCl，在阳极能得到Cl2 C．图中电子由Zn极流向Cu，盐桥中的Cl－移向 CuSO4溶液 D．氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极，电极 反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O
2．原电池、电解池的比较
比较项 目 能量转 换 原电池 电极与电解质溶液自发进 行氧化还原反应， 化学 能→电能 的性质决定 负极发生氧化反应，正极 发生还原反应 电解池 外加电源作用下发 生氧化还原反应， 电能→化学能 由外接电源决定 阳极发生氧化反 应，阴极发生还原 反应
电极的 由电极材料和电解质溶液 判断 电极与 反应类 型
－
24H2O,C 项正确；葡萄糖不是电解质，故不向溶液中加
入电解质则无法形成原电池，D 项错误。
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专题九
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电化学原理
变式2
图93所示装置中盛KOH溶液的部分是一个 )
氢氧燃料电池，对此装置的分析合理的是(
A．该装置中Cu极为正极 B．一段时间后锌片质量减少 C．b极的电极反应式为H2－2e－===2H＋ D．一段时间后，硫酸铜溶液的浓度不变
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高考真题再现
【高考指南】 分析近几年广东高考试题发现电化学原理为每年 的必考内容，一般结合能源与环保问题、以新型电池 为依托，考查电化学的基础知识，题型既有选择题 中，也有非选择题，选择题中主要考查原电池以及电 解池的工作原理，如电极判断、电极产物的判断、电 子或离子流向、溶液pH的判断等；而非选择题中主要 考查电极反应式的书写与带盐桥的原电池装置示意 图、金属的电化学腐蚀与防护等。
A．若形成原电池时，B极是负极 B．加入H2SO4，溶液中H＋向A极移动 C．加入NaOH，A的电极反应式为C6H12O6－24e－ ＋36OH ===6CO2 3 ＋24H2O
－ －
D．不再添加任何试剂，该装置即能获得电流
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专题九
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电化学原理
C
[解析] 该反应中葡萄糖被氧化，O2 被还原，故
－ －
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专题九
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电化学原理
[误区警示] 原电池中比较容易失去电子的金属作负 极，负极上一定发生氧化反应、流出电子，因此阴离子 一定移向负极。
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专题九
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电化学原理
变式1 葡萄糖氧化是人体获得能量的途径之一。 某同学利用葡萄糖的氧化反应原理，设计了如图9－2所 示的装置。下列说法正确的是( )
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专题九
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电化学原理
考点二
新型二次化学电源为载体的电化学
1．新型电池充、放电时电极反应式的书写 (3)原电池的负极反应与电解池的阴极反应、 原电池的正 极反应与电解池的阳极反应互为逆反应，据此可快速写出充、 放电时的电极反应式。
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高 频 考 点 探 究 易 错 归 纳 整 合
专题九
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高考真题再现
1．[2013· 新课标全国卷Ⅱ] “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 C．正极反应为NiCl2＋2e ===Ni＋2Cl
形成原电池时 A 为负极，B 为正极，A 项错误；原电池 放电时，阳离子向正极移动，B 项错误；碱性条件下， 该原电池总反应为 C6H12O6＋6O2＋12OH ===12H2O＋ 6CO2 3 ，正极反应为 6O2＋24e ＋12H2O===24OH ，两
－ － －
－ 者相减得负极反应为 C6H12O6 － 24e－ ＋ 36OH －==6CO 2 3 ＋
OH－放电，不论溶液是酸性还是碱性，则一定写H＋、 OH－得、失电子，其他情况下酸性溶液中一定不能出现 OH ，同理在碱性溶液中一定不能出现H 。
－ ＋
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电化学原理
例1
[2013· 江苏卷] Mg—H2O2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。该电池工作时，下列说法正确的是(
分析电解 确 定 正 原反应及题中信息 揪 电 子 得 失 数 目 质溶液
定 正 负 极 产 物 确 揪 揪 揪 揪 揪 揪 揪 揪 揪 揪 井 平 电 极 反 应 式 依据电子得失守恒，得出总反应式 配
例如：碱性CH3OH燃料电池电极反应式的书写步 骤。 步骤1 确定得失电子数目：负极为CH3OH－6e－ 为O2＋4e－ ； 步骤2
® H2O；左边比右边多2个H、1
个O，由于电极反应遵循质量守恒定律，则正极反应式 为O2＋4e ＋4H ===2H2O，故D正确。
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专题九
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电化学原理
【教师备用习题】 2. 高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、 铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的装置 如图所示。下列推断合理的是( )
＋ －
铜，锌片的质量增大，故B选项错误；KOH溶液显碱 性，氢离子不能在碱性溶液中大量共存，则负极反应式 为H2－2e ＋2OH ===2H2O，故C选项错误；由于阴极 消耗的铜离子与阳极生成的铜离子的物质的量相等，则 硫酸铜溶液的浓度不变，故D选项正确。
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－ －
D．钠离子通过钠离子导体在两电极间移动
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高考真题再现
[解析] B
＋ －
电池负极反应式为Na－e ＝Na ，生成
－
＋
的Na 与Cl 结合生成NaCl，A项正确；结合电极材料 多孔Ni/NiCl2可知，正极是Ni2＋放电，B项错误、C项正 确；结合分析，Na＋通过钠离子导体进行运动，D项正 确。
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专题九
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电化学原理
依题意，正极的主要反应物是氧气和水，则 O2 ® H2O；氧元素由0降为为－2价，1个氧原子反应时 降低2，1个氧分子反应时降低4，由于化合价降低总数 等于得电子数，则O2＋4e 恒，则O2＋4e ＋4H
－ ＋ － ＋ －
® H2O；左边带4个负电，
右边不带电，酸性电解质中必须用氢离子使左右电荷守
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