高三化学一轮复习总结：电化学专题

【方法总结】 原电池电极反应式及总反应式书写的三个步骤
二、放电规律
2、负阳氧，正阴还。 电子“沿线走”，离子“水中游”。
三、电极的判断
Al
Cu Cu Cu
1、原电池 看反应 看微粒（离子，电子） 看现象
2、电解池 负接阴，正连阳。
原电池的正负极、电解池的阴阳极的判断
1.原电池正负极的判断
(1)根据电极材料。
一般是较活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非
Al＋4OH-－3e-＝2H2O + AlO2-
碱性锌锰电池以KOH溶液为电解质溶液 ，其电池总反应式：
Zn＋2MnO2＋2H2O==
2MnOOH＋Zn(OH)2
正极反应式为
。
H2O＋ MnO2 ＋ e- ===MnOOH ＋OH－
列物质，标得失； 看环境，三守恒； 最后还能“水”找平。
（改编：2014重庆卷. 11）一定条件下，如图 所示装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其 它有机物）。
<H＋<Cu2＋<Fe3＋<Ag＋
但是……
（改编：2014北京卷．28）
用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液，
通过控制电压电解得以再生。某同学使用
石墨电极，电解pH=1的0.1 mol/L FeCl2溶
液，使废液可再生机理。
阳极反应式： Fe2+－e-＝Fe3+
。
（2014四川卷．11）
MnO2可作超级电容材料。用惰性电 极电解MnSO4溶液可制得MnO2， 其阳极的电极反应式是：
可以通过哪些描述判断出是原电 池或是电解池？
一、装置的构成条件
1、原电池
△H<0的自发的氧化还原反应 原电池中两极活泼性相差越大，电池电 动势就越高。 盐桥的作用：离子在盐桥中能够定向移 动，将两各隔离的电解质溶液连接起来， 可使电流传导。
2、电解池 外加直流电源、、、、
（1）根据题目中出现的图像判断自发/非自发 （2）根据题目中所描述的电极判断：
C4H10＋26e－＋13O2－ = 4CO2＋5H2O C．在熔融电解质中，O2－移向正极
D．电池的总反应是：2C4H10＋13O2===8CO2＋10H2O
工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO4。
1.电解时,应以
作阴极，
电解过程中阴极附近溶液pH将会
,
2.阳极反应式为
,
3.总电解反应式为
生成目标产物的电极反应式为________。 6H＋＋ 6e－＋ C6H6 ＝ C6H12
（改编：2014全国新课标卷Ⅱ．27） PbO2可以通过石墨为电极，Pb(NO3)2和 Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。 阳极发生的电极反应式____________；
2H2O +Pb2＋－ 2 e－=PbO2 + 4H＋
2.电解池阴阳极的判断
(1)根据所连接的外加电源。
(2)根据电子流动方向。
电子流动方向为：电源负极→阴极；阳极→电源正极。
(3)根据电解质溶液中离子的定向移动方向。
在电解质溶液内，阳离子向阴极移动，而阴离子向阳极移动。 (4)根据电解池两极反应类型。 发生氧化反应的一极为阳极，发生还原反应的一极为阴极。 (5)根据两极产物。 一般情况下： ①阴极上的现象是：析出金属(质量增重)或有无色气体 (H2)放出； ②阳极上的现象是：有非金属单质生成，呈气态的有Cl2、 O2或电极质量减轻(活性电极作阳极)。
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若K1闭合，装置？
原电池
若K2闭合，装置？ 电解池
二、放电规律
1、电解池两极放电一般规律 阳极上： 含氧酸根离子<OH－<Cl－<Fe2 ＋ <S2－<活泼金 属电极 K＋<Ca2＋< ……<Zn2＋<Fe2＋<Sn2＋<Pb2＋
.
答案:Fe 增大 MnO42—_e=MnO4--
电解
2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2↑
【考情分析】
(改编：2014·福建高考·11)某原电池装置 如图所示,电池总反应为： 2Ag+Cl2 ＝ 2AgCl 负极反应式：
Ag－e-＋Cl-＝ AgCl
（改编：2012年江苏.20） Al—AgO电池 负极反应式：
【解析】选B。依据电池的总反应式可知： Ag作负极：电极反应式为Ag-e-+Cl-====AgCl， MnO2作正极：电极反应式为5MnO2+2e-====Mn5O102-， 电解质溶液为NaCl。Na+不断向“水”电池的正极移动；电子 从电源的负极经外电路流向正极；每生成1 mol Na2Mn5O10 转移2 mol电子。
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考试说明对电化学知识的要求
1、理解原电池和电解池的工作原理， 能正确书写电极反应和电池反应方程式
2、了解原电池和电解池在实际中的应用
3、能解释金属发生电化学腐蚀的原因
4、了解金属腐蚀的危害和金属的防护措施
【知识概括】 一个反应：氧化还原反应 两个转化：化学能和电能的相互转化 四个条件：原电池、电解池的形成条件 四个池子：原电池、电解池、电镀池、精炼 池 四个应用：原电池？电解池？ 【首要问题】
新型化学电源
【典例训练】
5.(2012·汕头一模)研究人员发明了一种“海水”电池，
其电池总反应可表示为
5MnO2+2Ag+2NaCl====Na2Mn5O10+2AgCl,下 列有关说法正确的是( ) A.正极反应式：Ag+Cl--e-====AgCl B.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子 C.Na+不断向“水”电池的负极移动 D.电子从电源的正极经外电路流向负极
电化学腐蚀 (3)(2012·广东高考)自行车钢架生锈主要是电化学腐 蚀所致。( √ ) 分析：钢含有铁、碳，铁、碳和潮湿的空气组成原电池，铁 发生电化学腐蚀。 (4)(2012·江苏高考)镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比 受损前更容易生锈。( √ ) 分析：铁比铜活泼，镀层受损后，形成原电池铁作负极，更易 腐蚀。
总反应：8NO＋7H2O 电解
3NH4NO3＋2HNO3
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 _N_2_H_4+_4_O_H_-_-_4_e_-_=_=_=_=_4_H_2O_+__N_2_↑__。
(2012·福建高考)将如图所示 实验装置的K闭合，下列判断正 确的是( ) A.Cu电极上发生还原反应 B.电子沿Zn→a→b→Cu路径流动 C.片刻后甲池中c(SO42-)增大 D.片刻后可观察到滤纸b点变红色
6.(2011·新课标全国卷)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 下列有关该电池的说法不正确的是( ) A.电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3，负极为Fe B.电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-====Fe(OH)2 C.电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低 D.电池充电时，阳极反应为 2Ni(OH)2+2OH--2e-====Ni2O3+3H2O
正极/负极——原电池 阴极/阳极——电解池 （3）根据题目中的化学反应判断： 放电过程——原电池反应 充电过程——电解池反应 （4）根据应用： 原电池的应用——金属的腐蚀 电解池的应用——电镀、精炼、电冶金
(改编：201wenku.baidu.com上海高考12)如图所示,
将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液
的U形管中。
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• 四、电解池中复原问题 电解后PH变化问题 化学电源的工作原理
五、应用
考查电解计算 (1)(2012·山东高考)电解NaCl溶液得到22.4 L H2(标准
状况)，理论上需要转移NA个电子(NA阿伏加德罗常数)。
(× )
(2)(2011·新课标全国卷)电解58.5 g熔融的NaCl，能产生 标准状况下22.4 L氯气，23.0 g金属钠。( × )
四、电极反应式的书写
1、加减原则 2、共存原则
（2012·广东模拟精选)一种新型燃料电池，其电解质是掺
杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传 导O2－，两极分别通入空气、丁烷，下列对该燃料电池说
法正确的是
()
A．通入空气的一极是正极，电极反应为：
O2＋2H2O＋4e－=4OH－ B．通入丁烷的一极是正极，电极反应为：
金属为正极。
(2)根据电子流动方向或电流方向。
电子流动方向：由负极→正极；电流方向：由正极→负极。 (3)根据原电池里电解质溶液中离子的移动方向。 在电解质溶液内，阳离子向正极移动，而阴离子向负极移动。 (4)根据原电池两极发生的变化。 原电池的负极总是失电子，发生氧化反应；而正极总是得电子， 发生还原反应。
（改编：2014北京卷．26）电解NO制备 NH4NO3，其工作原理如图所示，为使电解 产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A， A是________，说明理由（电极反应式和电 池反应式）。阳极： 2H2O ＋NO－3e－ = NO3－＋4H＋
阴极： 6H＋ ＋NO＋5e－ =NH4＋ ＋H2O