2022年原电池和电解池知识点总结讲座.docx

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1、高考电化学学问点总结1原电池和电解池的比较：装置原电池电解池实例- - - - - - - - - - - - -第 7 页,共 38 页精品pdf资料可编辑资料- - - - - - - - - - - - - -使氧化仍原反应中电子作定向移动,从而形成电流；这种把化学能转变为电能的装置叫做原原理电池；使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化仍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；电极：两种不同的导体相连；形成条件电解质溶液：能与电极反应；能自发的发生氧化仍原反应形成闭合回路电源；电极（惰性或非惰性） ；电解质（水溶液或熔化态） ；反应类型自发的氧化仍原反应非自发的

2、氧化仍原反应由电极本身性质打算：由外电源打算：电极名称正极：材料性质较不活泼的电极； 负极：材料性质较活泼的电极；阳极：连电源的正极； 阴极：连电源的负极；2+2+-电极反应负极： Zn-2e=Zn（氧化反应）阴极： Cu+2e= Cu（仍原反应）+-正极： 2H +2e =H2（仍原反应）阳极： 2Cl-2e=Cl 2（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；阴极电源负极能量转化化学能电能电能化学能应用抗金属的电化腐蚀；电解食盐水（氯碱工业） ；电镀（镀铜） ；有用电池；电冶（冶炼 Na、Mg、 Al ）；精炼（精铜） ；2 原电池正负极的判定：依据

3、电极材料判定：活泼性较强的金属为负极,活泼性较弱的或者非金属为正极；依据电子或者电流的流淌方向：电子流向：负极正极；电流方向：正极负极；依据电极变化判定：氧化反应负极；仍原反应正极；依据现象判定： 电极溶解负极；电极重量增加或者有气泡生成正极；依据电解液内离子移动的方向判定：阴离子移向负极；氧离子移向正极；3 电极反应式的书写：2+-负极：负极材料本身被氧化：n+-假如负极金属生成的阳离子与电解液成分不反应,就为最简洁的：M-n e =M如： Zn-2 e=Zn2-假如阳离子与电解液成分反应,就参与反应的部分要写入电极反应式中： 如铅蓄电池, Pb+SO4 -2e =PbSO42-负极材料本身

4、不反应：要将失电子的部分和电解液都写入电极反应式,-如燃料电池 CH4-O2C 作电极 电解液为 KOH：负极： CH4+10OH-8 e=C03+7H2O正极：当负极材料能自发的与电解液反应时,正极就是电解质溶液中的微粒的反应,+2+H2SO4电解质,如 2H +2e=H2 CuSO 4 电解质： Cu+2e= Cu当负极材料不与电解质溶液自发反应时,正极就是电解质中的O2 反正仍原反应- 当电解液为中性或者碱性时,H2O比参与反应,且产物必为OH,-如氢氧燃料电池（KOH电解质） O2+2H2O+4e=4OH+当电解液为酸性时,H 比参与反应,产物为H2OO 2+4O2+4e=2H2O4.

5、 化学腐蚀和电化腐蚀的区分化学腐蚀电化腐蚀一般条件金属直接和强氧化剂接触不纯金属,表面潮湿反应过程氧化仍原反应,不形成原电池；因原电池反应而腐蚀有无电流无电流产生有电流产生反应速率电化腐蚀化学腐蚀结果使金属腐蚀使较活泼的金属腐蚀5. 吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区分2-电化腐蚀类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性较强正极反应O2 + 4e- + 2HO = 4OH-2H+ + 2e=H2-2+-2+负极反应Fe 2e =FeFe 2e =Fe腐蚀作用是主要的腐蚀类型,具有广泛性发生在某些局部区域内6. 金属的防护转变金属的内部组织结构；合金钢中含有合金元素,使组织结构发生变化,耐腐蚀；

6、如：不锈钢；在金属表面掩盖爱护层；常见方式有：涂油脂、油漆或掩盖搪瓷、塑料等；使表面生成致密氧化膜；在表面镀一层有自我爱护作用的另一种金属；电化学爱护法外加电源的阴极爱护法: 接上外加直流电源构成电解池,被爱护的金属作阴极； 牺牲阳极的阴极爱护法：外加负极材料,构成原电池,被爱护的金属作正极7. 电解液的 PH变化: 依据电解产物判定；“有氢生成碱,有氧生成酸；8. 常见有用电池的种类和特点干电池（属于一次电池）结构：锌筒、填满MnO2 的石墨、溶有 NH4Cl 的糊状物；酸性电解质：电极反应 负极： Zn-2e-2+=Zn+-正极： 2NH4 +2e =2NH3+H2NH22 23 和 H2

7、 被 Zn、MnO2 吸取： MnO 2+H2=MnO+H2O,Zn 4NH3=ZnNH3 4碱性电解质：（ KOH电解质）-电极反应 负极： Zn+2OH-2e =ZnOH2-正极： 2MnO2 +2H2O+2e=2MnOOH+ ZnOH2-Zn+ MnO2+2H2O=2MnOOH+ ZnOH2铅蓄电池（属于二次电池、可充电电池）结构：铅板、填满PbO2 的铅板、稀 H2SO4；- A. 放电反应负极： Pb-2e+ SO4= PbSO4原电池正极： PbO2 +2e+4H +2-+2-SO4= PbSO 4 + 2H 2O-2-B. 充电反应阴极： PbSO4 +2e = Pb+ SO4电

8、解池2-阳极： PbSO4 -2e+ 2H 2O = PbO2 +4H+ + SO 4总式： Pb + PbO 2 + 2H 2SO4放电=充电2PbSO4 + 2H 2O留意：放电和充电是完全相反的过程,放电作原电池,充电作电解池；电极名称看电子得失,电极反应式的书写要求与离子方程式一样,且加起来应与总反应式相同；锂电池结构：锂、石墨、固态碘作电解质；- A电极反应负极： 2Li-2e= 2Li+-正极： I 2 +2e= 2I-总式： 2Li + I2 = 2LiI B MnO 2 做正极时：负极： 2Li-2e= 2Li+-正极： MnO2+e = MnO 2总 Li +MnO 2= L

9、i MnO 2锂电池优点： 体积小, 无电解液渗漏, 电压随放电时间缓慢下降,应用 : 心脏起搏器, 手机电池, 电脑电池；A. 氢氧燃料电池结构：石墨、石墨、 KOH溶液；-电极反应负极： H 2- 2e+ 2OH- = 2H 2 O-正极： O2 + 4e+ 2H 2O = 4OH 总式： 2H2+O2=2H2O（反应过程中没有火焰,不是放出光和热,而是产生电流）留意：仍原剂在负极上反应,氧化剂在正极上反应；书写电极反应式时必需考虑介质参与反应（先常规后深化）；如相互反应的物质是溶液,就需要盐桥（内装 KCl 的琼脂,形成闭合回路） ；B铝、空气燃料电池以铝空气海水电池为能源的新型海水标志

10、灯已研制胜利；这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而源源不断产生电流；只要把灯放入海水中,数分钟后 就会发出刺眼的闪光,其能量比干电池高20 50 倍；-3+电极反应：铝是负极4Al-12e= 4Al-石墨是正极 3O 2+6H2O+12e=12OH9. 电解池的阴阳极判定：由外电源打算：阳极：连电源的正极；阴极：连电源的负极；依据电极反应 :氧化反应 阳极 ；仍原反应阴极依据阴阳离子移动方向：阴离子移向阳极；阳离子移向阴极,依据电子几点流方向：电子流向 :电源负极阴极；阳极电源正极电流方向 :电源正极阳极；阴极电源负极10. 电解时电极产物判定：2+-阳极： 假如电

11、极为活泼电极,Ag 以前的,就电极失电子,被氧化被溶解,Zn-2e =Zn-假如电极为惰性电极, C、Pt 、Au、Ti 等,就溶液中阴离子失电子,4OH- 4e= 2H 2O+ O22-阴离子放电次序 S I Br Cl OH含氧酸根 F阴极：（ . 阴极材料 金属或石墨 总是受到爱护 ）依据电解质中阳离子活动次序判定,阳离子得电子次序金属活动次序表的反表金属活泼性越强,就对应阳离子的放电才能越弱,既得电子才能越弱；2+2+3+2+2+2+2+2+2+K+ Ca Na+ Mg Al H+ Zn Fe Sn Pb Cu HgZYMYZM ZXYZMY【答案】 A【解析】 金属 X 和 Z 用导

12、线连接放入稀H2SO4 中,形成原电池,X 溶解说明金属活动性XZ；电解 Y2 和 Z2共存的溶液时, Y 先析出,就金属活动性ZY；离子的氧化性越强,其单质的金属活动性越弱,就金属活动性YM,所以正确答案为A；【纠错】 依据原电池原理和电解池原理综合判定,熟识金属活动次序表【8】某同学设计了一个“黑笔写红字”的趣味试验；滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会显现红色字迹；据此,以下表达正确选项 b直流祝你胜利电源a铂片滤纸铅笔A. 铅笔端作阳极,发生仍原反应C铅笔端有少量的氯气产生B. 铂片端作阴极,发生氧化反应Da 点是负极, b 点

13、是正极【答案】 D【解析】 此题考查的是电解饱和食盐水试验,电解试验中阳极发生氧化反应,生成氯气, 阴极发生仍原反应生成氢气,由电极反应式可知,在阴极生成氢氧化钠,显现红色字迹,所以铅笔做阴极, a 为电源负极；【纠错】 不熟识电解原理和电极反应,对反应原理和试验现象不能正确判定；【9】金属镍有广泛的用途；粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt 等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,以下表达正确选项（）（已知：氧化性 Fe2 Ni 2 Cu2 ）A阳极发生仍原反应,其电极反应式：Ni 2 2e Ni B电解过程中,阳极质量的削减与阴极质量的增加相等 C电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2 和 Z

14、n2 D电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和 Pt【答案】 D【纠错】 对离子的氧化性强弱与放电次序不能正确一一对应,对电解原理熟识模糊；【10】 500 mL KNO3 和 CuN03 2 的混合溶液中cNO3 molL ,用石墨作电极电解 1此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22 4 L 气体（标准状况） ,假定电解后溶液体积仍为 500 mL,以下说法正确选项 A原混合溶液中 cK 为 4 molL 1B上述电解过程中共转移4 mol 电子C电解得到的Cu 的物质的量为 molD 电解后溶液中 cH 为 2 mol L 1【答案】 B2【解析】两极反应为： 阴极 Cu+2e =Cu

15、2H+2e =H2阳极：4OH -4e=O2+2H2O,两极都收集1mol 气体,由阳极得到转移电子为4mol ,又知生成1molH2 转移电子 2mol ,根据电子得失守恒：2n（ Cu） =1mo；再通过离子所带电荷的守恒,在500 mL KNO3 和 CuNO3 2 的混合溶液中-存在关系：2cCu2+ cK= cNO3 ,可以求出 cK =2 molL1；电解过程中消耗的nOH=4mol , 1就溶液中留下4mol 的 H , cH =8mol L；【纠错】 原电池和电解池的运算包括两极产物的定量运算、溶液pH 的运算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的运算、依据电荷量求产物的量与依据

16、产物的量求电荷量等的计算；不论哪类运算,均可概括为以下三种方法：1. 守恒法：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电荷量等类型的运算, 其依据是电路中转移的电子数相等；2. 总反应法：先写出电极反应式,再写出总反应式,最终依据总反应式列比例式运算；3. 关系式法算： 借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁,建立运算所需的关系式；【11】 如下图 , 四种装置中所盛有的溶液体积均为200ml ,浓度均为 L,工作一段时间 后,测 得测得导线上均通过了电子,此时溶液中的pH 由大到小的次序是（）AB C D【答案】 C【解析】 如氢离子放电, PH增大,如氢氧根放电PH减小；中锌

17、电极参与反应,电解质溶液 PH基本不发生变化；中阴极上氢离子放电,溶液慢慢成碱性；阴极上氢离子放电,导线上通过了电子, 就溶液中削减了氢离子的物质的量也为,依据原溶液的体积和浓度,氢离子的物质的量削减为,浓度变为L；中由于 氢氧根离子放电 , 当导线上通过了电子, 就溶液中氢氧根离子削减, 即氢离子的物质的量增加. 溶液体积均为 , 浓度约为 1 mol/L ；PH的变化符合 C；【纠错】 此题目考查了原电池及电解池中溶液的PH值变化分析, PH值的变化与溶液中的氢离子或氢氧根离子放电有关；【11】试验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气,已知铅蓄电池放电时发生如4下反应：负极 Pb SO

18、2=PbSO4 2e ,正极 PbO24H SO2 2e =PbSO4 2H2O；如4制得 Cl 2 物质的量为,这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是（）molmolmolmol【答案】 C【解析】 该题只要明确原电池和电解池原理,抓住转移电子守恒即可；由2Cl 2e=Cl 2 ,可 知制 molCl 2 转 移 mol电子 , 再 由铅 蓄 电 池 总反 应 ： Pb PbO2 4H2SO2=2PbSO 2H O可看出每转移2 mol e 消耗 2 mol H SO,现转移 mol电子,将耗 mol44224硫酸；【纠错】 有关电解的运算通常是求电解后某产物质量、气体的体积、 某元素的

19、化合价以及溶液的 pH、物质的量浓度等；解答此类题的方法有两种：一是依据电解方程式或电极反应式列比例式求解； 二是利用各电极、 线路中转移的电子数目守恒列等式求解；以电子守恒较为简便, 留意运用； 由于电化学经常涉及到物理学中的串联电路、并联电路以及相关物理量如电流强度、电压、电阻、时间、电量等,无疑有关电化学学问也必定是物理学和化学的交汇点；【12】用指定材料做电极来电解肯定浓度的溶液甲,然后加入物质乙能使溶液复原为甲溶液原先的浓度,就合适的组是：阳极阴极溶液甲物质乙APtPtNaOHNaOH固体BPtPtH2SO4H2OCCFeNaCl盐酸D粗铜精铜CuSO4CuOH2【答案】 B【13】

20、 将含有和的水溶液1L,用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上析出,此时在另一电极上放出的气体在标准状况下的体积为A. B C D【答案】 C【解析】 电路中的确转移了的电子,但溶液中仅有的氯离子,其放电析出的氯气；阳极放电的下一个产物应是氢氧根离子失电子转化成氧气,其量为的电子转移,产生的氧气； 因此在阳极最终生成的气体,在标况下的体积为；【纠错】 电解产物的有关运算, 不仅要考虑溶液中离子的放电次序,由此来打算电解的产物, 仍要考虑离子的物质的量多少,当某种离子消耗完,肯定会引起产物的变化；此题的思维定势是阴极产物为铜,转移了的电子,阳极产物必定是的氯气,标况下的体积为,得出选项 B 的错

21、误结论；高考真题分析1. 2022江苏化学卷 10以下有关说法正确选项s = CaOsCO2g 室温下不能自发进行,说明该反应的H 0B. 镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更简洁生锈g 3H2g2NH3 g H 0,其他条件不变时上升温度,反应速率H2 和氢气的平稳转化率均增大D. 水的离子积常数 Kw随着温度的上升而增大,说明水的电离是放热反应B 解析：此题是化学反应与热效应、电化学等的简洁综合题,着力考查同学对 熵变、焓变,水解反应、原电池电解池、 化学反应速率的影响因素等方面的才能；A. 分解反应一般是常识吸热反应,熵变、焓变都大于零,仅在高温下自发；内容来源于选修四 P34-P36

22、 中化学方向的判定；B. 铁比铜活泼,组成的原电池中铁为负极,更易被氧化；C. 据平稳移动原理,上升温度平稳向逆反应方向移动,平稳转化率减小；D. 水的离子积常数 Kw随着温度的上升而增大,说明水的电离是吸热反应,越热越电离,水的离子积常数 Kw随着温度的上升而增大；2. 2022江苏化学卷 5以下有关物质的性质与应用不相对应的是A. 明矾能水解生成 AlOH 3 胶体, 可用作净水剂溶液能与 Cu 反应,可用于蚀刻印刷电路具有氧化性,可用于漂白纸浆具有仍原性和导电性,可用作锌锰干电池的负极材料C 解析：此题属于元素及其化合物学问的考查范畴, 这些内容都来源于必修一、和必修二等课本内容；铝离子水解、胶体的吸附性、Fe3的氧化性、 SO2 和 Zn 的仍原性等内容, 看来高三一轮复习环绕课本、 环绕基础绽开, 也不失为一条有效途径；3. 2022海南化学卷3以下各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是A. HCl 、 CuCl 2、 BaOH 2B. NaOH、CuSO4、 H2SO4