2022年高考化学试题专题电化学知识.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载电化学学问专题高考重要考点1、原电池、电解池的原理；2、电化学的应用（电镀池、氯碱工业、粗铜精炼、金属的电化学防护等）一、原电池、电解池、电镀池的比较义定原电池电解池电镀池将化学能转化成电能的装置将电能转化成化学能的装置应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置装 置Fe Cu C C Fe Cu 条 件形 成H 2SO4 活泼性不同的两电极CuSO4 两电极接直流电源CuSO4 作为阳极；镀层金属接电源正极,电解质溶液两电极插入电解质溶液中待镀金属接电源负极,作为阴极形成闭合回路形成闭合回路电镀液必需含有镀层金属的离子

2、名 称电 极负极：较活泼金属阳极：与电源正极相连名称同电解,但有限制条件；正极：较不活泼金属（或能阳极：必需是镀层金属阴极：与电源负极相连导电的非金属）阴极：镀件（待镀的物件）应电 极 反负极：氧化反应（负失氧 阳极：氧化反应, 溶液中的阴离阳极： 氧化反应, 金属电极失电子,正极：仍原反应（正得仍）子或金属电极失电子（阳失氧 并不断溶解 （阳失氧 原电池的电极反应较为复杂,阴极：仍原反应, 肯定是溶液中阴极：仍原反应,电镀液中的镀层不易总结出明显的规律特点. 的阳离子得电子 （阴得仍）金属阳离子得电子 （阴得仍）电子 流向 电流 方向对比电子流向：电子流向：负极阴极同电解池负极正极阳极正极电

3、流方向：电流方向：正极阴极阳极负极电同电解池正极负极解质溶液电解质导电的过程实质上就是电解过程；电解是在外电源的作用下被迫 发生的氧化仍原的过程,把电能转化为化学能,而在原电池中正好相反,是自发 的氧化仍原反应的过程,把化学能转化为电能；二、原电池正负极的判定1、由组成原电池两极的电极材料判定,假如两极是由活泼性不同的金属作电极时,一般情形下 相对活泼的金属是负极,活泼性较弱的金属是正极（注：此判定为 默许规章 ,肯定要留意实际情形,如：Mg Al NaOH ,Al 才是负极； Al Cu浓硝酸, Cu才是负极）；假如是由金属和非金属导体 或金属氧化物导体 作电极,金属是负极,非金属导体 或金

4、属氧化物导体 是正极；2、依据氧化反应、 仍原反应发生的位置判定,发生氧化反应的极 或在该极处失电子 为负极, 即（负失氧 ；发生仍原反应的极 或在该极处得电子 为正极,即 （正得仍） ；3、依据电子流出或电流流入的电极为负极,相反为正极；4、依据原电池里电解质溶液内离子流淌方向判定：阳离子移向的极为正极,阴离子移向的极为负极；5、依据原电池的两极发生的现象判定；溶解或质量减轻的电极为负极,有气体或金属析出的电极为正极；三、常见的几类电池1、锌 锰干电池,以 NH 4Cl 为电解质溶液的电极反应式：负极： Zn 2e- Zn 2+正极： 2MnO 2 2NH4 + 2e- Mn 2O3 2NH

5、 3 H2O 总反应： Zn 2MnO 2 2NH 4 + Zn 2+ Mn 2O3 2NH 3 H2O 2、碱性电池 具有容量大、 放电电流大的特点,因而得到广泛应用；锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为：Zns2MnO 2sH2Ol ZnOH 2sMn 2O3s 就以下说法错误选项 A. 电池工作时,锌失去电子,电极反应式为：Zn 2OH2e- ZnOH 2s B.电池正极的电极反应式为：2MnO 2s H2Ol 2e-Mn 2O3s2OH（aq C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极名师归纳总结 D.外电路中每通过0.2 mol 电子,锌的质量理论上减小6.5 g 第

6、 1 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载3、锂电池 是新一代高能电池,目前已经研制成多种锂电池（已广泛应用于手机行业中）；某种锂电池总的反应式为： Li+ MnO 2 LiMnO 2,关于该电池,以下说法正确选项（）A 放电时,负极反应：Li e- Li + B 放电时,负极反应：MnO 2 e- MnO 2-C 电池反应时,锂为正极,二氧化锰为负极D.电池反应时,混合物由黑色变成紫色4、银锌电池（钮扣式电池）的两个电极分别是由氧化银与少量石墨组成的活性材料和锌汞合金构成,电解质为氢氧化钾溶液,总反应为：Ag 2OZn

7、2Ag ZnO,以下判定正确选项（）A 、锌为正极, Ag 2O 为负极B、锌为负极： Zn 2OH2e- ZnO H2O；Ag 2O 为正极： Ag 2OH2O2e- 2Ag 2OHC、原电池工作时,负极区 PH 减小,正极区 PH 增大 D、原电池工作时,负极区 PH 增大5、铅蓄电池 PbPbO 2H 2SO4放电时 原电池 的电极反应式： （请写出充电时 电解池 的电极反应式）放电时 原电池 ：负极：正极：总反应：充电时 电解池 ：6、高铁电池 是一种新型可充电电池,与一般高能电池相比,该电池能长时间保持稳固的放电电压；高铁电池放电的总反应为 3Zn + 2K 2FeO4 + 8H 2

8、O 充电 3ZnOH 2 + 2FeOH 3 + 4KOH 以下表达不正确的是 A 放电时负极反应为：Zn 2e +2OH= ZnOH 2B充电时阳极反应为：FeOH 3 3e + 5 OH = FeO 24 + 4H 2O C放电时每转移3 mol 电子,正极有1mol K 2FeO4被氧化D放电时正极邻近溶液的碱性增强7、熔融盐燃料电池具有高的发电效率,现可用LI 2CO 3和 Na2CO 3的熔融盐的混合物做电解质,CO 为阳极燃气,空气与 CO 2 的混合气体为就阴极助燃气,制得在 负极反应式： 2CO 2CO3 2- 4e- 4CO2 总反应式： 2CO O2 =4CO 2 点燃65

9、0 0C 下的燃料电池,请书写电极反应式：正极反应式： O2 CO 2 +4e- 2CO 3 2-8、燃料电池 宇宙飞船上的氢氧燃料电池,两个电极均由多孔碳制成,其电池反应为：2H2 O22H2O,试写出电解质溶液为盐酸时的电极反应式,并指出各电极和电解质溶液的 PH 值的变化,如电解质溶液为KOH 时又如何？如电解质溶液为 NaCl 时又如何？1、电解质为盐酸或硫酸时：负极：PH 值变, 溶液 PH 值变；正极：PH 值变总反应式：溶液被稀释, PH 值变；2、电解质为KOH 时：负极：PH 值变正极：PH 值变总反应式：溶液被稀释, PH 值变；拓展：如把 H2改 CH 4,用 KOH 作

10、电解质溶液,就电极反应为：负极：正极：总反应式：消耗了如把电解质 KOH 溶液改为盐酸或硫酸时,就电极反应为：负极：正极：,溶液 PH值变总反应式：消耗了四、原电池应用Fe C Fe C 1.金属腐蚀： 1 化学腐蚀 由一般的化学反应引起的腐蚀；名师归纳总结 2电化腐蚀：以钢铁的腐蚀为例负极： Fe 2e- = Fe 2+H2SO4 NaCl第 2 页,共 6 页a.析氢腐蚀：正极： 2H+ +2e- = H 2（析氢腐蚀）（吸氧腐蚀）（强或较强酸性条件下）总反应式：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎

11、下载Fe H2SO4 Zn b.吸氧腐蚀：负极： Fe 2e- = Fe2+（中性、碱性或极弱酸性条件下）正极： O2 + 2H 2O+ 4e- = 4OH总反应式：2Fe + 2H 2O + O 2 = 2FeOH 22.防护方法：1转变金属内部组织结构2在金属表面掩盖爱护 3电化学爱护法 牺牲阳 负极的阴 正极爱护法 牺牲了 Zn负极 而爱护了 Fe正极 注：原电池的负极又叫阳极,正极又叫阴极；3.制造新化学电源（留意新型原电池、电解池在考题中的显现,常以判定电极反应是否正确、电子转移是否正确以及溶液的酸碱性的变化的形式显现；在填空题中可能会让我们由已知信息书写电极反应,期望同学们加强这方

12、面学问的归纳和总结,并逐步形成肯定的技巧和才能；）五、电解池电解质的导电的过程实质上就是电解过程；电解是在外电源的作用下被迫发生的氧化仍原的过程,把电能转化为化学能,而在原电池中正好相反,是自发的氧化仍原反应的过程,把化学能转化为电能；离子放电次序 阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电；阳极 如为惰性电极 C,Pt, Au 等,就阴离子放电（失电子,发生氧化反应）,放电次序为：阳极金属（除 Pt、Au）S 2IBrClOH含氧酸根离子 F如为活泼电极 ,就电极本身失去电子而放电；由于活泼电极的仍原性几乎大于一切的阴离子；阴极 无论是惰性电极,仍是活性电极,阴极都不会参加电极反应,始终为阳

13、离子放电（得电子,发生仍原反应）,放电次序为：Ag +Hg 2+Fe 3+Cu 2+H+酸Pb 2+Sn 2+Fe 2+Zn2+ H+ H 2OAl3+Mg2+Na +Ca +K+六、电解规律（惰性电极,带*号的例外）及溶液pH 的变化类型电解质（水溶液）被电解电极产物阴极溶液 pH 变化的缘由、结果电解质 复原的物质阳极含氧酸（如 H 2SO4）水O2H 2水削减,溶液浓度增大, PH 减小；加 H 2O 水削减,溶液浓度增大, PH 增大；加 H 2O 电解水强碱（如 NaOH ）水O2H 2型活 泼 金 属的 含 氧酸 盐水O2H 2水削减,盐溶液的浓度增大,PH加 H 2O （如 KN

14、O 3、Na 2SO4 ）不变或略减小 如为水解的盐 ；电解电无氧酸 如 HCl , 除 HF酸非金属单质H 2H+放电, H+降低, PH 增大；加 HCl 外,（如 Cl 2）解质型不活泼金属的无氧酸盐盐非金属单质金属单质PH 基本不变； 但严格意义上对水 解有影响； PH 略为增大；加 CuCl 2如 CuCl 2,除氟化物外（如 Cl 2）（如 Cu）H+放电, H+减小, OH增大,加 HCl 放 H 2活 泼 金 属的 无 氧酸 盐水和盐非金属单质H 2生碱型（如 NaCl ）（如 Cl 2）PH 增大；放 O2不活泼金属的含氧酸盐水和盐O2金属单质OH放电,OH降低,H+增大,加

15、 CuO 生酸型（如 CuSO4）（如 Cu）PH 减小；电镀型 *电镀液溶解析出金属电镀液组成基本未变,PH 不变七、电解的应用1、氯碱工业 ：电解饱和食盐水制取烧碱、氯气、氢气阳极：阴极：2+阴极： CuFe CuSO4 电镀Cu 总的方程式：2、电镀 : 1概念：应用电解原理在某些金属表面镀上其它金属或合金的过程；2 电镀池的形成条件：A 镀件作阴极2+ + 2eB 镀层金属作阳极C 电镀液中含有镀层金属离子例：在一根铁棒上镀上Cu 阳极： Cu2e = Cu = Cu 3、铜的电解精炼名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - -

16、 - - 学习必备 欢迎下载阳极： Cu 2e = Cu 2+ 杂质比铜活泼的 Zn 、Fe、Ni 等也会放电：Zn2e = Zn 2+ ； Fe 2e= Fe 2+ ；Ni 2e = Ni 2+仍原性比铜差的,如活泼性在铜之后的银、金等不能失去电子,它们以单质的形式沉积在电解槽溶液中,成为阳极泥；阳极泥可再用于提炼金、银等珍贵金属；阴极：Cu 2+ + 2e = Cu 纯铜 粗铜电解质溶液硫酸铜的浓度基本不变,但要定时除去里面的杂质；4、电解制 Na、Mg 、Al（以下反应均在熔融状态下进行）电解 电解冶炼 Na、Mg 、Al ：2NaCl （熔融）2Na + Cl 2 电解 电解 Mg +

17、 Cl 22Al 2O3 （熔融）MgCl 2 （熔融）Na3AlF 6 5、金属腐蚀的快慢规律 电解原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀高考试题专练提升CuSO4 铜的电解精炼 4Al + 3O 2 化学腐蚀 有防腐措施的腐蚀1.（2022 广东） 23.铜锌原电池（如图 9）工作时,以下表达正确选项A 正极反应为： Zn2e-=Zn 2+B 电池反应为： Zn+Cu 2+=Zn 2+ +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.（2022 福建 11） 讨论人员研制出一种锂水电池,可作鱼雷和潜艇的储备电源；该电池以金属锂和钢板为电极材料,以 LiO

18、H 为电解质,加入水即可放电；关于该电池的说法不正确的是A水既是氧化剂又是溶剂 B放电时正极上有氢气生成C放电时 OH向正极移动D总反应为： 2Li2H2O= 2LiOHH23.（2022 广东 12）某小组为讨论电化学原理,设计如图 2 装置；以下表达不正确的是A、a 和 b 不连接时,铁片上会有金属铜析出B、a 和 b 用导线连接时,铜片上发生的反应为：Cu 2+2e= Cu C、无论 a 和 b 是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐步变成浅绿色D、a 和 b 分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu 2向铜电极移动4. （ 2022 全 国 ） 铁 镍 蓄 电 池 又 称 爱 迪 生

19、 电 池 , 放 电 时 的 总 反 应 为 ： Fe+Ni2O3+3H2O= FeOH2+2NiOH 2 以下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 Ni 2O3、负极为 Fe B. 电池放电时,负极反应为Fe+2OH-2e-=Fe（OH）2C. 电池充电过程中,阴极邻近溶液的 pH 降低D. 电池充电时,阳极反应为 2Ni（OH）2+2OH-2e-=Ni 2O3+3H2O 5.（2022 海南） 依据下图,以下判定中正确选项A. 烧杯 a 中的溶液 pH 上升B.烧杯 b 中发生氧化反应名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 -

20、 - - - - - - - - C.烧杯 a 中发生的反应为2H +2e学习必备欢迎下载-2e-=Cl2 -=H2 D.烧杯 b 中发生的反应为 2Cl62022 全国 II 卷 10用石墨做电极电解 起始状态,应向溶液中加入适量的CuSO4溶液；通电一段时间后,欲使用电解液复原到ACuSO4 BH2O CCuO DCuSO45H2O 7（2022上海） 用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确选项A用铜片连接电源的正极,另一电极用铂片 C用氢氧化钠溶液吸取阴极产物B用碳棒连接电源的正极,另一电极用铜片 D用带火星的木条检验阳极产物8.2022江苏化学 5以下有关物质的性质与应用不相对应的是

21、A. 明矾能水解生成 AlOH 3 胶体,可用作净水剂B.FeCl3 溶液能与 Cu 反应,可用于蚀刻印刷电路C.SO2 具有氧化性,可用于漂白纸浆D.Zn 具有仍原性和导电性,可用作锌锰干电池的负极材料 9. 2022海南 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 、 CuCl2、 BaOH2 C. NaOH、H2SO4、 BaOH2B. NaOH、CuSO4、 H2SO4 D. NaBr、 H2SO4、 BaOH210.2022海南 10以下表达错误选项A生铁中含有碳,抗腐蚀才能比纯铁弱 C在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐为电镀液B用锡焊接的铁质器件,焊接处易生

22、锈 D铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀11.2022 广东 10以下应用不涉及氧化仍原反应的是A Na2O2 用作呼吸面具的供氧剂B 工业上电解熔融状态Al 2O3 制备 Al D C 工业上利用合成氨实现人工固氮试验室用 NH4Cl 和 CaOH2制备 NH 312.2022 山东 8 以下与含氯化合物有关的说法正确选项AHClO 是弱酸,所以 NaClO 是弱电解质B向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液,可制得 FeOH3胶体C HCl 溶液和 NaCl 溶液均通过离子导电,所以 HCl 和 NaCl 均是离子化合物D电解 NaCl 溶液得到 22.4LH2标准状况 ,理论上需要转移 NA

23、 个电子NA表示阿伏加德罗常数 13.2022 全国 11 四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池,相连时,外电路电流从流向；相连时, 为正极, 相连时, 有气泡逸出； 相连时, 的质量削减,据此判定这四种金属活动性由大到小的次序是A B C D 14.2022 江苏 燃料电池能有效提高能源利用率 池的燃料 ,其中最环保的是 ,具有广泛的应用前景； 以下物质均 可用作燃料电A.甲醇B. 自然气C.液化石油气D.氢气15.2022 广东 33化学试验有助于懂得化学学问,形成化学观念 ,提高探究与创新才能 ,提升科学素养；2能量之间可相互转化 :电解食盐水制备 Cl 2是将电能转化为化学能

24、,而原电池可将化学能转化为电能；设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率；名师归纳总结 限选材料 : ZnSO4aq, FeSO4aq, CuSO4aq; 铜片, 铁片 , 锌 片和导线；第 5 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载完成原电池甲的装置示意图见右图 ,并作相应标注；要求:在同一烧杯中 ,电极与溶液含相同的金属元素；以铜片为电极之一 ,CuSO4aq为电解质溶液 ,只在一个烧杯中组装原电池乙 ,工作一段时间后 ,可观看到负极；甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是 ,其缘由是；3依据牺牲阳极的阴极爱护

25、法原理 ,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀 ,在2的材料中应选作阳极；16.2022 北京 7以下金属防腐的措施中 ,使用外加电流的阴极爱护法的是 A.水中的钢闸门连接电源的负极 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17【2022 北京 8】以下电池工作时, O2 在正极放电的是（）A锌锰电池 B氢燃料电池 C铅蓄电池 D镍镉电池18.【2022 广东 11】某同学组装了图4 所示的电化学装置,电极Al ,其它均为 Cu,就A、 电流方向：电极 A 电极B、 电极发生仍原反应C、 电极逐步溶解D、 电极的电极反应： Cu 2+ + 2e- = Cu 19【2022 海南】 以石墨为电极,电解 KI 溶液（其中含有少量酚酞和淀粉） ；以下说法错误选项A阴极附远溶液呈红色 B阴极逸出气体C阳极邻近溶液呈蓝色 D溶液的 pH 变小20【2022 上海 12】如右图所示,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl 溶液 的 U 型管中；以下名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页