电化学精品课件衡水市第十三中学.ppt

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1、 电化学电化学 衡水市第十三中学赵春波一、考纲指要一、考纲指要1理解原电池原理。初步了解化学电源。了理解原电池原理。初步了解化学电源。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般的防腐蚀方法。解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般的防腐蚀方法。2理解电解原理。了解铜的电解精炼、镀铜、理解电解原理。了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业反应原理。氯碱工业反应原理。二、考点剖析二、考点剖析 电化学问题是高考的必考内容，通常以选择题电化学问题是高考的必考内容，通常以选择题或填空题的形式出现，每年通常考或填空题的形式出现，每年通常考12题，主要考题，主要考查内容有：查内容有：考查原电池和电解池的电极名称、电考查原电池和电解池的电极

2、名称、电极反应式，特别是新型电池的电极反应式的书写；极反应式，特别是新型电池的电极反应式的书写；电解时两极产物的判断及电子得失守恒的定量计电解时两极产物的判断及电子得失守恒的定量计算；算；电解时，根据电极的质量变化、电极周围的电解时，根据电极的质量变化、电极周围的现象等判断电极名称与电源的正、负极。现象等判断电极名称与电源的正、负极。考生应当掌握好原电池、电解池、电镀池的工考生应当掌握好原电池、电解池、电镀池的工作原理以及电极反应书写规则（质量守恒、电荷守作原理以及电极反应书写规则（质量守恒、电荷守恒、电子得失守恒），灵活运用氧化还原的相关知恒、电子得失守恒），灵活运用氧化还原的相关知识进行解

3、答。最近几年高考常常通过以新型可充电识进行解答。最近几年高考常常通过以新型可充电电池为载体全面考查考生在新情境下应用电化学知电池为载体全面考查考生在新情境下应用电化学知识解决实际问题的能力。预计识解决实际问题的能力。预计2007年高考仍将以新年高考仍将以新型可充电电池作为考查的对象。型可充电电池作为考查的对象。三、应考策略三、应考策略 电化学的考题旨在全面考查考生对原电池、电解电化学的考题旨在全面考查考生对原电池、电解池原理的掌握情况。解决此类问题的关键是熟悉相关池原理的掌握情况。解决此类问题的关键是熟悉相关的基础知识。的基础知识。原电池原电池，首先应注意电极名称，然后根据负极发，首先应注意电

4、极名称，然后根据负极发生氧化反应、电子流出等特点判断电极的性质，并进生氧化反应、电子流出等特点判断电极的性质，并进一步完成电极反应式的书写。通常负极自身失去电子一步完成电极反应式的书写。通常负极自身失去电子被氧化，正极为溶液中的阳离子在电极上得到电子被被氧化，正极为溶液中的阳离子在电极上得到电子被还原，燃料电池通常为可燃性气体参与负极反应，助还原，燃料电池通常为可燃性气体参与负极反应，助燃性气体参与正极反应，书写时应特别注意介质对电燃性气体参与正极反应，书写时应特别注意介质对电极反应的影响。极反应的影响。电解池电解池，应紧扣电极名称、反应类型及放电规，应紧扣电极名称、反应类型及放电规律来解题。

5、可根据电解池的阴极具有律来解题。可根据电解池的阴极具有“与电源的负与电源的负极相连，电子流进、发生还原反应极相连，电子流进、发生还原反应”等特点先对电等特点先对电极作出判断，然后再根据放电规律作答。在这里需极作出判断，然后再根据放电规律作答。在这里需要特别提醒注意的是电解池的阳极反应式书写时一要特别提醒注意的是电解池的阳极反应式书写时一定要先判断电极材料是活性电极还是惰性电极定要先判断电极材料是活性电极还是惰性电极(石墨石墨和铂和铂)，若为活性电极则为阳极材料自身失去电子被，若为活性电极则为阳极材料自身失去电子被氧化。氧化。在在电极反应电极反应的分析中注意，当两个电极反应中的分析中注意，当两个

6、电极反应中电子得失相等时，两个电极反应式相加即为原电池电子得失相等时，两个电极反应式相加即为原电池或电解池的总反应式，总反应式减去一个电极反应或电解池的总反应式，总反应式减去一个电极反应式即得到另一个电极反应式，解题中要灵活运用。式即得到另一个电极反应式，解题中要灵活运用。此外电镀和电解精炼都是电解原理的应用，但两者此外电镀和电解精炼都是电解原理的应用，但两者又要加以区别。又要加以区别。知知 识识 要要 点点1.铜锌原电池工作原理铜锌原电池工作原理负极负极(Zn):Zn-2e-=Zn2+正极正极(Cu):2H+2e-=H2总反应式总反应式:Zn+2H+=Zn2+H2要点一：原电池要点一：原电池

7、原原电池的形成条件电池的形成条件:负极：负极：Al+4OH-3e-=AlO2+2H2O正极：正极：2H2O+2e-=H2+2OH总：总：2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2 负极：负极：Cu2e-=Cu2+正极：正极：2H+NO3+e-=NO2+H2O总：总：Cu+4H+2NO3=2NO2+Cu2+2H2O是否金属越活泼，一定作负极？是否金属越活泼，一定作负极？在判断电极及电极反应时要注在判断电极及电极反应时要注意考虑介质对其的影响！意考虑介质对其的影响！(2)(2)蓄蓄 电电 池池负极：负极：Pb+SO42-2e-=PbSO4正极：正极：PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4

8、+2H2O电池反应电池反应：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O(3)(3)镍氢（镍氢（MH-Ni)电池电池电池反应：1/2H2+NiOOH=Ni(OH)2负极：负极：1/2H2+OH-e-=H2O正极：正极：NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-(4)(4)燃料电池燃料电池实物展示实物展示燃料电池工作原理燃料电池工作原理介质介质电池反应：电池反应：2H2+=2H2O 酸性酸性负极负极正极正极中性中性负极负极 正极正极碱性碱性负极负极正极正极2H2-4e-=4H+O2+4H+4e-=4H2O2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH-4e-=

9、4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-固体燃料电池固体燃料电池介质电池反应：2H2+=2H2O 负极正极负极 正极2H2-4e-+2O2=2H2OO2+4e-=2O22H2-4e-=4H+O2+4H+4e-=2H2O 金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学金属或合金跟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，即为金属的腐蚀。其本质是反应而腐蚀损耗的过程，即为金属的腐蚀。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。金属原子失去电子被氧化的过程。化学腐蚀与电化腐蚀化学腐蚀与电化腐蚀化学腐化学腐蚀蚀电电化腐化腐蚀蚀条件条件现现象象本本质质联联系系金属跟非金属金属跟非金属单质单质直接接触直接

10、接触不不纯纯金属或合金跟金属或合金跟电电解解质质溶液接触溶液接触无无电电流流产产生生有微弱有微弱电电流流产产生生金属被氧化金属被氧化较较活活泼泼金属被氧化金属被氧化两者往往同两者往往同时发时发生，生，电电化腐化腐蚀蚀更普遍更普遍要点二：要点二：金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以FeFe为例）为例）析析氢氢腐腐蚀蚀吸氧腐吸氧腐蚀蚀条件条件 总总反反应应式式水膜酸性水膜酸性较较强强（pH4.3）水膜酸性很弱或中性水膜酸性很弱或中性Fe-2e=Fe2+2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OHFe+2H+=Fe2+H22Fe+O2+2H2O=2Fe(O

11、H)2电电电电极极极极反反反反应应应应负负负负极极极极正正正正极极极极 改变金属内部的组织结构，制成合金。改变金属内部的组织结构，制成合金。在金属表面覆盖保护层。在金属表面覆盖保护层。电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。池的阴极而受到保护。【特别提示特别提示】在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐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腐措施的腐蚀蚀有防腐措施的腐蚀 防腐措施由好到坏的顺序如下：防腐措施由好到坏的顺序如下

12、：外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀般防腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀（3 3）金属防护的几种重要方法）金属防护的几种重要方法CuCl2溶液溶液阴阴离离子子移移向向阳极阳极阴极阴极氧化反应氧化反应还原反应还原反应电子流向阳阳离离子子移移向向e-e-Cu2+2e-=2Cu2Cl-2e-=Cl2要点三、要点三、电解池电解池1.电解原理电解原理电解电解:CuCl2Cu+Cl2电解2.2.离子放电顺序离子放电顺序阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。阴离子失去电子而阳离

13、子得到电子的过程叫放电。阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。活性材料作电极时：活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不放电。金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不放电。用惰性电极用惰性电极(Pt(Pt、AuAu、石墨、钛等石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电时：溶液中阴离子的放电顺序（由顺序（由易易到到难难）是：）是：S S 2-2-II-BrBr-ClCl-OHOH-NONO33-SOSO4 42-2-(等含氧酸根离子）等含氧酸根离子）等含氧酸根离子）等含氧酸根离子）FF-AgAgAgAg+FeFeFeFe3+3+3+3+CuCuCuCu2+2+2+

14、2+HHHH+PbPbPbPb2+2+2+2+SnSnSnSn2+2+2+2+FeFeFeFe2+2+2+2+ZnZnZnZn2+2+2+2+AlAlAlAl3+3+3+3+MgMgMgMg2+2+2+2+NaNaNaNa+CaCaCaCa+KKKK+活性电极不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。活性电极不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳极：阳极：阴极阴极:阳离子在阴极上放电顺序是：阳离子在阴极上放电顺序是：3.电解规律阴极阴极阳极阳极氯氯气气铜铜实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原CuCl2阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：阴极：Cu2+2e-=2CuCu

15、Cl2Cu+Cl2电解电解减小减小增增大大CuCl2CuCl2溶液溶液阳极阳极阴极阴极氧氧气气氢氢气气实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原Na2SO4实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原Na2SO4阳极阳极:4OH-4e-=2H2O+O2阴极阴极:4H+4e-=2H2变大变大不不变变加加 H2ONa2SO4溶液溶液2H2O2H2+O2电解电解阳极阳极阴极阴极氯氯气气氢氢气气实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原NaCl阳极阳极:2Cl-2e-=Cl2阴极阴极:2H+2e-=H22NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2电解减小减小增增大大加加HClNaCl溶

16、液溶液实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原CuSO4阳极阳极阴极阴极氧氧气气铜铜阳极阳极:4OH-4e-=2H2O+O2阴极：阴极：Cu2+2e-=Cu2CuSO4+2H2O=2Cu+O2+2H2SO4电解减小减小减小减小加加CuOCuSO4溶液溶液电解规律（惰性电极）小结电解规律（惰性电极）小结 阳极：阳极：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根含氧酸根 F-与与区：电解本身型区：电解本身型 如如CuCl2与与区：放氢生碱型区：放氢生碱型 如如NaCl与与区：放氧生酸型区：放氧生酸型 如如CuSO4、AgNO3与与区：电解水型区：电解水型 如如NaNa2 2SO4、H2 2SO4

17、、NaOH阴极：阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+电解质溶液用惰性电极电解的示例电解质溶液用惰性电极电解的示例：电电解解类类型型举举 例例电电极反极反应应溶液溶液PH变变化化溶液复原方法溶液复原方法物物质类别质类别实实例例仅仅溶溶剂剂水水电电解解 仅仅溶溶质质电电解解 溶溶质质和和溶溶剂剂同同时电时电解解 含氧酸含氧酸H2SO4强强碱碱NaOH活活泼泼金属的金属的含氧酸含氧酸盐盐Na2SO4无氧酸无氧酸HCl阳极：阳极：4OH-4e=O2+2H2O阴极：阴极：4H+4e=2H2减小减小增大增大不不变变H2O阳极：阳极：2Cl-2e=Cl2阴极：阴极：2H

18、+2e=H2增大增大HCl不活不活泼泼金属金属的无氧酸的无氧酸盐盐CuCl2阳极：阳极：2Cl-2e=Cl2阴极：阴极：Cu2+2e=Cu增大增大CuCl2活活泼泼金属的金属的无氧酸无氧酸盐盐NaCl阳极：阳极：2Cl-2e=Cl2阴极：阴极：2H+2e=H2增大增大HCl不活不活泼泼金属的金属的含氧酸含氧酸盐盐CuSO4阳极：阳极：4OH-4e=O2+2H2O阴极：阴极：2Cu2+4e=2Cu减小减小CuO要点四要点四:电解原理的应用电解原理的应用1、镀铜反应原理、镀铜反应原理 阳极阳极(纯铜纯铜)：Cu-2e=Cu2+，阴极阴极(镀件镀件)：Cu2+2e=Cu，电解液：可溶性铜盐溶液，如电

19、解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4 .2、氯碱工业反应原理氯碱工业反应原理 阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2，阴极：阴极：2H+2e-=H2 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl23、电解精炼反应原理电解精炼反应原理(电解精炼铜电解精炼铜)粗铜中含粗铜中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等等 阳极阳极(粗铜粗铜)：Cu-2e-=Cu2+，（Zn-2e-=Zn2+，Fe-2e-=Fe2+，等）等）阴极阴极(精铜精铜)：Cu2+2e-=Cu，电解液：可溶性铜盐溶液，如电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4。Zn2、Ni2等等 阳离子得电子能力小于阳离子得电子能力小于Cu2+而留在电解质溶

20、而留在电解质溶液中。金属活动顺序排在液中。金属活动顺序排在Cu后的后的Ag、Pt、Au等失电子能力小于等失电子能力小于Cu，以金属单质沉积于阳极，成为以金属单质沉积于阳极，成为“阳极泥阳极泥”。三、考三、考 点点 分分 析析例例1下列装置中属于原电池的是下列装置中属于原电池的是 （）属于电解池的是属于电解池的是 （）稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 硫酸铜硫酸铜 A B C D A B C D CD B考点考点1.1.原电池与电解池比较原电池与电解池比较稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 硫酸铜硫酸铜 A B C D A B C D 解析解析:直接根据原电池、电解池的形成条件来判

21、断直接根据原电池、电解池的形成条件来判断。A中两电极均为碳，活性相同，不能构成原电池。中两电极均为碳，活性相同，不能构成原电池。B符合原电池形成条件符合原电池形成条件活动性不同两电极活动性不同两电极电解质电解质溶液溶液形成闭合回路。形成闭合回路。C、D均符合电解池形成条件均符合电解池形成条件两电极接直流电源两电极接直流电源电电极插入电解质溶液极插入电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路对于下列装置中的反应，写出相应的电极反应式并注明反应类型：对于下列装置中的反应，写出相应的电极反应式并注明反应类型：(1)甲装置中，甲装置中，Zn极：极：Ag极：极：(2)乙装置中，乙装置中，Cu极：极：Ag极：极：

22、(3)丙装置中，丙装置中，Fe极：极：C极：极：(4)丁装置中，丁装置中，Pt极：极：Fe极：极：Zn-2e-=Zn2+Ag+e-=AgAg-e-=Ag+Fe-2e-=Fe2+2H+2e-=H22H+2e-=H22I-2e-=I22H+2e-=H2考点考点2.2.电极反应的判断电极反应的判断 例例2解析解析:甲、丙为原电池，甲、丙为原电池，Zn、Fe分别为两原电池的负极。分别为两原电池的负极。乙、丁为电解池，乙、丁为电解池，乙阳极为活性电极，所以阳极乙阳极为活性电极，所以阳极Ag 失电子，阴极失电子，阴极Ag+得电子；得电子；丁中阳极丁中阳极I失电子，阴极失电子，阴极H+得电子。得电子。若为原

23、电池若为原电池,先根据电极活泼性先根据电极活泼性,判断正负极判断正负极,然后然后则根据则根据负氧正还负氧正还的规律书写电极反应式。分析问题过的规律书写电极反应式。分析问题过程中程中一定要考虑介质一定要考虑介质，即电解质溶液的酸碱性，有无，即电解质溶液的酸碱性，有无沉淀或其它的氧化还原反应等等。沉淀或其它的氧化还原反应等等。若为电解池，先要看电极材料，若为电解池，先要看电极材料，是惰性电极还是活是惰性电极还是活性电极性电极，若阳极材料为活性电极（，若阳极材料为活性电极（FeFe、Cu)Cu)等金属，则等金属，则阳极反应为电极材料失去电子，变成离子进入溶液；阳极反应为电极材料失去电子，变成离子进入

24、溶液；若为惰性材料，则根据阴阳离子的放电顺序，依据若为惰性材料，则根据阴阳离子的放电顺序，依据阳阳氧阴还氧阴还的规律来书写电极反应式。的规律来书写电极反应式。电极反应式的书写规律电极反应式的书写规律【特别提示特别提示】放放电电（05江江苏苏高考高考14）高高铁电铁电池是一种新型可充池是一种新型可充电电电电池，池，与普通高能与普通高能电电池相比，池相比，该电该电池能池能长时间长时间保持保持稳稳定的放定的放电电电压电压。高。高铁电铁电池的池的总总反反应为应为3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH下列叙述不正确的是（下列叙述不正确的是（）A放放电时负电时负极反

25、极反应为应为：Zn2e+2OH=Zn(OH)2B充充电时电时阳极反阳极反应为应为：Fe(OH)33e+5OH=FeO42+4H2O C放电时每转移放电时每转移3 mol电子，正极有电子，正极有1mol K2FeO4 被氧化被氧化 D放电时正极附近溶液的碱性增强放电时正极附近溶液的碱性增强例例3充充电电C 放电时为原电池，负极发生氧化反应，充电时为电放电时为原电池，负极发生氧化反应，充电时为电解池，阳极发生还原反应。解池，阳极发生还原反应。结合电极总反应式可判断结合电极总反应式可判断A、B正确；正确；放电时每转移放电时每转移3 mol电子，正极应该有电子，正极应该有1mol K2FeO4被还原（

26、被还原（Fe的价态由的价态由+6降为降为+3）放电时由于正极生成放电时由于正极生成KOH所以碱性增强。所以碱性增强。选（选（C）解析：解析：例例4氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是：是：H22NiO(OH)2Ni(OH)2根据此反应式判断，下列叙述正确的是根据此反应式判断，下列叙述正确的是A电池放电时，电池负极周围溶液的电池放电时，电池负极周围溶液的OH不断增大不断增大B电池放电时，镍元素被氧化电池放电时，镍元素被氧化C电池充电时，氢元素被还原电池充电时，

27、氢元素被还原D电池放电时，电池放电时，H2是负极是负极H22NiO(OH)2Ni(OH)2分析分析 根据氢镍电池的总反应，可得出放电时的正、负根据氢镍电池的总反应，可得出放电时的正、负极反应应为：极反应应为：负极：负极：H2+2OH2e2H2O 正极：正极：2NiO(OH)+2H2O+2e2Ni(OH)2+2OH由此可知放电时由此可知放电时H2是负极，且负极反应消耗了是负极，且负极反应消耗了OH使使溶液溶液pH不断减小，而在正极镍元素从不断减小，而在正极镍元素从+3价变为价变为+2价价被还原；充电时变化情况恰好与放电时相反。被还原；充电时变化情况恰好与放电时相反。解答解答 CD点评点评 结合电

28、化学原理判断电极及溶液中的变化以及书写结合电化学原理判断电极及溶液中的变化以及书写电极反应式和总反应式是近年电化学知识考查的热点。电极反应式和总反应式是近年电化学知识考查的热点。解此类题目应把握好：解此类题目应把握好：放电过程应用原电池原理，充放电过程应用原电池原理，充电过程应用电解池原理。电过程应用电解池原理。从反应前后相关元素化合价从反应前后相关元素化合价的变化判断正负极、阴阳极等相关命题的正确性。的变化判断正负极、阴阳极等相关命题的正确性。在在书写电极反应式时，考虑电解质对电极的影响，如酸性书写电极反应式时，考虑电解质对电极的影响，如酸性介质反应式两边不能出现介质反应式两边不能出现OH离

29、子；碱性介质反应式两离子；碱性介质反应式两边不能出现边不能出现H离子。离子。例例5一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极插入一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，其总溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，其总反应为：反应为：2C2H6+7O2+8KOH4K2CO3+10H2O 正确的是正确的是A负极反应为：负极反应为：14 H2O+7O2+28e28OHB放电一段时间后，负极周围的放电一段时间后，负极周围的pH升高升高C每消耗每消耗1mol C2H6，则电路上转移的电子为，则电路上转移的电子为14molD放电过程中放电过程中KOH的物质的量浓度不

30、变的物质的量浓度不变分析分析 负极发生氧化反应，其电极反应式为负极发生氧化反应，其电极反应式为2C2H6+36OH28e4CO32+24 H2O，消耗了，消耗了OH，因此，因此A和和B项均错；由总反应可知每消耗项均错；由总反应可知每消耗1mol C2H6，同时，同时消耗消耗3.5molO2，转移电子，转移电子3.5mol414mol，又反应，又反应中消耗中消耗KOH，反应后，反应后c(KOH)减小，故减小，故C项对项对D项错。项错。解答解答 C点评点评 燃料电池是能源的发展方向之一。本题以燃料电池是能源的发展方向之一。本题以燃料电池为背景考查学生根据总反应书写电极燃料电池为背景考查学生根据总反

31、应书写电极反应的能力。由总反应书写电极反应式一般步反应的能力。由总反应书写电极反应式一般步骤：骤：找出发生氧化反应和还原反应的物质，找出发生氧化反应和还原反应的物质，并结合介质的性质确定正负极产物并结合介质的性质确定正负极产物 利用电利用电荷守恒写出电极反应式荷守恒写出电极反应式 验证：根据两极转验证：根据两极转移电子数相等为前提将两电极反应式相加所得移电子数相等为前提将两电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同，则书写正确。若能式子和原化学方程式相同，则书写正确。若能写出一极反应式，而另一电极难写，可将化学写出一极反应式，而另一电极难写，可将化学方程式减去已写出的电极反应式。方程式减去已写出

32、的电极反应式。考点考点3.3.电解产物的判断电解产物的判断 （05天津高考天津高考12）金属镍有广泛的用途。粗镍中含金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（度的镍，下列叙述正确的是（）（已知：氧化性（已知：氧化性Fe2+Ni2+Cu2+）A阳极发生还原反应，其电极反应式：阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2+2e=NiB电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加 相等相等C电解后，溶液中存在的金属阳离子只有电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和和

33、 Zn2+D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和和Pt例例6D解析：解析：电解池阳极发生氧化反应，电解池阳极发生氧化反应，所以阳极反应为所以阳极反应为 Ni 2e=Ni2+；电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等，不相等，因为粗镍中含有少量因为粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂等杂质，质，当阳极溶解当阳极溶解Fe而阴极析出而阴极析出Ni时，阳极质量的减时，阳极质量的减少与阴极质量的增加就不相等；少与阴极质量的增加就不相等；电解后，溶液中存在的金属阳离子除了电解后，溶液中存在的金属阳离子除了Fe2+和和

34、Zn2+还可能存在还可能存在Ni2+；电解后，电解槽底部的阳极泥中不可能存在电解后，电解槽底部的阳极泥中不可能存在Fe、Zn，因为因为Fe、Zn比比Ni活泼，所以只存在活泼，所以只存在Cu和和Pt。考点考点4.电解计算电解计算电子守恒法电子守恒法 铂电极电解铂电极电解1LCu(NO3)2和和KNO3混合溶液通电一混合溶液通电一段时间，两极均产生段时间，两极均产生11.2L(S.T.P)气体气体.求电解后溶液的求电解后溶液的pH，并确定析出铜的物质的量并确定析出铜的物质的量.解析解析：阳极：阳极 4OH-4e-=2H2O+O2 阴极阴极 Cu2+2e-=Cu 2H+2e-=H2 阳极转移电子的物

35、质的量为阳极转移电子的物质的量为:0.54=2mol,消耗消耗 OH-2mol,即即产生产生H+2mol.阴极生成阴极生成0.5molH2,消耗消耗H+1mol;所以溶液中所以溶液中 C(H+)=1mol/L pH=0 生成生成H2转移的电子转移的电子:0.5 2=1mol,故故还有还有 1mole-用于还原用于还原Cu2+,可可析出铜为析出铜为0.5mol.例例7例例8陷阱设在电极材料中陷阱设在电极材料中解题过程中要注意题设的陷阱解题过程中要注意题设的陷阱25时时，将两，将两铜电铜电极插入一定量的硫酸极插入一定量的硫酸钠饱钠饱和溶液和溶液中中进进行行电电解。通解。通电电一段一段时间时间后，阴

36、极析出了后，阴极析出了amol气体，气体，同同时时有有gNa2SO410H2O晶体析出。温度不晶体析出。温度不变时变时剩余溶剩余溶液中溶液中溶质质的的质质量分数量分数为为（）BDA100%C100%C解解题时电题时电极易被当成惰性极易被当成惰性电电极，极，误认为误认为是是电电解水，解水，并根据并根据2H2O2H2+O2 算出产生算出产生a molH2时即时即电解了电解了a mol水，而导致误选（水，而导致误选（D）。）。但题目中的电极材料铜是参与反应的，电解的总反但题目中的电极材料铜是参与反应的，电解的总反应式为应式为Cu+2H2O Cu（OH）2+H2，显然，产生显然，产生a molH2时减

37、少了时减少了2a mol水。水。正确答案应为（正确答案应为（C）。）。解析：解析：向水中加入等物向水中加入等物质质的量的的量的Ag+、Pb2+、Na+、Cl，将该溶液倒入惰性材料作电极的电解槽中，将该溶液倒入惰性材料作电极的电解槽中，通电片刻。氧化产物与还原产物的质量比为（通电片刻。氧化产物与还原产物的质量比为（）（A）35.5：108 （B）16：207 （C）8：1 （D）108：35.5、例例9陷阱设在离子反应中陷阱设在离子反应中C、易易误认为误认为Ag+在阴极上放在阴极上放电电析出析出Ag，Cl在阳极上在阳极上放放电电析出析出Cl2，从而从而误选误选（A）。）。稍加分析后稍加分析后则则

38、不不难难看出，将等物看出，将等物质质的量的的量的Ag+、Pb2+、Na+、Cl放入水中，放入水中，Ag+与与Cl要生成不溶性的要生成不溶性的AgCl，Pb2+与与 要生成微溶性要生成微溶性的的PbSO4，最终得到的是最终得到的是NaNO3溶液，溶液，用惰性电极电解此溶液的产物是用惰性电极电解此溶液的产物是H2和和O2。正确答案是（正确答案是（C）。）。解析：解析：例例10陷阱设在后续反应中陷阱设在后续反应中 用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，若要恢复到电解前的浓度和一段时间后，若要恢复到电解前的浓度和pH，须向，须向溶液中加入溶液中加入

39、0.1molCu(OH)2，下列说法不正确的是，下列说法不正确的是A此电解过程中转移电子物质的量为此电解过程中转移电子物质的量为0.2molB此电解过程中转移电子物质的量为此电解过程中转移电子物质的量为0.4molC若要恢复到电解前的浓度和若要恢复到电解前的浓度和pH，还可加入，还可加入 0.1molCuO和和0.1molH2OD若要恢复到电解前的浓度和若要恢复到电解前的浓度和pH，还可加入，还可加入 0.1molCuCO3和和0.1molH2O分析：如只发生硫酸铜溶液的电解反分析：如只发生硫酸铜溶液的电解反应，要恢复到电解前的浓度和应，要恢复到电解前的浓度和pH只只要加入要加入CuO即可，现

40、须加入即可，现须加入0.1molCu(OH)2，相当于加，相当于加0.1molCuO和和0.1molH2O，即电解，即电解硫酸铜溶液时硫酸铜电解完另外还要硫酸铜溶液时硫酸铜电解完另外还要再电解再电解0.1molH2O，故不正确的选，故不正确的选A（05南通二模南通二模17）右右图图是某空是某空间间站能量站能量转转化系化系统统的局部的局部示意示意图图，其中燃料，其中燃料电电池采用池采用KOH为电为电解液，下列有关解液，下列有关说说法中不正确的是法中不正确的是（）A该该能量能量转转化系化系统统中的水也是可以循中的水也是可以循环环的的B燃料燃料电电池系池系统产统产生的能量生的能量实际实际上来自于水上

41、来自于水C水水电电解系解系统统中的阳极反中的阳极反应应：4OH4e2H2OO2D燃料燃料电电池放池放电时电时的的负负极反极反应应：H22e2OH2H2O 考点考点5.新能源新能源新电池新电池向日面时向日面时背日面时背日面时光电转换器光电转换器水电解水电解系统系统氢氧氢氧储罐储罐燃料电燃料电池系统池系统例例11B燃料电池系统中生成的水可循环至水电解系统；燃料电池系统中生成的水可循环至水电解系统；燃料电池系统产生的能量实际上来自于太阳能；燃料电池系统产生的能量实际上来自于太阳能；电解水阳极反应：电解水阳极反应：4OH4e2H2OO2燃料电池放电时的负极反应：燃料电池放电时的负极反应：H22e2OH

42、2H2O （因其在碱性介质条件下）因其在碱性介质条件下）解析：解析：下下图图是是一一种种正正在在投投入入生生产产的的大大型型蓄蓄电电系系统统。左左右右两两侧侧为为电电解解质质储储罐罐，中中央央为为电电池池，电电解解质质通通过过泵泵不不断断在在储储罐罐和和电电池池间间循循环环；电电池池中中左左右右两两侧侧为为电电极极，中中间间为为离离子子选选择择性性膜膜，在在电电池池放放电电和和充充电电时时允允许许钠钠离离子子通通过过；放放电电前前，被被膜膜隔隔开开的的电电解解质质为为Na2S2和和NaBr3，放放电电后分别变为后分别变为Na2S4和和NaBr。电池充放电的反应方程式：电池充放电的反应方程式：2

43、Na2S2+NaBr3Na2S4+3NaBr放电放电充电充电例例12（1）左右储罐中的电解质分别为：左左右储罐中的电解质分别为：左，右：，右：。（2）写出电池放电时的电极反应：）写出电池放电时的电极反应：负极：负极：2Na2S22e=Na2S4+2Na+，正极：正极：；（3）指出在充电过程中钠离子通过膜的流向）指出在充电过程中钠离子通过膜的流向。NaBr3Na2S2NaBr3+2Na+2e=3NaBr左左右右解析：解析：如图是一个蓄电池，其充放电的基本原理和铅蓄电池类似，如图是一个蓄电池，其充放电的基本原理和铅蓄电池类似，在其放电过程中，该装置是一个电解池，结合题干信息与装置在其放电过程中，该

44、装置是一个电解池，结合题干信息与装置图可作出如下分析：图可作出如下分析：（1 1）放电前，被膜隔开的电解质为）放电前，被膜隔开的电解质为Na2S2和和NaBr3，其中其中 NaBr3中的中的Br化合价降低，得到电子，发生还原反应，应该是原电池化合价降低，得到电子，发生还原反应，应该是原电池的正极，则的正极，则NaBr3在左罐；而在左罐；而Na2S2中中S化合价升高，失去电子，化合价升高，失去电子，发生氧化反应，应该是原电池的负极，则发生氧化反应，应该是原电池的负极，则Na2S2在右罐。在右罐。（2）用总反应式减去电池的负极反应式，用总反应式减去电池的负极反应式，得电池的正极反应式得电池的正极反应式。（3）充电过程中总反应逆向进行，充电过程中总反应逆向进行，此时隔膜左侧的电极反应式为：此时隔膜左侧的电极反应式为：3NaBr2e=NaBr3+2Na+；隔膜右侧的电极反应式为隔膜右侧的电极反应式为：Na2S4+2Na+2e=2Na2S2 。由此说明由此说明Na+通过膜的流向为：由左通过膜的流向为：由左 右右