1、电化学复习 电化学复习1、原电池1工作原理：1)电极：负极为 ，正极为 。(2)电极反应：负极： ，正极： 。(3)原电池中的三个方向：电子方向：电子从 流出经外电路流入 ；电流方向：电流从 流出经外电路流入 ；离子的迁移方向：电解质溶液中，阴离子向 迁移，阳离子向 迁移。2、化学电源氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种。注意：(1)化学电源的电极反应式一般较为复杂。正、负极反应的加和是总反应方程式，总反应方程式减一极反应方程式可得另一极反应方程式。(2)可充电电池充电时，电池的正极接外接电源的正极，电池的负极接外接电源的负极。(3)可充电电池的放电反应和充电反应不互为可逆
2、反应。(4)书写燃料电池的电极反应式时，一定要注意溶液的酸碱性。二、电解池1、电子和离子移动方向电子：从电源_流向电解池的_；从电解池的_流向电源的_。离子：阳离子移向电解池的_；阴离子移向电解池的_。2分析电解过程的思维程序(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H和OH)。(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序阴极：阳离子放电顺序：AgFe3Cu2H(酸)Fe2Zn2H(水)Al3Mg2NaCa2K。阳极：活泼电极S2IBrClOH含氧酸根离子。(4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意
3、遵循原子守恒和电荷守恒。三、金属的腐蚀和防护析氢腐蚀与吸氧腐蚀以钢铁的腐蚀为例进行分析：析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强(pH4.3)水膜酸性很弱或呈中性电极反应负极_正极_总反应式_联系_更普遍4、规律总结1、书写原电池的电极反应式时，首先要根据原电池的工作原理准确判断正、负极，然后结合电解质溶液的环境确定电极产物，最后再根据质量守恒和电荷守恒写出反应式。1电极反应式书写的一般方法(1)拆分法：写出原电池的总反应。如2Fe3Cu=2Fe2Cu2。把总反应按氧化反应和还原反应拆分为两个半反应，并注明正、负极，并依据质量守恒、电荷守恒及电子得失守恒配平两个半反应：正极：2Fe32e=2Fe2，负
4、极：Cu2e=Cu2。(2)加减法：写出总反应。如LiLiMn2O4=Li2Mn2O4。写出其中容易写出的一个半反应(正极或负极)。如Lie=Li(负极)。利用总反应与上述的一极反应相减，即得另一个电极的反应式，即LiMn2O4Lie=Li2Mn2O4(正极)。2燃料电池电极反应式的书写第一步：写出电池总反应式。燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应则总反应为加和后的反应。如甲烷燃料电池(电解质为NaOH溶液)的反应式为：CH42O2=CO22H2O，CO22NaOH=Na2CO3H2O式式得燃料电池总反应式为CH42O22NaOH=Na2CO33H2O。第二步：写出电池的
5、正极反应式：根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，电解质溶液不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况：a酸性电解质溶液环境下电极反应式：O24H4e=2H2O。b碱性电解质溶液环境下电极反应式：O22H2O4e=4OH。c固体电解质(高温下能传导O2)环境下电极反应式：O24e=2O2。d熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下电极反应式：O22CO24e=2CO。第三步，根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式：电池的总反应式电池正极反应式电池负极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物O2。2、电解池的有关计算解题依据是得失电子守恒，
6、其解题方法有守恒法、总反应式法、关系式法。(1)根据守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。(2)根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式计算。(3)根据关系式计算：根据得失电子守恒关系，在已知量与未知量之间，建立计算所需的关系式。例1.两个惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时，(设电解过程中阴极没有H2放出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略不计)电极上析出银的质量最大为 () A27 mg B54 mg C106 mg D216 mg例2. (
7、1)用惰性电极电解400 mL一定浓度的硫酸铜溶液(不考虑电解过程中溶液体积的变化)，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol CuO后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH，电解过程中转移的电子为_mol。(2)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH，电解过程中转移的电子为_mol。(3)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑CO2的溶解)，电解过程中转移的电子为_mol。例题例题1(2013全国课标11)“ZEBRA”蓄电池的结构如下图所示，电极材料多孔Ni/NiC
8、l2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：NiCl22e=Ni2ClD钠离子通过钠离子导体在两电极间移动 2、下面各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是()A B C D 练习1、有关如图所示原电池的叙述不正确的是()A电子沿导线由Cu片流向Ag片B正极的电极反应是Age=AgC盐桥中的K移向AgNO3溶液D用该电池电解饱和食盐水，有3.2g Cu溶解时理论上生成1.12 L Cl22被称之为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在其另一边镀
9、二氧化锰。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。总反应的化学方程式为：Zn2MnO2H2O=Zn(OH)2Mn2O3下列说法错误的是()A电池工作时，锌失去电子B外电路中每通过0.2mol 电子，锌的质量理论上减小6.5gC电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D电池正极的电极反应式为：2MnO2H2O2e=Mn2O32OH3依据氧化还原反应：Cu2(aq)Fe(s)=Fe2(aq)Cu(s)设计的原电池如下图所示。请回答下列问题：(1)电极X的材料是_。电解质溶液Y是_；(2)X电极上发生的电极反应式为_。(3)针对上述原电池装置，下列说法中，不正确的是()A原电池工作时的总反应Cu
10、2(aq)Fe(s)=Fe2(aq)Cu(s)，一定为放热反应B原电池工作时，X电极流出电子，发生氧化反应C原电池工作时，银电极上发生氧化反应D原电池工作时，盐桥中的阳离子不断移向左池的氯化钠溶液中(4)若Y为氯化钠溶液，则经过一段时间，发现X极上出现锈斑，则此过程中正极的电极反应式为_。4铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正、负极极板是惰性材料，电池总反应式为：PbPbO22H2SO42PbSO42H2O请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)(1)放电时：正极的电极反应式是_；电解液中H2SO4的浓度将变_；当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加_g。(2)在完全放电耗尽PbO2
11、和Pb时，若按右图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成_、B电极上生成_，此时铅蓄电池的正、负极的极性将_。5.将下图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是()ACu电极上发生还原反应B电子沿ZnabCu路径流动C片刻后甲池中c(SO)增大D片刻后可观察到滤纸b点变红色6、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是根据此反应式判断 ，下列叙述中正确的是 （ )A、电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大 B、电池放电时，镍元素被氧化C、电池充电时，氢元素被还原 D、电池放电时，H2是负极7、电池(MHNi电池)。下列有关说法不正确的是A放电时正
12、极反应为：NiOOHH2OeNi(OH)2OHB电池的电解液可为KOH溶液C充电时负极反应为：MHOHH2OMeDMH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高8.一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；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-下列对该燃料电池的说法不正确的是（）A通入丁烷一极是负极，电极反应为：C4H10+26OH-26e-=4CO2+18H2OB电池的总反应是：2C4H10+13O28CO2+10H2OC通入空气一极是正极，电极反应为：O2+4e-=2O2-D在熔融电解质中，O2-由正极移向负极9.某原电池装置如右图
13、所示，电池总反应为2AgCl22AgCl。下列说法正确的是A正极反应为AgCl eAg ClB放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D当电路中转移0.01 mol e时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子10、锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为：负极反应： C6Lixe=C6Li1xxLi+（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成复合材料） 正极反应：Li1xMO2xLi+x e=LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）下列有关说法正确的是（ ）A锂离子电池充电时
14、电池反应为C6LiLi1xMO2=LiMO2C6Li1xB电池反应中，锂、锌、银、铅各失去1mol电子，金属锂所消耗的质量最小C锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动D锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1xxLi+x e=C6Li11Mg-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AMg 电极是该电池的正极BH2O2 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12、(14天津卷)已知：锂离子电池的总反应为：LixC+Li1-xCoO2C+LiCoO2锂硫电池的总反应为：2Li+SLi2S 有关
15、上述两种电池说法正确的是A锂离子电池放电时，Li+向负极迁移B锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C理论上两种电池的比能量相同D右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电13右图装置中发生反应的离子方程式为：Zn2HZn2H2，下列说法错误的是()Aa、b不可能是同种材料的电极B该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸C该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸D该装置可看作是铜锌原电池，电解质溶液是稀硫酸14以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是()A未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程B因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C电镀
16、时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率D镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用15.氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示。(1)溶液A的溶质是_。(2)电解饱和食盐水的离子方程式是_。(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在23。用化学平衡移动原理解释盐酸的作用：_。16将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如下图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是()A液滴中的Cl由a区向b区迁移B液滴边缘是正极区，发生的电极反应为O22H2O4e=4OHC液滴下的Fe
17、因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2由a区向b区迁移，与b区的OH形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈D若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为 Cu2e=Cu217.如图所示是探究铁发生腐蚀的装置图。发现开始时U形管左端红墨水水柱下降，一段时间后U形管左端红墨水水柱又上升。下列说法中不正确的是()A开始时发生的是析氢腐蚀 B一段时间后发生的是吸氧腐蚀C两种腐蚀负极的电极反应式均为Fe2e=Fe2D析氢腐蚀的总反应式为2FeO22H2O=2Fe(OH)218.如图所示的装置中，两池中溶液均足量，其中乙池的电极均是石墨，下列说法正确的是()A甲池形
18、成原电池，乙池中C2电极发生还原反应B铁是负极，溶液中的氢离子向铁电极移动C溶液中的铜离子在C1电极上得到电子D若电路中有0.6 mol电子通过，则电极C2上有0.3 mol Cl2生成19.用如图所示装置长时间电解饱和食盐水，下列有关说法正确的是()A在a处一定可收集到Cl2 B当电路中有0.2 mol电子通过时，可收集到2.24 L H2C石墨电极发生还原反应 D从理论上讲最终可得到NaClO溶液20某同学按下图所示的装置进行实验，A、B为两种常见金属，它们的硫酸盐可溶于水。当K闭合时，在交换膜处SO从右向左移动。下列分析正确的是()A溶液中A2浓度减小BB电极的反应：B2e=B2CY电极
19、上有H2产生，发生还原反应D反应初期，X电极周围出现白色胶状沉淀，不久沉淀溶解21.爱迪生电池在充电和放电时发生的反应：Fe+NiO2+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2，下列对该蓄电池推断错误的是： 放电时，Fe参与负极反应，NiO2参与正极反应 充电时，阴极上的电极反应式为：Fe(OH)2 + 2e= Fe + 2OH 放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动 放电时，负极上的电极反应式为：Fe + 2H2O2e = Fe(OH)2 + 2H+ 蓄电池的电极必须浸入某种碱性电解质溶液中 A只有 B C D22、用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如图。电解过程中的实验数据如图，
20、横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积（标准状况）。则下列说法正确的是A电解过程中，b电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生Ba电极上发生的反应方程式为：2H+ +2e- = H2和 4OH-4e- = 2H2O + O2C曲线0P段表示H2和O2混合气体的体积变化，曲线PQ段表示O2的体积变化D从P到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为12gmol-123、某校活动小组为探究金属腐蚀的相关原理，设计了如下图a所示装置，图a的铁棒末段分别连上一块Zn片和Cu片，并静置于含有K3Fe(CN)6及酚酞的混合凝胶上。一段时间后发现凝胶的某些区域（如下图b示）发
21、生了变化，已知Fe2+可用K3Fe(CN)6来检验（呈蓝色）。则下列说法不正确的是（ ）A甲区发生的电极反应式：Fe-2e-= Fe2+ B乙区产生Zn2+C丙区呈现红色 D丁区呈现蓝色24、某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。请回答：I用图1所示装置进行第一组实验。（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu做电极的是 （填字母序号）。 A铝 B石墨 C银 D铂（2）N极发生反应的电极反应式为 。（3）实验过程中，SO42- （填“从左向右”、“从右向左”或“不”）移动；滤纸上能观察到的现象有 。II用图2所示装置进行第二组实验。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区
22、溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根（FeO42-）在溶液中呈紫红色。（4）电解过程中，X极区溶液的pH （填“增大” 、“减小”或“不变”）。（5）电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe - 6e- + 8OH- FeO42- + 4H2O 和4OH- - 4e- 2H2O + O2 ， 若在X极收集到672 mL气体，在Y极收集到168 mL气体（均已折算为标准状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少 g。（6）在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为：2K2FeO4 + 3Zn Fe2O3 +ZnO +2K2ZnO2 该电池正极发生的反应的电极反应式为 。
