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1、第一篇 专题突破 第二部分 基本理论 专题八 电化学原理及其应用 考 纲 展 示高 考 预 测 1.了解原电池的工作原理，能写出电极反 应和电池反应方程式。 2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。 3.了解电解池的工作原理，能写出电极反应 和电池反应方程式。 4.理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐 蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。 电化学包括原电池原理和 电解原理，对这一部分的考 查重在对原理的应用，考查 命题的特点是结合最新成果 和能成熟应用于实际生产、 生活和科技领域作为素材， 其实质仍是考查原电池和电 解池的工作原理。 原电池工作原理 3电极反应式的书写和电荷移动的方向 常见化学电源
2、电解原理 金属的腐蚀与防护 金属的防护方法 1牺牲阳极的阴极保护法原电池原理 在被保护的钢铁设备上装上若干较活泼金属如锌块，让被保护的 金属作原电池的正极。 2外加电流的阴极保护法电解池原理 用被保护的钢铁设备作阴极，惰性电极作阳极，外接直流电源。 3其他方法 改变金属内部结构，如不锈钢；加涂防护层如喷油漆、涂油脂、 喷镀等方法。 考点1 原电池及其工作原理 【例1】 在下图中的8个装置中，属于原电池的是 ( ) A B C D 思维点拨：构成原电池要有四个基本条件。a.电解质溶液；b.两个电极 ，其中一个相对较活泼，另一个相对较不活泼。两个电极直接或间接地 连接在一起，并插入电解质溶液中；c
3、.能自发地发生氧化还原反应；d. 形成闭合电路。其中、不满足b、d条件，不满足b条件，不满 足a条件，不满足d条件。 答案：C 2有关原电池问题的解题思路 解决原电池问题时，一般的思维程序是：根据电极材料的活泼性 判断出正、负极电极反应的类型(氧化反应、还原反应) 1(1)将Al片和Cu片用导线相连，插入稀H2SO4中组成原电池，写出电 极名称及电极反应式： Al片( )_， Cu片( )_。 (2)若将Al片和Cu片用导线相连，插入浓HNO3中能否组成原电池？ _(填“能”或“不能”，“若不能”，则不用回答下面的问题)，若 能组成原电池，写出电极名称及电极反应式： Al片( )_， Cu片(
4、 )_。 负极 正极 能 正极 负极 考点2 电极反应式的书写和判断 要点提醒画龙点睛 触类旁通 电极反应式的书写 这是电化学知识学习的一个重点和难点。如果题目给定的是图示装置，先 分析正、负极，再根据正、负极反应规律去写电极反应式：如果题目给定 的是总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素 的化合价变化情况)，再选择一个简单变化情况去写电极反应式在电子得 失守恒的前提下，另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看做数学中 的代数式，用总反应式减去已写出的电极反应式，即得结果。特别需要指 出的是：对于可逆电池的反应，需要看清楚“充电、放电”的方向，放电的 过程应用原电池原理，
5、充电的过程应用电解池原理。 2(2010全国，10)右图是一种染料敏化太 阳能电池的示意图。电池的一个电极由有 机光敏染料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面 制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电 池中发生的反应为： 考点3 电解原理及其应用 【例3】 如图所示，烧杯中装有稀硫酸，A、B、C、D分别为铜、锌、 碳、碳棒，下列说法正确的是 ( ) AA、D棒上均产生气泡 BB、C棒上均产生气泡 C电子流动方向AD D左边烧杯中溶液的pH会降低 2电解质溶液的电解规律(惰性电极) 类类型 电电极反应应特 点 实实例 电电解 物质质 电电解质质 溶液浓浓 度 p H 电电解质质溶液复 原所需加入物 质质
6、 电电解 水型 阴极：4H 4e =2H2 阳极：4OH 4e =2H2O O2 NaOH水增大 增 大 水 H2SO4水增大 减 小 水 Na2SO4水增大 不 变变 水 电电解电电 解质质型 电电解质电质电 离出的 阴、阳离子分别别 在两极放电电 HCl电电解质质减小增大氯氯化氢氢 CuCl2电电解质质减小氯氯化铜铜 放H2 生碱型 阴极：放出H2生 成碱 阳极：电电解质质阴 离子放电电 NaCl 电电解质质 和水 生成新 电电解质质 增大氯氯化氢氢 放O2 生酸型 阴极：电电解质质阳 离子放电电 阳极：OH放电电 生成酸 CuSO4 电电解质质 和水 生成新 电电解质质 减小氧化铜铜 3
7、.电解池的电极反应和总反应式的书写方法 第一步：先检查阳极电极材料和确定溶液中的离子种类；第二步：由放电 顺序确定放电产物和电极反应；第三步：将电极反应相加得总反应式。 4取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直 流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心 圆，内圆为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是( ) Ab电极是阴极 Ba电极与电源的正极相连接 C电解过程中，水是氧化剂 Db电极附近溶液的pH变小 解析：根据题意，a电极应产生Cl2，为阳极，与电源正极相连，则b为 阴极。D项中b电极上H放电，附近OH浓度增大，pH变大。 答案：D 5电解原理在
8、化学工业上有广泛应用。 如图表示一个电解池，装有电 解液a； X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题： (1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在 两边各滴入几滴酚酞试液，电解池中X极上的电极反应式为 _， 在X极附近观察到的现象为_。 Y电极上的电极反应式为_， 检验该电极反应产物的方法是 _。 (2)如果用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液 X电极的材料是_，电极反应式为_。 Y电极的材料是_，电极反应式为_。 (说明：杂质发生的电极反应不必写出) 解析：此题综合考查电解原理及其应用。 由于X极与直流电源的负极相连，所以进行电解时，X
9、为阴极，电解饱和 氯化钠溶液阴极氢离子放电，生成氢气，同时产生氢氧根离子，溶液显碱 性，使酚酞变红。阳极氯离子放电，生成氯气，检验氯气的方法之一是使 用湿润的碘化钾淀粉试纸，现象为试纸变蓝。电解精炼铜，要用粗铜作阳 极，纯铜作阴极。 考点4 金属的腐蚀与防护 【例4】 下列几种金属制品的镀层损坏后，金属腐蚀的速率最快的是( ) A镀铝塑料 B食品罐头盒(镀锡) C白铁水桶(镀锌) D镀银铜质奖章 思维点拨：关键是看镀层损坏后，暴露出的金属与镀层能否形成原电池， 形成原电池时金属是否是负极。A项塑料不会被腐蚀；B项Fe为原电池负 极，锡为原电池的正极，加速了Fe的腐蚀；C项Zn为原电池的负极，铁
10、为 原电池的正极，铁被保护起来；D项Cu为原电池的负极，Ag为原电池的正 极，Cu被腐蚀，但Fe比Cu活泼。 答案：B 规律提示善于总结 养成习惯 判断金属腐蚀快慢的规律 1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护腐蚀 措施的腐蚀。 2对同一种金属来说，腐蚀的快慢： 强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液。 3活动性不同的两金属，活动性越大，腐蚀越快。 4对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。 6(2008广东高考)下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 ( ) A纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗 B当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用 C在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴 极保护法 D可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 解析：掌握原电池的构成条件，用原电池工作原理进行分析、判 断，分析时注意电化学腐蚀与化学腐蚀，牺牲阳极的阴极保护法与 外加电源阴极保护法的区别。A项，银器在空气中久置会生成硫化物 变黑，为化学腐蚀，A正确；B项，当镀层破损时，SnFe可形成原 电池，Fe被腐蚀，B错；C项Fe与锌块形成原电池，Zn作负极(阳 极)，从而保护Fe正极(阴极)，所以C正确；D项外加电源保护法应该 与直流电源的负极相连，故D错。 答案：AC 点击此处进入 能力提升演练
