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1、高考化学热点专题突破-电化学基础一、考点透析1考试题型从近几年高考试题分析可以发现，电化学是高考的重要考点，通常在选择题和化学反应原理综合题中进行命题，分值约10分。2考查内容：原电池和电解池的总反应式、电极反应式；原电池和电解池中电子和离子移动方向分析；原电池和电解池中酸碱性变化的判断；原电池和电解池电极判断；燃料电池的电极反应分析；原电池和电解池中电子转移数目分析。原电池和电解池有关计算；原电池和电解池原理的综合应用。3解题方法:（1）原电池电极反应式的书写方法守恒法：若已知总方程式，先将化学方程式改为离子方程式，再分析化合价，确定正负极及电极的反应物和生成物，然后根据电子转移数目、电荷守
2、恒、原子守恒配平，从而得出正负电极反应式。说明：H+、OH、H2O是否参加反应，要根据实际情况具体分析。电子带负电荷，得电子为负电荷，失去电子为正电荷。例如：已知K2FeO4Zn组成碱性电池的总反应，写出正极反应。2FeO3Zn8H2O=2Fe(OH)33Zn(OH)24OH首先，利用电子转移数目写出：FeO3eFe(OH)3；然后，利用电荷守恒得出：FeO3eFe(OH)35OH；最后，利用原子守恒得出：正极反应：FeO3e4H2O=Fe(OH)35OH加减法：正负极反应式相加得到电池反应的总方程式，若能写出已知电池反应的总方程式，可以减去较易写出的电极反应式，从而得到较难写出的电
3、极反应式。口诀：先写总方程，再写简单极，相减得结果。O2-在电极反应中的表现：O2-不能单独存在，若是酸性环境，则与H+结合生产H2O，若是碱性环境，则与H2O结合生成OH-。酸性：O2- +2H+=H2O；碱性：O2-+H2O =2OH-。燃料电池电极反应式的书写技巧方法一：加减法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，根据电池总反应式和正极反应式写出负极反应式：负极反应式总反应式正极反应式。酸性电解质溶液电极反应式：O24H4e=2H2O碱性电解质溶液电极反应式：O22H2O4e=4OH说明：酸性电解质溶液电极反应式中不能出现OH；碱性电解质溶液电极反应式不能出现H。例
4、题：请写出在以氢氧化钾为电解液时，用汽油（C8H18）做燃料电池的负极反应。总反应：C8H18+25/2O2+16OH-=8CO32-+17H2O正极反应式：25/2O225H2O50e=50OH负极反应式：C8H18+66OH-50e=8CO32-+42H2O方法二：守恒法根据燃烧的总反应，先写出电极上发生电子转移的反应物和生成物，然后分析并写出转移电子数目，再利用H+或OH-使电荷守恒，最后利用原子守恒确定水的个数。电子带负电荷，得电子为负电荷，失去电子为正电荷。总反应：C8H18+25/2O2+16OH-=8CO32-+17H2OC8H18-50e8CO32-C8H18+66OH-50e
5、8CO32-负极反应式：C8H18+66OH-50e=8CO32-+42H2O方法三：直接分析法先写出利用化合价分析，确定电极上发生电子转移的反应物和生成物，并算出转移电子数目，然后先后利用电荷守恒和原子守恒配平。C8H18-50e8CO32- C8H18+66OH-50e8CO32-负极反应式：C8H18+66OH-50e=8CO32-+42H2O（2）电解方程式的书写方法第一步：明确溶液中存在哪些离子。第二步：判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序。第三步：写电极反应式和总的电解方程式。放电顺序：阳极：若是非惰性电极作阳极，则是电极本身失电子。若是惰性电极作阳极，溶液中的阴离子放电，放电顺
6、序是：阴离子放电顺序：S2IBrCl OH含氧酸根常见：2C12e=C12 ；4OH一-4e=2H2O+ O2 或2H2O4e=O24H阴极：放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。放电顺序是：AgFe3+Cu2+ H+Pb2+ Fe2+Zn2+ A13+Na+常见：Cu2+2e一=Cu ；2H+2e一=H2 或 2H2O+2e一H2+2OH一（3）原电池和电解池中电子和离子移动方向分析：电子移动方向 原电池：负极用电器正极；电解池:阳极流向电源的正极电源，再从电源负极流向电解池的阴极。离子移动方向原电池：正离子向正极移动，负离子向负极移动；电解池：阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。（4）
7、原电池和电解池电极判断原电池：发生氧化反应的电极是负极，一般是活泼金属；发生还原反应的电极是正极，一般是不活泼金属。电解池：与电源正极连接，发生氧化反应的电极是阳极；与电源负极连接，发生还原反应的电极是阴极。（5）原电池和电解池中酸碱性变化的判断原电池中酸碱性变化的判断若电极反应产生H或消耗OH一，则溶液pH降低；若电极反应产生OH一或消耗H，则溶液pH升高。电解后电解质溶液pH变化的判断若电解时只放出H2，不放出O2，电解后溶液pH升高。如电解NaCl溶液。若电解时只放出O2不放出H2，电解后溶液pH降低。如电解CuSO4溶液。若电解时既放出O2又放出H2，电解的实质是电解水，电解后溶液pH
8、取决于原溶液的pH。若原溶液的pH大于7，则电解后溶液pH升高；若原溶液的pH小于7，则电解后溶液pH降低。若电解时既不放出O2又不放出H2，电解的实质是电解电解质本身，电解后溶液pH取决于原溶液的pH。若原溶液的pH大于7，则电解后溶液pH降低；若原溶液的pH小于7，则电解后溶液pH升高。（6）电化学计算计算类型原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算、产物的量与电量关系的计算等。方法技巧a.根据电子守恒计算用于串联电路中阴阳两极产物、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。b.根据总反应式计算先写出电极反应式
9、，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。根据放电顺序准确写出两电极的电极反应式，以阴、阳两极得失电子数相等为纽带，对两极产物进行计算。c.根据关系式计算根据得失电子守恒定律关系建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。二、知识储备：（1）常见的原电池反应：干电池：a.酸性电池： 负极：Zn2 e-Zn2+ 正极：22 e-2NH3H2 H22MnO2Mn2O3H2O 正极产生的NH3又和ZnCl2作用：Zn2+4NH3Zn(NH3)42+ 干电池的总反应式：Zn2NH4Cl2MnO2Zn(NH3)2Cl2Mn2O3H2O或 2Zn4NH4Cl2MnO2Zn(NH3)2Cl
10、2ZnCl2Mn2O3H2Ob碱性锌锰干电池：正极反应：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH负极反应：Zn2OH2e=Zn(OH)2总反应式：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2铅蓄电池：负极：Pb2e-PbSO4 正极：PbO24H+2e-PbSO42H2O 充电方法：充电时将蓄电池的正极与电源的正极相连；蓄电池的负极与电源的负极相连。蓄电池进行充电，其电极反应为：阳极：PbSO42H2O2e-PbO24H+阴极：PbSO42e-Pb 蓄电池放电和充电的总反应式：PbO2Pb2H2SO4 2PbSO42H2O 电极反应的关系：原电池的负极反应和充电的阴极反应互逆；原电池的
11、正极反应和充电的阴极反应互逆。 银锌蓄电池 负极：Zn2OH-2e-Zn(OH)2 正极：Ag2OH2O2e-2Ag2OH- 充电过程表示如下： 阳极：2Ag2OH-2e-Ag2OH2O 阴极：Zn(OH)22e-Zn2OH- 总反应式：ZnAg2OH2O Zn(OH)22Ag燃料电池：种类酸性碱性负极反应2H24e=4H2H24OH4e=4H2O正极反应O24e4H=2H2OO22H2O4e=4OH总反应2H2O2=2H2O 甲烷(燃料)和氧气(氧化剂)电池电极反应式为：碱性：用金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通甲烷和氧气。负极：CH410OH8e-7H2O 正极： 2O24H2
12、O8e-8OH-电池总反应式为：CH42O22KOHK2CO33H2O酸性：用金属铂片插入硫酸溶液中作电极，在两极上分别通甲烷和氧气。负极：CH4+2H2O+8e-= CO2+8H+ 正极：2O2+8H+8e-=4 H2O电极总反应式：CH4+2O2=CO2+2H2O锂电池：锂电池是金属锂作负极，石墨作正极，无机溶剂亚硫酰氯(SOCl2)在炭极上发生还原反应。电解液是由四氯铝化锂(LiAlCl4)溶解于亚硫酰氯中组成。它的总反应是锂与亚硫酰氯发生反应，生成氯化锂、亚硫酸锂和硫。 电池反应式：8Li3SOCl26LiClLi2SO32S 负极：8Li-8e-=8Li+ 正极：3SOCl2+8e-
13、=SO32-+2S+6C1-海水电池 电极反应式为：负极反应：Al3e-Al3+ 正极反应：2H2OO24e-4OH- 电池总反应式为：4Al3O26H2O4Al(OH)3 溴锌蓄电池 基本构造是用碳棒作两极，溴化锌溶液作电解液。电极反应式为：负极反应：Zn2e-Zn2+ 正极反应：Br22e-2Br- 电池总反应式为：ZnBr2ZnBr2（2）常见的电解池反应：（未说明为惰性电极）：电解CuCl2溶液阳极：2C1-2e=C12 阴极：Cu2+2e一=Cu总反应：Cu2+2C1-= Cu+C12电解盐酸阳极：2Cl2e=Cl2 阴极：2H2e=H22HClCl2H2电解NaCl溶液阳极：2C12e=C12 阴极： 2H2O+2e一H2+2OH一总反应：2C1+2H2OC12+H2+2OH一 总方程式：2NaCl+2H2O =C12+H2+2NaOH电解CuSO4溶液阳极：2H2O4e=O24H 阴极： 2Cu24e=2Cu总反应：2CuSO42H2O2CuO22H2SO4。电解AgNO3溶液阳极：2H2O4e=O24H 阴极：4Ag4e=4Ag总反应：4 AgNO32H2O4AgO24HNO3
