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1、电化学专题李仕才考情分析 电化学的内容是历年高考的重要知识点之一，主要以选择题的形式出现，考查的内容有：原电池、电解池、电镀池的电极名称及根据总反应方程式书写原电池各电极反应式、根据电解时电极变化判电极材料或电解质种类、根据反应式进行计算、与电解池及电镀池精炼池进行综合考查、提供反应方程式设计原电池、提供电极材料电解质溶液进行原电池是否形成的判断、与图像进行结合考查各电极上质量或电解质溶液溶质质量分数的变化等。其中原电池的工作原理及其电极反应式的书写、电解产物的判断和计算是高考命题的热点。【考纲要求】1.理解原电池和电解池的工作原理，写出相应的电极反应和电池反应方程式。2.了解常见化学电源的种
2、类及其工作原理；认识化学能与电能的实际意义及其重要应用。3.理解金属发生电化学腐蚀的原理，认识金属腐蚀的危害，4.了解防止金属电化学腐蚀的主要措施【模块一】基础知识梳理第一课时 原电池【复习目标】1、使学生理解原电池工作原理，掌握形成原电池的条件以及原电池正、负极的确定、电极反应式的书写。2、了解日常生活中常用的化学电源和新型化学电池。3、了解金属腐蚀的的原理。【复习重点】1、原电池工作原理，形成原电池的条件、原电池正、负极的确定、电极反应式的书写。2、化学电源和新型化学电池。3、金属腐蚀。【考点、热点、难点】一、原电池的构成及反应原理1、定义:将化学能转变为电能的装置。实质:是依据一定条件,
3、将氧化还原反应中还原剂失去的电子经过导线传给氧化剂,使氧化反应和还原反应分别在负、正两极进行。2、形成条件:有两种活泼性不同的金属(或一种是非金属)作电极。有电解质溶液(一般与活泼的电极发生自发的氧化还原反应);形闭合回路。二、原电池正负极的判断及电极反应式的书写1、电极的判断根据电极的活泼性:较活泼的金属为负极,较不活泼的金属为正极.根据氧化还原反应:发生氧化反应的电极为负极,发生还原反应的电极为正极。根据电子流向或电流流向:电子流出(电流流入)的为负极,电子流入(电流流出)的为正极。2、电极反应式的书写三、化学电池的工作原理1、化学电池的主要类型:铅蓄电池、干电池、锂电池、燃料电池。2、几
4、种化学电池的电极材料、电解质溶液、电极反应式。3、规律:在酸性介质的电极反应中不出现OH-,在碱性介质的电极反应中不出现H+。四、金属的腐蚀和防护1、实质:是金属原子失去电子被氧化为离子的过程,即M-ne-=Mn+。2、分类(根据与接触的介质类型)化学腐蚀:金属与外界物质接触直接发生化学反应。如:铁跟氯气反应而腐蚀。电化学腐蚀(简称电化腐蚀):不纯的金属与电解质溶液接触时,会发生原电池反应,较活泼的金属失电子而被氧化。3、防护(1)改变金属内部组织结构;(2)覆盖保护层;(3)电化学保护。4、金属腐蚀快慢的判断:电解池(阳极)原电池(负极)纯金属原电池(正极)电解池(阴极)第二课时 电解原理【
5、复习目标】1、理解电解的基本原理,掌握一般反应产物的判断方法，学会确定电解池的阴、阳极。2、通过对比、分析,明确原电池与电解池的区别和联系。3、了解铜的电解精炼和电镀铜及氯碱工业反应原理，正确书写电极反应方程式和电解的总化学方程式。【复习重点】1、电解的基本原理。2、电解的应用。【考点、热点、难点】一、电解池1、定义:将电能转化为化学能的装置。2、形成条件：(1)两个电极:阳极(和外加电源正极相连)和阴极(和外加电源负极相连)；(2)电解质溶液或熔化的电解质；阳极:氧化(3)形成闭合回路。阴极:还原3、电解池的反应原理:电源 电流 电子转移 氧化还原 二、电解池电极判断及电解规律1、阴、阳极判
6、断依据:(1)与电源连接方式,(2)电极反应,(3)三个流向。2、电解时电极产物的判断(1)阳极产物判断非惰性电极:电极本身失电子而溶解,惰性电极:溶液中阴离子失电子。放电顺序：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根(2)阴极产物判断:电极不参加反应,溶液中阳离子放电。放电顺序：Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+(酸)Fe2+Zn2+H+(水)Al3Mg2+Na+3、惰性电极电解的类型(1)电解水型:如电解NaOH、H2SO4、Na2SO4等溶液;(2)分解电解质型:如电解CuCl2等溶液;(3)放氢生碱型:如电解NaCl、KBr等溶液;(4)放氧生酸型:如电解CuSO4、AgNO3等溶液。三、
7、电解原理的应用：1、电解精炼铜:以精铜作阴极,以粗铜作阳极,电解硫酸铜溶液。2、电镀(1)电极:阳极镀层金属,阴极待镀金属,电镀液含有镀层金属离子的溶液。(2)电镀特点:电极本身参加了反应,电镀过程中电镀液的浓度不变。3、氯碱工业(1)电解前应净制以除去Mg2+、Ca2+、SO42-等杂质离子;(2)电极反应式:阳极(石墨)2Cl- - 2e- = Cl2,阴极(钢铁)2H+ + 2e- = H2,总反应2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 + Cl2(3)离子交换膜的作用:防止氯气和氢气接触爆炸,防止氢氧化钠进入阳极区与氯气反应。【模块二】典例讲解考向一：原电池A.原电池工作原理1
8、.锌空气电池是金属空气电池的一种，电解质溶液为KOH溶液时，反应为：2Zn+O2+4OH-+2H2O=2Zn(OH)42-。下列有关说法正确的是 （ ）A石墨电极上发生氧化反应 B正极附近溶液的pH不断减小COH-由锌电极移向石墨电极 DZn 电极上发生反应：Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42-B.盐桥原电池装置分析2一定条件下，实验室利用如图所示装置，通过测电压求算Ksp(AgCl)。工作一段时间后，两电极质量均增大。下列说法正确的是()A右池中的银电极作负极B正极反应为Age=AgC总反应为AgCl=AgClD盐桥中的NO向右池方向移动C.可逆反应中的“盐桥”3控制适合的条件，将反应
9、2Fe32I2Fe2I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是()A反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B反应开始时，甲中石墨电极上Fe3被还原C电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态D电流表读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极考点二原电池原理的四大应用A.设计原电池1.根据下列氧化还原反应设计一个原电池：2FeCl3Fe=3FeCl2要求：（1）画出此原电池的装置图，装置可采用烧杯和盐桥。（2）注明原电池的正、负极和外电路中电子的流向。（3）写出两个电极上发生的电极反应。B.金属活动性强弱的比较2.有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验：A、B用导线相连后
10、，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极；C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D导线C；A、C相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡；B、D相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应；用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液，E先析出。据此，判断五种金属的活动性顺序是 （ ）AABCDE BACDBECCABDE DBDCAE考点三电解原理电极反应式，电解总方程式的书写1按要求书写电极反应式和总方程式(1)用惰性电极电解AgNO3溶液： (2)用惰性电极电解MgCl2溶液 (3)用铁作电极电解NaCl溶液 (4)用铁作电极电解NaOH溶液 (5)用铜作电极
11、电解盐酸溶液考向二电解原理和电解规律的考查1观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是()A装置甲中阳极上析出红色固体B装置乙中铜片应与电源负极相连C装置丙中外电路电流方向：b极a极D装置丁中阴极反应：2Cl2e=Cl22下列装置的线路接通后，经过一段时间，溶液的pH明显减小的是()3.图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。下列判断正确的是()A滤纸上c点附近会变红色BCu电极质量减小，Pt电极质量增大CZ中溶液的pH先减小，后增大D溶液中的SO向Cu电极定向移动考点四电解原理的应用A电解原理的“传统”应用1利用如图所
12、示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是()A氯碱工业中，X电极上反应式是4OH4e=2H2OO2B电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2浓度不变C在铁片上镀铜时，Y是纯铜D制取金属镁时，Z是熔融的氯化镁2(1)电镀时，镀件与电源的极连接。化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉积在镀件表面形成镀层。若用铜盐进行化学镀铜，应选用(填“氧化剂”或“还原剂”)与之反应。(2)粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极(填图中的字母)；在电极d上发生的电极反应式为；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为。(3)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(
13、含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法中正确的是。a电能全部转化为化学能b粗铜接电源正极，发生氧化反应c溶液中Cu2向阳极移动d利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属(4)离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为。3(2015高考上海卷节选)氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。如图所示是离子交换膜法电解食盐水的示意
14、图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。完成下列填空：(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式：。(2)离子交换膜的作用为：、。(3)精制饱和食盐水从图中位置补充，NaOH溶液从图中位置流出。(填“a”、“b”、“c”或“d”)B 电解原理在物质制备中的应用1氨是生产氮肥、尿素等物质的重要原料。电化学法是合成氨的一种新方法，其原理如图所示，下列有关说法正确的是()A图中所示物质中，X为H2，Y为N2BY参与的电极反应为H22e=2HC当有3 mol H通过质子交换膜时，Z的体积为22.4 LD反应过程中左边区域溶液pH逐渐升高2在电解液不参与反应的情况下，采用电化学法还原CO2可制备ZnC2O4，原理如图所示。下列说法正确的是()A电解结束后电解液中c(Zn2)增大B电解液应为ZnSO4溶液CPt极反应式为2CO22e=C2OD当通入44 g CO2时，溶液中转移1 mol电子3.电解尿素CO(NH2)2的碱性溶液制氢气的装置示意图如下：电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴阳两极均为惰性电极。(1)A极为，电极反应式为。(2)B极为，电极反
