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1、高三化学二轮专题复习,电化学原理及其应用,蓬莱一中 梁诏才,2018年理综考试说明,理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用。 能正确书写电极反应和电池反应方程式。 了解常见化学电源的种类及其工作原理。 了解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐 蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。,重难点分析,原电池工作原理及电解池工作原理的理解 两电极上发生的反应 电子的运动方向 离子的运动方向 电极附近或溶液的酸碱性变化的分析 原电池或电解池的电极或电池方程式的书写，尤其是新型化学电源或新型电解池的电极方程的书写 金属电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。,正 极,负 极,失电子,化合价升高,发生
2、氧化反应,得电子,化合价降低,发生还原反应,强调：电子不下水，离子不上岸,考点一 原电池的构造、工作原理及其应用,(2013江苏单科,9,2分)Mg-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( ) A.Mg电极是该电池的正极 B.H2O2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,猜出电池反应Mg+H2O2=Mg(OH)2,例题1,Mg-H2O2,(2013课标,10,6分,0.47) 银质器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入
3、食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是( ) A.处理过程中银器一直保持恒重 B.银器为正极,Ag2S被还原生成单质银 C.该过程中总反应为2Al+3Ag2S=6Ag+Al2S3 D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl,猜想出原电池反应是 Al 和 Ag2S反应置换出Ag,Al2S3与水剧烈反应,右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个点极由有机光敏燃料（S）涂覆在纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为： TiO2/s TiO2/S（激发态） TiO2/S TiO2/S+e I32e 3I 2TiO2/S+
4、3I 2TiO2/SI3 下列关于该电池叙述错误的是： A电池工作时，I离子在镀铂导电 玻璃电极上放电 B电池工作时，是将太阳能转化 为电能 C电池的电解质溶液中I 和I3 的 浓度不会减少 D电池中镀铂导电玻璃为正极,例题2（2010年新课标理综题T10）,（2011海南11，改编）根据下图，回答问题：,（1）烧杯a中发生 反应，电极反应式为： 。 烧杯b中发生 反应， 电极反应式为： 。,（2）盐桥中阳离子移向烧杯 （填“a”或“b”）,例题3,还原,氧化,O2+4e-+2H2O4OH-,Zn Zn 2+ + 2e-,a,负极,正极,注意：“强者”优先放电,(2013课标,11,6分)“Z
5、EBRA”蓄电池的结构如图所示,电极材料多孔Ni/NiCl2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:NiCl2+2e-=Ni+2Cl- D.钠离子通过钠离子导体在两电 极间移动,跟踪练习,猜想电池反应：2Na + NiCl 2 =2NaCl + Ni,强者优先,我国成功研制的一种新型可充电AGDIB电池（铝-石墨双离子电池）采用石墨、铝锂合金作为电极材料，以常规锂盐和碳酸酯溶剂为电解液，电池反应为： CxPF6+LiyAl=Cx+LiPF6+Liy-1+Al。放电过程如图，回
6、答下列问题：,（1）放电时B为 极 （2）放电时铝能否失电子？ （3）电解液能否用常规锂盐和水做电解液？,负,不能,强者优先,不能,重点突破一：盐桥与化学平衡移动,Cu,C,FeCl3溶液,CuCl2溶液,FeCl3溶液,Cu,C,问题引入：若将Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2设计成原电池，请画出原电池装置图。,盐桥,问题追问： 上述两种原电池中，装置2比装置1的优点是什么？ 盐桥有什么作用？,重点突破一：盐桥与化学平衡移动,【总结】,1、带盐桥原电池能将氧化剂和还原剂隔离，从而使 氧化反应和还原反应彻底分开，所以能更好的将化学 能转化为电能。,2、盐桥作用：连接两种电解质溶液，使
7、离子能发生 定向移动，从而起导电作用。,重点突破一：盐桥与化学平衡移动,3带盐桥原电池的结构,负极,正极,还原剂,氧化剂,氧化产物,还原产物,氧化反应,还原反应,【总结】,或惰性电极,思考题：,如何将MnO4-+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O 设计成原电池？,还原反应,（正极）,氧化反应,（负极）,c,c,酸性KMnO4溶液,FeCl2溶液,负极,正极,重点突破一：盐桥与化学平衡移动,思考题：,MnO4-+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O,酸性KMnO4和 FeCl2混合溶液,该操作时，电流表(A)指针能否发生偏转？,不能， 因氧化剂和还原剂在溶液中直接发生氧化还原反
8、应 化学能直接转化为热能。,把氧化剂、还原剂均为溶液状态的氧化还原反应设计成原电池时， 必须使用盐桥才能实现氧化剂与还原剂的分离，否则不会有明显 的电流出现。,强调：,重点突破一：盐桥与化学平衡移动,氧化剂/还原产物,惰性电极,还原剂/氧化产物,正极,负极,【例题】,控制适合的条件，将反应2Fe32I 2Fe2I2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，甲中石墨电极上Fe3+ . B. 反应开始时，乙中石墨电极上发生 反应,C. 反应达到化学平衡状态时， 。 D. 电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为 。,E.电流计读数为零后，若向乙中加入KI固体
9、，则盐桥中的阳离子向 中移动,F.电流计读数为零后，若向甲中加入铁粉，则乙中石墨电极为 极,Fe3Fe2+,被还原,氧化,Fe2Fe3+,I- I2,正极,I- I2,乙为负极,甲,电流计读数为零,甲为负极,Fe3减小Fe2+增多,反应逆向进行,正,Fe2Fe3+,甲为负极,甲为负极,重点突破一：盐桥与化学平衡移动,2：原电池中的化学平衡移动,下图、分别是甲、乙两组同学将反应: “AsO43-2I2H AsO33-I2H2O”设计成的原电池装置，其中C1、C2均为碳棒。甲组向图烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图B烧杯中逐滴加入适量40% NaOH溶液。,下列叙述中正确的是( ) A.甲组操作时
10、，电流表(A)指针发生偏转 B.甲组操作时，溶液颜色变浅 C.乙组操作时，C2作正极 D.乙组操作时，C1上发生的电极反应为 I22e=2I,跟踪练习,正向移动,逆向移动,I2,2I-,第一步：,第二步：,+4,+6,第三步：,第四步：,标好化合价，找准得失电子数,根据题意和反应原理，找准反应物和产物,根据电解质环境，配电荷守恒,配原子个数守恒,SO42-,- 2e-,+ 4H+,SO2 -2e- SO42- +4H+,+ 2H2O,H2SO4,重点突破二：电极反应式的书写,问题： 现欲用原电池原理将SO2和O2 转化为重要化工原料H2SO4。负极的电极反应式为 。,猜想,书写电极方程式应注意
11、的问题,SO2,注意1：电极反应属离子反应范畴,SO42-,注意2：电解质溶液对产物存在形式的影响,例1甲烷碱性燃料电池放电时负极反应式为： CH4+8OH- CO2+8e-+6H2O,例2（09广东化学14）可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是,B以NaOH溶液为电解液时，负极反应为： Al3OH3e-Al(OH)3,CO32-,H2SO4,【总结】,Al(OH)4-,FeO42-,注意3：电解质溶液环境对电极反应的影响,例如：氢氧燃料电池不同环境下的正极反应式的区别,书写电极方程式应注意的问题,+ 4OH
12、-,+ 4H+,+ 2H2O,2H2O,4OH-,2CO32-,+ 2CO2,2O2-,【2016年高考海南卷】某电池以K2FeO4和Zn为电极材料， KOH溶液为电解溶质溶液。下列说法正确的是（ ） B正极反应式为2FeO42+ 10H+6e=Fe2O3+5H2O,【总结】,1、(2015江苏单科,10,2分)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是 ( ) B.电极A上H2参与的电极反应为:H2+2OH-2e-=2H2O D.电极B上发生的电极反应为:O2+2CO2+4e-=2CO32-,H2-2e- =,+CO32-,CO2+H2O,【跟踪练习】,2（2011新课
13、标全国）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O= Fe(OH)2+2Ni(OH)2,【跟踪练习】,(1)电池放电时，负极反应为 ; 正极反应为 ;,(2)电池放电时，负极附近溶液的pH ; 正极附近溶液的pH ;,Fe+2OH-2e-+Fe(OH)2,Ni2O3+ 2e- +3H2O2OH-+2Ni(OH)2,减小,升高,(3)电池放电一段时间后，溶液的pH ;,升高,分析电极附近溶液酸碱性变化，应该分析电极反应,分析电解液酸碱性变化，应该分析电池总反应,【方法指导】,不考虑阴阳离子的移动的影响,(2016四川理综,5)某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池,放
14、电时电池总反应为: Li1-xCoO2+LixC6 LiCoO2+C6(x1)。 写出负极反应式和正极反应式,思考题：,1、根据元素守恒确定反应物和产物,2、根据原子个数守恒配平,+xLi+,+xLi+,3、根据电荷守恒配平电子,+xe-,-xe-,正极反应式：,负极反应式：,我国成功研制的一种新型可充电AGDIB电池（铝-石墨双离子电池）采用石墨、铝锂合金作为电极材料，以常规锂盐和碳酸酯溶剂为电解液，电池反应为： CxPF6+LiyAl=Cx+LiPF6+Liy-1+Al。放电过程如图，放电时负极反应式和正极反应式。,跟踪练习,CxPF6 =Cx+LiPF6,LiyAl =Liy-1+Al,
15、PF6-,+e-,+ Li +,-e-,正极反应式：,负极反应式：,(2017课标,11,6分)全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为:16Li+xS8 =8Li2Sx(2x8)。 电池工作时,正极可发生反应.,Li2S8 = Li2S6,正极,3,4,+2Li+,+2e-,【跟踪练习】,用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示(电极材料为石墨)。,(1)图中a极要连接电源的)_极， (2)阳极电极反应式为 。 阴极电极反应式为 。,考点二 理解电解池的构成、工作原理及其应用,问题导入：,负,（3）
