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1、第18讲 电化学考点要义理解原电池原理，初步了解化学电源，了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀的方法。理解电解原理，了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业的反应原理。知识梳理 (1)原电池、电解池的比较原电池电解池定义 形成条件 电极名称 电极反应电子流向（2）惰性电极上离子放电顺序：阳离子放电顺序： 阴离子放电顺序： (3)电化学原理应用 原电池原理应用于制作化学电源干电池用锌制成筒型外壳作负极，石墨处于柱体中央作正极，在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl及其其它填加物做电解质，MnO2吸收正极产生H2。负极： 正极：2NH4+2e-=2NH3+H2 （H2+2MnO2=Mn2O3+H2O、4NH
2、3+Zn2+=Zn(NH3)42+ ）铅蓄电池蓄电池可充、放电，它用于汽车、摩托车等供电，外壳一般用硬塑制成，正极是PbO2，负极是Pb，两极浸入硫酸溶液中。负极： 正极： 总反应： 燃料电池氢氧燃烧电池是一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域。它的电极材料一般是具有很强催化活性的Pt电极、活性炭电极等。电解液为40%的KOH溶液负极： 正极： 总反应： 电解原理的应用氯碱工业 电解饱和食盐水制氯气和烧碱。用金属钛网作阳极（上涂有钛钌等氧化物）；阴极由碳钢网制成（上涂有镍涂层）；阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室。阳极： 阴极： （在阴极由于H+放电生成氢气，促使水的电离平衡向正向移动
3、，结果导致阴极区OH-浓度增大，因而碱生成在阴极）总反应： 电解法精炼铜 以粗铜（含有Fe、Zn、Ni、Ag、Au等杂质）为 极、精铜为 极，以 溶液为电解质溶液。阳极： 阴极： 比铜弱的金属Ag、Au等不会在阳极放电，成为阳极泥沉积在阳极区。电镀铜 以铜（镀层金属）作 极，镀件（被镀金属）作 极，以 溶液（含有镀层金属离子的溶液）为电解液（又称电镀液）。阳极： 阴极： 电镀过程中电镀液的浓度 。考题剖析及训练一、工作原理例1把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合FeZnZnFe溶液的玻璃皿中（如右图），经过一段时间后，首先观察到溶液变红的区域是（ ）A和 附近 B.和附近 C.和附近 D
4、.和附近.练习1-1(05上海)关于如图所示装置的叙述，正确的是 （ ）A、铜是阳极，铜片上有气泡产生B、铜片质量逐渐减少C、电流从锌片经导线流向铜片 D、氢离子在铜片表面被还原1-2（2004年上海市高考化学试题）下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是( )（ ）1-3、（2007全国高考上海卷）某学生设计了一个黑笔写红字的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是A 铅笔端作阳极，发生还原反应 B 铂片端作阴极，发生氧化反应C 铅笔端有少量的氯气产生 D a点是负极，b点是正极二.电
5、极的判断及电极方程式和原电池（电解）总反应式的书写一般的书写步骤归纳如下： 判断池型，确定电极名称。 根据反应类型和放电顺序写出电极反应式，注意电荷守恒、质量守恒和不忽视介质参与反应。酸性介质 只消耗或产生H+介质作用 碱性介质 只消耗或产生OH 中性介质 H+或OH均可消耗或产生 弱电解质或难溶物写化学式，其余写离子符号，但水比较特殊。例2（2007全国卷天津考题 ）天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴（LiCoO2），充电时LiCoO2中Li被氧化，Li迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C6）中，以LiC6表示。电池反应为LiCoO2 + C6 C
6、oO2 + LiC6 ，下列说法正确的是A充电时，电池的负极反应为 LiC6 e = Li + C6B放电时，电池的正极反应为 CoO2 + Li + e = LiCoO2 ，C羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质D锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低练习2-1（2007全国卷广东考题 ）科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为：A H22OH2H2O2e B O24H4e2H2OC H22H2e D O22H2O4e4OH2-2（05广东）一种新燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解
7、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-。下列对该燃料说法正确的是A、在熔融电解质中，O2由负极移向正极B、电池的总反应是：2C4H10 + 13O2 8CO2 + 10H2OC、通入空气的一极是正极，电极反应为：O2 + 4e- = 2O2-D、通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10 + 26e- + 13O2 = 4CO2 + 5H2O2-3、（2004年天津市高考理综试题）下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是（ ）Aa电极是负极Bb电极的电极反应为：4OH- 4e-=2H2O+O2C氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色
8、电源D氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置三、有关计算以及p H变化的判断例3（2003年江苏）用惰性电极实现电解，下列说法正确的是A 电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液p H不变B 电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶液pH减小C 电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2D 电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1小结：练习3-1（2004年广东） pHa某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pHa，则该电解质可能是A NaOH B H2SO4 C AgNO3 D Na2SO43-2（200
9、0年春季）用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时（设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略），电极上析出银的质量大约是A27mg B54mg C108mg D216mg放电充电3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH3-3（05江苏）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为 下列叙述不正确的是A放电时负极反应为：Zn2e +2OH= Zn(OH)2B充电时阳极反应为：Fe(OH)3 3e + 5 OH = F
10、eO + 4H2OC放电时每转移3 mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化D放电时正极附近溶液的碱性增强四、电化学的应用例4氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：依据上图，完成下列填空：在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为 与电源负极相连的电极附近，溶液pH （选填：不变、升高或下降）工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质。精制过程中发生反应的离子方程式为 、 ；如果粗盐中SO42-含量较高，必须添加钡试剂除去SO42-，该钡试剂可以是 （选填 a、b、c，多选扣分）。 a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2为了有效除去Ca2+、M
11、g2+、SO42-，加入试剂的合理顺序为 （选填 a、b、c，多选扣分）。a.先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂 b.先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3c.先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过 、冷却、 （填操作名称）除去NaCl。在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与NaOH反应；采取无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程式为 4-1（2002上海）某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使C12被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（）（A）为正极，为负极；NC1O和NC1（B）为负极，为正极；NC1O和NC1（C）为阳极，为阴极；HC1O和NC1（D）为阴极，为阳极；HC1O和NC1电解池A电解池B光催化反应池H+I-Fe3+H+I2+Fe2+H2OH2I2H+Fe2+O2光电池4-2（06江苏）利用太阳光分解水制氢是未来解决能源危机的理想方法之一。某研究小组设计了如右图所示的循环系统实现光分解水制氢。反应过程中所需的电能由太阳能光电池提供，反应体系中I2和Fe3+等可循环使用。写出电解池A、电解池B和光催化反应池中
