1、專題2.9電化學基礎考綱解讀1、理解原電池和電解池的構成、工作原理及應用，能書寫電極反應和總反應方程式。了解常見化學電源的 種類及其工作原理。2、了解金屬發生電化學腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害以及防止金屬腐蝕的措施。 考點探究電化學原理的分析和應用是高考的熱點。和2016年大綱相比，主要變化有：“理解原電池和電解池的構成”，要求由“了解”提高為“理解”；“理解金屬發生電化學腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害，防止金屬腐 蝕的措施”降低為“了解”。因此預測2019年關于新型電源的工作原理分析、電極反應式的書寫仍會在高 考中出現，必須高度關注。同樣電解原理及其應用也是高考的高頻考點，因其與氧化還原反應、離子

2、反應， 電解質溶液、元素化合物性質等知識聯系密切而成為高考的重點和熱點。由于電解原理在工業上的應用更 加廣泛，預測2019年高考，仍會聯系化學工藝過程對電解原理的應用進行考查，以原電池和電解池的工作 原理為基點，考察新情境下化學電源的工作原理和電解原理的應用，應給予高度關注。 知識梳理 一、原電池1、裝置特點：化學能轉化為電能的裝置。2、原電池的電極：（1）原電池的負極一活潑金屬一發生氧化反應一向外電路提供電子。（2）原電池的正極一不活潑金屬 （或惰性電極如石墨）一發生還原反應一接受外電路提供的電子。 一、/» 注息：原電池中陰離子移向負極、陽離子移向正極，這是因為負極失電子，生成大

3、量陽離子聚集在負極附近， 致使該極附近有大.量正電荷，所以溶液中的陰離子要移向負極；正極得電子，該極附近的陽離子因得電子 生成電中性物質而使該極附近帶負電荷，所以溶液中陽離子要移向正極。電極反應：一般燃料電池發生的電化學反應的最終產物與燃燒產物相同，可根據燃燒反應寫出總的 電池反應，但不注明反應的條件。負極發生氧化反應，正極發生還原反應，不過要注意一般電解質溶 液要參與電極反應。以氫氧燃料電池為例，鉗為正、負極，介質分為酸性、堿性和中性。當電解質溶 液呈酸性時：負極：2H2 4e =4H+,正極：O 2+4e + 4H+= 2屋0;當電解質溶液呈堿性時：負極： 2屋 + 4OH-4e = 4H

4、2O,正極：Q+ 2H2B 4 e = 4OH ;另一種燃料電池是用金屬鉗片插入KOHm、電極，又在兩極上分別通甲烷 （燃料）和氧氣（氧化劑）。電極反應式為：負極：CH+100H 8e =CO2- + 7H2Q正極：4閨2Q + 8e- =8OH電池總反應式為： CH+ 2C2+ 2KOH= K2CO+ 3屋Q4、常見化學電源電池負極反應正極反應總反應式堿性鋅鎰電池Zn+2OH-2e =n(OH)22MnO+ 2H2O+ 2e =2MnOOH20HZn+ 2MnO+ 2HaO= 2MnOOHZn(OH)2鉛蓄電池Pb(s) 2e +SO2 (aq)=PbSO(s)PbO(s)+2e +4H (

5、aq)+ SO 42aq) =PbSO(s)+H 2O(l)Pb(s)+PbO2(s)+2H 2SQ(aq)=2PbSO(s)+2H 2O(l)氫氧酸性2H24e =44Q + 4e + 4H+ = 2代。2H2+O2=2H2O燃料堿性2H24e + 40H =4HzOQ + 4e + 2HzO= 40H電池固體2H24e =44Q + 4e =2O25、廢棄電池的處理：回收利用三、電解原理1、電解：讓電流通過電解質溶液或熔融的電解質，在兩個電極上分別發生氧化反應和還原反應的過程。2、能量轉化形式電能轉化為化（2）電解質溶液導電時，一定有化學反應發生，因為在電解池的兩極有電子轉移，發生了氧化還

6、原反應，生成了新物質，所以一定有化學反應發生。（3）電解法是最強有力的氧化還原反應手段。四、電解原理的應用1、氯堿工業：（1）概念：用電解飽和 NaCl溶液的方法來制取 NaOH H2和Cl2,并以它們為原料生產一系列化工產品 的工業，稱為氯堿工業。（2）原理：陽極：2cL 2e-=Cl2f （氧化反應）陰極：2H+ + 2e=H4 （還原反應） 一. 電解 一 .一.總反應：2NaCl + 2H2O2NaOHF H4 + Cl 2 T。2、銅的電解精煉：如粗銅（含Zn、Fe、Ag等）的提純。（1）原理：電解質溶液：含 Cu2+的鹽溶液（如CuS（O§1）。陽極（粗銅）：Zn-2e

7、=Zn2 Fe-2e =Fe2 Ni -2e = Ni2 Cu-2e =Cu2+o陰極（純銅）：Cu2+ + 2e = Cuo3、電鍍：陽極：鍍層金屬；陰極：鍍件；電鍍液：一般用含有鍍層金屬陽離子的電解質溶液作電鍍液；電鍍液濃度：保持不變，例如如鐵件鍍鋅：電鍍液：含Zn"的鹽溶液（如ZnCl2溶液）陽極（Zn）: Zn-2e =Zn2+;陰極（鐵件）：Zn2 +2e =Zno4、電冶金：利用電解熔融鹽或氧化物的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg Al等。 電解,（1）冶煉鈉：2NaCl（熔融） 2Na+ Cl2 T電解（2）冶煉鋁：2A1203（熔融）4Al + 3QT電解（3）冶煉

8、鎂：MgC12（熔融）Mg+ Cl2 T小結：1、“三池”的判斷技巧：原電池、電解池、電鍍池判定規律：若無外接電源，可能是原電池，然后依據原電池的形成條件分析判定，若有外接電源，兩極插入電解質溶液中，則可能是電解池或電鍍池。當陽極金屬與電解質溶液中的金屬陽離子相同則為電鍍池，其他情況為電解池。2、用惰性電極電解電解質溶液時，若使電解后的溶液恢復原狀態，應遵循“缺什么加什么， 缺多少加多少”的原則。一般加入陰極產物與陽極產物的化合物。3、三個相等：同一原電池的正、負極的電極反應得、失電子數相等。同一電解池的陰極、陽極電極反應中得、失電子數相等。串聯電路中的各個電極反應得、失電子數相等。上述三種情

9、況下，在寫電 極反應式時，得、失電子數要相等，在計算電解產物的量時，應按得、失電子數相等計算。4、四個對應：正極和負極對應。陽極和陰極對應。失電子和得電子對應。氧化反應和還原反應對應。五、金屬的腐蝕和防護1、金屬腐蝕的本質：金屬原子失去電子變為金屬陽離子，金屬發生氧化反應。2、金屬腐蝕的類型：（1）化學腐蝕與電化學腐蝕：化學腐蝕電化學腐蝕條件金屬跟非金屬單質直接接觸不純金屬或合金跟電解質溶液接觸現象無電流產生后電流產生本質金屬被氧化較活潑金屬被氧化聯系兩者往往同時發生，電化學腐蝕更晉遍(2)析氫腐蝕與吸氧腐蝕：以鋼鐵的腐蝕為例進行分析:析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜酸性較強(pH < 4.3)

10、水膜酸性很弱或呈中性”電極反應負極Fe-2e = Fe2+正極2H+2e =H4.Q+2H2O+ 4e =4OH總反應式Fe+ 2H+ = Fe2+ H42Fe+ Q + 2H2O= 2Fe(OH)2聯系吸氧腐蝕更晉遍(3)鐵銹的形成：4Fe(OH)2+Q+2H20 4Fe(OH)3, 2Fe( OH) 3= FezQ xHkO(鐵銹)+(3x)H2。3、金屬的防護：(1)電化學防護：犧牲陽極彳護法一原電池原理：a、負極：比被保護金屬活潑的金屬； b、正極：被保護的金屬設備。例如在被保護的鋼鐵設備 (如海水中的閘門、地下的天然氣管道等 )上連接或直接 安裝若干鋅塊，使鋅、鐵形成原電池，鋅作陽極

11、，從而保護了鋼鐵免受腐蝕。外加電流的陰極保護法一電解原理：外加電流的陰極保護法是使被保護的鋼鐵設備作為陰極(接電源負極)，用惰性電極作為陽極(接電源正極)，在兩者之間連接直流電源。通電后，電子被強制流向被保 護的鋼鐵設備，從而使鋼鐵表面產生電子積累，抑制鋼鐵設備失去電子，起到保護的作用。考點4電解的類型、規律及有關計算【例4】用石墨作電極電解 1 000 mL 0.1 mol - L 1 CuSQ溶液，通電一段時間后關閉電源，測得溶液的質量減少了 9.8 g 。下列有關敘述正確的是 (Na代表阿伏加德羅常數)A.電解過程中流經外電路的電子個數為0.2Na B .在標準狀況下，兩極共產生4.48

12、 L氣體C.電解后溶液的pH為1(溶液體積不變)D .加入11.1 g Cu 2(OH)2 CO3可將溶液徹底復原【答案】B【解析】【詳解】A.用石里作電極電解I 000 ffiL 0.1出區工，CuSd涔灌的陰極反應首先是。1二及三6.假設所有 的銅離子0”lmM全部放電川專移電子的物質的量為。二mH,則析出金屬銅的質量為： 0. IfflolX64g/fflol=6.4g=此時陽極放電的電極反應為：4OK-4; =0： f +2壓。,轉移0.2m風電子時生成 的氧氣的房量是:0. 05inolX32g/mo> 1.所以溶液質量嬴少總量為6-4+1. 6=*Q 8接下來陰極放電的是氫離

13、子.陽極仍是氧氧根放電,相當于此階段電解水.還要電解掉水的質量為% S-S= L 電解 掉這些水轉移電子的物質的量為0. 2m*所以整個過程轉移電子的總量為0.4n向,個數為。,4”撒A 錯誤.B.陽極放電的電極反應為：4OH-4e-=QT+2H2O,當轉移0.4mol電子時，產生的氧氣物質的量為 0.1mol, 即2.24L,陰極上產生氫氣,2H+2e=Hd ,當轉移 0.2mol電子時，產生的氫氣物質的量為 0.1mol,即 2.24L,所以在標準狀況下，兩極共產生4.48L氣體，故B正確；C.針對電解硫酸銅溶液的過程，電解過程中溶液中的氫離子減少了0.2mol ,而氫氧根總共減少了0.4

14、mol ,所以最后溶液中 c(H+)=0.2mol + 1L=0.2mol/L 皿其 pH<1,故 C錯誤；D.針對電解硫酸銅溶液，溶液中相當于減少了氧化銅和水，需加入的氧化銅的物質的量為0.1mol ,質量8g,還需加入1.8g的水才能復原，故 D錯誤； 綜上所述，本題選 B。【詳解】以、本題使用的是外加電流的陰極保護法，鋼管柱與電源的負極相連，被保護。外加強大的電流可以 制金屬電化學腐蝕產生的電流,從而保護鋼管柱，故A正確)日通電后,被保護的鋼管柱作陰極,高硅鑄鐵作B戲,因此電路電子被強制從高桂鑄鐵流向電源的正 極，再從負極流向鋼管注，故B正確Cx高珪鑄鐵為惰性輔助I陽根，所以高近鑄

15、錢不損耗故C錯誤jD、逋過外加電流抑制金屬電化學腐蝕產生的電流，因此通人的保護電端應該根據環境條件變化進行調 整.故D正襁。故選Co基礎特訓1 .家用暖氣片大多用低碳鋼材料制成，一旦生銹不僅影響美觀，也會造成安全隱患。下列防止生銹的方法中，存在安全隱患的是A.在暖氣片表面鍍錫B .在暖氣片表面涂漆C.在暖氣片表面涂鋁粉D .非供暖期在暖氣內充滿弱堿性的無氧水【答案】A【解析】【詳解】A、根據金屬活動順序表，鐵比錫活潑，破損后構成原電池，鐵作負極，加速鐵的腐蝕，存在安全隱患，故A符合題意；日表面涂漆，避免鐵與空氣接觸，可以防止鐵生銹，不存在安全隱患，故B不符合題意；C鋁比鐵活潑，保護鐵不生銹，對

16、鐵起保護作用，不存在安全隱患，故C不符合題意；D充滿弱堿性的無氧水，避免構成原電池，保護鐵不生銹，不存在安全隱患，故D不符合題意。2 .鋅鎰堿性干電池是依據原電池原理制 .成的化學電源。電池中負極與電解質溶液接觸直接反應會降低電池 的能量轉化效率，稱為自放電現象。卜列關于原電池和干電池的說法不正確的是 A.兩者正極材料不同B. MnO的放電產物可能是 KMnOC.兩者負極反應式均為 Zn失電子D.原電池中Zn與稀HkSO存在自放電現象【答案】B【解析】【詳解】限左圖為干電池n干電池的正極材料是碳棒,右圖為原,電池，正極材料是錮單后 , 兩者正極材料不同,故A說法正確jE、干電池卬MnS應作氧比

17、劑，入血的化合價降低,故B詡去錯誤：C、所始裝配中的為魚根？ 友失去電子,故C說法正確下D、根據自放電現象的定義，與稀疏酸皆韻多發生反應，即原電池卬2n與輜磕酸存在自放電現象顏D說法正確*a所示裝置，圖a的鐵棒末段分別連上一塊 Zn3 .某校活動小組為探究金屬腐蝕的相關原理，設計了如下圖片和Cu片，并靜置于含有 K3Fe（CN） 6及酚酬:的混合凝膠上。一段時間后發現凝膠的某些區域（如下圖b所示）發生了變化。已知：3Fe2+2Fe（CN） J 3 = Fe3Fe（CN） 6 2 J （藍色）。則下列說法錯誤的是A.甲區發生的電極反應式：Fe-2e- = Fe2+ B .乙區產生Zn2+11C.

18、丙區呈現紅色D . 丁區呈現藍色【答案】A【解析】【詳解】z鐵棒末端連上徐片時，為片端（ZE）作負極,乙區的電極反應為m一以二為'鐵棒另一端 （甲端）作正極,甲區的電極反應為Oi+2HiCX4r=4OH-, A錯誤y乙區的電極反應為加一豌=友因此乙區產生Zn, B正確jC、鐵棒末端連上Cu片時,CU片端（丙區）作正彬,丙區的電極反應為5+2H2OML=4OH-,溶液 呈堿性,國猷變紅，C正確；D、鐵棒另一端丁區）作負極f 丁區的電極反應為：氏一小一二f廣，遇KaFNCNh呈現藍色,D正 廊 答案選A4 .以稀硫酸為電解質溶液，利用太陽能將CO轉化為低碳烯燒，工作原理如圖。下列說法正確的

19、是派于交投A. a電極為太陽能電池的正極B.太陽能電池的原理與原電池的原理相同C.產生丙烯的電極反應式為：3CO+18H+18e =6H2O+CbCH=CHD.裝置中每轉移 2mole-,理論上有2molH+通過質子交換膜從左向右擴散【答案】C【解析】【詳解】A. 根據圖可知，CO2 中碳元素化合價降低得電子產生乙烯、丙烯等所在電極是陰極，則連接陰極的電源電極為負極，故A 錯誤；B. 太陽能電池應用的是光電效應，與原電池的原理不相同，故B 錯誤；C. 陰 極 上 二 氧 化 碳 得 到 電 子 與 氫 離 子 反 應 生 成 丙 烯 和 水 ， 電 極 反 應 為3CO+18H+18e =6H

20、O+CHCH=CH 故 C正確；D.電解池中陽離子向陰極定向移動，H+是陽離子應該通過質子交換膜從右向左擴散，故 D錯誤；故選C。【點睛】原電池是把化學能轉化為電能的裝置，原電池中，陽離子向正極定向移動，陰離子向負極定向移動，負極上失電子發生氧化反應，正極上得電子發生還原反應。 電解池是把電能轉化為化學能的裝置，在電解池中，陽離子向陰極定向移動，陰離子向陽極定向移動，陰極上得電子發生還原反應，陽極上失電子發生氧化反應。5 港珠澳大橋設計壽命120年，對橋體鋼構件采用了多種防腐方法。下列分析錯誤的是A.防腐原理主要是避免發生反應：2Fe+Q+2HO=2Fe(OH2B.鋼構件表面噴涂環氧樹脂涂層，

21、是為了隔絕空氣、水等防止形成原電池C.采用外加電流的陰極保護時需外接鎂、鋅等作輔助陽極D.鋼構件可采用不銹鋼材料以減緩電化學腐蝕【答案】 C【解析】【詳解】A.鐵為活潰的金屬在潮濕的空氣申容易發生吸氧腐蝕 發生的主要反應有2FeHN亞82FH0HL、B.鋼構件表面噴流環氧樹脂淺層，可以隔絕空氣.水等防止形成原電池，防止鐵發生電化學腐蝕，故E正曲隆夕卜接鏤、鋅等作箍助陽極屬于犧牲陽極的陰板保護；去，采用外加電流的陰極保護時需外接電源，檢C錯誤,D.不銹鋼具有較強的抗腐蝕性，采用不銹鋼材料做鋼構件可以昉止或弒緩電化學腐蝕，故D正確， 故選C盤6.食品保鮮所用的“雙吸劑”，是由還原鐵粉、生石灰、氯化

22、鈉、炭粉等按照一定比例組成的混合物，可 同時吸收氧氣和水，起到抗氧化和干燥的作用。下列說法不正確的是A. “雙吸劑”中的生石灰有吸水作用B. “雙吸劑”吸收氧氣時，發生了原電池反應C.氯化鈉的作用是作為電解質，傳導離子構成回路D.炭粉上發生還原反應，電極反應為：Q+4H+4e= 2H 2O【答案】D【解析】【詳解】4氧化鈣能與水反應生成氫氧化鈣，具有唳水U以作干煤劑,A正確5B,在食品包裝中加入鐵粉、碳粉與氟化鈉溶涌可枸成原電池j發生吸氧腐蝕, E正確jCNaCl構成原電池卬的電解質,通過離子移動形成閉合回路，C正確予D.炭制作正根，正板上發生唳氧腐位，電極反應為0二十五十2比84。仄，D錯誤j故選DoC. 下列過程中需要通電才可以進行的是（）電離 電解 電鍍電化學腐蝕A. B . C .全部 D .【答案】D【解析】【詳解】電離是電解質在水溶液中離解出自由移動離子的