1、高二化學第四章知識總結第四章 電化學基礎單元知識總結一、原電池、電解池、電鍍池三種電化學裝置的區別與聯系 原電池電解池電鍍池定義將化學能轉變成電能的裝置將電能轉變成化學能的裝置應用電解原理在某些金屬表面鍍一層其他金屬的裝置裝置舉例形成條件活潑性不同的兩電極(連接)電解質溶液(電極插入其中并與電極自發反應)形成閉合回路自發的氧化還原反應兩電極接直流電源兩電極插入電解質溶液形成閉合回路鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接電源負極電鍍液必須含有鍍層金屬的離子裝置特征無電源，兩極材料不同有電源，兩極材料可同可不同有電源，兩極材料可同可不同電極名稱負極：較活潑金屬正極：較不活潑金屬(或能導電的非金屬)陽極：與

2、電源正極相連的極陰極：與電源負極相連的極名稱同電解池，但有限制條件陽極：必須是鍍層金屬陰極：鍍件電極反應負極：金屬失電子，發生氧化反應正極：溶液中的陽離子得電子，發生還原反應陽極：氧化反應、溶液中的陰離子失電子，或電極金屬失電子陰極：還原反應，溶液中的陽離子得電子陽極：金屬電極失電子陰極：電鍍液中鍍層金屬的陽離子得電子電子流向負極正極電源負極陰極電源正極陽極電源負極陰極電源正極陽極帶電粒子的移動陽離子向正極移動陰離子向負極移動陽離子向陰極移動陰離子向陽極移動陽離子向陰極移動陰離子向陽極移動是否自發自發不自發不自發主要應用金屬的電化學腐蝕制造化學電源氯堿工業電冶金精煉銅增強金屬抗腐蝕能力增加美觀

3、和表面硬度實質均是發生氧化還原反應，兩電極得失電子數相等聯系原電池可以作為電解池、電鍍池的電源二、金屬腐蝕與保護1吸氧腐蝕和析氫腐蝕的區別電化腐蝕類型吸氧腐蝕析氫腐蝕條件水膜酸性很弱或呈中性水膜 酸性較強 正極反應 負極反應 總反應方程式4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 = Fe2O3+3H2OFe + 2H+ = Fe2+ + H2腐蝕作用是主要的腐蝕類型，具有廣泛性發生在某些局部區域內2金屬的防護方法：改變金屬的內部組織結構。合金鋼中含有合金元素，使組織結構發生變化，耐腐蝕。如：不銹鋼加 。在金屬表面覆蓋保護層。常見方式有：涂油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑

4、料等；使表面生成致密氧化膜；在表面鍍一層有自我保護作用的另一種金屬。電化學保護法：外加電源的陰極保護法:接上外加直流電源構成電解池，被保護的金屬作 極。犧牲陽極的陰極保護法：外加 ，構成原電池，被保護的金屬作 極。三、原電池原理的應用(1)利用原電池原理可以制造出各種實用電池，即化學電源。(2)原電池原理可用于解決一些實際問題，如 某些化學反應時的速率（稀硫酸與鋅反應時，常滴入幾滴 溶液）；分析金屬電化學腐蝕的快慢和防護方法等。(3)常見電極反應式(a)氫、氧燃燒電池（電解質溶液為KOH）：負極: 正極: (b)甲烷燃燒電池（電池負極甲烷燃燒失去電子，在堿性條件下生成的CO2與OH-反應生成C

5、O32-和H2O, 而正極是 O2得到電子而成為OH-。）負極: 正極: (c)愛迪生蓄電池：()()負極: 正極: (d)紐扣電池：n()負極: 正極: (e)鉛蓄電池： 負極:正極: 四、電解原理及應用電解池是將電轉化為化學能的裝置，在電解池中，陽極發生氧化反應、陰極發生還原反應，其放電順序一般為：陽極：活性電極（銀和銀以前的金屬）> 陰極： (1)電解精煉銅： 作陽極， 作陰極， 溶液作電解質溶液。電解時，發生如下反應：陽極 ，陰極 。 極泥中存在金、銀等不活潑的貴重金屬， 極得到純銅。(2)電鍍銅： 作陽極， 作陰極， 溶液作電解質溶液，從理論上講電鍍時電解質溶液組成、濃度和質量

6、 變化。電極反應：陽極 ，陰極 ， (3)氯堿工業：陽極 ， 陰極 ， 總反應: (4)冶煉金屬：電解熔融電解質，可煉得活潑金屬。如：K、Na、Ca、Mg、Al等金屬可通過電解其熔融的氯化物或氧化物制得。如電解冶煉鋁：陽極反應6O2-12e-=3O2，陰極反應4Al3+12e-=4Al. 五、電化學計算的基本方法 1基本方法(1)根據電子守恒法計算 用于串聯電路、陰陽兩極產物、正負兩極產物、相同電量等類型的計算，其依據是電路上轉移的電子數相等。(2)根據總反應式中的計量關系進行計算 先寫出電極反應式，再寫出總反應式或直接運用總反應式，最后根據總反應式列比例式計算。(3)根據關系式計算 借得失電

7、子守恒定律關系建立已知量與未知量之間的橋梁，建立所需的關系式。如關系式：O24e4H4OH4Ag2Cu。 2解決電解問題的基本思路模式 (1)通電前：電解質溶液中含有哪些陰、陽離子(包括水電離出的H和OH)。 (2)通電時：陰離子移向陽極，陽離子移向陰極，結合放電順序分析誰優先放電。 (3)寫電極反應式，并結合題目要求分析電解結果，如兩極現象、水的電離平衡移動、離子濃度的變化、pH的變化等。六、強化訓練1下列關于銅電極的敘述，正確的是（ ）A銅鋅原電池中銅是正極 B用電解法精煉粗銅時銅作陽極C在鍍件上電鍍銅時可用金屬銅作陽極 D電解稀硫酸制H2、O2時銅作陽極2在理論上可用于設計原電池的化學反

8、應是（ ） A2Al(s)十2NaOH(aq)+2H2O(1)2NaAlO2(aq)+3H2(g)；H <OBBa(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)BaCl2(aq)+2NH3·H2O(aq)+8H2O(1)；H >0CCaC2(s)+2H2O(1)Ca(OH)2(s)+C2H2(g)；H <0DFeCl3(aq)十3H2O(1)Fe(OH)3(s)+3HCl(aq)；H >0 3高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池長時間保持穩定的放電電壓。高鐵電池的總反應為：3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)

9、34KOH，下列敘述不正確的是 （ ） A. 放電時負極反應為：Zn2e-2OH- Zn(OH)2B. 充電時陽極反應為：Fe(OH)33e-5OH- FeO424H2OC. 放電時每轉移3 mol電子，正極有1 mol K2FeO4被氧化D. 放電時正極附近溶液的堿性增強4下列敘述正確的是（ ）A.在原電池的負極和電解池的陰極上都是發生失電子的氧化反應B.用惰性電極電解Na2SO4溶液，陰陽兩極產物的物質的量之比為1：2C.用惰性電極電解飽和NaCl溶液，若有1 mol電子轉移，則生成1 molNaOHD.鍍層破損后，鍍錫鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕5下列有關金屬腐蝕與防護的說法正確的是（ ）A.

10、純銀器表面在空氣中因化學腐蝕漸漸變暗生成氧化銀B.當鍍錫鐵制品的鍍層破損時，鑲層仍能對鐵制品起保護作用C.在海輪外殼連接鋅塊保護外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護法D.可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護它不受腐蝕6關于鉛蓄電池的說法正確的是（ ）A在放電時，正極發生的反應是 Pb(s) +SO42(aq)= PbSO4(s) +2eB在放電時，該電池的負極材料是鉛板C在充電時，電池中硫酸的濃度不斷變小D在充電時，陽極發生的反應是 PbSO4(s)+2e= Pb(s)+ SO42(aq)7鎳鎘（NiCd）可充電電池在現代生活中有廣泛應用。已知某鎳鎘電池的電解質溶液為KOH溶液，其

11、充、放電按下式進行：Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2。有關該電池的說法正確的是（ ）A充電時陽極反應：Ni(OH)2 e + OH- = NiOOH + H2OB充電過程是化學能轉化為電能的過程C放電時負極附近溶液的堿性不變 D放電時電解質溶液中的OH-向正極移動8用銅片、銀片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、導線和鹽橋（裝有瓊脂-KNO3的U型管）構成一個原電池。以下有關該原電池的敘述正確的是（ ）在外電路中，電流由銅電極流向銀電極 正極反應為：Ag+e-=Ag實驗過程中取出鹽橋，原電池仍繼續工作將銅片浸入AgNO3溶液中發生的化學反應與該原電

12、池反應相同ABCD9天津是我國研發和生產鋰離子電池的重要基地。鋰離子電池正極材料是含鋰的二氧化鈷(LiCoO2)，充電時LiCoO2中Li被氧化，Li遷移并以原子形式嵌入電池負極材料碳(C6)中，以LiC6表示。電池反應為:LiCoO2C6CoO2LiC6，下列說法正確的是（ ）A充電時，電池的負極反應為LiC6e = LiC6B放電時，電池的正極反應為CoO2Lie = LiCoO2C羧酸、醇等含活潑氫的有機物可用作鋰離子電池的電解質D鋰離子電池的比能量(單位質量釋放的能量)低10右圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加幾滴石蕊溶液。下列實驗現象中正確

13、的是（ ）A逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的B一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣Ca電極附近呈紅色，b電極附近呈藍色 Da電極附近呈藍色，b電極附近呈紅色11將氫氣、甲烷、乙醇等物質在氧氣中燃燒時的化學能直接轉化為電能的裝置叫燃料電池。燃料電池的基本組成為電極、電解質、燃料和氧化劑。此種電池能量利用率可高達80%（一般柴油發電機只有40%左右），產物污染也少。下列有關燃料電池的說法錯誤的是 A上述燃料電池的負極反應材料是氫氣、甲烷、乙醇等物質B氫氧燃料電池常用于航天飛行器，原因之一是該電池的產物為水，經過處理之后可供宇航員使用C乙醇燃料電池的電解質常用KOH，該電池的負極反應為:

14、C2H5OH12e2CO2+3H2OD甲烷燃料電池的正極反應為O22H2O4e4OH12固體氧化物燃料電池（SOFC）以固體氧化物作為電解質，其工作原理如圖所示。下列關于固體燃料電池的有關說法正確的是（ ）電極a外電路電極b固體氧化物燃料氣接觸面空氣或氧氣電極b排放氣剩余燃料氣A.電極b為電池負極，電極反應式為O2+4e =2O2B.固體氧化物的作用是讓電子在電池內部通過C.若H2作為燃料氣，接觸面上發生的反應為： H2+2OH2e=2H2OD.若C2H4作為燃料氣，接觸面上發生的反應為：C2H4+6O212e=2CO2+2H2O13用酸性氫氧燃料電池電解苦鹵水（含Cl、Br、Na+、Mg2+

15、）的裝置如圖所示（a、b為石墨電極），下列說法正確的是（ ）A電池工作時，正極反應式為O2 + 2H2O + 4e = 4 OHB電解時，a電極周圍首先放電的是Br而不是Cl，說明當其他條件相同時前者的氧化性強于后者C電解時，電子流動路徑是：負極外電路陰極溶液陽極正極D忽略能量消耗，當電池中消耗0.02g H2時，b極周圍會產生0.02g H214500mLkNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)6.0mol·L1，用石墨作電極電解此溶液，當通電一段時間后，兩極均收集到22.4 L氣體(標準狀況)，假定電解后溶液體積仍為500mL，下列說法正確的是()A原混合溶液中c(K)為

16、2mol·L1 B上述電解過程中共轉移2mol電子C電解得到銅的物質的量為0.5mol D電解后溶液中c(H)為2mol·L115如圖所示裝置中都盛有0.1mol/L的NaCl溶液，放置一定時間后，裝置中的四塊相同鋅片，腐蝕速率由快到慢的正確順序是()A B C D16下圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時間后，b電極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是()AX是負極，Y是正極 BPt是陰極，Cu是陽極CCuSO4溶液的pH逐漸減小 DCuSO4溶液的pH不變17下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和10

17、0g 10.00%的K2SO4溶液，電極均為石墨電極。(1)接通電源，經過一段時間后，測得丙中K2SO4濃度為10.47%，乙中c電極質量增加。據此回答問題：電源的N端為_極；電極b上發生的電極反應為_；列式計算電極b上生成的氣體在標準狀況下的體積：_；_。電極c的質量變化是_g；電解前后各溶液的pH大小是否發生變化，簡述其原因：甲溶液_；乙溶液_；丙溶液_。(2)如果電解過程中銅全部析出，此時電解能否繼續進行，為什么？18右圖是一個化學過程的示意圖。已知甲池的總反應式為：2CH3OH+3O2+4KOH 2K2CO3+6H2O（1）請回答圖中甲、乙兩池的名稱。甲電池是 裝置，乙池是 裝置。（2）請回答下列電極的名稱：通入CH3OH的電極名稱是 ，B（石墨）電極的名稱是 。（3）寫出電極反應式： 通入O2的電極的電極反應式是:A（Fe）電極的電極反應式為:（4）乙池中反應的化學方程式為:（5）當乙池中A（Fe）極的質量增加5