高考化学一轮复习讲义 电化学专题1无答案.docx
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高考化学一轮复习讲义电化学专题1无答案
电化学专题
李仕才
考情分析
高考考点
考查内容
高考探源
考查频率
原电池工作原理及应用
1．理解原电池和电解池的工作原理，能写出常见的简单电极反应和电池反应方程式。
2．了解常见的化学电源，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。
3．认识金属腐蚀的危害，理解金属发生电化学腐蚀的原因，能运用恰当的措施防止铁、铝等金属腐蚀。
2020课标Ⅰ,11;
2020课标Ⅰ,13;
★★★★★
电解原理及应用
2020课标Ⅰ,13;
2020课标Ⅰ,27（4）;
2020课标Ⅰ,11;
2020课标Ⅰ,11;
2020课标Ⅰ,27;
★★★★★
金属的腐蚀与防护方法
2020课标Ⅰ,11
★★★★★
基础知识
考向一：
原电池
（一）工作原理
1、原电池
原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是发生氧化还原反应。
2、构成条件及判断
①一看反应
看是否有能自发进行的氧化还原反应发生（一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应）。
②二看两电极：
一般是活泼性不同的两电极。
③三看是否形成闭合回路。
形成闭合回路需三个条件：
a．电解质溶液；
b．两电极直接或间接接触；
c．两电极插入电解质溶液。
图示如下
3．原电池工作原理及两个装置的比较
单液原电池
双液原电池
装置图
电极与电极反应
负极（锌片）Zn−2e−
Zn2+（氧化反应）
正极（铜片）Cu2++2e−
Cu（还原反应）
电子流向
由锌片沿导线流向铜片
离子迁移方向
阴离子向负极迁移；阳离子向正极迁移（盐桥中离子移动方向一致）
电池反应方程式
Zn+Cu2+
Cu+Zn2+
盐桥的作用
（1）平衡电荷
（2）避免断路时发生化学腐蚀（隔离作用）
两类装置
的不同点
还原剂Zn与氧化剂Cu2+直接接触，既有化学能转化为电能，又有化学能转化为热能，造成能量损耗
Zn与氧化剂Cu2+不直接接触，仅有化学能转化为电能，避免了能量损耗，故电流稳定，持续时间长
原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示：
【说明】①在原电池装置中，电子由负极经导线流向正极，阳离子在正极上获得电子，通过电路中的电子和溶液中的离子的移动而形成回路，传导电流，电子并不进入溶液也不能在溶液中迁移。
②原电池将一个完整的氧化还原反应分为两个半反应，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，一般将两个电极反应中得失电子的数目写为相同，相加便得到总反应方程式。
③阴离子要移向负极，阳离子要移向正极。
原因：
负极失电子，生成大量阳离子积聚在负极附近，致使该极附近有大量正电荷，所以溶液中的阴离子要移向负极；正极得电子，该极附近的阳离子因得电子生成电中性的物质而使该极附近带负电荷，所以溶液中的阳离子要移向正极。
④不参与电极反应的离子从微观上讲发生移动，但从宏观上讲其在溶液中各区域的浓度基本不变。
4．原电池电极反应式的书写
（1）准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键。
如果原电池的正负极判断失误，电极反应式的书写一定错误。
判断正负极的方法不是绝对的，例如铜片和铝片同时插入浓硝酸溶液中，由于铝片表明的钝化，这时铜失去电子，是负极，其电极反应为：
负极：
Cu−2e−
Cu2+
正极：
2
+4H++2e−
2H2O+2NO2↑
再如镁片和铝片同时插入氢氧化钠溶液中，虽然镁比铝活泼，但由于镁不与氢氧化钠反应，而铝却反应，失去电子，是负极，其电极反应为：
负极：
2Al+8OH−−6e−
2
+2H2O
正极：
6H2O+6e−
6OH−+3H2↑
（2）要注意电解质溶液的酸碱性。
在正负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系，如氢氧燃料电池有酸式和碱式，在酸溶液中，电极反应式中不能出现OH−，在碱溶液中，电极反应式中不能出现H+，像CH4、CH3OH等燃料电池，在碱溶液中碳（C）元素以
离子形式存在，而不是放出CO2气体。
（3）要考虑电子的转移数目。
在同一个原电池中，负极失去电子数必然等于正极得到的电子数，所以在书写电极反应时，一定要考虑电荷守恒。
防止由总反应方程式改写成电极反应式时所带来的失误，同时也可避免在有关计算中产生误差。
（4）要利用总的反应方程式。
从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池，而两个电极反应相加即得总反应方程式。
所以只要知道总反应方程式和其中一个电极反应，便可以写出另一个电极反应方程式。
注意：
介质对电极反应式书写的影响
①中性溶液反应物若是H+得电子或OH−失电子，则H+或OH−均来自于水的电离。
②酸性溶液反应物或生成物中均没有OH−。
③碱性溶液反应物或生成物中均没有H+。
④水溶液中不能出现O2−。
A.原电池工作原理
1．在如图所示的8个装置中，属于原电池的是（ ）
A．①④ B．③④⑤
C．④⑧D．②④⑥⑦
2．如图，在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，关于该装置的下列说法正确的是（ ）
A．外电路的电流方向为：
X→外电路→Y
B．若两电极分别为铁和碳棒，则X为碳棒，Y为铁
C．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应
D．若两电极都是金属，则它们的活动性强弱为X＞Y
3.分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是（ ）
A．①②中Mg作负极，③④中Fe作负极
B．②中Mg作正极，电极反应式为6H2O＋6e－===6OH－＋3H2↑
C．③中Fe作负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋
D．④中Cu作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
4.如图所示是一位同学在测试水果电池，下列有关说法错误的是（ ）
A．若金属片A是正极，则该金属片上会产生H2
B．水果电池的化学能转化为电能
C．此水果发电的原理是电磁感应
D．金属片A、B可以一个是铜片，另一个是铁片
5.课堂学习中，同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。
下列结论错误的是（ ）
A．原电池是将化学能转化成电能的装置
B．原电池由电极、电解质溶液和导线等组成
C．图中电极a为铝条、电极b为锌片时，导线中会产生电流
D．图中电极a为锌片、电极b为铜片时，电子由铜片通过导线流向锌片
6.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
C．OH-由锌电极移向石墨电极D．Zn电极上发生反应：
Zn-2e-+4OH-=Zn（OH）42-
1．原电池正、负极判断方法
2.解题步骤
B.盐桥原电池装置分析
1．一定条件下，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Ag－e－===Ag＋
C．总反应为Ag＋＋Cl－===AgCl↓D．盐桥中的NO
向右池方向移动
2．事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是________（填序号，下同）。
a．C（s）＋H2O（g）===CO（g）＋H2（g） ΔH>0
b．2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l） ΔH<0
c．NaOH（aq）＋HCl（aq）===NaCl（aq）＋H2O（l） ΔH<0
若以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其正极的电极反应为____________________。
某同学用铜片、银片、Cu（NO3）2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂－KNO3的U形管）设计成一个原电池，如图所示，下列判断中正确的是________。
a．实验过程中，左侧烧杯中NO
浓度不变
b．实验过程中取出盐桥，原电池能继续工作
c．若开始时用U形铜代替盐桥，装置中无电流产生
d．若开始时用U形铜代替盐桥，U形铜的质量不变
C.可逆反应中的“盐桥”
3．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－
2Fe2＋＋I2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
4．（原创题）已知反应AsO
＋2I－＋2H＋
AsO
＋I2＋H2O是可逆反应。
设计如图装置（C1、C2均为石墨电极），分别进行下述操作：
Ⅰ.向B烧杯中逐滴加入浓盐酸
Ⅱ.向B烧杯中逐滴加入40%NaOH溶液
结果发现电流表指针均发生偏转。
试回答下列问题：
（1）两次操作过程中指针为什么发生偏转？
____________________________________。
（2）两次操作过程中指针偏转方向为什么相反？
试用化学平衡移动原理解释之。
____________________________________________。
（3）操作Ⅱ过程中，盐桥中的K＋移向________烧杯溶液（填“A”或“B”）。
（4）Ⅰ操作过程中，C1棒上发生的反应为___________________________。
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