高三化学电化学专题复习超级精品

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Ⅰ负极e—e—e—失电子化合价升高发生氧化反应阳离子得电子化合价降低发生还原反应阴离子强调：电子不下水，离子不上岸ⅠⅠ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1Mg-H2O2×××(2013课标Ⅰ,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+Al2S3D.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/sTiO2/S＊（激发态）TiO2/S＊TiO2/S+＋e－I3－＋2e－3I－2TiO2/S+＋3I－2TiO2/S＋I3－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Ⅰ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-+2H2O→4OH-Zn→Zn2++2e-a负极正极注意：“强者”优先放电(2013课标Ⅱ,11,6分)“ZEBRA”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+NiCl2=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CuCFeCl3溶液CuCl2溶液FeCl3溶液CuC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）cc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，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，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Fe3＋→Fe2+被还原氧化Fe2＋→Fe3+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Fe2＋→Fe3+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Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应:“AsO43-＋2I－＋2H＋AsO33-＋I2＋H2O”设计成的原电池装置，其中C1、C2均为碳棒。甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图ⅡB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，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I2＋2e－===2I－跟踪练习×正向移动逆向移动I22I-√××SO2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-SO2SO42--2e-SO2-2e-SO42-+4H+SO2-2e-SO42-+4H++2H2OH2SO4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。书写电极方程式应注意的问题SO2注意1：电极反应属离子反应范畴第一步：根据题意，找准反应物和产物×SO42-例如：某碱性高铁电池，放电时的电池反应为：2K2FeO4+3ZnFe2O3+ZnO+2K2ZnO2，正极反应式为：2K2FeO4+6e-+5H2O→Fe2O3+10OH-+4K+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：Al＋3OH－－3e-＝Al(OH)3↓×××CO32-H2SO4【总结】〔Al(OH)4〕-FeO42-第三步：根据电解质环境，配电荷守恒SO2SO42-+2e-+4H+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电解质正极反应式酸性碱性熔融碳酸盐熔融氧化物书写电极方程式应注意的问题+4OH-×O2+4e-+4H+O2+4e-O2+4e-O2+4e-+2H2O2H2O4OH-2CO32-+2CO22O2-【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-=2H2OD.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)2Ni2O3+2e-+3H2O→2OH-+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Li1-xCoO2 LiCoO2LixC6 C62、根据原子个数守恒配平Li1-xCoO2 LiCoO2LixC6 C6+xLi++xLi+3、根据电荷守恒配平电子Li1-xCoO2 LiCoO2+xLi+LixC6 C6+xLi++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+LiPF6LiyAl=Liy-1+Al×PF6-+e-+Li+-e-正极反应式：负极反应式：(2017课标Ⅲ,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(2≤x≤8)。电池工作时,正极可发生反应.Li2S8=Li2S6正极34+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）B口流出的物质是________。C口流出的物质是________。阴极阳极氧化反应SO32-SO42--2e-+2H++H2O阴极（强者优先）还原反应（强者优先）2H++2e-=H2有关电解池原理题目解题思路阴极阳极e—e—氧化反应化合价升高失电子阳离子还原反应化合价降低得电子阴离子电源+_ⅠⅠ常规电解池的放电规律：阳极（还原性强的先放电）：阴极（氧化性强的先放电）：活泼金属简单阴离子＞S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-简单阳离子（Ag+＞Fe3+＞Cu2+＞H+)【总结】(2011海南)一种充电电池放电时的电极反应为H2+2OH-=2H2O+2e-；NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是A.H2O的还原B.NiO(OH)的还原C.H2的氧化D.Ni(OH)2的氧化阳极（氧化反应）××√原电池充电时：负极接负极负极接正极正极接【规律总结】充电电池的“-”接线柱：放电时为负极（发生氧化反应）充电时接电源的