600分考點(diǎn) 700分考法（A）高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第14章 電化學(xué)課件

第第14章章 電化學(xué)電化學(xué)l考點(diǎn)考點(diǎn)37 原電池原理原電池原理l考點(diǎn)考點(diǎn)38 化學(xué)電源化學(xué)電源l考點(diǎn)考點(diǎn)39 電解原理及其應(yīng)用電解原理及其應(yīng)用l考點(diǎn)考點(diǎn)40 金屬的腐蝕和防護(hù)金屬的腐蝕和防護(hù)l考點(diǎn)考點(diǎn)41 電化學(xué)綜合電化學(xué)綜合l考點(diǎn)考點(diǎn)37 原電池原理原電池原理考法考法1 原電池的判斷原電池的判斷考法考法2 原電池正、負(fù)極的判斷原電池正、負(fù)極的判斷考法考法3 原電池電極反應(yīng)式的書寫原電池電極反應(yīng)式的書寫考法考法4 原電池原理的應(yīng)用原電池原理的應(yīng)用能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。兩個(gè)活動(dòng)性不同的電極兩個(gè)活動(dòng)性不同的電極(燃料電池的兩燃料電池的兩個(gè)電極可以相同個(gè)電極可以相同)。形成閉合回路。形成閉合回路。u1.原電池原電池(1)定義定義把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。(2)原電池的形成條件原電池的形成條件水果電池圖甲和圖乙是銅鋅原電池裝置示意圖。圖甲和圖乙是銅鋅原電池裝置示意圖。電極名稱電極名稱負(fù)極負(fù)極正極正極電極材料電極材料鋅片鋅片銅片銅片電極反應(yīng)電極反應(yīng)Zn2e=Zn=Zn2 2CuCu2 22e=Cu=Cu反應(yīng)類型反應(yīng)類型氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng)電子流向電子流向由鋅片沿導(dǎo)線流向銅片由鋅片沿導(dǎo)線流向銅片u2.原電池的工作原理原電池的工作原理【注意】無論在原電池中還是在電解池中，【注意】無論在原電池中還是在電解池中，電子均不能電子均不能通過電解質(zhì)溶液通過電解質(zhì)溶液。u3.原電池工作時(shí)導(dǎo)電粒子流向原電池工作時(shí)導(dǎo)電粒子流向電子流向電子流向(外電路外電路)：負(fù)極：負(fù)極導(dǎo)線導(dǎo)線正極正極(電流方向與電子流向電流方向與電子流向相反相反)。離子流向離子流向(內(nèi)電路內(nèi)電路)：陰離子向負(fù)極移動(dòng)，陽離子向正極移動(dòng)。：陰離子向負(fù)極移動(dòng)，陽離子向正極移動(dòng)。例 浙江理綜浙江理綜201611，6分分金屬金屬(M)空氣電池空氣電池(如圖如圖)具具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，有望成為新能源汽車和移動(dòng)有原料易得、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，有望成為新能源汽車和移動(dòng)設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)方程式為設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)方程式為4MnO22nH2O=4M(OH)n。已知：電池的。已知：電池的“理論比能量理論比能量”指單位指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確的是的是()例1例A采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面B比較Mg、Al、Zn三種金屬-空氣電池，Al-空氣電池的理論比能量最高CM-空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式：424 4D在Mg-空氣電池中，為防止負(fù)極區(qū)沉積，宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜例1【解析】多孔電極能夠增大電極表面積，降低極化作用，有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面，A正確；單位質(zhì)量的三種金屬單質(zhì)，Al提供的電子數(shù)最多，即Al-空氣電池的理論比能量最高，B正確；該電池中陽離子不能透過陰離子交換膜與在正極結(jié)合，C錯(cuò)誤；為防止負(fù)極區(qū)沉積，則可采取措施降低負(fù)極區(qū)溶液中c()和c()，D正確。C例1A采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面B比較Mg、Al、Zn三種金屬-空氣電池，Al-空氣電池的理論比能量最高CM-空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式：424 4D在Mg-空氣電池中，為防止負(fù)極區(qū)沉積，宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜2.依據(jù)原電池的形成條件判斷依據(jù)原電池的形成條件判斷(1)一看電極：一看電極：兩極為導(dǎo)體，且存在活動(dòng)性差異；兩極為導(dǎo)體，且存在活動(dòng)性差異；(2)二看溶液：二看溶液：兩極插入溶液中；兩極插入溶液中；(3)三看回路：三看回路：形成閉合回路或兩極直接接觸；形成閉合回路或兩極直接接觸；(4)四看本質(zhì)：四看本質(zhì)：看能否發(fā)生氧化還原反應(yīng)?？茨芊癜l(fā)生氧化還原反應(yīng)?？挤挤?原電池的判斷原電池的判斷1.分析有無外接直流電源，有外接直流電源的為電解池，分析有無外接直流電源，有外接直流電源的為電解池，無外接直流電源的才可能為原電池。無外接直流電源的才可能為原電池。例例2下列裝置中，能構(gòu)成原電池的是下列裝置中，能構(gòu)成原電池的是 ?！窘狻俊窘狻緼能構(gòu)成原電池；B不能構(gòu)成原電池，因?yàn)榫凭欠请娊赓|(zhì)；C不能構(gòu)成原電池，因Fe、Cu與Na2SO4溶液不反應(yīng)；D能構(gòu)成原電池，這是兩極直接接觸的原電池；E也能構(gòu)成原電池，但若把左、右燒杯中溶質(zhì)對換，就不能構(gòu)成原電池，因氧化劑必須在正極燒杯中；F能構(gòu)成原電池，左邊為正極(因氧化劑Fe3在左燒杯中)，右邊為負(fù)極(因還原劑 I-在右燒杯中)。A判斷方法判斷方法負(fù)極負(fù)極正極正極電極材料電極材料較活潑金屬較活潑金屬較較不活潑金屬或石墨不活潑金屬或石墨通入物通入物通入還原劑的電極通入還原劑的電極通入氧化劑的電極通入氧化劑的電極兩極反應(yīng)類型兩極反應(yīng)類型發(fā)生氧化反應(yīng)的電極發(fā)生氧化反應(yīng)的電極發(fā)生還原反應(yīng)的電極發(fā)生還原反應(yīng)的電極電子流向電子流向(或電流方向或電流方向)電子流出的電極電子流出的電極(或電流流入的電極或電流流入的電極)電子流入的電極電子流入的電極(或電流流出的電極或電流流出的電極)離子流向離子流向陰離子流向的電極陰離子流向的電極陽離子流向的電極陽離子流向的電極電極質(zhì)量變化電極質(zhì)量變化質(zhì)量減小的電極質(zhì)量減小的電極質(zhì)量增加的電極質(zhì)量增加的電極有無氣泡有無氣泡有氣泡產(chǎn)生的有氣泡產(chǎn)生的電極電極考法考法2原電池正、負(fù)極的判斷原電池正、負(fù)極的判斷考法考法2原電池正、負(fù)極的判斷原電池正、負(fù)極的判斷【注意】【注意】(1)(1)金屬的活動(dòng)性受所處環(huán)境的影響。如金屬的活動(dòng)性受所處環(huán)境的影響。如MgMg、AlAl的活的活動(dòng)性：動(dòng)性：在中性或酸性溶液中活動(dòng)性在中性或酸性溶液中活動(dòng)性MgMgAlAl；而在堿性溶液中；而在堿性溶液中，AlAl可以與可以與OHOH反應(yīng)，而反應(yīng)，而MgMg不反應(yīng)，所以不反應(yīng)，所以MgMg與與AlAl用導(dǎo)線連接后放入用導(dǎo)線連接后放入NaOHNaOH溶液中，溶液中，AlAl是負(fù)極，是負(fù)極，MgMg是正極是正極。(2)(2)FeFe、CuCu相連，浸入稀相連，浸入稀HNOHNO3 3中，中，F(xiàn)eFe作負(fù)極；浸在濃作負(fù)極；浸在濃HNOHNO3 3中，中，CuCu作負(fù)極作負(fù)極(Fe(Fe發(fā)生鈍化發(fā)生鈍化)。課標(biāo)課標(biāo)理綜理綜201611,6分分Mg-AgCl電池是一種以海水電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯(cuò)誤的是為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯(cuò)誤的是()A負(fù)極反應(yīng)式為Mg-2e Mg2B正極反應(yīng)式為Ag+e AgC電池放電時(shí)，Cl由正極向負(fù)極遷移D負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng) Mg2H2O Mg(OH)2H2 例3【解析】該原電池中，Mg作負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)：Mg-2e Mg2，A正確；AgCl在正極放電，電極反應(yīng)式為AgCle AgCl，B錯(cuò)誤；Cl帶有負(fù)電荷，電池放電時(shí)在電解質(zhì)溶液中由正極向負(fù)極移動(dòng)，C正確；Mg是活潑金屬，能與水發(fā)生反應(yīng)，故負(fù)極發(fā)生的副反應(yīng)為Mg2H2O Mg(OH)2H2，D正確。B1.用用“三步法三步法”書寫電極反應(yīng)式書寫電極反應(yīng)式考法考法3原電池電極反應(yīng)式的書寫原電池電極反應(yīng)式的書寫例例4 有人設(shè)計(jì)出利用CH4和O2的反應(yīng)，用鉑作電極，在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類似于CH4在O2中燃燒的反應(yīng)，則正、負(fù)極的電極反應(yīng)式分別為_。【解】CH4在鉑電極上發(fā)生類似于CH4在O2中燃燒的反應(yīng)，即CH4CO2，生成的CO2與KOH反應(yīng)生成K2CO3，碳元素的化合價(jià)升高，失去電子，即CH4在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH410OH-8e-CO32-+7H2O；O2在正極上發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子，電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-4OH-。O2+2H2O+4e-4OH-CH410OH-8e-CO32-+7H2O(1)書寫步驟書寫步驟步驟一：寫出電池總反應(yīng)式，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向步驟一：寫出電池總反應(yīng)式，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目和數(shù)目(ne-)。步驟二：找出正、負(fù)極，失電子的電極為負(fù)極；確步驟二：找出正、負(fù)極，失電子的電極為負(fù)極；確定溶液的酸堿性。定溶液的酸堿性。步驟三：寫電極反應(yīng)式。步驟三：寫電極反應(yīng)式。負(fù)極反應(yīng)：還原劑負(fù)極反應(yīng)：還原劑ne-=氧化產(chǎn)物氧化產(chǎn)物 正極反應(yīng)：氧化劑正極反應(yīng)：氧化劑ne-=還原產(chǎn)物還原產(chǎn)物考法考法3原電池電極反應(yīng)式的書寫原電池電極反應(yīng)式的書寫2總反應(yīng)式法書寫電極反應(yīng)式總反應(yīng)式法書寫電極反應(yīng)式考法考法3原電池電極反應(yīng)式的書寫原電池電極反應(yīng)式的書寫2總反應(yīng)式法書寫電極反應(yīng)式總反應(yīng)式法書寫電極反應(yīng)式(2)書寫技巧書寫技巧 若某電極反應(yīng)式較難寫時(shí)，可先寫出較易寫若某電極反應(yīng)式較難寫時(shí)，可先寫出較易寫的電極反應(yīng)式，然后根據(jù)得失電子守恒，用總反的電極反應(yīng)式，然后根據(jù)得失電子守恒，用總反應(yīng)式減去較易寫的電極反應(yīng)式，即得較難寫的電應(yīng)式減去較易寫的電極反應(yīng)式，即得較難寫的電極反應(yīng)式。極反應(yīng)式。例例5 CH3OCH3(二甲醚)酸性燃料電池中：總反應(yīng)式：CH3OCH3+3O2 2CO2+3H2O正極：3O2+12H+12e-6H2O負(fù)極：CH3OCH3+3H2O-12e-2CO212H+【注意】(1)溶液酸、堿性不同,O、H元素的存在形式不同：水溶液中不能出現(xiàn)O2-;非水溶液中可有獨(dú)立的O2-;酸性溶液中,不能出現(xiàn)OH-;堿性溶液中,不能出現(xiàn)H+;中性溶液中,反應(yīng)物不能出現(xiàn)H+和OH-,但產(chǎn)物可以出現(xiàn)OH-或H+。(2)要注意“電極產(chǎn)物與電解質(zhì)(即介質(zhì))是否反應(yīng)”“負(fù)極產(chǎn)物與正極產(chǎn)物是否反應(yīng)”?？挤挤?原電池電極反應(yīng)式的書寫原電池電極反應(yīng)式的書寫3.利用電極反應(yīng)判斷電解質(zhì)溶液的利用電極反應(yīng)判斷電解質(zhì)溶液的pH變化變化（1）若電極反應(yīng)消耗）若電極反應(yīng)消耗OH-(或或H+)，則電極周圍電解質(zhì)溶液的，則電極周圍電解質(zhì)溶液的pH減?。ɑ蛟龃螅?。減小（或增大）。（2）若電極反應(yīng)生成）若電極反應(yīng)生成OH-(或或H+)，則電極周圍電解質(zhì)溶液的，則電極周圍電解質(zhì)溶液的pH增大（或減小）。增大（或減小）。（3）若總反應(yīng)的結(jié)果是消耗）若總反應(yīng)的結(jié)果是消耗OH-（或（或H+)或生成或生成OH-（或（或H+)，則電解質(zhì)溶液的則電解質(zhì)溶液的pH減小（或增大）或增大（或減?。?。減小（或增大）或增大（或減?。?。（4）若兩極消耗等物質(zhì)的量的）若兩極消耗等物質(zhì)的量的OH-和和H+，則電解質(zhì)溶液的，則電解質(zhì)溶液的pH變化規(guī)律隨電解質(zhì)溶液酸堿性的不同而不同。變化規(guī)律隨電解質(zhì)溶液酸堿性的不同而不同?？挤挤?原電池原理的應(yīng)用原電池原理的應(yīng)用1.加快氧化還原反應(yīng)的速率加快氧化還原反應(yīng)的速率一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，設(shè)計(jì)成原電池時(shí)，一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，設(shè)計(jì)成原電池時(shí)，反應(yīng)速率會(huì)增大。反應(yīng)速率會(huì)增大。2.用于比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱用于比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱兩種金屬分別作原電池的兩極時(shí)，兩種金屬分別作原電池的兩極時(shí)，一般情況下作負(fù)極的一般情況下作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活潑金屬比作正極的金屬活潑。(1)根據(jù)一個(gè)氧化還原反應(yīng)的方程式，將根據(jù)一個(gè)氧化還原反應(yīng)的方程式，將其拆分為氧化反應(yīng)和其拆分為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng)。還原反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng)。(2)根據(jù)原電池反應(yīng)特點(diǎn)，結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)，選擇合適的電極根據(jù)原電池反應(yīng)特點(diǎn)，結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)，選擇合適的電極材料和材料和電解質(zhì)溶液設(shè)計(jì)原電池。電解質(zhì)溶液設(shè)計(jì)原電池?？挤挤?原電池原理的應(yīng)用原電池原理的應(yīng)用3.設(shè)計(jì)原電池設(shè)計(jì)原電池4.用于金屬的防護(hù)用于金屬的防護(hù)使被保護(hù)的金屬制品作原電池正極而得到保護(hù)。使被保護(hù)的金屬制品作原電池正極而得到保護(hù)。浙江選考化學(xué)浙江選考化學(xué)2017年年4月月17,2分銀鋅電池是一種常見化分銀鋅電池是一種常見化學(xué)電源，其反應(yīng)原理：學(xué)電源，其反應(yīng)原理：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag。其工作示意圖如下。下列說法不正確的是（。其工作示意圖如下。下列說法不正確的是（）A.Zn電極是負(fù)極B.Ag2O電極發(fā)生還原反應(yīng)C.Zn電極的電極反應(yīng)式：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2D.放電前后電解質(zhì)溶液的pH保持不變例2【解析】已知電池的總反應(yīng)為Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag，Zn從0價(jià)變?yōu)?2價(jià)，化合價(jià)升高，失去電子，故Zn電極為負(fù)極，A正確；Ag2O中Ag從+1價(jià)變?yōu)?價(jià)，化合價(jià)降低，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，B正確；在堿性條件下，Zn2+與OH-結(jié)合生成Zn(OH)2，故負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，C正確；根據(jù)總反應(yīng)可知，反應(yīng)中H2O被不斷地消耗，電解質(zhì)溶液中OH-濃度增大，所以放電后溶液的pH增大，D錯(cuò)誤。D例2浙江選考化學(xué)浙江選考化學(xué)2017年年4月月17,2分銀鋅電池是一種常見化分銀鋅電池是一種常見化學(xué)電源，其反應(yīng)原理：學(xué)電源，其反應(yīng)原理：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag。其工作示意圖如下。下列說法不正確的是（。其工作示意圖如下。下列說法不正確的是（）A.Zn電極是負(fù)極B.Ag2O電極發(fā)生還原反應(yīng)C.Zn電極的電極反應(yīng)式：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2D.放電前后電解質(zhì)溶液的pH保持不變 海南化學(xué)海南化學(xué)201610,4分（雙選）某電池以分（雙選）某電池以K2Fe和和Zn為電極材料，為電極材料，KOH溶液為電解質(zhì)溶液。下列說法正確的是溶液為電解質(zhì)溶液。下列說法正確的是()A.Zn為電池的負(fù)極B.正極反應(yīng)式為2FeO42-+10H+6e-=Fe2O3+5H2OC.該電池放電過程中電解質(zhì)溶液濃度不變D.電池工作時(shí)OH-向負(fù)極遷移例4【解析】根據(jù)化合價(jià)升降判斷，Zn的化合價(jià)只能升高，即發(fā)生氧化反應(yīng)，故Zn為電池的負(fù)極，K2FeO4為電池的正極，A正確；KOH溶液為電解質(zhì)溶液，電極反應(yīng)中不會(huì)有大量H+參與，B錯(cuò)誤；該原電池總反應(yīng)為3Zn+2K2FeO4+8H2O=2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4KOH，反應(yīng)消耗了H2O，生成了KOH，故該電池放電過程中電解質(zhì)溶液的濃度增大，C錯(cuò)誤；電池工作時(shí)OH-向負(fù)極遷移，D正確。AD 課標(biāo)課標(biāo)理綜理綜201310，6分分銀質(zhì)器皿日久表面會(huì)逐漸銀質(zhì)器皿日久表面會(huì)逐漸變黑，這是生成了變黑，這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處理：在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該處理：在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑色會(huì)褪去。下列說法正確的是溶液中，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑色會(huì)褪去。下列說法正確的是()A處理過程中銀器一直保持恒重B銀器為正極，Ag2S被還原生成單質(zhì)銀C該過程中總反應(yīng)為2Al+3Ag2S=6Ag+Al2S3D黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl例5【解析】結(jié)合題中敘述，由“電化學(xué)原理”可知Ag2S-Al-NaCl溶液形成原電池，其中一定是Ag2S作正極，發(fā)生還原反應(yīng)得到Ag，即正極反應(yīng)式為Ag2S+2e-=2Ag+S2-，負(fù)極反應(yīng)式為Al-3e-=Al3+；電解質(zhì)溶液中發(fā)生反應(yīng)Al3+3H2O Al(OH)3+3H+，S2-與H+結(jié)合生成H2S，使Al3+3H2O Al(OH)3+3H+的平衡右移，最終生成Al(OH)3沉淀。B例5 課標(biāo)課標(biāo)理綜理綜201310，6分分銀質(zhì)器皿日久表面會(huì)逐漸銀質(zhì)器皿日久表面會(huì)逐漸變黑，這是生成了變黑，這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處理：在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該處理：在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑色會(huì)褪去。下列說法正確的是溶液中，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑色會(huì)褪去。下列說法正確的是()A處理過程中銀器一直保持恒重B銀器為正極，Ag2S被還原生成單質(zhì)銀C該過程中總反應(yīng)為2Al+3Ag2S=6Ag+Al2S3D黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCll考點(diǎn)考點(diǎn)38 化學(xué)電源化學(xué)電源考法考法5 燃料電池電極反應(yīng)式的書寫燃料電池電極反應(yīng)式的書寫考法考法6 可充電電池的反應(yīng)規(guī)律可充電電池的反應(yīng)規(guī)律u1.一次電池一次電池(1)堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池的負(fù)極是堿性鋅錳電池的負(fù)極是Zn，正極是，正極是MnO2，電解質(zhì)是，電解質(zhì)是KOH，其電極反應(yīng)如下：其電極反應(yīng)如下：負(fù)極：Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2；正極：2MnO2+2H2O+2e-=MnOOH+2OH-；總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2。u1.一次電池一次電池(2)銀鋅電池銀鋅電池銀鋅電池的負(fù)極是銀鋅電池的負(fù)極是Zn，正極是，正極是O，電解質(zhì)是，電解質(zhì)是KOH，其電極反應(yīng)如下：其電極反應(yīng)如下：負(fù)極：Zn+2OH-2e=Zn(OH)2；正極：Ag2O+H2O+2e =Ag+2OH；總反應(yīng)：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag。鋰電池是用金屬鋰作負(fù)極，石墨作正極，電解質(zhì)溶液鋰電池是用金屬鋰作負(fù)極，石墨作正極，電解質(zhì)溶液由四氯化鋁鋰由四氯化鋁鋰(LiAlCl4)溶解在亞硫酰氯溶解在亞硫酰氯(SOCl2)中組成。中組成。其電極反應(yīng)如下其電極反應(yīng)如下：(3)鋰電池鋰電池負(fù)極：8Li-8e8Li-8e=8Li8Li+；正極：3SOCl3SOCl2 2+8e+8e =+2S+6Cl+2S+6Cl；總反應(yīng)：8Li+3SOCl8Li+3SOCl2 2=6LiCl+Li6LiCl+Li2 2SOSO3 3+2S+2S。u1.一次電池一次電池u2二次電池二次電池(1)最常見的二次電池是鉛蓄電池，其正極覆蓋最常見的二次電池是鉛蓄電池，其正極覆蓋PbO2，負(fù)，負(fù)極覆蓋極覆蓋Pb，電解質(zhì)是，電解質(zhì)是30%H2SO4溶液。溶液。(2)鉛蓄電池放電時(shí)的電極反應(yīng)式鉛蓄電池放電時(shí)的電極反應(yīng)式負(fù)極：Pb+SO42-2e-=PbSO4；正極：PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O；總反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。u2二次電池二次電池(3)鉛蓄電池充電時(shí)的電極反應(yīng)式鉛蓄電池充電時(shí)的電極反應(yīng)式陰極：PbSO4+2e-=Pb+SO42-；陽極：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+SO42-；總反應(yīng)：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4。氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分為酸性和氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分為酸性和堿性兩種：堿性兩種：種類種類酸性酸性堿性堿性負(fù)極反應(yīng)式負(fù)極反應(yīng)式2H2 2-4e-=4H=4H+2H2H2 2+4OH-4e-=4H=4H2 2O O正極反應(yīng)式正極反應(yīng)式O2 2+4H+4e-=2H=2H2 2O OO O2 2+2H2 2O O+4e-=4OH=4OH-電池反應(yīng)式電池反應(yīng)式2H2 2+O2 2=2H2Ou3.燃料電池燃料電池(1)若電解質(zhì)溶液顯酸性，在電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)若電解質(zhì)溶液顯酸性，在電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)OH-。(2)若電解質(zhì)溶液顯堿性，在電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)若電解質(zhì)溶液顯堿性，在電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)H+?？挤挤?燃料電池電極反應(yīng)式的書寫燃料電池電極反應(yīng)式的書寫1.書寫燃料電池的電極反應(yīng)式時(shí)的注意事項(xiàng)書寫燃料電池的電極反應(yīng)式時(shí)的注意事項(xiàng)2.常見兩種燃料電池電極反應(yīng)式的書寫常見兩種燃料電池電極反應(yīng)式的書寫該電池將金屬鉑片插入該電池將金屬鉑片插入KOH溶液中作電極，在兩極上分溶液中作電極，在兩極上分別通入甲烷和氧氣。別通入甲烷和氧氣。(1)甲烷甲烷-氧氣燃料電池電極反應(yīng)式的書寫氧氣燃料電池電極反應(yīng)式的書寫負(fù)極：CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O；正極：2O2+4H2O+8e=8OH-；總反應(yīng)：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O。該電池中導(dǎo)電離子是熔融的氧化物中的該電池中導(dǎo)電離子是熔融的氧化物中的O2-。2.常見兩種燃料電池電極反應(yīng)式的書寫常見兩種燃料電池電極反應(yīng)式的書寫(2)丁烷丁烷-氧化物燃料電池電極反應(yīng)式的書寫氧化物燃料電池電極反應(yīng)式的書寫【注意】電解質(zhì)為堿性物質(zhì)的有機(jī)物燃料電池，負(fù)【注意】電解質(zhì)為堿性物質(zhì)的有機(jī)物燃料電池，負(fù)極上產(chǎn)生的極上產(chǎn)生的COCO2 2與與OHOH-反應(yīng)生成電極反應(yīng)式的配平反應(yīng)生成電極反應(yīng)式的配平一般難度較大，但若使用電荷守恒法配平，就能使一般難度較大，但若使用電荷守恒法配平，就能使配平簡化。配平簡化。江蘇化學(xué)江蘇化學(xué)201510,2分一種熔融碳酸鹽燃料電池原分一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是()A.反應(yīng) ,每消耗1molCH4轉(zhuǎn)移12mol電子B.電極A上H2參與的電極反應(yīng)為C.電池工作時(shí)，向電極B移動(dòng)D.電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為例6【解析】CH4中C為-4價(jià)，反應(yīng)后生成的CO中C為+2價(jià)，反應(yīng)中只有C化合價(jià)升高，則1molCH4在反應(yīng)中轉(zhuǎn)移6mol e-，A項(xiàng)錯(cuò)誤；熔融碳酸鹽中不存在OH-，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該燃料電池中，電極B為正極，電極A為負(fù)極，電池工作時(shí)，陰離子移向負(fù)極，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在電極B上O2得到電子與CO2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為，D項(xiàng)正確。D原電池的電極反應(yīng)和總反應(yīng)都必須遵循原電池的電極反應(yīng)和總反應(yīng)都必須遵循原子守恒、電荷守原子守恒、電荷守恒和得失電子守恒恒和得失電子守恒?？挤挤?可充電電池的反應(yīng)規(guī)律可充電電池的反應(yīng)規(guī)律【注意【注意】可充電電池充電時(shí)原負(fù)極必然要發(fā)生還原可充電電池充電時(shí)原負(fù)極必然要發(fā)生還原反應(yīng)反應(yīng)(生成原來消耗的物質(zhì)生成原來消耗的物質(zhì))，即作陰極，連接電源，即作陰極，連接電源的負(fù)極；同理，原正極連接源的正極，作陽極。簡的負(fù)極；同理，原正極連接源的正極，作陽極。簡記為：負(fù)連負(fù)，正連正。記為：負(fù)連負(fù)，正連正。1可充電電池有充電和放電兩個(gè)過程，放電是原電池反可充電電池有充電和放電兩個(gè)過程，放電是原電池反應(yīng)，充電是電解池反應(yīng)。應(yīng)，充電是電解池反應(yīng)。2放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)和充電時(shí)的陰極反應(yīng)、放電時(shí)的正放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)和充電時(shí)的陰極反應(yīng)、放電時(shí)的正極反應(yīng)和充電時(shí)的陽極反應(yīng)互為逆反應(yīng)。極反應(yīng)和充電時(shí)的陽極反應(yīng)互為逆反應(yīng)。課標(biāo)課標(biāo)理綜理綜201711,6分全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、分全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的常用摻有石墨烯的S8材材料，電池反應(yīng)為：料，電池反應(yīng)為：16Li+xS8=8Li2Sx（2x8）。下列說法）。下列說法錯(cuò)誤的是（錯(cuò)誤的是（）A.電池工作時(shí)，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6+2Li+2e-=3Li2S4B.電池工作時(shí)，外電路中流過0.02mol電子，負(fù)極材料減重0.14 gC.石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性D.電池充電時(shí)間越長，電池中的Li2S2的量越多例7【解析】該電池反應(yīng)中Li由0價(jià)升高為+1價(jià)，故電極b作原電池負(fù)極，則電極a作正極；在電極a中由Li2S8、Li2S6、Li2S4到Li2S2，其中S元素的價(jià)態(tài)逐漸降低，發(fā)生還原反應(yīng)，故放電過程中Li2S2的量應(yīng)逐漸增多，而充電過程中Li2S2的量會(huì)逐漸減少，D錯(cuò)誤；正極發(fā)生還原反應(yīng)可能使S元素的價(jià)態(tài)由-價(jià)降低到-價(jià)，即由Li2S6變成Li2S4，用Li+使電極反應(yīng)式中電荷守恒即可，A正確；每消耗1mol Li，轉(zhuǎn)移1mol e-，當(dāng)外電路中流過0.02mol電子時(shí)，負(fù)極材料質(zhì)量減少7gmol-10.02 mol=0.14g，B正確；S8為非金屬單質(zhì)，不易導(dǎo)電，其中摻有石墨烯可用于增強(qiáng)電極的導(dǎo)電性，C正確。D例10 課標(biāo)課標(biāo)理綜理綜201711,6分全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、分全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的常用摻有石墨烯的S8材材料，電池反應(yīng)為：料，電池反應(yīng)為：16Li+xS8=8Li2Sx（2x8）。下列說法）。下列說法錯(cuò)誤的是（錯(cuò)誤的是（）A.電池工作時(shí)，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6+2Li+2e-=3Li2S4B.電池工作時(shí)，外電路中流過0.02mol電子，負(fù)極材料減重0.14 gC.石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性D.電池充電時(shí)間越長，電池中的Li2S2的量越多l(xiāng)考點(diǎn)考點(diǎn)39 電解原理及其應(yīng)用電解原理及其應(yīng)用考法考法7 電解池陰、陽極的判斷電解池陰、陽極的判斷考法考法8 電解產(chǎn)物的判斷電解產(chǎn)物的判斷考法考法9 惰性電極的電解規(guī)律惰性電極的電解規(guī)律考法考法10 電極反應(yīng)式的書寫電極反應(yīng)式的書寫利用電化學(xué)方法在硬幣表面沉積的銅結(jié)晶(3)電極及電極及電極反應(yīng)電極反應(yīng)u1.電解池電解池(1)電解池：電解池：把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。(2)構(gòu)成條件構(gòu)成條件有與直流電源相連的兩個(gè)電極；有與直流電源相連的兩個(gè)電極；電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液(或熔融鹽或熔融鹽)；形成閉合回路。形成閉合回路。電子：電子：從電源負(fù)極流出后，流向電解池陰極；從電源負(fù)極流出后，流向電解池陰極；從電解池的陽極流出，流向電源的正極。從電解池的陽極流出，流向電源的正極。離子：離子：陽離子移向電解池的陰極，陰離子移向電解池陽離子移向電解池的陰極，陰離子移向電解池的陽極。的陽極。u1.電解池電解池(4)電子和離子的移動(dòng)方向電子和離子的移動(dòng)方向【說明】電解時(shí)，在外電【說明】電解時(shí)，在外電路中有電子通過，而在溶路中有電子通過，而在溶液中是依靠離子定向移動(dòng)液中是依靠離子定向移動(dòng)形成電流，即電子本身不形成電流，即電子本身不通過電解質(zhì)溶液。通過電解質(zhì)溶液。原理：電鍍是一種特殊的電解，用含鍍層金屬離子的電原理：電鍍是一種特殊的電解，用含鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液作電鍍液，用待鍍的金屬制品作陰極，鍍層金屬解質(zhì)溶液作電鍍液，用待鍍的金屬制品作陰極，鍍層金屬作陽極。作陽極。特點(diǎn)：一增特點(diǎn)：一增(陰極陰極)，一減，一減(陽極陽極)，一不變，一不變(電鍍液的濃度電鍍液的濃度)，且陰極與陽極質(zhì)量變化相等。且陰極與陽極質(zhì)量變化相等。u2電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用(1)氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)(2)電鍍電鍍u2電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用(3)電解精煉銅電解精煉銅電極材料：電極材料：陽極為粗銅，陰極為純銅陽極為粗銅，陰極為純銅。電解質(zhì)溶液：含電解質(zhì)溶液：含Cu2的鹽溶液。的鹽溶液。電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式u2電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用(3)電解精煉銅電解精煉銅陽極泥的形成陽極泥的形成 在電解過程中，活動(dòng)性位于銅之后的銀、金等雜質(zhì)，在電解過程中，活動(dòng)性位于銅之后的銀、金等雜質(zhì)，難以在陽極失去電子變成陽離子而溶解，所以當(dāng)陽極的銅難以在陽極失去電子變成陽離子而溶解，所以當(dāng)陽極的銅等金屬失去電子變成陽離子溶解之后，金、銀等以金屬單等金屬失去電子變成陽離子溶解之后，金、銀等以金屬單質(zhì)的形式沉積在電解槽底部，形成陽極泥。質(zhì)的形式沉積在電解槽底部，形成陽極泥。電解精煉必備條件電解精煉必備條件 a兩極材料：兩極材料：含雜質(zhì)的金屬作陽極，純金屬作陰極。含雜質(zhì)的金屬作陽極，純金屬作陰極。b電解質(zhì)溶液的選取：電解質(zhì)溶液的選?。汉邢鄳?yīng)金屬離子的鹽溶液。含有相應(yīng)金屬離子的鹽溶液。(4)電冶金電冶金利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。等。u2電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用u3.電解和電離的區(qū)別與聯(lián)系電解和電離的區(qū)別與聯(lián)系電解電解電離電離發(fā)生條件發(fā)生條件受直流電的作用，陰、陽離子在兩極上失、得電子電解質(zhì)受熱或受水分子的作用（無需通電）特性特性電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程，就是該溶液的電解過程；溫度升高，電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力增強(qiáng)，電解速率加快電解質(zhì)電離時(shí)，發(fā)生了物理變化 課標(biāo)課標(biāo)理綜理綜201611，6分分三室式電滲析法處理含三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為均為離子交換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的離子交換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的Na和和SO42可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。下列敘述正確的是隔室。下列敘述正確的是()例13A通電后中間隔室的離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大B該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品C負(fù)極反應(yīng)為2H2O-4e-=O2+4H+，負(fù)極區(qū)溶液pH降低D當(dāng)電路中通過1mol電子時(shí)，會(huì)有0.5mol的O2生成例13【解析】由題意可知，正極接電源的正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，則正極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O-4e=O2+4H，由于生成H，正極區(qū)溶液的pH減小，中間隔室的向正極區(qū)遷移，A錯(cuò)誤。負(fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O+2e-=2OH-+H2，中間隔室的Na+向負(fù)極區(qū)遷移，故負(fù)極區(qū)產(chǎn)生NaOH，正極區(qū)產(chǎn)生H2SO4，B正確。由B項(xiàng)分析可知，負(fù)極區(qū)產(chǎn)生OH，負(fù)極區(qū)溶液的pH升高，C錯(cuò)誤。正極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O-4e-=O2+4H，電路中通過1mol電子時(shí)，生成0.25molO2，D錯(cuò)誤。B考法考法7電解池陰、陽極的判斷電解池陰、陽極的判斷1陽極的判斷陽極的判斷2陰極的判斷陰極的判斷 課標(biāo)課標(biāo)理綜理綜201711,6分用電解氧化法可以在鋁制分用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列敘述錯(cuò)誤的是（混合溶液。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.待加工鋁質(zhì)工件為陽極 C.陰極的電極反應(yīng)式為Al3+3e-=Al B.可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極 D.硫酸根離子在電解過程中向陽極移動(dòng)例10【解析】由信息可知，用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，則該氧化膜為氧化鋁，所以在電解過程中，鋁失電子轉(zhuǎn)化為氧化鋁，所以待加工鋁質(zhì)工件為陽極，A正確；在電解池中，陰極的金屬電極不放電，被保護(hù)，所以可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極，B正確；在該電解池中，陰極為氫離子放電生成氫氣，電極反應(yīng)式為2H+2e-=H2C錯(cuò)誤；在電解池中，陰離子向陽極移動(dòng)，所以硫酸根離子在電解過程中向陽極移動(dòng)，D正確。C考法考法8電解產(chǎn)物的判斷電解產(chǎn)物的判斷(1)如果是活性電極如果是活性電極(除除Au、Pt以外的金屬材料作電極以外的金屬材料作電極)，電，電極材料失電子，生成金屬陽離子。極材料失電子，生成金屬陽離子。(2)如果是惰性電極如果是惰性電極(Pt、Au、石墨、石墨)，要依據(jù)陰離子放電順，要依據(jù)陰離子放電順序加以判斷。序加以判斷。陰離子的放電順序：陰離子的放電順序：1.陽極產(chǎn)物的判斷陽極產(chǎn)物的判斷考法考法8電解產(chǎn)物的判斷電解產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽離子放電順序進(jìn)行判斷。直接根據(jù)陽離子放電順序進(jìn)行判斷。陽離子放電順序：陽離子放電順序：2.陰極產(chǎn)物的判斷陰極產(chǎn)物的判斷考法考法9惰性電極的電解規(guī)律惰性電極的電解規(guī)律考法考法9惰性電極的電解規(guī)律惰性電極的電解規(guī)律（續(xù)表）北京理綜北京理綜201612,6分分 用石墨電極完成下列電解實(shí)用石墨電極完成下列電解實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)。例11【解析】實(shí)驗(yàn)一可以看作兩個(gè)電解池串聯(lián)，a為陰極，c為陽極，d為陰極，b為陽極。a、d均為陰極，溶液中的陽離子即水中的H+放電生成H2和OH-，試紙變藍(lán)，A正確；b為陽極，b處變紅，說明有H生成，即水中的OH-放電生成O2和H2O，局部褪色，說明Cl-放電生成Cl2，溶于水中生成HCl和HClO，HClO使試紙局部褪色，即b處溶液中的OH-與Cl-同時(shí)放電，B錯(cuò)誤；c處鐵作陽極，活性電極作陽極，優(yōu)先失電子：Fe-2e-=Fe2+，C正確；由實(shí)驗(yàn)一原理，可知實(shí)驗(yàn)二中形成3個(gè)電解池(1個(gè)球的兩面分別為陰、陽兩極)，m處為陰極，相當(dāng)于電鍍銅原理，m處有銅析出。例13 北京理綜北京理綜201612,6分分 用石墨電極完成下列電解實(shí)用石墨電極完成下列電解實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)。B考法考法10電極反應(yīng)式的書寫電極反應(yīng)式的書寫1.兩種常用書寫方法兩種常用書寫方法(1)根據(jù)裝置書寫根據(jù)裝置書寫根據(jù)電源正、負(fù)極確定陰、陽兩極確定陽極是否是活性金屬電極根據(jù)電極類型及電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的放電順序?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式。在確保陰、陽兩極轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相同的條件下，將兩極電極反應(yīng)式合并，即得總反應(yīng)式。找出發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的物質(zhì)兩電極名稱和反應(yīng)物利用得失電子守恒分別寫出兩電極反應(yīng)式。若寫出一電極反應(yīng)式，而另一電極反應(yīng)式不好寫，可用總反應(yīng)式減去已寫出的電極反應(yīng)式即得另一電極反應(yīng)式?？挤挤?0電極反應(yīng)式的書寫電極反應(yīng)式的書寫1.兩種常用書寫方法兩種常用書寫方法(2)由氧化還原反應(yīng)方程式書寫電極反應(yīng)式由氧化還原反應(yīng)方程式書寫電極反應(yīng)式(1)書寫電解池中電極反應(yīng)式時(shí)，要以實(shí)際放電的離子表書寫電解池中電極反應(yīng)式時(shí)，要以實(shí)際放電的離子表示，但書寫電解池總反應(yīng)式時(shí)，弱電解質(zhì)要寫成分子式。示，但書寫電解池總反應(yīng)式時(shí)，弱電解質(zhì)要寫成分子式。(2)書寫總反應(yīng)式時(shí)，要確保陰、陽兩極書寫總反應(yīng)式時(shí)，要確保陰、陽兩極電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等等，且注明條件，且注明條件“通電通電”。(3)電解水溶液時(shí)，應(yīng)注意放電順序，位于電解水溶液時(shí)，應(yīng)注意放電順序，位于H+、OH-之后的之后的離子一般不參與放電。離子一般不參與放電?？挤挤?0電極反應(yīng)式的書寫電極反應(yīng)式的書寫2.三個(gè)易失分點(diǎn)三個(gè)易失分點(diǎn) 課標(biāo)課標(biāo)理綜理綜201427題節(jié)選鉛及其化合物可用于蓄電題節(jié)選鉛及其化合物可用于蓄電池、耐酸設(shè)備及池、耐酸設(shè)備及X-射線防護(hù)材料等?；卮鹣铝袉栴}：射線防護(hù)材料等?；卮鹣铝袉栴}：(1)PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。(2)PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得，反應(yīng)的離子方程式為 _ _；PbO2也可以通過石墨為電極，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液電解制取。陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ，陰極上觀察到的現(xiàn)象是 ；若電解液中不加入Cu(NO3)2，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ，這樣做的主要缺點(diǎn)是 。例12【解析】(1)從題給信息“生成黃綠色氣體”可確定有Cl2產(chǎn)生，再根據(jù)Cl元素化合價(jià)升高，判斷Pb元素化合價(jià)降低，從而得出反應(yīng)的化學(xué)方程式為PbO2+4HCl(濃)PbCl2+Cl2+2H2O。(2)從題中信息知：PbO與ClO-反應(yīng)生成PbO2，由得失電子守恒可知，氯元素化合價(jià)降低，在堿性條件下，氯元素不可能以Cl2形式存在，所以只能為-1價(jià)的Cl-，從而得出離子方程式為PbO+ClO-=PbO2+Cl-；從所給信息知：陽極Pb2+失電子，生成PbO2，再用原子守恒、電荷守恒可寫出其電極反應(yīng)式為Pb2+2H2O-2e-=PbO2+4H+；陰極上離子得電子的能力是Cu2+Pb2+H+(水)，所以陰極反應(yīng)式為Cu2+2e-=Cu；若沒有Cu2+，陰極反應(yīng)式為Pb2+2e-=Pb，Pb2+不能被充分利用。例14例14 課標(biāo)課標(biāo)理綜理綜201427題節(jié)選鉛及其化合物可用于蓄電題節(jié)選鉛及其化合物可用于蓄電池、耐酸設(shè)備及池、耐酸設(shè)備及X-射線防護(hù)材料等?；卮鹣铝袉栴}：射線防護(hù)材料等?；卮鹣铝袉栴}：(1)PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。(2)PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得，反應(yīng)的離子方程式為 _ _；PbO2也可以通過石墨為電極，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液電解制取。陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ，陰極上觀察到的現(xiàn)象是 ；若電解液中不加入Cu(NO3)2，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ，這樣做的主要缺點(diǎn)是 。PbO2+4HCl(濃)PbCl2+Cl2+2H2OPbO+ClO-=PbO2+ClPb2+2H2O-2e-=PbO2+4H+石墨上包上銅鍍層 Pb2+2e-=Pb 不能有效利用Pb2l考點(diǎn)考點(diǎn)40 金屬的腐蝕和防護(hù)金屬的腐蝕和防護(hù)考法考法11 金屬腐蝕的一般規(guī)律金屬腐蝕的一般規(guī)律考法考法12 金屬腐蝕的防護(hù)措施金屬腐蝕的防護(hù)措施(1)化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件條件金屬與接金屬與接觸到的物質(zhì)觸到的物質(zhì)直接反應(yīng)直接反應(yīng)不純金屬接觸到電解質(zhì)溶液發(fā)不純金屬接觸到電解質(zhì)溶液發(fā)生原電池反應(yīng)生原電池反應(yīng)本質(zhì)本質(zhì)Mn ne e=M=Mn nM Mn ne e=M=Mn n現(xiàn)象現(xiàn)象金屬被腐蝕金屬被腐蝕較活潑金屬被腐蝕較活潑金屬被腐蝕區(qū)別區(qū)別無電流產(chǎn)生無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生聯(lián)系聯(lián)系普遍性：普遍性：Mn ne e=M=Mn n，電化學(xué)腐，電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕普遍得多，蝕比化學(xué)腐蝕普遍得多，腐蝕速率更快，危害也更嚴(yán)重腐蝕速率更快，危害也更嚴(yán)重u金屬的腐蝕和防護(hù)金屬的腐蝕和防護(hù)金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇栯x子，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇栯x子，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。2金屬腐蝕的類型金屬腐蝕的類型1金屬腐蝕的性質(zhì)吸氧腐蝕吸氧腐蝕析氫腐蝕析氫腐蝕條件條件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性較強(qiáng)水膜酸性較強(qiáng)負(fù)極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)Fe2e-=Fe2正極反應(yīng)正極反應(yīng)O22H2O4e-=4OH-2H+2e-=H2總反應(yīng)總反應(yīng)2FeO22H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3Fe2H+=Fe2+H2u金屬的腐蝕和防護(hù)金屬的腐蝕和防護(hù)(2)吸氧腐蝕與析氫腐蝕吸氧腐蝕與析氫腐蝕(以鋼鐵為例分析以鋼鐵為例分析)u金屬的腐蝕和防護(hù)金屬的腐蝕和防護(hù)(3)金屬腐蝕的防護(hù)金屬腐蝕的防護(hù)金屬腐蝕的防護(hù)可通過改變腐蝕過程本身實(shí)現(xiàn)，也可通金屬腐蝕的防護(hù)可通過改變腐蝕過程本身實(shí)現(xiàn)，也可通過表面形成保護(hù)層防止金屬材料直接接觸腐蝕介質(zhì)實(shí)現(xiàn)。過表面形成保護(hù)層防止金屬材料直接接觸腐蝕介質(zhì)實(shí)現(xiàn)。(3)對由同一正、負(fù)極構(gòu)成的原電池對由同一正、負(fù)極構(gòu)成的原電池(如如Fe-Cu原電池原電池)：電解質(zhì)的氧化能力越強(qiáng)，負(fù)極金屬越易被腐蝕。電解質(zhì)的氧化能力越強(qiáng)，負(fù)極金屬越易被腐蝕。電解質(zhì)中起氧化作用的離子相同時(shí)，該離子濃度越大，電解質(zhì)中起氧化作用的離子相同時(shí)，該離子濃度越大，負(fù)極金屬腐蝕速率越快。負(fù)極金屬腐蝕速率越快。溶液的導(dǎo)電能力越強(qiáng)，負(fù)極金屬越易被腐蝕。溶液的導(dǎo)電能力越強(qiáng)，負(fù)極金屬越易被腐蝕?？挤挤?1 金屬腐蝕的一般規(guī)律金屬腐蝕的一般規(guī)律(1)對同一電解質(zhì)溶液對同一電解質(zhì)溶液，金屬腐蝕速率快慢：，金屬腐蝕速率快慢：電解引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕電解引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防護(hù)措施的腐蝕。有防護(hù)措施的腐蝕。(2)在原電池中，電解質(zhì)在原電池中，電解質(zhì)溶液相同時(shí)，兩極的活潑性差別越溶液相同時(shí)，兩極的活潑性差別越大，負(fù)極金屬越易被腐蝕。大，負(fù)極金屬越易被腐蝕。考法考法11 金屬腐蝕的一般規(guī)律金屬腐蝕的一般規(guī)律(4)純度越高的金屬，腐蝕的速率越慢純度越高的金屬，腐蝕的速率越慢(純金屬幾乎不被腐蝕純金屬幾乎不被腐蝕)。(5)一般情況下不純的金屬或合金在潮濕的空氣中腐蝕的速一般情況下不純的金屬或合金在潮濕的空氣中腐蝕的速率遠(yuǎn)大于在干燥、隔絕空氣條件下腐蝕的速率。率遠(yuǎn)大于在干燥、隔絕空氣條件下腐蝕的速率。(6)吸氧腐蝕是金屬腐蝕的主要形式。吸氧腐蝕是金屬腐蝕的主要形式。浙江選考化學(xué)浙江選考化學(xué)2016年年10月月17,2分在一塊表面無銹的鐵片上滴食鹽水，分在一塊表面無銹的鐵片上滴食鹽水，放置一段時(shí)間后看到鐵片上有鐵銹出現(xiàn)。鐵片腐蝕過程中發(fā)生的總反應(yīng)的化學(xué)方程式：放置一段時(shí)間后看到鐵片上有鐵銹出現(xiàn)。鐵片腐蝕過程中發(fā)生的總反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2進(jìn)一步被氧氣氧化為進(jìn)一步被氧氣氧化為Fe(OH)3，再在，再在一定條件下脫水生成鐵銹，其原理如圖。下列說法正確的是一定條件下脫水生成鐵銹，其原理如圖。下列說法正確的是()例14A.鐵片發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕B.鐵片腐蝕最嚴(yán)重區(qū)域應(yīng)該是生銹最多的區(qū)域C.鐵片腐蝕中負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)：2H2O+O2+4e-=4OH-D.鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成無數(shù)微小原電池，發(fā)生了電化學(xué)腐蝕【解析】金屬腐蝕是金屬被氧化的過程，A項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵銹主要在正極附近生成，而鐵被腐蝕最嚴(yán)重的區(qū)域則是在負(fù)極附近，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵片腐蝕過程中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵片發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因是鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成無數(shù)微小原電池，D項(xiàng)正確。D1.改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(1)犧牲陽極的陰極保護(hù)法犧牲陽極的陰極保護(hù)法原電池原理原電池原理(2)外加電流的陰極保護(hù)法外加電流的陰極保護(hù)法電解原理電解原理考法考法12 金屬腐蝕的防護(hù)措施金屬腐蝕的防護(hù)措施如可根據(jù)不同的用途選用不同的金屬或非金屬制成合金。如可根據(jù)不同的用途選用不同的金屬或非金屬制成合金。2.覆蓋保護(hù)層覆蓋保護(hù)層如可以采用噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化如可以采用噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法使金屬與介質(zhì)隔離。等方法使金屬與介質(zhì)隔離。3.使用電化學(xué)保護(hù)法使用電化學(xué)保護(hù)法 課標(biāo)課標(biāo)理綜理綜201711,6分支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，分支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是（中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是（）例15A.通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B.通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流D.通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整【解析】由題干可知，高硅鑄鐵為惰性輔助陽極，與直流電源的正極相連，鋼管樁作電解池的陰極，與直流電源的負(fù)極相連，通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零，鋼管樁得到保護(hù)，A正確；通電后，外電路中電子由高硅鑄鐵經(jīng)導(dǎo)線流向正極，再由電源的負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向鋼管樁，故通電后外電路中電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁，B正確；高硅鑄鐵為惰性輔助陽極，只起到傳遞電流的作用，不會(huì)被損耗，C錯(cuò)誤；通入的保護(hù)電流要根據(jù)海水中電解質(zhì)的濃度、溫度等環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整，從而有效保護(hù)鋼管樁，D正確。例15 課標(biāo)課標(biāo)理綜理綜201711,6分支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，分支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是（中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是（）例16A.通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B.通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流D.通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整Cl考點(diǎn)考點(diǎn)41 電化學(xué)綜合電化學(xué)綜合考法考法13 電化學(xué)裝置的判斷技巧和應(yīng)用電化學(xué)裝置的判斷技巧和應(yīng)用考法考法14 電化學(xué)的綜合計(jì)算電化學(xué)的綜合計(jì)算u原電池、電解池和電鍍池的比較原電池、電解池和電鍍池的比較原電池原電池電解池電解池電鍍池電鍍池定義定義將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的裝置將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的裝置應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍一應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍一層其他金屬層其他金屬(或合金或合金)的裝置的裝置裝置舉例裝置舉例形成條件形成條件活潑性不同的兩電極；活潑性不同的兩電極；電解質(zhì)電解質(zhì)溶液溶液(電極插入其中，并能與電極發(fā)電極插入其中，并能與電極發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng))；形成閉形成閉合回路合回路兩電極接直流電源；兩電極接直流電源；兩電極兩電極插入電解質(zhì)溶液中；插入電解質(zhì)溶液中；形成閉合形成閉合回路回路鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接電源負(fù)極；接電源負(fù)極；電鍍液必須含有鍍電鍍液必須含有鍍層金屬的離子層金屬的離子(電鍍過程濃度不變電鍍過程濃度不變)電極名稱電極名稱負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬或氫氣等還負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬或氫氣等還原性物質(zhì)失電子；正極：發(fā)生還原原性物質(zhì)失電子；正極：發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的陽離子或氧氣等氧反應(yīng)，溶液中的陽離子或氧氣等氧化學(xué)物質(zhì)得電子化學(xué)物質(zhì)得電子陽極：發(fā)生氧化反應(yīng)，溶液中的陽極：發(fā)生氧化反應(yīng)，溶液中的陰離子或金屬電極失電子；陰極：陰離子或金屬電極失電子；陰極：發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的陽離子發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子得電子陽極：金屬失電子；陰極：電鍍液陽極：金屬失電子；陰極：電鍍液中鍍層金屬陽離子得電子中鍍層金屬陽離子得電子(水電離水電離產(chǎn)生的產(chǎn)生的H及及OH一般不放電一般不放電)電子流向電子流向考法考法13電化學(xué)裝置的判斷和應(yīng)用電化學(xué)裝置的判斷和應(yīng)用1電化學(xué)裝置的判斷電化學(xué)裝置的判斷(1)有電源的裝置為電解池，其余的是原電池；有電源的裝置為電解池，其余的是原電池；(2)有多個(gè)電化學(xué)裝置直接連接時(shí)，其中有多個(gè)電化學(xué)裝置直接連接時(shí)，其中金屬活動(dòng)性相差最金屬活動(dòng)性相差最大的裝置作原電池大的裝置作原電池，其余裝置作電解池。，其余裝置作電解池。(1)在原電池中在原電池中負(fù)極金屬活動(dòng)性強(qiáng)于正極金屬負(fù)極金屬活動(dòng)性強(qiáng)于正極金屬活動(dòng)性?；顒?dòng)性。(2)在電解池的陽極上在電解池的陽極上先放電的陰離子的還原性強(qiáng)于后放電先放電的陰離子的還原性強(qiáng)于后放電的的陰離子的還原性。陰離子的還原性。(3)在電解池的在電解池的陰極上先放電的陽離子的氧化性強(qiáng)于后放電陰極上先放電的陽離子的氧化性強(qiáng)于后放電的的陽離子的氧化性。陽離子的氧化性?？挤挤?3電化學(xué)裝置的判斷和應(yīng)用電化學(xué)裝置的判斷和應(yīng)用2根據(jù)裝置判斷金屬或陰、陽離子的活動(dòng)性根據(jù)裝置判斷金屬或陰、陽離子的活動(dòng)性 海南化學(xué)海南化學(xué)201710,4分一種電化學(xué)制備的裝置如圖所示，分一種電化學(xué)制備的裝置如圖所示，圖中陶瓷在高溫時(shí)可以傳輸圖中陶瓷在高溫時(shí)可以傳輸H+。下列敘述錯(cuò)誤的是。下列敘述錯(cuò)誤的是()例16【解析】根據(jù)題意可知，該電解池反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是氮?dú)夂蜌錃夥磻?yīng)生成氨氣，故氫氣為還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)，通入氫氣的Pd電極b為陽極，A錯(cuò)誤；陰極發(fā)生還原反應(yīng)，其反應(yīng)式為N2+6H+6e-2NH3，B正確；電解池中，H+由陽極向陰極遷移，C正確；觀察裝置圖可知，陶瓷可以傳遞氫離子，同時(shí)可以隔離N2和H2，D正確。A考法考法14電化學(xué)的綜合計(jì)算電化學(xué)的綜合計(jì)算電化學(xué)的綜合計(jì)算包括：兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算、溶液電化學(xué)的綜合計(jì)算包括：兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算、溶液pH及物質(zhì)的量濃度的計(jì)算、元素的相對原子質(zhì)量和測定阿及物質(zhì)的量濃度的計(jì)算、元素的相對原子質(zhì)量和測定阿伏加德羅常數(shù)的計(jì)算、根據(jù)電荷量求產(chǎn)物的量、根據(jù)產(chǎn)伏加德羅常數(shù)的計(jì)算、根據(jù)電荷量求產(chǎn)物的量、根據(jù)產(chǎn)物的量求電荷量等。通常采用下列三種方法：物的量求電荷量等。通常采用下列三種方法：1根據(jù)電子守恒法計(jì)算根據(jù)電子守恒法計(jì)算用于串聯(lián)電路的陰陽兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相同電用于串聯(lián)電路的陰陽兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計(jì)算，其依據(jù)是量等類型的計(jì)算，其依據(jù)是電路上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相等電路上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相等。根據(jù)得失電子守恒關(guān)系建立已知量與未知量之間的橋梁，根據(jù)得失電子守恒關(guān)系建立已知量與未知量之間的橋梁，得出計(jì)算所需的關(guān)系式。得出計(jì)算所需的關(guān)系式?？挤挤?4電化學(xué)的綜合計(jì)算電化學(xué)的綜合計(jì)算2根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列比例式計(jì)算。式列比例式計(jì)算。3根據(jù)關(guān)系式法根據(jù)關(guān)系式法 課標(biāo)課標(biāo)理綜理綜201526題節(jié)選酸性鋅錳干電池是一種一次電池，外題節(jié)選酸性鋅錳干電池是一種一次電池，外殼為金屬鋅，中間是碳棒，其周圍是由碳粉、殼為金屬鋅，中間是碳棒，其周圍是由碳粉、MnO2、ZnCl2和和NH4Cl等組等組成的糊狀填充物。該電池放電過程產(chǎn)生成的糊狀填充物。該電池放電過程產(chǎn)生MnOOH?；厥仗幚碓搹U電池可得到?；厥仗幚碓搹U電池可得到多種化工原料。有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示多種化工原料。有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示溶解度溶解度/(g/100 g水水)：例17【解析】（1）該原電池中鋅為負(fù)極，碳棒為正極，原電池的正極發(fā)生還原反應(yīng)，MnO2得電子被還原為MnOOH，電極反應(yīng)式為MnO2+H+e-=MnOOH，負(fù)極反應(yīng)式為 Zn-2e-Zn2+，電池總反應(yīng)的離子方程式為2MnO2Zn+2H+=Zn2+2MnOOH。（2）Q=It=n(e-)F，則n(e-)=0.00155mol，則n(Zn)12n(e-)，m(Zn)=120.00155mol65gmol-1=0.05 g?！敬鸢浮浚?）MnO2+H+e-=MnOOH2MnO2+Zn+2H+=Zn2+2MnOOH注:式中Zn2+可寫為、Zn(NH3)2Cl2等，H