电化学基础专题 复习学案
【知识要点】
要点一、原电池原理：将化学能转化为电能的装置
☆1.原电池构成条件：
①两个活动性不同的电极（可以是金属材料，也可以是导电的非金属材料石墨）； ②将电极插入电解质溶液中；③形成闭合回路 ； ④能自发的进行的氧化还原反应。
易错点：1、原电池正负极的判断 2、原电池电极反应式以及总电池反应方程式书写 ★温馨提示：注意构成原电池电解质溶液与电极反应类型
（ ）例1.已知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原电池的是
A． C（s）+CO2(g)==2CO(g) △H>0 B. NaOH(aq)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H2O(l) △H<0 C. 4HNO3(aq)==4NO2(g )+O2(g)+2H2O (l ) △H<0 D. 2C2H6(g)+7O2(g)===4CO2(g)+6H2O(l) △H<0
（ ）例2．将纯铁片和纯铝片按图示1方式插入同浓度的NaOH溶液中一段时间，以下叙述正确的是
A．两烧杯中铝片表面均有气泡产生 B．甲中铝片是正极，乙中铁片是负极 C．两烧杯中溶液的pH均增大 D．产生气泡的速度甲比乙快
★温馨提示： 1、（含有盐桥的原电池）盐桥作用：
①平衡两个烧杯中电解质溶液阴、阳离子电荷；②构成闭合的回路。
2、判断盐桥中K、Cl离子移动方向（记忆：原电池——阴离子移向负极，阳离子移向正极） ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（ ）例3.有关图所示原电池的叙述不正确的是（盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液） ．．．2．．．．．．．．．．．．．．A、 Z锌片做原电池的负极
B、 取出盐桥后，电流计不发生偏转 C、 反应中，盐桥中的Cl会移向CuSO4溶液 D、 反应前后铜棒的质量增加
★ 温馨提示：利用氧化还原反应设计原电池
★ 还原性强物质（①活泼金属（Mg、Al、Fe）②燃料（CH4、．．．．．．
C2H6、甲醇、乙醇、肼（N2H4））→负极→电子流出→发
生氧化反应；
★ 氧化性强的物质（Ag、Fe、Cu、H、O2、Cl2、HNO3等）→正极（惰性电极（包括铂．．．．．．．电极、石墨电极））→电子流入→发生还原反应。
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2013-2014学年第一学期 选修四 期末复习 编制人: 审批人： 班级 姓名 要点二、☆设计原电池以及电极反应和总反应的书写（包括化学方程式和离子方程式） 例4.以Fe和Cu反应(印刷电路板)设计原电池（要求包含盐桥）画出装置图，并标明正负极以及书写电极反应、反应类型。
要点三、☆判断电极金属活泼性
（ ）例5．有一合金由X、Y、Z、W四种金属组成，若将合金放入盐酸中只有Z、Y能溶解；若将合金置于潮湿空气中，表面只出现Z的化合物；若将该合金做阳极，用X盐溶液作电解液，通电时四种金属都以离子形式进入溶液中，但在阴极上只析出X。这四种金属的活动性顺序是
A．Y＞Z＞W＞X B．Z＞Y＞W＞X C．W＞Z＞Y＞X D．X＞Y＞Z＞W 要点四、☆化学电源与燃料电池 将氢气、甲烷、乙醇等物质在氧气中燃烧的化学能直接转化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
为电能的装置叫燃料电池。燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
燃料电池优点①能量利用率高；②对环境无污染；③能产生持续稳定电流。
⑴氢氧燃料电池以氢气为燃料，氧气为氧化剂，铂做电极，使用酸性电解质。它的⑵碱性氢氧燃料电池（以KOH溶液为电解质）：
负极： 总电池反应： (3)甲烷燃料电池（KOH做电解质）
负极：_ 正极：4H2O＋2O2＋8e ＝8OH。 电池总反应式（离子方程式）为： 。 （4）高能燃料肼（N2H4）—O2—硫酸溶液构成燃料电池：
负极： 总电池反应： 。 （ ）例6.一种燃料电池中发生的化学反应为：在碱性溶液中甲醇与氧气作用生成水和碳酸根离子。该电池正极发生的反应是
A．CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e- B．O2(g)+4H(aq)+4e=2H2O(1)
＋
－
3+
的工作原理：负极： 正极：4H+＋O2＋4e ＝2H2O
C．CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H(aq)+6e D．O2(g)+2H2O(1)+4e=4OH （ ）例7.一种新型燃料电池，以镍板为电极插入KOH溶液中，分别向两极通丙烷（C3H8）和氧气，其中某一电极反应为：C3H8+26OH--20e-==3CO32-+17H2O.有关此电池的推断错误的是 A.通氧气的电极为正极 B. 参加反应的C3H8与O2的物质的量之比为1：5
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＋－－－
2013-2014学年第一学期 选修四 期末复习 编制人: 审批人： 班级 姓名 C．放电一段时间后，负极附近溶液的PH减小 D．放电一段时间后，电解质KOH物质的量浓度不变
要点五、☆电解原理：电解池是将电能转化为化学能的装置，在电解池中，阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应。电解时电极产物的判断：
① 阳极产物判断：首先看电极，如果是活性电极（金属活动顺序表Ag以前的金属），则电极材料失电子，电极溶解。如果是惰性电极（Pt、Au、石墨），则要再看溶液中的阴离子的失电
子能力。阴离子放电顺序如下：S2＞I＞Br＞Cl＞OH＞SO24＞NO3
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② 阴极产物的判断：直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序： Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+
（ ）例8.pH＝a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH＞a，则该电解质可能是
A．H2SO4 B．AgNO3 C．NaCl D．Ba(NO3)2
（ ）例9.用Pt电极电解含有各0.1molCu2+和X3+的溶液，阴极析出固体物质的质量m(g)与溶液中通过电子的物质的量n(mol)的关系见图示。则离子的氧化能力由大到小排列正确的
A．Cu2+＞X3+＞H+ B．H+＞X3+＞Cu2+ C．X3+＞H+＞Cu2+ D．Cu2+＞H+＞X3+ 要点六、☆（惰性电极）电解电解质溶液的类型 类型 实例 NaOH 电解水 H2SO4 Na2SO4 电解电解质 放H2放O2HCl CuCl2 NaCl CuSO4 电极反应特点 阴：2H+2e====H2↑ 阳：4OH--4e-====2H2O+O2↑ 电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电 阴极：H2O放H2生碱 阴极：电解质阳离子放电 +-电解对象 水 水 水 电解质 电解质 电解质 电解质 电解质浓度 增大 增大 增大 减小 减小 生成新 生成新 pH 增大 减小 不变 增大 — 增大 减小 溶液复原 水 水 水 氯化氢 氯化铜 氯化氢 氧化铜 （ ）例10.用石墨电极持续电解下列溶液（电流强度不变），电解后溶液的PH变小的是 (1)HCl (2)H2SO4 (3)NaOH (4)Na2SO4 (5)CuSO4 (6)KCl
A.(1)(2)(5) B.(3)(4)(6) C.(4)(5)(6) D.(2)(5) （ ）例11.关于电解饱和食盐水（NaCl水溶液），下列叙述正确的是( ) A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B．若在阳极附近的溶液中滴入KI试液，溶液呈棕色 C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色
D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
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2013-2014学年第一学期 选修四 期末复习 编制人: 审批人： 班级 姓名 要点七、☆电解原理的应用
（1）电解精炼铜：粗铜作阳极，精铜作阴极，CuSO4溶液作电解质溶液。电解时，发生如下反应：阳极Cu-2e-=Cu2+（主要），阴极Cu2++2e-=Cu。阳极泥中存在金、银等不活泼的贵重金属，阴极得到纯铜。
（2）电镀铜：精铜作阳极，镀件金属作阴极，硫酸铜（或其他可溶性铜盐）溶液作电解质溶液，从理论上讲电镀时电解质溶液组成、浓度和质量不变化。电极反应：阳极Cu-2e-=Cu2+，阴极Cu2++2e-=Cu。
（3）氯碱工业：阳极2Cl--2e-=Cl2↑， 阴极2H++2e-=H2↑
电解 总反应2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑(反应条件：直流电)（4）冶炼金属：电解熔融电解
质，可炼得活泼金属。如：K、Na、Ca、Mg、Al等金属可通过电解其熔融的氯化物或氧化物
电解 制得。如电解冶炼铝：总反应式为：2Al2O34Al+3O2↑。 例12.电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
① 电解池中X极上的电极反应式为 ；在X极附近观察到的现象是 。
② Y电极上的电极反应式为 ；检验该电极反应产物的方法是 。
③写出总的电解反应离子方程式 。 （2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
① X电极的材料是 ，电极反应式是 。
② Y电极的材料是 ，电极反应式是 。 （说明：杂质发生的电极反应不必写出） 要点八、 ☆金属的电化学腐蚀
（1）化学腐蚀是金属与接触到的物质直接反应，金属直接被腐蚀，无电流产生，如Fe与Cl2
．．．．（2）电化学腐蚀是不纯金属接触到电解质溶液发生原电池反应，较活泼金属被腐蚀有电流产生。 ．．．．．（3）电化学腐蚀：举例钢铁生锈（析氢腐蚀、吸氧腐蚀） 电化学腐蚀 条 件 电极 反应 负极（Fe极） 正极（C极） 总反应 联系
析氢腐蚀 水膜呈 第4页（共6页）
吸氧腐蚀 水膜呈 2013-2014学年第一学期 选修四 期末复习 编制人: 审批人： 班级 姓名 ★温馨提示：析氢腐蚀主要发生在强酸性环境中，而吸氧腐蚀发生在弱酸性或中性环境中。 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ( )例13．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是（ ） ．．．．．．．．．．．
A. 2H+＋2e＝H2 B. Fe2+＋2e＝Fe C. 2H2O＋O2＋4e＝4OH
－
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D. Fe3+＋e＝Fe2+
－
( )例14．钢铁在锈蚀过程中，下列6种变化可能发生的是
①、Fe直接由0价转化为+3价 ②、Fe有+2价转化为+3价 ③、O2被还原 ④、Fe(OH)3失水形成Fe2O3·H2O ⑤、杂质碳被氧化除去 ⑥、有H2产生 A. ①②④⑤ B. ③④⑤ C. ②③④⑥ D. ①②③④⑤ ★温馨提示：金属腐蚀快慢的规律
①电解池的阳极腐蚀 > 原电池负极腐蚀> 化学腐蚀>有防护措施的腐蚀 ．．．．．．．．②对于同一种金属，腐蚀的快慢：强电解质> > ．．．．．弱电解质．．．．．非电解质．．．．③两种金属活泼性差别越大，腐蚀越快。如：Zn—Fe原电池，Zn—Cu原电池后者腐蚀更快。 ( )例15.如图各容器中盛有海水，铁在其中腐蚀时由快到慢的顺序是
A．③>②>④>① B．②>①>③>④ C．④>②>③>① D．④>②>①>③
( )例16.下列关于金属腐蚀的叙述正确的是 （ ）
A.金属在潮湿情况下的腐蚀实质是M+ nH2O====M(OH)n+B.金属的化学腐蚀实质是M-ne
-
M，电子直接转移给氧化剂
n+
nH2↑ 2C.金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行
D.在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀 要点九、☆有关电化学（原电池、电解池）转移电子计算
（ ）例17．把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为
A．1︰2︰3 B．3︰2︰1 C．6︰3︰1 D．6︰3︰2
（ ）例18.用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加
A．0.1mol B. 0.2mol C. 0.3mol D. 0.4mol
（ ）例19 .（双选）甲、乙两个电解池均以Pt为电极，且互相串联，甲池中盛有AgNO3溶液，乙池中盛有一定量的某盐溶液。通电一段时间后，测得甲池中电极质量增加2.16g，乙
A．CuSO4 B． MgSO4 C． Al(NO3)3 D． AgNO3
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入0.1mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移的电子数为（ ）
池中电极上析出０.64g金属,则乙池中溶质可能是 （ ）
2013-2014学年第一学期 选修四 期末复习 编制人: 审批人： 班级 姓名 要点十、☆原电池和电解池的综合应用 例20.右图3所示的装置：
（1）当A键断开，B、C两键闭合时，
甲为____________池，乙为_____________池。 （2）若将乙池中铁电极也换为铜电极，同时断开B、C两键，闭合A键，则甲为_________池，其中Cu电极为________ 极,电极反应式____________________________,乙为_________池,其中左端
Cu
电极名称_________,电极反应式
________________________________；
（3）工作一段时间，甲中电解质溶液PH值________（填增大、减小、或不变）。
例21. 燃料电池具有广阔的发展前途，科学家近年研制出一种微型的燃料电池，采用甲醇取代氢气做燃料可以简化电池设计，该电池有望取代传统电池。某学生在实验室利用酸性甲醇燃料电池电解Na2SO4溶液。
请根据图示回答下列问题：
（1）图中a电极是 （填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”）。该电极上发生的电极反应式为 。
（2）酸性条件下，通入甲醇的一极发生的电极反应式为 。 （3）当消耗3.36 L 氧气时（已折合为标准状况），理论上电解Na2SO4溶液生成气体的总物质的量是 mol。
（4）25℃、101kPa时，燃烧16g甲醇生成CO2和H2O(l)，放出的热量为363.26 kJ，写出甲醇燃烧的热化学方程式： 。
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