高中化學(xué)原電池和電解池基礎(chǔ)知識(shí)（精編版）

1、高中化學(xué)原電池和電解池一 原電池；原電池的形成條件原電池的工作原理屬于放熱的氧化還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化。從能量轉(zhuǎn)化角度看，原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；從化學(xué)反應(yīng)角度看，原電池的原理是氧化還原反應(yīng)中的還原劑失去的電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞給氧化劑，使氧化還原反應(yīng)分別在兩個(gè)電極上進(jìn)行。原電池的構(gòu)成條件有三個(gè)：（ 1）電極材料由兩種金屬活動(dòng)性不同的金屬或由金屬與其他導(dǎo)電的材料（非金屬或某些氧化物等）組成。（ 2）兩電極必須浸泡在電解質(zhì)溶液中。（ 3）兩電極之間有導(dǎo)線連接，形成閉合回路。只要具備以上三個(gè)條件就可構(gòu)成原電池。而化學(xué)電源因?yàn)橐罂梢蕴峁┏掷m(xù)而穩(wěn)定的電流，所以除了必須具備原電池的三個(gè)構(gòu)成

2、條件之外，還要求有自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。也就是說(shuō)，化學(xué)電源必須是原電池，但原電池不一定都能做化學(xué)電池。形成前提：總反應(yīng)為自發(fā)的氧化還原反應(yīng)電極的構(gòu)成：a. 活潑性不同的金屬 鋅銅原電池，鋅作負(fù)極，銅作正極；b.金屬和非金屬（非金屬必須能導(dǎo)電）鋅錳干電池，鋅作負(fù)極，石墨作正極；c.金屬與化合物鉛蓄電池，鉛板作負(fù)極，二氧化鉛作正極；d.惰性電極氫氧燃料電池，電極均為鉑。電解液的選擇：電解液一般要能與負(fù)極材料發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。原電池正負(fù)極判斷：負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子；正極發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子。電子由負(fù)極流向正極，電流由正極流向負(fù)極。溶液中，陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極電極反應(yīng)方程式的

3、書寫負(fù)極：活潑金屬失電子，看陽(yáng)離子能否在電解液中大量存在。如果金屬陽(yáng)離子不能與電解液中的離子共存，則進(jìn)行進(jìn)一步的反應(yīng)。例：甲烷燃料電池中，電解液為koh ，負(fù)極甲烷失8 個(gè)電子生成co2 和 h2o ，但 co2 不能與oh- 共存，要進(jìn)一步反應(yīng)生成碳酸根。正極：當(dāng)負(fù)極材料能與電解液直接反應(yīng)時(shí)，溶液中的陽(yáng)離子得電子。例：鋅銅原電池中，電解液為hcl ，正極h+ 得電子生成h2 。當(dāng)負(fù)極材料不能與電解液反應(yīng)時(shí)，溶解在電解液中的o2 得電子。如果電解液呈酸性，o2+4e-+4h+=2h2o；如果電解液呈中性或堿性，o2+4e-+2h2o=4oh-。特殊情況:mg-al-naoh，al 作負(fù)極。負(fù)極

4、：al-3e-+4oh-=alo2-+2h2o；正極：2h2o+2e-=h2+2oh - cu-al-hno3， cu 作負(fù)極。注意： fe 作負(fù)極時(shí)，氧化產(chǎn)物是fe2+ 而不可能是fe3+ ；肼（ n2h4 ）和 nh3的電池反應(yīng)產(chǎn)物是h2o 和 n2 無(wú)論是總反應(yīng)，還是電極反應(yīng)，都必須滿足電子守恒、電荷守恒、質(zhì)量守恒。ph 變化規(guī)律電極周圍：消耗oh-(h+) ，則電極周圍溶液的ph 減小（增大）；反應(yīng)生成oh-(h+) ，則電極周圍溶液的ph 增大（減?。?。溶液：若總反應(yīng)的結(jié)果是消耗oh-(h+) ，則溶液的ph 減?。ㄔ龃螅蝗艨偡磻?yīng)的結(jié)果是生成oh-(h+)，則溶液的ph 增大（減小

5、）；若總反應(yīng)消耗和生成oh-(h+)的物質(zhì)的量相等，則溶液的ph 由溶液的酸堿性決定，溶液呈堿性則ph 增大，溶液呈酸性則ph 減小，溶液呈中性則ph 不變。二 兩類原電池吸氧腐蝕吸氧腐蝕金屬在酸性很弱或中性溶液里，空氣里的氧氣溶解于金屬表面水膜中而發(fā)生的電化腐蝕，叫吸氧腐蝕例如鋼鐵在接近中性的潮濕的空氣中腐蝕屬于吸氧腐蝕，其電極反應(yīng)如下：負(fù)極（ fe ）： 2fe - 4e = 2fe2+ 正極（ c）： 2h2o + o2 + 4e = 4oh- 析氫腐蝕在酸性較強(qiáng)的溶液中發(fā)生電化腐蝕時(shí)放出氫氣，這種腐蝕叫做。在鋼鐵制品中一般都含有碳。在潮濕空氣中，鋼鐵表面會(huì)吸附水汽而形成一層薄薄的水膜。

6、水膜中溶有二氧化碳后就變成一種電解質(zhì)溶液，使水里的h+ 增多。是就構(gòu)成無(wú)數(shù)個(gè)以鐵為負(fù)極、碳為正極、酸性水膜為電解質(zhì)溶液的微小原電池。這些原電池里發(fā)生的氧化還原反應(yīng)是：負(fù)極（鐵）：鐵被氧化fe-2e=fe2+；正極（碳）：溶液中的h+ 被還原2h+2e=h2 常用原電池方程式1 cu h2so4 zn原電池正極：2h+ + 2e- h2 負(fù)極：zn - 2e- zn2+ 總反應(yīng)式：zn + 2h+ = zn2+ + h2 2 cu fecl3c原電池正極：2fe3+ + 2e- 2fe2+ 負(fù)極：cu - 2e- cu2+總反應(yīng)式：2fe3+ + cu = 2fe2+ + cu2+3鋼鐵在潮濕的

7、空氣中發(fā)生吸氧腐蝕正極： o2 + 2h2o + 4e- 4oh - 負(fù)極： 2fe - 4e- 2fe2+ 總反應(yīng)式：2fe + o2 + 2h2o = 2fe （ oh)2 4氫氧燃料電池（中性介質(zhì)）正極： o2 + 2h2o + 4e- 4oh - 負(fù)極： 2h2 - 4e- 4h+ 總反應(yīng)式：2h2 + o2 = 2h2o 5氫氧燃料電池（酸性介質(zhì)）正極： o2 + 4h+ + 4e- 2h2o 負(fù)極： 2h2 - 4e- 4h+ 總反應(yīng)式：2h2 + o2 = 2h2o 6氫氧燃料電池（堿性介質(zhì)）正極： o2 + 2h2o + 4e- 4oh - 負(fù)極： 2h2 - 4e- + 4o

8、h- 4h2o 總反應(yīng)式：2h2 + o2 = 2h2o 7鉛蓄電池（放電）正極(pbo2) ：pbo2 + 2e- + so42- + 4h+ pbso4 + 2h2o 負(fù)極(pb) ： pb- 2e-+ (so4)2- pbso4 總反應(yīng)式：pb+pbo2+4h+ 2(so4)2- = 2pbso4 + 2h2o8 alnaoh mg原電池正極： 6h2o + 6e- 3h2 + 6oh - 負(fù)極： 2al - 6e- + 8oh- 2alo2 - + 4h2o 總反應(yīng)式：2al+2oh-+2h2o=2alo2- + 3h2 9 ch4 燃料電池(堿性介質(zhì)) 正極： 2o2 + 4h2o

9、+ 8e- 8oh - 負(fù)極： ch4 -8e- + 10oh- (co3)2 - + 7h2o 總反應(yīng)式：ch4 + 2o2 + 2oh- = (co3)2- + 3h2o 11 銀鋅紐扣電池(堿性介質(zhì)) 10 熔融碳酸鹽燃料電池（ li2co3和 na2co3熔融鹽作電解液，co 作燃料）：正極： o2 + 2co2 + 4e- 2(co3)2 - (持續(xù)補(bǔ)充co2 氣體 ) 負(fù)極： 2co + 2(co3)2- - 4e- 4co2 總反應(yīng)式：2co + o2 = 2co2 正極(ag2o) ： ag2o + h2o + 2e- 2ag + 2oh - 負(fù)極(zn) ：zn + 2oh-

10、 -2e- zno + h2o 總反應(yīng)式：zn + ag2o = zno + 2ag 常見的原電池常用原電池有鋅錳干電池、鋅汞電池、鋅銀扣式電池及等。1 鋅錳干電池：鋅錳電池具有原材料來(lái)源豐富、工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，成為人們使用最多、最廣泛的電池品種。鋅錳電池以鋅為負(fù)極，以二氧化錳為正極。按照基本結(jié)構(gòu)，鋅錳電池可制成圓筒形、扣式和扁形，扁形電池不能單個(gè)使用，可組合疊層電池（組）。按照所用電解液的差別將鋅錳電池分為三個(gè)類型：(1) 銨型鋅錳電池：電解質(zhì)以氯化銨為主，含少量氯化鋅。電池符號(hào):(- ) znnh4cl zncl2mno2 (+)總電池反應(yīng)：zn+2nh4cl+2mno2

11、=zn(nh3)2cl2+2mno(oh) (3) 堿性鋅錳電池：這是鋅錳電池的第三代產(chǎn)品，具有大功率放電性能好、能量密度高和低溫性能好等優(yōu)點(diǎn)。電池符號(hào)：(- ) znkoh mno2 (+) 總電池反應(yīng)：zn+2h2o+2mno2=2mno(oh)+zn(oh)2 鋅錳電池額定開路電壓為，實(shí)際開路電壓，其工作電壓與放電負(fù)荷有關(guān)，負(fù)荷越重或放電電阻越小，閉路電壓越低。用于手電筒照明時(shí)，典型終止電壓為，某些收音機(jī)允許電壓降至。2鋰原電池：又稱鋰電池，是以金屬鋰為負(fù)極的電池總稱。鋰的最負(fù)相對(duì)分子質(zhì)量最小，導(dǎo)電性良好，可制成一系列貯存壽命長(zhǎng)，工作溫度范圍寬的高能電池。根據(jù)電解液和正極物質(zhì)的物理狀態(tài)，

12、鋰電池有三種不同的類型，即：固體正極 有機(jī)電解質(zhì)電池、液體正極 液。二 電解池電解原理1、電解和電解池：使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰、陽(yáng)兩極上引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程叫做電解。把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置叫做電解池或電解槽。cucl2cucl22、電解池的組成：有兩個(gè)電極插入電解質(zhì)溶液（或熔融狀態(tài)的電解質(zhì)）中。兩極連外接直流電源。3、離子的放電順序：陰離子失去電子而陽(yáng)離子得到電子的過(guò)程叫放電。電解電解質(zhì)溶液時(shí)，在陰陽(yáng)兩極上首先發(fā)生放電反應(yīng)的離子分別是溶液里最容易放電的陽(yáng)離子和最容易放電的陰離子。（1）陽(yáng)極：（還原性強(qiáng)的先放電）惰性電極 （pt、 au、石墨、鈦等）時(shí)：s2ibrcloh（水） no3s

13、o42f活性電極時(shí)：電極本身溶解放電。（2）陰極：（氧化性強(qiáng)的先放電）無(wú)論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽(yáng)離子。陽(yáng)離子在陰極上的放電順序是：ag+hg2+cu2+h+（水） pb2+fe2+ na+ca 2+ k+4、電解規(guī)律： （惰性電極）（1）電解電解質(zhì)：陽(yáng)離子和陰離子放電能力均強(qiáng)于水電離出h+和 oh 。如無(wú)氧酸和不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽。hcl （aq）陽(yáng)極（ cloh）2cl2e cl2陰極（ h）2h2eh2總方程式2hcl電解h2 cl2cucl2（aq）陽(yáng)極（ cloh）2cl2e cl2陰極（ cu2 h）cu22e cu 總方程式cucl2電解cu

14、cl2（2）電解水： 陽(yáng)離子和陰離子放電能力均弱于水電離出h+和 oh 。如含氧酸、 強(qiáng)堿、活潑金屬的含氧酸鹽。h2so4（aq）陽(yáng)極（ so42oh4oh 4e2h2oo2陰極（ h）2h 2eh2總方程式2h2o電解2h2 o2naoh（aq）陽(yáng)極（ oh）4oh4e2h2oo2陰極： （ nah2h 2eh2總方程式2h2o電解2h2 o2na2so4（aq）陽(yáng)極（ so42oh4oh 4e2h2oo2陰極： （ nah2h2eh2總方程式2h2o電解2h2 o2（3）電解水和電解質(zhì)：陽(yáng)離子放電能力強(qiáng)于水電離出h+，陰離子放電能力弱于水電離出 oh，如活潑金屬的無(wú)氧酸鹽；陽(yáng)離子放電能力弱

15、于水電離出h+，陰離子放電能力強(qiáng)于水電離出 oh ，如不活潑金屬的含氧酸鹽。nacl（aq）陽(yáng)極（ cloh）2cl2e cl2陰極： （ nah2h 2eh2總方程式2nacl2h2o電解2naohh2 cl2cuso4（aq）陽(yáng)極（ so42oh4oh 4e2h2oo2陰極（ cu2 h）cu22e cu 總方程式2cuso42h2o電解2cu2h2so4o2【歸納總結(jié) 】（1）電解的四種類型（惰性電極）：（2）電解質(zhì)溶液濃度復(fù)原：加入物質(zhì)與電解產(chǎn)物的反應(yīng)必須符合電解方程式生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)。（3）電解時(shí)ph 的變化：電極區(qū)域：陰極h+放電產(chǎn)生h2，破壞水的電離平衡云集oh，陰極區(qū)域ph

16、變大；陽(yáng)極 oh放電產(chǎn)生o2，破壞水的電離平衡云集h+，陽(yáng)極區(qū)域ph 變小。電解質(zhì)溶液：電解過(guò)程中，既產(chǎn)生h2，又產(chǎn)生o2，則原溶液呈酸性的ph 變小，原溶液呈堿性的ph 變大，原溶液呈中性的ph 不變（濃度變大） ； 電解過(guò)程中， 無(wú) h2和 o2產(chǎn)生，ph 幾乎不變。如電解cucl2溶液（ cucl2溶液由于cu2+水解顯酸性） ，一旦 cucl2全部電解完， ph 值會(huì)變大，成中性溶液。電解過(guò)程中，只產(chǎn)生h2，ph 變大。電解過(guò)程中，只產(chǎn)生o2， ph 變小。（4）電極方程式的書寫：先看電極；再將溶液中的離子放電順序排隊(duì)，依次放電；注意要遵循電荷守恒，電子得失的數(shù)目要相等。（二）電解原理

17、的應(yīng)用1、銅的電解精煉2、陽(yáng)極（粗銅棒） ：cu2ecu2陰極（精銅棒） ：cu22e cu 電解質(zhì)溶液：含銅離子的可溶性電解質(zhì)分析： 因?yàn)榇帚~中含有金、銀、鋅、鐵、鎳等雜質(zhì)，電解時(shí)，比銅活潑的鋅、鐵、鎳會(huì)在陽(yáng)極放電形成陽(yáng)離子進(jìn)入溶液中，zn2e= zn2+ 、 fe2e= fe2+ 、 ni 2e=ni2+， fe2+、zn2+、ni2+不會(huì)在陰極析出，最終留存溶液中，所以電解質(zhì)溶液的濃度、質(zhì)量、 ph 均會(huì)改變。還原性比銅差的銀、金等不能失去電子，它們以單質(zhì)的形式沉積在電解槽溶液中，成為陽(yáng)極泥。陽(yáng)極泥可再用于提煉金、銀等貴重金屬。2、電鍍陽(yáng)極（鍍層金屬） ：cu2e cu2陰極（鍍件） ：

18、cu2 2ecu 電鍍液：含鍍層金屬的電解質(zhì)分析： 因?yàn)橛傻檬щ娮訑?shù)目守恒可知，陽(yáng)極放電形成的cu2離子和陰極cu2離子放電的量相等，所以電解質(zhì)溶液的濃度、質(zhì)量、ph 均不會(huì)改變。（1）電鍍是電解的應(yīng)用。電鍍是以鍍層金屬為陽(yáng)極，待鍍金屬制品為陰極，含鍍層金屬離子為電鍍液。（2）電鍍過(guò)程的特點(diǎn)：犧牲陽(yáng)極；電鍍液的濃度（嚴(yán)格說(shuō)是鍍層金屬離子的濃度）保持不變；在電鍍的條件下，水電離產(chǎn)生的h+、 oh一般不放電。電解飽和食鹽水氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)所得的naoh、cl 2、h2都是重要的化工生產(chǎn)原料，進(jìn)一步加工可得多種化工產(chǎn)品，涉及多種化工行業(yè)，如：有機(jī)合成、醫(yī)藥、農(nóng)藥、造紙、紡織等，與人們的生活息息相關(guān)。

19、陽(yáng)極：石墨或金屬鈦2cl2ecl2陰極：鐵網(wǎng)2h2eh2電解質(zhì)溶液：飽和食鹽水總方程式： 2nacl2h2o電解2naohh2 cl2分析： 在飽和食鹽水中接通直流電源后，溶液中帶負(fù)電的oh和 cl向陽(yáng)極移動(dòng)， 由于cl比 oh容易失去電子，在陽(yáng)極被氧化成氯原子，氯原子結(jié)合成氯分子放出；溶液中帶正電的 na+和 h+向陰極移動(dòng)，由于h+比 na+容易失去電子，在陰極被還原成氫原子，氫原子結(jié)合成氫分子放出；在陰極上得到naoh。（1）飽和食鹽水的精制：原因：除去nacl 中的 mcl2、na2so4等雜質(zhì)，防止生成氫氧化鎂沉淀影響溶液的導(dǎo)電性，防止氯化鈉中混有硫酸鈉影響燒堿的質(zhì)量。試劑加入的順序

20、： 先加過(guò)量的bacl2和過(guò)量的 naoh （順序可換） ， 再加入過(guò)量的na2co3，過(guò)濾，加鹽酸調(diào)節(jié)ph 為 7。（2）隔膜的作用：防止氫氣和氯氣混合發(fā)生爆炸；防止氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)影響燒堿的質(zhì)量。4、電解法冶煉活潑金屬：（1）電解熔融的氯化鈉制金屬鈉：2nacl（熔融）電解2nacl2（2）電解熔融的氯化鎂制金屬鎂：mgcl2（熔融）電解mgcl2（3）電解熔融的氧化鋁制金屬鋁：2al2o3（熔融）電解4al 3o2分析： 在金屬活動(dòng)順序表中k、ca、na、mg 、al 等金屬的還原性很強(qiáng)，這些金屬都很容易失電子， 因此不能用一般的方法和還原劑使其從化合物中還原出來(lái)，只能用電解其化合物熔

21、融狀態(tài)方法來(lái)冶煉。注意： 電解熔融nacl 和飽和 nacl 溶液的區(qū)別；不能用mgo 替代 mgcl2的原因；不能用alcl3替代 al2o3的原因。三原電池、電解池和電鍍池的比較典型例題分析例 1、下圖中 x、y 分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a 極板質(zhì)量增加，b 極板處有無(wú)色無(wú)臭氣體放出，符合這一情況的是（）a極板b 極板x 電極z 溶液a 鋅石墨負(fù)極cuso4b 石墨石墨負(fù)極naoh c 銀鐵正極agno3d 銅石墨負(fù)極cucl2分析： 通電后 a極板增重，表明溶液中金屬陽(yáng)離子在a 極板上放電， 發(fā)生還原反應(yīng)析出了金屬單質(zhì)， 因此可確定a 極板是電解池的陰極，與它相連接的直流電源的x

22、 極是負(fù)極。 選項(xiàng) c 中 x 極為正極，故c 不正確。 a 中電解液為cuso4溶液，陰極a 板上析出cu 而增重，陽(yáng)極 b 板上由于oh離子放電而放出無(wú)色無(wú)臭的o2， 故 a 正確。 b 中電解液為naoh 溶液，通電后陰極a 上應(yīng)放出h2，a 極板不會(huì)增重，故b 不正確。 d 中電解液為cucl2溶液，陰極a 板上因析出cu 而增重，但陽(yáng)板b 板上因 cl離子放電，放出黃綠色有刺激性氣味的cl2，故 d 不正確。答案為a。例 2、高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為3zn+2k2feo4+8h2o3zn（ oh）2+2fe

23、（ oh）3+4koh 下列敘述不正確的是a、放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：zn2e+2oh= zn（oh）2b、充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為：fe（oh）33e+ 5 oh= feo24+ 4h2o c、放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3 mol 電子，正極有1mol k2feo4被氧化d、放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)分析： a 是關(guān)于負(fù)極反應(yīng)式的判斷，判斷的要點(diǎn)是： 抓住總方程式中 “放電” 是原電池、“充電” 是電解池的規(guī)律， 再分析清楚價(jià)態(tài)的變化趨勢(shì)，從而快速準(zhǔn)確的判斷，a 是正確的。b 是充電時(shí)的陽(yáng)極方程式，首先判斷應(yīng)該從右向左，再判斷陽(yáng)極應(yīng)該是失去電子，就應(yīng)該是元素化合價(jià)升高的元素所在的化合物參加反應(yīng)，然后注重電子、電荷以及

24、元素三個(gè)守恒，b正確； c 主要是分析原總方程式即可，應(yīng)該是1mol k2feo4被還原，而不是氧化。d 選項(xiàng)中關(guān)于放電時(shí)正極附近的溶液狀況，主要是分析正極參加反應(yīng)的物質(zhì)以及其電極反應(yīng)式即可，本答案是正確的。答案選c。例 5、通以相等的電量，分別電解等濃度的硝酸銀和硝酸亞汞（亞汞的化合價(jià)為+1 價(jià)）溶液，若被還原的硝酸銀和硝酸亞汞的物質(zhì)的量之比n（硝酸銀） n（硝酸亞汞）=21，則下列表述正確的是（）a、在兩個(gè)陰極上得到的銀和汞的物質(zhì)的量之比n（ag） n（hg）=21 b、在兩個(gè)陽(yáng)極上得到的產(chǎn)物的物質(zhì)的量不相等c、硝酸亞汞的分子式為hgno3d、硝酸亞汞的分子式為hg2（no3）2分析： 通

25、以相等的電量即是通過(guò)相同的電子數(shù)，銀和亞汞都是+1 價(jià)，因此，得到的單質(zhì)銀和汞的物質(zhì)的量也應(yīng)相等；又因電解的n（硝酸銀） n（硝酸亞汞） =21，硝酸銀的化學(xué)式為 agno3，故硝酸亞汞的化學(xué)式不可能為hgno3，只能為 hg2（no3）2。答案為 d。例 6、下圖中電極a、b 分別為 ag 電極和 pt 電極，電極c、d 都是石墨電極。通電一段時(shí)間后，只在c、d 兩極上共收集到336ml（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）氣體?；卮穑海?）直流電源中，m 為極。（2）pt 電極上生成的物質(zhì)是，其質(zhì)量為g。（3）電源輸出的電子，其物質(zhì)的量與電極b、c、d 分別生成的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為：2。（4）agno3溶液的濃度

26、（填增大、減小或不變。下同）， agno3溶液的ph，h2so4溶液的濃度， h2so4溶液的 ph 。（5）若 h2so4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由%變?yōu)?%，則原有 %的 h2so4溶液為多少g。分析： 電解 %的稀h2so4，實(shí)際上是電解其中的水。因此在該電解池的陰極產(chǎn)生h2，陽(yáng)極產(chǎn)生 o2，且 v（h2） ：v（o2）=2：1。據(jù)此可確定d 極為陰極，則電源的n 極為負(fù)極，m 極為正極。在 336ml 氣體中，v （ h2） =2/3336ml=224ml ， 為，v （o2） =1/3 336ml=112ml ，為。說(shuō)明電路上有電子，因此在b 極（ pt、陰極）產(chǎn)生：108=，即的 ag。則

27、n（e） n（ag） n（o2） n（h2）= =4：4：1：2。由 ag（陽(yáng)）電極、 pt（陰）電極和agno3溶液組成的電鍍池，在通電一定時(shí)間后，在pt 電極上放電所消耗溶液中ag+離子的物質(zhì)的量，等于ag 電極被還原給溶液補(bǔ)充的ag+離子的物質(zhì)的量，因此agno3不變，溶液的 ph 也不變。 電解 %的 h2so4溶液，由于其中的水發(fā)生電解，因此 h2so4增大，由于 h+增大，故溶液的ph 減小。設(shè)原 %的 h2so4溶液為 xg，電解時(shí)消耗水18 = ，則：0.18x5.02%5.00%x，解得：x45.18g。答案： （ 1）正（ 2）ag 、 （3）21/2 1；（4）不變、不變

28、、增大、減??；（5） 。1確定金屬活動(dòng)性順序例 1 （1993 年上海高考化學(xué)題）有a、b、c、d四種金屬，將a與 b用導(dǎo)線聯(lián)結(jié)起來(lái)，浸入電解質(zhì)溶液中，b不易被腐蝕；將a 、 d分別投入到等濃度的鹽酸中，d比 a反應(yīng)劇烈；將銅浸入b的鹽溶液中無(wú)明顯變化；將銅浸入c的鹽溶液中， 有金屬 c析出。 據(jù)此可推知它們的金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋ǎ゛dca b b dab c cdba c d bad c 解析： 根據(jù)原電池原理，較活潑金屬作負(fù)極，較不活潑金屬作正極，b不易被腐蝕，說(shuō)明 b為正極，金屬活動(dòng)性ab。另可比較出金屬活動(dòng)性da，bc。故答案為b項(xiàng)。2比較反應(yīng)速率例 2 （2000 年北京春季

29、高考化學(xué)題）100ml濃度為2 mol l-1的鹽酸跟過(guò)量的鋅片反應(yīng)，為加快反應(yīng)速率，又不影響生成氫氣的總量，可采用的方法是（）a加入適量的6moll-1的鹽酸b加入數(shù)滴氯化銅溶液c加入適量蒸餾水d加入適量的氯化鈉溶液解析： 向溶液中再加入鹽酸，h+的物質(zhì)的量增加，生成h2的總量也增加，a錯(cuò)。加入氯化銅后， 鋅置換出的少量銅附在鋅片上，形成了原電池反應(yīng)，反應(yīng)速率加快， 又鋅是過(guò)量的，生成 h2的總量決定于鹽酸的量，故b 正確。向原溶液中加入水或氯化鈉溶液都引起溶液中h+濃度的下降，反應(yīng)速率變慢，故c、d都不正確。本題答案為b項(xiàng)。3書寫電極反應(yīng)式、總反應(yīng)式例 3 （2000 年全國(guó)高考理綜題）熔

30、融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視，可用 li2co3和 na2co3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，co為陽(yáng)極燃?xì)?，空氣與co2的混合氣體為陰極助燃?xì)猓频迷?50下工作的燃料電池，完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：陽(yáng)極反應(yīng)式：2co+2co32-4e-= 4co2陰極反應(yīng)式：_，電池總反應(yīng)式：_。解析： 作為燃料電池，總的效果就是把燃料進(jìn)行燃燒。本題中co為還原劑，空氣中o2為氧化劑，電池總反應(yīng)式為：2co+o2=2co2。用總反應(yīng)式減去電池負(fù)極（即題目指的陽(yáng)極）反應(yīng)式，就可得到電池正極（即題目指的陰極）反應(yīng)式：o2+2co2+4e-= 2co32-。4分析電極反應(yīng)例 4 （1999 年全國(guó)高考化學(xué)題

31、）氫鎳電池是近年開發(fā)出來(lái)的可充電電池，它可以取代會(huì)產(chǎn)生污染的銅鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是：(1/2)h2+nio(oh) ni(oh)2根據(jù)此反應(yīng)式判斷下列敘述中正確的是（）a電池放電時(shí)，電池負(fù)極周圍溶液的ph不斷增大b電池放電時(shí)，鎳元素被氧化c電池充電時(shí)，氫元素被還原d電池放電時(shí)，h2是負(fù)極解析： 電池的充、放電互為相反的過(guò)程，放電時(shí)是原電池反應(yīng)，充電時(shí)是電解池反應(yīng)。根據(jù)氫鎳電池放電時(shí)的總反應(yīng)式可知，電解質(zhì)溶液只能是強(qiáng)堿性溶液，不能是強(qiáng)酸性溶液，因?yàn)樵趶?qiáng)酸性溶液中nio(oh)和 ni(oh)2都會(huì)溶解。這樣可寫出負(fù)極反應(yīng)式：h2+2oh-2e- = 2h2o ，h2為負(fù)極，附近的ph應(yīng)下

32、降。放電時(shí)鎳元素由+3 價(jià)變?yōu)?+2 價(jià)，被還原，充電時(shí)氫元素由 +1 價(jià)變?yōu)?0 價(jià)，被還原。故答案為c、d項(xiàng)。例5 （2000年全國(guó)高考理綜題）鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí),負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)（）a2h+2e-=h2 b2h2o+o2+4e-= 4oh-cfe-2e-=fe2+ d4oh-+4e-=2h2o+o2解析 ：鋼鐵在潮濕的空氣中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極為鐵， 正極為碳，電解質(zhì)溶液為溶有o2或co2等氣體的水膜。當(dāng)水膜呈弱酸性或中性時(shí)發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極反應(yīng)為：fe-2e-=fe2+，正極反應(yīng)為：2h2o+o2+4e-= 4oh-；當(dāng)水膜呈酸性時(shí)發(fā)生析氫腐蝕，負(fù)極反應(yīng)為： fe-2e-=fe2+，

33、正極反應(yīng)為：2h+2e-=h2。鋼鐵的電化學(xué)腐蝕以吸氧腐蝕為主。故答案為 c項(xiàng)。5判斷原電池的電極例 6 （2001 年廣東高考化學(xué)題）鎳鎘（ni-cd ）可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用，它的充放電反應(yīng)按下式進(jìn)行：由此可知，該電池放電時(shí)的負(fù)極材料是（）acd(oh)2 bni(oh)2ccd dnio(oh) 解析： 此電池放電時(shí)為原電池反應(yīng)，所列反應(yīng)由右向左進(jìn)行，cd元素由 0 價(jià)變?yōu)?+2價(jià)，失去電子，被氧化，故cd是電池的負(fù)極反應(yīng)材料。本題答案為c項(xiàng)。例 7 （2001 年上海高考化學(xué)題）銅片和鋅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，鋅片是 （）a陰極 b 正極 c 陽(yáng)極 d 負(fù)極解析： 銅片和

34、鋅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中形成了原電池，由于金屬活動(dòng)性zncu，故 zn 為負(fù)極。答案為d項(xiàng)。6原電池原理的綜合應(yīng)用例 8 （2004 年天津高考理綜題）下圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的提示，下列敘述不正確的是 ( ) aa 電極是負(fù)極bb 電極的電極反應(yīng)為：4oh-4e-= 2h2o+o2c氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源d氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置解析： 分析氫氧燃料電池原理示意圖，可知a 極為負(fù)極，其電極反應(yīng)為：2h2-4e-=4h+，b 極為正極，其電極反應(yīng)為：o2+2h2o+4e-=4oh-，電池總反應(yīng)式為：2h2+o2=

35、2h2o。h2為還原劑， o2為氧化劑， h2、o2不需全部?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)。故答案為b項(xiàng)。例 9 （2004 年江蘇高考化學(xué)題）堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為：zn(s)+2mno2(s)+h2o(l) = zn(oh)2(s)+mn2o3(s) 下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（） a電池工作時(shí)，鋅失去電子 b 電池正極的電極反應(yīng)式為：2mno2(s)+h2o(1)+2e- = mn2o3(s)+2oh-(aq) c電池工作時(shí)，電子由正極通過(guò)外電路流向負(fù)極 d外電路中每通過(guò)電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g 解 析 ：該 電 池 的 電

36、 解 液 為koh 溶 液 ， 結(jié) 合 總 反 應(yīng) 式 可 寫 出 負(fù) 極 反 應(yīng) 式 ：zn(s)+2oh-(aq)-2e- = zn(oh)2(s) ，用總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式，可得到正極反應(yīng)式：2mno2(s)+h2o(1)+2e- = mn2o3(s)+2oh-(aq) 。zn 為負(fù)極，失去電子，電子由負(fù)極通過(guò)外電路流向正極。 1molzn 失去 2mol 電子，外電路中每通過(guò)電子，zn 的質(zhì)量理論上減小6.5g 。故答案為 c項(xiàng)。1. 在原電池和電解池的電極上所發(fā)生的反應(yīng)，同屬氧化反應(yīng)或同屬還原反應(yīng)的是（）a原電池正極和電解池陽(yáng)極所發(fā)生的反應(yīng) b 原電池正極和電解池陰極所發(fā)生的c原電

37、池負(fù)極和電解池陽(yáng)極所發(fā)生的反應(yīng) d 原電池負(fù)極和電解池陰極所發(fā)生的反應(yīng)2、關(guān)于原電池和電解池的敘述正確的是（）a原電池失去電子的電極稱為陰極b電解池的陽(yáng)極、原電池的負(fù)極都發(fā)生氧化反應(yīng)c原電池的兩極，一定要由活動(dòng)性不同的兩種金屬組成d電解時(shí)電解池的陽(yáng)極一定是陰離子放電3用石墨作電極，電解1 mol l1下列物質(zhì)的溶液，溶液的ph保持不變的是 ( ) ahcl bnaoh c na2so4 dnacl 4在鐵制品上鍍上一定厚度的鋅層，以下設(shè)計(jì)方案正確的是 ( ) a鋅作陽(yáng)極，鍍件作陰極，溶液中含有鋅離子b鉑作陰極，鍍件作陽(yáng)極，溶液中含有鋅離子c鐵作陽(yáng)極，鍍件作陰極，溶液中含有亞鐵離子d鋅用陰極，鍍件作陽(yáng)極，溶液中含有鋅離子5、氫鎳電池是近年開發(fā)出來(lái)的可充電電池，它可以取代會(huì)產(chǎn)生鎘污染的鎘鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是nio(oh)h2122ni(oh)。 根據(jù)此反應(yīng)式判斷，下列敘述中正確的是： ( ) a電池放電時(shí)，電池負(fù)極周圍溶液的ph值不斷增大b電池放電時(shí)，鎳元素被氧化c電池充電時(shí)，氫元素被還原 d電池放電時(shí)，h2是