電化學的復習論文

1、考綱解讀之電化學的復習電化學是氧化還原反應知識的應用和延伸，是歷年高考的熱點內容，原電池的工作原理、電解產物判斷與計算是高考的必考題，重現率100。下面僅就電化學的復習談幾點看法。"解讀考綱： 考點內容要求層次應試解讀原電池原理理解理解原電池的形成條件，能判斷正負極，能正確書寫電極反應和電池反應式化學電源初步了解了解常見化學電源的種類及原理金屬的腐蝕了解能識別化學腐蝕和電化學腐蝕，知道一般的防腐方法電解原理理解能判斷電極名稱，正確書寫電極反應和電解反應方程式，記住兩極微粒放電順序電解的應用了解知道電解精煉銅、鍍銅、氯堿工業(yè)反應原理，了解其裝置構成+高考檔案：考查內容試題年份、試題來源

2、及題號原電池原理及應用2002200320042005河南10全國春考9，全國春考30天津12，江蘇16上海10，廣東15，江蘇14電解池原理及應用上海16，全國春考12上海16，江蘇16兩廣11，上海13，全國27，全國28全國11，天津12，北京27?畫龍點睛：考點主要有：原電池、電解池、電鍍池的電極名稱及電極反應式；根據原電池、電解池的電極變化判斷金屬活動性強弱；根據電解時電極變化判斷電極材料和電解質種類；新型電池的電極反應及應用；有關電解產物的判斷和計算。本考點內容能有效地測試考生的判斷、推理運算等思維能力，能充分體現高考命題由知識向能力的轉變。本部分知識在高考中所占比例近兩年來有提高

3、趨勢，約占高考試卷總分的5%10%。本部分試題題型為選擇題或填空題。¥預測2006：預測2006年高考理綜卷化學試題中本部分內容仍是高考命題的重要知識點之一，其中原電池的工作原理、電解產物判斷與計算是高考命題的熱點與重點，是必考題，試題仍以選擇題為主，可能會出現填空題，注意電化學試題可能涉及工業(yè)生產、環(huán)境保護、新科技、新能源知識，試題難度中等。知識網絡原電池電解池電鍍池定義將化學能轉變成電能的裝置將電能轉變成化學能的裝置應用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置 形成條件活動性不同的兩電極電解質溶液(電極插入其中并與電極自發(fā)反應)形成閉合回路兩電極接直流電源兩電極插入電解質溶液

4、形成閉合回路 鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接 電源負極 電鍍液必須含有鍍層金屬離子 電極名稱負極：較活潑金屬 正極：較不活潑金屬(或能導電的非金屬) 陽極：與電源正極相連的極陰極：與電源負極相連的極 陽極：必須是鍍層金屬 陰極：鍍件 電極反應負極：氧化反應，金屬失電子正極：還原反應，溶液中的陽離子得電子陽極：氧化反應，溶液中的陰離子失電子，或金屬電極失電子 陰極：還原反應，溶液中的陽離子得電子 陽極：金屬電極失電子 陰極：電鍍液中陽離子得電子 電子流向導線 負極 正極導線負極 陰極陽極正極導線負極 陰極陽極正極反應原理沿導線傳遞，有電流產生電解質溶液負極正極陽離子移向失電子陰離子移向不斷溶解正

5、極：還原反應 2H+2e-=H2負極：氧化反應 Zn-2e-=Zn2+陰極：還原反應 Cu2+2e-=Cu電子流向電解質CuCl2溶液陽極陰極陽離子移向失電子陰離子移向陽極：氧化反應 2Cl-2e-=Cl2惰性電極同電解池規(guī)律同一電池或電解、電鍍池中兩極反應得失電子數相等，電子得失守恒串聯電路中各個電極反應得失電子數相等，同一段時間內各極通過電量相等計算電解產物或兩極消耗及產生物質多少時，一般按電子數相等，找出各物質跟電子的相當量關系進行計算æ直擊考點考點一：原電池的有關問題1是否為原電池的判斷(1)先分析有無外接電源，有外接電源的為電解池，無外接電源的可能為原電池；然后依據原電池的

6、形成條件分析判斷，主要是“四看”：看電極兩極為導體且存在活潑性差異(燃料電池的電極一般為惰性電極)；看溶液兩極插人溶液中；看回路形成閉合回路或兩極直接接觸；看本質有無氧化還原反應發(fā)生。(2)多池相連，但無外接電源時，兩極活潑性差異最大的一池為原電池，其他各池可看做電解池。2原電池正、負極的確定(1)由兩極的相對活潑性確定：相對活潑性較強的金屬為負極，相對活潑性較差的金屬或導電的非金屬為正極。一般，負極材料與電解質溶液要能發(fā)生反應，如：MgAlHCl溶液構成的原電池中，負極為Mg；但MgAlKOH溶液構成的原電池中，負極為A1。(2)根據在兩電極發(fā)生反應的物質的化合價的升降情況來判斷。如：甲醇燃

7、料電池，顧名思義，甲醇燃燒一般生成二氧化碳，則碳的價態(tài)升高失電子，所以通人甲醇的電極為負極。(3)由電極變化情況確定：某一電極若不斷溶解或質量不斷減少，該電極發(fā)生氧化反應，則此電極為負極；若某一電極上有氣體產生，電極的質量不斷增加或不變，該電極發(fā)生還原反應，則此電極為正極，燃料電池除外。如：ZnCCuSO4溶液構成的原電池中，C電極上會析出紫紅色固體物質，則C為此原電池的正極。 (4)根據某些顯色現象確定：一般可以根據電極附近顯色指示劑(石蕊、酚酞、濕潤的淀粉、高錳酸鉀溶液等)的變化情況來分析推斷該電極發(fā)生的反應、化合價升降情況、是氧化反應還是還原反應、是H+還是OH-或I-等放電，從而確定正

8、、負極。(5)根據外電路中自由電子的運動方向規(guī)定：在外電路中電子流出的電極叫負極，電子流入的電極叫正極。 (6)根據內電路中自由離子的運動方向規(guī)定：在內電路中陽離子移向的電極叫正極，陰離子移向的電極叫負極。3原電池的設計方法 以氧化還原反應為基礎，首先要確定原電池的正、負極，電解質溶液及電極反應；再利用基礎知識書寫電極反應式，參照ZnCuH2SO4原電池模型處理問題。如根據反應：Cu+2FeCl32CuC12+2FeCl2設計一個原電池，為：Cu作負極，C(或Pt)作正極，FeCl3作電解質溶液，負極反應為：Cu2e-=Cu2+，正極反應為：2Fe3+2e-一=2Fe2+?？键c二：電解池的有關

9、問題1電極的判斷及反應的類型 (1)看電源正、負極，若與電源負極相連，則為陰極。 (2)看電極周圍元素價態(tài)的升降，若價態(tài)升高，則為陽極。注意：元素價態(tài)的升降的判斷很多時候是從各種實驗現象(如通過對氣體成分的描述來判斷)來推測反應產物而得出的。 (3)看電子的流向，若是電子流出的電極，則為陽極。 注意：一定不能根據兩極活潑性的相對大小判斷。 (4) 陽極：若為活性電極，則電極本身失電子，發(fā)生氧化反應。 陰極：電極本身不反應(不論是惰性電極還是活性電極)，溶液中陽離子在陰極獲得電子，發(fā)生還原反應。2電解時電極產物的判斷 (1)陽極產物的判斷 首先看電極，如果是活性電極(金屬活動順序表Ag及以前金屬

10、)作陽極，則電極材料失電子，電極溶解。如果是惰性電極(Pt、Au、石墨)，則只看溶液中的離子的失電子能力。陰離子放電順序為：S2>I>Br一>Cl >OH (水)>含氧酸根離子。 (2)陰極產物的判斷直接根據陽離子放電順序(如下)進行判斷：Ag+>Hg2+>Fe3+(Fe2+)>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)(水)>Al3+>Mg2+Na+>Ca2+>K+3用惰性電極電解電解質溶液的類型和規(guī)律類 型電極反應特點實 例電解物質電解質溶液的濃度pH電解質溶液

11、復原電解水型陰極：2H+2e-=H2陽極：4OH-4e-=2H2OO2NaOH水增大增大水H2SO4水增大減小水NaSO4水增大不變水電解電解質電解質電離出的陰、陽離子分別在兩極放電HCl電解質減小增大氯化氫CuCl2電解質減小減小氯化銅放H2生堿型陰極：放出H2生成堿陽極：電解質陰離子放電NaCl電解質和水生成新電解質增大氯化氫放O2生酸型陰極：電解質陽離子放電陽極：放出O2生成堿CuSO4電解質和水生成新電解質減小氧化銅考點三：電極反應式的書寫1電池電極反應式的書寫 (1)如果題目給定的是圖示裝置，先分析正、負極，再根據正、負極反應規(guī)律去寫電極反應式。(2)如果題目給定的是總反應式，可分析

12、此反應中的氧化反應或還原反應(即分析有關元素的化合價變化情況)，再選擇一個簡單變化情況去寫電極反應式，另一極的電極反應式可直接寫或將各反應式看作數學中的代數式，用總反應式減去已寫出的電極反應式即可(加、減法)。加減法書寫電池反應式歸納：電池總反應：還原劑+氧化劑+介質氧化產物+還原產物+其他 負極：還原劑ne-+介質氧化產物 (還原劑失去電子，發(fā)生氧化反應) 正極：氧化劑+ne-+介質還原產物 (氧化劑得到電子，發(fā)生還原反應) 介質通常是定向移動到該電極附近的導電離子如H+、0H-、H2O等等，若氧化(或還原)產物能與之發(fā)生復分解反應，則其一般書寫在電極方程式中。 兩個電極反應式相加即得電池總

13、反應離子方程式，用電池總反應離子方程式減去較簡單電極的反應式即為較復雜電極的反應式。原電池反應式一般都可以用加、減法書寫。(3)新型電池的電極反應式書寫要訣 消除對“新”的緊張，克服閱讀障礙。 解題不會超出所學基礎知識，應增強自信。 結合前面所講的各基礎知識，冷靜挖掘信息。2電解池電極反應式的書寫(1)看兩極材料，判斷陽極材料本身是否放電。(2)根據陰、陽離子的放電能力確定哪種離子放電。(3)電極反應式的書寫還要考慮電解質環(huán)境以及電極產生的氣體是否溶于該溶液。說明：a原電池、電解池電極反應式書寫時，無論是總反應式還是電極反應式都既要滿足電子轉移守恒、電荷守恒，又要滿足質量守恒。b一般情況下，書

14、寫電極反應式時，要以實際放電的離子表示，而書寫總電解反應方程式時，弱電解質要寫成分子式。同時，中性、酸性環(huán)境下電極反應式中一般不出現OH-，堿性環(huán)境下電極反應式中一般不出現H+。c無論是原電池還是電解池，只要存在電解質的水溶液，書寫電極反應式時可用下列式子幫助確定介質參加電極反應情況。酸性：2H+O H2O 堿性：H2O+O 2OH O指化合態(tài)的氧的得到和失去?？键c四：電解原理的應用1電鍍 2氯堿工業(yè) 3銅的精煉ÿ題型設計題型一：聯系氧化還原反應考查基本概念【例1】原電池和電解池的電極上所發(fā)生的反應，同屬氧化反應或同屬還原反應的是( )A原電池正極和電解池陽極所發(fā)生的反應B原電池正極

15、和電解池陰極所發(fā)生的反應C原電池負極和電解池陽極所發(fā)生的反應D原電池負極和電解池陰極所發(fā)生的反應答案：B、C【賞析】原電池負極和電解池陽極發(fā)生的是氧化反應；原電池正極和電解池陰極發(fā)生的是還原反應?！咀兪健恳粋€完整的氧化還原反應方程式可以拆開，寫成兩個“半反應式”，一個是“氧化反應”式，一個是“還原反應”式。如2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+的拆寫結果是:氧化反應為:Cu-2e-=Cu2+；還原反應為:2Fe3+2e-=2Fe2+。(1)請據此將反應：3NO2+H2O=2H+2NO- 3 +NO拆寫成兩個“半反應式”:氧化反應_；還原反應_。(2)已知某一反應的半反應式為:CH4+10OH-8e

16、-=CO2- 3 +7H2O； O2+2H2O+4e-4OH-，則總反應方程式_。答案：(1)2NO2+2H2O-2e-=4H+2NO- 3 NO2+2H+2e-=NO+H2O (2)CH4+2O2+2OH-=CO2- 3 +3H2O題型二：電極附近及整個溶液酸堿性的判斷【例2】pH=a的某電解質溶液中，插入兩支惰性電極通直流電一段時間后，溶液的pH>a，則該電解質可能是( ) ANaOH BH2SO4 CAgNO3 DNa2SO4答案：A【賞析】溶液電解后pH增大，則意味著H+減少?；騉H-增大。NaOH溶液和H2SO4溶液的電解都是電解水，由于水的減少，前者pH增大，后者pH減小。N

17、a2SO4溶液的電解也是電解水，但Na2SO4本身呈中性，故保持不變。AgNO3溶液的電解是混合電解，電解后產生酸，故溶液的pH減小?！咀兪健浚?5江蘇卷14）高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應為：3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH下列敘述不正確的是( )A放電時負極反應為:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2B充電時陽極反應為:Fe(OH)3-3e-+5OH-= FeO2- 4 +4H2OC放電時每轉移3 mol電子，正極有1 molK2FeO4被氧化D放電時正極附近溶液的堿性增強【

18、答案】 C【賞析】從題給條件可知，該電池的正反應為原電池，逆反應為電解池：放電時負極發(fā)生氧化反應，且正極附近有氫氧根離子產生，故選項A、D正確；充電時陽極發(fā)生氧化反應，B選項也成立；放電時，原電池的正極得電子被還原，C選項錯誤。題型三：電極產物的判斷【例3】(05全國卷I11）關于電解NaCl水溶液，下列敘述正確的是 ( )A電解時在陽極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉B若在陽極附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液呈無色D電解一段時間后，將全部電解液轉移到燒杯中，充分攪拌后溶液呈中性【答案】 B【賞析】NaCl水溶液的電解，是氯堿工業(yè)的核心反應，其基本情況是：

19、陽極得到氯氣，陰極得到氫氣，陰極附近還可得到氫氧化鈉溶液。將選項與之對照。A的陰極不可能產生金屬鈉，C的酚酞應顯紅色，D中的電解液的主要成分是氫氧化鈉，顯堿性?！咀兪健肯铝嘘P于實驗現象的描述不正確的是( )A把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現氣泡。B用鋅片作陽極，鐵片作陰極，電解氯化鋅溶液，鐵片表面出現一層鋅。C把銅片插入三氯化鐵溶液中，在銅片表面出現一層鐵。D把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速率加快。答案：C【賞析】從實質上理解負極，負極一定失電子。題型四：電極種類的判斷【例4】將Al片和Cu片用導線相連，一組插入濃HNO3，溶液中，一組插入稀NaOH溶

20、液中，分別形成原電池，則在兩個原電池中正極分別是( )AAl片、Cu片 BCu片、Al片CAl片、Al片 DCu片、Cu片答案：A【賞析】一般說來，原電池的負極應與電解質溶液發(fā)生氧化還原反應，且負極發(fā)生氧化反應而溶解。在第一組中，鋁遇冷的濃硝酸而“鈍化”，故負極為銅。正極為鋁；在第二組中，銅不溶于氫氧化鈉溶液，故鋁做負極，銅為正極?！咀兪健坑脙筛K絲做電極插入KOH溶液中，再分別向兩極通入甲烷氣體和氧氣，可形成原電池-燃料電池，該電池放電時發(fā)生的反應為CH4+2KOH+2O2=K2CO3+3H2O，下列說法錯誤的是( )A通甲烷的一極為負極，通氧氣一極為正極B放電時，通入O2一極附近溶液的pH

21、升高；C放電一段時間后，KOH的物質的量不發(fā)生變化D通甲烷的一極發(fā)生的電極反應:CH4+10OH-8e-=CO2- 3 +7H2O答案：C【賞析】原電池的負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應，由總反應式知，此燃料電池的正極反應是：4H2O+2O2+8e-8OH-；負極反應是：CH4+10OH-8e-CO2- 3 +7H2O。由此可見，A、B、D均正確，錯誤的選Cabcd題型五：電極材料的選擇及電極反應式的書寫；電化學知識點與其它知識點結合起來考查【例5】(1)由于Fe(OH)2極易被氧化，所以實驗室很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。若用如圖所示實驗裝置，則可制得純凈的Fe(OH)2沉淀。兩塊材料分別為石墨和鐵。(1)a電極材料為_，其電極反應式為_。(2)電解液d從下列選項中選取可以是_，則白色沉淀在電極上生成；也可以是_，則白色沉淀在兩極之間的溶液中生成。 A純水BNaCl溶液 CNaOH溶液DCuCl2溶液 (3)液體c為苯，其作用是_，在加入苯之前，對d溶液進行加熱處理的目的是_。(4)為了在短時間內看到白色沉淀，可以采取的措施是_A改用稀硫酸作電解液 B適當增大電源電壓 C適當縮小兩電極間距離 D適當降低電解液溫度 (5)若d改為Na2SO4溶液，當電解一段時間，看到白色沉淀后，再反接電源，繼續(xù)電解，除了電