電化學(xué)解題方法

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上電化學(xué)常見的解題方法知識點了解原電池和電解池的工作原理。了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。能正確書寫電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害，防止金屬腐蝕的措施。教學(xué)目標(biāo)1、了解原電池和電解池的工作原理。了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。2、能正確書寫電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。3、理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害，防止金屬腐蝕的措施。教學(xué)重點1、 了解原電池和電解池的工作原理。了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。2、 能正確書寫電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。3、 理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害，防止金屬腐蝕的措施

2、。教學(xué)難點1、 了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。2、 能正確書寫電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。教學(xué)過程一、 課堂導(dǎo)入根據(jù)兩極金屬相對活性判定原電池的電極名稱，根據(jù)X極所連接在的外接電源極性(“+”或“-”)判定電解池的電極名稱；根據(jù)電子（或電流）流向或測電極電勢高低等電學(xué)原理判斷電極名稱；此外根據(jù)X極發(fā)生氧化還是還原,移向X極的離子是陽離子還是陰離子,X極增重還是減重,X極區(qū)PH值是升高還是降低等判定X電極的名稱。但要注意X極指的是在原電池還是電解池。說明：化學(xué)上規(guī)定，凡發(fā)生氧化變化的電極均為陽極，而發(fā)生還原的電極均為陰極。據(jù)此，從發(fā)生的化學(xué)變化角度看，原電池中的負(fù)極（-）又叫陽極，正極（+）

3、又叫陰極。二、復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)一原電池1、構(gòu)成原電池的條件（1） 活潑性不同的兩個電極 （2） 電解質(zhì)溶液 （3） 形成閉合回路 2、原電池的工作原理（1）、原電池： 活潑金屬在負(fù)極 失電子 發(fā)生氧化反應(yīng) ， 電解質(zhì)中的陽離子在正極得電子 發(fā)生還原反應(yīng) （2）、電子的流動方向 由負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線移向正極，（3）、離子移動方向陰離子移向負(fù)極，陽離子移向正極二、電解池1、構(gòu)成電解池的條件（1） 有外電源 （2） 兩個電極 （3） 電解質(zhì)溶液 （4） 形成閉合回路 2、電解池的工作原理原電池： 正極與陽極相連，負(fù)極與陰極相連，陽離子在陰極得電子 發(fā)生還原反應(yīng)，陰離子在陽極失電子 發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā) 3、離子移動方

4、向 陰離子移向陽極，陽離子移向陰極4、陰陽離子得失電子的順序如何判斷？陽極：應(yīng)是失電子能力強的優(yōu)先反應(yīng)，陰離子放電順序為： 陰極：應(yīng)是得電子能力強的優(yōu)先反應(yīng)，陽離子放電順序一般為： 說明：離子放電順序和離子本性、離子濃度、電極材料、電壓等很多因素有關(guān)，這里只是一般順序。三、知識講解考點1：解題步驟方法 判斷兩池(原電池還是電解池)標(biāo)注電極名稱寫出電極反應(yīng)式(根據(jù)電極產(chǎn)物、溶液成分變化)描述或解釋現(xiàn)象或進行有關(guān)計算。Eg1： 把鋅片和鐵片放在盛有稀食鹽水和酚酞試液混合溶液的玻璃皿中（如圖所示平面圖），經(jīng)過一段時間后，首先觀察到溶液變紅的區(qū)域是（ B ）A、和附近 B、和附近C、和附近 D、和附近

5、解析 判兩池：通常有外接電源的裝置是電解池,故左圖為電解池,根據(jù)右圖為兩個活性不同金屬浸在電解質(zhì)溶液中可判斷為原電池；標(biāo)電極名：左圖由外接電源極性可知 I為陰極，II為陽極；右圖因Zn比Fe活潑，故III為負(fù)極，IV為正極。寫電極反應(yīng)：左圖中,陽極II：金屬Fe優(yōu)先氧化 Fe-2e-=Fe2+；陰極I：水中氫放電：2H+2e-=H2 ；現(xiàn)象及解釋：因I區(qū)OH-增生，堿性，使酚酞變紅。又右圖，正極（IV）上電極反應(yīng)：O2+4e-+2H2O = 4OH- （吸氧腐蝕），該區(qū)域呈堿性使酚酞變紅，B入選。 Eg2：如圖 甲乙兩池分別以碳棒、鉑條、鋁條、鎂條為電極，并用導(dǎo)線相連接，以NaCl、NaOH溶

6、液為電解溶液，有關(guān)該裝置的描述正確的是 ( D )A. 乙池中,Mg極的電極反應(yīng)是 Mg-2e-=Mg2+ B. 甲池中,Pt極的電極反應(yīng)是 2Cl2e-=Cl2 C. 隨著反應(yīng)的進行.乙池中 n(NaOH)保持不變D. 反應(yīng)過程中,甲池中兩極附近溶液 PH( C )<PH(Pt)解析 先判兩池,乙為原電池，甲為電解池。乙池中，因為在NaOH溶液中Al比Mg易失電子，故Al為原電池的負(fù)極，其電極反應(yīng)式為： Al-3e-+4OH- = =AlO2-+2H2O ；Mg為正極，其電極反應(yīng)式為：3H2O+3e-=1.5H2+3OH- 。甲池中,Pt電極為陰極: 2H+ +2e- =H2, 碳棒(

7、C)電極為陽極 2Cl- -2e- =Cl2,電解后溶液為 NaOH 溶液。Eg3：如圖A、B為兩個串聯(lián)的電解池，已知B池中c為鐵，d為石墨，電解質(zhì)溶液為NaCl溶液。試回答：（1）若A池為用電解原理精練銅裝置，則a電極名稱為 陰 極，電極材料是 精銅 ，電極反應(yīng)式為 Cu2+2e-=Cu ，電解質(zhì)溶液可以是 CuSO4溶液 。（2）B池中c極(Fe)電極反應(yīng)式為 2H+2e-=H2 （2H2O+2e-=H2 +2OH-） ，若在B池中加入少量酚酞試液，開始電解一段時間，鐵極附近呈 紅 色。（3）若A池a極增重12.8g,則B池d極(石墨)上放出氣體在標(biāo)況下的體積為 4.48L 。電解后,若B

8、池余下的溶液為 400ml,則溶液的PH值是 14 。Eg4 :金屬鎳有廣泛的的用途。粗鎳中含有少量的 Fe、Zn、Cu、Pt等金屬雜質(zhì)，可電解法制備高純度原鎳（已知： 氧化性：Fe2+<Ni2+<Cu2+）, 下列敘述正確的是( D )A陽極發(fā)生還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式是 Ni2+ + 2e- = Ni B電解過程中,陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等 C電解后,溶液中存在的陽離子只有 Fe2+ 、Zn2+ D電解后,電解模底部陽極泥中中存在 Cu、Pt 解析 這是電解的過程，陽極發(fā)生的是氧化反應(yīng),A錯；陽極：Zn-2e- = Zn2+ Fe-2e- = Fe2+ Ni-2e-=N

9、i2+ ，Pt為惰性金屬，不會放電，而Cu要在金屬Ni全部氧化為Ni2+后才能放電，但此時Cu已沒有了支撐物了，結(jié)果和Pt一起落下，形成陽極泥，故 D 正確; 陰極：因氧化性Ni2+>Fe2+>Zn2+ ,所以只有 Ni2+2e-=Ni ,可見，陽極質(zhì)量減少的是“溶解”下的Zn、Fe、Ni，而陰極質(zhì)量增加的只是析出的鎳，兩者質(zhì)量是不相等的，故 B 錯。;電解后,溶液中除留下 Fe2+、Zn2+ 外，還有 Ni2+ ，C 也錯。 Eg5： 鉛蓄電池是典型的可充型電池，它的正負(fù)極格板是惰性 材料，電池總反應(yīng)式為：Pb+PbO2+4H+2SO2-42PbSO4+2H2O請回答下列問題（不

10、考慮氫、氧的氧化還原）:(1) 放電時：正極的電極反應(yīng)式是_;電解液中H2SO4的濃度將變_;當(dāng)外電路通過1 mol電子時，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加_g。(2) 在完全放電耗盡PbO2和Pb時，若按題27圖連接，電解一段時間后，則在A電極上生成_、B電極上生成_,此時鉛蓄電池的正負(fù)極的極性將_。解析：鉛蓄電池的負(fù)極是鉛（Pb），正極是二氧化鉛（PbO2）。放電時電極反應(yīng)：正極 A-（PbO2） PbO2 + 2e- + 2H+ SO42- = PbSO4+ H2O （與常見電池不同，鉛蓄電池放電時正極材料（PbO2）本身參與了電極反應(yīng)負(fù)極 B-（Pb） Pb - 2e- + 2H+ SO42-

11、= PbSO4+ H2O 可見，當(dāng)通過2mole-時，負(fù)極1molPb變?yōu)?mol PbSO4沉積在負(fù)極板上，既凈增加1molSO4，所以當(dāng)外電路通過1 mol電子時，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加 49g。因放電時要消耗H2SO4，故;電解液中H2SO4的濃度將變小。完全放電后兩極材料都有變?yōu)榱蛩徙U（PbSO4），外接電源時，發(fā)生電解過程，電極反應(yīng)如下：陰極A-（PbSO4） PbSO4 + 2e-+ = Pb + SO42- ，A 電極上生成 Pb陽極B-（PbSO4） PbSO4 - 2e-+ 2H2O = PbO2 + + 4H+ SO42-，B 電極上生成 PbO2此時鉛蓄電池的正負(fù)極的極性

12、將 對換?？键c2：電極名稱判斷法根據(jù)兩極金屬相對活性判定原電池的電極名稱，根據(jù)X極所連接在的外接電源極性(“+”或“-”)判定電解池的電極名稱；根據(jù)電子（或電流）流向或測電極電勢高低等電學(xué)原理判斷電極名稱；此外根據(jù)X極發(fā)生氧化還是還原,移向X極的離子是陽離子還是陰離子,X極增重還是減重,X極區(qū)PH值是升高還是降低等判定X電極的名稱。但要注意X極指的是在原電池還是電解池。說明：化學(xué)上規(guī)定，凡發(fā)生氧化變化的電極均為陽極，而發(fā)生還原的電極均為陰極。據(jù)此，從發(fā)生的化學(xué)變化角度看，原電池中的負(fù)極（-）又叫陽極，正極（+）又叫陰極。Eg6： x，y 分別為直流電源的兩極，通電后，發(fā)現(xiàn)a極質(zhì)量加，b極處有無

13、色無味氣體放出，符合此情況的是：( A )備選項 a 電極 B 電極 x 電極溶液A 鋅（Zn）石墨（C）負(fù)CuSO4B 石墨（C）石墨（C）負(fù)NaOHC 銀（Ag）鐵（Fe）正AgNO3D 銅（Cu）石墨（C）負(fù)CuCl2x y a b 乙溶液考點3：電極反應(yīng)式寫法電解池電極反應(yīng)式寫法要領(lǐng) 陽極，首先看為何材料，若為金屬（除Au、Pt外），則陽極金屬本身優(yōu)先被氧化，此時不必考慮溶液中陰離子放電；若陽極為惰性材料，則分析溶液中陰離子及放電順序，還原性強者優(yōu)先在陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)。陰極，不必考慮電極為何材料，只要看溶液中有何離子及其放電順序，氧化性強者優(yōu)先得電子發(fā)生被還原反應(yīng)。 原電池電極反

14、應(yīng)式寫法要領(lǐng) 負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，兩電極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)要相等；負(fù)極和正極兩電極反應(yīng)式相加則得到原電池的總反應(yīng)式；若溶液中OH- 有參與電極反應(yīng)必發(fā)生在負(fù)極。若結(jié)果H+有增加，酸性增強，PH降低，必在負(fù)極區(qū)；若溶液中H+ 有參與電極反應(yīng)必發(fā)生在正極;若結(jié)果OH-有增加，堿性增強，PH升高，必在正極區(qū)。練07 以鉑為電極，在兩極上分別通入 H2 和 O2 ，可組成氫氧燃燒電池。分別寫出以硫酸為電解質(zhì)和KOH為電解質(zhì)溶液中的有關(guān)電極反應(yīng)式。 解析 由于 H2具有強還原性，O2具有強氧化性，故H2為負(fù)極 ，O2 為正極。若電解質(zhì)為 H2SO4 電極反應(yīng)

15、式： 負(fù)極 (Pt-H2) 2H2 4e- = 4H+ 正極 (Pt-O2) O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O 因溶液有高濃度 H+，正極O2的還原產(chǎn)物只能是H2O，不可能為OH-。 若電解質(zhì)為 KOH 電極反應(yīng)式： 負(fù)極 (Pt-H2) 2H2 4e- + 4OH- = 4H2O 正極 (Pt-O2) O2 + 4e- + 2H2O = 4OH- 因溶液有高濃度OH- ，故 H2 氧化產(chǎn)物 H+將在負(fù)極上與OH-結(jié)合為H2O，而正極上O2的還原產(chǎn)物 O2- 不能在溶液中存在，而是與H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為 OH-。氫氧燃燒電池總反應(yīng)方程式 ： 2H2 + O2 = 2H2O 練08 將兩塊

16、鉑片連接后插入 KOH 溶液中作電極，并在兩極片上分別通入甲烷和氧氣從而組成了堿性燃燒電池，試寫出有關(guān)電極反應(yīng)式，并說明溶液PH變動情況。解析 負(fù)極(Pt-CH4): CH4 8e- + 10OH- = CO32- + 7H2O 正極(Pt- O2): 2O2 + 8e- + 4H2O = 8OH- 電池總反應(yīng): CH4 + 2O2 + 2OH- = CO32- + 3H2O (將兩電極反應(yīng)式相加即得總反應(yīng)式)聯(lián)想到甲烷的燃燒的氧化產(chǎn)物是CO2 ,而在KOH溶液中不可能存在CO2 ,CO2會與KOH作用生成 K2CO3 和 H2O ,因此有如上負(fù)極反應(yīng)式?？梢?，電極上放電反應(yīng)后的產(chǎn)物還?？赡芘c

17、電解質(zhì)溶液發(fā)生離子反應(yīng)。 該電池工作時，負(fù)極區(qū)由于OH-參與電極反應(yīng)而減少，故該區(qū)PH呈降低態(tài)勢；正極有OH-生成,故該區(qū)PH呈升高態(tài)勢。但負(fù)極消耗的OH-比正極生成的多，所以總的結(jié)果是溶液OH-減少，PH值要降低。練09 熔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的熔融鹽混和物作電解質(zhì)，CO為負(fù)極燃氣，空氣與CO2的混和氣為正極助燃氣，制得在650下工作的燃料電池。完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：2CO+2CO32-4e 4CO2正極反應(yīng)式：O2+2CO2+4e=2CO32- 總電池反應(yīng)式： 2CO+O2=2CO 解析從通常原電池的電解質(zhì)溶液，一下過渡到熔

18、融鹽，不少人無法適應(yīng)。其實，我們只要從最基本的一點燃料電池分析，其總電池反應(yīng)式應(yīng)為：2CO+O2=2CO2，然后逆向思考，正極反應(yīng)式 = 總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式，就可得出結(jié)果： O2+2CO2+4e=2CO32-。通過電池總反應(yīng)式寫電極反應(yīng)式不失為一種簡便方法?？键c4：金屬腐蝕速率快慢比較法練10下列各裝置中都盛有0.1mol/L的NaCl溶液，放置一定時間后，裝置中的四塊相同鋅片，腐蝕速度由快到慢的正確順序是（D）A. B. C. D. 解析為電解過程，Zn為陽極，優(yōu)先失電子氧化，故腐蝕速度最快；也是電解過程，但Zn為陰極，外接電源負(fù)極流出的電子有效地抑制住了Zn失電子的可能，故腐蝕最慢；是

19、原電池，Zn為負(fù)極，發(fā)生電化腐蝕，電化腐蝕比直接的化學(xué)腐蝕速度快；中阻斷了氧化性物質(zhì)空氣中氧與Zn的接觸，也不易腐蝕。 考點5：判斷金屬活動性順序練11 將a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩連接組成原電池。若a、b連接時a為負(fù)極；c、d連接時，電流由d到c；a、c連接時，c極上產(chǎn)生大量氣泡；b、d連接時，b上有大量氣泡產(chǎn)生。則四種金屬的活動性由強到弱的順序是 ( B )Aa>b>c>d Ba>c>d>b C. c>a>b>d D. b>d>c>a 解析由原電池原理知，作負(fù)極的金屬活動性比正極金屬強；電子是由正

20、極流向負(fù)極，而電流恰好相反；在酸性介質(zhì)中正極產(chǎn)生氫氣。據(jù)此可得四種金屬的活動性：a>b、 c>d、a>c、d>b 綜合得a>c>d>b 考點6：電化學(xué)計算法(1)有關(guān)電化學(xué)計算思路有二根據(jù)總的化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)關(guān)系列比例求解；根據(jù)串聯(lián)電路中各電極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等布列代數(shù)方程式求解。（轉(zhuǎn)移的電子數(shù)=任一電極上析出物質(zhì)的物質(zhì)的量（mol）×每析出1mol該物質(zhì)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)）(2)水中H+ 或 OH- 放電有關(guān)量的關(guān)系式： 消耗 1H+ -得 1e- -放出 1/2 H2 -增生 1OH- 消耗1OH- -失 1e- -放出 1/4 O2 -

21、增生 1 H+利用上式關(guān)系可方便進行有關(guān)放電電量、電極產(chǎn)物及溶液 H+ 量或PH的計算。(1) 一個電子的電量=1.6×10-19庫侖1mole- 電量=1.6×10-19 ×6.02×1023庫侖電荷Q(庫侖)=電流I(安) ×時間t(秒)練12 用惰性電極和串聯(lián)電路電解下列物質(zhì)的水溶液:(1)HCl (2)NaNO3 (3)CuCl2(4)AgNO3 在相同時間里理論上生成氣體總體積(標(biāo))之比依次是 V(1):V(2):V(3):V(4)= 4:3:2:1解析 設(shè)各電極上轉(zhuǎn)移的電量為 4e- ,則(1):陰極-2H2 ,陽極-2Cl2,共

22、4;(2):陰極-2H2 ,陽極-1O2,共 3;(3):陽極- 2Cl2 ;(4):陽極-1O2 故V(1):V(2):V(3):V(4)=4:3:2:1練13 用兩支惰性電極插入 500 ml的硝酸銀溶液中,通電電解. 當(dāng)電解質(zhì)溶液的PH值從 6.0 到 3.0 時, (設(shè)電解時陰極沒有氫氣放出,且電解質(zhì)溶液在電解前后體積變化可以忽略不計),電極上應(yīng)析出銀的質(zhì)量為 ( B )A. 27 mg B. 54 mg C. 108 mg D. 216 mg解析 電解后溶液 c(H+) 增加: 10-3-10-610-3(mol/L),增生n(H+)=10-3mol/L×0.5L=0.5&

23、#215;10-3mol,根據(jù) 產(chǎn)生1molH+有1mole-轉(zhuǎn)移,陽離子Ag+在陰極上失去的電子也是0.5×10-3mol,由陰極上 Ag+e-=Ag , 可得析出 m(Ag)=108g/mol×0.5×10-3mol=54×10-3g .即 B練14 燒杯中盛放濃度均為 0.10 mol/L 氯化鈉和硝酸銅的混合溶液,現(xiàn)將該溶液以惰性電極電解,當(dāng)銅離子全部在陰極下轉(zhuǎn)為金屬銅時,溶液的值為 ( B )A. 7.00 B. 1.00 C. 0.7 D. 1.30解析 設(shè)溶液為1L。因流入陰極的電子為0.1mol/L×1L×2=0.2m

24、ol，則陽極流出的電子也等于0.2mol。在陽極上可能放電的有Cl- 和水中電離出的 OH- ,Cl-比OH-易失電子,0.1molCl_優(yōu)先放電失去0.1mole-之后，另外的0.1mole- 為OH_放電: 0.1OH- 0.1e-=0.25O2 + 0.5H2O ,此時消耗了0.1mol OH,溶液增生了0.1molH+ ,即 c(H+)=0.1mol/L,PH=1，選B。四、例題精析【例題1】25時，將兩個鉑電極插入一定質(zhì)量的硫酸鈉飽和溶液中進行電解。通電一段時間后，陰極上逸出a mol氣體，同時有W g Na2SO4·10H2O晶體析出。若溫度不變，剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

25、為 A、×100 B、×100C、 D、【答案】D【解析】以鉑惰性電極電解硫酸鈉溶液實質(zhì)是電解水，晶體析出的原因正是電解過程中水轉(zhuǎn)化為 H2、O2而減少的結(jié)果。剩余溶液仍是飽和溶液。晶體中硫酸鈉質(zhì)量=142W/322=71W/161； 2H2O=2H2 + O2 ，陰極逸出a mol氣體為氫氣，故電解了的水質(zhì)量=18a。顯然，25時，將 Wg Na2SO4·10H2O溶入18a水中，則恰好為飽和溶液，其溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=（晶體中硫酸鈉質(zhì)量）：（晶體質(zhì)量+電解反應(yīng)了的水）。將數(shù)值代入則得 D 選項。課程小結(jié)1、本節(jié)內(nèi)容從生活出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣， 由簡單到復(fù)雜建立學(xué)生

26、的自信心和學(xué)習(xí)興趣。讓學(xué)生愛學(xué)習(xí)，想學(xué)習(xí)。2通過練習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)各概念應(yīng)用時的注意事項；通過視頻實驗來仔細觀察，歸納總結(jié)出實驗過程中的注意事項及誤差分析，培養(yǎng)學(xué)生謹(jǐn)慎、認(rèn)真的習(xí)慣。3本講內(nèi)容重在應(yīng)用，多引導(dǎo)學(xué)生進行一定量的練習(xí)，以熟悉并掌握相關(guān)應(yīng)用。二、復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)一原電池1、構(gòu)成原電池的條件（1） 活潑性不同的兩個電極 （2） 電解質(zhì)溶液 （3） 形成閉合回路 2、原電池的工作原理（1）、原電池： 活潑金屬在負(fù)極 失電子 發(fā)生氧化反應(yīng) ， 電解質(zhì)中的陽離子在正極得電子 發(fā)生還原反應(yīng) （2）、電子的流動方向 由負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線移向正極，（3）、離子移動方向陰離子移向負(fù)極，陽離子移向正極二、電解

27、池1、構(gòu)成電解池的條件（1） 有外電源 （2） 兩個電極 （3） 電解質(zhì)溶液 （4） 形成閉合回路 2、電解池的工作原理原電池： 正極與陽極相連，負(fù)極與陰極相連，陽離子在陰極得電子 發(fā)生還原反應(yīng)，陰離子在陽極失電子 發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā) 3、離子移動方向 陰離子移向陽極，陽離子移向陰極4、陰陽離子得失電子的順序如何判斷？陽極：應(yīng)是失電子能力強的優(yōu)先反應(yīng)，陰離子放電順序為： 陰極：應(yīng)是得電子能力強的優(yōu)先反應(yīng)，陽離子放電順序一般為： 說明：離子放電順序和離子本性、離子濃度、電極材料、電壓等很多因素有關(guān)，這里只是一般順序。三、知識講解考點1：解題步驟方法判斷兩池(原電池還是電解池)標(biāo)注電極名稱寫出電極反應(yīng)

28、式(根據(jù)電極產(chǎn)物、溶液成分變化)描述或解釋現(xiàn)象或進行有關(guān)計算。Eg1： 把鋅片和鐵片放在盛有稀食鹽水和酚酞試液混合溶液的玻璃皿中（如圖所示平面圖），經(jīng)過一段時間后，首先觀察到溶液變紅的區(qū)域是（ B ）A、和附近 B、和附近C、和附近 D、和附近解析 判兩池：通常有外接電源的裝置是電解池,故左圖為電解池,根據(jù)右圖為兩個活性不同金屬浸在電解質(zhì)溶液中可判斷為原電池；標(biāo)電極名：左圖由外接電源極性可知 I為陰極，II為陽極；右圖因Zn比Fe活潑，故III為負(fù)極，IV為正極。寫電極反應(yīng)：左圖中,陽極II：金屬Fe優(yōu)先氧化 Fe-2e-=Fe2+；陰極I：水中氫放電：2H+2e-=H2 ；現(xiàn)象及解釋：因I區(qū)

29、OH-增生，堿性，使酚酞變紅。又右圖，正極（IV）上電極反應(yīng)：O2+4e-+2H2O = 4OH- （吸氧腐蝕），該區(qū)域呈堿性使酚酞變紅，B入選。 Eg2：如圖 甲乙兩池分別以碳棒、鉑條、鋁條、鎂條為電極，并用導(dǎo)線相連接，以NaCl、NaOH溶液為電解溶液，有關(guān)該裝置的描述正確的是 ( D )乙池中,Mg極的電極反應(yīng)是 Mg-2e-=Mg2+ 甲池中,Pt極的電極反應(yīng)是 2Cl2e-=Cl2 隨著反應(yīng)的進行.乙池中 n(NaOH)保持不變反應(yīng)過程中,甲池中兩極附近溶液 PH( C )<PH(Pt)解析 先判兩池,乙為原電池，甲為電解池。乙池中，因為在NaOH溶液中Al比Mg易失電子，故A

30、l為原電池的負(fù)極，其電極反應(yīng)式為： Al-3e-+4OH- = =AlO2-+2H2O ；Mg為正極，其電極反應(yīng)式為：3H2O+3e-=1.5H2+3OH- 。甲池中,Pt電極為陰極: 2H+ +2e- =H2, 碳棒(C)電極為陽極 2Cl- -2e- =Cl2,電解后溶液為 NaOH 溶液。Eg3：如圖A、B為兩個串聯(lián)的電解池，已知B池中c為鐵，d為石墨，電解質(zhì)溶液為NaCl溶液。試回答：（1）若A池為用電解原理精練銅裝置，則a電極名稱為 陰 極，電極材料是 精銅 ，電極反應(yīng)式為 Cu2+2e-=Cu ，電解質(zhì)溶液可以是 CuSO4溶液 。（2）B池中c極(Fe)電極反應(yīng)式為 2H+2e-

31、=H2 （2H2O+2e-=H2 +2OH-） ，若在B池中加入少量酚酞試液，開始電解一段時間，鐵極附近呈 紅 色。（3）若A池a極增重12.8g,則B池d極(石墨)上放出氣體在標(biāo)況下的體積為 4.48L 。電解后,若B池余下的溶液為 400ml,則溶液的PH值是 14 。Eg4 :金屬鎳有廣泛的的用途。粗鎳中含有少量的 Fe、Zn、Cu、Pt等金屬雜質(zhì)，可電解法制備高純度原鎳（已知： 氧化性：Fe2+<Ni2+<Cu2+）, 下列敘述正確的是( D )A陽極發(fā)生還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式是 Ni2+ + 2e- = Ni B電解過程中,陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等 C電解后,溶

32、液中存在的陽離子只有 Fe2+ 、Zn2+ D電解后,電解模底部陽極泥中中存在 Cu、Pt 解析 這是電解的過程，陽極發(fā)生的是氧化反應(yīng),A錯；陽極：Zn-2e- = Zn2+ Fe-2e- = Fe2+ Ni-2e-=Ni2+ ，Pt為惰性金屬，不會放電，而Cu要在金屬Ni全部氧化為Ni2+后才能放電，但此時Cu已沒有了支撐物了，結(jié)果和Pt一起落下，形成陽極泥，故 D 正確; 陰極：因氧化性Ni2+>Fe2+>Zn2+ ,所以只有 Ni2+2e-=Ni ,可見，陽極質(zhì)量減少的是“溶解”下的Zn、Fe、Ni，而陰極質(zhì)量增加的只是析出的鎳，兩者質(zhì)量是不相等的，故 B 錯。;電解后,溶液

33、中除留下 Fe2+、Zn2+ 外，還有 Ni2+ ，C 也錯。 Eg5： 鉛蓄電池是典型的可充型電池，它的正負(fù)極格板是惰性 材料，電池總反應(yīng)式為：Pb+PbO2+4H+2SO2-42PbSO4+2H2O請回答下列問題（不考慮氫、氧的氧化還原）:(1) 放電時：正極的電極反應(yīng)式是_;電解液中H2SO4的濃度將變_;當(dāng)外電路通過1 mol電子時，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加_g。(2) 在完全放電耗盡PbO2和Pb時，若按題27圖連接，電解一段時間后，則在A電極上生成_、B電極上生成_,此時鉛蓄電池的正負(fù)極的極性將_。解析：鉛蓄電池的負(fù)極是鉛（Pb），正極是二氧化鉛（PbO2）。放電時電極反應(yīng)：正極 A

34、-（PbO2） PbO2 + 2e- + 2H+ SO42- = PbSO4+ H2O （與常見電池不同，鉛蓄電池放電時正極材料（PbO2）本身參與了電極反應(yīng)負(fù)極 B-（Pb） Pb - 2e- + 2H+ SO42- = PbSO4+ H2O 可見，當(dāng)通過2mole-時，負(fù)極1molPb變?yōu)?mol PbSO4沉積在負(fù)極板上，既凈增加1molSO4，所以當(dāng)外電路通過1 mol電子時，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加 49g。因放電時要消耗H2SO4，故;電解液中H2SO4的濃度將變小。完全放電后兩極材料都有變?yōu)榱蛩徙U（PbSO4），外接電源時，發(fā)生電解過程，電極反應(yīng)如下：陰極A-（PbSO4） PbS

35、O4 + 2e-+ = Pb + SO42- ，A 電極上生成 Pb陽極B-（PbSO4） PbSO4 - 2e-+ 2H2O = PbO2 + + 4H+ SO42-，B 電極上生成 PbO2此時鉛蓄電池的正負(fù)極的極性將 對換?？键c2：電極名稱判斷法根據(jù)兩極金屬相對活性判定原電池的電極名稱，根據(jù)X極所連接在的外接電源極性(“+”或“-”)判定電解池的電極名稱；根據(jù)電子（或電流）流向或測電極電勢高低等電學(xué)原理判斷電極名稱；此外根據(jù)X極發(fā)生氧化還是還原,移向X極的離子是陽離子還是陰離子,X極增重還是減重,X極區(qū)PH值是升高還是降低等判定X電極的名稱。但要注意X極指的是在原電池還是電解池。說明：化

36、學(xué)上規(guī)定，凡發(fā)生氧化變化的電極均為陽極，而發(fā)生還原的電極均為陰極。據(jù)此，從發(fā)生的化學(xué)變化角度看，原電池中的負(fù)極（-）又叫陽極，正極（+）又叫陰極。Eg6： x，y 分別為直流電源的兩極，通電后，發(fā)現(xiàn)a極質(zhì)量加，b極處有無色無味氣體放出，符合此情況的是：( A )備選項 a 電極 B 電極 x 電極溶液A 鋅（Zn）石墨（C）負(fù)CuSO4B 石墨（C）石墨（C）負(fù)NaOHC 銀（Ag）鐵（Fe）正AgNO3D 銅（Cu）石墨（C）負(fù)CuCl2x y a b 乙溶液考點3：電極反應(yīng)式寫法電解池電極反應(yīng)式寫法要領(lǐng) 陽極，首先看為何材料，若為金屬（除Au、Pt外），則陽極金屬本身優(yōu)先被氧化，此時不必考

37、慮溶液中陰離子放電；若陽極為惰性材料，則分析溶液中陰離子及放電順序，還原性強者優(yōu)先在陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)。陰極，不必考慮電極為何材料，只要看溶液中有何離子及其放電順序，氧化性強者優(yōu)先得電子發(fā)生被還原反應(yīng)。 原電池電極反應(yīng)式寫法要領(lǐng) 負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，兩電極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)要相等；負(fù)極和正極兩電極反應(yīng)式相加則得到原電池的總反應(yīng)式；若溶液中OH- 有參與電極反應(yīng)必發(fā)生在負(fù)極。若結(jié)果H+有增加，酸性增強，PH降低，必在負(fù)極區(qū)；若溶液中H+ 有參與電極反應(yīng)必發(fā)生在正極;若結(jié)果OH-有增加，堿性增強，PH升高，必在正極區(qū)。練07 以鉑為電極，在兩極上分

38、別通入 H2 和 O2 ，可組成氫氧燃燒電池。分別寫出以硫酸為電解質(zhì)和KOH為電解質(zhì)溶液中的有關(guān)電極反應(yīng)式。 解析 由于 H2具有強還原性，O2具有強氧化性，故H2為負(fù)極 ，O2 為正極。若電解質(zhì)為 H2SO4 電極反應(yīng)式： 負(fù)極 (Pt-H2) 2H2 4e- = 4H+ 正極 (Pt-O2) O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O 因溶液有高濃度 H+，正極O2的還原產(chǎn)物只能是H2O，不可能為OH-。 若電解質(zhì)為 KOH 電極反應(yīng)式： 負(fù)極 (Pt-H2) 2H2 4e- + 4OH- = 4H2O 正極 (Pt-O2) O2 + 4e- + 2H2O = 4OH- 因溶液有高濃度OH

39、- ，故 H2 氧化產(chǎn)物 H+將在負(fù)極上與OH-結(jié)合為H2O，而正極上O2的還原產(chǎn)物 O2- 不能在溶液中存在，而是與H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為 OH-。氫氧燃燒電池總反應(yīng)方程式 ： 2H2 + O2 = 2H2O 練08 將兩塊鉑片連接后插入 KOH 溶液中作電極，并在兩極片上分別通入甲烷和氧氣從而組成了堿性燃燒電池，試寫出有關(guān)電極反應(yīng)式，并說明溶液PH變動情況。解析 負(fù)極(Pt-CH4): CH4 8e- + 10OH- = CO32- + 7H2O 正極(Pt- O2): 2O2 + 8e- + 4H2O = 8OH- 電池總反應(yīng): CH4 + 2O2 + 2OH- = CO32- + 3H2O

40、(將兩電極反應(yīng)式相加即得總反應(yīng)式)聯(lián)想到甲烷的燃燒的氧化產(chǎn)物是CO2 ,而在KOH溶液中不可能存在CO2 ,CO2會與KOH作用生成 K2CO3 和 H2O ,因此有如上負(fù)極反應(yīng)式?？梢姡姌O上放電反應(yīng)后的產(chǎn)物還常可能與電解質(zhì)溶液發(fā)生離子反應(yīng)。 該電池工作時，負(fù)極區(qū)由于OH-參與電極反應(yīng)而減少，故該區(qū)PH呈降低態(tài)勢；正極有OH-生成,故該區(qū)PH呈升高態(tài)勢。但負(fù)極消耗的OH-比正極生成的多，所以總的結(jié)果是溶液OH-減少，PH值要降低。練09 熔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的熔融鹽混和物作電解質(zhì)，CO為負(fù)極燃氣，空氣與CO2的混和氣為正極助燃氣，制得在

41、650下工作的燃料電池。完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：2CO+2CO32-4e 4CO2正極反應(yīng)式：O2+2CO2+4e=2CO32- 總電池反應(yīng)式： 2CO+O2=2CO 解析從通常原電池的電解質(zhì)溶液，一下過渡到熔融鹽，不少人無法適應(yīng)。其實，我們只要從最基本的一點燃料電池分析，其總電池反應(yīng)式應(yīng)為：2CO+O2=2CO2，然后逆向思考，正極反應(yīng)式 = 總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式，就可得出結(jié)果： O2+2CO2+4e=2CO32-。通過電池總反應(yīng)式寫電極反應(yīng)式不失為一種簡便方法。考點4：金屬腐蝕速率快慢比較法練10下列各裝置中都盛有0.1mol/L的NaCl溶液，放置一定時間后，裝置中的四塊相同

42、鋅片，腐蝕速度由快到慢的正確順序是（D）A. B. C. D. 解析為電解過程，Zn為陽極，優(yōu)先失電子氧化，故腐蝕速度最快；也是電解過程，但Zn為陰極，外接電源負(fù)極流出的電子有效地抑制住了Zn失電子的可能，故腐蝕最慢；是原電池，Zn為負(fù)極，發(fā)生電化腐蝕，電化腐蝕比直接的化學(xué)腐蝕速度快；中阻斷了氧化性物質(zhì)空氣中氧與Zn的接觸，也不易腐蝕。 考點5：判斷金屬活動性順序練11 將a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩連接組成原電池。若a、b連接時a為負(fù)極；c、d連接時，電流由d到c；a、c連接時，c極上產(chǎn)生大量氣泡；b、d連接時，b上有大量氣泡產(chǎn)生。則四種金屬的活動性由強到弱的順序是 (

43、B )Aa>b>c>d Ba>c>d>b C. c>a>b>d D. b>d>c>a 解析由原電池原理知，作負(fù)極的金屬活動性比正極金屬強；電子是由正極流向負(fù)極，而電流恰好相反；在酸性介質(zhì)中正極產(chǎn)生氫氣。據(jù)此可得四種金屬的活動性：a>b、 c>d、a>c、d>b 綜合得a>c>d>b 考點6：電化學(xué)計算法(1)有關(guān)電化學(xué)計算思路有二根據(jù)總的化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)關(guān)系列比例求解；根據(jù)串聯(lián)電路中各電極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等布列代數(shù)方程式求解。（轉(zhuǎn)移的電子數(shù)=任一電極上析出物質(zhì)的物質(zhì)的量（mo

44、l）×每析出1mol該物質(zhì)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)）(2)水中H+ 或 OH- 放電有關(guān)量的關(guān)系式： 消耗 1H+ -得 1e- -放出 1/2 H2 -增生 1OH- 消耗1OH- -失 1e- -放出 1/4 O2 -增生 1 H+利用上式關(guān)系可方便進行有關(guān)放電電量、電極產(chǎn)物及溶液 H+ 量或PH的計算。一個電子的電量=1.6×10-19庫侖1mole- 電量=1.6×10-19 ×6.02×1023庫侖電荷Q(庫侖)=電流I(安) ×時間t(秒)練12 用惰性電極和串聯(lián)電路電解下列物質(zhì)的水溶液:(1)HCl (2)NaNO3 (3)CuCl

45、2(4)AgNO3 在相同時間里理論上生成氣體總體積(標(biāo))之比依次是 V(1):V(2):V(3):V(4)= 4:3:2:1解析 設(shè)各電極上轉(zhuǎn)移的電量為 4e- ,則(1):陰極-2H2 ,陽極-2Cl2,共 4;(2):陰極-2H2 ,陽極-1O2,共 3;(3):陽極- 2Cl2 ;(4):陽極-1O2 故V(1):V(2):V(3):V(4)=4:3:2:1練13 用兩支惰性電極插入 500 ml的硝酸銀溶液中,通電電解. 當(dāng)電解質(zhì)溶液的PH值從 6.0 到 3.0 時, (設(shè)電解時陰極沒有氫氣放出,且電解質(zhì)溶液在電解前后體積變化可以忽略不計),電極上應(yīng)析出銀的質(zhì)量為 ( B )A.

46、27 mg B. 54 mg C. 108 mg D. 216 mg解析 電解后溶液 c(H+) 增加: 10-3-10-610-3(mol/L),增生n(H+)=10-3mol/L×0.5L=0.5×10-3mol,根據(jù) 產(chǎn)生1molH+有1mole-轉(zhuǎn)移,陽離子Ag+在陰極上失去的電子也是0.5×10-3mol,由陰極上 Ag+e-=Ag , 可得析出 m(Ag)=108g/mol×0.5×10-3mol=54×10-3g .即 B練14 燒杯中盛放濃度均為 0.10 mol/L 氯化鈉和硝酸銅的混合溶液,現(xiàn)將該溶液以惰性電極電解,當(dāng)銅離子全部在陰極下轉(zhuǎn)為金屬銅時,溶液的值為 ( B )A. 7.00 B. 1.00 C. 0.7 D. 1.30解析 設(shè)溶液為1L。因流入陰極的電子為0.1mol/L×1L×2=0.2mol，則陽極流出的電子也等于0.2mol。在