第三单元第21讲电化学基础

1、第 21 讲 电化学基础考纲定位选项示例1.了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。2了解常见的化学电源的种类及工作原理。3了解电解池的工作原理及应用，能写电极反应和电池反应方程式。4发生电化学腐蚀的原因、危害及防止措施。1.在外电路中，电子从负极流向正极。(2010年广东高考T23C)2氯碱工业中，阳极发生的反应为：2Cl2e=Cl2。(2011年广东揭阳模拟T12D) 3海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀。(2011年广东湛江模拟T12B) 一、原电池1概念把_转化为_的装置。2构成条件(1)两个_电极。(2)将两个电极插入_中。(3)用导线连接电极形成_。(4)具有自发进

2、行的_。化学能电能活泼性不同的电解质溶液闭合回路氧化还原反应3工作原理(以锌铜原电池为例)图 3211电极名称负极正极电极材料_电极反应_反应类型_电子流向由负极沿导线流向正极ZnCuZn2e=Zn2Cu22e=Cu氧化反应还原反应二、化学电源 1碱性锌锰干电池一次电池负极：_；正极：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH。电池反应：Zn2MnO22H2O=Zn(OH)22MnOOH。Zn2OH2e=Zn(OH)22铅蓄电池二次电池(1)构造：负极：铅；正极：二氧化铅；电解质溶液：硫酸溶液。(2)电极反应。负极：_； 电池反应：PbO2Pb2H2SO4 2PbSO42H2O。 (3)优点：

3、铅蓄电池是二次电池，可多次充电，反复利用。3氢氧燃料电池(碱性介质中)(1)构造：负极：氢气；正极：氧气；电解质溶液：氢氧化钾溶液。(2)电极反应。负极：_。正极：_。电池反应：_。(3)优点：_(写一条)。 2H24OH4e=4H2O O24e2H2O=4OH 2H2O2=2H2O能量利用率高、无污染、原料来源广泛等三、电解池1电解原理(1)电解：使_通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在_引起_的过程。(2)电解池：把电能转化为化学能的装置。(3)电极名称与电极反应。与电源正极相连的为_，发生_。与电源负极相连的为_，发生_。(4)电解池的构成：直流电源、电极、电解质、闭合回路。电流阴、阳两

4、极氧化还原反应阳极氧化反应阴极还原反应2电解 CuCl2 溶液图 3212阳极：2Cl2e=Cl2；阴极：Cu22e=Cu。总反应：CuCl2 CuCl2。电解四、电解原理的应用1电解饱和食盐水 (1)电极反应。 阳极：_；阴极：_。(2)总反应式：_。(3)应用：氯碱工业制_、_和_。2Cl2e=Cl22H2e=H22NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2电解氢气氯气烧碱2电镀或电解精炼铜(1)两极材料：待镀金属或精铜作_；镀层金属或粗铜作_。(2)电极反应：阳极：_；阴极：_。3冶炼金属(以冶炼 Na 为例)(1)电极反应：阳极：_；阴极：_。(2)总反应式：_。(3)应用：冶炼_等活泼金

5、属。阴极阳极Cu2e=Cu2Cu22e=Cu2Cl2e=Cl22Na2e=2Na2NaCl(熔融) 2NaCl2 电解钠、镁、铝 五、金属的电化学腐蚀与防护1金属的腐蚀金属与周围的气体或液体物质发生_反应而引起损耗的现象。金属腐蚀的本质：_。(1)化学腐蚀：金属与接触的物质直接发生_而引起的腐蚀。(2) 电 化 学 腐 蚀 ： 不纯的金属 跟 电 解 质 溶 液接触发生_反应，较活泼的金属被氧化的腐蚀。(3)两种腐蚀往往_发生，但_腐蚀更普遍，速度快，危害更重。氧化还原金属被氧化化学反应 原电池 同时电化学2电化学腐蚀的分类(以铁的腐蚀为例)_腐蚀_腐蚀条件水膜_水膜_电极反应负极(Fe)_正

6、极(C)_总反应_普遍性_腐蚀更普遍析氢吸氧呈酸性呈中性或弱酸性Fe2e=Fe22Fe4e=2Fe22H2e=H2O24e2H2O=4OHFe2H=Fe2H22FeO22H2O=2Fe(OH)2吸氧3.金属的防护方法(1)加防护层，如_。(2)改变_。(3)电化学保护法。牺牲阳极的阴极保护法利用_原理，_极被保护。如在被保护的钢铁设备上装上若干较活泼的金属如锌，让被保护的金属作原电池的正极。外加电流的阴极保护法利用_原理，_极被保护。如用被保护的钢铁设备作阴极，惰性电极作阳极，外接直流电源。涂油漆、覆盖陶瓷、电镀、金属钝化等金属的内部结构，如将普通钢制成不锈钢原电池正电解池阴【基础导练】1用铜

7、片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂KNO3的U型管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是()。在外电路中，电流由铜电极流向银电极；正极反应为：Age=Ag；实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作；将铜片浸入 AgNO3 溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同。ABCD答案：C 解析：在原电池中，活动性强的金属Cu作负极，而Ag作正极，电流由正极流向负极；负极反应式：Cu2e=Cu2；正极反应式：2Ag2e=2Ag；总反应式：Cu2Ag=2AgCu2；取出盐桥后形成断路，原电池停止工作。2可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以 NaCl 溶液或 NaOH

8、 溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是()。A以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解液时，正极反应都为： C以 NaOH 溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的 pH 保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极O22H2O4e=4OH B以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH3e=Al(OH)3答案：A 解析：无论在中性还是碱性电解质溶液中，正极反应都为：O22H2O4e=4OH，负极反应，中性条件下：Al3OH3e=Al(OH)3，碱性条件下：Al4OH3e= 2H2O(碱性条件下，电解质NaOH参与反应被消耗，pH减小)；外电路中电子由负极流

9、向正极。=Ni(OH)2OH，故答案选 D。解析：充电时与外界电源正极相连的为阳极，发生氧化反应，而该极在放电时发生的是还原反应，即 NiO(OH)H2Oe 3(2011年全国高考)一种充电电池放电时的电极反应为：H22OH2e=2H2O；NiO(OH)H2Oe=Ni(OH)2OH。当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是()。DAH2O的还原 BNiO(OH)的还原CH2的氧化 DNi(OH)2的氧化4下列说法正确的是()。A金属腐蚀就是金属原子失去电子被还原的过程B 钢铁吸氧腐蚀时，负极反应式为：2H2OO24e=4OHC镀锌铁皮的镀层损坏后，铁更容易腐蚀D氯碱工业中，阳极发生

10、的反应为：2Cl2e=Cl2解析：A 中金属腐蚀是被氧化；B 中钢铁发生吸氧腐蚀时，氧气在正极得到电子，发生还原反应；C 中镀锌铁皮的镀层损坏后，形成锌铁原电池，锌作负极被腐蚀，铁被保护。D图 3213 5Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图3213，电解总反应：2CuH2O=Cu2OH2。下列说法正确的是()。A石墨电极上产生氢气B铜电极发生还原反应C铜电极接直流电源的负极D当有 0.1 mol 电子转移时，有 0.1 mol Cu2O 生成解析：铜与直流电源正极相连作阳极，发生氧化反应；石墨作阴极，水电离出的氢离子放电生成氢气；生成 0.1 mol

11、 Cu2O转移电子 0.2 mol。答案：A考点 1 原电池工作原理及电极反应式的书写1原理图示图 32142原电池的判定方法(1)先分析有无外接电源，有外接电源者为电解池，无外接电源者可能为原电池；再依据原电池的形成条件分析判定，主要思路是“四看”：一看电极，两极为导体且活泼性不同(燃料电池的电极一般为惰性电极)；二看溶液，两极插入电解质溶液中；三看回路，形成闭合回路或两极接触；四看本质：有无氧化还原反应发生。(2)多池相连。无外接电源时，两极活泼性差异最大的一池为原电池，其他各池可看作是电解池。3正、负极的判断在书写原电池的电极反应式时，首先应正确判断两个电极哪个是正极，哪个是负极。常见的

12、判断方法有：(1)根据电极材料判断：相对活泼的电极作负极，相对不活泼的电极作正极。(2)根据电子和电流流向判断：电子由负极经外电路流向正极(注意：溶液中无电子)，电流由正极经外电路流向负极。(3)根据电解质溶液中的阴、阳离子迁移方向判断：阳离子移向正极，阴离子移向负极。(4)根据电极反应类型判断：负极发生氧化反应，正极发生还原反应。(5)根据现象判断：负极质量减少，变细；正极质量增加，或有气泡产生。4电极反应式的书写书写电极反应式时，按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，首先正确判断出电极反应产物，根据反应物和产物的价态变化写出转移电子数，再结合质量守恒、电荷守恒配平电极反应式。两个电极反应

13、式相加则得总反应式。(1)根据电极反应式写出总反应式。使两个电极反应式得失电子数相等后，将两式相加，消去相同的化学式。(2)根据总反应式写电极反应式一般分为四个步骤：列物质，标得失；选离子，配电荷；配个数，巧用水；两式加，验总式。 注意：(1)一些复杂原电池反应需考虑： 负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应作为反应物写入负极反应式中。 若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，且O2生成OH；若电解质溶液为酸性，则H必须写入正极反应式中，O2生成水。 (2)若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的电极反

14、应式，然后在电子转移守恒的基础上，将总反应式减去较易写出的电极反应式，即得到较难写出的电极反应式。【例 1】(2010 年广东高考，双选)铜锌原电池(如图 3215)工作时，下列叙述正确的是()。图 3215思路指导：该图为原电池，活泼金属锌作负极，失去电子，电子通过导线传递到正极铜片上，在正极溶液中铜离子得电子，负极反应为：Zn2e=Zn2，正极反应为：Cu22e=Cu，外电路电子由负极流向正极，内电路盐桥中阳离子移向正极，阴离子移向负极。解析：A 项，活泼金属锌作负极；D 项，盐桥中阳离子向答案：BCA正极反应为：Zn2e=Zn2B电池反应为：ZnCu2=Zn2CuC在外电路中，电子从负极

15、流向正极D盐桥中的K移向ZnSO4溶液 正极移动，故K应移向CuSO4溶液。在原电池中，外电路由电子定向移动导电，电子总是从负极流出，流入正极；内电路由离子的定向移动导电，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。离子的移动方向可由电性的同性相斥，异性相吸原理理解。【例 2】镍镉(NiCd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为 KOH 溶液，其充、放电按下式进行：有关该电池的说法正确的是()。 B充电过程是化学能转化为电能的过程C放电时负极附近溶液的碱性不变D放电时电解质溶液中的 OH向正极移动Cd2NiOOH2H2O Cd(OH)22Ni(OH)2。A充电时阳极反应：Ni

16、(OH)2eOH= NiOOHH2O思路指导：二次电池首先需要判断什么情况下是原电池，什么情况下是电解池，二次电池充电时是电解池，放电时是原电池。充电和放电是在两种不同的条件下发生的，充电是在外接电源条件下发生的非自发氧化还原反应， 放电是在无外接电源条件下发生的自发氧化还原反应。答案：A 解析：本题是考查常见的镍镉(NiCd)可充电电池的工作原理。由充电时方程式中的Cd和Ni的化合价的变化可知，充电时Ni(OH)2作阳极，电解质溶液为KOH，所以电极反应式为：Ni(OH)2eOH=NiOOHH2O；Cd(OH)2作阴极，Cd(OH)22e=Cd2OH；充电的过程是将电能转化为化学能，放电时，

17、Cd作负极，Cd2e2OH=Cd(OH)2，Cd周围的c(OH)下降，OH向负极移动。原电池反应的实质问题原电池反应的实质是负极失去电子，发生氧化反应；正极得到电子，发生还原反应。因此，对于具体的问题要具体分析，不能想当然，否则会落入出题者的陷阱中。如：铁、铜和浓硝酸组成的原电池，虽然铁的活泼性比较强，但铁与浓硝酸发生钝化，形成保护膜阻止反应进一步进行，而铜可以和浓硝酸发生反应，因此铜作负极，铁作正极。镁、铝和氢氧化钠溶液组成的原电池，作为负极的应该是铝，而不是镁。【变式训练】1(2011 年广东高考)某小组为研究电化学原理，设计如图3216 装置，下列叙述不正确的是()。Aa 和 b 不连接

18、时，铁片上会有金属铜析出Ba 和 b 用导线连接时，铜片上发生反应为： C无论 a 和 b 是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色Da 和 b 分别连接直流电源的正、负极，电压足够大时，Cu2向铜电极移动Cu22e=Cu图 3216 答案：D 解析：A项，a和b不连接时，虽然没有构成原电池，但铁片会和硫酸铜溶液发生置换反应，铁片上会有铜析出；B项，a和b用导线连接时，构成原电池，铜片为正极：Cu22e=Cu；C项，无论a和b是否连接，总反应式都是铁和硫酸铜反应，所以铁片会溶解且溶液由蓝色逐渐变成浅绿色；D项，a和b分别连接直流电源的正、负极，形成电解池，电子由负极流向b，故Cu2向

19、b即铁片移动，在此得电子Cu22e=Cu。2高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn不正确的是()。2K2FeO48H2O 3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，下列叙述答案：C3(2011 年广东佛山模拟，双选)一种甲醇、氧气和强碱溶液作电解质的新型手机电池，可连续使用一个月。该电池反应为：2CH3OH3O24OH确的是()。 A充电时阴极发生氧化反应 B放电时负极的电极反应为：CH3OH8OH6eC通入0.25 mol氧气并完全反应后，有0.5 mol电子转移D放电一段时间后，通入氧气的电极附近溶液的pH升高解析：充电

20、时阴极发生得电子的还原反应，通入 1 mol 氧气，转移 4 mol 电子，故通入 0.25 mol 氧气，应有 1 mol 电子转移。答案：BD考点 2 原电池原理的应用1比较不同金属的活动性强弱根据原电池原理可知，在原电池反应过程中，一般活动性强的金属作负极，而活动性弱的金属(或碳棒)作正极。若有两种金属 A 和 B，用导线将 A 和 B 连接后插入稀硫酸中，一段时间后观察到 A 极溶解，而 B 极上有气泡冒出，则说明 A 是负极，B 是正极，A 的活泼性比 B 强。2加快化学反应速率原电池可以加快化学反应速率。如锌和稀硫酸反应制取氢气时，可向溶液中滴加少量硫酸铜，形成铜锌原电池，加快反应

21、的进行。3设计制作化学电源设计原电池时要紧扣原电池的四个条件。具体方法是：(1)首先将氧化还原反应拆成两个半反应。(2)结合两个半反应找出正、负极材料(负极就是失电子的物质，正极用活动性比负极差的金属即可，也可以选用石墨)及电解质溶液。浸泡在含有 Zn2的电解质溶液中，而正极铜浸泡在含有Cu2电解质溶液的选择。电解质是使负极放电的物质，因此电解质溶液一般要能够与负极发生反应，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应。但如果两个半反应分别在两个容器中进行(中间用盐桥连接)，则左右两个容器中的电解质溶液应选择与相应电极材料相同的阳离子。如在铜硫酸锌构成的原电池中，负极锌 的电解质溶液中。电解

22、材料的选择。在原电池中选择还原性较强的物质作负极；氧化性较强的物质作正极。并且原电池的正极必须导电。电池中的负极必须能够与电解质溶液反应，容易失去电子，因此负极一般是活泼的金属材料(也可以是还原性较强的非金属材料如H2，CH4等等)。(3)按要求画出原电池装置图。【例 3】铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。(1)写出 FeCl3 溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：_。(2)若将(1)中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应：_；负极反应：_。(3)腐蚀铜板后的混合溶液中，若 Cu2、Fe3和Fe2的浓

23、度均为 0.10 molL1，请参照下表给出的数据和药品，简述除去 CuCl2溶液中Fe3和Fe2的实验步骤_。(4)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种(水可任选)，设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。有关反应的化学方程式：_。劣质不锈钢腐蚀的实验现象_。离子氢氧化物开始沉淀时的pH氢氧化物沉淀完全时的pHFe31.93.2Fe27.09.0Cu24.76.7提供的药品：Cl2、浓H2SO4、NaOH溶液、CuO和Cu 思路指导：根据自发进行的氧化还原反应式，设计原电池，画出装置图；Fe2除杂时常先把它氧化成Fe3，再调节pH至

24、3.24.7，除掉Fe3同时不会沉淀Cu2。 解析：(1)Fe3具有强氧化性，可以把一些金属单质如铁、铜等氧化成相应的离子，Fe3腐蚀铜制电路板利用的就是这个原理，反应的离子方程式是：2Fe3Cu=2Fe2Cu2。 (2)由反应2Fe3Cu=2Fe2Cu2可以判断出铜化合价升高，发生氧化反应，铜作负极，铁元素化合价降低，Fe3发生还原反应，正极可以选用石墨棒，电解质溶液可以选用氯化铁溶液。回忆并仿照教材上的铜锌原电池装置，可以画出此原电池的装置图，装置图见答案，电极反应为： 正极反应：2Fe32e=2Fe2； 负极反应：Cu2e=Cu2。 (3)除杂时，要把杂质全部除去，又不能引入新的杂质。根

25、据题给信息可知：Fe3的氢氧化物从开始沉淀到沉淀完全的pH范围是1.93.2，Fe2的氢氧化物从开始沉淀到沉淀完全的pH范围是7.09.0，Cu2的氢氧化物从开始沉淀到沉淀完全的pH范围是4.76.7。当pH为3.2时Fe3完全沉淀，此时Cu2不会沉淀，要使Fe2完全沉淀需要使溶液的pH为9.0，此时Cu2已经完全沉淀。因此，若要除去CuCl2溶液中的Fe3、Fe2，需要将Fe2全部转化为Fe3，采取的措施是向溶液中通入过量的氯气；为了不引入其他杂质，可以向溶液中加入CuO调节溶液的pH范围在3.24.7之间，此时Fe3完全沉淀；最后过滤，即可得到纯净的氯化铜溶液。(4)不锈钢在某些盐溶液中比

26、在酸溶液中腐蚀明显，说明这些盐溶液中的金属阳离子的氧化性比H的氧化性强，即这些金属在金属活动性顺序中位于氢的后面。要设计实验验证劣质不锈钢易被腐蚀，需要有容易与铁反应的盐，根据提供的药品可知这种盐是硫酸铜，制取硫酸铜的最佳方案是用氧化铜与稀硫酸反应制取，这种方法比浓硫酸与铜反应节省硫酸，并且不产生污染环境的 SO2。实验步骤是：用适量水将浓硫酸稀释制取稀硫酸，用氧化铜与稀硫酸反应制取硫酸铜，将不锈钢加入硫酸铜溶液中观察现象。答案：(1)2Fe3Cu=2Fe2Cu2(2)2Fe32e=2Fe2Cu2e=Cu2(3)通入足量氯气将 Fe2氧化成Fe3；加入 CuO 调节溶液的 pH3.24.7；过

27、滤除去Fe(OH)3(4) CuOH2SO4=CuSO4H2O、CuSO4Fe=FeSO4Cu 不锈钢表面有紫红色物质生成Fe=3Fe2，不能实现该反应的原电池是(【变式训练】4 ( 双 选 )某原电池总反应的离子方程式为：2Fe3)。ADA正极为Fe，负极为Zn，电解质为Fe2(SO4)3溶液B正极为C，负极为Fe，电解质为Fe(NO3)3溶液C正极为Cu，负极为Fe，电解质为FeCl3溶液D正极为Ag，负极为Fe，电解质为CuSO4溶液 解析：负极失去电子，故Fe为负极，正极的活泼性比Fe差即可，电解质溶液为含有Fe3的溶液。考点 3 电解原理与电极产物的判断1电解原理与外界电源正极相连阳

28、极氧化反应(失电子)阴离子移向；与外界电源负极相连阴极还原反应(得电子)阳离子移向。2两极放电顺序(1)若阳极为活泼金属(金属活动性顺序表 Pt 之前金属)，则金属失电子，电极被溶解；若是惰性电极(Pt、Au、石墨)，则溶液中阴离子失电子，阴离子放电顺序：S2IBrClOH含氧酸根离子F。 (2)在阴极，阳离子放电，顺序与金属活动性顺序表相反：AgFe3Cu2H3以惰性电极电解电解质溶液的类型类型实例电极反应特点电解对象电解质浓度pH溶液复原电解水NaOH阴极：2H2e= H2；阳极：4OH4e=2H2OO2水增大增大水H2SO4增大减小水Na2SO4增大不变水电解电解质HCl电解质电离出的阴

29、、阳离子分别在两极放电电解质减小增大氯化氢CuCl2减小氯化铜类型实例电极反应特点电解对象电解质浓度pH溶液复原放H2生碱NaCl阴极：H2O放H2生碱；阳极：电解质阴离子放电电解质和水生成新电解质增大氯化氢放O2生酸CuSO4阴极：电解质阳离子放电；阳极：H2O放O2生酸电解质和水生成新电解质减小氧化铜【例 4】(2011 年广东广州模拟，双选)如图 3217 所示，电解未精制饱和食盐水(含有少量 Mg2)，在碳棒和铁片表面均有气体生成，一段时间后铁片附近出现浑浊现象。下列叙述正确的是()。A碳棒接直流电源的负极B碳棒上发生氧化反应C铁片上的电极反应式为： D铁片附近出现的浑浊物是Mg(OH

30、)22Cl2e=Cl2图 3217思路指导：解题关键是根据信息判断外界电源的正、负极，分析两个电极反应式。答案：BD 解析：电解未精制饱和食盐水(含有少量Mg2)，两极均有气体产生，应该生成氢气和氯气；铁片附近有浑浊物，说明铁片上H放电，产生氢气的同时，水电离产生的OH与Mg2生成Mg(OH)2沉淀，故铁片应与负极相连，电极反应式：2H2e=H2；而碳棒则与正极相连，发生氧化反应。【变式训练】5(2011 年广东深圳联考，双选)已知外电路中，电子由 b极流向锌。有关图 3218 所示的装置分析合理的是()。图 3218A该装置中Cu极为正极B当铜极的质量变化为32 g时，a极上消耗的O2在标准

31、 Cb极反应的电极反应式为：H22e2OH=2H2OD一段时间后锌片质量减少状况下的体积为5.6 L答案：BC 解析：左池为燃料电池，右池为电解池；电子由b极流向锌，说明b是原电池的负极，电极反应式：H22e2OH=2H2O，锌为电解池阴极，电极反应式：Cu22e=Cu，故一段时间后锌片质量增加；根据电路中转移电子数相等：O2 2Cu4e，当阳极铜溶解32 g时，负极消耗0.25 mol氧气，在标准状况下的体积为5.6 L。考向分析电化学知识是化学基本理论部分的一个重要内容，也是历年高考考查的一个重点。电化学知识既可以综合学科内的知识，如联系到：化学实验现象的判断和分析、定量实验的操作要求、离

32、子方程式的书写、氧化还原反应问题分析、化学计算等。也可以涉及到学科间的知识的运用，如联系到物理学的“有关电流强度的计算、有关电量和阿伏加德罗常数的计算”等，还可以与生产生活(如金属的腐蚀和防护、电镀废液的危害与环保)、新科技及新技术(新型电池)等问题相联系。从近几年广东高考命题来看，试题常以选择题居多，也可能以填空、简答、实验、计算等形式命题。在第卷中主要是结合题目设置与原电池或电解池相关的问题，例如原理考查，电极反应式书写，现象描述，计算等问题。【典例】(2011 年广东茂名模拟)A、B、C、D 是常见不同主族的短周期元素，它们的原子序数逐渐增大，A 元素原子最外层电子数是内层电子数的 2

33、倍；其中只有 C 是金属元素，且C 元素原子最外层电子数是 D 元素原子最外层电子数的一半；B 元素原子的最外层电子数比 D 元素原子最外层电子数少一个；E 与 D 同主族，且 E 元素的非金属性比 D 强。图 3219(1)写出 A、B、E 三种元素的元素符号：A：_，B：_，E：_。(2)如图 3219 所示：以 C 和 A 的单质为电极材料，两池内的电解质溶液均为 D 的最高价氧化物对应的水化物。a 中A 为：_极，电池总反应的离子方程式为：_；b中 A 上的电极反应式为：_，一段时间后 b 中的 pH_(填“变大”、“变小”或“不变”)。(3)工业利用 CO(g)H2O(g) H2(g

34、)CO2(g)Hv(逆)Cv(正)v(逆)Bv(正)v(逆)D无法确定温度27 2 000 K值3.8410310.1考查要点：本题以元素推断为入手点，进而考查了原电池和电解池原理，电极方程式书写和 pH 的变化。(3)和(4)问则独立考查了化学平衡的知识。思路指导：元素推断是基础，进而分析原电池和电解池反应。解析：根据周期表中原子结构特点推断 A 为 C，B 为 N，C 为 Al，D 为 S，E 为 O；所以构成 C硫酸Al 原电池，活泼金属铝作负极，总反应是铝与稀硫酸的反应；在电解池中，Al与负极相连不参加反应，阴极H放电，阳极OH放电，电解实质是电解水，所以一段时间后硫酸溶液浓度变大，p

35、H 变小。答案：(1)C NO(2)正 2Al6H=2Al33H2 4OH4e=2H2OO2 变小(3)高温有利于提高反应速率，高压水蒸气条件下 CO 转化率增大，且二氧化碳在水中的溶解度也增大(答出两点即可)(4)吸热 D【突破训练】1(2011 年广东肇庆模拟)二甲醚(CH3OCH3)被称为 21 世纪的清洁、高效能源。(1)合成二甲醚反应一： CO2(g)H247 kJ/mol。一定条件下该反应在密闭容器中达到平衡后，要提高 CO 的转化率，可以采取的措施是_(填字母)。A低温高压B加催化剂C体积不变充入 N2D增加 CO 浓度E分离出二甲醚(2) 合 成 二 甲 醚 反 应 二 ： H

36、2O(g)。在某温度下，在 1 L 密闭容器中加入 CH3OH ，反应到 10 分钟时达到平衡，此时测得各组分的浓度如下：该温度的平衡常数为_。10 min 内平均反应速率 v(CH3OH)_。物质CH3OHCH3OCH3H2O浓度/molL10.010.20.2(3)图 32110 为绿色电源“二甲醚燃料电池” 的工作原理示意图。该反应的还原剂是_(写名称)；若 b 电极的_。图 32110反应式为：3O212e12H=6H2O，则a电极的反应式为：解析：(3)二甲醚燃料电池，可燃物二甲醚为还原剂，失电子，氧气是氧化剂，得电子；电极方程式先写出反应物和产物，再算出得失电子数，巧妙利用信息中质子交换膜配平方程式；也可以写出总反应式，再减去正极反应式，即得负极反应式。答案：(1)AE(2)4000.04 molL1min1(3)二甲醚(CH3)2O12e3H2O=2CO212H(或C2H6O12e3H2O=2CO212H) 离子浓度逐渐增大题组一 原电池原理1在盛有稀 H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜)。片，下列叙述正确的是(A正极附近的 B电子通过导线由铜片流向锌片C正极有 O2逸出D铜片上有 H2逸出D2如图 32111 所示的装置，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬吊在盛水的烧杯中，使之平衡。小心地向烧)。杯中央滴入 CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是(