2013版高考化学一轮复习课件第7单元-电化学基础 -山东科技版（ 2012高考）

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2、年2011年电解池原理 山东29(解答)；安徽12(选择)；北京6(选择)；天津19(解答)；广东14(选择)；江苏16(解答)；全国29(解答)；四川29(解答)；重庆26(解答) 课标全国26(解答)；山东29(解答)；福建11(选择)；天津7(解答)；江苏3(选择)；江苏17(解答)；海南9(选择)；全国29(解答)；四川27(解答)；重庆29(解答) 课标全国11(选择)；山东15(选择)；北京26(解答)；天津10(解答)；广东12(选择)；广东32(解答)；江苏9、12(选择)；江苏20(解答)；全国10(选择)；四川26(解答)；重庆29(解答)考点2009年2010年2011年

3、原电池原理 山东29(解答)；浙江12(选择)；福建11(选择)；北京6(选择)；天津10(解答)；广东卷10、14(选择)；海南15(解答)；江苏5、12(选择) 课标全国12(选择)；浙江9(选择)；北京6(选择)；福建11(选择)；安徽11(选择)；安徽27(解答)；广东23(选择)；江苏8、11(选择)；全国10(选择)；重庆29(解答) 课标全国11(选择)；山东15(选择)；山东29(解答)；浙江10(选择)；安徽12(选择)；北京8(选择)；福建11(选择)；广东12(选择)；海南12(选择)；江苏12(选择)；江苏18(解答)第七单元 高考纵览第七单元 使用建议使用建议 教学建

4、议 1电化学局部复习时要注意“四池(原电池、电解池、电镀池、电解精炼池)的比照，抓住概念的定义、原理与本质来加以分析和理解，从知识根源上去掌握。 2对常见化学电源，复习教学时要强化电极反响式与总反响式的书写。 3要从电极名称的判断、电极材料的性质、离子的放电顺序等方面去复习电解池，注意引导学生对电解整个过程的分析(如用惰性电极电解CuSO4溶液时，阴极上开始析出Cu，后来产生H2)和利用电子守恒进行相关的计算。 4以科技前沿动态(如新型化学电源的研制开发利用)为背景、以日常生产、生活为情景命题是这局部内容高考考查的一个明显动向，需要特别注意。 课时安排 本单元共2讲，建议7课时完成，4课时用于

5、在课堂上互动式完成2122讲，3课时进行单元测评、滚动卷测试及讲评。第七单元 使用建议第21讲 电解原理及其应用 第21讲电解原理及其应用 课标考纲展示第21讲 课标考纲展示 考纲要求考向追踪 了解电解池的工作原理。能写出电极反应和电解池反应的方程式。 1.电解原理。近年来，该考点常与原电池的知识结合，以选择题形式考查，重点考查该部分基础知识，难度中等。 2.电解原理的应用。该命题点一般是在综合题中出现，常结合生产生活实际考查电极反应式的书写、电解产物的判断与计算，难度中等。第21讲 考向互动探究 考向互动探究 探究考向一电解池的工作原理 【知识梳理】 1电解：让_通过电解质溶液或熔融的电解质

6、，在两个电极上分别发生_和_的过程。 2电解池：把_转化为_的装置。 3电解池的组成和工作原理(电解CuCl2溶液)直流电 氧化反响 复原反响 电能 化学能 第21讲 考向互动探究 图21-1电极名称阳极阴极电极材料电极反应反应类型电子流向电子从电源_沿导线流入电解池的_，经过阴阳离子定向移动形成的内电路，再从电解池的_流出，并沿导线流回电源的_离子移动方向_移向电解池的阴极，_移向电解池的阳极石墨 石墨或铜 2Cl2e=Cl2 Cu22e=Cu 氧化反响 复原反响 负极 阴极 阳极 正极 阳离子 阴离子 第21讲 考向互动探究 问题导思 电解池的阳极材料不同，对电解产物有何影响？ 问题导思

7、要点提示： 由于电解池的阳极发生氧化反响，假设阳极材料是活性电极(金属活动顺序表中Ag及Ag之前的金属单质)，那么阳极失去电子而溶解，溶液中的阴离子不发生变化；假设阳极材料是惰性电极(Pt、Au、石墨)，那么阳极不发生变化，而溶液中的阴离子失电子。 第21讲 考向互动探究 【要点深化】 1电解时电极产物的判断 第21讲 考向互动探究 2电极反响式、电解方程式的书写 书写电解反响方程式的一般步骤(以写出用石墨作电极电解CuSO4溶液的电极反响式及电解方程式为例) 第一步：明确溶液中存在哪些离子 溶液中的阳离子：Cu2、H， 溶液中的阴离子： OH、SO 。 第二步：判断阴阳两极附近离子种类及离子

8、放电顺序 阴极： Cu2H 阳极：OHSO第21讲 考向互动探究 第三步：写电极反响式和电解方程式 阴极：2Cu24e=2Cu 阳极：4OH4e=2H2OO2或2H2O4e=O24H 使得失电子数相等，两极反响式相加得电解方程式：2Cu22H2O 2CuO24H(离子方程式)或2CuSO42H2O 2CuO22H2SO4第21讲 考向互动探究 【特别提醒】 判断两极产物时，先看电极是活性电极还是惰性电极，活性电极在阳极上放电，而阴离子不放电。 用惰性电极电解水溶液时，应注意放电顺序中H、OH之后的离子一般不参与放电反响。 Fe作阳极，Fe失电子生成Fe2而不是Fe3；Fe3得电子能力大于Cu2

9、，但第一阶段只能生成Fe2。第21讲 考向互动探究 【典例精析】 例1在如图212所示的实验装置中，E为一张用淀粉、碘化钾和酚酞混合溶液润湿的滤纸，C、D为夹在滤纸两端的铂夹；x、y分别为直流电源的两极。在A、B中充满KOH溶液后倒立于盛有KOH溶液的水槽中，再分别插入一多孔的惰性电极。切断电源开关S1，合闭开关S2，通直流电一段时间后，请答复以下问题：第21讲 考向互动探究 图21-2 (1)标出电源的正、负极；x为_极，y为_极。 (2)在滤纸的C端附近，观察到的现象是_， 在滤纸的D端附近，观察到的现象是_。 (3)写出电极反响式： B中_；D中_。 (4)假设电解一段时间后，A、B中均

10、有气体包围电极。此时切断开关S2，闭合开关S1，那么电流计的指针是否发生偏转(填“偏转或“不偏转)_。 第21讲 考向互动探究 答案 (1)正负 (2)试纸变蓝试纸变红 (3)4OH4e=2H2OO2 4H4e=2H2(或4H2O4e=2H24OH) (4)偏转第21讲 考向互动探究 解析 由于A试管中气体体积是B试管中气体体积的二倍，所以A中为H2，电极反响式为4H2O4e=2H24OH，B中为O2，电极反响式为4OH4e=2H2OO2，即x为正极，y为负极。电解碘化钾溶液时，应该是I和H放电，C与电源正极相连为阳极：2I2e=I2，故试纸变蓝；D与电源负极相连为阴极：2H2O2e=H22O

11、H，酚酞遇碱变红。切断开关S2，闭合开关S1时，由于符合原电池的条件，发生缓慢的氢氧燃料电池反响，把化学能转化为电能，故电流计的指针发生偏转。第21讲 考向互动探究 规律方法 正确判断电解池的阴、阳极是解答这类题目的关键。电解池阴、阳极的判断方法有： 根据电源正负极来判断。 根据电极反响类型来判断，电解池中发生氧化反响的是阳极，发生复原反响的是阴极。 根据电子流动的方向来判断，电解池中电子流出的一极为阳极，电子流入的一极为阴极。 根据两极产生的现象来判断：电极增重为阴极，电极溶解为阳极；产生H2的为阴极，产生O2、Cl2的为阳极。第21讲 考向互动探究 活动探究 (1)电解过程中，KOH溶液的

12、浓度如何变化？ (2)写出E中电解反响的离子方程式。 活动探究 要点提示： (1)变大。惰性电极电解KOH溶液，实际就是电解水，溶剂质量减少，故溶液浓度增大。 (2)2I2H2O I2H22OH第21讲 考向互动探究 变式题2021宁德模拟 利用如图213所示装置制取Cu2O，乙的总反响化学方程式为：2CuH2O=Cu2OH2。以下说法正确的选项是() 图21-3第21讲 考向互动探究 A乙中Cu电极的电极反响式是：2Cu2OH2e=Cu2OH2O B甲中通入氢气的电极为正极 C乙中阴离子向石墨电极移动 D电路上通过0.5 mol电子，可制得0.5 mol Cu2O第21讲 考向互动探究 答案

13、 A 解析 甲是氢氧燃料电池，乙是电解池。甲中通入氢气的电极为负极，与之相连的石墨作阴极， 那么Cu电极为阳极，电极反响式是：2Cu2OH2e=Cu2OH2O，根据阳极电极反响式可判断，电路上通过0.5 mol电子，能制得0.25 mol Cu2O，电解池中阴离子向阳极移动，即向Cu电极移动，综上分析，只有A项正确。 第21讲 考向互动探究 探究考向二电解规律 【知识梳理】 填表：(惰性电极电解以下物质的水溶液)物质阳极产物阴极产物电解方程式HClH2SO4NaOHNa2SO4NaClAgNO3Cl2 H2 2HCl Cl2H2 O2 H2 2H2O O22H2 O2 H2 2H2O O22H

14、2 O2 H2 2H2O O22H2 Cl2 H2 2NaCl2H2O Cl2H22NaOH O2 Ag 4AgNO32H2O 4AgO24HNO3 第21讲 考向互动探究 【要点深化】 1惰性电极电解电解质溶液的类型第21讲 考向互动探究 第21讲 考向互动探究 2电解池有关量的计算或判断 电解池中有关量的计算或判断主要包括以下几方面：根据直流电源提供的电量求产物的量(析出固体的质量、产生气体的体积等)、溶液的pH、相对原子质量或某元素的化合价、化学式等。有如下解题方法：第21讲 考向互动探究 第21讲 考向互动探究 【特别提醒】 假设阴极为H放电，那么阴极区c(OH)增大；假设阳极为OH放

15、电，那么阳极区c(H)增大；假设阴、阳极同时有H、OH放电，相当于电解水，电解质溶液浓度增大。 用惰性电极电解电解质溶液时，假设要使电解后的溶液恢复到原状态，应遵循“缺什么加什么，缺多少加多少的原那么，一般参加阴极产物与阳极产物的化合物。 电解过程中产生的H或OH，其物质的量等于转移电子的物质的量。第21讲 考向互动探究 【典例精析】 例2用铅蓄电池电解甲、乙电解池中的溶液。铅蓄电池的总反响为：Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)2H2O(l)。电解一段时间后，发现a极上析出红色固体物质，以下说法正确的选项是() Ad极为阴极 B假设利用甲池精炼铜，b极应为粗铜 C

16、放电时铅蓄电池负极的电极反响式为：PbO2(s)4H(aq)SO (aq)4e=PbSO4(s)2H2O(l) D假设四个电极材料均为石墨，当析出6.4 g Cu时，两池中共产生气体3.36 L(标准状况下) 第21讲 考向互动探究 第21讲 考向互动探究 图21-4 答案 B 解析 由“a极上析出红色固体物质知，a极为阴极，那么b极为阳极，c极为阴极，d极为阳极；精炼铜时，精铜作阴极，粗铜作阳极；放电时铅蓄电池负极的电极反响式为：Pb SO2e=PbSO4；当析出6.4 g Cu时，电路中转移0.2 mol电子，b极上产生0.05 mol O2，c极上产生0.1 mol H2，d极上产生0.

17、05 mol O2，所以两池中共产生气体0.2 mol，即标准状况下气体4.48 L。应选B项。 解题技巧 串联电路中各个电极反响得、失电子数目相等，电子守恒是解决有关电解计算题的法宝。 第21讲 考向互动探究 互动探究 (1)甲中如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？ (2)上题中：假设b极为铜片，a极为铁片，铅蓄电池工作一段时间后，电解质溶液的浓度如何变化？ 互动探究 要点提示： (1)可以。因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反响也就变为水的电解反响。 (2)不变。当铅蓄电池工作时，b极发生：Cu2e=Cu2，a极发生：Cu22e=Cu，所以电解质溶液的浓度不变。

18、 第21讲 考向互动探究 变式题500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)6.0 molL1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4 L气体(标准状况)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，以下说法正确的选项是() A原混合溶液中c(K)为1 molL1 B上述电解过程中共转移4 mol电子 C电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol D电解后溶液中c(H)为2 molL1第21讲 考向互动探究 答案 B 解析 电解过程中两极发生的反响为：阴极开始时发生反响 Cu22e=Cu，当铜离子消耗尽时发生反响2H2e=H2； 阳极一直发生反响：4OH4e=O

19、22H2O。两极都收集1 mol气体，由阳极得到标准状况下的22.4 L氧气，那么电解过程共转移了4 mol电子。又知生成1 mol H2转移电子2 mol，根据电子得失守恒，n(Cu2)1 mol。再根据溶液的电中性：2c(Cu2)c(K)c(NO )，可以求出c(K)2 molL1。电解过程中消耗的n(OH)4 mol，n(H)2 mol，那么溶液中H的物质的量为2 mol，c(H)4 molL1。 第21讲 考向互动探究 探究考向三电解原理的应用 【知识梳理】第21讲 考向互动探究 电解食盐水电解NaCl(熔融)电镀锌电解精炼铜装置示意图略阴极反应Zn22e=Zn _(精铜)2H2e=H

20、2 Nae=Na Cu22e=Cu 第21讲 考向互动探究 电解食盐水电解NaCl(熔融)电镀锌电解精炼铜阳极反应 _(粗铜)电解总反应2NaCl_无无2Cl2e=Cl2 2Cl2e=Cl2 Zn2e=Zn2 Cu2e=Cu2 2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2 2NaCl2 第21讲 考向互动探究 电解食盐水电解NaCl(熔融)电镀锌电解精炼铜说明(1)阴极室与阳极室应用隔膜分开(2)食盐水需经净化，除去Mg2、Ca2、SO等离子电解法冶炼金属常见的有：Na、Mg、Al，用的分别是熔融NaCl、熔融MgCl2、熔融Al2O3(1)_必须作阴极(2)_作阳极(3)用含_的溶液作电镀液(1

21、)_作阳极，溶解下来(2)_作阴极(3)电解质溶液常用_镀件 镀层金属 镀层阳离子 粗铜 精铜 硫酸铜溶液 第21讲 考向互动探究 【要点深化】 原电池与电解池的区别与联系原电池电解池能量转化化学能电能电能化学能反应特征 自发进行的氧化还原反应 非自发进行的氧化还原反应也可以是自发进行的氧化还原反应电极名称 由电极本身决定负极：相对较活泼金属正极：相对不活泼金属(或非金属) 由电源决定阴极：与负极相连阳极：与正极相连第21讲 考向互动探究 原电池电解池电极反应负极：氧化反应正极：还原反应阴极：还原反应阳极：氧化反应装置特征 无电源，两极材料不同或两极通入物不同 有电源，两极可以相同，也可以不同

22、电子流向 原电池() 电解池(阴) 电解质溶液离子定向移动电解池(阳) 原电池()溶液中离子流向阴离子负极，阳离子正极 阴离子阳极，阳离子阴极举例ZnCuSO4=CuZnSO4CuCl2CuCl2联系两者均发生氧化还原反应第21讲 考向互动探究 【典例精析】 例32021山东卷 以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，以下说法正确的选项是() A未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程 B因局部电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系 C电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反响速率 D镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用第21讲 考向互动探究 答案

23、 C 解析 Zn的金属性强于Fe，Fe不能从溶液中置换出Zn，电镀前不能形成原电池，A项错误；电镀时，每转移2 mol电子析出1 mol Zn，B项错误；电镀时保持电流恒定，即单位时间内转移的电子数恒定，那么消耗的反响物与产生的生成物的量恒定，也就是反响速率恒定，与温度无关，C项正确；镀锌铁制品的镀层破损后，易形成ZnFe原电池，Zn作负极优先被腐蚀，铁制品仍能受到保护，D项错误。 误区警示 不熟悉电量的物理含义，误认为因为局部电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系；无视保持电流恒定，误认为升高温度加快电解反响的速率。 第21讲 考向互动探究 互动探究 在铁制品上镀锌，电镀时用

24、锌而不用石墨作阳极的目的是什么？ 互动探究 要点提示：锌溶解补充溶液中消耗的Zn2，保持溶液中Zn2浓度恒定。 第21讲 考向互动探究 变式题图215中，两电极上发生的电极反响为： a极：Fe2e=Fe2b极：Cu22e=Cu 以下说法中不正确的选项是() A装置中电解质溶液不一定含有Cu2 B该装置不一定是化学能转化为电能 Ca、b可能是同种电极材料 Db极上一定发生复原反响第21讲 考向互动探究 图21-5 答案 A 解析 假设只用导线把a、b连接起来，该装置为原电池；假设外接电源，该装置为电解池，因此可判断选项B正确。由于b极发生的电极反响为Cu22e=Cu，所以不管是原电池还是电解池，

25、装置中电解质溶液一定含有Cu2，b极上一定发生复原反响。假设该装置为电解池，电解质溶液为CuSO4溶液，电极材料都是Fe，那么满足题意。 第21讲 考向互动探究 【备选理由】此题集元素化合物知识、电化学知识、化学实验于一体，具有较强的综合性和较高的训练价值，但由于是2021年的高考题，故未在课时作业中列出。 2021山东卷 对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。 (1)以下为铝材外表处理的一种方法： 第21讲 备用习题备用习题 碱洗的目的是除去铝材外表的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是_(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中参加以下试剂中的_。 aNH

26、3bCO2cNaOHdHNO3 以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材外表形成氧化膜，阳极电极反响式为_。 取少量废电解液，参加NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_。第21讲 备用习题 (2)镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是_。 (3)利用以下图所示装置，可以模拟铁的电化学防护。 假设X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于_处。 假设X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_。第21讲 备用习题 答案 (1)2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2(或2Al2OH2H2O=2AlO3H2)b 2Al3H2O6e=Al2O36HHCO与H反

27、响使H浓度减小，产生Al(OH)3沉淀 (2)补充溶液中消耗的Cu2，保持溶液中Cu2浓度恒定(3)N牺牲阳极的阴极保护法(或牺牲阳极保护法) 第21讲 备用习题 解析 此题以“金属制品进行抗腐蚀处理为载体，考查了元素化合物、盐类水解、金属防护等知识。(1)有气泡产生，说明金属单质铝和氢氧化钠反响，反响的离子方程式是2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2。因为槽液中铝元素以Al(OH)4的形式存在，要把铝元素沉淀，只能用CO2进行酸化，加硝酸沉淀会溶解；(2)因为在电解时会消耗Cu2，所以需要不断补充Cu2保证电解的进行；(3)只有把Fe变成电解池的阴极，这样才能保护铁，所以前提要构成电

28、解池，即开关K置于N处。当K置于M处时，这时就构成了原电池，Fe是正极，此保护法称为牺牲阳极的阴极保护法。 第21讲 备用习题第22讲 原电池原理 第22讲原电池原理 课标考纲展示第22讲 课标考纲展示 考纲要求考向追踪 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.了解常见化学电源的种类及其工作原理。 3.理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。 1.原电池的工作原理。原电池的工作原理的分析以及金属腐蚀的类型判断与防护是近几年高考的重点，多以选择题的形式对本知识点进行全面的考查，也会在综合题中考查电极反应式的书写或电子得失相等的守恒计算等。 2.对

29、新型化学电源的考查。近年来这一考点成为高考命题的必考点和区分点，通常是以新型(能量高的锂离子电池、绿色环保的燃料电池、可充电电池)电池，对其工作原理分析及电极方程式的书写为主考查。第22讲 考向互动探究 考向互动探究 探究考向一原电池的工作原理 【知识梳理】 1概念化学能 电能 2构成条件 (1)有两个_的电极(常见为金属或石墨)。 (2)将两极插入_中。 (3)两极间构成_。 (4)能自发进行的氧化复原反响。 3工作原理(以锌铜原电池为例)活泼性不同 电解质溶液 闭合回路 第22讲 考向互动探究 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_沿导线流向_锌片 铜片 Zn2e=Zn2 C

30、u22e=Cu 氧化反响 复原反响 锌片 铜片 第22讲 考向互动探究 问题导思 原电池内部阴、阳离子如何移动？ 问题导思 提示： 阴离子要移向负极，阳离子要移向正极。这是因为负极失电子，生成大量阳离子积聚在负极附近，致使该极附近有大量正电荷，所以溶液中的阴离子要移向负极；正极得电子，该极附近的阳离子因得电子生成电中性的物质而使该极附近带负电荷，所以溶液中的阳离子要移向正极。第22讲 考向互动探究 【要点深化】 1原电池原理图解第22讲 考向互动探究 2原电池电极的判断和电极反响式的书写 (1)正负极的判断 第22讲 考向互动探究 第22讲 考向互动探究 如CH4酸性燃料电池中，电极反响式为：

31、CH42O2=CO22H2O(总反响式)2O28H8e=4H2O(正极反响式)CH42H2O8e=CO28H(负极反响式)第22讲 考向互动探究 3原电池原理的应用 (1)加快氧化复原反响的速率一个自发进行的氧化复原反响，设计成原电池时反响速率增大。例如，在Zn与稀硫酸反响时参加少量CuSO4溶液能使产生H2的反响速率加快。 (2)比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。 (3)用于金属的防护使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。例如，要保护一个铁制的输水管道或钢铁桥梁等，可在其上安装或焊接锌块，使锌作原电池的负极。第22讲 考向互动探究 (4)设

32、计制作化学电源 设计原电池时要紧扣原电池的构成条件。具体方法是： 首先将的氧化复原反响拆分成为两个半反响； 根据原电池的电极反响特点，结合两个半反响找出正、负极材料及电解质溶液。 a电极材料的选择 在原电池中，选择复原性较强的物质作为负极，氧化性较强的物质作为正极。并且，原电池的电极必须导电。电池中的负极必须能够与电解质溶液或其中溶解的物质反响。第22讲 考向互动探究 b电解质溶液的选择 电解质溶液一般能够与负极发生反响，或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反响(如空气中的氧气)。但如果两个半反响分别在两个容器中进行(中间连接盐桥)，那么左右两个容器中的电解质溶液应选择与电极材料相同的阳

33、离子。如在铜锌构成的原电池中，负极金属锌浸泡在含有Zn2的电解质溶液中，而正极铜浸泡在含有Cu2的电解质溶液中。 按要求画出原电池装置图。 第22讲 考向互动探究 如根据以下反响设计的原电池：原理装置图化学反应：CuCl2Fe=FeCl2Cu电极反应：负极：Fe2e=Fe2正极：Cu22e=Cu第22讲 考向互动探究 【归纳总结】原电池原理的考查主要从三个方面考查：一是外电路电子的运动；二是电极上的氧化复原反响；三是溶液中离子的运动，溶液中离子运动的原因是浓度不均引起的扩散。第22讲 考向互动探究 【典例精析】 例12021无锡模拟 依据氧化复原反响：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2

34、Ag(s)设计原电池如图224所示，其中盐桥为琼脂饱和KNO3盐桥。 图22-4第22讲 考向互动探究 第22讲 考向互动探究 答案 (1)CuAgNO3溶液 (2)正2Ag2e=2AgCu2e=Cu2 (3)CuAg(4)B 解析 由方程式可知铜的价态升高发生氧化反响，应该是原电池的负极，所以X是铜，电极反响式为：Cu2e=Cu2；AgAg价态降低，发生复原反响，电极反响式为：Age=Ag；外电路的电子由铜片流向银片。盐桥中的K移向正极(Ag极)，NO移向负极(Cu极)。 第22讲 考向互动探究 解题技巧 (1)原电池正、负极的判断根底是氧化复原反响，如果给出一个反响方程式判断正、负极，可以

35、直接根据化合价的升降来判断。发生氧化反响的一极为负极，发生复原反响的一极为正极。 (2)原电池正、负极的判断，不能简单地依据金属的活泼性，要看反响的具体情况。如：Al在强碱性溶液中比Mg更易失电子，Al作负极，Mg作正极；Fe、Al在浓硝酸中钝化后，比Cu等金属更难失电子，Cu等金属作负极，Fe、Al作正极。 第22讲 考向互动探究 变式题12021安徽卷 研究人员最近发现了一种“水电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差异进行发电，在海水中电池总反响可表示为：5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl。以下“水 电池在海水中放电时的有关说法正确的选项是() A正极反响式：Ag

36、Cle=AgCl B每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子 CNa不断向“水电池的负极移动 DAgCl是复原产物第22讲 考向互动探究 答案 B 解析 A选项应该是负极反响式；C选项钠离子应向正极移动；D选项AgCl为氧化产物。 第22讲 考向互动探究 变式题2电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝，电解质溶液：氯化铜溶液、硫酸铁溶液、盐酸。按要求答复以下问题： (1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用，请从化学角度说明原因：_。 (2)有M、N两种金属分别与稀盐酸反响，产生氢气速率相近，请设计一个实验证明M、N两种金属的活泼性。 (3)请运用原电池原理设计实验，证

37、明氧化性Fe3Cu2。请画出实验装置图并写出电极反响式。第22讲 考向互动探究 答案(1)形成原电池加速铝导线的腐蚀，容易断路 (2)用导线连接M、N，然后插入盐酸中，构成原电池，有气泡产生的一极金属较不活泼 (3)正极反响：2Fe32e=2Fe2，负极反响：Cu2e=Cu2第22讲 考向互动探究 解析 (1)金属铝比铜活泼，当两者一起使用时，在潮湿的环境中形成原电池，加速铝导线的腐蚀，容易断路。 (2)用实验的方法证明金属的活泼性，一看金属与酸或水反响置换出H2的难易，二看金属阳离子被复原为单质的难易，三看构成原电池后作电池的正负极。根据题意，只有构成原电池合理。 (3)要证明氧化性Fe3C

38、u2，需结合化学反响2Fe3Cu=2Fe2Cu2，将该反响设计原电池时，负极材料选铜，正极材料选比铜活泼性弱的银或石墨，电解质溶液用硫酸铁溶液。第22讲 考向互动探究 探究考向二化学电源 【知识梳理】 1一次电池 (1)酸性锌锰电池 负极：_， 正极：_。 (2)碱性锌锰电池的工作原理如下：Zn2e=Zn2 2NH4+2e=2NH3H2第22讲 考向互动探究 MnO22H2O2e=Mn(OH)22OH Zn2OH2e=ZnOH2O第22讲 考向互动探究 2二次电池(可充电电池)铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是_，正极材料是_。 (1)放电时的反响负极反响：_；正极反响：_；PbPbO22

39、H2SO4=2PbSO42H2O。(2)充电时的反响阳极反响：_；阴极反响：_；2PbSO42H2O=PbPbO22H2SO4。Pb PbO2 PbSO 2e=PbSO4 PbO24HSO 2e=PbSO42H2O PbSO42H2O2e=PbO24HSO PbSO42e=PbSO 第22讲 考向互动探究 3燃料电池 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分为酸性和碱性两种。 酸性碱性负极反应式正极反应式电池总反应式2H2O2=2H2O2H24e=4H 2H24OH4e=4H2OO24H4e=2H2OO22H2O4e=4OH第22讲 考向互动探究 问题导思 可充电电池充电时电极与外接电源的正、

40、负极如何连接？ 问题导思 提示：可充电电池充电时的电极接法为：电池负极接电源负极，电池正极接电源正极。归纳为：正接正，负接负。第22讲 考向互动探究 【要点深化】 新型电池的分析思路 以新型电池的研制开发为素材对原电池原理的考查是高考命题的热点题型，涉及的主要问题有： (1)正、负极的判断：发生失电子反响的电极是负极，发生得电子反响的电极是正极。 (2)电子的流向和电解质溶液中离子的流向： 电子流向：外电路：从负极流向正极； 内电路：电解质溶液中阳离子流向正极，阴离子流向负极。第22讲 考向互动探究 (3)电极反响式的书写 负极(或复原性强的物质)失去电子发生氧化反响；正极上，溶液中阳离子(或

41、氧化性强的物质)得到电子，发生复原反响。 两电极转移电子数守恒，符合正极反响加负极反响等于电池反响的原那么。 注意电极产物是否与电解质溶液反响，假设反响，一般要将电极反响和电极产物与电解质溶液发生的反响合并。如碱性氢氧燃料电池中的负极反响不能写成：2H24e=4H，因生成的H会迅速与OH反响生成H2O，所以要写成2H24OH4e=4H2O。 第22讲 考向互动探究 【典例精析】 例22021课标全国卷 铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反响为： FeNi2O33H2O=Fe(OH)22Ni(OH)2 以下有关该电池的说法不正确的选项是() A电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为F

42、e B电池放电时，负极反响为Fe2OH2e=Fe(OH)2 C电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低 D电池充电时，阳极反响为2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O第22讲 考向互动探究 答案 C 解析 电池充电时，阴极反响为放电时负极的逆反响，其电极方程式为Fe(OH)22e=Fe2OH，故该电极反响溶液pH升高，C项错误。 规律方法 可充电电池(二次电池)可以认为是原电池与电解池的统一体，当电池放电时即为原电池，负极失电子，发生氧化反响；正极得电子，发生复原反响。电池充电时即为电解池，阴极与直流电源的负极相连，发生复原反响；阳极与直流电源的正极相连，发生氧化反响。第22讲 考向互动

43、探究 变式题2021海淀模拟 查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪以燃料电池为工作原理，在酸性环境中，理论上乙醇可以被完全氧化为CO2，但实际乙醇被氧化为X，其中一个电极的反响式为：CH3CH2OH2e=X2H。以下说法中正确的选项是() A电池内部H由正极向负极移动 B另一极的电极反响式为：O24e2H2O=4OH C乙醇在正极发生反响，电子经过外电路流向负极 D电池总反响为：2CH3CH2OHO2=2CH3CHO2H2O第22讲 考向互动探究 答案 D 解析 A项，在电池内部H应移项正极；B项，在酸性环境中，正极反响式应为O24H4e=2H2O；C项，乙醇被氧化，应在负极反响，电子由负极经

44、过外电路流向正极；D项，结合乙醇催化氧化的知识可知，X为乙醛(CH3CHO)，该电池负极反响式为2CH3CH2OH4e=2CH3CHO4H，将正极反响式与负极反响式相加得电池总反响式：2CH3CH2OHO2=2CH3CHO2H2O。 第22讲 考向互动探究 探究考向三金属的腐蚀与防护 【知识梳理】 1金属腐蚀 (1)定义：金属外表与周围的物质发生_而遭到破坏。 (2)本质：金属原子_而被氧化。化学反响或因电化学作用 失电子 第22讲 考向互动探究 化学腐蚀 电化学腐蚀 Fe2e=Fe2 2H2e=2H2 2Fe4e=2Fe2 O22H2O4e=4OH 第22讲 考向互动探究 2金属的防护 (1

45、)电化学防护 _利用原电池原理 _极(阴极)：被保护的金属设备； _极(阳极)：比被保护的金属活泼的金属。 _利用电解池原理 _极：被保护的金属设备； _极：惰性电极。 (2)其他 改变金属内部结构，如制成合金； 使金属与空气、水等物质隔离，如电镀、喷油漆等。牺牲阳极保护法 正 负 外加电流的阴极保护法 阴 阳 第22讲 考向互动探究 【要点深化】 1钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜呈酸性水膜呈弱酸性或中性正极反应(C)2H2e=2H2O22H2O4e=4OH负极反应(Fe)Fe2e=Fe2其他反应Fe22OH=Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3F

46、e(OH)3失去部分水转化为铁锈联系两种腐蚀相继发生，吸氧腐蚀更普遍第22讲 考向互动探究 2.金属腐蚀快慢的判断规律 (1)电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀 有防护措施的腐蚀。 (2)对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液。 (3)活泼性不同的两金属，活泼性差异越大，腐蚀越快。 (4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。第22讲 考向互动探究 【典例精析】 例32021浙江卷 将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板外表上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图226所示。导致该现象

47、的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。以下说法正确的选项是() 图22-6第22讲 考向互动探究 A液滴中的Cl由a区向b区迁移 B液滴边缘是正极区，发生的电极反响为：O22H2O4e=4OH C液滴下的Fe因发生复原反响而被腐蚀，生成的Fe2由a 区向b区迁移，与b区的OH形成Fe (OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈 D假设改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，那么负极发生的电极反响为：Cu2e=Cu2 第22讲 考向互动探究 答案 B 解析 铁板为铁和碳的合金，滴入NaCl溶液，形成微小的原电池，显然a区为负极，溶液中Cl由b区向a区迁移，A错；液滴边缘为正极区，为溶

48、解在溶液中的O2放电，电极反响为：O22H2O4e=4OH，B对；液滴下的Fe因发生氧化反响而被腐蚀，C错；改用嵌有铜螺丝钉的铁板，那么铁为负极，D错。 题后反思 此题看似复杂、起点较高，但仔细分析会发现其落脚点较低，只要熟练掌握原电池原理、钢铁的吸氧腐蚀等根底知识并保持头脑冷静，便能顺利的解答。第22讲 考向互动探究 互动探究 (1)要保护船舶的外壳，应该在船舶外壳上装上锌还是铜？ (2)假设将题中的NaCl溶液改为酸化的NaCl溶液，请写出正极的电极反响式。 互动探究 提示： (1)应在船舶外壳装上比铁活泼的锌等金属作为原电池负极，以保护船舶外壳。 (2)2H2e=2H2。第22讲 考向互

49、动探究 变式题 2021广州二模 以下有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的选项是() A钢铁与电源的正极连接，钢铁可被保护 B钢铁发生析氢腐蚀时，负极反响为：Fe3e=Fe3 C镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用 D钢铁在潮湿的空气中能发生电化学腐蚀第22讲 考向互动探究 答案 D 解析 钢铁与电源正极连接，那么钢铁为电解池阳极，发生氧化反响被腐蚀，A项错误；钢铁发生析氢腐蚀时，负极反响应为：Fe2e=Fe2，B项错误；镀锌铁制品的镀层破损后，易形成ZnFe原电池，Zn作负极优先被腐蚀，铁制品仍能受到保护，C项错误。 第22讲 考向互动探究 第22讲 备用习题备用习题 【备选理由】虽是2021年高考

50、题，但较全面地考查了氢氧燃料电池的工作原理，故可与探究考向二例2互补。 12021安徽卷 某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H，其根本结构见图，电池总反响可表示为：2H2O2=2H2O，以下有关说法正确的选项是() A电子通过外电路从b极流向a极 Bb极上的电极反响式为：O22H2O4e=4OH C每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2 DH由a极通过固体酸电解质传递到b极 第22讲 备用习题 答案 D 解析 此题考查电化学知识。H2从0价升高至1价，失去电子，作为负极，所以电子从a极流向b极，A项错。电解质中传递H，b极的反响式为：O24e4H=2H2O，B项错。C项，

51、气体的体积没有指明标准状况，错。阳离子移向正极，b极为正极，H移向b极，正确。 第22讲 备用习题 【备选理由】鉴于课时作业的容量，此题未列入课时作业。但此题集原电池原理、电解原理以及化学实验为一体，涉及了电极材料分析、电解液净化及相关电化学计算等内容，知识的覆盖面较全。 2. ZnMnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。 (1)该电池的负极材料是_。电池工作时，电子流向_(填“正极或“负极)。 (2)假设ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是_。第22讲 备用习题 欲除去Cu2，最好选用以下试剂中的_(填代号)。 aNaOH

52、bZn cFe dNH3H2O (3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反响式是：_。 假设电解电路中通过2 mol电子，MnO2的理论产量为_。第22讲 备用习题 答案 (1)Zn(或锌)正极 (2)锌与复原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀b (3)2H2e=H287 g 解析 (1)活泼金属为负极，故 Zn为负极，电子由此经外电路流向正极。 (2)锌与复原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀，所以应选Zn将Cu2置换为单质而除去。 (3)阴极上得电子而发生复原反响，H得电子生成氢气。因为MnSO4MnO22e，通过2 mol电子产生1 mol

53、 MnO2，质量为87 g。第22讲 备用习题专题七 新型化学电源的高考命题角度及解题指导专题七新型化学电源的高考命 题角度及解题指导 方法技能总述专题七 方法技能总述 高考中的新型电池，有“氢镍电池、“高铁电池、“锌锰碱性电池、我国首创的“海洋电池、“燃料电池如新型细菌燃料电池、氢氧燃料电池、丁烷燃料电池、甲醇质子交换膜燃料电池、CO燃料电池、“锂离子电池、“银锌电池、“钮扣电池等。这些电池一般具有高能环保、经久耐用，电压稳定、比能量单位质量释放的能量高等特点。取材于这些知识点的试题，由于题材广、信息新、陌生度大，所以，大多数考生对这类试题感到难，而难在何处又十分迷茫。实际上这些题目主要考查

54、的是学生迁移应用的能力。具体有以下几种考查角度:专题七 考向互动探究 考向互动探究 角度一新型电池“放电时正极、负极的判断 知识根底 在ZnCu原电池中，较活泼的金属材料作负极，较不活泼的金属材料或非金属材料作正极。负极：Zn2e=Zn2；正极：2H2e=H2。 专题七 考向互动探究 专题七 考向互动探究 专题七 考向互动探究 答案 A专题七 考向互动探究 专题七 考向互动探究 变式题被称之为“软电池的纸质电池，采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在其另一边镀二氧化锰。纸内的离子“流过水和氯化锌组成的电解液。电池总反响为： Zn2MnO2H2O=ZnO2MnO(OH)。以下说法正确的选项是() A该电池的正极为锌 B该电池反响中二氧化锰起催化剂作用 C当0.1 mol Zn完全溶解时，流经电解液的电子个数为1.2041023 D电池正极反响式为2MnO22e2H2O=2MnO(OH)2OH专题七 考向互动探究 答案 D 解析 由总反响式可知，二氧化锰为氧化剂而不是催化剂，锌为复原剂，应为原电池的负极，A、B项错误；电子只能经外电路流动，电解液内电流的形成是阴、阳离子的定向移动，C项错误；电池负极反响式为ZnH2O2e=ZnO2H，用总反响式减去负极反响式