高二化学电化学基础知识点

高二化学电化学基础知识点

导读：我根据大家的需要整理了一份关于《高二化学电化学基础知识点》

的内容，具体内容：电化学是研究电和化学反应相互关系的科学。下面是

我为您带来的，希望对大家有所帮助。(一)1、锌-福干电池正极-石墨棒，

负极-锌筒，电解质-淀粉湖-NH4cl与碳...

电化学是研究电和化学反应相互关系的科学。下面是我为您带来的，希

望对大家有所帮助。

(-)

1、锌-镒干电池

正极-石墨棒，负极-锌筒，电解质-淀粉湖-NH4cl与碳粉、MnO2的混合

物。

2++-负极反应：Zn-2e=Zn,正极反应：2NH4+2e=2NH3+H2,

2MnO2+H2=Mn203+H20;电

池反应：Zn+NH4C1+MnO2=ZnC12+2NH3+Mn203+H20

2、铅蓄电池

电解质溶液为(电解液：L25g/cnTl.28g/cm的H2s04溶液

-2—+2-放电时,负极-Pb：Pb-2e+S04=PbS04;正极-Pb(Pb02)：

Pb02+2e+4H+S04=PbS04+2H20

-2-+2-充电时，阴极：PbS04+2e=Pb+S04阳极：PbS04-2e+2H20

=Pb02+4H+S04;

3、燃烧电池

利用可燃物与02的反应开发的电源，燃料电池与普通电池的区别：不是

把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是工作时不断从外界输入，

同时电极反应产物不断排出电池。燃料电池的原料，除氢气和氧气外，也

可以是CH4、煤气、燃粘、空气、氯气等氧化剂。常见有：氢氧燃烧电池、

煌类（如CH4、C2H6）燃烧电池、醇类（如CH30H、C2H50H）燃烧电池、月井

（H2N-NH2）一空气燃料电池等。

（二）

1、电解池：把电能转化为化学能的装置也叫电解槽

2、电解：电流（外加直流电）通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还

原反应（被动的不是自发的）的过程

3、放电：当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的

过程

4、电子流向：

（电源）负极一（电解池）阴极一（离子定向运动）电解质溶液一（电解池）

阳极一（电源）正极

5、电极名称及反应：

阳极：与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应

阴极：与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应

6、电解CuC12溶液的电极反应：

阳极：2C1--2e-=C12（氧化）

阴极：Cu2++2e-=Cu（还原）

总反应式：CuC12=Cu+C12

7、电解本质：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程

☆规律总结：电解反应离子方程式书写：

放电顺序：

阳离子放电顺序

Ag+〉Hg2+〉Fe3+>Cu2+>H+（指酸电离

6<J）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>A13+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

阴离子的放电顺序

是惰性电极时：S2->1-泗「->（；1->0卜*03->$042-（等含氧酸根离

子）>F-（SO32-/MnO4->OH-）

是活性电极时：电极本身溶解放电

注意先要看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电

极（Fe、Cu）等金属，则阳极反应为电极材料失去电子，变成离子进入溶液;

若为惰性材料，则根据阳阳离子的放电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写

电极反应式。

（三）

1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气

（1）、电镀应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的

方法

（2）、电极、电解质溶液的选择：

阳极：镀层金属，失去电子，成为离子进入溶液M-ne-二=Mn+

阴极：待镀金属（镀件）：溶液中的金属离子得到电子，成为金属原子，

附着在金属表面

Mn++ne—==M

电解质溶液：含有镀层金属离子的溶液做电镀液

镀铜反应原理

阳极(纯铜)：Cu-2e-=Cu2+,阴极(镀件)：Cu2++2e-=Cu,

电解液：可溶性铜盐溶液，如CuS04溶液

(3)、电镀应用之一：铜的精炼

阳极：粗铜;阴极：纯铜电解质溶液：硫酸铜

3、电冶金

(1)、电冶金：使矿石中的金属阳离子获得电子，从它们的化合物中

还原出来用于冶炼活泼金属，如钠、镁、钙、铝

(2)、电解氯化钠：

通电前，氯化钠高温下熔融：NaCl=二Na++Cl—

通直流电后：阳极：2Na++2e—==2Na

阴极：2cl-----2e—=C12

☆规律总结：原电池、电解池、电镀池的判断规律

(1)若无外接电源，又具备组成原电池的三个条件。①有活泼性不同的

两个电极;②两极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里;③较

活泼金属与电解质溶液能发生氧化还原反应(有时是与水电离产生的H+作

用)，只要同时具备这三个条件即为原电池。

(2)若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池;

当阴极为金属，阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素

时，则为电镀池。

(3)若多个单池相互串联，又有外接电源时，则与电源相连接的装置为

电解池成电镀池。若无外接电源时，先选较活泼金属电极为原电池的负极

(电子输出极)，有关装置为原电池，其余为电镀池或电解池。

高二化学电化学基础练习题：

1.茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、

稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt—Fe合金网为电极材料的海水

电池。在这种电池中0

①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解质溶液④铝合金

电极发生还原反应

A.②④

C.®®D.①④

解析：选A。电池电极只称为正、负极，故①错;其中较活泼的一极为负

极，即铝合金，②正确;电极在海水中，故海水为电解质溶液，③正确;④

铝合金为负极，失电子发生氧化反应，故④错。选②③即A。

2.市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为〃锂离子电池它的负

极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能

传导Li+的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为：

Li+2LiO.35NiO2放电充电2LiO.85NiO2

下列说法不正确的是()

A.放电时，负极的电极反应式：Li-e--=Li+

B.充电时，LiO.85NiC2既发生氧化反应又发生还原反应

C.该电池不能用水溶液作为电解质溶液

D.放电过程中Li+向负极移动

解析：选D。A项，Li从零价升至+1价，失去电子，作为负极，正确;B

项，反应逆向进行时，反应物只有一种，故化合价既有升，又有降，所以

既发生氧化反应又发生还原反应，正确;C项，由于Li可以与水反应，故

应为非水材料，正确;D项，原电池中阳离子应迁移至正极，故错。

3.下列叙述不正确的是()

A.铁表面镀锌，铁作阳极

B.船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀

C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应：02+2H20+4e-===40H-

D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2C1—2e-===C12

解析：选A。本题考查电化学知识的应用。选项A,铁作阴极，锌作阳

极，A错；由于Zn的活泼性比Fe强，Zn失电子而保护了船体，B正确;钢

铁吸氧腐蚀时，02在正极上获得电子，C正确;根据放电顺序，C1-失电子

能力大于0H-,电解饱和食盐水时，C1-在阳极上失去电子变为C12,D正

确。

4.目前市场上的手提应急灯，主要用的是〃无液干粉〃铅酸蓄电池，其原

理是将强腐蚀性的浓硫酸灌注到硅胶中，使电解质溶液不易发生泄漏，大

大改善了电池的性能。所用的原料仍然是Pb—Pb02—H2s04,下列关于该

铅酸蓄电池的说法正确的是0

A.充电时，电源的正极接蓄电池标的一极，电池上标有"-〃的一极发

生氧化反应

B.〃无液干粉〃铅酸蓄电池彻底改变了原来的铅酸蓄电池的原理

C.放电时在铅酸蓄电池的负极发生还原反应

D.若用此铅酸蓄电池电解饱和NaCl溶液，标准状况下制备1.12LC12,

电池内至少消耗H2s040.10mol

解析：选D。A项中，前一句正确，接〃，的一极为阴极，发生还原反应,

A错；由题目叙述可知，〃无液干粉〃铅酸蓄电池的原理与传统的铅酸蓄电池

原理相同，B错;放电时，电极反应为负极：Pb+S02-4-2e-==PbS04正极:

PbO2+4H++SO2-4+2e-===PbS04+2H20

可知，C错;根据电路中通过的电子数守恒，可得2e-〜C12〜2H2s04,

考虑到电路中能量损耗,至少要消耗H2s040.10nol,D正确。

5.A为直流电源，B为浸透饱和NaCl溶液和酚肽溶液的滤纸，C为电镀

槽。接通电路后发现B上的c点显红色。为实现铁上镀锌，接通K后，使

c、d两点短路，下列叙述正确的是()

A.a为直流电源的负极

B.c极发生的反应为2H++2e-==H2

C.f电极为锌板

D.e极发生还原反应

解析：选B。根据B上c点显红色，可知c点发生的电极反应为：

2H++2e-==H2,故c为电解池B的阴极，则b为电源的负极，a为正极，

电镀槽中e为阳极，发生氧化反应，f为阴极，即镀件金属铁板。

6.将AsO3-4+2I-+2H+AsO3-3+I2+H20设计为如图所示的电化学装置，

其中C、D均为碳棒。甲、乙两组同学分别进行下述操作(U形管为盐桥，

它能让离子通过)。甲组：向B烧杯中逐滴加入浓盐酸；乙组：向B烧杯中

逐滴加入质量分数为40$的NaOH溶液。下列描述正确的是0

A.甲组操作过程中，C作负极

B.乙组操作过程中，C上发生的电极反应为：2I-2e-===I2

C.两次操作过程中，微安表(G)指针的偏转方向相反

D.甲组操作时该装置为原电池，乙组操作时该装置为电解池

解析：选C。此题考查原电池原理。甲组向B烧杯中滴加浓盐酸时，总

反应向右移动，此时I-为还原剂，在C上失去电子，C是负极；乙组加NaOH

溶液，总反应向左移动，AsO3-3为还原剂，在D上失去电子，此时，C上

12得电子；甲、乙操作时装置均为原电池。

7.如图所示，a、b、c均为石墨电极，d为碳钢电极，通电进行电解。

假设在电解过程中产生的气体全部逸出，下列说法正确的是()

A.甲、乙两烧杯中溶液的pH均保持不变

B.甲烧杯中a的电极反应式为40H-4e-===02+2H20

C.当电解一段时间后，将甲、乙两溶液混合，一定会产生蓝色沉淀

D.当b极增重3.2g时，d极产生的气体为2.24L(标准状况)

解析：选B。此题属于电解串联电路，通过两池电子数相等，甲池电极

反应为

阳极a40H—4e-==02+2H20阴极b2Cu2++4e-===2Cu,pH降低；乙池

电极反应为阳极c2Cl-2e-==C12阴极d2H++2e-===U2,pH升高。由

电子关系知Cu〜H2,b极增里,3.2g,d极产生L.2LH2,综合可知，B

项正确。

8.LiFeP04新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位，可用作节

能环保电动汽车的动力电池，用于2008年北京奥运会。磷酸亚铁锂

(LiFeP04)是新型锂离子电池的首选电极材料。已知该电池放电时的方程

式：正极FePO4+Li++e-==LiFePO4,负极Li-e-==Li+,下列说法正确的

是()

A.充电时电池反应为FePO4+Li==LiFePO4

B.充电时动力电池上标〃+〃的电极应与外接电源的正极相连

C.放电时电池内部Li+向负极移动

D.放电时，在正极上是Li+得电子被还原

解析：选及本题是考查原电池原理在实际中的具体应用。该动力电池

放电时为原电池，充电时为电解池，由正、负极反应可得放电时电池总反

应为FeP04+Li==LiFeP04,故充电时电池反应为LiFeP04==FeP04+Li,A

项错误，B项正确;放电时，由电荷相吸原理，Li+向正极方向移动，FePO4

被还原，C、D项错误。

9.某同学按下图所示的装置进行试验。A、B为两种常见金属，它们的硫

酸盐可溶于水0当K闭合时，在交换腴处SO2-4从右向左移动°下列分析

正确的是()

A.溶液中(A2+)浓度减小

B.B的电极反应：B-2e-===B2+

C.y电极上有H2产生，发生还原反应

D.反应初期，x电极周围出现白色股状沉淀，不久沉淀溶解

解析：选D。由题意K闭合时，在交换膜处S02-4从右向左移动。说明

左池阳离子(A2+)增加，A极为负极，B极为正极，A、B项错误;此装置实

际为用左池为电源电解A1C13溶液，x作阴极，y作阳极，y电极上有C12

产生，发生氧化反应，x电极上有H2产生，并产生强碱，故x电极周围出

现白色胶状沉淀，不久沉淀溶解，故C项错误，D项正确。

10.装置【是一种可充电电池，装置【【为电解池。离子交换膜只允许Na+

通过，充放电的化学方程式为2Na2s2+NaBr3放电充电Na2s4+3NaBr。闭

合开关K时，b极附近先变红色。下列说法正确的是。

A.负极反应为4Na-4e-===4Na+

B.当有0.01molNa+通过离子交换膜时，b电极上析出标准状况下的气

体112mL

C.闭合K后，b电极附近的pH变小

D.闭合K后，a电极上有气体产生

解析：选B。本题信息新颖，多数同学对所给的电池反应很不熟悉，习

惯写出电极反应式的同学会因为写不出电极反应式而做不出来。电源的正

极：Br-3+2e-===3Br-,电源的负极2s2-2-2e-==S2-4,内电路为Na+移

动导电0由题意可知b极（阴极）:2H20+2e-===H2+20H-,a极（阳极）:

Cu-2e-===Cu2+,所以A、C、D项均错误。对于B项，当有0.01molNa+

通过离子交换膜时，说明内电路通过了0.01mol的电荷，外电路转移的

电子也就为0.01molo结合b极反应，产生的气体就为0.005mol,体积

为112mL,B项正确。

11.以匍萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图，如图所示。关于该

电池的叙述正确的是（）

A.该电池能够在高温下工作

B.电池的负极反应为：C6H12O6+6H2O-24e-===6CO2+24H+

C.放电过程中，H+从正极区向负极区迁移

D.在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下C02气

体22.46L

解析：选B。该燃料电池的原理为C6Hl206+602==6C02+6H20,根据总

反应方程式可写出电极反应方程式，负极为

C6H12O6+6H2O-24e-===6CO2+24H+,正极为6O2+24c-+24H+===12H2O,从电

极反应方程式易知H+应从负极区移向正极区，从总反应方程式可见每生成

1molC02消耗1mol02。

12.用铝电极电解CuC12与CuS04的混合溶液(浓度均为2molL-1)50mL,

当阴极析出9.6g固体时，标准状况下阳极得到的气体的体积是()

A.3.36LB.2.8L

C.6.72LD.4.48L

解析：选B。阴极：Cu2+〜Cu〜2e-

64g2mol

9.6g0.3mol

阳极首先是失电子，但Cl-失电子数最多为2molL-1X0.05

LX2Xl=0.2mol,产生0.1molC12,按得失电子数相等，显然还有

(0.3-0.2)mol电子是水电离的0H-失去的,由40H-〜02〜4e-,知

n(02)=0.3-0.2mol4=0.025mol。故阳极得到的气体的体积为

(0.1+0.025)molX22.4Lmol-1=2.8L。

13.到目前为止，由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的最主要

的能源。

(1)化学反应中放出的热能(焰变，H)与反应物和生成物的键能(E)有关。

已知：H2(g)+C12(g)==2HCl(g)H=-185kjmol-l

E(H—H)=436kjmol-bE(Cl—Cl)=247kjmol-l则E(H—Cl)=;

(2)已知：Fe203(s)+3C0(g)==2Fe(s)+3C02(g)

H=-25kjmol-l

3Fe203(s)+C0(g)===2Fe304(s)+C02(g)

H=-47kjmol-l

Fe304(s)+C0(g)===3FeO(s)+C02(g)

H=+19kjmol-l

请写出CO还原FeO的热化学方程式：

(3)如右图所示的装置：该装置中Cu极为极；当铜片的质量变

化为12.8g时，a极上消耗的02在标准状况下的体积为L;

(4)若将图中的铜电极改用石墨电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电

一段时间后，向所得的溶液中加入0.1molCu2(OH)2c03后恰好恢复到电

解前的浓度和pH(不考虑二氧化碳的溶解)o则电解过程中共转移的电子为

________molo

解析：化学反应的反应热只与反应的始态和终态有关，而与具体的反应

途径无关，即热化学力程式之间可以〃加减〃，随之反应热可以作相应的〃

加减〃。盖斯定律可用于求一个总反应，或某个未知反应的反应热。

(1)利用化学反应中放出的热能(焰变，H)与键能⑻之间的关系解题:

2E(H—Cl)=436kJmol-1+247kjmol-l+185kjmol-l=868kjmol-l,

E(H-C1)=434kjmol-l

(2)Fe203(s)+3C0(g)===2Fe(s)+3C02(g)

H=-25kjmol-l①

3Fe203(s)+C0(g)==2Fe304(s)+C02(g)

H=-47kjmol-l②

Fe304(s)+CO(g)===3FeO(s)+C02(g)

H=+19kjmol-l③

利用盖斯定律的〃加和性〃(①X3-②-③X2)+6得

FeO(s)+CO(g)===Fe(s)-+C02(g)

H=-l1kjmol-l;

(3)由题意分析可知左为原电池，右为电解池。装置中Cu极为阳极，利

用关系式2Cu〜02可得

n(02)=0.1mol,V(02)=2.24L;

⑷因向溶液中再加入0.1molCu2(OH)2c03才能使溶液恢复原状,相

当于向溶液中加入了0.2molCuO和0.1molH20,故共转移了0.6mol

电子。

答案：(1)434kjmol-l

(2)FeO(s)+C0(g)===Fe(s)+C02(g)

H=-llkjmol-l

(3)阳2.24(4)0.6

14.一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为

2CH30H+302+4K0H放电充电2K2C03+6H20

请回答下列问题：

(1)图中甲电池是装置。

⑵下列电极的名称：A(石墨)电极的名称是

(3)写出通入CH30H的电极的电极反应式

(4)乙池中反应的化学方程式为

(5)当乙池中B(Ag)极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗

02_______niL(标准状况下)；此时丙池某电极析出0.60g某金属，则丙中

的某盐溶液可能是(填序号)o

A.MgS04B.CuS04

C.NaClD.AgNO3

解析：(1)由〃三池〃的化学过程可知，甲池为原电池(作为电源)，乙、

丙池为电解池。

(2)燃料电池中通入02的一极为正极，通入甲醇的一极为负极，作为电

源，可判断A(石墨)电极为阳极，B电极为阴极，乙、闪池为串联电解池,

C电极为阳极，D电极为阴极。

(3)利用总反应减去正极反应即得通入CH30H的电极的电极反应式

CH30H+8