《高中化学知识点原电池和电解池.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学知识点原电池和电解池.docx（18页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 原电池和电解池1原电池和电解池的比较：装置原电池电解池实例原理使氧化复原反响中电子作定向挪动，从而形成电流。这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化复原反响的过程叫做电解。这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。形成条件电极：两种不同的导体相连；电解质溶液：能及电极反响。电源； 电极惰性或非惰性；电解质水溶液或熔化态。反响类型自发的氧化复原反响非自发的氧化复原反响电极名称由电极本身性质确定：正极：材料性质较不活泼的电极；负极：材料性质较活泼的电极。由外电源确定：阳极：连电源的正极；阴极：连电源的负极；电极反响负极：Zn-2e-=Zn2+ 氧化反响正极
2、：2H+2e-=H2复原反响阴极：Cu2+ +2e- = Cu 复原反响阳极：2Cl-2e-=Cl2 氧化反响电子流向负极正极电源负极阴极；阳极电源正极电流方向正极负极电源正极阳极；阴极电源负极能量转化化学能电能电能化学能应用抗金属的电化腐蚀；好用电池。电解食盐水氯碱工业；电镀镀铜；电冶冶炼Na、Mg、Al；精炼精铜。 一 原电池； 原电池的形成条件原电池的工作原理原电池反响属于放热的氧化复原反响，但区分于一般的氧化复原反响的是，电子转移不是通过氧化剂和复原剂之间的有效碰撞完成的，而是复原剂在负极上失电子发生氧化反响，电子通过外电路输送到正极上，氧化剂在正极上得电子发生复原反响，从而完成复原剂
3、和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向挪动和外部导线中电子的定向挪动构成了闭合回路，使两个电极反响不断进展，发生有序的电子转移过程，产生电流，实现化学能向电能的转化。 从能量转化角度看，原电池是将化学能转化为电能的装置；从化学反响角度看，原电池的原理是氧化复原反响中的复原剂失去的电子经导线传递给氧化剂，使氧化复原反响分别在两个电极上进展。 原电池的构成条件有三个： 1电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属及其他导电的材料非金属或某些氧化物等组成。 2两电极必需浸泡在电解质溶液中。 3两电极之间有导线连接，形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以供
4、应持续而稳定的电流，所以除了必需具备原电池的三个构成条件之外，还要求有自发进展的氧化复原反响。也就是说，化学电源必需是原电池，但原电池不肯定都能做化学电池。 形成前提：总反响为自发的氧化复原反响 电极的构成： a.活泼性不同的金属锌铜原电池，锌作负极，铜作正极；b.金属和非金属非金属必需能导电锌锰干电池，锌作负极，石墨作正极；c.金属及化合物铅蓄电池，铅板作负极，二氧化铅作正极；d.惰性电极氢氧燃料电池，电极均为铂。 电解液的选择：电解液一般要能及负极材料发生自发的氧化复原反响。 原电池正负极推断： 负极发生氧化反响，失去电子；正极发生复原反响，得到电子。 电子由负极流向正极，电流由正极流向负
5、极。 溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极 电极反响方程式的书写负极：活泼金属失电子，看阳离子能否在电解液中大量存在。假如金属阳离子不能及电解液中的离子共存，那么进展进一步的反响。例：甲烷燃料电池中，电解液为KOH，负极甲烷失8个电子生成CO2和H2O，但CO2不能及OH-共存，要进一步反响生成碳酸根。 正极：当负极材料能及电解液干脆反响时，溶液中的阳离子得电子。例：锌铜原电池中，电解液为HCl，正极H+得电子生成H2。当负极材料不能及电解液反响时，溶解在电解液中的O2得电子。假如电解液呈酸性，O2+4e-+4H+=2H2O；假如电解液呈中性或碱性，O2+4e-+2H2O=4OH-。 特别状
6、况:Mg-Al-NaOH，Al作负极。负极：Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O；正极：2H2O+2e-=H2+2OH- Cu-Al-HNO3，Cu作负极。 留意：Fe作负极时，氧化产物是Fe2+而不行能是Fe3+；肼N2H4和NH3的电池反响产物是H2O和N2 无论是总反响，还是电极反响，都必需满意电子守恒、电荷守恒、质量守恒。 pH变更规律 电极四周：消耗OH-(H+)，那么电极四周溶液的pH减小增大；反响生成OH-(H+)，那么电极四周溶液的pH增大减小。 溶液：假设总反响的结果是消耗OH-(H+)，那么溶液的pH减小增大；假设总反响的结果是生成OH-(H+)，那么溶液的pH增大
7、减小；假设总反响消耗和生成OH-(H+)的物质的量相等，那么溶液的pH由溶液的酸碱性确定，溶液呈碱性那么pH增大，溶液呈酸性那么pH减小，溶液呈中性那么pH不变。 原电池表示方法原电池的组成用图示表达，未免过于费事。为书写简便，原电池的装置常用便利而科学的符号来表示。其写法习惯上遵循如下几点规定： 1. 一般把负极如Zn棒及Zn2+离子溶液写在电池符号表示式的左边，正极如Cu棒及Cu2+离子溶液写在电池符号表示式的右边。 2. 以化学式表示电池中各物质的组成，溶液要标上活度或浓度mol/L,假设为气体物质应注明其分压(Pa)，还应标明当时的温度。如不写出，那么温度为298.15K,气体分压为1
8、01.325kPa,溶液浓度为1mol/L。 3. 以符号“表示不同物相之间的接界，用“表示盐桥。同一相中的不同物质之间用“,隔开。 4. 非金属或气体不导电，因此非金属元素在不同氧化值时构成的氧化复原电对作半电池时，需外加惰性导体如铂或石墨等做电极导体。其中，惰性导体不参及电极反响，只起导电输送或接送电子的作用，故称为“惰性电极。 按上述规定，CuZn原电池可用如下电池符号表示： -Zn(s)Zn2+ (C)Cu2+ (C) Cu(s) + 理论上,任何氧化复原反响都可以设计成原电池，例如反响: Cl2+ 2I- 2Cl- +I2 此反响可分解为两个半电池反响： 负极：2I- I2+ 2e-
9、 氧化反响 正极：C2+2e- 2Cl-复原反响 该原电池的符号为： -Pt I2(s)I- (C)Cl- (C)C2(PCL2) Pt+二 两类原电池吸氧腐蚀吸氧腐蚀 金属在酸性很弱或中性溶液里，空气里的氧气溶解于金属外表水膜中而发生的电化腐蚀，叫吸氧腐蚀 例如钢铁在接近中性的潮湿的空气中腐蚀属于吸氧腐蚀，其电极反响如下： 负极Fe：2Fe - 4e = 2Fe2+ 正极C：2H2O + O2 + 4e = 4OH- 钢铁等金属的电化腐蚀主要是吸氧腐蚀 吸氧腐蚀的必要条件 以氧的复原反响为阴极过程的腐蚀，称为氧复原腐蚀或吸氧腐蚀。发生吸氧腐蚀的必要条件是金属的电位比氧复原反响的电位低： 氧的
10、阴极复原过程及其过电位 吸氧腐蚀的阴极去极化剂是溶液中溶解的氧。随着腐蚀的进展，氧不断消耗，只有来自空气中的氧进展补充。因此，氧从空气中进入溶液并迁移到阴极外表发生复原反响，这一过程包括一系列步骤。 1 氧穿过空气溶液界面进入溶液； 2 在溶液对流作用下，氧迁移到阴极外表旁边； 3 在扩散层范围内，氧在浓度梯度作用下扩散到阴极外表； 4 在阴极外表氧分子发生复原反响，也叫氧的离子化反响。 吸氧腐蚀的限制过程及特点 金属发生氧去极化腐蚀时，多数状况下阳极过程发生金属活性溶解，腐蚀过程处于阴极限制之下。氧去极化腐蚀速度主要取决于溶解氧向电极外表的传递速度和氧在电极外表上的放电速度。因此，可粗略地将
11、氧去极化腐蚀分为三种状况。 1假如腐蚀金属在溶液中的电位较高，腐蚀过程中氧的传递速度又很大，那么金属腐蚀速度主要由氧在电极上的放电速度确定。 2假如腐蚀金属在溶液中的电位特别低，不管氧的传输速度大小，阴极过程将由氧去极化和氢离子去极化两个反响共同组成。 3假如腐蚀金属在溶液中的电位较低，处于活性溶解状态，而氧的传输速度又有限，那么金属腐蚀速度由氧的极限扩散电流密度确定。 扩散限制的腐蚀过程中，由于腐蚀速度只确定于氧的扩散速度，因此在肯定范围内，腐蚀电流将不受阳极极化曲线的斜率和起始电位的影响。 扩散限制的腐蚀过程中，金属中不同的阴极性杂质或微阴极数量的增加，对腐蚀速度的增加只起很小的作用。 解
12、题过程 影响吸氧腐蚀的因素 1. 溶解氧浓度的影响 2温度的影响 3盐浓度的影响4溶液搅拌和流速的影响 阴极限制缘由 主要是活化极化： =2.3RT lgiC/i/nF 主要是浓差极化： =2.3RT/nFlg(1-iC/iL) 阴极反响产物 以氢气泡逸出，电极外表溶液得到 附加搅拌 产物OH只能靠扩散或迁移分开，无气泡逸出，得不到附加搅拌 析氢腐蚀在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气，这种腐蚀叫做析氢腐蚀。在钢铁制品中一般都含有碳。在潮湿空气中，钢铁外表会吸附水汽而形成一层薄薄的水膜。水膜中溶有二氧化碳后就变成一种电解质溶液，使水里的H+增多。是就构成多数个以铁为负极、碳为正极、酸性水膜
13、为电解质溶液的微小原电池。这些原电池里发生的氧化复原反响是：负极铁：铁被氧化Fe-2e=Fe2+；正极碳：溶液中的H+被复原2H+2e=H2 这样就形成多数的微小原电池。最终氢气在碳的外表放出，铁被腐蚀，所以叫析氢腐蚀。 析氢腐蚀定义金属在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气，这种腐蚀叫做析氢腐蚀。 析氢腐蚀及吸氧腐蚀的比较 比 较 项 目析氢腐蚀吸氧腐蚀去极化剂性质 带电氢离子，迁移速度和扩散实力都很大中性氧分子，只能靠扩散和对流传输去极化剂浓度浓度大，酸性溶液中H+放电中性或碱性溶液中H2O作去极化剂 浓度不大，其溶解度通常随温度上升和盐浓度增大而减小常用原电池方程式1CuH2SO4Zn
14、原电池 正极： 2H+ + 2e- H2 负极： Zn - 2e- Zn2+ 总反响式： Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 2CuFeCl3C原电池 正极： 2Fe3+ + 2e- 2Fe2+ 负极： Cu - 2e- Cu2+ 总反响式： 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+ 3钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀 正极：O2 + 2H2O + 4e- 4OH- 负极：2Fe - 4e- 2Fe2+ 总反响式：2Fe + O2 + 2H2O = 2FeOH)2 4氢氧燃料电池中性介质 正极：O2 + 2H2O + 4e- 4OH- 负极：2H2 - 4e- 4H+ 总反响式：
15、2H2 + O2 = 2H2O 5氢氧燃料电池酸性介质 正极：O2 + 4H+ + 4e- 2H2O 负极：2H2 - 4e- 4H+ 总反响式：2H2 + O2 = 2H2O 6氢氧燃料电池碱性介质 正极：O2 + 2H2O + 4e- 4OH- 负极：2H2 - 4e- + 4OH- 4H2O 总反响式：2H2 + O2 = 2H2O 7铅蓄电池放电 正极 (PbO2) ： PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ PbSO4 + 2H2O 负极 (Pb) ：Pb- 2e-+ (SO4)2- PbSO4 总反响式： Pb+PbO2+4H+ 2(SO4)2- = 2PbSO4 + 2
16、H2O 8AlNaOHMg原电池 正极：6H2O + 6e- 3H2 + 6OH- 负极：2Al - 6e- + 8OH- 2AlO2- + 4H2O 总反响式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2- + 3H2 9CH4燃料电池(碱性介质) 正极：2O2 + 4H2O + 8e- 8OH- 负极：CH4 -8e- + 10OH- (CO3)2- + 7H2O 总反响式：CH4 + 2O2 + 2OH- = (CO3)2- + 3H2O 10熔融碳酸盐燃料电池 Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解液，CO作燃料： 正极：O2 + 2CO2 + 4e- 2(CO3)2- (持续补充CO2气体
17、) 负极：2CO + 2(CO3)2- - 4e- 4CO2 总反响式：2CO + O2 = 2CO2 11银锌纽扣电池(碱性介质) 正极 (Ag2O) ：Ag2O + H2O + 2e- 2Ag + 2OH- 负极 (Zn) ：Zn + 2OH- -2e- ZnO + H2O 总反响式：Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag常见的原电池常用原电池有锌锰干电池、锌汞电池、锌银扣式电池及锂电池等。 1 锌锰干电池：锌锰电池具有原材料来源丰富、工艺简洁，价格廉价、运用便利等优点，成为人们运用最多、最广泛的电池品种。锌锰电池以锌为负极，以二氧化锰为正极。依据根本构造，锌锰电池可制成圆筒形、扣式和
18、扁形，扁形电池不能单个运用，可组合叠层电池组。依据所用电解液的差异将锌锰电池分为三个类型： (1)铵型锌锰电池：电解质以氯化铵为主，含少量氯化锌。 电池符号:(-) ZnNH4ClZnCl2MnO2 (+) 总电池反响： Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH) (2) 锌型锌锰电池：又称高功率锌锰电池，电解质为氯化锌，具有防漏性能好，能大功率放电及能量密度较高等优点，是锌锰电池的第二代产品，20世纪70年头初首先由德国推出。及铵型电池相比锌型电池长时间放电不产生水，因此电池不易漏液。 电池符号：(-) ZnZnCl2MnO2 (+) 总电池反响长时间放电： Z
19、n+2Zn(OH)Cl+6MnO(OH)=ZnCl22ZnO4H2O+2Mn3O4 (3) 碱性锌锰电池：这是锌锰电池的第三代产品，具有大功率放电性能好、能量密度高和低温性能好等优点。 电池符号：(-) ZnKOHMnO2 (+) 总电池反响： Zn+2H2O+2MnO2=2MnO(OH)+Zn(OH)2 锌锰电池额定开路电压为1.5V，实际开路电压1.51.8V ，其工作电压及放电负荷有关，负荷越重或放电电阻越小，闭路电压越低。用于手电筒照明时，典型终止电压为0.9V，某些收音机允许电压降至0.75V。 2锂原电池：又称锂电池，是以金属锂为负极的电池总称。锂的电极电势最负相对分子质量最小，导
20、电性良好，可制成一系列贮存寿命长，工作温度范围宽的高能电池。依据电解液和正极物质的物理状态，锂电池有三种不同的类型，即：固体正极有机电解质电池、液体正极液体电解质电池、固体正极固体电解质电池。Li(CF)n的开路电压为3.3V，比能量为480WhL-1，工作温度在-5570间，在20下可贮存10年之久！它们都是近年来研制的新产品，目前主要用于军事、空间技术等特别领域，在心脏起搏器等微、小功率场合也有应用。 二 电解池 电解原理1、电解和电解池：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化复原反响的过程叫做电解。把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。CuCl2 CuCl22、电解池的组成：
21、有两个电极插入电解质溶液或熔融状态的电解质中。两极连外接直流电源。3、离子的放电依次：阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。电解电解质溶液时，在阴阳两极上首先发生放电反响的离子分别是溶液里最简洁放电的阳离子和最简洁放电的阴离子。1阳极：复原性强的先放电惰性电极Pt、Au、石墨、钛等时：S2IBrClOH水NO3SO42F活性电极时：电极本身溶解放电。2阴极：氧化性强的先放电无论是惰性电极还是活性电极都不参及电极反响，发生反响的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上的放电依次是：Ag+Hg2+Cu2+H+水Pb2+Fe2+ Na+Ca 2+ K+ 4、电解规律：惰性电极1电解电解质：阳离子和阴离
22、子放电实力均强于水电离出H+和OH 。如无氧酸和不活泼金属的无氧酸盐。HClaq阳极ClOH2Cl2eCl2阴极H 2H2eH2总方程式2HClH2Cl2CuCl2aq阳极ClOH2Cl2eCl2阴极Cu2HCu22eCu总方程式CuCl2CuCl22电解水：阳离子和阴离子放电实力均弱于水电离出H+和OH 。如含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐。H2SO4aq阳极SO42OH 4OH4e2H2OO2阴极H2H2eH2总方程式2H2O2H2O2NaOHaq阳极OH4OH4e2H2OO2阴极：NaH2H2eH2总方程式2H2O2H2O2Na2SO4aq阳极SO42OH4OH4e2H2OO2阴极：Na
23、H2H2eH2总方程式2H2O2H2O23电解水和电解质：阳离子放电实力强于水电离出H+，阴离子放电实力弱于水电离出OH，如活泼金属的无氧酸盐；阳离子放电实力弱于水电离出H+，阴离子放电实力强于水电离出OH ，如不活泼金属的含氧酸盐。NaClaq阳极ClOH2Cl2eCl2阴极：NaH2H2eH2总方程式2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2CuSO4aq阳极SO42OH4OH4e2H2OO2阴极Cu2HCu22eCu总方程式 2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2【归纳总结】1电解的四种类型惰性电极：2电解质溶液浓度复原：参与物质及电解产物的反响必需符合电解方程式生成物的化学计量数。3电
24、解时pH的变更：电极区域：阴极H+放电产生H2，破坏水的电离平衡云集OH，阴极区域pH变大；阳极OH放电产生O2，破坏水的电离平衡云集H+，阳极区域pH变小。电解质溶液：电解过程中，既产生H2，又产生O2，那么原溶液呈酸性的pH变小，原溶液呈碱性的pH变大，原溶液呈中性的pH不变浓度变大；电解过程中，无H2和O2产生，pH几乎不变。如电解CuCl2溶液CuCl2溶液由于Cu2+水解显酸性，一旦CuCl2全部电解完，pH值会变大，成中性溶液。电解过程中，只产生H2，pH变大。电解过程中，只产生O2，pH变小。4电极方程式的书写：先看电极；再将溶液中的离子放电依次排队，依次放电；留意要遵循电荷守恒
25、，电子得失的数目要相等。二电解原理的应用1、铜的电解精炼2、阳极粗铜棒：Cu2eCu2 阴极精铜棒：Cu22eCu 电解质溶液：含铜离子的可溶性电解质分析：因为粗铜中含有金、银、锌、铁、镍等杂质，电解时，比铜活泼的锌、铁、镍会在阳极放电形成阳离子进入溶液中，Zn2e = Zn2+ 、Fe2e = Fe2+ 、Ni2e =Ni2+，Fe2+、Zn2+、Ni2+不会在阴极析出，最终留存溶液中，所以电解质溶液的浓度、质量、pH均会变更。复原性比铜差的银、金等不能失去电子，它们以单质的形式沉积在电解槽溶液中，成为阳极泥。阳极泥可再用于提炼金、银等珍贵金属。2、电镀阳极镀层金属：Cu2eCu2 阴极镀件
26、：Cu22eCu 电镀液：含镀层金属的电解质分析：因为由得失电子数目守恒可知，阳极放电形成的Cu2离子和阴极Cu2离子放电的量相等，所以电解质溶液的浓度、质量、pH均不会变更。1电镀是电解的应用。电镀是以镀层金属为阳极，待镀金属制品为阴极，含镀层金属离子为电镀液。2电镀过程的特点：牺牲阳极；电镀液的浓度严格说是镀层金属离子的浓度保持不变；在电镀的条件下，水电离产生的H+、OH一般不放电。电解饱和食盐水氯碱工业氯碱工业所得的NaOH、Cl 2 、H2 都是重要的化工消费原料，进一步加工可得多种化工产品，涉及多种化工行业，如：有机合成、医药、农药、造纸、纺织等，及人们的生活休戚相关。阳极：石墨或金
27、属钛2Cl2eCl2阴极：铁网2H2eH2电解质溶液：饱和食盐水总方程式：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2分析：在饱和食盐水中接通直流电源后，溶液中带负电的OH和Cl向阳极挪动，由于Cl比OH简洁失去电子，在阳极被氧化成氯原子，氯原子结合成氯分子放出；溶液中带正电的Na+和H+向阴极挪动，由于H+比Na+简洁失去电子，在阴极被复原成氢原子，氢原子结合成氢分子放出；在阴极上得到NaOH。1饱和食盐水的精制：缘由：除去NaCl中的MCl2、Na2SO4等杂质，防止生成氢氧化镁沉淀影响溶液的导电性，防止氯化钠中混有硫酸钠影响烧碱的质量。 试剂参与的依次：先加过量的BaCl2和过量的NaOH依次
28、可换，再参与过量的Na2CO3，过滤，加盐酸调整pH为7。2隔膜的作用：防止氢气和氯气混合发生爆炸；防止氯气和氢氧化钠反响影响烧碱的质量。4、电解法冶炼活泼金属：1电解熔融的氯化钠制金属钠：2NaCl熔融2NaCl22电解熔融的氯化镁制金属镁：MgCl2熔融MgCl23电解熔融的氧化铝制金属铝：2Al2O3熔融4Al3O2分析：在金属活动依次表中K、Ca、Na、Mg、Al等金属的复原性很强，这些金属都很简洁失电子，因此不能用一般的方法和复原剂使其从化合物中复原出来，只能用电解其化合物熔融状态方法来冶炼。留意：电解熔融NaCl和饱和NaCl溶液的区分；不能用MgO替代MgCl2的缘由；不能用Al
29、Cl3替代Al2O3的缘由。 三原电池、电解池和电镀池的比较典型例题分析例1、以下图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发觉a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一状况的是 a极板b极板x电极Z溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2分析：通电后a极板增重，说明溶液中金属阳离子在a极板上放电，发生复原反响析出了金属单质，因此可确定a极板是电解池的阴极，及它相连接的直流电源的x极是负极。选项C中x极为正极，故C不正确。A中电解液为CuSO4溶液，阴极a板上析出Cu而增重，阳极b 板上由于OH离子放电而放出无色无臭的O2，故A正确。B中
30、电解液为NaOH溶液，通电后阴极a上应放出H2，a极板不会增重，故B不正确。D中电解液为CuCl2溶液，阴极a板上因析出Cu而增重，但阳板b板上因Cl离子放电，放出黄绿色有刺激性气味的Cl2，故D不正确。答案为A。例2、高铁电池是一种新型可充电电池，及一般高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反响为 3Zn+2K2FeO4+8H2O3ZnOH2+2FeOH3+4KOH以下表达不正确的选项是A、放电时负极反响为：Zn2e +2OH= ZnOH2B、充电时阳极反响为：FeOH33e + 5 OH = FeO+ 4H2OC、放电时每转移3 mol电子，正极有1mol K2FeO
31、4被氧化D、放电时正极旁边溶液的碱性增加分析：A是关于负极反响式的推断，推断的要点是：抓住总方程式中“放电是原电池、“充电是电解池的规律，再分析清晰价态的变更趋势，从而快速精确的推断，A是正确的。B是充电时的阳极方程式，首先推断应当从右向左，再推断阳极应当是失去电子，就应当是元素化合价上升的元素所在的化合物参与反响，然后留意电子、电荷以及元素三个守恒，B正确；C主要是分析原总方程式即可，应当是1mol K2FeO4被复原，而不是氧化。D选项中关于放电时正极旁边的溶液状况，主要是分析正极参与反响的物质以及其电极反响式即可，本答案是正确的。答案选C。例5、通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝
32、酸亚汞亚汞的化合价为+1价溶液，假设被复原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n硝酸银n硝酸亚汞=21，那么以下表述正确的选项是 A、在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比nAgnHg=21B、在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等C、硝酸亚汞的分子式为HgNO3 D、硝酸亚汞的分子式为Hg2NO32分析：通以相等的电量即是通过一样的电子数，银和亚汞都是+1价，因此，得到的单质银和汞的物质的量也应相等；又因电解的n硝酸银n硝酸亚汞=21，硝酸银的化学式为AgNO3，故硝酸亚汞的化学式不行能为HgNO3，只能为Hg2NO32。答案为D。例6、以下图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是
33、石墨电极。通电一段时间后，只在c、d两极上共搜集到336mL标准状态气体。答复：1直流电源中，M为极。2Pt电极上生成的物质是，其质量为 g。3电源输出的电子，其物质的量及电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为：2。4AgNO3溶液的浓度填增大、减小或不变。下同，AgNO3溶液的pH，H2SO4溶液的浓度，H2SO4溶液的pH。5假设H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%，那么原有5.00%的H2SO4溶液为多少g。分析：电解5.00%的稀H2SO4，事实上是电解其中的水。因此在该电解池的阴极产生H2，阳极产生O2，且VH2：VO2=2：1。据此可确定d极为阴极，那么电源的N
34、极为负极，M极为正极。在336mL气体中，VH2=2/3336ml=224ml，为，VO2=1/3336ml=112ml，为。说明电路上有电子，因此在b极Pt、阴极产生：，即的Ag。那么ne nAg nO2 nH20.01=4：4：1：2。由Ag阳电极、Pt阴电极和AgNO3溶液组成的电镀池，在通电肯定时间后，在Pt电极上放电所消耗溶液中Ag+离子的物质的量，等于Ag电极被复原给溶液补充的Ag+离子的物质的量，因此AgNO3不变，溶液的pH也不变。电解5.00%的H2SO4溶液，由于其中的水发生电解，因此H2SO4增大，由于H+增大，故溶液的pH减小。设原5.00%的H2SO4溶液为xg，电解
35、时消耗水，那么：，解得：。答案：1正2Ag、321/21；4不变、不变、增大、减小；5。1确定金属活动性依次例11993年上海高考化学题有A、B、C、D四种金属，将A及B用导线联结起来，浸入电解质溶液中，B不易被腐蚀；将A、D分别投入到等浓度的盐酸中，D比A反响猛烈；将铜浸入B的盐溶液中无明显变更；将铜浸入C的盐溶液中，有金属C析出。据此可推知它们的金属活动性由强到弱的依次为 ADCAB BDABC CDBAC DBADC 解析：依据原电池原理，较活泼金属作负极，较不活泼金属作正极，B不易被腐蚀，说明B为正极，金属活动性AB。另可比较出金属活动性DA，BC。故答案为B项。2比较反响速率例220
36、00年北京春季高考化学题100mL浓度为2 molL-1的盐酸跟过量的锌片反响，为加快反响速率，又不影响生成氢气的总量，可采纳的方法是 A参与适量的6molL-1的盐酸 B参与数滴氯化铜溶液 C参与适量蒸馏水D参与适量的氯化钠溶液解析：向溶液中再参与盐酸，H+的物质的量增加，生成H2的总量也增加，A错。参与氯化铜后，锌置换出的少量铜附在锌片上，形成了原电池反响，反响速率加快，又锌是过量的，生成H2的总量确定于盐酸的量，故B正确。向原溶液中参与水或氯化钠溶液都引起溶液中H+浓度的下降，反响速率变慢，故C、D都不正确。此题答案为B项。 3书写电极反响式、总反响式例32000年全国高考理综题熔融盐燃
37、料电池具有高的发电效率，因此受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐 混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气及CO2的混合气体为阴极助燃气，制得在650下工作的燃料电池，完成有关的电池反响式：阳极反响式：2CO+2CO32-4e-= 4CO2阴极反响式：_，电池总反响式：_。解析：作为燃料电池，总的效果就是把燃料进展燃烧。此题中CO为复原剂，空气中O2为氧化剂，电池总反响式为：2CO+O2=2CO2。用总反响式减去电池负极即题目指的阳极反响式，就可得到电池正极即题目指的阴极反响式：O2+2CO2+4e-= 2CO32- 。4分析电极反响例41999年全国高考化学题氢镍电池是近年开发出来的
38、可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反响式是：(1/2)H2+NiO(OH) Ni(OH)2依据此反响式推断以下表达中正确的选项是 A电池放电时，电池负极四周溶液的pH不断增大 B电池放电时，镍元素被氧化C电池充电时，氢元素被复原 D电池放电时，H2是负极解析：电池的充、放电互为相反的过程，放电时是原电池反响，充电时是电解池反响。依据氢镍电池放电时的总反响式可知，电解质溶液只能是强碱性溶液，不能是强酸性溶液，因为在强酸性溶液中NiO(OH)和Ni(OH)2都会溶解。这样可写出负极反响式：H2+2OH-2e- = 2H2O，H2为负极，旁边的pH应下降。放电时镍元素由+3价变
39、为+2价，被复原，充电时氢元素由+1价变为0价，被复原。故答案为C、D项。 例52000年全国高考理综题钢铁发生电化学腐蚀时,负极发生的反响 A2H+2e-=H2 B2H2O+O2+4e-= 4OH- CFe-2e-=Fe2+ D4OH-+4e-=2H2O+O2解析：钢铁在潮湿的空气中发生电化学腐蚀时，负极为铁，正极为碳，电解质溶液为溶有O2或CO2等气体的水膜。当水膜呈弱酸性或中性时发生吸氧腐蚀，负极反响为：Fe-2e-=Fe2+，正极反响为：2H2O+O2+4e-= 4OH-；当水膜呈酸性时发生析氢腐蚀，负极反响为：Fe-2e-=Fe2+，正极反响为：2H+2e-=H2。钢铁的电化学腐蚀以
40、吸氧腐蚀为主。故答案为C项。5推断原电池的电极例62001年广东高考化学题镍镉Ni-Cd可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反响按下式进展：由此可知，该电池放电时的负极材料是 ACd(OH)2 BNi(OH)2 CCd DNiO(OH)解析：此电池放电时为原电池反响，所列反响由右向左进展，Cd元素由0价变为+2价，失去电子，被氧化，故Cd是电池的负极反响材料。此题答案为C项。 例72001年上海高考化学题铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是 A阴极 B正极 C阳极 D负极解析：铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中形成了原电池，由于金属活动性ZnCu，故Zn为负极。答案为D项。6原电
41、池原理的综合应用例82004年天津高考理综题以下图为氢氧燃料电池原理示意图，依据此图的提示，以下表达不正确的选项是 ( )Aa电极是负极Bb电极的电极反响为：4OH-4e-= 2H2O+O2C氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D氢氧燃料电池是一种不须要将复原剂和氧化剂全部贮存在电池内的新型发电装置解析：分析氢氧燃料电池原理示意图，可知a极为负极，其电极反响为：2H2-4e-=4H+，b极为正极，其电极反响为：O2+2H2O+4e-=4OH-，电池总反响式为：2H2+O2=2H2O。H2为复原剂，O2为氧化剂，H2、O2不需全部贮存在电池内。故答案为B项。例92004年江苏高考化学题碱性电
42、池具有容量大、放电电流大的特点，因此得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反响式为： Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l) = Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)以下说法错误的选项是 A电池工作时，锌失去电子 B电池正极的电极反响式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e- = Mn2O3(s)+2OH-(aq) C电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极解析： 该电池的电解液为KOH溶液，结合总反响式可写出负极反响式：Zn(s)+2OH-(aq)-2e- = Zn(OH)2(s)，用总反响式减去负极反响式，可得到正极反响式：2MnO2(s)+H2O(1)+2e- = Mn2O3(s)+2OH-(aq)。Zn为负极，失去电子，电子由负极通过外电路流向正极。1molZn失去2mol电子，外电路中每通过O.2mol电子，Zn的质量理论上减小6.5g。故答案为C项。1. 在原电池和电解池的电极上所发生的反响，同属氧化反响或同属复原反响的是 A原电池正极和电解池阳极所发生的反响 B原电池正极和电解池阴极所发生的C原电池负极和电解池阳极所发生的