1、专题七 电化学【考纲要求】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其工作原理。3.了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。4.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。【主干知识梳理】考点一原电池1概念：把 转化为 的装置。2工作原理：(以铜锌原电池为例)单液原电池双液原电池装置图电极名称负极正极电极材料 片 片电极反应 反应类型 反应 反应电子流向由 沿导线方向流向 电池反应方程式 不同点Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2，会有一部分Zn与Cu2直接反应，该装置中既有化学能和电能的转化，又有一部分化学能转
2、化成了热能，装置的温度会升高。Zn和CuSO4溶液在两个池子中，Zn与Cu2不直接接触，不存在Zn与Cu2直接反应的过程，所以仅是化学能转化成了电能，电流稳定，且持续时间长。3. 原电池构成条件(1)两个_的电极。 (2)将电极插入_中。(3)用导线连接电极构成_。 (4)能自发进行的_。考点二常见的化学电源1一次电池(以碱性锌锰电池为例)总反应为Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。负极：_正极：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH2二次电池铅蓄电池是最常见的二次电池，总反应为Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)2H2O(l)负极：_正极：_阳
3、极：_3燃料电池(1)氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。酸性碱性负极反应式 正极反应式 电池总反应式2H2O2=2H2O(2) CH4燃料电池：电介质为KOH: 总反应：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O负极：_ 正极：_考点三：电解原理1电解、电解池(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(也叫电解槽)：把_能转化为_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_反应；与电源负极相连的为_，发生_反应。2电解池的组成和工作原理(电解CuCl2溶液)石墨石墨CuCl2溶液电极名称: 反应类型: 电极反应
4、式: 总反应方程式：_考点四：电解原理的应用1氯碱工业制烧碱、氯气和氢气电极反应阳极阴极总反应方程式2电镀电镀是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，也用在金属的精炼上。如电镀铜或电解精炼铜含锌、铁等杂质时：电极材料：阴极 阳极_电极反应：阳极： （主要反应）Zn2e-Zn2+ Fe-2e-Fe2+等阴极：_3电冶金冶炼钠、钙、镁、铝等活泼金属，必须用电解法。如电解熔融氯化钠得到钠时：电极反应阳极阴极总反应方程式考点五：金属的腐蚀与防护1金属腐蚀的本质金属原子_变为_，金属发生_。2金属腐蚀的类型(1)化学腐蚀与电化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条件金属跟_接触不纯金属或合金跟_
5、接触现象_电流产生_电流产生本质金属被_较活泼金属被_联系两者往往同时发生，_腐蚀更普遍(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀以钢铁的腐蚀为例进行分析：析氢腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应负极正极总反应式联系_更普遍3金属的防护(1)电化学防护牺牲阳极的阴极保护法_原理a_：比被保护金属活泼的金属；b_：被保护的金属设备。外加电流的阴极保护法_原理a_：被保护的金属设备； b_：惰性金属。(2)改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。(3)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。【课堂练习】1下列说法正确的是： (1)原电池是将化学能转化为电能的装置() (2)任何氧化还原反应均可设计成
6、原电池()(3)原电池的负极发生氧化反应，正极发生还原反应()(4)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动()(5)盐桥中的阳离子向正极移动()(6)燃料电池工作时燃料在电池中燃烧()2下列说法正确的是： (1)电解是把化学能转变成电能(2)电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化(3)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现(4)镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈(5)根据得失电子守恒可知电解精炼铜时，阳极减少的质量和阴极增加的质量相等(6)在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块可防止闸门被腐蚀(7)外加电流的阴极保护法是将被保护金属接在直流电源的正极3(1)下列装置可
7、以形成原电池的是_，并写出形成原电池的电极材料及电极反应式：正极： ；负极： 。(2)根据下列氧化还原反应设计一个原电池：2FeCl3Fe=3FeCl2。要求：画出此原电池的装置图，装置采用烧杯和盐桥。注明原电池的正、负极和外电路中电子的流向。3LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li2SOCl2=4LiClSSO2。(1)电池的负极材料为_，该极的电极反应为_ 。(2)电池正极发生的电极反应为： _ 。4下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是()A水中的钢闸门连接电源的负极 B金属护栏表面涂漆
8、C汽车底盘喷涂高分子膜 D地下钢管连接镁块【巩固提升】5MgH2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是()AMg电极是该电池的正极BH2O2在石墨电极上发生氧化反应C石墨电极附近溶液的pH增大D溶液中Cl向正极移动6 四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时，外电路电流从流向；相连时，为正极；相连时，上有气泡逸出；相连时，的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是()AB C D7下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是()AHCl、CuCl2、Ba(OH)2 BNaOH、CuSO4、H2SO4
9、CNaOH、H2SO4、Ba(OH)2 DNaBr、H2SO4、Ba(OH)28下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()a b c dA图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B图b中，开关由M改置于N时，CuZn合金的腐蚀速率减小C图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大D图d中，ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的9某充电宝锂离子电池的总反应为：xLi Li1xMn2O4 LiMn2O4，某手机镍氢电池总反应为：NiOOH MH M Ni(OH)2(M为储氢金属或合金)，有关上述两种电池的说法不正确的是()A锂离子电池放电时Li向正极迁移B镍
10、氢电池放电时，正极的电极反应式：NiOOHH2O e= Ni(OH)2OHC上图表示用锂离子电池给镍氢电池充电D锂离子电池充电时，阴极的电极反应式：LiMn2O4xe= Li1xMn2O4xLi参考答案考点一：1. 化学能 电能2. 锌 铜 Zn2e=Zn2 Cu22e=Cu 氧化 还原 锌片 铜片 ZnCu2=Zn2Cu3.(1)活泼性不同(2)电解质溶液(3)闭合回路(4)氧化还原反应考点二：1.Zn2OH2e=Zn(OH)22. 负极反应：Pb(s)-2e-+SO42-(aq)=PbSO4(s)正极反应：PbO2(s)4H+(aq)+SO42-(aq)+2e=PbSO4(s)2H2O(l
11、)阳极反应：PbSO4(s)2H2O(l)2e=PbO2(s)4H+(aq)+SO42-(aq)3.(1)2H24e=4H 2H24OH4e=4H2OO24H4e=2H2O O22H2O4e=4OH(2)CH410OH8e=CO7H2O 2 O24H2O8e=8OH考点三：1(1)电流阴、阳两极氧化还原反应 （2）电 化学 (3)阳极氧化阴极还原2. 阴极 还原反应 Cu2+2e-Cu 阳极 氧化反应 2Cl-2e-Cl2 CuCl2CuCl2考点四:1.2Cl-2e-Cl2 2H+2e-H2 2NaCl2H2O2NaOHH2Cl22.待镀金属或精铜 镀层金属或粗铜 Cu2e-Cu2+ Cu2
12、+2e-2Cu3. 2Cl-2e-Cl2 2Na2e-2Na 2NaCl(熔融）2NaCl2考点五：1失去电子金属阳离子氧化反应2(1)化学腐蚀电化学腐蚀条件金属跟非金属单质直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化较活泼金属被氧化联系两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍(2)析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强(pH4.3)水膜酸性很弱或中性电极反应负极Fe2e=Fe2正极2H2e=H2O22H2O4e=4OH总反应式Fe2H=Fe2H22FeO22H2O=2Fe(OH)2联系吸氧腐蚀更普遍3.(1)原电池a负极b正极电解a阴极b阳极【课堂练习】1(1)(3)
13、(5)2. (2) (3) (4) 2 (1)B银片：2Ag2e=2Ag 铜片：Cu2e=Cu2 (2)3 (1)锂4Li4e=4Li (2)2SOCl24e=4ClSSO2【巩固提升】4 A. 【解析】A水中的钢闸门连接电源的负极，即使用了外加电流，正确。B.金属护栏表面涂漆，是一种使用外加涂层而使金属隔绝空气和水分的保护方法。C.汽车底盘喷涂高分子膜，也是一种使用外加涂层而使金属隔绝空气和水分的保护方法。D.地下钢管连接镁块，是牺牲阳极的阴极保护法。 5.CA项中Mg电极应为电池负极；B项中H2O2在石墨电极上得电子，发生还原反应；C项中石墨电极处的电极反应式为：H2O22e=2OH；D项
14、中溶液中Cl应向负极移动。6. B【解析】利用原电池的形成和工作原理解决问题。在外电路中，电流从正极流向负极，则作原电池的负极，作正极，故活动性；活动性相对较差的金属作原电池的正极，故金属的活动性；有气泡产生的电极发生的反应为2H2e=H2，为原电池的正极，故活动性；质量减少的电极发生氧化反应生成金属离子而溶解，为负极，故活动性，由此可得金属活动性：。7. C8B【解析】A项：插入海水中的铁棒靠近液面的位置与氧气接触，易发生吸氧腐蚀；B项：开关由M改置于N时，Zn作负极，CuZn合金作正极，合金受到保护；C项：接通开关形成原电池，Zn作负极，Zn的腐蚀速率增大，但气体是在Pt电极上生成；D项：ZnMnO2中自放电腐蚀主要是Zn发生氧化反应而自放电。 9. D电池工作时，阳离子(Li)向正极迁移，A项正确；镍氢电池放电时，正极得电子，电极反应式：NiOOHH2O e= Ni(OH)2OH，B项正确；根据电池总反应知，左侧锂电池作电源给右侧电池充电，C项正确；锂离子电池充电时，阴极的电极反应式为Lie=Li，D项错误.