1、考法：1、电解池形成的条件2、电解池工作的原理3、电解原理的应用4、金属的电化学腐蚀与防护5、电化学的有关计算考情：电化学知识每年必考，近年来电化学的试题设计突出“理论联系实际，强调学以致用”。注重以化工生产的真实过程为问题情境，以电化学知识为载体，将化学研究的基本思路与方法、基本概念与原理、重要物质的性质与应用巧妙的融合于试题中，考查考生应用实践能力。构成电解池的条件：直流电源；两个电极；电解质溶液或熔融电解质；形成闭合回路。电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。电解池：在外加电源的作用下，将电能转变成化学能的装置。电解池的两极：阳极与电源正极相连，发生氧化反应。阴
2、极与电源负极相连，发生还原反应。电流方向：电源正极阳极阴极电源负极。电子流向：阳极电源正极，电源负极阴极。离子的定向移动：阴离子移向阳极；阳离子移向阴极。电解池中的离子放电顺序：(1)电解质溶液中,阴离子在惰性阳极上的放电顺序与阴离子还原性强弱有关，一般为:S2-SO32-(或HSO3-)I-Br-Cl-OH-,其常见产物依次为:S、SO42-(或SO42-和H+)、I2、Br2、Cl2,若OH-在阳极放电，则得到O2和H2O。(2)电解质溶液中，阳离子在阴极上的放电顺序与阳离子氧化性强弱有关，一般为:Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+，其常见产物依次为Ag、Fe2+、
3、Cu、H2、Pb、Sn、Fe、Zn。金属活动性顺序表中Al及AI前面的金属阳离子在溶液中不放电。电解池的阴极、阳极的判断方法类型电极反应特点类别(实例)电解对象电解质浓度pH电解质溶液复原电解水型阴：4H4e2H2(或4H2O4e4OH2H2)阳：4OH4e2H2OO2(或2H2O4e4HO2)强碱(如NaOH)水增大增大加水含氧酸(如H2SO4)水增大减小加水活泼金属的含氧酸盐(如Na2SO4、KNO3)水增大不变加水电解电解质型电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电无氧酸(如HCl)，除HF外电解质减小增大通氯化氢不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)，电解质减小加氯化铜放H2生碱型阴极：H
4、2O放H2生碱阳极：电解质阴离子放电活泼金属的无氧酸盐(如NaCl)电解质和水生成新电解质增大通氯化氢放O2生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O放O2生酸不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4)电解质和水生成新电解质减小加氧化铜或碳酸铜以惰性电极电解电解质溶液的类型和规律1电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气（氯碱工业）(1)电极反应式阳极：发生氧化反应：2Cl2e=Cl2。阴极：发生还原反应：2H2e=H2。(2)总反应式化学方程式：2NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2。离子方程式：2Cl2H2O Cl2H22OH。通电通电2电镀铜定义：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
5、金的方法。电镀目的：使金属增强抗腐蚀能力，增加美观和表面硬度。电镀液：含镀层金属阳离子的电解质溶液（硫酸铜溶液）。电极材料：阳极为镀层金属（铜），阴极为待镀的金属制品。电极反应：阳极 Cu2e=Cu2+阴极Cu2+2e=Cu)电镀目的：使金属增强抗腐蚀能力，增加美观和表面硬度。特点：电镀液浓度不变，阴极增加的质量等于阳极减少的质量。3.电解精炼铜阳极泥的形成：在电解过程中，活动性位于铜之后的银、金等杂质，难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解，它们以金属单质的形式沉积在电解质槽底部，形成阳极泥。(1)金属冶炼的本质。使矿石中的金属离子获得电子，从它们的化合物中还原出来。如MnneM。(2)电解熔融
6、的NaCl、MgCl2、Al2O3制Na、Mg、Al。对于冶炼像钠、钙、镁、铝这样活泼的金属，电解法几乎是唯一可行的工业方法。NaCl在高温下熔融，并发生电离：NaCl NaCl。通直流电后，阴极：2Na2e2Na，阳极：2Cl2eCl2。总化学方程式为2NaCl(熔融)2NaCl2。4电冶金电解高温1)化学腐蚀与电化学腐蚀类型化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等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)析氢腐蚀与吸氧腐蚀以钢铁的腐蚀为例进行
7、分析：类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强(pH4.3)水膜酸性很弱或呈中性电极材料及反应负极Fe：Fe2eFe2正极C：2H2eH2C：O22H2O4e4OH总反应式Fe2HFe2H22FeO22H2O2Fe(OH)2联系吸氧腐蚀更普遍3)金属的防护措施(1)电化学防护 牺牲阳极的阴极保护法原电池原理 a.负极：比被保护金属活泼的金属；b.正极：被保护的金属设备。外加电流的阴极保护法电解原理 a.阴极：被保护的金属设备；b.阳极：惰性金属。(2)改变金属的内部结构组成，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。：牺牲阳极的阴极保护法中所说的
8、阳极是指原电池的负极。1.计算的原则(1)阳极失去的电子数=阴极得到的电子数。(2)串联电路中通过各电解池的电子总数相等。(3)电源输出的电子总数和电解池中发生反应转移的电子总数相等。2.计算步骤首先要正确书写电极反应式(要特别注意阳极材料);其次注意溶液中有多种离子共存时，要根据离子放电顺序确定离子放电的先后;最后根据得失电子守恒进行相关计算。3.电解计算的常考题型(1)电子守恒在电解计算中的应用。(2)计算电解后溶液中的离子浓度。(3)计算电解质溶液的pH。(4)计算电解后析出的固体质量。(5)串联电路中的物质关系。1、有关电解原理的说法中正确的是()电解是把电能转变成化学能 电解是化学能
9、转化成电能 电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化 不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理可以实现 任何溶液被电解时,必然导致氧化还原反应的发生A.B.C.D.答案：D解析：本题考查电解原理,清楚电解是把电能转变为化学能,故正确、错误;电解质溶液导电是靠阴、阳离子定向移动而实现的,即是一个电解过程,故是化学变化,金属导电是电子定向移动而产生电流,是物理变化,故正确;电解是外加条件下进行的氧化还原反应,是不能自发进行的,故正确。综合训练2、下列装置图及有关说法正确的是()A.装置中K键闭合时，片刻后CuSO4溶液中C(Cl-)增大B.装置中K键闭合时，片刻后可观察到滤纸a 点变红色C.
10、装置中铁腐蚀的速度由大到小的顺序是：只闭合K1只闭合K3只闭合K2都断开D.装置中当铁制品上析出1.6g铜时，电源负极输出的电子数为0.025NA答案：B解析：A项,K闭合时,左边Zn电极为负极,则Cl-移向ZnSO4溶液,A项错误。B项,a为阴极,b为阳极,在阴极上发生反应 2H2O2eH2 2OH,则a点附近溶液呈碱性,溶液变红,B项正确。C项,只闭合K1铁作阳极,加速腐浊,只闭合K2铁作阴极,被保护,只闭合K3铁作负极,加速腐蚀,则铁腐蚀的速率由大到小的顺序是:只闭合K1只闭合K3都断开只闭合K2,C项错误.D项,根据电子守恒可知,负极输出的电子数为,D项错误。3、以二甲醚(CH3OCH
11、3)酸性燃料电池为电源,电解饱和食盐水制备氯气和烧碱,设计装置如图所示。已知:a电扱的反应式为O2+4H+4e-=2H2O,下列说法不正确的是()A.b电极的反应式为CH3OCH3+3H2O-12e-CO2+12H+B.试剂A为饱和食盐水,试刑B为NaOH稀溶液C.阳极生成1mol气体时,有1mol离子通过离子交换膜D.阴极生成1mol气体时,理论上导线中流过2mol e-答案：C解析：A.a电扱的反应式为O2+4H+4e2H2O,则a电极为正极,所以电极b是负极发生氧化反应,电极反应为:CH3OCH312e+3H2O2CO2+12H+,故A正确;B.根据以上分析,试剂A为饱和食盐水,试剂B为
12、NaOH稀溶液,故B正确;C.M电极为阳极失电子发生氧化反应,所以试剂A为饱和食盐水,反应式为2Cl2eCl2,则生成1mol气体时,有2mol离子通过离子交换膜,故C错误;D.与b电极相连的N电极为阴极得电子发生还原反应,所以试剂B为NaOH稀溶液,反应式为2H+2eH2,所以阴极生成1mol气体时,理论上导线中流过2mol e,故D正确;故选C.4、用惰性电极电解硫酸铜溶液,整个过程转移电子的物质的量与产生气体总体积的关系如图所示(气体体积均在相同状况下测定)。Q点时欲使溶液恢复到起始状态,可向溶液中加入（）A.0.1mol CuO B.0.1mol CuCO3C.0.1mol Cu(OH
13、)2D.0.05molCu2(OH)2CO3答案：D解析：用惰性电极电解硫酸铜溶液时，先发生反应2CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4，当铜离子完全析出时，发生反应2H2O2H2+O2，根据图象知，转移电子0.2mol时只有气体氧气生成，发生反应2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4，实际上相当于析出氧化铜，根据氧化铜和转移电子之间的关系式得n(Cu)=0.2mol/2=0.1mol，所以相当于析出0.1molCuO；继续电解发生的反应为2H2O2H2+O2，实际上是电解水，根据水和转移电子之间的关系式得m(H2O)=(0.3-0.2)/4mol=0.25mol，所以电解
14、水的质量是0.25mol，根据“析出什么加入什么”的原则知，要使溶液恢复原状，应该加入0.1mol氧化铜和0.05mol水;A.只加氧化铜不加水不能使溶液恢复原状，故A错误；B.加入碳酸铜时，碳酸铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和二氧化碳，所以相当于加入氧化铜，没有加入水，所以不能使溶液恢复原状，故B错误；C.0.075mol Cu(OH)2相当于加入0.075mol CuO和0.075mol H2O，与析出物质的物质的量不同，所以不能恢复原状，故C错误；D.0.05mol Cu2(OH)2CO3，碱式碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，根据原子守恒知，相当于加入0.1mol CuO和0.05m
15、ol的水，所以能使溶液恢复原状，故D正确；答案为D。5、用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的NH4+，模拟装置如图所示。下列说法正确的是()A阳极室溶液由无色变成棕黄色B阴极的电极反应式为：4OH-4e=2H2O+O2C电解一段时间后，阴极室溶液中的pH升高D电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是（NH4）3PO4答案：C解析：阳极上Fe发生氧化反应,阳极室溶液由无色变为浅绿色,A项错误;阴极上H+发生还原反应,2H2eH2,B项错误;根据阴极上电极反应,阴极消耗H+,电解一段时间后,阴极室溶液pH升高,C项正确;电解一段时间后,阴极室溶液pH升高,NH4+与OH-反应生成NH3H2
16、O,因此阴极室溶液中溶质除(NH4)3PO4外,还可能有NH3H2O,D项错误。6、在如图串联装置中，通电片刻即发现乙装置左侧电极表面出现红色固体，则下列说法不正确的是()A.电解过程中丙中溶液pH发生变化B.标准状况下当甲中产生4.48L气体时，丙中Cu电极质量增加21.6gC.向甲中通入适量的HCl恢复到电解前的状态D.乙中左侧电极反应式：Cu2+2e-=Cu答案：A7、下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()A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，钢铁轮船
17、外壳连接一块金属A(铜块)可以减缓船体外壳腐蚀速度答案：B解析：A图a中，插入海水中的铁棒，在海水与空气接触面附近，由于氧气溶解的多，容易构成原电池，铁发生吸氧腐蚀，腐蚀越严重，错误；B图b中，开关由M改置于N时，构成原电池，由于电极活动性Zn大于Cu-Zn合金，所以Zn为负极，Cu-Zn合金为正极，其的腐蚀速率减小，而在开关置于M处时Cu-Zn合金为原电池的负极，发生氧化反应，被腐蚀，所以Cu-Zn合金的腐蚀速率减小，正确；C图c中，接通开关时，构成原电池，Zn为原电池的负极，发生氧化反应，Zn腐蚀速率增大，在正极pt上放出气体的速率也增大，错误；D图d中，钢铁轮船外壳连接一块金属A(铜块)
18、，由于金属活动性：FeCu，所以在构成的原电池中Fe为负极，腐蚀速率比没有形成原电池时还严重，因此不能减缓船体外壳腐蚀速度，错误。考点：考查原电池反应原理的应用的知识。8、为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是()A在精密机床的铁床上安装铜螺钉B在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中C在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里D在地下输油的铸铁管上接直流电源的正极答案：C解析：A、B中形成的原电池都是铁作负极,加速铁的腐蚀;D中铸铁管作阳极,加速铁的腐蚀;C中锌比铁活泼,铁作正极,铁受到保护.9、有一种节能的氯碱工业新工艺，将电解池与燃料电池相组合，相关流程如图所示（电极未标出），
19、下列说法不正确的是()A气体B为H2B相同条件下，当电解池生成2L Cl2，理论上燃料电池应消耗1L O2C极室1 与极室2之间的离子交换膜也为阳离子交换膜D溶液a、b、c的pH大小顺序为：abc答案：D10、燃料的使用和污染是社会发展中一个无法回避的矛盾话题。1.直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题,煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx,可以消除氮氧化物的污染,已知:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H1=-860.0kJ/mol 2NO2(g)N2O4(g)H=-66.9kJ/mol写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2(g)、H
20、2O(g)和CO2(g)的热化学方程式:_2.如将燃煤产生的二氧化碳冋收利用,可达到低碳排放的目的,下图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图 电极a、b表面发生电极反应,其中电极a为_极,b的电极反应式为_3.如果用100mL 1.5mol/L 的NaOH溶液吸收2.24L(标准状况)的二氧化碳气体,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_(用离子浓度符号表示)4.燃料除硫中吋用到CaCO3,它是一种难溶物质,其Ksp=2.810-9石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术的工作原理是烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙及鼓入的空气反应生成石膏(CaSO42H2O),写
21、出该反应的化学方程式:_有一纯碱溶液的浓度为210-4mol/L,现将其与等体积的CaCl2溶液混合,则生成沉淀所需CaCI2溶液的最小浓度为_答案：1.CH4(g)+N2O4(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=-793.1kJ/mol 2.负;CO2+2H+2e-HCOOH 3.c(Na+)c(HCO3-)c(CO32-)c(OH-)c(H+)4.2CaCO3+2SO2+O2+4H2O=2CaSO42H2O+2CO2 5.610-5mol/L解析：1.根据盖斯定律分析,反应-反应即可得热化学方程式:CH4(g)+N2O4(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)H=-793
22、.1kJ/mol2.电极a上水放电生成氧气,氧元素化合价升高,发生氧化反应,故电极a为负极,电极b为正极,二氧化碳得到电子生成甲酸,电极反应为CO2+2H+2e-HCOOH3.氢氧化钠的物质的量为0.15mol,二氧化碳的物质的量为0.1mol,二者反应生成等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠,碳酸根离子的水解程度大于碳酸氢根离子的电离程度,离子浓度顺序为c(Na+)c(HCO3-)c(CO32-)c(OH-)c(H+)4.碳酸钙、二氧化硫、水和氧气反应生成石膏和二氧化碳,反应方程式为2CaCO3+2SO2+O2+4H2O2CaSO42H2O+2CO2根据碳酸钙的溶度积常数计算,钙离子的最小浓度为(2.810-9/110-4)2mol/L=5.610-5mol/L
