1、核心要点突破考纲考向分析核心要点突破考纲考向分析考纲要求 考点 考题类型 高考频度 命题规律 1.了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。原电池及化学电源 选择题 非选择题 1.本专题是历年高考必考内容，主要考查：(1)原电池、电解池、电镀池的电极名称；(2)电极反应式及电池反应式的书写；(3)电解产物的判断；(4)设计原电池；(5)电化学的有关计算。电解原理及其应用 选择题 非选择题 核心要点突破考纲考向分析考纲要求 考点 考题类型 高考频度 命题规律 2.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。金属的电化
2、腐蚀及防护 选择题 非选择题 2.原电池的工作原理及新型电源电极反应式的书写，电解产物的判断和电化学计算是高考命题的热点。核心要点突破考纲考向分析原电池 化学电源1.概念：把_转化为_的装置。2.形成条件 化学能电能非金属导体电解质自发核心要点突破考纲考向分析3.工作原理以()Zn|CuSO4|Cu()原电池为例 电子Zn-2e-=Zn2+ZnCuCu2+2e-=Cu阴离子SO42-、OH-阳离子(Cu2+、H+)核心要点突破考纲考向分析4.原电池原理的应用(1)比较不同金属的活动性强弱 根据原电池原理可知，在原电池反应过程中，一般活动性强的金属作负极，而活动性弱的金属(或碳棒)作正极。(2)
3、加快化学反应速率 由于原电池将氧化还原反应拆成两个半反应且有电流产生，因而反应速率加快。如Zn与稀H2SO4反应制氢气时，可向溶液中滴加少量CuSO4溶液，形成CuZn原电池，加快反应速率。(3)用于金属的防护 要保护一个铁制闸门，可用导线将其与一锌块相连，使锌作原电池的负极，铁制闸门作正极。核心要点突破考纲考向分析(4)设计制作化学电源 判断所给反应是否是自发的放热的氧化还原反应。首先将氧化还原反应分成两个半反应。根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。如：根据反应2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2 核心要点突破考纲考向分析设计的原电池为：组装形成闭合回路核心
4、要点突破考纲考向分析5.化学电源(1)一次电池 碱性锌锰干电池 总反应式：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2，正极反应：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH；负极反应：_。锌银电池 负极反应：Zn2OH2e=Zn(OH)2；正极反应：Ag2OH2O2e=2Ag2OH；总反应式：_。Zn2OH2e=Zn(OH)2ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag核心要点突破考纲考向分析(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_。放电时的反应 负极反应：_。正极反应：_；总反应：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。充电时的反应 阴极反应
5、：_；阳极反应：_；总反应：PbO2PbPbSO24 2e=PbSO4PbO24HSO24 2e=PbSO42H2OPbSO42e=PbSO24PbSO42H2O2e=PbO24HSO242PbSO42H2O=通电 PbPbO22H2SO4核心要点突破考纲考向分析(3)燃料电池 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。种类 酸性 碱性 负极反应式 2H24e=4H 2H24OH4e=_ 正极反应式 _ _ O22H2O4e=4OH 电池总反应式 2H2O2=2H2O 4H2O O24e4H=2H2O核心要点突破考纲考向分析易错警示 规避原电池工作原理的4个易失分点 1.只有放热
6、且自发的氧化还原反应才能通过设计成原电池将化学能转化为电能。2.电解质溶液中阴、阳离子的定向移动，与导线中电子的定向移动共同组成了一个完整的闭合回路。3.无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。4.原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。核心要点突破考纲考向分析电解原理及其应用1.电解 使_通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起_的过程。2.电解池(也叫电解槽)电解池是把_的装置。电流氧化还原反应电能转化为化学能核心要点突破考纲考向分析3.电解池的组成和工作原理(电解CuCl2溶液)阴极阳极还原反应氧化反应Cu2+2e-=Cu2Cl-2e-=Cl2 CuCl
7、2Cu+Cl2=电解核心要点突破考纲考向分析4.电解原理的应用(1)氯碱工业概念：用电解饱和 NaCl 溶液的方法来制取_、_和_，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为_。原理阳极（C）：_（氧化反应）阴极（Fe）：_（还原反应）总反应：_NaOHH2Cl2氯碱工业2Cl2e=Cl22H2e=H22NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2=通电核心要点突破考纲考向分析5.电镀与电解精炼铜 电镀(Fe上镀Cu)电解精炼铜 阳极 电极材料 _ _(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质)电极反应 _ _ Zn2e=Zn2 Fe2e=Fe2 Ni2eNi2 阴极 电极材料 铁 纯铜 电极反应 _
8、 电解质溶液 _ 注：电解精炼铜时，粗铜中的Ag、Au等不反应，沉在电解池底部形成阳极泥 粗铜铜Cu2e=Cu2 Cu2e=Cu2 Cu2e=Cu2 CuSO4溶液 核心要点突破考纲考向分析6.电冶金(1)钠的冶炼 总反应：_ 阴极反应：_ 阳极反应：2Cl2e=Cl2(2)Mg的冶炼 总反应：_(3)Al的冶炼 总反应：_ 2NaCl(熔融)=电解 2NaCl22Na2e=2NaMgCl2(熔融)=电解 MgCl22Al2O3(熔融)=电解 4Al3O2核心要点突破考纲考向分析电解池中两个电极的判断方法(1)阳极：与电源正极相连、发生氧化反应、阴离子移向的一极。(2)阴极：与电源负极相连、发
9、生还原反应、阳离子移向的一极。核心要点突破考纲考向分析金属的电化学腐蚀与防护 1.金属腐蚀的本质 金属原子_变为_，金属发生氧化反应。2.金属腐蚀的类型(1)化学腐蚀与电化学腐蚀 失去电子金属阳离子类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 反应物 金属、干燥的气体或非电解质 _ 反应类型 _ _ 有无电流产生 _ _ 实质 金属原子失电子被氧化 不纯金属、电解质溶液直接发生化学反应原电池反应无有核心要点突破考纲考向分析(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(钢铁腐蚀为例)类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 水膜性质 _ _ 负极反应 _ 正极反应 _ _ 总反应 Fe2H=Fe2H2 2FeO22H2O=2Fe(OH)2 其他反应
10、 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(3x)H2O 注：吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍 酸性弱酸性、中性或碱性Fe2e=Fe2 2H2e=H22H2OO24e=4OH 核心要点突破考纲考向分析3.金属的防护(1)牺牲阳极的阴极保护法利用_。(2)外加电流的阴极保护法利用_。(3)改变金属内部结构如制成不锈钢。(4)加保护层如电镀、喷漆、覆膜等。原电池原理电解池原理核心要点突破考纲考向分析电化学腐蚀五规律 1.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。2.活动性不同的两金属：活动性差别越大，活动性强的金属腐蚀越快。3.对同一种
11、电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快，且氧化剂的浓度越高，氧化性越强，腐蚀越快。4.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。5.从防腐措施方面分析，腐蚀的快慢为：外接电源的阴极保护法防腐牺牲阳极的阴极保护法防腐有一般防护条件的防腐Fe3Cu2HPb2Sn2Fe2Zn2Al3Mg2NaCa2K)核心要点突破考纲考向分析2.电极反应式的书写(1)根据装置书写 根据电源确定阴、阳两极确定阳极是否是活性金属电极据电极类型及电解质溶液中阴、阳离子的放电顺序写出电极反应式。在确保阴、阳两极转移电子数目相同的条件下，将两极电极反应式合并即得总反应式。核心要点突破考纲考向分析(
12、2)由氧化还原反应方程式书写电极反应式 找出发生氧化反应和还原反应的物质写出两极名称和反应物利用得失电子守恒分别写出两极反应式。若写出一极反应式，而另一极反应式不好写，可用总反应式减去已写出的电极反应式即得另一电极反应式。核心要点突破考纲考向分析3.电解化学方程式的书写(1)必须在长等号上标明“通电”条件。(2)如果只是电解质被电解，电解方程式中只写电解质及电解产物。如电解 CuCl2 溶液：CuCl2=通电 CuCl2。(3)如果只有水被电解，只写水及电解产物即可。如：电解稀硫酸、NaOH 溶液、Na2SO4 溶液时，电解方程式可以写为：2H2O=通电2H2O2。(4)电解质、水同时被电解，
13、则都要写进方程式。如电解饱和食盐水：2NaCl2H2O=通电 H2Cl22NaOH。此时注意溶液中未反应离子将组成新物质，如电解 CuSO4 溶液、AgNO3 溶液。核心要点突破考纲考向分析【典例示范2】(2013湛江模拟)CuI是一种不溶于水的白色固体，它可以由反应：2Cu24I=2CuII2而得到。如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，在KI淀粉溶液中阳极周围变蓝色，则下列说法正确的是()核心要点突破考纲考向分析A.若a极变红，则在Pt电极上：2I2e=I2，淀粉遇碘变蓝 B.若b极变红，则在Pt电极上：4OH4e=2H2OO2，O2将I氧化为I2，淀粉遇碘变蓝 C.若a极变
14、红，则在Cu电极上：开始Cu2e=Cu2，2Cu24I=2CuII2 D.若b极变红，则在Cu极上：Cu2e=Cu2，Cu2显蓝色 核心要点突破考纲考向分析解析 电解NaCl溶液(滴有酚酞)，阴极附近变红。若a极变红，则X为电源的负极，Y为正极，故Cu电极为阳极，则Cu2e=Cu2，2Cu24I=2CuII2，淀粉遇碘变蓝；若b极变红，则X极为正极，Pt电极为阳极，则2I2e=I2，淀粉遇碘变蓝，故C正确。答案 C核心要点突破考纲考向分析【借题发挥】以惰性电极电解电解质溶液的类型 类型 电极反应特点 电解质 电解 物质 电解质 溶液的 变化 pH 使电解质 溶液复原 电解 水型 阴极：4H4e
15、=2H2 阳极：4OH4e=2H2OO2 NaOH 水 浓度增大 增大 加水 H2SO4 水 浓度增大 减小 加水 Na2SO4 水 浓度增大 不变 加水 核心要点突破考纲考向分析电解电解质型 电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电 HCl 电解质 浓度减小 增大 通氯化氢气体 CuCl2 电解质 浓度减小 加氯化铜 放H2 生碱型 阴极：放出H2生成碱 阳极：电解质阴离子放电 NaCl 电解质 和水 生成新 电解质 增大 通氯化 氢气体 放O2 生酸型 阴极：电解质阳离子放电 阳极：放出O2生成酸 CuSO4 电解质 和水 生成新 电解质 减小 加氧化铜 核心要点突破考纲考向分析注意：(1)
16、强碱、含氧酸、活泼金属的含氧酸盐，用惰性电极电解时，实际上是电解H2O，溶质的质量分数增大，浓度增大。(2)电解时产物的判断要遵循阴、阳离子的放电顺序。(3)用惰性电极电解电解质溶液时，若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”的原则，一般加入阴极产物与阳极产物化合的产物。如用惰性电极电解CuSO4溶液，要恢复原溶液的浓度，可向电解后的溶液中加入CuO。也可以加入CuCO3，但不能加入Cu(OH)2，因为Cu(OH)2与生成的H2SO4反应后使水量增加。核心要点突破考纲考向分析要点三 应对电化学定量计算的三大技巧 1.计算类型 原电池和电解池的定量计算包括两极产物的定
17、量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算，以及与转移电子关系的定量计算等。2.计算依据(1)根据电子守恒计算 用于串联电路中电解池阴阳两极产物、原电池正负两极产物、通过的电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。核心要点突破考纲考向分析(2)根据总反应式计算 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。(3)根据关系式计算 根据得失电子守恒关系建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。如以通过4 mol e为桥梁可构建如下关系式：(式中M为金属，n为其离子的化合价数值)核心要点突破考纲考向分析该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟
18、记电极反应式，灵活运用该关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。提示 在电化学计算中，还常利用QIt和Qn(e)NA1.601019C来计算电路中通过的电量。核心要点突破考纲考向分析【典例示范 3】(2015湖南四校联考)500 mL KNO3 和 Cu(NO3)2 的混合溶液中c(NO3)0.6 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 2.24 L 气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为 500 mL，下列说法正确的是()A.原混合溶液中 c(K)为 0.2 molL1B.上述电解过程中共转移 0.2 mol 电子C.电解得到的 Cu 的物质的量为 0.05
19、molD.电解后溶液中 c(H)为 0.2 molL1 核心要点突破考纲考向分析答案 A解析 石墨作电极电解 KNO3 和 Cu(NO3)2 的混合溶液，阳极反应式为：4OH4e=2H2OO2，阴极先后发生两个反应：Cu22e=Cu，2H2e=H2。从收集到O2 为 2.24 L 这个事实可推知上述电解过程中共转移 0.4 mol电子，而在生成 2.24 L H2 的过程中转移 0.2 mol 电子，所以Cu2共得到 0.4 mol0.2 mol0.2 mol 电子，电解前 Cu2的物质的量和电解得到的 Cu 的物质的量都为 0.1 mol。电解前后分别有以下守恒关系：c(K)2c(Cu2)c(NO3)，c(K)c(H)c(NO3)，不难算出：电解前 c(K)0.2 molL1，电解后 c(H)0.4 molL1。