一、原電池原理和化學(xué)電池

1.構(gòu)建原電池模型，類比分析原電池工作原理

構(gòu)建Zn—Cu—HzSO』原電池模型，通過類比模型，結(jié)合氧化還原反應(yīng)知識(如：化合價

的變化、得失電子情況等)，能迅速判斷原電池的正、負極，弄清楚外電路中電子的移動情

況和內(nèi)電路中離子的移動情況，準確書寫電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)式，掌握原電池的工作原

理。

2.化學(xué)電源中電極反應(yīng)式書寫的思維模板

(1)明確直接產(chǎn)物：根據(jù)負極氧化、正極還原，明確兩極的直接產(chǎn)物。

(2)確定最終產(chǎn)物：根據(jù)介質(zhì)環(huán)境和共存原則，找出參與的介質(zhì)粒子，確定最終產(chǎn)物。

(3)配平：根據(jù)電荷守恒、原子守恒配平電極反應(yīng)式。

注意：①H+在堿性環(huán)境中不存在；②-在水溶液中不存在，在酸性環(huán)境中結(jié)合H，生

成比0,在中性或堿性環(huán)境中結(jié)合Hg,生成OH%③若己知總反應(yīng)式時，可先寫出較易

書寫的一極的電極反應(yīng)式，然后在電子守恒的基礎(chǔ)上，總反應(yīng)式減去較易寫出的一極的電極

反應(yīng)式，即得較難寫出的另一極的電極反應(yīng)式。

二、電解原理及應(yīng)用

1.構(gòu)建電解池模型，類比分析電解基本原理

構(gòu)建電解CuCk溶液模型，通過類比模型，結(jié)合氧化還原反應(yīng)知識(如：化合價的變化、

得失電了情況等)，能迅速判斷電解池的陰、陽極，弄清楚外電路中電了的移動情況和內(nèi)電

路中離子的移動情況，準確判斷離子的放電順序并書寫電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)式，掌握電

解基本原理。

2.“六點”突破電解應(yīng)用題

(1)分清陰、陽極，與電源正極相連的為陽極，與電源負極相連的為陰極，兩極的反應(yīng)

為“陽氧陰還”。

(2)剖析離子移向，陽離子移向陰極，陰離子移向陽極。

(3)注意放電順序。

(4)書寫電極反應(yīng)式，注意得失電子守恒。

(5)正確判斷產(chǎn)物

①陽極產(chǎn)物的判斷首先看電極，如果是活性電極作陽極，則電極材料失電子，電極溶解

(注意：鐵作陽極溶解生成Fe2，,而不是Fe3+)；如果是惰性電極，則需看溶液中陰離子的失

電子能力，陰離子放電順序為S2>

I>Br>C1>OH(水)>含氧酸根〉F。

②陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽離子的放電順序進行判斷：

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+(zK)>AI3+>Mg2+>Na+o

(6)恢復(fù)原態(tài)措施

電解后有關(guān)電解質(zhì)溶液恢復(fù)原態(tài)的問題應(yīng)該用質(zhì)量守恒法分析。一般是加入陽極產(chǎn)物和

陰極產(chǎn)物的化合物,但也有特殊情況，如用惰性電極電解CuSO4溶液，Cu2+完全放電之前,

可加入CuO或CuC03復(fù)原，而CM+完全放電之后，應(yīng)加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2c03復(fù)原。

3.有關(guān)原電池解題的思維路徑

三、電化學(xué)原理的綜合判斷

1.金屬腐蝕原理及防護方法總結(jié)

(1)常見的電化學(xué)腐蝕有兩類：

①形成原電池時，金屬作負極，大多數(shù)是吸氧腐蝕；

②形成電解池時，金屬作陽極。

(2)金屬防腐的電化學(xué)方法：

①原電池原理——犧牲陽極的陰極保護法：與較活潑的金屬相連，較活潑的金屬作負極

被腐蝕，被保護的金屬作正極。

注意：此處是原電池，犧牲了負極保護了正極，但習(xí)慣上叫做犧牲陽極的陰極保護法。

②電解池原理——外加電流的陰極保護法：被保護的金屬與電池負極相連，形成電解池,

作陰極。

2.可充電電池的反應(yīng)規(guī)律

(I)可充電電池有充電和放電兩個過程，放電時是原電池反應(yīng)，充電時是電解池反應(yīng)。

(2)放電時的負極反應(yīng)和充電時的陰極反應(yīng)、放電時的正極反應(yīng)和充甩時的陽極反應(yīng)互

為逆反應(yīng)。將負(正)極反應(yīng)式變換方向并將電子移項即可得出陰(陽)極反應(yīng)式。

(3)可允電電池允電時原負極必然要發(fā)生還原反應(yīng)(生成原來消耗的物質(zhì))，即作陰極，連

接電源的負極；同理，原正極連接電源的正極，作陽極。簡記為負連負，正連正。

考向一原電池工作原理

典例引領(lǐng)

S_____________r

典例1如圖是Zn和Cu形成的原電池，某實驗興趣小組做完實驗后，在讀書卡片上記錄如

下：在卡片上，描述合理的是

CurtXZn

實驗后的記錄：

①Zn為止極，Cu為負極。

②H+向負極移動。

③電子流動方向：從Zn經(jīng)外電路流向Cu。

?Cu極上有H2產(chǎn)生c

⑤若有1mol電子流過導(dǎo)線，則產(chǎn)生H?為0.5mol。

2+

⑥正極的電極反應(yīng)式為Zn2e===Zno

A.①②③B.③④⑤C.④⑤⑥D(zhuǎn).②③④

注意：原電池的正極和負極與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)，不要形成活

潑電極一定作負極的思維定式。

考向二鹽橋原電池

典例2下列關(guān)于原電池的敘述正確的是（）

A.在外電路中，電流由銅電極流向銀電極

B.正極反應(yīng)為CM++2e一=Cu

C.實驗過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作

D.將銅片直接浸入硝酸銀溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同

考向三判斷金屬的活潑性及反應(yīng)速率

典例引領(lǐng)

典例3有a、b、c、d四個金屬電極，有關(guān)的實驗裝置及部分實驗現(xiàn)象如下:

ft

實驗裝置AIp0

溶液稀硫松稀馥酸稀孀酸

第詈二

裝置一裝置三裝置四

a極質(zhì)量減小，b極b極有氣體產(chǎn)生，cd極溶解，c極有氣電流從a極流向d

部分實驗現(xiàn)象

質(zhì)量增大極無變化體產(chǎn)生極

由此可判斷這四種金屬的活動性順序是()

考向四設(shè)計原電池

典例引領(lǐng)

典例4事實證明，能設(shè)計成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)

計成原電池的是(填序號，下同)。

a.C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g)AH>0

b.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)AA/<0

c.NaOH(aq)+HCl(aq)===NaCl(aq)+H2O(1)AH<()

若以KOII溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計一個原電池，其正極的電極反應(yīng)為

某同學(xué)用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNCh溶液、導(dǎo)線和鹽橋(裝有瓊脂一KN03的

U形管)設(shè)計成一個原電池，如圖所示，下列判斷中正確的是O

a.實驗過程中，左側(cè)燒杯中NO；濃度不變

b.實驗過程中取出鹽橋，原電池能繼續(xù)工作

c.若開始時用U形銅代替鹽橋，裝置中無電流產(chǎn)生

d.若開始時用U形銅代替鹽橋，U形銅的質(zhì)量不變

(1)正、負極材料的選擇：根據(jù)氧化還原關(guān)系找出正、負極材料，一般選擇活潑性較

強的金屬作為負極；活潑性較弱的金屬或可導(dǎo)電的非金屬(如石墨等)作為正極。

(2)電解質(zhì)溶液的選擇：電解質(zhì)溶液一般要能夠與負極發(fā)生反應(yīng)，或者電解質(zhì)溶液中

溶解的其他物質(zhì)能與負極發(fā)生反應(yīng)(如溶解于溶液中的空氣)。但如果氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)

分別在兩個容器中進行（中間連接鹽橋），則兩個容器中的電解質(zhì)溶液選擇與電極材料相同

的陽離子。

（3）畫裝置圖：注明電極材料與電解質(zhì)溶液。但應(yīng)注意鹽橋不能畫成導(dǎo)線，要形成閉

合回路。

考向五燃料電池

典例引領(lǐng)

S_________r

典例5直接碳固體氧化物燃料電池作為全固態(tài)的能量轉(zhuǎn)換裝置，采用固體碳作為燃料，以

多孔Pi作電極、氧化錯為電解質(zhì)，其工作原理如下圖。下列說法不正確的是

已知：CO2（g）+C=2CO（g）△//=+172.5AJ*mol'CO（g）+O2（g）=CO2（g）△//=283AJ,moll

A.電極a為正極，電子由b經(jīng)過導(dǎo)線到a

2

B.電極b發(fā)生的電極反應(yīng)為：CO+O2e=CO2

C.依據(jù)裝置原理可掛測，該條件下CO放電比固體C更容易

D.若ImolC（s）充分燃燒，理論上放出的熱量為110.5燈

（1）燃料電池的負極是可燃性氣體，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)；正極多為氧氣或空氣,

得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，可根據(jù)電荷守恒來配平。

（2）燃料電池的電極不參與反應(yīng)，有很強的催化活性，起導(dǎo)電作用。

（3）燃料電池的電極反應(yīng)中，酸性溶液中不能生成OH,堿性溶液中不能生成H-；水

溶液中不能生成。2一，而熔融電解質(zhì)中02被還原為

（4）正負兩極的電極反應(yīng)在得失電子守恒的前提下，相加后的電池反應(yīng)必然是燃料燃

燒反應(yīng)和燃燒產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的卷加反應(yīng)。

考向六新型電池

典例引領(lǐng)

S________/

典例6某新型電池以NaBH4（B的化合價為+3價）和H2O2作原料，負極材料采用Pt，正極

材料采用MnO4既作電極材料又對該極的電極反應(yīng)具有催化作用），該電池可用作衛(wèi)星、

深水勘探等無空氣環(huán)境電源，其工作原理如圖所示。下列說法不正確的是

A.每消耗3moiH2O2,轉(zhuǎn)移6moi"

B.電池工作時Na+從b極區(qū)移向a極區(qū)

C.a極上的電極反應(yīng)式為BH；+80H--8e===B0￡+6H2O

D.b極材料是MnOz，該電池總反應(yīng)方程式：NaBH4+4H2O2===NaBO2+6H2O

考向七電解規(guī)律的考查

典例引領(lǐng)

典例7用惰性電極電解下列各組中的三種電解質(zhì)溶液，在電解的過程中，溶液的pH依次

為升高、不變、降低的是

A.AgNO?CuChCU（N0S）2

B.KCINa2sCUC11SO4

C.CaCl2KOHNaNOj

D.HC1HNO3K2SO4

電極反應(yīng)電解質(zhì)電解質(zhì)溶

類電解

電解質(zhì)特點實例電解方程式溶液的液復(fù)原的

型陰極陽極對象

變化方法

電含氧酸H2so4

+

4H+4e40H-4e-電就

解可溶性強堿NaOH2H2。濃度增

水加水

水活潑金屬含2H2T+O2T大

KNO32H2f2H2O+O2T

型氧酸鹽

電2H++2e-2Ci-2e-^=2HCI=i=濃度減

無氧酸HCI電解質(zhì)加HC1

解----H2TChfH2T+CI2T小

電

「c電

解不活潑金屬Cu2++2e-2C1Ze----

CuCh加CuCh

質(zhì)無氧酸鹽

CuChtCu+Cht

型

放

H22NaCl+2H2O

活潑金屬無2H++2e-2Ci-2e-^=電解質(zhì)生成新

電卅ONaO

生加HC1

氧酸鹽——H2TCLT和水電解質(zhì)

堿

H+H2t+ChT

型

放

U

024OH-4e-2CSO4+2H2O

不活潑金屬Cu2++2e-電解質(zhì)生成新

電*…

生CuSO4加CuO

含氧酸鹽Cu和水電解質(zhì)

酸2H2O+O2T

2H2SO4+O2t

型

考向八電解原理的"常規(guī)',應(yīng)用

典例引領(lǐng)

典例8高鐵酸鹽在能源環(huán)保領(lǐng)域有廣泛用途。用銀(Ni)、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備

高鐵酸鈉(NazFeO。的裝置如圖所示。下列說法正確的是

A.鐵是陽極，電極反應(yīng)為Fe—2c-+2OH-===Fe(OH)2

B.電解一段時間后，銀電極附近溶液的pH減小

C.若離子交換膜為陽離子交換膜，則電解結(jié)束后左側(cè)溶液中含有FeOH

D.每制得1molNa2FeO4,理論上可以產(chǎn)生67.2L氣體

陽離子交換膜(以電解NaCl溶液為例)，只允許陽離子(Na+)通過，而阻止陰離子(Q，

OH)和分子(CL)通過，這樣既能防止H2和Cb混合爆炸，又能避免Ch和NaOH溶液作用

生成NaCIO影響燒堿質(zhì)量，由此可推知，陰離子交換膜只允許陰離子通過，質(zhì)子(H+)交換

膜只允許質(zhì)子(H+)通過。

考向九電解原理的?'創(chuàng)新”應(yīng)用

典例引領(lǐng)

陽極室產(chǎn)品室原料室陰極室

B.將電源的正、負極反接，工作原理不變

考向十根據(jù)電子守恒計算

典例引領(lǐng)

典例1050()mLNaNO3和Cu(NOs)2的混合溶液中c(NO5)=0.3mol-L-',用石墨作電極電

解此溶液，當(dāng)通電一段時間后，兩極均收集到氣體1.12L(標準狀況下)，假定電解后溶

液體枳仍為500mL,下列說法正確的是

A.原混合溶液中c(Na')=0.2mo卜

B.電解后溶液中c(H-)=0.2mol.Lr

C.上述電解過程中共轉(zhuǎn)移0.4mol電子

D.電解后溶液復(fù)原時需加入4gCuO

(1)根據(jù)電子守恒

用于串聯(lián)電路中電解池陰陽兩極產(chǎn)物、原電池正負兩極產(chǎn)物、通過的電量等類型的計算,

其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。

(2)根據(jù)總反應(yīng)式

先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列出比例式計算。

(3)根據(jù)關(guān)系式

根據(jù)得失電子守恒關(guān)系建立起已知量與未知量之間的橋梁，構(gòu)建計算所需的關(guān)系式。

考向十一電化學(xué)組合裝置的問題

典例引領(lǐng)

典例11如圖所示的裝置，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，將電源接通后，向（乙）中

滴入酚酷溶液，在F極附近顯紅色，則以下說法正確的是

A.電源B極是正極

B.（甲”（乙）裝置的C、D、E、F電極均有單質(zhì)生成，其物質(zhì)的量比為1：2：2：2

C.欲用（丙）裝置給銅鍍銀，H應(yīng)該是Ag,電鍍液是AgNCh溶液

D.裝置（丁）中X極附近紅褐色變深，說明氫氧化鐵狡粒帶負電荷

圖甲中無外接電源，兩者必有?個裝置是原電池（相當(dāng)于發(fā)電裝置），為電解池裝置提供

電能，其中兩個電極活動性差異大者為原電池裝置，即左圖為原電池裝置，右圖為電解池裝

置。圖乙中有外接電源，兩燒杯均作電解油,，H串聯(lián)電解，通過的電流相等。

考向十二金屬的腐蝕快慢與防護方法的比較

典例引領(lǐng)

S________r

典例12將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤后，置于如圖所示裝置中，進行鐵電化

學(xué)腐蝕實驗。下列有關(guān)該說法正確的是

空氣、、鐵、炭

*合物

A.鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe3e==Fe3+

B.電化學(xué)腐蝕過程中鐵粉的電勢比活性炭電勢高

C.活性炭的存在會加速鐵的腐蝕

D.以水代替NaQ溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕

（1）判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律

①對同一電解質(zhì)溶液來說，腐蝕速率的快慢：電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起

的腐蝕>化學(xué)腐蝕〉有防腐措施的腐蝕。

②對同一金屬來說，在不同溶液中腐蝕速率的快慢：強電解質(zhì)溶液中〉弱電解質(zhì)溶液

中,非電解質(zhì)溶液中。

③活動性不同的兩種金屬，活動性差別越大，腐蝕速率越快。

④對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)濃度越大，金屬腐蝕越快。

（2）兩種保護方法的比較

外加電流的陰極保護法保護效果大于犧牲陽極的陰極保護法。

考向十三析氫腐蝕和吸氧腐蝕

典例引領(lǐng)

S________/

典例13如圖各容器中盛有海水，鐵會發(fā)生銹蝕，其中鐵銹蝕的速度最快的是（）

出也Ag門FeSnQFe號

A?而乩脅曲。?由

一、單選題

1.下列有關(guān)原電池的說法中正確的是（）

A.在外電路中，電子由負極經(jīng)導(dǎo)線流向正極

B.在內(nèi)電路中，電子由正極經(jīng)電解質(zhì)溶液流向負極

C.原電池工作時，正極表面一定有氣泡產(chǎn)生

D.原電池工作時，一定不會伴隨著熱能變化

2.火法煉銅得到的粗銅中含多種雜質(zhì)（如鋅、金、銀等），其性能遠不能達到電氣工業(yè)的要

求，工業(yè)上常使用電解精煉法將粗銅提純。在電解精煉時下列說法不正確的是

A.粗銅接電源正極B.純銅作陽極

C.從陽極泥中可以提煉貴重金屬D.若純銅片增重6.4g,則電路通過電子為0.2

mol

3.下列關(guān)于電解池工作原理的說法中，錯誤的是

A.電解池是一種將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置

B.電解池中使用的液體不一定是電解質(zhì)溶液，也可以是融熔態(tài)的電解質(zhì)

C.電解池工作時，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)

D.與原電池不同，電解池放電時，電極本身不會參加電極反應(yīng)

4.燃料電池是目前電池研究的熱點之一、現(xiàn)有某課外小組自制的氫氧燃料電池，如卜.圖所

示，a、b均為惰性電極°下列敘述不正確的是（）

A.a極是負極，該電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

D.氫氧燃料電池是一種具有廣闊應(yīng)用前景的綠色電源

5.某電動汽車配載一種可充放電的鋰離子電池。放電時電池總反應(yīng)為

LiixCoO2+LixC6=LiCoO2+C6（x<l）o卜列關(guān)十該電池的說法不止確的是

A.放電時，Li+在電解質(zhì)中由負極向正極遷移

B.放電時，負極的電極反應(yīng)式為Li（6xe=xLi++C6

C.充電時，若轉(zhuǎn)移1mole,石墨（C“電極將增重7xg

D.充電時，陽極的電極反應(yīng)式為LiCoO2xe=LihCoC）2+xLi+

6.如圖是一套電化學(xué)實驗裝置，圖中C、D均為鉗電極，U為鹽橋，G是靈敏電流計，其

指針總是偏向電源正極；總反應(yīng)為AsO：-+2I+2H+0AsO；-+l2+HO下列判斷正確的是

A.當(dāng)指針偏向右側(cè)時,C電極上的反應(yīng)式為I2+2e=2I

-+

B.當(dāng)指針偏向右側(cè)時,D電極上的電極反應(yīng)式為AsO4+2H+2e=AsO3~+H20

C.向Q中加入一定量的NaOH后，C電極上的電極反應(yīng)式為2I2e=L

D.若D是鐵，C是銅，U用銀片代替，則D上的電極反應(yīng)式為Fe3e=Fe3+

宓展的耀

一、單選題

A.電解后，電解槽底部的陽極泥中含有Cu和Pt

B.電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等

2.以CH4、02、熔融Na2co3組成的燃料電池電解制備N2O5,裝置如圖所示，右側(cè)池中隔

腴僅允許H+通過。卜.列說法錯誤的是

隔膜（阻止水分子通過）

B.右側(cè)池中H+由Pti極通過隔膜移向Pt2極

C.Pti極上的電極反應(yīng)式為N2O4+2HNOa2e=2N2O5+2H，

D.每制得ImolN2O5,理論上消耗0211.2L（標準狀況下）

3.研究電化學(xué)腐蝕及防護的裝置如下圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是（）

A.d為石墨，鐵片腐蝕加快B.d為石墨，石墨上電極反應(yīng)為O2+2H2O+

4e-=40H-

C.d為鋅塊，鐵片不易被腐蝕D.d為鋅塊，鋅塊上電極反應(yīng)為2H'+2e-=

H2T

4.關(guān)于銅電極，下列說法正確的是

A.在銅鋅原電池中，銅作負極B.在電解精煉銅中，精銅作陰極

C.在電解氧化鋁制備金屬鋁中，銅做陽極D.向鑰匙［二鍍銅時，鑰匙作陽極

5.X、Y、Z、M代表四種金屬元素。金屬X和Z用導(dǎo)線連接放入稀硫酸中時，X溶解、Z

極上有氫氣放出：若電解丫2+和Z2+離子共存的溶液時，Y光析出：又知M、Y相連時電子

由Y到Mo則這四種金屬的活動性由強到弱的順序為（）

A.X>Z>Y>MB.X>Y>Z>MC.M>Z>X>YD.X>Z>M>Y

6.有關(guān)電化學(xué)的說法中正確的是（）

A.原電池和電解池的陰極金屬都不會腐蝕

B.不銹鋼難生銹是因為合金中鐵受保護

C.原電池的負極一定比正極金屬活潑

D.原電池的負極質(zhì)量一定減少，正極質(zhì)量一定不變或增加

乙醇

A.b極為電池的負極

C.電池工作時電子由b極沿導(dǎo)線經(jīng)燈泡再到a極

D.電池工作時，Imol乙醇被氧化時就有6moi電子轉(zhuǎn)移

8.甲烷燃料電池常以熔融氫氧化鈉為電解質(zhì)。下列敘述不正確的是

A.每反應(yīng)Imol甲烷就有8mol電子通過電路

B.隨著反應(yīng)進行負極附近pH值會減小

C.負極反應(yīng)為CH4+10OH=CO：+7H2O+8e

D.電池總反應(yīng)為CH4+2O2=CO2+2H2O

一、填空題

9.電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。下圖表示一個電解池，裝有電解液a；