电化学专题复习

一、电化学基础知识

[规律总结]：

1、原电池、电解池、电镀池判定

（1）若无外接电源，可能是原电池，然后根据原电池的形成条件判定；

（2）若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池，当阳极金属与电解质溶液中的金属离子相同则为电镀池；

（3）若为无明显外接电源的串联电路，则应利用题中信息找出能发生自发氧化还原反应的装置为原电池。

2、可充电电池的判断 放电时相当于原电池，负极发生氧化反应，正极发生还原反应；充电时相当于电解池，放电时的正极变为电解池的阳极，与外电源正极相连，负极变为阴极，与外电源负极相连。

1

二、原电池的分类及电极反应的书写 (一) [规律总结]：

1、原电池电极名称的判断方法

（1）根据电极材料的性质确定 金属—金属电极，活泼金属是负极，不活泼金属是正极；金属—非金属电极，金属是负极，非金属是正极；金属—化合物电极，金属是负极，化合物是正极。

（2）根据电极反应的本身确定 失电子的反应—氧化反应—负极；得电子的反应—还原反应—正极

2、原电池电极反应式书写关键

（1）明确电池的负极反应物是电极本身还是其他物质、反应产物及化合价的变化；

（2）确定电池的正极反应物是电解质溶液中的离子，还是其他物质（如溶有或通入的氧气）； （3）判断是否存在特定的条件（如介质中的微粒H、OH 非放电物质参加反应），进而推断电解质溶液的酸碱性的变化；

（4）总的反应式是否满足质量守衡、得失电子守衡、电荷守衡。 （二）中学化学常见原电池分为三大类。

1、仅有一电极材料参与反应

在这类原电池中，参与反应的电极失去电子、被氧化，是负极，一般为金属；不参与反应的另一电极为正极，正极周围的离子或分子（如：H、Cu、O2、Cl2等）得电子、被还原。

例：教材上介绍的以Zn和Cu为电极材料，H2SO4溶液为电解质的原电池属于这一类。钢铁的电化腐蚀过程中形成的许多微小的原电池也属于这一类。

例：以铜和石墨为电极材料，

①银溶液为电解质的原电池 负极反应式为： ；正极电极反应式为： 。

②氯水为电解质融合组成的原电池，负极反应式为： ；正极电极反应式为： 。

2．两电极材料都参与反应

这一类电池的两电极材料分别由金属和金属的化合物组成。金属失去电子，被氧化，为负极。金属的化合物得电子，被还原，为正极。这一类电池一般可以充电。铅蓄电池、银锌钮扣电池都属于这类。

例①铅蓄电池放电时总反应的方程式如下：Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O （ ）为负极：电极反应式为：

2

+

2++

-

（ ）为正极：电极反应式为：

例②银锌钮扣电池放电时总反应的方程式如下：Zn+Ag2O=2Ag+ZnO （ ）为负极，电极反应式为：Zn+2OH-2e=ZnO+H2O （ ）为正极，电极反应式为：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH- 3、两电极都不参与反应

这类电池的电极材料均为惰性材料，常常为同一材料，但在两极周围的物质有差别。一极周围的物质有还原性，失电子，为负极；另一极周围的物质有氧化性，得电子，为正极。燃料电池则属于这类。如氢氧燃料电池，天然气与氧气的燃料电池都是以多孔性碳、多孔性铂等惰性材料做两极，两电极浸在电解质溶液或熔化的电解质里。在一极通燃料气，另一极通氧气。通燃料的一极的燃料发生氧化反应，为负极，失电子；通氧气的一极的氧气发生还原反应，为正极，得电子。如果电解质溶液为KOH溶液，其电极反应式为：

氢氧燃料电池：负极：2H2+4OH-4e=4H2O 正极：O2+2H2O+4e=4OH

天然气与氧气燃料电池：负极：CH4+10OH--8e--=CO32-+7H2O 正极：2O2+4H2O+8e-=8OH- 若为酸性环境： 负极： 正极： 对氢氧燃料电池，如果电解质溶液为硫酸溶液，其电极反应式为： 负极： 正极： 练习：

1，某燃料电池以熔融的K2CO3为电解质，以丁烷为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属为电极。下列叙述错误的是（ ）

A 该燃料电池的化学反应方程式为： 2C4H10+13O2→8CO2+10H2O B该燃料电池的负极反应式为： 2C4H10+26CO3-52e=34CO2+10H2O C 该燃料电池的正极反应式为：26CO2+13O2+52e-=26 CO3

22--

----

-

D 向正极通入的气体成份主要为N2和O2

2.原电池的电极反应不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确是（ ）

A 由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al-3e-=Al3+

B、由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al-3e-+4OH=AlO2+2H2O

 C 由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu-2e-=Cu2+ D 由Al、Cu、浓组成原电池，其负极反应式为：Cu-2e-=Cu2+

3、从理论上说氧化还原反应可以设计为原电池。试根据反应：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,设计一个原电池并写出电极反应。

3

三、金属的腐蚀和防护

①金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化： ②金属腐蚀的类型及比较

化学腐蚀 电化学腐蚀

条件 金属与非电解质等直接接触 不纯金属或合金与电解质溶液接触 现象 无电流产生 有微弱电流产生

本质 金属被氧化的过程 较活泼金属被氧化的过程

相互关系 化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍危害更严重。 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性 正极反应 负极反应 ③金属腐蚀快慢的判断：

a.电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐蚀措施的腐蚀； b.同一种金属的腐蚀：强电解质＞弱电解质＞非电解质

④金属的防护方法：(1)改变金属的内部结构(2)覆盖保护层(3)电化学保 练习：

4、下图12-1各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是（ ）

A．④>②>①>③ B．②>①>③>④ C．④>②>③>① D．③>②>④>①

5、炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是（ A．4Fe(OH)22H2OO24Fe(OH)3

B．2Fe2H2OO22Fe(OH)2 C．2H2OO24e4OH

D．Fe3eFe3

4

）四、电解

1、电解池电极反应书写原则

①看电源定阴阳极 ②看电极材料定电极反应：损失阳极(C、Pt、Au),保护阴极 ③看．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．除外．．．．．．．．．．溶液中离子得失电子能力定阴阳极产物 若阳极为、Pt,易放电的阴离子在阳极上发生氧化反应,．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．C．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．阳极本身不发生反应;阳极为非惰性电极,则是阳极自身发生氧化而溶解 ④看氧化还原产物定方．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．程式中反应物及产物2、离子放电顺序

（2）阴离子放电顺序

（3）常见物质的电解规律（惰性电极）

（4）对于非惰性电极（除铂、金之外的金属）：阳极金属本身失去电子形成阳离子进入溶液 练习：

5

6、使反应Cu+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑发生，且Cu(OH)2能在电极上析出的是（ ） A 铜片作原电池的负极，碳棒作原电池的正极，氯化钠溶液作电解质溶液 B用铜片作阴、阳极，电解硫酸钠的水溶液 C用铜片作阴、阳极，电解氢氧化钠的水溶液 D用铜片作阴、阳极，电解硫酸铜的水溶液

电时为

7、高能钠硫电池以熔融的钠、硫为电极，用以钠离子导电的陶瓷为固体电解质。该电池放原电池，充电时为电解池，反应原理为： 2Na+xSNa2Sx

（1）放电时S发生_____________反应，Na作______________极。 （2）充电时Na所在电极与直流电源_______极相连。

（3）充电时阳极反应为_____________；放电时负极反应为________________________。

8、工业上为了处理含有Cr2O7的酸性工业废水，采用下面的处理方法：向往工业废水中加入适量NaCl，以铁为电极进行电解，经过一段时间有Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀生成，使废水中铬的含量达到排放标准，根据上情况回答下列问题。 ⑴ 分别写出两电极的电极反应式。

⑵ Cr2O7在酸性条件下具有强氧化性，写出Cr2O7转变成Cr的离子方程式。 ⑶ 回答废水由酸性变为碱性的原因并写出生成沉淀的离子方程式。 ⑷ 能否将电极改为用石墨，为什么？

9、下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是

2-2-3+

2-

五、与电化学有关的计算

6

电解有关计算方法：

1、串联电路中各电极得失电子数相等,即电路中通过的电量（电子总数）相等求解。通常存在下列物质的量关系

H2~Cl2 ~

12O2 ~Cu ~ 2Ag ~ 2H+ ~ 2OH-

2、根据电极反应式或电解方程式列比例求解 练习：

10、用惰性电极电解2L1mol·L－1的CuSO4溶液。在电路中通过0.5mol电子后调换正负极，电路中又通过1mol电子，此时溶液(假定通电后溶液的体积不变)中[H]是( )

(A) 1.5mol·L (B) 0.75mol·L （C）0.5mol·L (D)0.25mol·L

11、取pH=4的某电解质溶液1.0L，用Pt电极进行电解，经过一段时间后，测得溶液pH=1,且阴、阳两极产物的物质的量之比为2:1，则该电解质溶液是

A．盐酸 B．氢氧化钾溶液 C．银溶液 D．硫酸铜溶液 12、按下图装置进行实验，并回答下列问题

A

Zn Cu C1 C2

B

－1

－1

－1

－1

+

KCl酚酞溶液 CuSO4溶液

⑴判断装置的名称：A池为___________ B池为______________ ⑵锌极为__________极，电极反应式为_________________________ 铜极为__________极，电极反应式为_________________________ 石墨棒C1为______极，电极反应式为________________________ 石墨棒C2附近发生的实验现象为_______________________________

⑶当C2极析出224mL气体（标准状态时，锌的质量变化（增加或减少）_________g.CuSO4溶液的质量变化了（增加或减少了）_________g

7