化学高考化学原电池和电解池的工作原理.docVIP

【化学】高考化学：原电池和电解池的工作原理 ? 【考纲展示】 1.了解原电池和电解池的工作原理。 2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。 3.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。 【知识回扣】 知识网络 ?? 要点扫描 一、原电池和电解池电极确定的方法 电化学中电极的确定是电池反应式正确书写的前提，判断的方法有： 1.根据反应本质速判电极 不论是原电池还是电解池，阳极总是发生氧化反应，阴极总是发生还原反应（原电池负极发生氧化反应，正极发生还原反应），若能找出电极发生的反应是氧化反应，还是还原反应，则可迅速确定电极。 2.根据电子、离子移动方向判断电极 不论是在原电 池还是在电解池中，电子总是从阳极（负极）流向外电路；电解液中总是阳离子移向阴极（正极），阴离子移向阳极（负极）。 3.根据溶液pH变化或电极现象判断电极 无论是在原电池还是在电解池中，只要是有H2生成的电极，该电极区溶液的pH就增大，该电极上发生还原反应，该电极为正极；只要是有O2生成的电极，该电极区pH就减小，该电极发生氧化反应，该电极为负极（阳极）。 二、电极反应式的书写 1.原电池电极反应式的书写 （1）一般电极反应式的书写 （2）复杂电极反应式的书写 2.电解池电极反应式的书写 首先分析电解质水溶液的组成，找全离子并分为阴、阳两组；然后分别对阴阳离子排出放电顺序，写出两极上的电极反应式；最后合并两个电极反应式得出电解总方程式。 注意事项：（1）书写电解池中电极反应式时，要以实际参加放电的离子表示，但书写总方程式时，弱电解质要写成分子式；（2）要确保两极电子转移数目相等，且注明条件“电解”。 三、电解计算 1.根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴 、阳两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。 2.根据总反应式计算：凡是总反应式反映出的 物质的量关系都可以列比例式计算 。 3.根据关系计算：由得失电子守恒定律关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算的关系式，如 物质：H2～O2～Cl2～Cu～Ag～H+～OH—～e— mo l??2??? 1?? 2???2?? 4?? 4??4???? 4 【热点透视】 热点题型 【典例1】将NaCl 溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是 A.液滴中的Cl—由a区向b区迁移 B.液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O2＋2H2O＋4e－=4OH－ C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋由a区向b 区迁移，与b区的OH—形成Fe（OH）2，进一步氧化、脱水形成铁锈 D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液， 则负极发生的电极反应为：Cu－2e－=Cu2＋ 解析：液滴边缘O2多，在碳粒上发生正极反应O2＋2H2O＋4e－=4OH－。液滴下的Fe发 生负极反应，Fe－2e－=Fe2＋，为腐蚀区(a)。 A．错误。Cl－由b区向a区迁移；B．正确；C．错误。液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀；D．错误。Cu更稳定，作正极，反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－。 答案：B 命题意图：本题考查电化学内容中金属吸氧腐蚀的原理的分析。老知识换新面孔，高考试题，万变不离其宗，关键的知识内容一定要让学生自己想懂 ，而不是死记硬背。学生把难点真正“消化”了就可以做到一通百通，题目再怎么变换形式，学生也能回答。 【典例2】下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的 K2SO4溶液，电极均为石墨电极。 ? （1）接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。 据此回答问题： ①电源的N端为??? 极； ②电极b上发生的电极反应为??????????????????； ③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：???????????????????????? ； ④电极c的质量变化是??????????????g； ⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因 甲溶液??????????????????????????? ；乙溶液???? ???????????????????????；丙溶液??????????????????????????? ； （2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？ ?????????????????????????????????????????????????????????????????