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第4讲电化学原理高考点击1.了解原电池、电解池的工作原理，了解常见化学电源的种类及其工作原理。2．能写出电极反应式和电池反应式。3．了解电解原理的实际应用。4．理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害及防止金属腐蚀的措施。重点知识整合一、原电池、电解池电极反应式及总反应式的书写分析电极材料和溶液介质―→确定电极名称―→分析电极反应――→质量守恒电荷守恒写出电极反应式―→写出总反应式1．原电池的电极反应式和总反应式的书写方法(1)确定正、负极的方法如下：(2)书写步骤2．电解池的电极反应式和总反应式的书写方法(1)检查阳极电极材料并确定溶液中的离子种类。(2)由放电顺序确定放电产物和电极反应。①阳极产物的判断a．如果是活性电极(金属活动性顺序表Ag以前)，则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子；b．如果是惰性电极(Pt、Au、石墨)，则要看溶液中离子的失电子能力，此时根据阴离子放电顺序加以判断，常见阴离子放电顺序：S2－I－Br－Cl－OH－含氧酸根。②阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序与金属活动性顺序相反，其中Ag＋Fe3＋Cu2＋H＋。(3)根据实际反应物写总电解方程式。二、电解质溶液的电解规律及有关计算方法1．电解规律(惰性电极)2.主要计算方法(1)电子守恒法阴、阳两极转移电子的物质的量相等，若多个电解池串联，则各电极转移电子的物质的量相等。(2)电荷守恒法电解质溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等。要特别注意守恒关系式中换算单位的统一，防止计算错误。(3)方程式法根据电极反应式或电解总反应的化学方程式进行相关计算。混合溶液的电解要分清阶段，理清两极电解过程中的电子守恒。如电解CuSO4溶液开始2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑，后来2H2O2H2↑＋O2↑。(4)关系式法：借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式，再列比例求算。如：e－～H＋～OH－～Cl－等。命题热点演练原电池的工作原理例1(2011年高考北京卷)结合下图判断，下列叙述正确的是()A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护B．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－===Fe2＋C．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，均有蓝色沉淀【解析】A项，电子从负极流向正极，抑制正极失电子，所以正极均被保护。B项，Ⅰ中的负极反应为Zn－2e－===Zn2＋。C项，Ⅱ中的正极反应为2H＋＋2e－===H2↑。D项，由于Ⅰ中负极反应产生Zn2＋，不会与K3[Fe(CN)6]溶液作用产生蓝色沉淀。【答案】A变式训练1(2011年高考广东卷)某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不．正确的是()A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋＋2e－===CuC．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动解析：选D。a和b不连接时，铁与CuSO4溶液发生反应：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，A项正确；a和b用导线连接时，组成了原电池，Fe为负极，Cu为正极，铜片上发生还原反应：Cu2＋＋2e－===Cu，铁片上发生氧化反应：Fe－2e－===Fe2＋，B项正确；通过以上分析可知，无论a和b是否连接，均发生反应：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，故溶液均从蓝色(Cu2＋的颜色)逐渐变成浅绿色(Fe2＋的颜色)，C项正确；a和b分别连接直流电源正、负极时，构成电解池，铜片为阳极，铁片为阴极，Cu2＋应向阴极(铁电极)移动，D项错误。电解池的工作原理(2011年高考大纲全国卷)用石墨作电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的()A．CuSO4B．H2OC．CuOD．CuSO4·5H2O例2【解析】由硫酸铜溶液的电解方程式：2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4可知，加入CuO才可与生成的H2SO4反应生成CuSO4而使电解液恢复到原浓度，故C正确。【答案】C变式训练2(2010年高考大纲全国卷Ⅱ)如图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6.8～8.0，酸色—红色，碱色—黄色)回答下列问题：(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是__________(填编号)；①A管溶液由红变黄②B管溶液由红变黄③A管溶液不变色④B管溶液不变色(2)写出A管中发生反应的反应式：_______________________________；(3)写出B管中发生反应的反应式：_______________________________；(4)检验a管中气体的方法是_______________________________；(5)检验b管中气体的方法是_______________________________；(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是_______________________________。解析：由装置图可知A为电解池的阴极，电极反应式为：4H＋＋4e－===2H2↑；B为电解池的阳极，电极反应式为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。根据放电情况可知A极由于H＋放电附近显碱性，指示剂应显黄色，同时还会发生反应Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；B极由于OH－放电附近显酸性，指示剂仍显本身的颜色红色。在检验H2时利用其可燃性，检验O2时用能否使带火星的木条复燃进行检验。由于该电解池实质是电解水，所以将电解液倒入烧杯后，整个溶液呈中性，故指示剂变红，Mg(OH)2沉淀会消失。答案：(1)①④(2)2H＋＋2e－===H2↑、Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓(3)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(4)用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰(5)用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃(6)溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)知能优化训练专题针对训练本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放