电化学解题方法专题解析

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1、专题二电化学解题方法【命题趋向】《考试大纲》中对这部分内容的要求可以总结成如下几条：（1）理解原电池原理及构成原电池的条件。理解原电池反应和一般氧化还原反应的异同。能分析常见化学电源的化学原理。（2）理解化学腐蚀和电化腐蚀、析氢腐蚀和吸氧腐蚀的异同。了解生产实际中常见的金属防腐方法的化学原理和金属防腐的一般方法。（3）理解电解的基本原理。记住电解反应中常见离子在阴、阳极的放电顺序。阳极上失电子顺序为……Al>Zn>Fe>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子>F-；阴极上得电子顺序为O2>Cl2>Br2>I2>S>Ag+>Hg2+>Cu

2、2+>(H+)>Pb2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>……（4）电解原理的应用：氯碱工业、冶炼铝、电镀、精炼铜等。近几年考查这方面内容的试题在高考所占的比例较大，在2008年理科综合试题中，（08年全国理综I·13），（08年全国理综Ⅱ·10），（08年天津理综·12），（08年山东理综·29）等等都涉及到了电化学的内容，电化学试题每年都会有选择题或大题出现。2009年高考中原电池的知识应格外重视。【考点透视】一、基础知识串讲（一）原电池1．原电池的构成条件：这是一种把化学能转化为电能的装置.从理论上说，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。a．负极与正极：作负极的一般是较活泼的金

3、属材料，作正极的材料用一般导体即可b．电解质溶液：c．闭合回路注意：通常两种不同金属在电解溶液中构成原电池时,较活泼的金属作负极,但也不是绝对的,严格地说,应以发生的电极反应来定.例如，Mg-Al合金放入稀盐酸中,Mg比Al易失去电子,Mg作负极;将Mg-Al合金放入烧碱溶液中，由于发生电极反应的是Al,故Al作负极。2．原电池的工作原理：（1）电极反应（以铜锌原电池为例）：负极：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）正极：2H++2e-=H2↑（还原反应）（2）电子流向：从负极（Zn）流向正极（Cu）（3）电流方向：从正极（Cu）流向负极（Zn）（4）能量转变：将化学能转变成电能3．电极反应

4、：13在正、负极上发生电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系。如氢-氧燃料电池，它的负极是多孔的镍电极，正极为覆盖氧化镍的镍电极，电解质溶液是KOH溶液，在负极通入H2，正极通入O2，电极反应：负极：2H2+4OH-－4e-=4H2O正极：O2+2H2O+4e-=4OH-负极的反应我们不能写成：2H2－4e-=4H+。因生成的H+会迅速与OH-生成H2O。4．金属的腐蚀：金属的腐蚀分为两类：（1）化学腐蚀：金属或合金直接与周围介质发生反应而产生的腐蚀。（2）电化腐蚀：不纯的金属或合金因发生原电池反应而造成的腐蚀。最普遍的钢铁腐蚀是：负极：2Fe-4e-=2Fe2+正极：O2+2H2

5、O+4e-=4OH-（注：在少数情况下，若周围介质的酸性较强，正极的反应是：2H++2e-=H2↑）｛金属的腐蚀以电化腐蚀为主.例如,钢铁生锈的主要过程为:Fe2++2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O5．金属的防护一般有三条途径：其一是改变金属内部结构，如制成合金，其二是涂保护层，其三是电化学保护法。例如在铁表面镀上锌或锡，即成白铁与马口铁，但一旦破损，因原电池反应，白铁外面的锌可进一步起保护作用，而马口铁外面的锡反而会加速腐蚀（铁作负极

6、被溶解）。（二）电解原理及其应用直流电通过电解质溶液时使阴阳两极发生氧化还原反应的过程。电解是一个电能转化为化学能的过程。从参加反应的物质来分电解反应可分成五类：1．电解H2O型：实质是电解水。如电解硝酸钠．氢氧化钠．硫酸等溶液。2．电解溶质型：溶质所电离出来的离子发生氧化还原，如电解氯化铜．溴化氢等溶液。3．电解硫酸铜溶液型：电解产物是金属．氧气与酸。如电解硫酸铜溶液生成单质铜．氧气和硫酸，电解硝酸银溶液时生成单质银．氧气和硝酸。4．电解氯化钠溶液型：电解产物是非金属单质．氢气与碱。如电解氯化钠溶液时生成氯气．氢气和氢氧化钠，电解溴化钾溶液时生成溴单质．氢气和氢氧化钾。5．电镀型：镀层金

7、属作阳极，阳极反应是：M-ne-=Mn+，镀件作阴极，阴极反应是：Mn++ne-=M。（电解精炼与电镀，实质上是相同的）（三）、惰性电极电解一般规律类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度的变大pH的电解质溶液复原13变化电解水型阳极：NaOH水增大增大加H2OH2SO4水增大减小加H2ONaNO3水增大不变加H2O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电解质本身减小增大加HClCuCl2电解质本身减小/加