【化学】高考化学：原电池和电解池的工作原理

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1、【化学】高考化学：原电池和电解池的工作原理 电化学基础【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

2、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

3、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+

4、～OH—～e—mol  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

5、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

6、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100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%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             

7、 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？                                                                             。解析：（1）①乙中C电极质量增加，则c处发生的反应为：Cu2＋+2e－=Cu，即C处为阴极，由此可推出

8、b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极