备战2019年高考化学之高频考点解密09 电化学（解析版）.doc

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1、解密09电化学高考考点考查内容三年高考探源考查频率原电池工作原理及应用1．理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。2．了解常见化学电源的种类及其工作原理。3．了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。2018课标全国Ⅰ13；2018课标全国Ⅱ12；2018课标全国Ⅲ11；2017课标全国Ⅰ11；2017课标全国Ⅱ11；2017课标全国Ⅲ11；2016课标全国Ⅰ11；2016课标全国Ⅱ11；2016课标全国Ⅲ11；★★★★★电解原理及应用★★★★★金属的腐蚀与防护方法★★★

2、★★考点1原电池工作原理及应用一、原电池工作原理1．通常只有能自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池。2．工作原理以锌铜原电池为例：电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极盐桥的作用（1）平衡电荷（2）避免断路时发生化学腐蚀(隔离作用)说明　（1）无论是装置Ⅰ还是装置Ⅱ，电子均不能通过电解质溶液。（2）在装置Ⅰ中，由于不可避免会直接发生Zn＋Cu2＋===Cu＋Z

3、n2＋而使化学能转化为热能，所以装置Ⅱ的能量转化率高。二、常见的化学电源1．一次电池普通锌锰电池碱性锌锰电池装置电极反应负极：Zn−2e−Zn2+正极：2+2MnO2+2e−2NH3+Mn2O3+H2O总反应：Zn+2MnO2+2Zn2++2NH3+Mn2O3+H2O负极：Zn+2OH−−2e−Zn(OH)2正极：2MnO2+2H2O+2e−2MnOOH+2OH−总反应：Zn+2MnO2+2H2O2MnOOH+Zn(OH)2特点优点：制作简单，价格便宜；缺点：新电池会发生自动放电，使存放时间缩短，放电后电压下降较快优点：克服了普

4、通锌锰干电池的缺点，单位质量所输出的电能多且储存时间长，适用于大电流和连续放电2．二次电池铅蓄电池是最常见的二次电池①放电时的电极反应负极：Pb(s)+(aq)−2e−PbSO4(s)　(氧化反应)正极：PbO2(s)+4H+(aq)+(aq)+2e−PbSO4(s)+2H2O(l)　(还原反应)总反应：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)②充电时的电极反应阴极：PbSO4(s)+2e−Pb(s)+(aq)　(还原反应) 阳极：PbSO4(s)+2H2O(l)−2e−PbO2(s)+

5、4H+(aq)+(aq)　(氧化反应) 总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)3．燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。燃料电池的优点：能量转换率高、废弃物少、运行噪音低。（1）氢氧燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。装置电池总反应2H2+O22H2O介质酸性(H+)负极：2H2−4e−4H+正极：O2+4H++4e−2H2O中性(Na2SO4)负极：2H2−4e−4H+正极：O2+2H2O+4e−4OH−碱性(OH−)

6、负极：2H2+4OH−−4e−4H2O正极：O2+2H2O+4e−4OH−（2）甲醇燃料电池甲醇燃料电池以铂为两极，用碱或酸作为电解质：①碱性电解质(KOH溶液为例)总反应式：2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O正极的电极反应式为：3O2+12e−+6H2O===12OH−负极的电极反应式为：CH3OH–6e−+8OH−===CO32−+6H2O②酸性电解质(H2SO4溶液为例)总反应：2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O正极的电极反应式为：3O2+12e−+12H+===6H2O负极的电极反应式为

7、：2CH3OH−12e−+2H2O===12H++2CO2说明：乙醇燃料电池与甲醇燃料电池原理基本相同。（3）甲烷燃料电池甲烷燃料电池以多孔镍板为两极，电解质溶液为KOH，生成的CO2还要与KOH反应生成K2CO3，所以总反应为：CH4+2KOH+2O2===K2CO3+3H2O。负极发生的反应：CH4−8e−+8OH−===CO2+6H2O、CO2+2OH−===CO32−+H2O，所以：负极的电极反应式为：CH4+10OH−+8e−===CO32−+7H2O正极发生的反应有：O2+4e−===2O2−和O2−+H2O===2

8、OH−，所以：正极的电极反应式为：O2+2H2O+4e−===4OH−说明：掌握了甲烷燃料电池的电极反应式，就掌握了其它气态烃燃料电池的电极反应式。（4）铝—空气—海水电池我国首创以铝—空气—海水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不