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考纲解读
考点展示
1.了解原电池的工作原理。
2.能写出电解池的电极反应式和总反应方程式。
3.了解常见化学电源的种类及其工作原理
1.电解池、电镀池的名称判断及电极反应式的书写。
2.根据电极的变化判断金属的活动性性顺序
3.有关气电解产物的判断与计算
4. 电解原理在工业生产中的应用
5.原电池的工作原理分析，尤其带盐桥的原电池
6.根据所给自发进行的反应设计原电池，并绘制装置图
7.了解常用化学电源的构造及新型电源的工作原理
（2011年北京8）结合右图判断，下列叙述正确的是 （ ）
?????（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为① 和②
（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有 ；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在
（3）在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为
（4）镀铝电解池中，金属铝为 极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4― 和Al2Cl7―形式存在，铝电极的主要电极反应式为
（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是
第5章 第2节 知识归纳与实验拓展
1．知识概述
电化学知识属于中学化学的核心内容与主干知识，它主要由原电池工作原理、电解原理、金属腐蚀与防护三个模块构成。前两个模块均由电化学装置构成、电极反应、电路构成(电子流动与离子移动)、应用四大知识点组成的。
（2）重要电解产物的谐音记忆
氧气、氢气、氯气是电解过程可能产生的三种气体，也是相关计算、电极反应式书写涉及频率较高的三种物质，利用谐音记忆法可较容易地记住电极类型、反应类型、可能的电极产物之间对应关系：阴一一还一一氢，阳一一氧一一氧(读与记时注意谐音)，其意思是阴极发生的是还原反应，可能会生成氢气，阳极发生氧化反应，可能会生成氧气。
另外，从量的角度上看：当生成的气体体积比 (同温同压下)为1：1时，两种气体分别为H2、Cl2；当体积比为2：1时，生成的气体分别为H2、O2。
（3）电解规律（惰性阳极电解）
电解类型
电解本质
阴极反应
阳极反应
电极附近PH
溶液PH
复原应加物质
锌前金属含氧酸盐
含氧酸
强碱
电解水
4H++4e—=
2H2↑
4OH—－4e—
=O2↑+2H2O
阴极增大
阳极减小
不变
水
减小
增大
铝后金属无氧酸盐
电 解
电解质
Cu2++2e—=Cu
2Cl—-2e—=Cl2↑
/
/
CuCl2
无氧酸
2H++2e—=H2↑
2Cl—-2e—=Cl2↑
阴极增大
增大
氯化氢
铝后金属含氧酸盐(CuSO4)、锌前金属无氧酸盐(NaCl)
电 解
盐和水
Cu2++2e—=Cu
4OH—-4e—=
O2↑+2H2O
阳极减小
减小
CuO
CuCO3
2H++2e—=H2↑
2Cl—-2e—=Cl2↑
阴极增大
增大
氯化氢

第5章 第3节 专题复习指导
一、复习方法
(1)对比复习明异同：不同类型的电化装置的电极名称、电极反应类型、工作中电解质溶液中离子移动方向、特殊电化装置(如电镀、电解精炼)与一般电化装置的构成等内容易在学习中易混淆，复习中可通过对比的方法将它们的异同尤其是“异”的地方弄清楚。
(2)牢记经典：如应熟记生成氢气、氧气、氯气的电极反应方程式；熟记电解硫酸铜溶液、食盐水的电解反应方程式；熟记电解时不同气体生成时所在的电极、若同时生成两种气体，气体量值关系。
(3)理解“反常”：所谓“反常”是指一些原电池构成中大家熟知的金属不是作负极而是作正极，但实际上并不“反常”，因为原电池的电极既与电极材料本身性质有关，也与电解质溶液的性质有关。
二．知识对比归纳
1．易混点对比
原电池、电解池的构成与异同对比
原电池
电解池
含义
将化学能转化成电能的装置
将电能转化为化学能的装置
构成条件
①活泼性不同的两电极(燃料电池例外)
②电解质溶液
③形成闭合回路
①两个电极、直流电源
②电解质溶液
③形成闭合回路
电极种类的确定及电极本身的变化
①当两电极材料均能与电解质溶液直接反应时:比较活泼作负极而被腐蚀掉
②当两电极材料均不能与电解质溶液直接反应时，比较活泼作负极而被腐蚀掉(正极上的反应通常与钢铁吸氧腐蚀时的相同)。
③当只有一种能与电解质溶液反应时，能反应的作负极被腐蚀掉。
④燃料电极中还原剂在负极上反应
电极种类由其与电源连接方式有关，与电极材料、电解质本身性质无关
阳极：与电源正极相连的电极；当材料不是惰性电极(Au、Pt、C)时，本身失去电子被腐蚀
阴极：与电源负极相连，本身受保护。
电极反应
负极：氧化反应、金属失电子
正极：还原反应，溶液中的阳离子得电子
阳极：氧化反应、溶液中的阴离子或非惰性电极本身失电子
阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子
电路沟通
外电路中电子由负极流出经导线转移到正极；内部电路是由离子的定向移动并在电极上发生电子(有时是某些分子如氧气等)的得失沟通的
外电路中电子从阳极流入电源的正极再由电源负极流出转移至阴极；内部电路是由离子的定向移动(并在电极上发生电子的得失)沟通的
一般电解池与电镀池、电解精炼池的异同
电解池
电镀池
电解精炼池
对电极材料要求
无特殊要求
阳极：镀层金属(M)
阴极：待镀金属
阳极：需要提纯的金属(M)
阴极：相应的纯金属
对电解质要求
依电解目的确定
必须含镀层金属的离子
必须含需要提纯的金属离子
电极反应特点
电极上反应物与生成物种类差异大
阴阳两极反应物与生成物互逆
阳极：M－ne－=Mn+
阴极：Mn++ne－=M
阴阳两极反应物与生成物互逆。
阳极：M－ne－=Mn+
阴极：Mn++ne－=M
电解质溶液变化
电解质电离出离子或水参与反应
只有镀层金属的单质与离子参与反应
阳极上需要提纯的金属及比它活泼的金属单质失电子、阴极上需要提纯的金属阳离子得电子
化学腐蚀与电化腐蚀的比较
化学腐蚀
电化腐蚀
含 义
金属或合金直接与氧化剂发生反应而产生的腐蚀。
不纯金属或合金与电解质溶液接触发生原电池反应而产生的腐蚀。
电子转移情 况
金属将电子直接转移给有氧化性的物质。
较活泼的金属将电子通过导线转移给氧化性较强的物质。
电 流
无电流产生
有微弱的电流产生
举 例
金属与O2、Cl2、S直接反应。
钢铁在潮湿的空气中生锈。
2．必考点记忆
（1）电解过程中离子的放电顺序
阳极：阳极金属（除Pt、Au外）>I— >Br—>Cl—> OH—> 含氧酸根等
阴极：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+(H+)> Pb2+>Sn2+>Fe2+> Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
说明：当溶液中H+只来源于水的电离时，其放电顺序介于Zn2+、Al3+之间；若H+浓度与金属离子浓度相差不大时，其放电顺序介于Cu2+、Fe2+之间。
（2）．金属腐蚀速率与腐蚀方式关系
①电解池阳极金属＞原电池负极金属＞化学腐蚀＞原电池正极金属＞电解池阴极金属
②同一金属所处的环境不同腐蚀快慢不同（同浓度时）：强电解质＞弱电解质＞非电解质
（3）金属防护方法
金属防腐蚀能力：改变金属内部结构＞电解池阴极金属＞原电池正极金属＞金属表面处理
3.电解有关计算的方法规律
解答此类题的方法有两种：一是根据电解方程式或电极反应式列比例式求解；二是利用各电极电子转移数目及电路中转移的电子数目相等进行计算。
4．考题类型与解题模型
题型1：电化装置类型的判断
例1：下列装置不可能构成原电池的是 ( )
解析：A完全符合经典原电池的构成条件，B中虽然铁与食盐水不直接反应，但食盐水中溶解的氧气能氧化单质铁，故B仍能以原电池方式进行反应(负极为铁失去电子，正极为C，反应为2H2O+O2+4e－=4OH－)，C中电极材料相同，无法构成原电池，D中甲烷与氧气分别通入到两个电极上并被电极吸附而发生反应，可构成原电池，答案为C。
［点拨］当电极材料均不能与电解质直接反应，题中又没有提供其它氧化剂时，该类装置均可从电解质溶液中溶解的氧气可能参与反应角度来考虑。
题型2：氧化还原反应与原电池关系
例2：若要使2Fe3++Fe = 3Fe2+在反应中产生电流，下面装置可以达到此目的是( )
A
B
C
D
负极
Fe
Fe
Zn
Fe
正极
Cu
C
Fe
Ag
电解质溶液
FeCl2
Fe(NO3)3
Fe2(SO4)3
CuSO4
解析：由于该反应的铁是还原剂且铁本身是导体，故在原电池中铁应作为负极，而正极材料应是失电子能力比铁弱的导体材料，Fe3+是氧化剂，故原电池中电解质应是可溶性铁盐，答案为B。
［点拨］此类设计中，若还原剂本身是导体，则原电池的负极就是该还原剂，若不是导
例4：右图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是
a极板
b极板
x电极
Z溶液
A
锌
石墨
负极
CuSO4
B
石墨
石墨
负极
NaOH
C
银
铁
正极
AgNO3
D
铜
石墨
负极
CuCl2
解析：通电后a极板增重，表明溶液中金属阳离子在a极上放电而析出金属单质，故a是阴极，x极是负极，故C错；A中a上析出Cu而增重，阳极b上由于OH－离子放电而放出无色无臭的O2，故A正确；B中电解液为NaOH溶液，通电后a上应放出H2而不会增重，B错；D中b上因Cl－离子放电生成黄绿色有刺激性气味的Cl2，故D错。答案为A。
［点评］电极增重必然析出金属单质，是阴极，减轻则只能是阳极
题型5：可逆电池的放电与充电过程分析
例5：锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为
负极反应：C6Li－xe－=C6Li1－x＋xLi+（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成复合材料）
正极反应：Li1－xMO2＋xLi+＋xe－=LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）
下列有关说法正确的是 （ ）
A．锂离子电池充电时电池反应为C6Li＋Li1－xMO2=LiMO2＋C6Li1－x
B．电池反应中，锂、锌、银、铅各失去1mol电子，金属锂所消耗的质量最小
C．锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动
D．锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1－x＋xLi+＋x e－=C6Li
例6：由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用右图所示实验装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。
⑴a电极材料_______，其电极反应式为_____________________。
⑵电解d可以是_______，则白色沉淀在电极上生成；也可以是_______，则白色沉淀在两极之间的溶液中生成。
A．纯水 B．NaCl溶液 NaOH溶液 D．CuCl2溶液
⑶液体c为苯，其作用是________________，在加入苯之前，对d溶液进行加热处理的目的是__________________________。
⑷若d改为Na2SO4溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为_______________________________________。
解析：⑴要想得到Fe(OH)2，必须得到Fe2+ ，故铁应作阳极，电极反应为：Fe-2e—=Fe2+。⑵当电解质为NaOH溶液时，整个溶液呈碱性，阳极上生成的Fe2+立即与OH－在电极结合生成沉淀；当电解质为NaCl时，阴极区生成的OH－在电场作用下移向铁电极，而阳极上生成的Fe2+ 也会移向阴极，二者会相会与两极之间形成沉淀，电解质为另外两种物质时，无法形成碱性溶液，故答案为C、B；⑶隔绝空气，防止产物被氧化；赶尽溶液中的氧气；⑷
第5章 第4节 专题演练
一．选择题 (每题只有一个正确答案)
1．我国第五套人民币中的一元硬币材料为钢芯镀镍，依据你所掌握的电镀原理，你认为在硬币制作时，钢芯应做 （ ）21世纪教育网
A．阴极 B．阳极 C．正极 D．负极21世纪教育网
2．工业上利用氢气在氯气中燃烧，所得产物再溶于水的方法制得工业盐酸，流程复杂且造成能量浪费。有人设想利用原电池原理直接制盐酸的同时，获取电能，假设这种想法可行，下列说法肯定错误的是
A．两极材料都可用石墨，用稀盐酸做电解质溶液
B．通入氢气的电极为原电池的正极
C．电解质溶液中的阳离子向通氯气的电极移动
D．通氯气的电极反应式这Cl2+2e-→2Cl―
D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高
7．用石墨与金属铁做电极，小电流长时间电解某AlCl3溶液，不可能出现的情况为
A．铁电极逐渐溶解
B．一段时间内，两电极上生成的气体物质的量相同
C．先生成白色沉淀，后来沉淀全部溶解
D．铁电极上产生无色气体
8．已知：含Fe2+的溶液与铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液反应生成具有特征蓝色的铁氰化亚
11．如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：
序号
内容
实验现象
1
常温下将铁丝放在干燥空气中一个月
干燥的铁丝表面依然光亮
2
常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时
铁丝表面依然光亮
3
常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月
铁丝表面已变得灰暗
4
将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时
铁丝表面略显灰暗
5
将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时
铁丝表面已变得灰暗
6
将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时
铁丝表面灰暗程度比实验5严重
下列有关说法不正确的是 ( )
A．上述实验中已明显发生电化学腐蚀的实验是3、4、5、6
B．影响金属腐蚀的外部因素有湿度、温度、O2的浓度、电解质等
C．实验6中铁被腐蚀的程度比5严重是因铁发生了如下反应：Fe－2e－=Fe2＋
D．若保持铁表面干燥或将锌与铁相连，可起到保护铁制品作用
I．关闭K1、断开K2，当Y是AgNO3、X是Fe(NO3)2时，通电到5min分钟时，银电极增重2.16g，
(1)M是电源的什么极_______，此时若将甲烧杯中溶液混合均匀，则溶液的pH=_________(食盐水的体积为200mL)
(2)前5min内铁电极上的电极反应式为____________________，此阶段内，乙中阴离子浓度变化情况为_______________
(3)5min时停止通电，将甲、乙装置中的溶液全部混合在一起，从理论上讲，得到的沉淀最多是_____________g。
II．关闭K2、断开K1后，若乙丙两装置中共同发生的反应只有Fe+2Ag+=Fe2++2Ag
(1)X、Y应该分别为_____________
a．FeCl2、AgCl b. Fe(NO3)3、AgNO3 c. Fe(NO3)2、AgNO3
第五章 电化学实验
第四节 专题跟踪演练
参考答案与解析
I．(1)关闭K1、断开K2时，整套装置是电解池，银电极增重，表明银是阴极，此时N是负

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