《hhaann电化学基础》PPT课件.ppt

hhaann电化学基础PPT课件（考纲要求）（考纲要求）1.掌握原电池和电解池的形成条件掌握原电池和电解池的形成条件,理解原电池和电解池的理解原电池和电解池的工作原理；工作原理；2.能够正确地判断原电池和电解池的两极能够正确地判断原电池和电解池的两极,能够正确地书写能够正确地书写电极反应及总反应电极反应及总反应;3.了解常见化学电源的种类及特点，能够认识和书写几种了解常见化学电源的种类及特点，能够认识和书写几种新型电池的电极及电极反应。新型电池的电极及电极反应。（学习目标）（学习目标）1.掌握原电池、电解池的概念及原理，了解铜的电解精炼、镀铜、掌握原电池、电解池的概念及原理，了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业反应原理；氯碱工业反应原理；2.学会电极的判断，学会正确书写电极反应及总反应方程式，掌握学会电极的判断，学会正确书写电极反应及总反应方程式，掌握常见离子放电的规律；常见离子放电的规律；3.能运用得失电子守恒法解决电化学的相关计算。能运用得失电子守恒法解决电化学的相关计算。(复习重点复习重点)原电池、电解原理及应用；电极反应方程式书写原电池、电解原理及应用；电极反应方程式书写一个反应：氧化还原反应一个反应：氧化还原反应一个计算：得失电子守恒法解决电化学的相关计算一个计算：得失电子守恒法解决电化学的相关计算两个转化：化学能和电能的相互转化两个转化：化学能和电能的相互转化两个应用两个应用:原电池原理应用、电解原理应用原电池原理应用、电解原理应用三个条件：原电池、电解池的形成条件三个条件：原电池、电解池的形成条件四个池子：原电池、电解池、电镀池、电解精炼池四个池子：原电池、电解池、电镀池、电解精炼池(复习难点复习难点)电极反应及总反应方程式正确书写电极反应及总反应方程式正确书写(知识概括知识概括)（高考动向）（高考动向）1.原电池和电解池的原理、构成及两极判断原电池和电解池的原理、构成及两极判断2.原电池和电解池的电极反应式的书写与正误判断原电池和电解池的电极反应式的书写与正误判断3.设计电池，探索新的化学电源设计电池，探索新的化学电源4.原电池和电解池原理的应用原电池和电解池原理的应用（命题规律与趋势）（命题规律与趋势）1、综合性强综合性强，如联系到如联系到“化学实验现象的判断和分析、定量实验化学实验现象的判断和分析、定量实验的操作要求、离子方程式的书写、氧化还原反应问题分析、元素化的操作要求、离子方程式的书写、氧化还原反应问题分析、元素化合物、化学计算合物、化学计算”等。等。2、应用性强应用性强，如与生产生活（，如与生产生活（如金属的腐蚀和防护、电镀废液的如金属的腐蚀和防护、电镀废液的危害与环保危害与环保等）、新科学及新技术（等）、新科学及新技术（新型电池新型电池）、利用电解原理实）、利用电解原理实现用通常方法现用通常方法难以制备的物质的制备难以制备的物质的制备等问题相联系等。等问题相联系等。原电池、电解池工作原理原电池、电解池工作原理1.原电池原理：原电池原理：通过通过自发自发氧化还原反应把氧化还原反应把化学能化学能转化为转化为电能电能。2.2.电解原理：电解原理：电解原理：电解原理：连接电源，使连接电源，使连接电源，使连接电源，使电流电流电流电流通过电解质溶液在阴阳两极上通过电解质溶液在阴阳两极上通过电解质溶液在阴阳两极上通过电解质溶液在阴阳两极上被迫被迫被迫被迫发发发发生生生生非自发非自发非自发非自发氧化还原反应，从而把氧化还原反应，从而把氧化还原反应，从而把氧化还原反应，从而把电能电能电能电能转化为转化为转化为转化为化学能化学能化学能化学能。CCH2SO4溶液溶液e-e-电源电源CuZnH2SO4溶液溶液e-e-H+SO42H+SO42氧化反应氧化反应:Zn-2e-=Zn2+还原反应还原反应:2H+2e-=H2还原反应还原反应:2H+2e-=H2氧化反应氧化反应:4OH4OH-4e-=O2+2H2O原电池原电池原电池原电池电解池电解池电解池电解池OHOH负极负极正极正极阴极阴极阳极阳极+阳极阳极（内电路）（内电路）阴极阴极（内电路）（内电路）原电池原电池电解池电解池定义定义（能量转化）（能量转化）形成形成条件条件电极名称电极名称电极判断电极判断电极反应电极反应得失电子得失电子 电子流向电子流向将化学能转变成电能的装置将化学能转变成电能的装置将电能转变成化学能的装置将电能转变成化学能的装置活动性不同两电极活动性不同两电极（燃料电池电极除外燃料电池电极除外）电解质溶液电解质溶液两电极必须插入电解质两电极必须插入电解质溶液中（或两电极相靠）溶液中（或两电极相靠）形成形成闭合闭合回路回路两电极接直流电源（两电极接直流电源（两电两电极活动性可相同极活动性可相同,也可不同也可不同）电解质电解质或或电解质溶液电解质溶液两电极必须插入电解质两电极必须插入电解质或或电解质溶液中形成电解质溶液中形成闭合闭合回路回路负极负极：较活泼金属：较活泼金属正极正极：较不活泼金属：较不活泼金属(或或能导电的非金属等能导电的非金属等)阳极阳极：电源：电源正极正极相连相连阴极阴极：电源：电源负极负极相连相连负极负极（内电路为（内电路为阳极阳极）：）：发生氧化反应（发生氧化反应（失电子失电子）正极正极（内电路为（内电路为阴极阴极）：）：发生还原反应（溶液中的发生还原反应（溶液中的阳离子阳离子移向正极移向正极得电子得电子）阳极阳极：发生氧化反应（：发生氧化反应（电极电极或溶或溶液中的液中的阴离子阴离子移向阳极移向阳极失电子失电子）阴极阴极：发生还原反应（溶液中的：发生还原反应（溶液中的阳离子阳离子移向阴极移向阴极失电子失电子）（阳氧阴还）（阳氧阴还）负极负极正极正极负极负极阴极阴极阳极阳极正极正极（11广东广东A卷）卷）某小组为研究电化学原理，设计如图某小组为研究电化学原理，设计如图2装置。装置。下列叙述不正确的是下列叙述不正确的是A.a和和b不连接时，不连接时，铁片上会有金属铜析出铁片上会有金属铜析出B.a和和b用导线连接时，用导线连接时，铜片上发生的反应为：铜片上发生的反应为：Cu2+2e-=CuC.无论无论a和和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色变成浅绿色D.a和和b分别连接直流电源正、负极分别连接直流电源正、负极,电压足够大时电压足够大时,Cu2向铜电极移动向铜电极移动D盐桥的作用：盐桥的作用：（1）使整个装置构成通路，使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触代替两溶液直接接触。（2）平衡电荷。）平衡电荷。在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠靠离子迁移完成离子迁移完成的的.Zn失去电子形成的失去电子形成的Zn2+进入进入ZnSO4溶液，溶液，ZnSO4溶液因溶液因Zn2+增多而带正电荷。同时，增多而带正电荷。同时，CuSO4则由于则由于Cu2+变为变为Cu，使得，使得SO42-相对较多而带负电荷。相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断流向铜片，造成电流中断。(10广东卷广东卷23)铜锌原电池铜锌原电池(如图如图9)工作时工作时,下列叙述正确的是下列叙述正确的是 A.正极反应为正极反应为:Zn-2e-=Zn2+B.电池反应为电池反应为:Cu2+Zn=Cu+Zn2+C.在外电路中在外电路中,电子由负极电子由负极 流向正极流向正极 D.盐桥中的盐桥中的K+移向移向ZnSO4溶液溶液 BC（11海南卷）海南卷）根据右图，下列判断中正确的是根据右图，下列判断中正确的是说明：说明：右边通入的是右边通入的是N2，a、b烧杯中盛放的烧杯中盛放的是是NaCl溶液溶液A.烧杯烧杯a中的溶液中的溶液pH升高升高B.烧杯烧杯b中发生氧化反应中发生氧化反应C.烧杯烧杯a中发生的反应为中发生的反应为2H+2e-=H2D.烧杯烧杯b中发生的反应为中发生的反应为2Cl-2e-=Cl2AB（1 1）阴极：得电子，还原反应，始终是溶液中的阳离子放电阴极：得电子，还原反应，始终是溶液中的阳离子放电阳离子放电能力（得电子能力）逐渐增强阳离子放电能力（得电子能力）逐渐增强K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+Pb2+（H+）Cu2+FeFe3+3+Hg2+Ag+（2 2）阳极）阳极失电子，失电子，氧化反应氧化反应S2-IBrClOH含氧酸根含氧酸根 F F F F-阴离子放电（失电子）能力：阴离子放电（失电子）能力：逐渐减弱逐渐减弱A.惰性阳极（惰性阳极（C、Pt、Au）：溶液中的阴离子放电）：溶液中的阴离子放电B.活泼阳极：即除活泼阳极：即除Pt、Au外的金属阳极，金属本身放外的金属阳极，金属本身放电：电：MneMn+K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+Pb2+Cu2+Fe3+Hg2+Ag+H+SO42、NO3、CO32、PO43OHCl、Br、I、S2-水溶液中均有水溶液中均有H+和和OH当用惰性电极电解时，只有当用惰性电极电解时，只有Y轴和轴和I、象限离子有机会放电象限离子有机会放电常见阴阳离子放电顺序常见阴阳离子放电顺序注意注意电解质溶液用惰性电极电解的规律电解质溶液用惰性电极电解的规律电解质溶液用惰性电极电解的规律电解质溶液用惰性电极电解的规律 电解电解类型类型举举 例例电极反应电极反应溶液变化溶液变化溶液溶液复原复原物质类别物质类别实例实例PHC浓度浓度电电解解水水电解电解电解电解质质溶质溶质和溶和溶剂同剂同时电时电解解含氧酸含氧酸H2SO4强碱强碱NaOH活泼金属的活泼金属的含氧酸盐含氧酸盐Na2SO4阳极：阳极：4OH-4e-=O2+2H2O阴极：阴极：4H+4e-=2H2减小减小增大增大增大增大增大增大增大增大不变不变H2O无氧酸无氧酸HCl不活泼金属不活泼金属的无氧酸盐的无氧酸盐CuCl2阳极阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：阴极：2H+2e-=H2增大增大减小减小 HCl阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极阴极：Cu2+2e-=Cu减小减小CuCl2活泼金属活泼金属的无氧酸盐的无氧酸盐NaCl不活泼金属不活泼金属的含氧酸盐的含氧酸盐CuSO4阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：阴极：2H+2e-=H2生成生成新物质新物质增大增大放出放出H2生成碱生成碱HCl阳极：阳极：4OH-4e-=O2+2H2O阴极：阴极：2Cu2+4e-=2Cu减小减小放出放出O2生成酸生成酸生成生成新物质新物质CuO（11全国卷全国卷)用石墨作电极电解用石墨作电极电解CuSO4溶液溶液.通电一段时间后，通电一段时间后，欲使电解质溶液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的欲使电解质溶液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的A.CuSO4B.H2OCCuODCuSO4H2O(11上海卷上海卷16)用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是的是A.用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片B.用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片C.用氢氧化钠溶液吸收阴极产物用氢氧化钠溶液吸收阴极产物D.用带火星的木条检验阳极产物用带火星的木条检验阳极产物DA电镀：电镀：电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程金属或合金的过程阴极阴极镀件镀件阳极阳极镀层金属镀层金属电镀液电镀液含有镀层金属离子含有镀层金属离子 的溶液的溶液使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬度使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬度目的：目的：特点：特点：1 1）阳极本身参加电极反应阳极本身参加电极反应2 2）电解质溶液的浓度保持不变）电解质溶液的浓度保持不变铜的电解精炼铜的电解精炼一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以 制电线，就会大大降低电线的导电能力。制电线，就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法因此必须利用电解的方法 精炼粗铜精炼粗铜。粗铜粗铜含杂质含杂质(ZnFeNiAgAu等等)纯铜纯铜粗铜粗铜阳极阳极：ZnZn2+2e-FeFe2+2e-NiNi2+2e-CuCu2+2e-ZnFeNiCuAgAu阴极阴极:Cu2+2e-Cu阳极泥阳极泥电解完后，电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？溶液的浓度有何变化？CuSO4溶液溶液阳极泥阳极泥:相对不活泼的金属以相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解槽底单质的形式沉积在电解槽底,形形成阳极泥成阳极泥 池型池型（原理）（原理）电解池电解池电镀池电镀池铜的精炼池铜的精炼池装置装置特征特征电极电极反应反应（应用电解原理）（应用电解原理）（应用电解原理）（应用电解原理）阳极阳极:惰性电极惰性电极Pt、Au、C、(或活性电极或活性电极)阴极阴极:惰性、惰性、活性活性电极电极均可均可电解液电解液：任意：任意阳极阳极:镀层金属镀层金属(M)阴极：阴极：镀件镀件电镀液：电镀液：含镀层含镀层金属离子金属离子(Mn+)阳极阳极:粗粗铜铜(含含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等等)阴极阴极:精精铜铜电解液电解液:CuSO4溶液溶液阳极阳极:易放电的易放电的阴离子阴离子首先放电首先放电(或电极参与反应或电极参与反应)阴极阴极:易放电的易放电的阳离子阳离子首先放电首先放电阳极：阳极：Mne-=Mn+阴极阴极：Mn+ne-=M阳极阳极:Cu2e-=Cu2+（Zn-2e-=Zn2+，Fe-2e-=Fe2+等）等）阴极阴极:Cu2+2e-=Cu（Ag、Pt、Au以金属以金属单质沉积于阳极，成为单质沉积于阳极，成为“阳极泥阳极泥”）溶液的溶液的浓度浓度改变改变不变不变基本不变基本不变电解池电解池原电池原电池 阴极阴极阳极阳极判断下列装置各属于什么装置？判断下列装置各属于什么装置？正极正极负极负极原电池、电解池的区分关键看原电池、电解池的区分关键看是否有外接电源是否有外接电源；有有外加电源的装置一定是电解池外加电源的装置一定是电解池.无外加电源的装置一定是无外加电源的装置一定是原电池原电池。电解池、电镀池和精炼池的区分关键看电解池、电镀池和精炼池的区分关键看 阳极材料和电解质溶液阳极材料和电解质溶液。(说明说明)多池组合时多池组合时,一般是含有活泼金属的池为原电池，一般是含有活泼金属的池为原电池，其余都是在原电池带动下工作的电解池。其余都是在原电池带动下工作的电解池。怎样区分原电池、电解池、电镀池和精炼池？怎样区分原电池、电解池、电镀池和精炼池？怎样区分原电池、电解池、电镀池和精炼池？怎样区分原电池、电解池、电镀池和精炼池？1.单池判断单池判断：2.多池组合判断：多池组合判断：无外电源：无外电源：一池为原电池，其余为电解池；一池为原电池，其余为电解池；有外电源：有外电源：全部为电解池或电镀池、精炼池全部为电解池或电镀池、精炼池（思考）（思考）.A(09上海理综上海理综11)茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中在这种电池中铝合金是阳极铝合金是阳极铝合金是负极铝合金是负极海水是电解液海水是电解液铝合金电极发生还原反应铝合金电极发生还原反应A B CD（11福建卷）福建卷）研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是的下列说法不正确的是A.水既是氧化剂又是溶剂水既是氧化剂又是溶剂B.放电时正极上有氢气生成放电时正极上有氢气生成C.放电时放电时OH向正极移动向正极移动D.总反应为：总反应为：2Li2H2O=2LiOHH2C（08上海卷）上海卷）取一张用饱和的取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的溶液浸湿的pH试纸试纸,两两根根铅笔芯作电极铅笔芯作电极,接通直流电源接通直流电源,一段时间后一段时间后,发现发现a电极与试纸电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是则下列说法错误的是A.b电极是阴极电极是阴极B.a电极与电源的正极相连电极与电源的正极相连C.电解过程中水是氧化剂电解过程中水是氧化剂D.b电极附近溶液的电极附近溶液的pH变小变小D变大变大（11浙江卷）浙江卷）将将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，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，已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。，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。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是下列说法正确的是A.液滴中的液滴中的Cl-由由a区向区向b区迁移区迁移B.液滴边缘是正极区，液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：发生的电极反应为：O22H2O4e-=4OHC.液滴下的液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2由由a区向区向b区迁移，与区迁移，与b区的区的OH形成形成Fe(OH)2，进一步，进一步氧化、脱水形成铁锈氧化、脱水形成铁锈D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为溶液，则负极发生的电极反应为Cu2e-=Cu2B（11海南卷）海南卷）一种充电电池放电时的电极反应为一种充电电池放电时的电极反应为H2+2OH-2e-=2H2O；NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是A.H2O的还原的还原B.NiO(OH)的还原的还原C.H2的氧化的氧化D.Ni(OH)2的氧化的氧化D(10福建卷福建卷11)铅蓄电池的工作原理为：铅蓄电池的工作原理为：研读右图，下列判断不正确的是研读右图，下列判断不正确的是A.K闭合时，闭合时，d电极反应式：电极反应式：B.当电路中转移当电路中转移0.2mol电子时，电子时，I中消耗的中消耗的为为0.2molC.K闭合时闭合时,II中中向向c电极迁移电极迁移D.K闭合一段时间后闭合一段时间后,II可单独作为原电池可单独作为原电池,d电极为正极电极为正极C（10江苏卷江苏卷8）下列说法不正确的是下列说法不正确的是A.铅蓄电池在放电过程中铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小负极质量减小,正极质量增加正极质量增加d电极电极增大增大abcdPbPbO2PbSO4H2SO4（09安徽卷安徽卷12）Cu2O是一种半导体材料是一种半导体材料,基于绿色化学理念基于绿色化学理念设计的制取设计的制取.Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应：的电解池示意图如下，电解总反应：2Cu+H2O=Cu2O+H2。下列说法正确的是下列说法正确的是A.石墨电极上产生氢气石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应铜电极发生还原反应C.铜电极接直流电源的负极铜电极接直流电源的负极D.当有当有0.1mol电子转移时，有电子转移时，有0.1molCu2O生成。生成。A阳极阳极阴极阴极氧化反应氧化反应正极正极0.05mol（08广东卷）广东卷）LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：电池的正极材料是电池的正极材料是LiFePO4,负极材料是石墨负极材料是石墨,含含Li+导电导电固体为电解质固体为电解质.下列有关下列有关LiFePO4电池说法正确的是电池说法正确的是A.可加入硫酸以提高电解质的导电性可加入硫酸以提高电解质的导电性B.放电时电池内部放电时电池内部Li+向负极移动向负极移动C.充电过程中充电过程中,电池正极材料的质量减少电池正极材料的质量减少D.放电时电池正极反应为：放电时电池正极反应为：FePO4+Li+e-=LiFePO4CD正极移动正极移动Li会与硫酸反应会与硫酸反应（09浙江卷浙江卷12）市场上经常见到的标记为市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为的电池称为“锂离子电池锂离子电池”.它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体）作为金属锂的载体）,电解质为一种能传导电解质为一种能传导Li+的高分子材料。的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为：这种锂离子电池的电池反应为：Li+2Li 下列说法不正确的是下列说法不正确的是A.放电时，负极的电极反应式：放电时，负极的电极反应式：Lie-=Li+B.充电时，充电时，Li 既发生氧化反应又发生还原反应既发生氧化反应又发生还原反应C.该电池不能用水溶液作为电解质该电池不能用水溶液作为电解质D.放电过程中放电过程中Li+向负极移动向负极移动D正极移动正极移动（11新课标卷）新课标卷）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O=Fe（OH）2+2Ni（OH）2下列有关该电池的说法不正确的是下列有关该电池的说法不正确的是A.电池的电解液为碱性溶液，正极为电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为、负极为FeB.电池放电时，负极反应为电池放电时，负极反应为Fe+2OH-2e-=Fe（OH）2C.电池充电过程中，阴极附近溶液的电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低降低D.电池充电时，阳极反应为电池充电时，阳极反应为2Ni（OH）2+2OH-2e-=Ni2O3+3H2OC（11安徽卷）安徽卷）研究人员最近发现了一种研究人员最近发现了一种“水水”电池电池,这种电池这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池在海水中电池总反应可表示为：总反应可表示为：，下列下列“水水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是：电池在海水中放电时的有关说法正确的是：A.正极反应式：正极反应式：B.每生成每生成1mol转移转移2mol电子电子C.不断向不断向“水水”电池的负极移动电池的负极移动D.是还原产物是还原产物B（考点一）（考点一）原电池和电解池的原理、形成条件和两电极的判断原电池和电解池的原理、形成条件和两电极的判断1.原电池原电池正、负极正、负极的确定的确定 (1)根据构成原电池的必要条件之一确定根据构成原电池的必要条件之一确定:活泼金属一般作活泼金属一般作负极负极；说说明明:正负极正负极的确定还与所用的电解质溶液有关的确定还与所用的电解质溶液有关,如如 MgAl盐酸盐酸 构成的原电池中构成的原电池中,Mg为为负极负极,Al为正极为正极;若改用溶液若改用溶液 即即MgAlNaOH溶液溶液构成的原电池中构成的原电池中,则则Mg为正极为正极,Al为为负极负极。(2)根据电子流向或电流方向确定：根据电子流向或电流方向确定：电子电子流出流出的一极或电流流入的一极为的一极或电流流入的一极为负极负极；(3)根据内电路中自由离子的移动方向确定：根据内电路中自由离子的移动方向确定：在内电路中在内电路中阴离子阴离子移向的电极为移向的电极为负极负极，阳离子移向的电极为正极。，阳离子移向的电极为正极。(4)根据氧化还原反应确定根据氧化还原反应确定:发生氧化反应发生氧化反应(还原剂中元素化合价还原剂中元素化合价升高升高)的一极为的一极为负极负极。此外还可以借助氧化反应过程发生的一些特殊现象（如电极溶解、此外还可以借助氧化反应过程发生的一些特殊现象（如电极溶解、减重，电极周边溶液或指示剂的变化等）来判断。减重，电极周边溶液或指示剂的变化等）来判断。2.电解池电解池阴、阳极阴、阳极的判断的判断可根据电极与电源两极相连的顺序判断可根据电极与电源两极相连的顺序判断 阴极：阴极：与直流电源的与直流电源的负极负极相连接的电解池中的电极。相连接的电解池中的电极。其反应时其反应时,溶液中氧化能力强的溶液中氧化能力强的阳离子阳离子首先首先在阴极上得到在阴极上得到电子电子,发生还原反应。发生还原反应。阳极：阳极：与直流电源的与直流电源的正极正极直接连接的电极。直接连接的电极。若是惰性电极（若是惰性电极（PtPt、AuAu、C C),在该极上在该极上,溶液中还原性溶液中还原性强的强的阴离子阴离子首先首先失去电子被氧化；失去电子被氧化；若是活性电极，若是活性电极，电极材料参与反应电极材料参与反应，自身失去电子被，自身失去电子被氧化而溶入溶液中。氧化而溶入溶液中。例：例：判断右边原电池的正、负极，判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。并写出电极反应式。AFeCl3溶液溶液负极：负极：Cu-2e=Cu2+正极：正极：2Fe3+2e-=2Fe2+CuCMgAlA稀硫酸溶液稀硫酸溶液NaOH溶液溶液（稀硫酸）（稀硫酸）负极负极:Mg-2e-=Mg2+正极：正极：2H+2e-=H2 （NaOH溶液）溶液）负极：负极：2Al+8OH-6e-=2AlO2-+4H2O2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2正极：正极：6H2O+6e-=3H2+6OH-（考点二）（考点二）电极反应式的书写电极反应式的书写电极反应式的书写：电极反应式的书写：（方法归纳）（方法归纳）(2)要注意溶液酸碱性，产物是否与电解质溶液反应。要注意溶液酸碱性，产物是否与电解质溶液反应。*若正极是氧气得电子，在溶液中不存在若正极是氧气得电子，在溶液中不存在O2-，在在酸性酸性溶液中与溶液中与H+结合生成结合生成H2O，在在碱性或中性碱性或中性溶液中，它与水结合成溶液中，它与水结合成OH-(3)正负极反应式相加的总反应式，总反应式减电极反应式正负极反应式相加的总反应式，总反应式减电极反应式得另外一极反应式，要注意电极反应遵循得另外一极反应式，要注意电极反应遵循 电荷守恒和质量守恒电荷守恒和质量守恒(1)先确定两极反应物质，并标出相同数目电子的得失。先确定两极反应物质，并标出相同数目电子的得失。O2+4e-+4H+=2H2OO2+2H2O+4e-=4OH-如如+4价的价的C在在酸性酸性溶液中以溶液中以CO2形式存在形式存在在在碱性碱性溶液中以溶液中以CO32-形式存在形式存在（10天津卷天津卷7)X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次五种元素的原子序数依次增大。增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素，是组成蛋白质的基础元素，M是地壳是地壳中含量最高的金属元素。中含量最高的金属元素。回答下列问题：回答下列问题：用用M单质作阳极，石墨作阴极，单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作电解液溶液作电解液进行电解，生成难溶物进行电解，生成难溶物R，R受热分解生成化合物受热分解生成化合物Q。写出。写出阳极生成阳极生成R的电极反应式：的电极反应式：_；由由R生成生成Q的化学方程式：的化学方程式：_。Al-3e-=Al3+Al3+3HCO3-=Al(OH)3+3CO22Al(OH)3Al2O3+3H2O（09海南卷海南卷15）Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器电池可用于心脏起搏器.该电池的该电池的电极材料分别为电极材料分别为锂锂和和碳碳,电解液是电解液是LiAlCl4SOCl2.电池的电池的总反应可表示为：总反应可表示为：4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2。请回答下列问题：请回答下列问题：(1)电池的负极材料为电池的负极材料为，发生的电极反应为，发生的电极反应为；(2)电池正极发生的电极反应为电池正极发生的电极反应为；锂锂 燃料电池电极反应式的书写燃料电池电极反应式的书写例例:氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的总反应都可它们放电时的总反应都可以表示为以表示为2H2+O2=2H2O,碱式电池的电解质是碱碱式电池的电解质是碱,其其正极正极反应式为反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，则其，则其负极负极反应可表示为反应可表示为。酸式电池中电解质是酸酸式电池中电解质是酸,其其负极负极反应可表示为反应可表示为，正极正极反应式为反应式为。O2+4e-+4H+=2H2O 2H2-4e-+4OH-=4H2O2H2-4e-=4H+（练习（练习）已知已知CH4和和O2、NaOH溶液组成的燃料电池溶液组成的燃料电池,请写出请写出其电极反应及总反应其电极反应及总反应。书写步骤：书写步骤：书写步骤：书写步骤：（1 1）写出燃烧反应正确的化学方程式；）写出燃烧反应正确的化学方程式；）写出燃烧反应正确的化学方程式；）写出燃烧反应正确的化学方程式；（2 2）根据）根据）根据）根据电解质溶液电解质溶液电解质溶液电解质溶液改写燃料电池总反应；改写燃料电池总反应；改写燃料电池总反应；改写燃料电池总反应；（3 3）写出正极的电极反应式）写出正极的电极反应式）写出正极的电极反应式）写出正极的电极反应式(一般较简单一般较简单一般较简单一般较简单););（4 4）由燃料电池总反应式减去正极的电极反应式得到负）由燃料电池总反应式减去正极的电极反应式得到负）由燃料电池总反应式减去正极的电极反应式得到负）由燃料电池总反应式减去正极的电极反应式得到负极的电极反应式。极的电极反应式。极的电极反应式。极的电极反应式。（书写燃料电池的电极反应式和总反应式）（书写燃料电池的电极反应式和总反应式）（09江苏卷江苏卷12）以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是图如图所示。关于该电池的叙述正确的是A.该电池能够在高温下工作该电池能够在高温下工作B.电池的负极反应为：电池的负极反应为：C.放电过程中放电过程中,从正极区向负极区迁移从正极区向负极区迁移D.在电池反应中在电池反应中,每消耗每消耗1mol氧气氧气,理论上能生成标准状况下理论上能生成标准状况下气体气体B微生物是蛋白质微生物是蛋白质,高温下会变性高温下会变性负极区向正极区负极区向正极区22.4L（09广东化学广东化学14）可用于电动汽车的铝可用于电动汽车的铝-空气燃料电池空气燃料电池,通常通常以以NaCl溶液或溶液或NaOH溶液为电解液溶液为电解液,铝合金为负极铝合金为负极,空气电极空气电极为正极为正极.下列说法正确的是下列说法正确的是A.以以NaCl溶液或溶液或NaOH溶液为电解液时，溶液为电解液时，正极反应都为：正极反应都为：O22H2O4e4OHB.以以NaOH溶液为电解液时，溶液为电解液时，负极反应为：负极反应为：Al3OH3e-Al(OH)3C.以以NaOH溶液为电解液时溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的电池在工作过程中电解液的pH保持不变保持不变D.电池工作时电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极电子通过外电路从正极流向负极AAl4OH3e-AlO2+2H2O减小减小负极流向正极负极流向正极（10安徽卷安徽卷11)某固体酸燃料电池以某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质固体为电解质传递传递H,其基本结构见下图其基本结构见下图,电池总反应可表示为：电池总反应可表示为：2H2O22H2O,下列有关说法正确的是下列有关说法正确的是A.电子通过外电路从电子通过外电路从b极流向极流向a极极B.b极上的电极反应式为：极上的电极反应式为：O22H2O4e4OHC.每转移每转移0.1mol电子电子,消耗消耗1.12L的的H2D.H由由a极通过固体酸电解质传递到极通过固体酸电解质传递到b极极Da极流向极流向b极极O2+4e-+4H+=2H2O没有说明是标准状况下没有说明是标准状况下(09天津卷天津卷10)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定，请回答：铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定，请回答：（1）氢氧燃料电池的）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是能量转化主要形式是，在导线中电子流动方向在导线中电子流动方向为为（用（用a、b表示）。表示）。（2）负极反应式为）负极反应式为。由化学能转变为电能由化学能转变为电能 由由a到到babH2O2KOH溶液溶液例：例：利用反应利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2，设计一个单液，设计一个单液原电池，一个双液原电池（使用盐桥），画出原电池的示原电池，一个双液原电池（使用盐桥），画出原电池的示意图，并写出电极反应。意图，并写出电极反应。(-)G ZnPtFeCl3溶液溶液负极（负极（Zn）：）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）（氧化反应）正极（正极（Pt或或C）：）：2Fe3+2e-=2Fe2+（还原反应）（还原反应）(-)盐桥盐桥ZnCZnCl2溶液溶液FeCl3溶液溶液G (考点三考点三)原电池的原电池的设计设计（方法归纳）（方法归纳）1、将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个反应，、将氧化还原反应拆成氧化反应和还原反应两个反应，分别做原电池的负极和正极。分别做原电池的负极和正极。2、确定电极材料确定电极材料如发生氧化反应的物质为金属单质如发生氧化反应的物质为金属单质,可用可用该金属直接做负极该金属直接做负极，如为气体或溶液中的还原性离子可用，如为气体或溶液中的还原性离子可用惰性电极做负极；发生还原反应的电极材料必须不如负极惰性电极做负极；发生还原反应的电极材料必须不如负极材料活泼。材料活泼。3、确定电解质溶液确定电解质溶液：一般选用反应物中的电解质溶液一般选用反应物中的电解质溶液4、构成闭合回路构成闭合回路理论上能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池。理论上能自发进行的氧化还原反应都可以设计成原电池。(07海南卷海南卷)依据氧化还原反应：依据氧化还原反应：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)设计的原电池如图所示。设计的原电池如图所示。盐桥盐桥XYACuSO4溶液溶液电电流流计计Ag请回答下列问题：请回答下列问题：(1)电极电极X的材料是的材料是_；电解质溶液电解质溶液Y是是_；(2)银电极为电池的银电极为电池的_极，极，发生的电极反应为发生的电极反应为_X电极上发生的电极反应电极上发生的电极反应_；(3)外电路中的电子是从外电路中的电子是从_电极流向电极流向_电极。电极。铜铜(或或Cu)AgNO3溶液溶液正正Age=AgCu-2e=Cu2负负(Cu)正正(Ag)（09福建卷福建卷11）控制适合的条件，将反应控制适合的条件，将反应设计成如右图所示的原电池。下列判断不正确的是设计成如右图所示的原电池。下列判断不正确的是A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B.反应开始时，甲中石墨电极上反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原被还原C.电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D.电流计读数为零后电流计读数为零后,在甲中溶入在甲中溶入FeCl2固定固定,乙中石墨电极为负极乙中石墨电极为负极DFeCl3溶液溶液KI溶液溶液1、将等质量的两份锌粉、将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫分别加入过量的稀硫酸，同时向酸，同时向a中加少量中加少量CuSO4溶液，下列各图中产溶液，下列各图中产生氢气的体积生氢气的体积V L与时间与时间t min的关系，正确的是的关系，正确的是（）A B