电化学。
主标题：电化学。
副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。
关键词：原电池，电解池。
难度：3重要程度：4
内容：此知识点为高考的重要考查内容，考纲要求了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池总反应式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。
了解电解池的工作原理，能写出电极反应式和总反应方程式。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。
知识点。一、原电池。
1、 原电池。
1）把化学能转化为电能的装置。
2）工作原理(以锌—铜原电池为例)：
3)原电池构成条件。
两个活泼性不同的电极，(其中一极可以为非金属导体，如碳棒)。
将电极插入电解质溶液中。
3 电极间构成闭合回路。
4 自发地进行氧化还原反应。
3）原电池原理的应用。
a、加快氧化还原反应的速率
一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大。例如，在zn与稀h2so4反应时加入少量cuso4溶液能使产生h2速率加快。
b、比较金属活动性强弱
两种金属分别做原电池的两极时，一般做负极的金属比做正极的金属活泼。
c．设计制作化学电源。
1)首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应。
2)根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正负极材料及电解质溶液。
d、用于金属的防护。
使被保护的金属制品做原电池正极而得到保护。例如，要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌做原电池的负极。
2、 化学电源。
碱性锌锰干电池——一次电池
总反应式：zn＋2mno2＋2h2o===2mnooh＋zn(oh)2。
正极反应：2mno2＋2h2o＋2e－==2mnooh＋2oh－；
负极反应：zn＋2oh－－2e－==zn(oh)2。
锌银电池——一次电池
负极反应：zn＋2oh－－2e－==zn(oh)2；
正极反应：ag2o＋h2o＋2e－==2ag＋2oh－；
总反应式：zn＋ag2o＋h2o===zn(oh)2＋2ag。
二次电池(可充电电池)
铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是pb，正极材料是pbo2。
1)放电时的反应。
负极反应：pb＋so－2e－==pbso4 ；
正极反应：pbo2＋4h＋＋so＋2e－==pbso4＋2h2o；
总反应：pb＋pbo2＋2h2so4===2pbso4＋2h2o。
2)充电时的反应。
阴极反应：pbso4＋2e－==pb＋so；
阳极反应：pbso4＋2h2o－2e－==pbo2＋4h＋＋so；
总反应：2pbso4＋2h2o===pb＋pbo2＋2h2so4。
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。
酸性：负极：2h2－4e－==4h正极：o2＋4h＋＋4e－==2h2o
碱性：负极： 2h2＋4oh－－4e－==4h2o 正极：o2＋2h2o＋4e－==4oh－
总反应：2h2＋o2===2h2o
典型题例】1．①②四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时，外电路电流从②流向①；①相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )
ab．①③cd．③①
答案 b解析 ①②相连时，外电路电流从②流向①，说明①为负极；①③相连时，①为负极；②④相连时，②上有气泡，说明④为负极；③④相连时，③的质量减少，说明③为负极。综上所述可知，这四种金属活动性由大到小的顺序为①③④选项b正确。
2．有a、b、c、d四种金属，做如下实验：①将a与b用导线连接起来，浸入电解质溶液中，b不易腐蚀 ②将a、d分别投入等物质的量浓度的盐酸中，d比a反应剧烈。
将铜浸入b的盐溶液里，无明显变化，如果把铜浸入c的盐溶液里，有金属c析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )
a．a＞b＞c＞d b．c＞d＞a＞b
c．d＞a＞b＞c d．a＞b＞d＞c
答案 c 解析 ①a与b用导线连接后浸入电解质溶液中会构成原电池，b不易腐蚀，说明b为原电池的正极，金属活动性a＞b；②a、d与等物质的量浓度的盐酸反应，d比a反应剧烈，金属活动性d＞a；③根据置换反应规律，cu不能置换出b，说明金属活动性b＞cu；cu能置换出c，说明金属活动性cu＞c。则四种金属活动性的排列顺序是d＞a＞b＞c。
3． 2023年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是( )
a．a为电池的正极。
b．电池充电时反应为limn2o4===li1－xmn2o4＋xli
c．放电时，a极锂的化合价发生变化。
d．放电时，溶液中li＋从b向a迁移
答案 c 解析图示所给出的是原电池装置。a项，由图示分析，金属锂易失电子，由原电池原理可知，含有锂的一端为原电池的负极，即b为负极，a为正极，故正确。b项，电池充电时为电解池，反应式为原电池反应的逆反应，故正确。
c项，放电时，a极为原电池的正极，发生还原反应的是mn元素，锂元素的化合价没有变化，故不正确。d项，放电时为原电池，锂离子为阳离子，应向正极(a极)迁移，故正确。
4、某原电池总反应为cu＋2fe3＋==cu2＋＋2fe2＋，下列能实现该反应的原电池是( )
答案 d 解析根据cu＋2fe3＋==cu2＋＋2fe2＋，cu作负极，含有fe3＋的溶液作为电解质溶液，比cu活泼性弱的作为正极。
知识点。二、电解池。
1、 电解池。
电解池的组成和工作原理(用石墨电极电解cucl2溶液)
阳极：2cl－－2e－==cl2↑
阴极： cu2＋＋2e－==cu
总反应：cucl2cu＋cl2↑
电解饱和食盐水
1) 电极反应：阳极：2cl－－2e－==cl2↑
阴极：2h＋＋2e－==h2↑
(2)总反应方程式：2nacl＋2h2o2naoh＋h2↑＋cl2↑
电解精炼铜
1)电极材料：
阳极：粗铜(含zn、fe、ni、cu、ag、au)
阴极：纯铜
2)电解质溶液：含cu2＋的盐溶液。
3)电极反应：
阳极：cu－2e－==cu2＋（zn－2e－==zn2＋ fe－2e－==fe2＋ ni－2e－==ni2＋ ）
阴极： cu2＋＋2e－==cu
2、分析电解过程的思维程序
首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。
再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的h＋和oh－)。
然后排出阴、阳两极的放电顺序。
阴极：阳离子放电顺序：ag＋>fe3＋>cu2＋>h＋(酸)>fe2＋>zn2＋>h＋(水)>al3＋>mg2＋>na＋>ca2＋>k＋。
阳极：活泼电极》s2－>i－>br－>cl－>oh－>含氧酸根离子。
注意：1)阴极不管是什么材料，电极本身一般不反应，是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。
2)最常用、最重要的放电顺序是：阳极，cl－>oh－；阴极：ag＋>cu2＋>h＋。
3)电解水溶液时，k＋～al3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到k、ca、na、mg、al等金属。
分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。
最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。
3、 金属的腐蚀和防护。
判断金属腐蚀快慢的规律
对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢：电解原理引起的腐蚀》原电池原理引起的腐蚀》化学腐蚀》有防腐措施的腐蚀。
对同一金属来说，在不同溶液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中》弱电解质溶液中》非电解质溶液中。
活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀越快。
对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀越快。
典型题例】1、用石墨电极电解cucl2溶液(如右图所示)。下列分析正确的是( )
a．a端是直流电源的负极。
b．通电使cucl2发生电离。
c．阳极上发生的反应：cu2＋＋2e－==cu
d．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体。
答案 a 解析通过图中离子的运动状态可判断连接a的为阴极，连接b的为阳极，故a端为直流电源的负极，b端为直流电源的正极，a项正确；cucl2在水溶液中就能发生电离，而不是通电的结果，b项错误；阳极发生氧化反应，即2cl－－2e－==cl2↑，c项错误；阴极发生还原反应，析出cu，阳极发生氧化反应，在阳极附近可观察到黄绿色气体，d项错误。
2、如图x为电源，y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸**滴有一滴kmno4溶液，通电后y**的紫红色色斑向d端扩散。下列判断正确的是( )
a．滤纸上c点附近会变红色。
b．cu电极质量减小，pt电极质量增大。
c．烧杯中溶液的ph增大。
d．烧杯中so向cu电极定向移动。
3、两串联的电解池，甲池盛有cuso4溶液，乙池盛有一定量某硝酸盐的稀溶液，用惰性电极电解，当甲池的阴极上析出1.6 g cu时，乙池的阴极上析出0.45 g固体，则乙池的溶质可能是( )
a．cu(no3)2 b．al(no3)3
c．nh4no3 d．mg(no3)2
答案 a 解析从离子的放电顺序分析，分别电解al(no3)3、nh4no3、mg(no3)2的溶液时，阴极都不会析出固体，只有电解cu(no3)2溶液时才会在阴极析出铜。
4、(1)用惰性电极电解400 ml一定浓度的硫酸铜溶液(不考虑电解过程中溶液体积的变化)，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol cuo后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和ph，电解过程中转移的电子为___mol。
2)如果向所得的溶液中加入0.1 mol cu(oh)2后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和ph，电解过程中转移的电子为___mol。
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