15 第一部分 专题7 电化学（Word教参）-【精讲精练】2024年高考化学二轮专题辅导与训练(B版)

专题七　电化学 复习目标 1．能分析、解释原电池和电解池的工作原理，能设计简单的原电池和电解池。 2．能列举常见的化学电源，并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。能利用电化学原理解释金属腐蚀现象，选择并设计防腐措施。 3．能举例说明化学在解决能源危机中的重要作用，能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响。 考点一　新型化学电源、新型电解槽分析电极反应式书写 [对应学生用书P74] 一、电化学“两池”原理 1．构建原电池模型，分析原电池工作原理 构建如图Zn—Cu—H2SO4原电池模型，通过类比模型，结合氧化还原反应知识(如：化合价的变化、得失电子情况等)，能迅速判断原电池的正、负极，弄清楚外电路中电子的移动情况和内电路中离子的移动情况，准确书写电极反应式和电池总反应式，掌握原电池的工作原理。 2．构建电解模型，分析电解基本原理 构建如图电解CuCl2溶液模型，通过类比模型，结合氧化还原反应知识(如：化合价的变化、得失电子情况等)，能迅速判断电解池的阴、阳极，弄清楚外电路中电子的移动情况和内电路中离子的移动情况，准确判断离子的放电顺序并书写电极反应式和电解总反应式，掌握电解基本原理。 3．“两池”中“两极”的判断 判断依据 电极材料 电极反应 电子流向 离子移向 电极现象 原电池 负极 活泼 金属 氧化 反应 流出 阴离子 移向 电极质 量减小 正极 不活泼金属 或非金属 还原 反应 流入 阳离子 移向 电极增重 或质量不变 电解池 阳极 与电源正 极相连 氧化 反应 流出 阴离子 移向 电极溶解 或pH减小 阴极 与电源负 极相连 还原 反应 流入 阳离子 移向 电极增重 或pH增大 二、电化学原理的综合判断 1．金属腐蚀原理及防护方法总结 (1)常见的电化学腐蚀有两类。 ①形成原电池时，金属作负极，大多数是吸氧腐蚀。 ②形成电解池时，金属作阳极。 (2)金属防腐的电化学方法。 ①原电池原理——牺牲阳极法：与较活泼的金属相连，较活泼的金属作负极被腐蚀，被保护的金属作正极。 注意：此处是原电池，牺牲了负极保护了正极，但习惯上叫做牺牲阳极法。 ②电解池原理——外加电流法：被保护的金属与电池负极相连，形成电解池，作阴极。 2．可充电电池的反应规律 (1)可充电电池有充电和放电两个过程，放电时是原电池反应，充电时是电解池反应。 (2)放电时的负极反应和充电时的阴极反应、放电时的正极反应和充电时的阳极反应互为逆反应。将负(正)极反应式变换方向并将电子移项即可得出阴(阳)极反应式。 (3)可充电电池充电时原负极必然要发生还原反应(生成原来消耗的物质)，即作阴极，连接电源的负极；同理，原正极连接电源的正极，作阳极。简记为负连负，正连正。 3．燃料电池电极反应式的书写(以氢氧燃料电池为例) (1)注意介质环境。 (2)掌握书写程序。 1．(2022·广东卷)以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al的再生。该过程中(　　) A．阴极发生的反应为Mg－2e－===Mg2＋ B．阴极上Al被氧化 C．在电解槽底部产生含Cu的阳极泥 D．阳极和阴极的质量变化相等 解析　C　阴极应该发生得电子的还原反应，实际上Mg在阳极失电子生成Mg2＋，A错误；Al在阳极上被氧化生成Al3＋，B错误；阳极材料中Cu和Si不参与氧化反应，在电解槽底部可形成阳极泥，C正确；因为阳极除了铝参与电子转移，镁也参与了电子转移，且还会形成阳极泥，而阴极只有铝离子得电子生成铝单质，根据电子转移数守恒及元素守恒可知，阳极与阴极的质量变化不相等，D错误。 2．(2022·浙江1月选考)pH计是一种采用原电池原理测量溶液pH的仪器。如图所示，以玻璃电极(在特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的HCl溶液，并插入Ag­AgCl电极)和另一Ag­AgCl电极插入待测溶液中组成电池，pH与电池的电动势E存在关系：pH＝(E－常数)/0.059。下列说法正确的是(　　) A．如果玻璃薄膜球内电极的电势低，则该电极反应式为AgCl(s)＋e－===Ag(s)＋Cl－(0.1 mol·L－1) B．玻璃膜内外氢离子浓度的差异不会引起电动势的变化 C．分别测定含已知pH的标准溶液和未知溶液的电池的电动势，可得出未知溶液的pH D．pH计工作时，电能转化为化学能 解析　C　如果玻璃薄膜球内电极的电势低，则该电极为负极，负极发生氧化反应而不是还原反应，A项错误；已知pH与电池的电动势E存在关系：pH＝(E－常数)/0.059，则玻璃膜内外氢离子浓度的差异会引起电动势的变化，B项错误；pH与电池的电动势E存在关系：pH＝(E－常数)/0.059，则分别测定含已知pH的标准溶液和未知溶液的电池的电