专题八电化学[考纲要求] 1.了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3.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。
考点一盐桥问题面面观1．电化学装置中都有两个电极，分别发生氧化反应与还原反应。
若两个电极插在同一电解质溶液的容器内，则由于阴阳离子的移动速率不同而导致两极之间出现浓度差，以及因电极本身直接与离子反应而导致两极之间电势差变小，影响了电流的稳定。
为解决这个问题，人们使用了盐桥。
盐桥主要出现在原电池中，有时也可在电解池中出现，其主要作用就是构建闭合的内电路，但不影响反应的实质。
盐桥内常为饱和氯化钾、硝酸钾等溶液。
2．盐桥是新课改教材中出现的新名词，因而围绕盐桥的电化学知识已成为新课改地区命题的一个热点，所以有必要分析研究盐桥问题的考查思路。
常从以下四方面命题。
(1)考查盐桥的作用；(2)考查含盐桥的电化学总反应式的书写；(3)考查盐桥内溶液离子的移动方向；(4)考查含盐桥的电化学装置的设计。
题组一明确原理，设计装置1．根据下图，下列判断中正确的是()A．烧杯a中的溶液pH降低B．烧杯b中发生氧化反应C．烧杯a中发生的反应为2H＋＋2e－===H2D．烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－===Cl22．[2013·广东理综，33(2)(3)](2)能量之间可相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。
设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。
限选材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；铜片，铁片，锌片和导线。
①完成原电池甲的装置示意图(见上图)，并作相应标注，要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。
②以铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极__________。
③甲乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是________，其原因是_____________________。
(3)根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在(2)的材料中应选__________作阳极。
方法归纳1．工作原理原电池的闭合回路有外电路与内电路之分，外电路的电流是从正极流向负极，内电路是从负极流向正极，故内电路中的阳离子移向正极、阴离子移向负极。
(盐桥中的阳离子移向正极区，阴离子移向负极区，以维持电荷守恒)。
2．设计思路首先根据离子方程式判断出氧化剂、还原剂，明确电极反应。
然后再分析两剂状态确定电极材料，若为固态时可作电极，若为溶液时则只能作电解液。
然后补充缺少的电极材料及电解液。
电极材料一般添加与电解质溶液中阳离子相同的金属作电极(使用惰性电极也可)，电解液则是一般含有与电极材料形成的阳离子相同的物质。
最后再插入盐桥即可。
题组二“盐桥”的作用与化学平衡的移动3．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－ 2Fe2＋＋I2设计成如下图所示的原电池。
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B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原C．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，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极4．下图Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应“AsO3－4＋2I－＋2H＋ AsO3－3＋I2＋H2O”设计成的原电池装置，其中C1、C2均为碳棒。
甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图ⅡB烧杯中逐滴加入适量40% NaOH溶液。
下列叙述中正确的是()A．甲组操作时，电流计(G)指针发生偏转B．甲组操作时，溶液颜色变浅C．乙组操作时，C2做正极D．乙组操作时，C1上发生的电极反应为I2＋2e－===2I－失误防范(1)把氧化剂、还原剂均为溶液状态的氧化还原反应设计成原电池时，必须使用盐桥才能实现氧化剂与还原剂的分离，否则不会有明显的电流出现。
(2)电子流向的分析方法：①改变条件，平衡移动；②平衡移动，电子转移；③电子转移，判断区域；④根据区域，判断流向；⑤根据流向，判断电极。
考点二燃料电池与不同“介质”不同“介质”下燃料电池电极反应式的书写，大多数学生感到较难。
主要集中在：一是得失电子数目的判断，二是电极产物的判断。
下面以CH3OH、O2燃料电池为例，分析电极反应式的书写。
(1)酸性介质，如H2SO4。
CH3OH在负极上失去电子生成CO2气体，O2在正极上得到电子，在H＋作用下生成H2O。
电极反应式为负极：CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋正极：32O2＋6e－＋6H＋===3H2O(2)碱性介质，如KOH溶液。
CH3OH在负极上失去电子，在碱性条件下生成CO2－3，1 mol CH3OH 失去6 mol e－，O2在正极上得到电子生成OH－，电极反应式为负极：CH 3OH －6e －＋8OH －===CO 2－3＋6H 2O 正极：32O 2＋6e －＋3H 2O===6OH －(3)熔融盐介质，如K 2CO 3。
在电池工作时，CO 2－3移向负极。
CH 3OH 在负极上失去电子，在CO 2－3的作用下生成CO 2气体，O 2在正极上得到电子，在CO 2的作用下生成CO 2－3，其电极反应式为负极：CH 3OH －6e －＋3CO 2－3===4CO 2↑＋2H 2O 正极：32O 2＋6e －＋3CO 2===3CO 2－3 (4)掺杂Y 2O 3的ZrO 3固体电解质，在高温下能传导正极生成的O 2－。
根据O 2－移向负极，在负极上CH 3OH 失电子生成CO 2气体，而O 2在正极上得电子生成O 2－，电极反应式为 负极：CH 3OH －6e －＋3O 2－===CO 2↑＋2H 2O 正极：32O 2＋6e －===3O 2－题组一 判断“酸、碱”介质，理清书写思路1． (2012·四川理综，11)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH 3CH 2OH －4e －＋H 2O===CH 3COOH ＋4H ＋。
下列有关说法正确的是 ( )A ．检测时，电解质溶液中的H ＋向负极移动B ．若有0.4 mol 电子转移，则在标准状况下消耗4.48 L 氧气C ．电池反应的化学方程式为CH 3CH 2OH ＋O 2===CH 3COOH ＋H 2OD ．正极上发生的反应为O 2＋4e －＋2H 2O===4OH －2． 将两个铂电极放置在KOH 溶液中，然后分别向两极通入CH 4和O 2，即可产生电流。
下列叙述正确的是 ( )①通入CH 4的电极为正极 ②正极的电极反应式为O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －③通入CH 4的电极反应式为CH 4＋2O 2＋4e －===CO 2＋2H 2O ④负极的电极反应式为CH 4＋10OH －－8e －===CO 2－3＋7H 2O ⑤放电时溶液中的阳离子向负极移动 ⑥放电时溶液中的阴离子向负极移动 A ．①③⑤ B ．②④⑥ C ．④⑤⑥ D ．①②③ 思路归纳对于燃料电池，正极往往通入O 2，书写时应注意：(1)首先书写正极反应式：①酸性O 2＋4e －＋4H ＋===2H 2O ②碱性O 2＋4e －＋2H 2O===4OH －(2)然后用总反应式减去正极的电极反应式得到负极的电极反应式。
题组二 区分介质“状态”，判断离子流向3． 某燃料电池以Ca(HSO 4)2固体为电解质传递H ＋，其基本结构如图所示，电池总反应可表示为2H 2＋O 2===2H 2O 。
请回答：(1)H ＋由____极通过固体酸电解质传递到另一极(填a 或b)。
(2)b 极上发生的电极反应式是__________________。
4． 科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空。
如下图所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在两极上分别通入CH 4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y 2O 3的ZrO 3固体，它在高温下能传导正极生成的O 2－。
(1)c 电极的名称为________。
(2)d 电极上的电极反应式为____________________。
失误防范根据内电路中的离子流向判断正、负极，在内电路中，阳离子由负极区流向正极区，阴离子由正极区流向负极区。
考点三 突破电解池，应用“不寻常”“六点”突破电解池1． 分清阴、阳极，与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极，两极的反应为“阳氧阴还”。
2． 剖析离子移向，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。
3． 注意放电顺序。
4． 书写电极反应，注意得失电子守恒。
5． 正确判断产物。
(1)阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极作阳极，则电极材料失电子，电极溶解(注意：铁作阳极溶解生成Fe 2＋，而不是Fe 3＋)；如果是惰性电极，则需看溶液中阴离子的失电子能力，阴离子放电顺序为S 2－>I －>Br －>Cl －>OH －(水)。
(2)阴极产物的判断直接根据阳离子的放电顺序进行判断： Ag ＋>Hg 2＋>Fe 3＋>Cu 2＋>H ＋>Pb 2＋>Fe 2＋>H ＋(水) 6． 恢复原态措施。
电解后有关电解质溶液恢复原态的问题应该用质量守恒法分析。
一般是加入阳极产物和阴极产物的化合物，但也有特殊情况，如用惰性电极电解CuSO 4溶液，Cu 2＋完全放电之前，可加入CuO 或CuCO 3复原，而Cu 2＋完全放电之后，应加入Cu(OH)2或Cu 2(OH)2CO 3复原。
题组一 对可充电电池的深度剖析1． Li/SO 2电池具有输出功率高和低温性能好等特点，其电解质是LiBr ，溶剂是碳酸丙烯酯和乙腈，电池反应式为2Li ＋2SO 2 放电充电Li 2S 2O 4。
下列说法正确的是 ( )A ．该电池反应为可逆反应B ．放电时，Li ＋向负极移动C ．充电时，阴极反应式为Li ＋＋e －===LiD ．该电池的电解质溶液可以换成LiBr 的水溶液2． 某种可充电聚合物锂离子电池放电时的反应为Li 1－x CoO 2＋Li x C 6===6C ＋LiCoO 2，其工作原理示意图如右。
下列说法不正确的是 ( ) A ．放电时Li x C 6发生氧化反应B ．充电时，Li ＋通过阳离子交换膜从左向右移动 C ．充电时将电池的负极与外接电源的负极相连D ．放电时，电池的正极反应为Li 1－x CoO 2＋x Li ＋＋x e －===LiCoO 2 方法技巧对于可充电电池，放电时为原电池，符合原电池工作原理，负极发生氧化反应，正极发生还原反应；外电路中电子由负极流向正极，内电路中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。