第8讲电化学基础[主干知识·数码记忆]一、小试能力知多少(判断正误)(1)(2013·浙江高考)多孔碳可用作氢氧燃料电池的电极材料(√)(2)(2012·江苏高考)Zn具有还原性和导电性，可用作锌锰干电池的负极材料(√)(3)(2012·广东高考)锂碘电池，该电池反应为：2Li(s)＋I2(s)===2LiI(s)则碘电极作该电池的负极(×)(4)(2013·福建高考)以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO＋4OH－－2e－3＋2H2O(√)===CO2－(5)(2012·海南高考)锌与稀硫酸反应时，要加大反应速率可滴加少量硫酸铜(√)二、必备知识掌握牢1．明确原电池构成的条件2．原电池正负极判断的四种方法(1)根据构成原电池两极的电极材料判断，一般是较活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极；(2)根据电子流动方向或电流方向判断，电子流动方向：由负极流向正极；电流方向：由正极流向负极。
(3)根据原电池电解质溶液中离子的移动方向判断，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
(4)根据原电池两极发生的变化判断，原电池的负极发生氧化反应；正极发生还原反应。
[典例](2013·安徽高考)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。
一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl－KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。
该电池总反应为：PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。
下列有关说法正确的是()A．正极反应式：Ca＋2Cl－－2e－===CaCl2B．放电过程中，Li＋向负极移动C．每转移0.1 mol电子，理论上生成20.7 g PbD．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转[解析]正极上发生还原反应，A项错误；放电过程中Li＋向正极移动，B项错误；由电池总反应式可知，每转移0.1 mol电子，理论上生成0.05 mol Pb，质量为10.35 g，C项错误；常温下，电解质不是熔融态，离子不能移动，不能产生电流，因此连接电流表或检流计，指针不偏转。
[答案] D—————————————————[探规寻律]———————————————明确原电池电极反应式、总反应式书写的三步骤————————————————————————————————————[演练1](2013·江苏高考)Mg－H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。
该电池以海水为电解质溶液，示意图如图。
该电池工作时，下列说法正确的是()A．Mg电极是该电池的正极B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应C．石墨电极附近溶液的pH增大D．溶液中Cl－向正极移动解析：选C本题考查原电池原理，意在考查考生对电化学知识的迁移和运用能力。
根据题意可知电池的总反应为：Mg＋H2O2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O。
Mg电极是该电池的负极，A错误。
H2O2在正极发生还原反应，B错误。
石墨电极的电极反应式为：H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O，由于水电离出的H＋不断被消耗，所以该电极附近溶液的pH增大，C正确。
在原电池中，阴离子向负极移动，D错误。
[演练2](2013·新课标卷Ⅱ)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。
下列关于该电池的叙述错误的是()A．电池反应中有NaCl生成B．电池的总反应是金属钠还原三价铝离子C．正极反应为：NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－D．钠离子通过钠离子导体在两电极间移动解析：选B负极是液体金属Na，电极反应式为：Na－e－===Na＋；正极是Ni，电极反应式为NiCl2＋2e－===Ni＋2Cl－；总反应是2Na＋NiCl2===2NaCl＋Ni。
所以A、C、D正确，B错误。
一、小试能力知多少(判断正误)(1)(2013·江苏高考)电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极(×)(2)(2012·山东高考)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，溶液中的Cu2＋向阳极移动(×)(3)(2011·山东高考)电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时，阴极上依次析出Cu、Fe、Al(×)(4)(2012·山东高考)电解NaCl溶液得到22.4 L H2(标准状况)，理论上需要转移NA个电子(NA 阿伏加德罗常数)(×)(5)(2011·新课标全国卷)电解58.5 g熔融的NaCl，能产生标准状况下22.4 L氯气，23.0 g金属钠(×)二、必备知识掌握牢1．牢记电解池的电极反应及其放电顺序(1)阳离子在阴极上的放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞……(2)阴离子在阳极上的放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞……2.判断电解池阴阳极的四种方法(1)根据所连接的外加电源判断，与直流电源正极相连的为阳极，与直流电源负极相连的为阴极。
(2)根据电子流动方向判断，电子流动方向为：电源负极流向阴极，阳极流向电源正极。
(3)根据电解池里电解质溶液中离子的移动方向判断，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。
(4)根据电解池两极产物判断，一般情况下：①阴极上的现象是：析出金属(质量增加)或有无色气体(H2)放出；②阳极上的现象是：有非金属单质生成，呈气态的有Cl2、O2或电极质量减小(活性电极作阳极)。
7)时，以铁板作阴、[典例](2013·全国大纲卷)电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O2－7＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后阳极，处理过程中存在反应Cr2O2－Cr3＋以Cr(OH)3形式除去。
下列说法不正确的是()A．阳极反应为Fe－2e－===Fe2＋B．电解过程中溶液pH不会变化C．过程中有Fe(OH)3沉淀生成7被还原D．电路中每转移12 mol电子，最多有1 mol Cr2O2－[解析]以铁板作阴、阳极，所以铁在阳极被氧化，A项正确；由题目提示的离子方程式可知，阳极产生的Fe2＋被氧化，同时有氢离子参与反应，所以电解过程中溶液的pH会升高，B项错误；因为氢离子在阴极放电，不断产生氢氧根离子，所以反应过程中会有Fe(OH)3沉淀生成，C项7参与反应转化成Cr3＋时，需6 mol Fe2正确；从题目提供的离子方程式可知，1 mol Cr2O2－＋，故电路中需转移12 mol电子，D项正确。
[答案] B——————————————————[探规寻律]———————————————电解池中电极反应式的书写步骤——————————————————————————————————————[演练1](2013·北京高考)用石墨电极电解CuCl2溶液(见右图)。
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－===CuD．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体解析：选A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。
[演练2](2013·海南高考)下图所示的电解池I和II中，a、b、c和d均为Pt电极。
电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b<d。
符合上述实验结果的盐溶液是()解析：选D题意表明b、d没有气体逸出，所电解的盐溶液中金属元素，应该在金属活动顺序表中(H)以后，只有D符合题意。
一、小试能力知多少(判断正误)(1)(2013·北京高考)钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化：Fe－3e－===Fe3＋(×)(2)(2012·广东高考)自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致(√)(3)(2012·江苏高考)镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈(√)(4)(2012·海南高考)用锡焊接铁质器件，焊接处不易生锈(×)二、必备知识掌握牢1．电化学腐蚀发生的“两个”条件(1)强酸性条件——析氢腐蚀。
(2)弱酸性、中性或碱性条件——吸氧腐蚀。
2．理解钢铁在潮湿空气中生成铁锈(Fe2O3·nH2O)的原理Fe—C—电解质溶液形成原电池，负极反应式：2Fe－4e－===2Fe2＋，正极反应式：2H2O ＋O2＋4e－===4OH－。
电池总反应式：2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2。
生成铁锈的相关反应式为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，2Fe(OH)3===Fe2O3·nH2O＋(3－n)H2O。
3．金属腐蚀的防护方法(1)牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理：在被保护的钢铁设备上装上若干较活泼金属如锌块，让被保护的金属作原电池的正极。
(2)外加电流的阴极保护法——电解池原理：让被保护的钢铁设备作阴极，惰性电极作阳极，外接直流电源。
(3)其他方法：改变金属内部结构，如制成不锈钢；加涂防护层如喷油漆、涂油脂、喷镀等方法。
三、常考题型要明了[典例]下面各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是()A．④>②>①>③B．②>①>③>④C．④>②>③>①D．③>②>④>①[解析]②中Fe作原电池的负极，Fe的腐蚀加快；③中Fe作原电池的正极，铁受到保护；④中Fe作电解池的阳极，Fe的腐蚀比②更快。
故Fe的腐蚀由快到慢的顺序为④>②>①>③。
[答案] A———————————————[探规寻律]—————————————————金属腐蚀快慢的判断—————————————————————————————————————[演练1](2013·北京高考)下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是() A．水中的钢闸门连接电源的负极B．金属护栏表面涂漆C．汽车底盘喷涂高分子膜D．地下钢管连接镁块解析：选A水中的钢闸门连接电源的负极，钢闸门为阴极，从而得以保护，A项正确；金属护栏表面涂漆的原理是隔绝金属护栏与空气接触，从而减缓金属护栏的腐蚀，B项错误；汽车底盘喷涂高分子膜的原理也是隔绝与空气的接触，C项错误；地下钢管连接镁块，形成了原电池，属于牺牲阳极的阴极保护法，D项错误。