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電化學原理綜合考查,將原電池和電解池結合在一起,綜合考查化學反應中的能量變化、氧化還原反應、化學實驗和化學計算等知識,是高考試卷中電化學部分的重要題型。該類題目的考查內容通常有以下幾個方面:電極的判斷、電極反應式及電池反應總方程式的書寫、實驗現(xiàn)象的描述、溶液中離子的移動、溶液pH的變化、電解質溶液的恢復及運用得失電子守恒進行相關計算等。,1.多池串聯(lián)裝置中電池類型的判斷(1)直接判斷。非常直觀明顯的裝置,如燃料電池、鉛蓄電池等在電路中時,則其他裝置為電解池。如下圖:A為原電池,B為電解池。,(2)根據電池中的電極材料和電解質溶液判斷。原電池一般是兩種不同的金屬電極或一種金屬電極和一個碳棒做電極;而電解池則一般都是兩個惰性電極,如兩個鉑電極或兩個碳棒。原電池(燃料電池除外)中的負極材料和電解質溶液之間能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應,電解池的電極材料一般不能和電解質溶液進行自發(fā)反應。如圖:B為原電池,A為電解池。,(3)根據電極反應現(xiàn)象判斷。在某些裝置中根據電極反應或反應現(xiàn)象可判斷電極,并由此判斷電池類型,如圖:若C極溶解,D極上析出Cu,B極附近溶液變紅,A極上放出黃綠色氣體,則可知乙是原電池,D是正極,C是負極;甲是電解池,A是陽極,B是陰極。B、D極發(fā)生還原反應,A、C極發(fā)生氧化反應。,2.有關概念的分析和判斷在確定了原電池和電解池后,有關概念的分析和判斷如:電極的判斷、電極反應式的書寫、實驗現(xiàn)象的描述、溶液中離子的移動方向、溶液pH的變化及電解質溶液的恢復等,只要按照各自的規(guī)律分析就可以了。3.原電池電極反應式的書寫(1)水溶液中電極反應式的書寫方法。例如:堿性CH3OH燃料電池電極反應式的書寫步驟:步驟1,確定正負極和得失電子數目:負極為還原劑失電子:CH3OH-6e-→、正極為氧化劑得電子:O2+4e-→;,注意:①中性水溶液“==”前不能出現(xiàn)H+和OH-,“==”后可能出現(xiàn)H+或OH-;②酸性水溶液“==”前后均不能出現(xiàn)OH-;③堿性水溶液“==”前后均不能出現(xiàn)H+;④水溶液中不能出現(xiàn)O2-;⑤生成物是否與介質發(fā)生反應,如堿性介質中SO2、CO2、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Al3+均會與OH-反應。,(2)非水溶液中電極反應式的書寫。書寫步驟與水溶液中類似,只是步驟4中改用題中所給陰、陽離子配平電荷。(3)分析實驗現(xiàn)象、判斷電極反應式的正誤。分析電極及電極附近的pH及實驗現(xiàn)象時,要從電極反應式入手;分析電解質溶液的pH及實驗現(xiàn)象時,要從電池反應入手。,4.電解池電極反應式的書寫電解池電極反應式的書寫可總結為五步:一判、二看、三分、四寫、五平。一判:判斷陰、陽極。二看:要看清陽極電極材料。對于鐵、鋁、銅、銀等活潑電極,則陽極金屬電極失電子變成陽離子進入溶液(Fe變成Fe2+),陰離子不失電子;如果是惰性電極(Pt、Au、石墨等)材料,應是溶液中的陰離子失電子。三分:將離子分成陽離子組、陰離子組(注意:水溶液中一定不要漏掉H+、OH-),陽離子向陰極移動,在陰極得電子;陰離子向陽極移動,在陽極失電子。根據得失電子能力對離子排序,得電子能力:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+;失電子能力:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-。四寫:由放電順序及信息確定電極產物和電極反應式。,五平:配平方法與原電池電極反應式基本相同:①找化合價變化的物質;②確定電極產物;③配平除氫、氧之外的其他原子;④依據電荷守恒配平電荷;⑤依據氫守恒配平氫原子;⑥用氧原子檢查配平情況。,5.電化學綜合裝置中的有關計算原電池和電解池綜合裝置的有關計算的根本依據就是電子轉移的守恒,分析時要注意兩點:①串聯(lián)電路中各支路電流相等;②并聯(lián)電路中總電流等于各支路電流之和。在此基礎上分析處理其他各種數據。如圖中裝置甲是原電池,乙是電解池,若電路中有0.2mol電子轉移,則Zn極溶解6.5g,Cu極上析出H22.24L(標準狀況),Pt極上析出Cl20.1mol,C極上析出Cu6.4g。甲池中H+被還原,產生H2,負極Zn被氧化生成ZnSO4溶液,pH變大;乙池中是電解CuCl2溶液,由于Cu2+濃度減小使溶液pH微弱增大,電解后加入適量CuCl2固體可使溶液復原。,典例SO2、CO、CO2、NOx是對環(huán)境影響較大的幾種氣體,對它們的合理控制和治理是優(yōu)化我們生存環(huán)境的有效途徑。(1)利用電化學原理可將CO、SO2轉化為重要的化工原料,裝置如圖所示:,①若A為CO,B為H2,C為CH3OH,則通入CO的一極為極,該極的電極反應式為。②若A為SO2,B為O2,C為H2SO4,則負極的電極反應式為。③若A為NH3,B為O2,C為HNO3,則正極的電極反應式為。④若用上述①作電池電解200mL含有0.1molL-1NaCl和0.1molL-1CuSO4的混合溶液(電極均為惰性電極),當消耗標準狀況下0.448LH2時,陽極產生的氣體為(填化學式),其物質的量分別為,溶液的pH=(忽略銅離子的水解,假設電解前后溶液體積不變)。,1,2,1.某同學組裝了如圖所示的電化學裝置,電極Ⅰ為Al電極,其他均為Cu電極,則下列敘述正確的是()A.電子流動方向:電極Ⅳ→?→電極ⅠB.電極Ⅰ發(fā)生氧化反應C.電極Ⅱ質量不變D.電極Ⅲ的電極反應:Cu2++2e-==Cu,答案,解析,1,2,2.下圖是一個化學過程的示意圖。,1,2,(1)圖中甲池是(填“電解池”或“原電池”)裝置,其中OH-移向(填“CH3OH”或“O2”)極。(2)寫出通入CH3OH的電極反應式:。(3)向乙池兩電極附近分別滴加適量紫色石蕊溶液,附近變紅的電極為(填“A”或“B”)極,并寫出此電極的電極反應式:。(4)乙池中總反應的離子方程式為。(5)常溫下,當乙池中B(Ag)極的質量增加5.40g時,乙池的pH是(此時乙池中溶液的體積為500mL);此時丙池某電極析出1.60g某金屬,則丙中的某鹽溶液可能是(填序號)。A.MgSO4B.CuSO4C.NaClD.AgNO3,1,2,1,2,1,2,根據放電規(guī)律,首先排除MgSO4和NaCl。當乙池中B(Ag)電極的質量增加5.40g時,此時轉移的電子為0.05mol,當丙池中電極上析出1.60g金屬銅時,正好轉移0.05mol電子,因此CuSO4符合題意。若丙裝置中為AgNO3溶液,且AgNO3溶液不足量,金屬Ag全部析出后再電解水,析出Ag的質量也可能為1.60g。,