高中电化学基础知识及易错点!
发布网友
发布时间：2022-10-08 15:04
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时间：2023-01-25 08:57
1.知识的迁移实现陌生装置的解读：
由陌生装置图迁移到课本熟悉的装置图
燃料电池
可逆电池
电解池
金属防腐
2．常见原电池电极反应式
(1)铜－锌－H2SO4构成的原电池
①负极反应：____________________________；
②正极反应：____________________________；
③总反应：______________________________。
(2)氢氧燃料电池
①电解质是KOH溶液(碱性电解质)
负极反应：______________________________；
正极反应：______________________________；
总反应：________________________________。
②电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)
负极反应：_______________________________；
正极反应：_______________________________；
总反应：_________________________________。
③电解质是熔融碳酸盐
负极反应：________________________________；
正极反应：________________________________；
总反应：__________________________________。
④电解质是熔融氧化物
负极反应：_________________________________；
正极反应：________________________________；
总反应：__________________________________。
答案：
(1)①Zn－2e－===Zn2＋②2H＋＋2e－===H2↑③Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
(2)①2H2－4e－＋4OH－===4H2O
O2＋2H2O＋4e－===4OH－2H2＋O2===2H2O
②2H2－4e－===4H＋O2＋4H＋＋4e－===2H2O
2H2＋O2===2H2O
③H2－2e－＋CO32－===H2O＋CO2 ↑ O2＋4e－＋2CO2===2CO32－
2H2＋O2===2H2O
④H2－2e－＋O2－===H2O
O2＋4e－===2O2－
2H2＋O2===2H2O
3．常见电解池电极反应式(电极材料为石墨)
(1)活泼金属的无氧酸盐溶液，以NaCl溶液为例，写电极反应式
①阴极：___________________________________；
②阳极：___________________________________；
③总反应式：_______________________________。
(2)不活泼金属的含氧酸盐溶液，以CuSO4溶液为例，写电极反应式
①阴极：______________________________________；
②阳极：______________________________________；
③总反应式：__________________________________。
(3)不活泼金属的无氧酸盐溶液，以CuCl2溶液为例，写电极反应式
①阳极：_____________________________________；
②阴极：_____________________________________；
③总反应式：________________________________。
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。
答案：
(1)①2H＋＋2e－===H2↑
②2Cl－－2e－===Cl2↑
③2NaCl＋2H2O电解=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
(2)①2Cu2＋＋4e－===2Cu
②4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
③2CuSO4＋2H2O电解=====2Cu＋2H2SO4＋O2↑
(3)①2Cl－－2e－===Cl2↑②Cu2＋＋2e－===Cu
③CuCl2电解=====Cu＋Cl2↑
4.常见可逆电池的电极反应式（铅蓄电池）
放电时：
负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4
正极：PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O
充电时：
阴极：PbSO4+2e-=Pb+SO42-
阳极：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+SO42-+4H+
特征：充电时的阴极就是放电时的负极。
5.离子交换膜
离子交换膜在氯碱工业中的作用：
(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯，Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O
(2)避免生成物H2和Cl2混合，而导致遇火或遇强光爆炸
例1．锂铜空气燃料电池容量高、成本低，具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力， 其中放电过程为2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－， 下列说法不正确的是( ）
A．放电时，正极的电极反应式为Cu2O＋H2O＋2e－===2OH－＋2Cu
B．放电时，电子透过固体电解质向Li极移动
C．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O
D．整个反应过程中，氧化剂为O2
【答案】B
【解析】放电过程为2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－，正极上Cu2O反应，碱性条件下通空气时，铜被氧化，表面产生Cu2O，A、C正确；放电时，阳离子向正极移动，则Li＋透过固体电解质向Cu极移动，但电子不能在电解质中移动，B错误；D.碱性条件下通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，放电时Cu2O转化为Cu，则整个反应过程中，铜相当于催化剂，氧化剂为O2，故D正确。
【点拨】回归燃料电池，通入空气一边为正极。
例2．用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的NH4＋，模拟装置如图所示。下列说法正确的是( ）
A．阳极室溶液由无色变成棕*
B．阴极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．电解一段时间后，阴极室溶液中的pH升高
D．电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是(NH4)3PO4
【答案】C
【解析】Fe与电源正极相连为阳极，失电子发生氧化反应生成Fe2＋，故溶液由无色变为浅绿色，A项错误；阴极上H＋发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑，B项错误；根据阴极上电极反应，阴极消耗H＋，电解一段时间后，阴极室溶液pH升高，C项正确；电解一段时间后，阴极室溶液pH升高，阴极室溶液中溶质可以有很多种，比如(NH4)3PO4、NH4H2PO4、(NH4)2HPO4、H3PO4等，D项错误。
【点拨】注意分析放电顺序。
例3.某充电宝锂离子电池的总反应为xLi＋Li1－xMn2O4
A．锂离子电池放电时，Li＋向正极迁移
B．镍氢电池放电时，正极的电极反应式：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－
C．如图表示用锂离子电池给镍氢电池充电
D．锂离子电池充电时，阴极的电极反应式：LiMn2O4－xe－===Li1－xMn2O4＋xLi＋
【答案】D
【解析】A项，锂离子电池放电时阳离子移向正极，所以Li＋向正极迁移， A正确；B项，放电时，正极发生还原反应，方程式为NiOOH＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－，B正确；C项，题图表示锂离子电池为放电过程，而镍氢电池为充电过程，故负极Li接M极发生M＋H＋＋e－===MH，C正确；D项，锂离子电池充电时，阴极的电极反应式：Li＋＋e－===Li，故D错误。
【点拨】对于电解池和原电池的串联，可联系电极反应以及工作示意图上的物质判断哪个是原电池，哪个是电解池。
