1、1专题 08 电化学考向一 原电池（1） 考纲要求1.了解原电池的工作原理，能写出常见的电极反应和电池反应方程式。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。（2） 命题规律原电池作为高中化学中的基本概念和基础理论，在高考中占有非常重要的地位，以新型化学电源为命题背景考查原电池的结构和工作原理的题型是高考的热点。高考对原电池原理的考查主要有以下几点：离子运动方向的判断(特别注意盐桥中离子的运动以及离子对于指定交换膜的通过问题)，能量转换类型，正负极的判断，正负极与反应类型的对应关系，电极反应式的书写及判断，有关计算问题。需要考生
2、掌握原电池原理，会运用氧化还原反应的概念规律来分析问题，在平时的学习中重视上述几点的训练。【例 1】 【2018 天津卷】CO 2是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。回答下列问题：（3）O 2辅助的 AlCO 2电池工作原理如图 4 所示。该电池电容量大，能有效利用 CO2，电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。电池的负极反应式：_。电池的正极反应式：6O 2+6e 6O26CO2+6O2 3C2O422反应过程中 O2的作用是_。该电池的总反应式：_。【答案】Al3e =Al3+（或 2Al6e=2Al3+） 催化剂 2Al+6CO 2=Al2(C2O4)3【解析】 （3
3、）明显电池的负极为 Al，所以反应一定是 Al 失电子，该电解质为氯化铝离子液体，所以 Al 失电子应转化为 Al3+，方程式为：Al3e =Al3+（或 2Al6e=2Al3+） 。根据电池的正极反应，氧气再第一步被消耗，又在第二步生成，所以氧气为正极反应的催化剂。将方程式加和得到，总反应为：2Al+6CO2=Al2(C2O4)3。 【例 2】 【2016 年高考新课标卷】Mg-AgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是 （ ）A负极反应式为 Mg-2e-=Mg2+B正极反应式为 Ag+e-=AgC电池放电时 Cl-由正极向负极迁移D负极会发生副反应 Mg+2H2O
4、=Mg(OH)2+H2【答案】B【解析】试题分析：根据题意，电池总反应式为：Mg+2AgCl=MgCl 2+2Ag，正极反应为：2AgCl+2e -= 2Cl-+ 2Ag，负【考点定位】考查原电池的工作原理。【名师点睛】本题以 Mg-AgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池为载体，考查原电池电极反应式的书写，离子的迁移方向等知识。化学电源是高考中的热点，也是难点，学生要结合原电池的知识来推断试题给出的化学电源的工作原理，然后结合化合价的变化判断正、负极。一、概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。二、工作原理3原电池中根据电性关系：电流方向与电解质溶
5、液中阳离子移动方向相同；电子移动方向与电解质溶液中阴离子移动方向相同。电子：由负极通过导线移向正极；电流：由正极到负极；电解质溶液(熔融电解质)：阴离子移向负极，阳离子移向正极。以铜锌原电池为例1.反应原理电极名称 负极 正极电极材料 锌片 铜片电极反应 Zn2e =Zn2 Cu2 2e =Cu反应类型 氧化反应 还原反应电子流向 由 Zn 沿导线流向 Cu盐桥中离子移向 盐桥含饱和 KCl 溶液，K 移向正极，Cl 移向负极盐桥的作用 （1）平衡电荷；（2）避免断路时发生化学腐蚀(隔离作用)2.两个装置的比较装置中还原剂 Zn 与氧化剂 Cu2 直接接触，易造成能量损耗；装置盐桥原电池中，还
6、原剂在负极区，而氧化剂在正极区，能避免能量损耗。三、构成原电池的条件1要有活动性不同的两个电极（一种金属与另一种金属或石墨或不溶性的金属氧化物） ；2要有电解质溶液；3两电极浸入电解质溶液且用导线连接或直接接触。4. 要有能自发进行的氧化还原反应发生四、原电池正、负极的判断（1）依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。4（2）依据原电池两极发生反应的类型判断。负极发生氧化反应；正极发生还原反应。（3）依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。（4）依据原电池电解质溶液中离子的移动方向判断。
7、阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。（5）依据原电池盐桥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。五、原电池电极反应 式的书写1一般电极反应式的书写2复杂电极反应式的书写（四）特殊原电池1.燃料电池电极反应式的书写（1）找位置、写式子：负极反应式应符合“还原剂 ne 氧化产物”的形式；正极反应式符合“氧化剂 ne 还原产物”的形式。燃料中的碳、氢元素及助燃剂氧气在不同介质中放电后的具体存在形式不同。酸性介质：碳、氢元素分别转化为 CO2、H ；O 2转化为 H2O。碱性介质：碳、氢元素分别转化为 CO 、H 2O；O 2转化为 OH 。23（2）查电荷，添离子：检查（1）中电
8、极反应式的电荷是否守恒，若是在溶液中进行的反应，则可通过添加 OH 或 H 的方法使电荷守恒，但要注意，在酸性溶液中不添加 OH ，在碱性溶液中不添加 H 。若是在熔融态电解质中进行的反应，则可添加熔融态电解质中的相应离子。（3）查原子，添物质：检查是否符合原子守恒，若是在溶液中进行的反应，可添加 H2O 使原子守恒。（4）对于较复杂的电极反应，可用总反应式减去较简单一极的电极反应式得到。2可充电电池原理分析（1）充电时电极的连接：充电的目的是使电池恢复其供电能力，因此负极应与电源的负极相连以获得电子，可简记为负接负后作阴极，正接正后作阳极。5（2）工作时的电极反应式：同一电极上的电极反应式，
9、在充电与放电时，形式上恰好是相反的；同一电极周围的溶液，充电与放电时 pH 的变化趋势也恰好相反。（五）金属的腐蚀1金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化而消耗的过程。2金属腐蚀分为化学 腐蚀和电化学腐蚀。3化学腐蚀实质：金属和非电解质或其它物质相接触直接发生氧化还 原反应而引起的腐蚀。其腐蚀过程没有电流产生。4电化学腐蚀实质：不纯金属或合金在电解质溶液中发生原电池反应。电化学腐蚀过程有电流产生。5腐蚀的常见类型（1）析氢腐蚀 在酸性条件下，正极发生 2H+2e-=H2反应。（2）吸氧腐蚀 在极弱酸或中性条件下，正极发生 2H2O+O2+4e-=4OH-反应。若负极金属不与电解质溶液发生直接的
10、反应，则形成吸氧腐蚀的原电池反应。如生铁浸入食盐水中，会形成许多微小的原电池。6在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢可用下列原则判断：电解原理引起的腐蚀原电池引起的腐蚀化学腐蚀有防护措施的腐蚀。【例 1】 【哈尔滨呼兰区一中 2019 届高三上学期 12 月月考】碱性电池具有容量大，放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn2MnO 22H 2OZn(OH) 22MnOOH，下列说法错误的是 （ ）A电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极B电池正极的电极反应式为：2MnO 22H 2O2e 2MnOOH2OH C电池工作时，锌失去电子D外电路中
11、每通过 2 mol 电子，锌的质量理论上减少 6.5 g【答案】A【解析】A. 电池工作时，电子由负极通过外电路流向正极，A 错误；B.正极电极反应式为总式-负极，可得6【趁热打铁】 【黑龙江鸡西十九中 2019 届高三上学期期中】电池总反应为 Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH)，下列叙述正确的是 （ ）A该电池的正极为锌B该电池反应中二氧化锰起催化剂作用C0.1mol 反应时，流经电解液的电子数为 0.2 molD正极反应式为 MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH-【答案】D【解析】A.由电池反应知，Zn 元素化合价由 0 价变为+2 价，所以 Zn 失电子作负极，故
12、 A 错误；B.该原电池中二氧化锰参加反应且作氧化剂，故 B 错误；C.电子不进入电解质溶液，电解质溶液是通过离子定向移动形成电流，故 C 错误；D.正极上二氧化锰得电子发生还原反应，电极反应式为 MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH-，故 D 正确；答案：D。 【例 2】 【江西上饶二中 2019 届高三上学期 12 月考】美国康奈尔大学的研究人员提出的可呼吸二氧化碳电池入选美国 2016 年十大创新术。 电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是 （ ）A该装置可将化学能转变成电能B正极的电极反应式为 2CO2+2e-=C2O42-C利用该装置不但可减少 CO2的排放，还可利用二氧
13、化碳资源D该装置中的两电极材料均被消耗，需定期补充、更换【答案】D【解析】A “可呼吸二氧化碳电池”为原电池原理，能够将化学能转变为电能，故 A 正确；BAl 失电子作7【趁热打铁】 【泉州泉港区一中 2019 届高三上学期第二次月考】最近科学家利用下列装置图成功地实现了CO2和 H2O 合成 CH4。下列叙述错误的是 （ ）A电池工作时，实现了将太阳能转化为电能B电路中转移 1mol 的电子时， 有 1mol H+ 透过质子交换膜从左向右移C铜电极为正极，电极反应式为 CO2-8e-+8H+=CH4+2H2OD为提高该人工光合系统的工作效率，可向装置中加入少量稀硫酸【答案】C【解析】A 项，
14、由图可知，电池工作时，装置实现了将太阳能转化为电能，故 A 项正确；B 项，原电池工作时，阳离子向正极移动，Cu 为正极，因此 H+透过质子交换膜从左向右移动，故 B 项正确；C 项，原电池中正极得电子，发生还原反应，由图可知碳元素由 CO2中+4 价降低至 CH4中-4 价，因此铜电极为正极，电极反应式为 CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，故 C 项错误；D 项，装置中加入少量稀硫酸可以提高溶液的导电性，提高工作效率，故 D 项正确。故答案选 C。1不同介质中电极反应式的书写技巧和步骤电极反应式属于以离子反应表达的氧化还原半反应，要遵循离子方程式拆分物质的规则。（1）先写出电极反应式
15、的主要框架(待配平)酸性电解质，主要安排 H 的位置如下负极：还原剂 xe _ 氧化产物H ；正极：氧化剂 xe H 还原产物_。8非酸性电解质(包括碱溶液、熔融盐及氧化物)，主要安 排阴离子的位置如下负极：还原剂 xe 阴离子 氧化产物 _；正极：氧化剂 xe _ 阴离子还原产物。（2）依据化合价变化分别计算氧化剂、还原剂与电子得失的比例。（3）根据电荷守恒配平离子，最后根据原子守恒配平其余物质。2燃料电池负极反应式书写新方法：零价法（1）方法说明燃料电池中，燃料在负极发生失电子的氧化反应，即电池反应中燃料作还原剂。如果将还原剂中各元素记为“零价” ，而氧化产物中各元素的化合价均已确定，就可
16、以计算出单位燃料被氧化所失去的净电子数，从而书写出负极反应式。（2）具体步骤燃料电池中，由于知道燃料在负极发生失电子的氧化反应，假定 1 mol 燃料参与反应，先确定失去的净电子总数，再由电池所处的化学环境及电荷守恒、质量守恒，直接写出电池负极反应式。其书写规律因为燃料物质种类的不同而有细微差别。下面根据几种不同类型的燃料进一步加以说明。（3）应用实例烃类燃料电池，如甲烷燃料电池含氧有机物燃料电池，如甲醇燃料电池肼类燃料电池9 酸 性 ： N2H4 4e = = =N2 4H碱 性 ： N2H4 4e 4OH = = =N2 4H2O)3充电电 池问题的解答方法 （1）分析建模（2）速判电极方
17、程式正误的判断方法查“三对应”：一是位置对应，即氧化反应只能在电解池的阳极或原电池的负极发生，还原反应只能在电解池的阴极或原电池的正极发生；二是 H 、OH 与介质酸碱性的对应，即酸性介质，电极产物中不应有 OH ；碱性介质，电极产物中不应有 H ；三是电极名称与电化学装置类型是否对应，即原电池中是正极、负极，电解池中是阴极、阳极。查“三守恒”：即电极反应式是否满足质量守恒、电荷守恒和得失电子守恒。【例】 【陕西宝鸡中学 2019 届高三上学期 11 月模拟】某传感器工作原理如图所示。利用该传感器可以测定空气中 NO、CO、NH 3、SO 2等有害气体的含量。下列说法正确的是 （ ） A传感器
18、工作中，电子由 Pt()极经电流仪传到 Pt()极B若 M 为熔融 KOH，X 为 NH3，Y 为 N2，则负极的电极反应式为 2NH36e - = N2+6H+10C 若 M 是含 O2-的固体电解质，X 为 NO，则正极的电极反应式为 O2 + 4e- = 2O2-D若 X 为 CO，M 为 KOH 溶液，则电池总反应为 2CO+O2 = 2CO2【答案】C误区警示：原电池电极反应式的书写除注意正确判断正、负极外，还应充分考虑介质的影响。一般而言，中性溶液中反应物不可出现 H+和 OH 一 ；酸性溶液中反应物、生成物不会有 OH 一 ；碱性溶液中反应物、生成物不会有 H+；水溶液中不会出现
19、 O2 。特别要注意的是介质还能影响正、负极的改变，如 MgA1NaOH 原电池中，Mg 为正极，Al 为负极。 考向二 电解（1）考纲要求了解电解池的工作原理，能写出常见的电极反应和电解反应方程式；.知道电解在氯碱工业、精炼铜、电镀、电冶金等方面的应用；认识电能转化为化学能的实际意义。（2）命题规律电解池是高考的常考考点，近几年高考对于电解原理的考查方向主要是借助新装置或陌生产物情景来考查考生对氧化还原反应原理的掌握程度以及知识迁移能力，前者比如双膜三室电解装置，后者比如金属活性电极生成氧化膜。考生要根据装置特点，善于分析离子运动方向以及电极反应，灵活运用氧化还原反应理论进行判断，并在平时训
20、练中注重加强这方面的能力。【例 1】 【2018 新课标 1 卷】最近我国科学家设计了一种 CO2+H2S 协同转化装置，实现对天然气中 CO2和H2S 的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为 ZnO石墨烯（石墨烯包裹的 ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：11EDTA-Fe 2+-e-EDTA-Fe 3+2EDTA-Fe 3+H2S2H +S+2EDTA-Fe2+该装置工作时，下列叙述错误的是 （ ）A阴极的电极反应：CO 2+2H+2e-CO+H 2OB协同转化总反应：CO 2+H2SCO+H 2O+SC石墨烯上的电势比 ZnO石墨烯上的低D若采用 Fe3+/Fe2+取代 EDT
21、A-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性【答案】C【解析】分析：该装置属于电解池，CO 2在 ZnO石墨烯电极上转化为 CO，发生得到电子的还原反应，为点睛：准确判断出阴阳极是解答的关键，注意从元素化合价变化的角度去分析氧化反应和还原反应，进而得出阴阳极。电势高低的判断是解答的难点，注意从物理学的角度借助于阳极与电源的正极相连去分析。12【例 2】 【2018 新课标 1 卷】焦亚硫酸钠（Na 2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：（3）制备 Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中 SO2碱吸收液中含有 NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极
22、反应式为_。电解后，_室的 NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到 Na2S2O5。【答案】2H 2O4e 4H +O2 a【解析】 （3）阳极发生失去电子的氧化反应，阳极区是稀硫酸，氢氧根放电，则电极反应式为 2H2O4e 一、电解池原理-“五点”突破电解池（1）分清阴、阳极，判断电解池阴、阳极的“四方法”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。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。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。根据电解池两极产物判断。一般情况下： 阴极
23、上的现象是析出金属(质量增加)或有无色气体(H 2)放出；阳极上的现象是有非金属单质生成，呈气态的有 Cl2、O 2或电极质量减小(活性电极作阳极)。（2）剖析离子移向，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。（3）书写电极反应式，注意得失电子守恒。（4）注意放电顺序，正确判断产物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13极溶解生成 Fe2 ，而不是 Fe3 )；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 S2 I Br Cl OH (水)。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 P
24、b 2 Fe 2 Zn 2 H (水)。（5）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 CuSO4溶液，Cu 2 完全放电之前，可加入 CuO 或 CuCO3复原，而 Cu2 完全放电之后，应加入 Cu(OH)2或 Cu2(OH)2CO3复原。二、电解规律1、用惰性电极电解电解质溶液的规律（1）电解水型电解质(水溶液) 电极方程式 电解物质总化学方程式电解质浓度溶液pH溶液复原含氧酸(如 H2SO4) 减小 加 H2O强碱( 如 NaOH) 增大 加 H2O活泼金属的含氧酸盐 (如KNO3、Na
25、2SO4)阳极：4OH 4e =O22H 2O 阴极：4H 4e =2H2H2O2H2OO22H 2增大不变 加 H2O（2）电解电解质型电解质(水溶液)电极方程式电解物质总化学方程式电解质浓度溶液 pH溶液复原无氧酸(如HCl)，除 HF外阳极：2Cl 2e =Cl2阴极：2H 2e =H2酸2HClH2Cl2增大通入HCl 气体不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)，除氟化物外阳极：2Cl 2e =Cl2阴极：Cu2 2e =Cu盐CuCl2CuCl 2减小加CuCl2固体（3）放 H2生碱型电解质 电极 电解 总化学方程式 电解质 溶液 溶液复原14(水溶液) 方程式 物质 浓度 pH活泼
26、金属的无氧酸盐(如 NaCl)阳极：2Cl 2e= =Cl2 阴极：2H 2e =H2水和盐2Cl 2H 2O Cl2H 22OH生成新电解质增大通入 HCl气体（4）放 O2生酸型电解质(水溶液)电极方程式电解物质总化学方程式电解质浓度 溶液 pH 溶液复原不活泼金属的含氧酸盐(如 CuSO4)阳极：4OH 4e =2H2OO 2阴极：2Cu2 4e =2Cu水和盐2Cu2 2H 2O2CuO 24H 生成新电解质减小加 CuO 或CuCO32、电解电极反应方程式的书写（1）电解方程式的书写步骤以写出用石墨作电极电解 CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式为例。第一步：明确溶液中存在哪些
27、离子。阳离子：Cu 2 、H ；阴离子：OH 、SO 42。第二步：判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序。阴极：Cu 2 H ；阳极：OH SO42。第三步：写电极反应式和总的电解方程式。阴极：2Cu 2 4e =2Cu；阳极：2H 2O4e =O24H 。根据得失电子数相等，两极反应式相加得总方程式：2CuSO 42H 2O 2CuO 22H 2SO4。（2）做到“三看” ，正确书写电极反应式一看电极材料，若是金属(Au、Pt 除外)作阳极，金属一定被电解(注 Fe 生成 Fe2 )。二看介质，介质是否参与电极反应。三看电解质状态，若是熔融状态，就是金属的电冶炼。三、电解的应用1、电解饱和
28、食盐水制取氯气和烧碱(氯碱工业)（1）氯碱工业的主要原料是食盐，由于粗盐中含有泥沙、Ca 2 、Mg 2 、SO 42 等杂质离子，对生产设备造成损坏，影响产品的质量，故必须进行精制。化学方法a依次加入沉淀剂 BaCl2、Na 2CO3、NaOH 溶液，每次所加试剂都必须稍稍过量以便使相应离子完全15沉淀。b过滤。c滤液中加盐酸：调节溶液 pH 值为 46，CO 32 2H =CO2H 2O。离子交换法：对于上述处理后的溶液，需送入离子交换塔，进一步通过阳离子(Na )交换树脂除去残存的 Ca2 、Mg 2 ，以达到技术要求。（2）精制的饱和食盐水中存在着 Na+、Cl -、H +、OH -四
29、种离子，用石墨作电极，通电时 H+ 和 Cl-优先放电，电极反应式为阳极：2Cl 2e =Cl2，阴极：2H 2e =H2 总反应：2NaCl2H 2O 2NaOHH 2Cl 2。2、电镀（1）概念：电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他 金属 或 合金 的过程。（2）形成条件：电解时，镀层金属作阳极；镀 件作 阴极；含镀层金属离子的电解质溶液作电镀液；用直流电源。（3）特征：阳极本身放电被氧化 ；宏观上看无新物质生成；电解液的总量、浓度、pH 均不变。3、电冶炼电解熔融电解质，可炼得活泼金属。如：电解熔融 NaCl 时，电极反应式为：阳极：2Cl 2 e =Cl2 ，阴极：2Na 2
30、e =2Na ，总反应式为：2NaCl 2NaCl 2。4、电解精炼电解精炼粗铜时，阳极材料是粗铜，阴极材料是精铜，电解质溶液是 CuSO4溶液(或 Cu(NO 3)2溶液)。长时间电解后，电解质溶液必须补充。16【例 1】 【大庆市铁人中学 2019 届高三上学期期中】如图是一个用铂丝作电极，电解稀的 MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的 pH 变色范围：6.88.0，酸色红色，碱色黄色，Mg(OH) 2沉淀的 pH9)，接通电源一段时间后 A 管产生白色沉淀，下列叙述不正确的是 （ ）A电解过程中电极附近溶液颜色变化是 A 管溶液由红变黄，B 管溶液不
31、变色BA 管中发生的反应：2H 2O2e Mg 2 =H2Mg(OH) 2C检验 b 管中气体的方法是用拇指堵住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内，看到木条复燃D电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是溶液呈黄色，白色沉淀溶解【答案】D【解析】A、根据电解原理，A 管电极反应式为 2H2O2e =H22OH ，根据题中信息，指示剂：碱色为【趁热打铁】 【福建省师大附中 2019 届高三上学期期中】用如图装置电解硫酸钾溶液制取氢气，氧气，硫酸和氢氧化钾。从开始通电时，收集 B 和 C 逸出的气体。1 min 后测得 B 口的气体体积为 C 口处的一17半，下列
32、说法不正确的是 （ ）A电源左侧为正极B电解槽左侧的电极反应方程式为 2H2O4e =O24H CD 口导出的溶液为 KOH 溶液，且浓度比刚加入电解槽右侧时的浓度大D标准状况下，若 1 min 后从 C 口处收集到的气体比 B 口处收集到的气体多 2.24 L，则有 0.1NA个SO42-通过阴离子膜【答案】D【解析】根据题意，电极应为惰性电极，左侧电极为阳极，右侧电极为阴极，电极反应式为阳极：4OH 【例 2】 【山东潍坊 2019 届高三上学期期中】O 3是一种常见的绿色氧化剂，可由臭氧发生器(原理如图)电解稀硫酸制得。下列说法错误的是 （ ）A电极 a 为阴极Ba 极的电极反应为 O2
33、+4H+4e-=2H2OC电解一段时间后 b 极周围的 pH 下降18D标准状况下，当有 5.6LO2反应时，收集到 O2和 O3混合气体 4.48L，O 3的体积分数为 80【答案】D【解析】本题结合电解池的新型应用，主要考查电解池相关知识。电解池左侧通入 O2，由此可知，a 极发【趁热打铁】 【新疆阿克苏市高级中学 2019 届高三上学期第二次月考】最近有研究人员发现了一种处理高浓度乙醛废水的新方法隔膜电解法，实验室以一定浓度的乙醛-Na 2SO4溶液为电解质溶液，采用如图所示装置电解，电解后乙醛转化为乙醇和乙酸。则下列说法不正确的是 （ ）A阳极产物为乙酸，发生氧化反应B电解时，阳极区附
34、近 pH 增大C阴极反应式为 CH3CHO+2H+2e-=CH3CH2OHD若以 CH4一空气燃料电池为直流电源，则燃料电池的 a 极应通入空气【答案】B【解析】A.电解池中阳极发生氧化反应，乙醛在阳极上失去电子生成乙酸，电极方程式为：CH 3CHO-2e-+H2O=CH 3COOH+2H+，故 A 正确；B.阳极的电极方程式为：CH 3CHO-2e-+H2O=CH3COOH+2H+，所以电解时阳极区附近溶液的酸性增强，pH 减小，故 B 错误；C.阴极乙醛得电子发生还原反应，生成乙醇，电极方19程式为 CH3CHO+2H+2e-=CH3CH2OH，故 C 正确；D.连接电解池阴极的是原电池负
35、极，负极上燃料失电子发生氧化反应，a 为正极，b 为负极，燃料电池的 a 极应通入空气，故 D 正确。故选 B。 1、电解原理解题流程2、有关电化学计算的三大方法（1）根据电子守恒计算用于串联电路中电解池阴阳两极产物、原电池正负两极产物、通过的电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。（2）根据总反应式计算先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。（3）根据关系式计算根据得失电子守恒关系建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。如以通过 4 mol e 为桥梁可构建如下关系式：(式中 M 为金属， n 为其离子的化合价数值)【例】 【哈尔滨呼兰区一中
36、 2019 届高三 12 月月考】用惰性电极电解一定浓度的 CuSO4溶液时，通电一段时间后，向所得的溶液中加入 1 mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和 pH(不考虑二氧化碳的溶解)。则电解过程中转移电子的物质的量为 （ ）20A4 mol B8 mol C6 mol D5mol【答案】C【解析】点解 CuSO4溶液时，电解过程中相当于电解 CuSO4和水，阴极出现的物质为 Cu、H 2，阳极则电离误区警示：有关电化学计算是高考难点，也是学生失分较多的地方，在实际计算过程中，一是根据电解方程式或电极反应式列比例求解；二是利用各电极、线路中转移的电子数目守恒列等式求解(此法较为简便)。关键是电子守恒，特别要注意：电极和电极名称要区分清楚；电极产物要判断准确；找准各产物间量的关系。
