高二化學選修4複習綱要
第二章電化學
【知識精要】
一、原電池原理及應用
原電池是一種由化學能轉變成電能的裝置。其本質是通過自發進行的氧化還原反應，使反應中電子轉移而產生電流，反應中的氧化反應和還原反應分別在兩個電極上發生，這便形成了帶電粒子按一定方向流動的閉合迴路。
1．原電池的判定
先分析有無外接電源，有外接電源者為電解池，無外接電源者可能為原電池；再依據原電池的形成條件分析判定，主要思路是「三看」：一看電極，兩極為導體且活潑性不同；二看溶液，兩極插入電解質溶液中；三看迴路：形成閉合迴路或兩極接觸。
2．原電池正極和負極的確定
（1）由兩極的相對活潑性確定：在原電池中，相對活潑性較強的金屬為原電池的負極，相對活潑性較差的金屬或導電的非金屬作原電池的正極。
（2）由電極現象確定：通常情況下，在原電池中某一電極若不斷溶解或質量不斷減少，該電極發生氧化反應，此為原電池的負極；若原電池中某一電極上有氣體生成、電極的質量不斷增加或電極質量不變，該電極發生還原反應，此為原電池的正極。
3．原電池原理的應用
（1）利用原電池原理可以製造出各種實用電池，即化學電源，如鋅錳乾電池、鉛蓄電池、鋰電池、新型燃料電池等。
（2）原電池原理可用於解決一些實際問題，如加快某些化學反應時的速率（稀硫酸與鋅反應時，常滴入幾滴硫酸銅溶液）；分析金屬電化學腐蝕的快慢和防護方法等。
[重點提醒]
（1）由電極裝置書寫電極反應：找出發生氧化反應和還原反應的物質（或離子），確定正負或陰陽極反應的物質（或放電的離子），利用電荷守恆分別寫出電極反應式。
（2）差值法書寫電極反應式：正負（或陰陽）極反應式之和為電池反應的方程式。一般先寫出反應的總方程式和較易寫出的電極反應式，然後用總方程式減去較易寫出的電極反應式得較難寫的電極反應式。
書寫時，無論是總反應式還是電極反應式都既要滿足電子轉移守恆、電荷守恆，又要滿足質量守恆。書寫時注意介質通常是定向移動到該電極附近的導電離子如h+、oh-、h2o等等，若氧化(或還原)產物能與之發生復分解反應，則其一般書寫在電極方程式中。
電極方程式的書寫
1.簡單原電池電極方程式的寫法
1、判斷右邊原電池的正、負極，並寫出電極反應式。
先寫出總反應：即負極與電解質溶液反應
cu+2fecl3 =cucl2 +2fecl2
拆成離子方程式：
cu + 2fe3＋ = cu2＋ + 2fe2＋
根據化合價公升降判斷正負極
負極： cu 失電子
cu - 2e- = cu2+
正極： fe3+得電子
2fe3+ + 2e- = 2fe2+
2、請寫出右邊原電池的電極方程式。
總反應方程式：
2al + 2naoh + 2h2o = 2naalo2 + 3h2↑
拆成離子方程式：
2al + 2oh－ + 2h2o = 2alo2－ + 3h2↑
根據化合價公升降判斷正負極
負極：al，失e- 。
2al - 6e－ ＝ 2al3+
2al3+ + 8oh- =2alo2- + 4h2o
負極總反應： 2al +8oh- －6e－ ＝2alo2- + 4h2o
正極：總反應－負極反應 6h2o ＋6e－ ＝6oh—＋ 3h2↑
2.燃料電池電極方程式的寫法
總反應： 實際上就是燃料的完全燃燒。
負極（通入燃料）： 為燃料失去電子的氧化反應，
正極（通入氧化劑）： 為氧化劑得到電子的還原反應。
以pt為電極，電解質溶液為 koh溶液的氫氧燃料電池為例
總反應：2h2+ o2＝2h2o
負極: h2 失e－
2h2 - 4e- ＝ 4 h＋
4h+ + 4oh- ＝4h2o
負極總反應: 2h2 - 4e- + 4oh- ＝4h2o
正極: 總反應－負極反應 o2 + 2h2o + 4e- ＝4oh-
3.複雜原電池電極方程式的書寫
方法點撥：寫電極方程式的時候，要根據
「得電子顯負電；失電子顯正電」的原則，
利用「電荷守恆」，通過巧用h＋、oh－和水寫出電極方程式
練習：寫出鉛酸蓄電池的電極反應：
pb＋pbo2＋2h2so4＝2pbso4↓＋2h2o
正極： pbo2 得電子方案1.右邊加4oh－ 方案2.左邊加4h＋
負極：pb ＋so42－ － 2e－ ＝ 2pbso4↓
銀鋅電池（電解質為koh）的電池總反應為：
zn＋ ag2o ＝ zno＋ 2ag
寫出其正、負極反應。
（3）常見電極反應式
（1）氫、氧燃燒電池（電池的產物負極為h2o，正極則有大量的氫氧根生成）：
負極:2h2+4oh-—4e—=4h2o 正極:o2+4e—+2h2o=4oh—
（2）甲烷燃燒電池（電池負極甲烷燃燒失去電子，在鹼性條件下生成的co2與oh-反應生成co32-和h2o, 而正極是 o2得到電子而成為oh-。）
負極：ch4—8e—+10oh— = co32- + 7h2o 正極：2o2+8e—+4h2o=8oh—
（3）愛迪生蓄電池
負極：fe—2e—+2oh—==fe(oh)2 正極：nio2+2e—+2h2o==ni(oh)2+2oh—
（4）鈕扣電池
負極：zn-4e—+2oh—=zn(oh)2 正極：ag2o+h2o+2e—==2ag+2oh—
（5）鉛蓄電池
負極：pb+so42—-2e-=pbso4 正極：pbo2+4h++ so42—+2e-=pbso4+2h2o
(燃料電池)宇宙飛船上的氫氧燃料電池，其電池反應為：2h2＋o2＝2h2o，試寫出電解質溶液為鹽酸時的電極反應式，並指出各電極和介質溶液的ph值的變化，若電解質溶液為koh時又如何？
1、電解質為鹽酸時：
負極：2h2－4e＝4hph值變小
正極：o2＋4h＋＋4e＝2h2o ph值變大
溶液被稀釋，ph值變大
2、電解質為koh時：
負極：2h2－4e＋4oh－＝4h2o ph值變小
正極：o2＋2h2o＋4e＝4ohph值變大
溶液被稀釋，ph值變小
以金屬鉑做電極，koh為電解質，在兩極上分別通入甲烷和氧氣構成燃料電池，請寫出電極反應式和總反應方程式
總反應式：
ch4＋2o2＋2koh＝k2co3＋3h2o
負極：ch4＋10oh－－8e＝co32－＋7h2o
正極：o2＋2h2o＋4e＝4oh
例4．（2023年天津高考理綜題）下圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的提示，下列敘述不正確的是 ( )
a．a電極是負極 b．b電極的電極反應為：4oh--4e-== 2h2o+o2↑
c．氫氧燃料電池是一種具有應用前景的綠色電源
d．氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內的新型發電裝置
二、電解原理及應用
電解池是將電能轉化為化學能的裝置，在電解池中，陽極發生氧化反應、陰極發生還原反應，其放電順序一般為：①陰極: 陽離子放電，得電子能力強先放電
ag+＞hg2+＞fe3+＞cu2+＞h2+＞pb2+＞sn2+＞fe2+＞zn2+
②陽極: 陰離子放電或電極放電，失電子能力強先放電若陽極是活潑金屬(金屬活動順序表ag以前)，溶液中的陰離子一律不放電，而是電極材料失電子 。若陽極是惰
性(pt、au、石墨)，則放電順序如下：s2－＞i－＞br－＞cl－ ＞oh－＞含氧酸根離子
分析電解反應的一般思路：
明確溶液中存在哪些離子——陰陽兩極附近有哪些離子——根據放電順序得出那些離子最先被氧化或還原——根據陽極氧化，陰極還原分析得出產物
習題：電解質溶液中含有k+、so42-、oh-（少量）、cu 2+、h+（少量）
（1）用兩個石墨棒作電極電解，開始時陽極上電極反應式是陰極上電極反應式
（2）改用兩個銅棒作電極電解時，則陽極變化是陰極上的電極反應式是
1．（惰性電極）電解電解質溶液的型別
27.（2004廣東11）ph＝a的某電解質溶液中，插入兩支惰性電極通直流電一段時間後，溶液的ph>a，則該電解質可能是
a.naohb.h2so4c.agno3d.na2so4
（05全國卷i）11．關於電解nacl水溶液，下列敘述正確的是
a．電解時在陽極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉
b．若在陽極附近的溶液中滴入ki試液，溶液呈棕色
c．若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液呈無色
d．電解一段時間後，將全部電解液轉移到燒杯中，充分攪拌後溶液呈中性
14．右圖為直流電源電解稀na2so4水溶液的裝置。通電後在石墨電極a和b附近分別滴加幾滴石蕊溶液。下列實驗現象中正確的是
a．逸出氣體的體積，a電極的小於b電極的
b．一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣
c．a電極附近呈紅色，b電極附近呈藍色
d．a電極附近呈藍色，b電極附近呈紅色
2．電解原理的應用
（1）電解精煉銅：粗銅作陽極，精銅作陰極，cuso4溶液作電解質溶液。電解時，發生如下反應：
陽極，cu-2e-=cu2+，陰極，cu2++2e-=cu。陽極泥中存在金、銀等不活潑的貴重金屬，陰極得到純銅。
第四章電化學基礎知識點總結
第四章電化學基礎 第一節原電池 原電池 1 概念 化學能轉化為電能的裝置叫做原電池 2 組成條件 兩個活潑性不同的電極 電解質溶液 電極用導線相連並插入電解液構成閉合迴路 3 電子流向 外電路 負極 導線 正極 內電路 鹽橋中陰離子移向負極的電解質溶液，鹽橋中陽離子移向正極的電解質溶液。4 電極反應...
選4第四章電化學基礎訓練案 2
一 選擇題 每小題只有乙個選項符合題意 1 原電池的正極和電解池的陰極所發生的反應分別是 a 氧化 還原 b 還原 氧化 c 氧化 氧化 d 還原 還原 2 在盛有飽和碳酸鈉溶液的燒杯中插入惰性電極，保持溫度不變，通電一段時間後 a 溶液的ph增大b na 和co32 的濃度減小 c 溶液的濃度增大...
第四章化學計算
化學計算是中學化學基礎知識和基本技能的重要組成部分，是從物質量的變化的角度來研究物質及其變化規律的。物質之間的數量關係是計算的依據，數學方法則是工具。初中階段涉及的化學計算，主要包括三個方面 1 有關化學量的計算。2 有關溶液的計算。3 有關化學反應的計算。複習這部分內容要重視正確理解化學基本概念 ...