一、命题预测
从2015年各地考试说明和近几年高考试题可发现，可充电电池试题的关键在于能否正确书写电极反应式；书写电极反应式的关键是能否正确书写放电时的电极反应式。要正确书写放电时的电极反应式，既要弄清得失电子的物质，还要特别注意电极产物是否与电解质溶液共存，要写出实际存在的电极反应式。然后根据原电池的负极反应与电解池的阳极反应、原电池的正极反应与电解池的阴极反应互为逆反应，即可快速写出充电时的电极反应式。各电极反应式顺利写出以后，即可正确解题。
从以上分析，我们预测2017年电化及其应用仍为高考命题的重点。命题角度主要为原电池和电解池原理及应用；从题型看主要是选择题和填空题，其题型包括五判断、二写、一比较和三解释。（1）五判断是判断工作原理题型、判断电极、判断电子流向、判断电极上析出的产物、判断电极附近或整个溶液的酸碱性；（2）二写是书写电极反应式和总反应方程式；（3）一比较是利用电化知识比较金属的活动性；（4）三解释是利用电化知识解释电化腐蚀、电化防护和某些反应速率加快的原因。
二、考点定位
结合考纲和考试说明，2016年电化类试题可能从以下几个方面考查：（1）原电池、电解池、电镀池的电极名称、电子流向及电极反应式；（2）根据原电池、电解池的电极变化判断金属活泼性强弱；（3）根据电解时电极变化判断电极材料或电解质种类；（4）新型电池的电极反应及应用；（5）有关电解产物的判断和计算。
☆★考点一：原电池和电解池的基本原理
1、原电池工作原理
2、电解的原理
（1）定义： 电解池借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转变为化能的装置叫做电解池或电解槽。
（2）构成电解池的条件①电流必须是直流而不是交流②两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极，与电源的负极相连的电极叫做阴极。③电解质溶液或熔融态电解质。
（3）电解结果：在两极上有新物质生成。
（4）电解质导电的实质
对电解质溶液（或熔融态电解质）通电时，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，电解质的阳离子移向阴极得电子发生还原反应；电解质的阴离子移向阳极失去电子（有的是组成阳极的金属原子失去电子）发生氧化反应，电子从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源的正极。这样，电流就依靠电解质溶液（或熔融态电解质）里阴、阳离子的定向移动而通过溶液（或熔融态电解质），所以电解质溶液（或熔融态电解质）的导电过程，就是电解质溶液（或熔融态电解质）的电解过程。
【例1】【2015上海化】研究电化腐蚀及防护的装置如右图所示。下列有关说法错误的是（ ）
A．d为石墨，铁片腐蚀加快 B．d为石墨，石墨上电极反应为：O2 + 2H2O + 4e → 4OH–
C．d为锌块，铁片不易被腐蚀 D．d为锌块，铁片上电极反应为：2H+ + 2e → H2↑
☆★考点二：可充电电池
可充电电池又称二次电池，里面有充电和放电两个过程，运用原电池和电解池的原理进行分析。
（1）对可充电电池充电和放电两过程认识：放电是原电池反应，充电是电解池反应
（2）对可充电电池电极极性和材料的判断： 判断电池放电时电极极性和材料，可先标出放电（原电池）总反应式电子转移的方向和数目，失去电子的一极为负极，该物质即为负极材料；得到电子的一极为正极，该物质即为正极材料。若判断电池充电时电极极性和材料，方法同前，失去电子的一极为阳极，该物质即为阳极材料；得到电子的一极为阴极，该物质即为阴极材料。
（3）对溶液中离子的移动方向判断： 放电时，阴离子移向负极，阳离子移向正极；充电时，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。
（4）可充电电池充电时与电源的连接： 可充电电池用完后充电时，原电池的负极与外电源的负极相连，原电池的正极与外电源的正极相连。
（5）对可充电电池某电极是发生氧化还是还原反应及某元素被氧化还是被还原的判断：
可根据电极反应式进行分析，
放电（原电池）的负极及充电（电解池）的阳极均失去电子，发生了氧化反应，其变价元素被氧化；
放电（原电池）的正极及充电（电解池）的阴极均得到电子，发生了还原反应，其变价元素被还原。
（6）可充电电池电极反应式的书写方法：
书写可充电电池电极反应式，一般都是先书写放电的电极反应式。
书写放电的电极反应式时，一般要遵守三步：
第一，先标出原电池总反应式电子转移的方向和数目，指出参与负极和正极反应的物质；
第二，写出一个比较容易书写的电极反应式（书写时一定要注意电极产物是否与电解质溶液共存）；
第三，在电子守恒的基础上，总反应式减去写出的电极反应式即得另一电极反应式。
充电的电极反应与放电的电极反应过程相反，充电的阳极反应为放电正极反应的逆过程，充电的阴极反应为放电负极反应的逆过程。
【例2】【2016年高考四川卷】某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为：Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+ C6(x。下列关于该电池的说法不正确的是（ ）
A．放电时，Li+在电解质中由负极向正极迁移
B．放电时，负极的电极反应式为LixC6-xe-= xLi++ C6
C．充电时，若转移1mole-，石墨C6电极将增重7xg
D．充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+Li+
☆★考点三：燃料电池
燃料电池的基础是一个燃烧的反应，但是实现能量转化的方式不是提供热能，而是利用原电池的原理，实现电子的流动，从而产生电能。
1、化电源中电极反应式书写的一般程序——“加减法”书写电极反应式
（1）先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。
（2）注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，且O2生成OH－，若电解质溶液为酸性，则H＋必须写入正极反应式中，O2生成水。
（3）正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即得到较难写出的另一极的电极反应式。
2、燃料电池电极反应式的书写
根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，随着电解质溶液的不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况：
（1）酸性电解质溶液环境下电极反应式：O2＋4H＋＋4e－===2H2O
（2）碱性电解质溶液环境下电极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
（3）固体电解质(高温下能传导O2－)环境下电极反应式：O2＋4e－===2O2－
（4）熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下电极反应式：O2＋2CO2＋4e－===2CO32－。
根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式
$电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系：电池的总反应式＝电池正极反应式＋电池负极反应式
电池的总反应式－电池正极反应式＝电池负极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物O2。
【例3】【2015江苏化】一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是（ ）
A．反应CH4＋H2O3H2＋CO,每消耗1molCH4转移12mol 电子
B．电极A上H2参与的电极反应为：H2＋2OH－－2e－=2H2O
C．电池工作时，CO32－向电极B移动 D．电极B上发生的电极反应为：O2＋2CO2＋4e－=2CO32－
☆★考点四：电解的规律及应用
1、电极上离子放电的顺序
（1）阳极产物的判断
首先看电极，若是活性电极(一般是除Au、Pt外的金属)，则电极材料本身失电子，电极被溶解形成阳离子进入溶液；若是惰性电极(如石墨、铂、金等)，则根据溶液中阴离子放电顺序加以判断。
阳极放电顺序：金属(一般是除Au、Pt外)>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－。
（2）阴极产物的判断
直接根据溶液中阳离子放电顺序加以判断。阳离子放电顺序：
Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。
2、电解规律
（2）电镀（1）电解饱和食盐水制取氯气和烧碱(氯碱工业)
电解类型
电解质类别
实例
电极反应特点
电解对象
电解质浓度
pH
电解质溶液复原
电解
水型
强碱、含氧酸、活泼金属的含氧酸盐
NaOH.
H＋和OH－分别在阴极和阳极放电生成H2和O2
水
增大
增大.
水
H2SO4
减小
水
Na2SO4
不变
水
电解电解质型
无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐
HCl
电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电
电解质
减小
增大
HCl
CuCl2
CuCl2
放H2生碱型
活泼金属的无氧酸盐
NaCl
阴极：H2O得电子放H2生成碱阳极：电解质阴离子放电
电解质
和水
生成新电解质
增大
HCl
放O2生酸型
不活泼金属的含氧酸盐
CuSO4
阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O失电子放O2生成酸
电解质
和水
生成新电解质
减小
CuO或 CuCO3
3、应用
（3）电冶炼
（4）电解精炼
【例4】【2016年高考新课标Ⅰ卷】三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO42－可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
下列叙述正确的是（ ）
A．通电后中间隔室的SO42－离子向正极迁移，正极区溶液pH增大
B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C．负极反应为2 H2O–4e–=O2+4H+，负极区溶液pH降低
D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成
☆★考点五：金属的电化腐蚀及防护
金属的电化腐蚀是因为形成原电池加快了反应速度。金属腐蚀的速度为：电解池的阳极>原电池的负极>普通反应>原电池的正极>电解池的阴极
（1）电化防护
①牺牲阳极的阴极保护法—原电池原理a．负极：比被保护金属活泼的金属；
b．正极：被保护的金属设备。
②外加电流的阴极保护法—电解原理
a．阴极：被保护的金属设备；b．阳极：惰性金属。
（2）改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。
（3）加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。
【例5】【2014年高考上海卷第12题】如右图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中。下列分析正确的是（ ）
A．K1闭合，铁棒上发生的反应为2H＋＋2e－→H2↑B．K1闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高
C．K2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法
D．K2闭合，电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001mol气体
三、高考试题
1．【2016年高考海南卷】某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解溶质溶液。下列说法正确的是
A．Zn为电池的负极 B．正极反应式为2FeO42?+ 10H++6e?=Fe2O3+5H2O
C．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D．电池工作时OH-向负极迁移
2．【2016年高考新课标Ⅱ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-=Ag
C．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=Mg(OH)2+H2↑
3．【2016年高考浙江卷】金属（M）–空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O=4M(OH) n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是（ ）
A．采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面
B．比较Mg、Al、Zn三种金属–空气电池，Al–空气电池的理论比能量最高
C．M–空气电池放电过程的正极反应式：4Mn++nO2+2nH2O+4ne–=4M(OH)n
D．在M–空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜
