v《電化學(xué)》專(zhuān)題復(fù)習(xí)

1、● 2014重慶考綱呈現(xiàn) 1．了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，能說(shuō)出常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式 2．了解原電池和電解池的工作原理，能寫(xiě)出電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類(lèi)及工作原理。 3．理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因、金屬腐蝕的危害、防止金屬腐蝕的措施。,【復(fù)習(xí)達(dá)成目標(biāo)】1、掌握原電池、電解池的概念及原理，了解銅的電解精煉、鍍銅、氯堿工業(yè)反應(yīng)原理2、學(xué)會(huì)電極的判斷，學(xué)會(huì)正確書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)及總反應(yīng)方程式

2、，掌握常見(jiàn)離子放電的規(guī)律； 3、能運(yùn)用得失電子守恒法解決電化學(xué)的相關(guān)計(jì)算。,【復(fù)習(xí)重點(diǎn)】原電池、電解池工作原理及應(yīng)用； 電極反應(yīng)式書(shū) 寫(xiě),【知識(shí)概括】 一個(gè)反應(yīng)：氧化還原反應(yīng)一個(gè)計(jì)算：得失電子守恒法解決電化學(xué)的相關(guān)計(jì)算兩個(gè)轉(zhuǎn)化：化學(xué)能和電能的相互轉(zhuǎn)化兩個(gè)應(yīng)用: 原電池原理應(yīng)用、電解原理應(yīng)用三個(gè)條件：原電池、電解池的形成條件（各為3個(gè)方面）,【專(zhuān)題難點(diǎn)】 原電池、電解

3、池原理應(yīng)用及電極反應(yīng)式正確書(shū)寫(xiě),一、原電池、電解池工作原理,1.原電池原理：通過(guò)自發(fā)氧化還原反應(yīng)把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。,2.電解原理：連接電源，使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液在陰陽(yáng)兩極上被迫發(fā)生非自發(fā)氧化還原反應(yīng)，從而把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。,陽(yáng)極（內(nèi)電路）,陰極（內(nèi)電路）,+,－,e,,e,,電源,e,,,e,H+,SO4 2 –,,,,,,H+,SO4 2 –,,氧化反應(yīng): Z

4、n-2e- = Zn2+,還原反應(yīng):2H++2e - = H2↑,還原反應(yīng):2H + +2e - = H2↑,氧化反應(yīng): 4OH– + 4e - =O2↑+2H2O,(左池),(右池),原電池,電解池,,OH–,OH–,,,二、兩池比較,,,,,★原電池、電解池的區(qū)分關(guān)鍵看是否有外接電源；有外加電源的裝置一定是電解池，無(wú)外加電源的裝置一定是原電池?！镫娊獬亍㈦婂兂睾途珶挸氐膮^(qū)分關(guān)鍵看陽(yáng)極材料和電解質(zhì)溶液。,【說(shuō)明】：多池組合時(shí)

5、, 一般是含有活潑金屬的池為原電池，其余都是在原電池帶動(dòng)下工作的電解池；若最活潑的電極相同時(shí)，則兩極間活潑性差別較大的是原電池，其余為電解池。,怎樣區(qū)分原電池、電解池、電鍍池和精煉池？,1.單池判斷：,2.多池組合判斷：,①無(wú)外電源：一池為原電池，其余為電解池；②有外電源：全部為電解池或電鍍池、精煉池,,練習(xí)1.請(qǐng)觀察下列實(shí)驗(yàn)裝置圖，指出各裝置的名稱(chēng)。,,電解池,電鍍池,NaCl溶液 硫酸溶液,原電池,,同步練習(xí),Cu,

6、Zn,C,Cu,Fe,Fe,粗Cu,CuSO4溶液,精Cu,精煉池,A,B,C,D,CuSO4溶液,電解池,原電池,,,,陰極,陽(yáng)極,練習(xí)2、判斷下列裝置各屬于什么池？,正極,負(fù)極,1.金屬腐蝕: (1)化學(xué)腐蝕 (2)電化腐蝕 a.析氫腐蝕 b.吸氧腐蝕2.防護(hù)

7、方法: (1)改變金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu) (2)在金屬表面覆蓋保護(hù) (3)電化學(xué)保護(hù)法(犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法) 3.化學(xué)電源：燃料電池、鉛蓄電池（二次電池）、銀-鋅電池堿性蓄電池等）,★原電池應(yīng)用,說(shuō)明：①電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐 蝕>有防腐措施的腐蝕②同一種金屬的腐蝕:強(qiáng)電解質(zhì)>弱電

8、解質(zhì)>非電解質(zhì),練習(xí)3 下列裝置中的鋅棒都浸在相同濃度的稀硫酸中，鋅棒腐蝕速度從快到慢的順序是 （ ） A ③④②① B ②③①④ C ④②①③ D ③②①④,,D,課堂練習(xí),練習(xí)4 (2013·北京卷·7)下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護(hù)法的是(　　)A．水中的鋼閘門(mén)連接電源的負(fù)極B．金屬護(hù)欄表面涂

9、漆C．汽車(chē)底盤(pán)噴涂高分子膜D．地下鋼管連接鎂塊,★電解原理的應(yīng)用,1、鍍銅反應(yīng)原理 陽(yáng)極(純銅)：Cu-2e_ =Cu2+， 陰極(鍍件)：Cu2++2e_=Cu， 電解液：可溶性銅鹽溶液，如CuSO4溶液.2、氯堿工業(yè)反應(yīng)原理 陽(yáng)極：2Cl—-2e_ =Cl2↑， 陰極：2H++2e—= H2↑ 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑3、電解精煉反應(yīng)原理(電解精煉銅) 粗

10、銅中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等 陽(yáng)極(粗銅)：Cu-2e—= Cu2+， （Zn-2e—= Zn2+， Fe-2e—= Fe2+，等） 陰極(精銅)： Cu2++2e—=Cu電解液：可溶性銅鹽溶液，如CuSO4。 Zn2＋、Ni2＋等 陽(yáng)離子得電子能力小于Cu2+而留在電解質(zhì)溶液中。金屬活動(dòng)順序排在Cu后的Ag、Pt、Au等失電子能力小于Cu，以金屬單質(zhì)沉積于陽(yáng)極，成為“陽(yáng)極泥”。4.鋁的冶

11、煉,常見(jiàn)陰陽(yáng)離子放電順序(離子濃度接近時(shí)),陽(yáng)離子放電（得電子）由難到易,K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ (H+) Zn2+ Fe2+ Pb2+ (H+) Cu2+ Fe3+ Ag +,,,陰離子放電（失電子）由難到易: F- ROmn- OH- Cl- Br- I- S2-,,五、電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的規(guī)律,練習(xí)5、 如下圖兩個(gè)電解槽中，A、B、C、D均為石墨電極。如果電解過(guò)程中共有

12、0.02mol電子通過(guò)，下列敘述中正確的是( ) A.甲燒杯中A極上最多可析出銅0.64gB.甲燒杯中B極上電極反應(yīng)式為： 4OH-— 4e- =2H2O+O2↑C.乙燒杯中滴入酚酞試液，D極附近變紅D.乙燒杯中C極上發(fā)生還原反應(yīng),C,1.原電池正、負(fù)極的判斷,,,,,,,,,,,,,,,,,六、原電池與電解池電極的確定,2.電解池 陰

13、、陽(yáng)極的判斷★可根據(jù)電極與電源兩極相連的順序判斷 陰極：與直流電源的負(fù)極相連接的電解池中的電極。其反應(yīng)時(shí), 溶液中氧化能力強(qiáng)的陽(yáng)離子首先在陰極上得到電子, 發(fā)生還原反應(yīng)。 陽(yáng)極：與直流電源的正極直接連接的電極?！　?①若是惰性電極（Pt、C等)，在該極上，溶液中還原性強(qiáng)的陰離子首先失去電子被氧化；②若是活性電極（金屬活動(dòng)性順序Ag之前），電極材料參與反應(yīng)，自身失去電子被氧化而溶入溶液中。,,練習(xí)6．

14、(2013·北京卷·9)用石墨電極電解CuCl2溶液(見(jiàn)下圖)。下列分析正確的是(　　),A．a(chǎn)端是直流電源的負(fù)極B．通電使CuCl2發(fā)生電離C．陽(yáng)極上發(fā)生的反應(yīng)：Cu2＋＋2e－= CuD．通電一段時(shí)間后，在陰極附近觀察到黃綠色氣體,★電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)與下列幾個(gè)因素有關(guān)1、與裝置類(lèi)型有關(guān)2、與電極類(lèi)型及電極材料有關(guān)3、與電子得失守恒有關(guān)4、與電解質(zhì)環(huán)境有關(guān)5、與總反應(yīng)式有關(guān)6、與題給信息有關(guān)7

15、、與離子的氧化還原性強(qiáng)弱（放電順序）有關(guān),★如何書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)？ 規(guī)律：原電池或電解池的兩電極反應(yīng)式之和即為總反應(yīng)式， 寫(xiě)法：總反應(yīng)式減去一電極反應(yīng)式即為另一個(gè)電極反應(yīng)式。對(duì)于較復(fù)雜的、陌生的反應(yīng)可用該方法解題或檢驗(yàn)。書(shū)寫(xiě)注意事項(xiàng)：一看電極材料；二看環(huán)境介質(zhì)；三看附加條件與信息,,,七、電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě),書(shū)寫(xiě)步驟：（1 ）寫(xiě)出燃燒反應(yīng)正確的化學(xué)方程式；（2）根據(jù)電解液（介質(zhì)環(huán)境）改寫(xiě)燃料電池總反應(yīng)；（3）寫(xiě)出正極的電極反應(yīng)式

16、(一般較簡(jiǎn)單);（4）由燃料電池總反應(yīng)式減去正極的電極反應(yīng)式得到負(fù)極的電極反應(yīng)式。,1.怎樣書(shū)寫(xiě)燃料電池的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式？,例. 已知CH4、O2、NaOH溶液組成的燃料電池總反應(yīng)：　　CH4+2OH-+2O2→ CO3 2 -+3H2O請(qǐng)寫(xiě)出其電極反應(yīng)。解析： ①燃燒總反應(yīng)： CH4+2O2→CO2+2H2O②燃料電池總反應(yīng)：　　CH4+2OH-+2O2→ CO3 2 -+3H2O③正極：2O2+4H2O+8e

17、－→8OH-④負(fù)極：CH4+10OH--8e－→CO32-+7H2O,,,,氫氧燃料電池,,,,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 4H+ + 4e- = 4H2O,,2H2 +4OH- - 4e- = 4H2O,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,練習(xí)7 (2013·沈陽(yáng)市質(zhì)檢)利用甲烷燃料電池電解50 mL 2 mol

18、3;L－1氯化銅溶液的裝置如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是(　　),,A．裝置甲的負(fù)極電極反應(yīng)式為 CH4＋2H2O－8e－=CO2＋8H＋B．裝置甲內(nèi)部酸性電解質(zhì)中H＋向負(fù)極移動(dòng)C．電極棒上逐漸覆蓋一層紅色的銅D．電極b上發(fā)生氧化反應(yīng),2.如何書(shū)寫(xiě)二次電池（充放電）電極反應(yīng)式？可逆電池電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)的關(guān)鍵是要弄清電解液是酸性還是堿性（H+ 和OH-），不可亂用，然后是反應(yīng)方向判斷。,例： 已知鉛蓄電池充放電的電池反應(yīng)式如

19、下：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 試寫(xiě)出放電時(shí)的正、負(fù)極, 充電時(shí)的陰、陽(yáng)極的電極反應(yīng)式。,放電時(shí)：負(fù)極：Pb-2e－+SO42- =PbSO4 正極：PbO2+2e－+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O充電時(shí)：陰極：PbSO4+2e－=Pb+SO42- 陽(yáng)極：PbSO4+2H2O-2e－=P

20、bO2+SO42-+4H+,2024/3/4,3.鋼鐵的腐蝕過(guò)程的電極反應(yīng),析氫腐蝕,吸氧腐蝕,水膜酸性較強(qiáng),水膜酸性很弱、中性或堿性,Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑,2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2,練習(xí)8、下列圖一、圖二是鐵釘在水中被腐蝕的實(shí)驗(yàn),數(shù)天后,數(shù)天后,,,圖一,圖二,（1）上述兩裝置中鐵釘發(fā)生變化的共性是：（2）圖一說(shuō)明原溶液呈 性，鐵釘發(fā)生

21、 腐蝕，電極反應(yīng)為： （3）圖二說(shuō)明原溶液呈 性，鐵釘發(fā)生 腐蝕，電極反應(yīng)為：,發(fā)生了原電池 反應(yīng),中性或非酸,吸氧,負(fù)極：Fe -2e = Fe2+ ； 正極：2H2O +O2 +2e　=4OH-,負(fù)

22、極：Fe -2e = Fe2+ ；正極：2H+ +2e = H2↑,較強(qiáng)酸性,析氫,練習(xí)9．(2013·北京市西城區(qū)第二次模擬)一定條件下，碳鋼腐蝕與溶液pH的關(guān)系如下：,下列說(shuō)法不正確的是(　)A．在pH6溶液中，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕C．在pH>14溶液中，碳鋼腐蝕的正極反應(yīng)為O2＋4H＋＋4e－= 2H2OD．在煮沸除氧氣后的堿性溶液中，碳鋼腐蝕速率會(huì)減緩,A.圖Ⅰ所示電池中，MnO2的作用是催化劑B

23、．圖Ⅱ所示電池放電過(guò)程中，硫酸濃度不斷增大C．圖Ⅲ所示裝置工作過(guò)程中，電解質(zhì)溶液中Cu2＋濃度始終不變D．圖Ⅳ所示電池中，Ag2O是氧化劑，電池工作過(guò)程中被還原為Ag,練習(xí)11．(2013·北京市東城區(qū))如圖是將SO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料H2SO4的原理示意圖，下列說(shuō)法不正確的是(　　),,A．該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．催化劑b表面O2發(fā)生還原反應(yīng)，其附近酸性增強(qiáng)C．催化劑a表面的反應(yīng)是SO2＋2H2O－2e－

24、=SO42-＋4H＋D．若得到的硫酸濃度仍為49%，則理論上參加反應(yīng)的SO2與加入的H2O的質(zhì)量比為8:15,練習(xí)10. [2010·全國(guó)卷Ⅱ] 如圖是一個(gè)用鉑絲作電極，電解稀的MgSO4溶液的裝置，電解液中加有中性紅指示劑，此時(shí)溶液呈紅色。(指示劑的pH變色范圍：6.8～8.0，酸色—紅色，堿色—黃色),回答下列問(wèn)題：(1)下列關(guān)于電解過(guò)程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是__________(填編號(hào))； ①A管溶液

25、由紅變黃②B管溶液由紅變黃 ③A管溶液不變色④B管溶液不變色(2)寫(xiě)出A管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：__________________________；,,(3)寫(xiě)出B管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：____________________________________________； (4)檢驗(yàn)a管中氣體的方法是____________________________________________； (5)檢驗(yàn)b管中氣體的方