《電化學》專題復習---推薦

1、\,《電化學》復習,一．考試大綱：,1.理解原電池原理，初步了解化學電源。了解化學腐蝕與電化學腐蝕及一般防腐蝕方法。2．理解電解原理。了解銅的精煉、鍍銅、氯堿工業反應原理。,【復習重點】原電池、電解原理及應用；電極反應方程式書寫,【難點】 電極反應及總反應方程式正確書寫,過去高考題型回顧 ：,根據氧化還原反應書寫電極反應式,根據電子守恒計算電極產物的量,根據電極反應判斷金屬活動性強弱,電極種類和電極產物的判斷,電化腐蝕

2、基本原理的應用,判斷電解池或原電池中電解質溶液的酸堿性變化情況,加強對新科技電池的考查,實物圖、圖表類問題的分析,,,,☆綜合應用,,歷年命題趨勢,【知識概括】 一個反應：氧化還原反應一個計算：得失電子守恒法解決電化學的相 關計算兩個轉化：化學能和電能的相互轉化兩個應用: 原電池原理應用、電解原理應用三個條件：原電池、電解池的形成條件四個池子：原電池、電解池、電鍍池、

3、 電解精煉池,一、原電池、電解池工作原理,1.原電池原理：通過自發氧化還原反應把化學能轉化為電能。,2.電解原理：連接電源，使電流通過電解質溶液在陰陽兩極上被迫發生非自發氧化還原反應，從而把電能轉化為化學能。,e,,,e,H+,SO4 2 –,,,,,氧化反應: Zn-2e- = Zn2+,還原反應:2H++2e - = H2↑,原電

4、池,OH–,,陽極,陰極,+,－,e,,e,,電源,,H+,SO4 2 –,,還原反應:2H + +2e - = H2↑,氧化反應: 4OH–- 4e - =O2↑+2H2O,電解池,OH–,,二、四池比較,二、四池比較,,,,,,常見陰陽離子放電順序 (離子濃度接近時),陽離子放電（得電子）由難到易,K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ (H+) Zn2+ Fe2+ sn2+ Pb2+

5、 (H+) Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag +,,,陰離子放電（失電子）由難到易: F- ROmn- OH- Cl- Br- I- S2-,例1：下列裝置是不是原電池?若是，指出正負極，并寫出電極反應,例2．下列裝置__________為原電池，__________為電解池，_________為電鍍池。,,,（1）在A中，Cu為______極，發生_______反應，電極反應為

6、 。Zn為______極，發生_______反應，電極反應為___________________。A中的實驗現象為________________________________。（2）D中，Cu______為極，發生_______反應，電極反應為___________________。碳棒為______為極，發生_______反應，電極反應為___________________。D中的實驗現象為________

7、________________________。（3）在E中，Cu______為極，發生_______反應，電極反應為 。碳棒為______為極，發生_______反應，電極反應為 。E中的實驗現象為,,2． (1)右圖的裝置會出現什么現象？并完成電極反應式和總反應式。 (2) 左邊燒杯為____________裝置，右邊燒杯為____________裝置。當Zn減輕0

8、.65_______ g時，左邊燒杯的碳棒增重_______ g，右邊燒杯的左邊碳棒為_______極，產生的氣體為_______ mol，右邊燒杯的右邊碳棒為_______極，在標狀下產生的氣體為_______ mL。,★原電池應用,1.。解題應用 （1）比較金屬的活動性大?。?）判斷金屬腐蝕的快慢①電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學腐蝕>有防腐措施的腐蝕②同一種金屬的腐蝕: 強電解質>

9、弱電解質>非電解質（3）判斷反應速率原電池反應速率大于化學反應速率（4）設計電池,（1）比較金屬的活動性大小,例1：有A、B、C、D四種金屬，將A與B用導線聯結起來浸入稀H2SO4中，B極產生氣泡，將A、D分別浸入等濃度鹽酸中，D比A反應劇烈，將Cu浸入B的鹽溶液中，無明顯變化，如果把銅浸入C的鹽溶液中，有金屬C析出，據此判斷它們的活潑性由強到弱的順序是（ B ）（A）Ｄ、Ｃ、Ａ、Ｂ　 （Ｂ）Ｄ、Ａ、Ｂ、Ｃ（C）Ｄ、Ｂ

10、、Ａ、Ｃ　 （Ｄ）Ｂ、Ａ、Ｄ、Ｃ,（2）判斷金屬腐蝕的快慢,例2：下列各裝置中都盛有0.1mol/L的NaCl溶液，放置一定時間后，裝置中的四塊相同鋅片，腐蝕速度由快到慢的正確順序是,【思考題 】 下列裝置中的純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,（

11、3）判斷反應速率,例：100 mL濃度為2 mol·L－1的鹽酸跟過量的鋅片反應，為加快反應速率，又不影響生成氫氣的總量，可采用的方法是( )A.加入適量的6 mol·L－1的鹽酸B.加入數滴氯化銅溶液C.加入適量蒸餾水D.加入適量的氯化鈉溶液答案：B,（4）設計電池從理論上說，任何自發的氧化還原反應均可設計成原電池,例：利用下述反應：2FeCl3 + Cu == 2FeCl2 + CuCl2設計一

12、個原電池裝置。①畫出裝置圖；②標明電極材料和電解質溶液；③寫出電極反應式。 負極 正極 總反應式： 2 Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+,1.金屬腐蝕: (1)化學腐蝕 (

13、2)電化腐蝕 a.析氫腐蝕 b.吸氧腐蝕2.防護方法: (1)改變金屬內部組織結構 (2)在金屬表面覆蓋保護 (3)電化學保護法(犧牲陽極的 陰極保護法),2.。實際應用,3.制造新化學電源：如太

14、陽能電池、核電池、燃料電池、堿性蓄電池、銀-鋅電池、濃差電池等）,★原電池應用,★電解原理的應用,1、鍍銅反應原理 陽極(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、氯堿工業反應原理 陽極：2Cl—-2e—=Cl2↑， 陰極：2H++2e—=H2↑ 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl

15、2↑,★電解原理的應用,3、電解精煉反應原理(電解精煉銅) 粗銅中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等 陽極(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 陽離子得電子能力小于Cu2+而留在電解質溶液中。金屬活動順序排在Cu后的Ag

16、、Pt、Au等失電子能力小于Cu，以金屬單質沉積于陽極，成為“陽極泥”。4.鋁的冶煉,★原電池、電解池的區分關鍵看是否有外接電源；有外加電源的裝置一定是電解池，無外加電源的裝置一定是原電池?！镫娊獬?、電鍍池和精煉池的區分關鍵看陽極材料和電解質溶液。,怎樣區分原電池、電解池、電鍍池和精煉池？,1.單池判斷：,【說明】：多池組合時, 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下工作的電解池；若最活潑的電極相同時，則兩極間活潑

17、性差別較大的是原電池，其余為電解池。,怎樣區分原電池、電解池、電鍍池和精煉池？,2.多池組合判斷：,①無外電源：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1.請觀察下列實驗裝置圖，指出各裝置的名稱。,,電解池,電鍍池,NaCl溶液 硫酸溶液,原電池,,課堂練習,Cu,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,,,,

18、陰極,陽極,練習2、判斷下列裝置各屬于什么池？,正極,負極,★如何書寫電極反應？ 規律：原電池或電解池的兩電極反應式之和即為總反應式， 寫法：總反應式減去一電極反應式即為另一個電極反應式。對于較復雜的、陌生的反應可用該方法解題并檢驗。書寫注意事項：一看電極材料；二看環境介質；三看附加條件與信息,,,七、電極反應的書寫,書寫步驟：（1 ）寫出燃燒反應正確的化學方程式；（2）根據電解液改寫燃料電池總反應；（3）寫出正極的電

19、極反應式(一般較簡單);（4）由燃料電池總反應式減去正極的電極反應式得到負極的電極反應式。,怎樣書寫燃料電池的電極反應式和總反應式？,已知, CH4、O2、NaOH溶液組成的燃料電池請寫出其電極反應。解： ①燃燒總反應： CH4+2O2→CO2+2H2O ②燃料電池總反應：　　 CH4+2OH-+2O2→ CO3 2 -+3H2O ③正極：2O2+4H2O+8e－→8OH-

20、 ④負極：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-,如何書寫可逆電池電極反應式？,練習. 已知鉛蓄電池充放電的電池反應式如下：Pb+PbO2+2H2S

21、O4 2PbSO4+2H2O 試寫出放電時的正、負極, 充電時的陰、陽極的電極反應式。,放電時：負極：Pb-2e－+SO42- =PbSO4 正極：PbO2+2e－+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O充電時：陰極：PbSO4+2e－=Pb+SO42- 陽極：PbSO4+2H2O-2e－=PbO2+SO42-+4H+,電

22、解計算——電子守恒法練習. 鉑電極電解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通電一段時間,兩極均產生11.2L(S.T.P)氣體.求電解后溶液的pH.,Cu2+得電子數+ H+得電子數= OH-失電子總數 n(Cu2+)×2+0.5×2=0.5×4 n(Cu2+)=0.5mol Cu2+～2H+ C(H+)=1m

23、ol/L pH=0,解析：陽極 4OH--4e- =2H2O+O2↑ 陰極 Cu2++2e-=Cu 2H++2e-=H2↑,（2）寫出電極反應：A中：___B中：____ C中：___ D中：___,（1）標出電源的正、負極，X為 ______，Y為______.,模擬訓練：,由電極產物判斷電源電極,Ａ：4H＋＋4ｅ－＝2H２↑,Ｂ：4OH－－4ｅ－＝2H２O＋O２↑,C：2H＋＋2

24、ｅ－＝H２↑,D：2Cl－＋2ｅ－＝Cl２↑,分析電極、離子移動方向,依據放電規律，判斷產物。,如圖裝置中,E為一只盛有AlCl3溶液的燒杯，C為鉑棒、D為鐵棒，X與Y為電源的電極，A、B中插入多孔的惰性電極。切斷開關K1，閉合開關K2，通直流電一端時間后，A、B中液面如圖所示，請回答 ：,(3)電解AlCl3溶液時,下圖所示的電解變化曲線合理的是( )(忽略表面皿陽極產生氣體與溶液的反應),A．①④　　 B．②④　　C．②③

25、　　　D．①③,A,依據陰陽兩極得失電子守恒，以及鋁元素的性質特點，結合圖表分析,Al3+~3Cl-~3e-~3OH-~Al(OH)3,如圖裝置中,E為一只盛有AlCl3溶液的燒杯，C為鉑棒、D為鐵棒，X與Y為電源的電極，A、B中插入多孔的惰性電極。切斷開關K1，閉合開關K2，通直流電一端時間后，A、B中液面如圖所示，請回答 ：,模擬訓練：,如圖裝置中,E為一只盛有AlCl3溶液的燒杯，C為鉑棒、D為鐵棒，X與Y為電源的電極，A、B中插

26、入多孔的惰性電極。切斷開關K1，閉合開關K2，通直流電一端時間后，A、B中液面如圖所示，請回答 ：,(4)電解AlCl3溶液時,若產生沉淀1.56g時, 將A極產生的氣體在常溫下燃燒,生成液態水,放出8.574KJ熱量,寫出其燃燒熱的熱化學方程式.,依據電路中轉移電子相等,Al3+~3Cl-~3e-~3OH-~Al(OH)3,Ａ：2Ｈ＋＋2ｅ－＝Ｈ２↑,3H2 ~ 6e- ~ 2Al(OH)3 ~熱量,3mol

27、 2*78g QKJ0.03 mol 1.56g 8.5７4KJ,H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);△H=-285.8KJ/mol,模擬訓練：,（5）若電解一段時間后，A、B中均有氣體包圍，此時切斷開關K2，閉合開關K1，則電流指針__(是或否）偏轉.若偏轉寫出電極反應：A中：____ B中：____ .,負極（A）：2H2＋4OH－－4e- =4H2O 正極（B）：

28、O2＋2H2O + 4e- = 4OH-　 總反應： 　　2H2 ＋ O2 =2H2O,如圖裝置中,E為一只盛有AlCl3溶液的燒杯，C為鉑棒、D為鐵棒，X與Y為電源的電極，A、B中插入多孔的惰性電極。切斷開關K1，閉合開關K2，通直流電一端時間后，A、B中液面如圖所示，請回答 ：,負氧正還(升負降正),電極產物是否與電解質溶液發生反應,遵循電子轉移守恒、電荷守恒、質量守恒,模擬訓練：,模擬訓練：,（6）若把A氣體換為甲醇，此時切斷開

29、關K2，閉合開關K1，則電流指針也偏轉.寫出電極反應：A中：____ B中：____ .,2CH3OH＋3O2＝2CO2＋4H2O,2CH3OH＋3O2＋４OH－＝2CO32－＋6H2O,總反應式,正極: 3O2＋6H2O＋12e－＝12OH－,負極: 2CH3OH－12e－＋ 16OH －＝2CO32－＋12H2O,先寫出難度較小的總反應式,根據題給條件的正極電極反應式或簡單的電極反應式,用減法寫出復雜的負極反應式,注意三

30、守恒,八．方法總結;,原電池：“負失氧”電解池：“正陽氧”,體驗高考：,1.（09年全國理綜卷I·28）（15分）下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液，電極均為石墨電極。（1）接通電源，經過一段時間后，測得丙中K2SO4濃度為10.47%，乙中c電極質量增加。據此回答問題：① 電源的N端為 極；②

31、電極b上發生的電極反應為 ；③ 列式計算電極b上生成的氣體在標準狀況下的體積： ；④ 電極c的質量變化是 g；,,正,4OH－—4e－=2H2O + O2↑,2.8L,16,體驗高考：,⑤ 電解前后個溶液的酸、堿性大小是否發生變化，簡述其原因：甲溶液

32、 ；乙溶液 ；丙溶液 ；（2）如果電解過程中銅全部析出，此時電解能否繼續進行，為什么？ 。,甲增大，因為相當于電解水；,乙減小

33、，OH－放電， H＋增多。,丙不變，相當于電解水。,可以 因為CuSO4溶液已轉變為H2SO4溶液，反應也就變為水的電解反應,體驗高考：,（09年海南化學·15）（9分）Li—SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4—SOCl2。電池的總反應可表示為：4Li+2SOCl2 =4LiCl+S +SO2。請回答下列問題：（1）電池的負極材料為 ，發生的電

34、極反應為 ；（2）電池正極發生的電極反應為 ；,鋰,Li－2e－=Li＋,2SOCl2＋4e－=4Cl－＋S＋SO2,體驗高考：,,（3）SOCl2易揮發，實驗室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中，實驗現象是 ：反應的化學方程式為：（4）組裝該電池必須在

35、無水、無氧的條件下進行，原因是：,出現白霧，有刺激性氣體生成,SOCl2＋H2O=SO2↑＋2HCl↑,鋰是活潑金屬，易與H2O、O2反應；SOCl2也可與水反應,,3.Zn—MnO2干電池應用廣泛，其電解質溶液是ZnCl2—NH4Cl混合溶液。（1）該電池的負極材料是 。電池工作時，電子流向 （填“正極”或“負極”）。（2）若ZnCl2—NH4Cl混合溶液中含有雜質Cu2＋，會加速某電極的腐蝕，其主要原因是