高三化學電化學復(fù)習.ppt

化學多媒體教學 授課者 程少軍湖北省京山一中 電化學復(fù)習課 升價 降價 升價 降價 物質(zhì)1 物質(zhì)2物質(zhì)3 物質(zhì)4負極正極陽極陰極 Cu 2H2SO4 CuSO4 H2 電化學根源 Zn 2HCl ZnCl2 H2 1 放電或充電是什么意思 2 氧化還原反應(yīng) 自發(fā)或不自發(fā) 強調(diào) 3 在電極表面上能發(fā)生自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng) 必定是放熱反應(yīng) 把化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 閉合電路 電極相連 接觸電解質(zhì)溶液 自發(fā)的氧化還原反應(yīng)分兩處進行 原電池 1 有兩個相連的電極 相連的形式可以多種多樣的 電極材料可以多種多樣 2 兩電極都接觸電解質(zhì)溶液 酸 堿 鹽 強調(diào) 原電池的工作原理 原電池的工作原理 正負兩極上進出電子總數(shù)相等 根據(jù)電子守恒原理可進行許多有關(guān)電極反應(yīng)的計算 原電池反應(yīng)跟直接反應(yīng)差別 反應(yīng)速率加快 一般只有一個電極直接參加反應(yīng) 明確以下幾點 判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池 電極名稱完全是由電極材料本身的性質(zhì)決定嗎 試確定下列裝置的正負極 A B C D 思考 原電池電極反應(yīng)式的書寫 1 找出兩極放電的物質(zhì)2 分析放電后的產(chǎn)物是否與溶液中溶質(zhì)反應(yīng)3 配平 原電池原理的應(yīng)用 總思路 常用電池的電極反應(yīng)和電池總反應(yīng)式書寫 例 以Zn和Cu為電極材料 H2SO4溶液為電解質(zhì)的原電池例 以銅和石墨為電極材料 硝酸銀溶液為電解質(zhì)的原電池 1 僅有一電極材料參與反應(yīng) 例 鉛蓄電池放電時的反應(yīng)總方程式Pb PbO2 2H2SO4 2PbSO4 2H2O例 銀鋅紐扣電池放電時反應(yīng)的總方程式Zn Ag2O H2O 2Ag Zn OH 2 2 兩電極材料都參與反應(yīng) 氫氧燃料電池 電解質(zhì)溶液為硫酸溶液 電解質(zhì)溶液為氫氧化鉀溶液 3 兩電極都不參與反應(yīng) 1 負氧正還 2 要注意溶液的酸堿性 適當?shù)脑陔姌O方程式兩邊添加H OH H2O 以遵循電荷守恒和質(zhì)量守恒 3 要注意電極反應(yīng)產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液發(fā)生反應(yīng) 原電池電極反應(yīng)式的書寫注意事項 思考 Cu Fe作兩極 稀硫酸作電解質(zhì)溶液的原電池中 Cu作 極 Fe作 極電極反應(yīng)式 負極 正極 如將稀硫酸改為濃硝酸則 Cu作 極 Fe作 極電極反應(yīng)式 負極 正極 正 負 Fe 2e Fe2 2H 2e H2 負 正 Cu 2e Cu2 2NO3 4H 2e 2NO2 2H2O 例 用足量鋅和一定量稀硫酸制取氫氣時 保持溫度不變 在不影響生成氫氣總量的前提下 若要使反應(yīng)速率減慢 可向稀硫酸中加入一種鹽的晶體 若要使反應(yīng)速度加快 也可向稀硫酸中另一種鹽的晶體 這兩種鹽分別是什么 原電池原理的應(yīng)用 加快氧化還原反應(yīng)的速率 例 把a b c d四塊金屬片浸入稀硫酸中 用導線兩兩相連組成原電池 若a b相連時 a為負極 c d相連時 電流由d到c a c相連時 c極上產(chǎn)生大量氣泡 b d相連時 b上有大量氣泡產(chǎn)生 則這四種金屬的活動性順序由強到弱為 原電池原理的應(yīng)用 判斷金屬的活潑性 金屬的腐蝕及其防護 原電池原理的應(yīng)用 鋼鐵的析氫腐蝕示意圖 鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖 如圖所示 在鐵圈和銀圈的焊接處 用一根棉線將其懸在盛水的燒杯中 使之平衡 小心的向燒杯中央滴入CuSO4溶液 片刻后可觀察到的現(xiàn)象是 A 鐵圈和銀圈左右搖擺不定 B 保持平衡狀態(tài) C 鐵圈向下傾斜 D 銀圈向下傾斜 復(fù)習 原電池與電解池 化學能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為化學能 反應(yīng)不自發(fā) 反應(yīng)自發(fā) 連接電源的正極 作為陽極 相對活潑的金屬作為負極 連接電源的負極 作為陰極 相對不活潑的金屬或石墨作為正極 陰離子向陽極遷移 陽離子向陰極遷移 陰離子向負極遷移 陽離子向正極遷移 兩個電極 電解質(zhì)溶液形成閉合回路 電解池有外電源 原電池無需外電源 知識重組 氧化反應(yīng)失去電子 還原反應(yīng)獲得電子 負極 正極 負極 陰極 陽極 正極 有下列說法 電解是將電能轉(zhuǎn)化為化學能 電解是將化學能轉(zhuǎn)化為電能 電解質(zhì)溶液導電是化學變化 金屬導電是物理變化 不能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)可通過電解的原理實現(xiàn) 任何物質(zhì)被電解時 必導致氧化還原反應(yīng)發(fā)生 這五種說法中正確的是 A B C D 思考 1 陽極產(chǎn)物的判斷 活性電極 Ag或活動性排在Ag以前 則電極失電子 電極溶解 惰性電極 如Pt C 電解質(zhì)溶液中陰離子 爭 失電子陰離子的放電順序 S2 I Br Cl OH 含氧酸根離子 F 電解時電極產(chǎn)物的判斷 2 陰極產(chǎn)物的判斷一定是電解質(zhì)溶液中陽離子 爭 得電子陽離子的放電順序 Ag Hg2 Fe3 Cu2 H Pb2 Sn2 Fe2 Zn2 H Al3 Mg2 Na Ca2 K 先看電極后看溶液 看陽離子得電子能力 1 看是電解問題還是原電池問題 如電池充電是問題 電池放電是問題 電解問題肯定有外加電源 一看裝置類別 二看電極材料 三看電極反應(yīng)或總反應(yīng) 電化學關(guān)鍵 三看 電解 原電池 2 看電極 陽極 是否參加反應(yīng) 4 析出金屬的極為極 析出氫氣的極為極 析出氧氣的極為極 3 電解時某極變粗或質(zhì)量增加 則該極為極 某極變細 該極為極 陰 陽 陰 陰 陽 另外 滴有酚酞和氯化鈉試液的濕潤濾紙分別做如圖所示甲 乙兩個實驗 能發(fā)現(xiàn)附近變成紅色的電極是 A acB bdC adD bc 思考 電解池及原電池的應(yīng)用 金屬的防護 1 金屬腐蝕快慢的判斷 電解原理引起的腐蝕 原電池原理引起的腐蝕 化學腐蝕 有防腐蝕措施的腐蝕 同一種金屬的腐蝕 強電解質(zhì) 弱電解質(zhì) 非電解質(zhì) 2 金屬的防護方法 改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu) 覆蓋保護層 電化學保護法 外加電源的陰極保護法犧牲負極的正極保護法 犧牲陽極的陰極保護法 Fe Fe C A 海水 B 海水 C 海水 D 海水 F 天然水 E 海水 思考 下列裝置暴露空氣中一段時間 鐵的腐蝕由快到慢順序 電解原理應(yīng)用 電解飽和食鹽水制取燒堿 氯氣 氫氣 氯堿工業(yè) 陽極 2Cl 2e Cl2 陰極 2H 2e H2 2NaCl 2H2O 2NaOH H2 Cl2 思考 離子交換膜有什么作用 關(guān)于電解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 電解一段時間后 將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中 充分攪拌后溶液呈中性 思考 電解原理應(yīng)用 1 概念 應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上其它金屬或合金的過程 2 電鍍池的形成條件 A 鍍件作陰極B 鍍層金屬作陽極C 電鍍液中含有鍍層金屬離子 電鍍 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 粗銅中含Zn Fe Ni Ag Pt Au等陽極 粗銅 Cu 2e Cu2 主 Zn 2e Zn2 Fe 2e Fe2 Ni 2e Ni2 等陰極 精銅 Cu2 2e Cu 唯一 電解液 可溶性銅鹽溶液 如CuSO4 電解精煉反應(yīng)原理 電解精煉銅 電解原理應(yīng)用 Zn2 Ni2 等陽離子得電子能力小于Cu2 而留在電解質(zhì)溶液中 金屬活動順序排在Cu后的Ag Pt Au等失電子能力小于Cu 以金屬單質(zhì)沉積于陽極 成為 陽極泥 電解氧化鋁 陽極 2O2 4e O2陰極 Al3 3e Al 電解原理應(yīng)用 思考 1 電解和電離的關(guān)系是什么 2 工業(yè)上冶煉鋁 鎂 鈉的原理是什么 思考 金屬鎳有廣泛的用途 粗鎳中含有少量Fe Zn Cu Pt等雜質(zhì) 可用電解法制備高純度的鎳 下列敘述正確的是 已知 氧化性Fe2 Ni2 Cu2 A 陽極發(fā)生還原反應(yīng) 其電極反應(yīng)式 Ni2 2e NiB 電解過程中 陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等C 電解后 溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2 和Zn2 D 電解后 電解槽底部的陽極泥中有Cu和Pt 可充電電池 充電 電解池 放電 原電池 負極 氧化反應(yīng)極 失電子極 電子流出極 正極 還原反應(yīng)極 得電子極 電子流入極 陽極 氧化反應(yīng)極 失電子極 電子流出極 陰極 還原反應(yīng)極 得電子極 電子流入極 電解原理應(yīng)用 高鐵電池是一種新型可充電電池 與普通高能電池相比 該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓 高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn 2K2FeO4 8H2O3Zn OH 2 2Fe OH 3 4KOH下列敘述不正確的是A 放電時負極反應(yīng)為 Zn 2e 2OH Zn OH 2B 充電時陽極反應(yīng)為 Fe OH 3 3e 5OH FeO42 4H2OC 放電時每轉(zhuǎn)移3mol電子 正極有1mol被氧化D 放電時正極附近溶液的堿性增強 思考 判斷溶液的pH變化 先分析原溶液的酸堿性 再看電極產(chǎn)物 1 如果只產(chǎn)生氫氣而沒有氧氣 只pH變大 2 如果只產(chǎn)生氧氣而沒有氫氣 只pH變小 3 如果既產(chǎn)生氫氣又產(chǎn)生氧氣 若原溶液呈酸性則pH減小 若原溶液呈堿性pH增大 若原溶液呈中性pH不變 用惰性電極電解下列溶液 電解一段時間后 陰極質(zhì)量增加 電解液的pH下降的是A CuSO4B AgNO3C BaCl2D H2SO4 思考 將等物質(zhì)的量濃度的CuSO4溶液和NaCl溶液等體積混合后 用石墨電極進行電解 電解過程中 溶液pH隨時間t的變化曲線是 不考慮Cl2與H2O的反應(yīng) 思考 電化學有關(guān)計算 2 根據(jù)串聯(lián)電路各極 正極 負極 陰極 陽極 轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同 1 根據(jù)電解方程式或電極反應(yīng)式列關(guān)系求解 實驗室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取氯氣 已知鉛蓄電池放電時發(fā)生如下反應(yīng) 負極 Pb SO42 PbSO4 2e 正極 PbO2 4H SO42 2e PbSO4 2H2O今若制得Cl20 050mol 這時電池內(nèi)消耗的H2SO4的物質(zhì)的量至少是 A 0 025molB 0 050molC 0 10molD 0 20mol 兩支惰性電極插入1000mLAgNO3溶液中通電電解 當溶液的pH從6 0變?yōu)? 0時 設(shè)電解過程沒有H2析出 且電解前后溶液的體積變化不計 電極上析出Ag的質(zhì)量大約是 A 27mgB 54mgC 108mgD 216mg 思考 思考 近年來 加 碘 食鹽較多使用了碘酸鉀 KIO3在工業(yè)上可用電解法制取 以石墨和不銹鋼為電極 以KI溶液 加少量K2CrO4 為電解液在一定條件下電解 反應(yīng)方程式為 KI 3H2O KIO3 3H2 下列有關(guān)說法正確的是 電解時 石墨作陰極 不銹鋼為陽極 電解液調(diào)節(jié)至酸性比較合適C 電解后得到KIO3產(chǎn)品的步驟為過濾 濃縮 結(jié)晶 灼燒D 電解中每轉(zhuǎn)移0 6mol電子 理論上可得到21 4g無水KIO3晶體 把鋅片和鐵片放在有稀食鹽水的酚酞溶液的表面皿中 如圖所示經(jīng)過一段時間后 最先觀察到變紅的區(qū)域是 A 和 B 和 C 和 D 和 解析 這是有關(guān)金屬腐蝕 原電池和電解的微型實驗試題 左邊圖示發(fā)生的是吸氧腐蝕 其中Fe電極作陰極 電極反應(yīng)式是 O2 4e 2H2O 4OH 右邊圖示是電解裝置 所以Zn電極發(fā)生還原反應(yīng) 2H2O 4e H2 2OH 電化學綜合應(yīng)用 寫出下列裝置的極反應(yīng) 并判斷A B C溶液PH值的變化 思考 如上圖所示 通電后A極上析出Ag 對該裝置的有關(guān)敘述正確的是A P是電源的正極B F極上發(fā)生的反應(yīng)為 4OH 4e 2H2O O2 C 電解時 甲 乙 丙三池中 除E F兩極外 其余電極均參加了反應(yīng)D 通電后 甲池的PH減小 而乙 丙兩池溶液的PH不變 思考 下圖為電解水的實驗裝置示意圖 閉合開關(guān)S后 觀察到電壓表的示數(shù)為6 0V 毫安表的示數(shù)為100mA 1 現(xiàn)只有一根石墨電極和一根鐵電極 該實驗中 A極應(yīng)選擇 做電極 B極的電極反應(yīng)式為 鐵 4OH 4e 2H2O O2 思考 2 為了加快電解水的速率 有很多方法 可在水中加入某些電解質(zhì) 如 填編號 A Na2SO4B HClC CuSO4D NaCl 也可采取某些措施 如 填編號 A