2011電化學(xué)大集備

1、第一課時(shí) 原電池和電解池【考綱要求】 物質(zhì)變化與能量變化1.了解氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念及其本質(zhì)。了解常見的氧化還原反應(yīng)。2.了解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式【課前預(yù)習(xí)區(qū)】原電池、電解池的工作原理分析圖1和圖2，回答以下問(wèn)題一、1圖1表示的是 池，是將 能轉(zhuǎn)換成 能的裝置。它的基本構(gòu)成條件是 ； ； 。圖1裝置中鋅做 極， 電子，發(fā)生 反應(yīng)；銅做 極， 在銅上 電子而發(fā)生 反應(yīng)。請(qǐng)?jiān)趫D1上標(biāo)注出電子的移動(dòng)方向和溶液中離子的移動(dòng)方向2寫出兩極反應(yīng)式和電池反應(yīng)式若將稀硫酸溶液換成硫酸銅溶液寫出兩極反應(yīng)式和電池反應(yīng)式若將稀硫酸溶液換成氯化鈉溶液寫出兩極反應(yīng)式和電池反應(yīng)式 【

2、思考總結(jié)1】金屬作負(fù)極，負(fù)極參與反應(yīng)的原電池反應(yīng)原理是什么？電極反應(yīng)式如何書寫？原電池負(fù)極反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是氧化反應(yīng)，是金屬被腐蝕、被氧化的過(guò)程： M - ne- = Mn+正極反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是還原反應(yīng)，具體由溶液的性質(zhì)決定：酸性溶液發(fā)生析氫反應(yīng)，即 ；中性或弱酸性或堿性溶液發(fā)生吸氧腐蝕，即 ；若溶液中有氫之后金屬離子則發(fā)生析出金屬的反應(yīng)，即 。二、1、圖2表示的是 池，是將 能轉(zhuǎn)換成 能的裝置。與電源正極相連的是 ，與電源負(fù)極相連的是 極。溶液中 移向陽(yáng)極， 電子，發(fā)生 反應(yīng)；溶液中 移向陰極， 電子，發(fā)生 反應(yīng)。請(qǐng)?jiān)趫D2上標(biāo)注出電子的移動(dòng)方向和溶液中離子的移動(dòng)方向2.寫出兩極反應(yīng)式和電池反應(yīng)式若將食

3、鹽溶液換成氫氧化鈉溶液寫出兩極反應(yīng)式和電池反應(yīng)式若將石墨電極改為銅電極，電解質(zhì)溶液改為硫酸銅溶液，寫出兩極反應(yīng)式 【思考總結(jié)2】比較以上電極反應(yīng)式，思考總結(jié)電解反應(yīng)式，應(yīng)如何書寫？【課堂互動(dòng)區(qū)】-重難點(diǎn)突破考點(diǎn)1. 原電池、電解池電極的判定及工作原理分析例1. 分析以下裝置，回答問(wèn)題（1） 圖中表示原電池的是 ，表示電解池的是 ，你的判斷依據(jù)是 。（2）（工作原理分析）在圖1和圖2中表示出外電路電子及溶液中離子的移動(dòng)方向（3）在圖1圖4中標(biāo)注出原電池的正、負(fù)極，并思考判斷依據(jù)（提示：圖1的兩極是如何判斷的？圖3的呢？你還可以根據(jù)什么來(lái)判斷電極？原電池的電極反應(yīng)中可能觀察到哪些現(xiàn)象？）（4）在圖

4、中標(biāo)注出電解池的陰、陽(yáng)極，并思考判斷依據(jù)規(guī)律總結(jié)1 原電池、電解池工作原理小結(jié)：（提示：原電池和電解池中電子和離子如何移動(dòng)并形成閉合回路？請(qǐng)用文字和箭頭表示。）原電池 電解池規(guī)律總結(jié)2 電極的判定方法原電池電解池考點(diǎn)2.原電池中電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)式的書寫例2. 寫出電池反應(yīng)式和電極反應(yīng)式（1）兩極反應(yīng)式： 如果將電解質(zhì)變成硫酸，電極反應(yīng)式：如果將電解質(zhì)變成硫酸鈉，電極反應(yīng)式：如果將電解質(zhì)變成可以傳輸O2-的電解質(zhì)，電極反應(yīng)式：規(guī)律總結(jié)3 電極反應(yīng)式的書寫書寫電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)式時(shí)，要注意什么問(wèn)題？當(dāng)反應(yīng)中出現(xiàn)-2價(jià)氧元素時(shí)，環(huán)境不同，產(chǎn)物有何不同？考點(diǎn)3. 電解原理及其應(yīng)用例3 根據(jù)右圖裝

5、置，1.寫出兩極反應(yīng)式：電解池的反應(yīng)式：2若將電源正負(fù)極反接，電極反應(yīng)有何變化？?jī)蓸O反應(yīng)式：電解池的反應(yīng)式：3.如果把石墨電極換成銅電極，寫出兩極反應(yīng)式：規(guī)律總結(jié)4比較以上電極反應(yīng)式，思考總結(jié)電解反應(yīng)式，應(yīng)如何書寫？1.陽(yáng)極，首先要關(guān)注陽(yáng)極的電極材料（若活潑電極作陽(yáng)極會(huì)先放電）；2.再看離子放電順序；3.此外還與離子濃度有關(guān)系。比如，在鍍鋅時(shí)，Zn2+優(yōu)先于H+放電4.陰極要看放電順序。陽(yáng)離子放電順序： 陰離子放電順序： 2.電鍍池應(yīng)如何設(shè)計(jì)？例題4（多選）火法煉銅得到的粗銅中含多種雜質(zhì)（如鋅、金和銀等），其性能遠(yuǎn)不能達(dá)到電氣工業(yè)的要求，工業(yè)上常使用電解精煉法將粗銅提純，在電解精煉時(shí)（）A.精

6、煉時(shí)粗銅接電源負(fù)極B.精煉時(shí)銅作陰極C.雜質(zhì)都將以單質(zhì)形式沉積到池底D.純銅片增重2.56g，電路中通過(guò)電子為0.08mol【問(wèn)題組】1 粗銅中含有的金屬雜質(zhì)有鐵、鎳、鋅、銀、金，這些雜質(zhì)與銅的放電順序如何？2 陽(yáng)極泥含有哪些貴重金屬？如何處理？3 電解液中硫酸銅的濃度如何變化？【變式1】（2010 海南9）利用電解法可將含有Fe、Zn、Ag、Pt等雜質(zhì)的粗銅提純，下列敘述正確的是 A. 電解時(shí)以精銅作陽(yáng)極 B電解時(shí)陰極發(fā)生還原反應(yīng) C粗銅連接電源負(fù)極，其電極反應(yīng)是Cu =Cu2+ + 2e D電解后，電解槽底部會(huì)形成含少量Ag、Pt等金屬的陽(yáng)極泥【課后鞏固區(qū)】1.（09福建14）控制合適的條

7、件，將反應(yīng)2Fe3+2I-=2Fe2+I2設(shè)計(jì)成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是（ ） A. 甲池中石墨為正極 B. 乙池中石墨為陰極 C. 反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng) D. 反應(yīng)開始時(shí)，甲中石墨電極上Fe3+被還原2.07上海,16某學(xué)生設(shè)計(jì)了一個(gè)“黑筆寫紅字”的趣味實(shí)驗(yàn)，如右圖。濾紙先用氯化鈉、無(wú)色酚酞的混合液浸濕，然后平鋪在一塊鉑片上，接通電源后，用鉛筆在濾紙上寫字，會(huì)出現(xiàn)紅色字跡。據(jù)此，下列敘述正確的是A鉛筆端作陽(yáng)極，發(fā)生還原反應(yīng) B鉑片端作陰極，發(fā)生氧化反應(yīng)C鉛筆端有少量的氯氣產(chǎn)生 Da點(diǎn)是負(fù)極，b點(diǎn)是正極3.（09廣東化學(xué)14）可用于電動(dòng)汽車的鋁-空氣燃料電池，通

8、常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液，鋁合金為負(fù)極，空氣電極為正極。下列說(shuō)法正確的是A以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時(shí)，正極反應(yīng)都為：O22H2O4e4OHB以NaOH溶液為電解液時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Al3OH3e-Al(OH)3C以NaOH溶液為電解液時(shí)，電池在工作過(guò)程中電解液的pH保持不變D電池工作時(shí)，電子通過(guò)外電路從正極流向負(fù)極4. 用含少量銀和鋅的粗銅做陽(yáng)極，純銅片做陰極，CuSO4溶液做電解液，電解一段時(shí)間后，陽(yáng)極質(zhì)量減少了xg，則（）A.電解液質(zhì)量增加xgB.陰極質(zhì)量增加xgC.陰極質(zhì)量增加ag, axD.陰極質(zhì)量增加bg，bx5.（09山東29）Zn-MnO2干電池應(yīng)用廣泛，

9、其電解質(zhì)溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。（1）該電池的負(fù)極材料是。電池工作時(shí)，電子流向（填“正極”或“負(fù)極”）。（2）MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應(yīng)式是 。第二課時(shí) 常見化學(xué)電源 金屬的腐蝕與防護(hù)【考綱要求】1.了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。2.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?！菊n前預(yù)習(xí)區(qū)】金屬的腐蝕與防護(hù)1.金屬的腐蝕與防護(hù)（1）化學(xué)腐蝕與電化腐蝕化學(xué)腐蝕電化腐蝕含義是否發(fā)生電子得失是否產(chǎn)生電流實(shí)例（2）鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕條件正極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)總反應(yīng)2金屬的腐蝕快慢的判斷方法3金

10、屬腐蝕防護(hù)的方法（1） （2） （3） (4) 【課堂互動(dòng)區(qū)】一、常見的化學(xué)電源例題1 銀鋅紐扣電池紐扣電池正極一端填充由氧化銀和石墨組成的正極活性材料，負(fù)極一端填充鋅汞合金組成的負(fù)極活性材料，電池的電壓一般為1.59V，使用壽命較長(zhǎng)。電解質(zhì)溶液為KOH濃溶液。則若電池的總反應(yīng)式為：Ag2O + Zn = 2Ag + ZnO，電源負(fù)極材料為：_，正極材料為：_。正、負(fù)極反應(yīng)分別為：_  【規(guī)律總結(jié)1】原電池電極反應(yīng)書寫規(guī)律：1.列物質(zhì)、標(biāo)得失：判斷正負(fù)極，化合價(jià)升高、發(fā)生氧化反應(yīng)的做負(fù)極，化合價(jià)降低、發(fā)生還原反應(yīng)的做負(fù)極，2.看環(huán)境、配守恒：電極產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液的環(huán)境中，應(yīng)該能夠穩(wěn)定

11、存在，如堿性介質(zhì)中生成的H+應(yīng)該讓其結(jié)合OH-生成水。電極反應(yīng)式要根據(jù)電荷守恒、電子守恒等加以配平3.兩式相加驗(yàn)總式?！咀兪?】鎳鎘（NiCd）可充電電池該電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用，它的充放電反應(yīng)按下式進(jìn)行：Cd(OH)22Ni(OH)2Cd2NiO(OH)2H2O 放電時(shí)的兩極材料是 正極反應(yīng)式 負(fù)極反應(yīng)式 。充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)式 陰極反應(yīng)式 ；【變式2】 鉛酸蓄電池的總反應(yīng)為 Pb + PbO2 + 2H2SO4 PbSO4 + 2H2O ( 已知PbSO4是白色難溶物)放電時(shí)的兩極材料分別是 正極反應(yīng)式 負(fù)極反應(yīng)式 。二、金屬的腐蝕和防護(hù)例題2 如圖燒杯中盛有海水，鐵在其中被腐蝕由快到慢

12、的順序?yàn)開 【規(guī)律總結(jié)2】1.與構(gòu)成原電池兩極的材料有關(guān)。兩極材料的活潑性差別越大，活潑金屬被腐蝕的的速率就越快。2.與金屬所接觸的電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性強(qiáng)弱有關(guān)。同種金屬的腐蝕：在強(qiáng)電解質(zhì)環(huán)境中>在弱電解質(zhì)環(huán)境中在非電解質(zhì)環(huán)境中3.與組成的裝置有關(guān)系電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防腐措施的腐蝕即電解池的陽(yáng)極>原電池的負(fù)極 > 原電池的正極> 電解池的陰極變式1（2010山東卷）29對(duì)金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可延長(zhǎng)其使用壽命。（1）以鋁材為陽(yáng)極，在H2SO4 溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽(yáng)極電極反應(yīng)為_。取少量廢電解液，加入NaH

13、CO，溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是_。（2）鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時(shí)用銅而不用石墨作陽(yáng)極的原因是_。（3）利用右圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。 若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于_處。 若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為_。答案：（1）2Al+3H2O-6e -Al2O3+6H+；因?yàn)?H+和HCO3-反應(yīng)生成CO2，使H+濃度下降產(chǎn)生Al(OH)3沉淀； (2) 陽(yáng)極Cu可以發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cu2+(3) N 犧牲陽(yáng)極保護(hù)法?！咀兪?】（09上海卷13）右圖裝置中，U型管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時(shí)間。下列有

14、關(guān)描述錯(cuò)誤的是A生鐵塊中的碳是原電池的正極B紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋?C兩試管中相同的電極反應(yīng)式是：Da試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕三、關(guān)于電解計(jì)算例3（07全國(guó)卷I）以惰性電極電解CuSO4溶液，若陽(yáng)極上產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量為0.0100 mol，則陽(yáng)極上析出Cu的質(zhì)量為A0.64 g B1.28 g C2.56 g D5.12g 規(guī)律總結(jié)電解的有關(guān)計(jì)算：（1） 正確書寫電極反應(yīng)方程式、電解總反應(yīng)方程式。（2） 把握電解總反應(yīng)方程式中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，轉(zhuǎn)移電子數(shù)和電解產(chǎn)物之間的物質(zhì)的量的關(guān)系。（3） 根據(jù)電子轉(zhuǎn)移個(gè)數(shù)判斷電極反應(yīng)，求電極產(chǎn)物的物質(zhì)的量。（4） 依據(jù)得

15、失電子個(gè)數(shù)相等列關(guān)系式計(jì)算。【變式1】（08全國(guó)卷）電解100mL含c（H+）0.30mol/L的下列溶液，當(dāng)電路中通過(guò)0.04mol電子時(shí)，理論上析出金屬質(zhì)量最大的是（ ）A0.10mol/LAg+B0.02mol/L Zn2+C0.20mol/L Cu2+D0.20mol/L Pb2+【變式2】(09全國(guó)卷28）（15分）下圖所示裝置中，甲、乙、丙三個(gè)燒杯依次分別盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液，電極均為石墨電極。（1） 接通電源，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，測(cè)得丙中K2SO4濃度為10.47%，乙中c電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答問(wèn)題：電源

16、的N端為 極；電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為 ；列式計(jì)算電極b上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積： ；電極c的質(zhì)量變化是 g；電解前后各溶液的酸、堿性大小是否發(fā)生變化，簡(jiǎn)述其原因： 甲溶液 ； 乙溶液 ； 丙溶液 ；（2）如果電解過(guò)程中銅全部析出，此時(shí)電解能否繼續(xù)進(jìn)行，為什么？ 【課后鞏固區(qū)】1.（08廣東卷）下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說(shuō)法正確的是（ ）A純銀器表面在空氣中因化學(xué)腐蝕漸漸變暗B當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時(shí)，鑲層仍能對(duì)鐵制品起保護(hù)作用C在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法D可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護(hù)它不受腐蝕2.（08重慶卷）如題圖所示，將緊緊纏繞不

17、同金屬的鐵釘放入培養(yǎng)皿中，再加入含有適量酚酞和NaCl的瓊脂熱溶液，冷卻后形成瓊膠（離子在瓊膠內(nèi)可以移動(dòng)），下列敘述正確的是（ ）Aa中鐵釘附近呈現(xiàn)紅色 Bb中鐵釘上發(fā)生還原反應(yīng)Ca中銅絲上發(fā)生氧化反應(yīng) Db中鋁條附近有氣泡產(chǎn)生 3.用兩根金屬鉑作電極，以氫氧化鉀溶液作電解質(zhì)溶液，從兩極分別通入氣態(tài)甲醇和氧氣，則對(duì)該燃料電池的下列敘述中正確的是（ ）A負(fù)極的電極反應(yīng)為 CH3OH + 8OH- 6e- =CO32- + 6H2OB負(fù)極的電極反應(yīng)為4OH- 4e- = 2H2O + 2O2C標(biāo)準(zhǔn)狀況下，通入5.6升氧氣并完全反應(yīng)后，有0.5mol電子轉(zhuǎn)移D放電一段時(shí)間后，通入氧氣的電極附近溶液的PH降低4（2011全國(guó)）用電解法提取氯化銅廢液中的銅，方案正確的是A用銅片連接電源的正極，另一電極用鉑片 B用碳棒連接電源的正極，另一電極用銅片C用氫氧化鈉溶液吸收陰極產(chǎn)物 D用帶火星的木條檢驗(yàn)陽(yáng)極產(chǎn)物5如圖，E為沾有Na2SO4溶液的濾紙，并加入幾滴酚酞。A，B分別為Pt片，壓在濾紙兩端，R、S為電池的電極。M、N是用多微孔的Ni的電極材料，它在堿溶液中可以視為惰性電極。G為電流計(jì)，K為開關(guān)。C、D和電解池中都充滿濃KOH溶液。若在濾紙中央點(diǎn)上一滴紫色的