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1、電化學(xué)專題知識(shí)復(fù)習(xí),主講:王無限,【考綱要求】 1、理解原電池原理。初步了解化學(xué)電源。 2、理解電解原理。了解銅的電解精煉、鍍銅、 氯 堿工業(yè)反應(yīng)原理。 3、熟記金屬活動(dòng)順序表和離子放電順序。,【復(fù)習(xí)重點(diǎn)】 原電池、電解池工作原理及有關(guān)計(jì)算。,要點(diǎn)一:原電池、電解池、電鍍池的比較,稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 硫酸 A B C D,例1 下列裝置中屬于原電池的是 ( ) 屬于電解池的是 ( ),B,CD,要點(diǎn)二、電解電極產(chǎn)物的判斷,要判斷電極反應(yīng)的產(chǎn)物,必須掌握離子的放電順序。判斷電極反應(yīng)的一般規(guī)律是:,(1)在陽(yáng)極上,活性材料作電極時(shí):金屬在陽(yáng)極失電子被氧化成陽(yáng)離子進(jìn)人溶液,陰離子不容易在電極上放
2、電。 用惰性電極(Pt、Au、石墨、鈦等)時(shí):溶液中陰離子的放電順序(由難到易)是:,(2)在陰極上 無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng),發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽(yáng)離子。陽(yáng)離子在陰極上放電順序是:,上述順序基本上是金屬活動(dòng)性順序,越活潑的金屬,其陽(yáng)離子越難得到電子,但Fe3+氧化性較Cu2+強(qiáng)。,例2 對(duì)于下列裝置中的反應(yīng),寫出相應(yīng)的電極反應(yīng)式并注明反應(yīng)類型: (1)甲裝置中,Zn極: Ag極: (2)乙裝置中,Cu極: Ag極: (3)丙裝置中,F(xiàn)e極: C極: (4)丁裝置中,Pt極: Fe極:,電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的規(guī)律小結(jié):,1、鍍銅反應(yīng)原理 陽(yáng)極(純銅):Cu-2e=Cu2+
3、,陰極(鍍件):Cu2+2e=Cu, 電解液:可溶性銅鹽溶液,如CuSO4 . 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
4、積于陽(yáng)極,成為“陽(yáng)極泥”。,要點(diǎn)三 、電解原理的應(yīng)用,考點(diǎn)1 電極反應(yīng)式的書寫,例3 a今有2H2+O2=2H2O反應(yīng),KOH為電解質(zhì)溶液構(gòu)成燃料電池,則負(fù)極應(yīng)通入_氣,正極通入_氣,電極反應(yīng)為:負(fù)極_正極_ b如把KOH改為H2SO4作導(dǎo)電物質(zhì)則電極反應(yīng):負(fù)極_正極_ a和b的電池液不同,反應(yīng)進(jìn)行后溶液的PH值各有何變化_ c.如把H2改CH4 , KOH作導(dǎo)電物質(zhì)則電極反應(yīng)為:負(fù)極_正極_總反應(yīng)式_,氫,氧,2H2+4OH- -4e-=4H2O,O2+2H2O+4e-=4OH-,2H2-4e-=4H+,O2+4H+4e-=2H2o,a變小 b變大,CH4+10OH- -8e-=CO32-+
5、7H2O,2O2+4H2O+8e-=8OH-,CH4+2O2+2KOH=K2CO3 +3H2O,例4 工業(yè)上采用Fe、C為電極電解K2MnO4溶液制KMnO4。 1.電解時(shí),應(yīng)以 作陰極,電解過程中陰極附近溶液pH將會(huì) , 2.陽(yáng)極反應(yīng)式為 , 3.總電解反應(yīng)式為 .,思考:原電池、電解池的電極反應(yīng)式與總反應(yīng)式之間有什么關(guān)系?有什么啟示?,原電池或電解池的兩電極反應(yīng)式之和即為總反應(yīng)式,反之,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)可用該方法解題并檢驗(yàn)。,考點(diǎn)2.判斷電解后溶液pH變化 例5 用惰性電極電解下列溶液,電解一段時(shí)間后,陰極質(zhì)量增加,電解液的pH下降的是
6、 A.CuSO4 B.AgNO3 C.BaCl2 D.H2SO4,解析:陰極質(zhì)量增加,說明溶液中含有不活潑金屬的陽(yáng)離子,電解液的pH下降,說明在陽(yáng)極上是OH-離子放電而使溶液中C(H+)增大,溶液中的陰離子應(yīng)該是含氧酸根離子.綜合分析應(yīng)為AB.,考點(diǎn)3 電化學(xué)有關(guān)計(jì)算 例6 (1996年全國(guó),21)實(shí)驗(yàn)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(shí)發(fā)生如下反應(yīng): 負(fù)極:Pb+ SO42 =PbSO4+2e, 正極:PbO2+4H+SO42+2e=PbSO4+2H2O 今若制得Cl2 0.050mol,這時(shí)電池內(nèi)消耗的H2SO4的物質(zhì)的量至少是( ) A0.025 mol B0.0
7、50 mol C0.10 mol D0.20 mol,C,例7 兩支惰性電極插入1000mLAgNO3溶液中通電電解.當(dāng)溶液的pH從6.0變?yōu)?.0時(shí)(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(jì))電極上析出Ag的質(zhì)量大約是( ) A.27mg B.54mg C.108mg D.216mg,C,考點(diǎn)4 電解原理的應(yīng)用 例8 如圖裝置,用離子交換膜法電解飽和食鹽水制燒堿。若X電極材料為金屬鈦網(wǎng)(表面有氧化物涂層),Y電極材料為碳鋼網(wǎng)。陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過,而阻止陰離子和氣體通過。分別收集兩極產(chǎn)生的氣體并通入淀粉KI溶液中。請(qǐng)回答下列問題: 能使淀粉KI溶液變藍(lán)的是 (填“a”或“
8、b”)氣體; 其陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為 , 陰極的電極反應(yīng)式為 ; 總反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。,a,2Cl2e=Cl2,2H2O+2e=H2+2OH-,2004年江蘇高考)堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn), 因而得到廣泛應(yīng)用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液, 電流總反應(yīng)式為: Zns2MnO2sH2OlZnOH2sMn2O3s 下列說法錯(cuò)誤的是 A 電池工作時(shí),鋅失去電子 B 電池正極電極反應(yīng)式為: 2MnO2sH2Ol2eMn2O3s2OHaq C 電池工作時(shí),電子由正極通過外電路流向負(fù)極 D 外電路中每通過02 mol電子,鋅的質(zhì)量理論上減小65 g,再見!,考點(diǎn)5 電化學(xué)綜合應(yīng)用 例題9 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(shí)間后,最先觀察到變紅的區(qū)域是( )
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