电化学专题复习(丁向东).doc

电化学专题复习（高要二中丁向东）考纲要求：理解电池原理；初步了解化学电源；了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。能力目标：培养学生创造新思维能力；培养学生综合运用知识的能力。知识目标：原电池原理、电解原理；电解产物的判断，电极反应的书写。一、电化学知识点的复习问：原电池与电解池的异同？工作原理？两极反应的判断？电化学的应用？原电池、电解池、电镀池的比较1常见的电池（1）构成原电池的材料是什么？（2）原电池的原理是什么？（3）它的原理与电解池有什么不同？（4）常见的电池类型有哪些？（5）几种电池示意图二、原电池的分类及电极反应的书写中学化学常见原电池分为三大类。1、仅有一电极材料参与反应在这类原电池中，参与反应的电极失去电子、被氧化，是负极，一般为金属；不参与反应的另一电极为正极，正极周围的离子或分子（如：H+、Cu2+、O2、Cl2等）得电子、被还原。例：教材上介绍的以Zn和Cu为电极材料，H2SO4溶液为电解质的原电池属于这一类。钢铁的电化腐蚀过程中形成的许多微小的原电池也属于这一类。例：以铜和石墨为电极材料，硝酸银溶液为电解质的原电池 负极反应式为： ；正极电极反应式为： 。氯水为电解质融合组成的原电池，负极反应式为： ；正极电极反应式为： 。2两电极材料都参与反应这一类电池的两电极材料分别由金属和金属的化合物组成。金属失去电子，被氧化，为负极。金属的化合物得电子，被还原，为正极。这一类电池一般可以充电。铅蓄电池、银锌钮扣电池都属于这类。例铅蓄电池放电时总反应的方程式如下：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O（ ）为负极：电极反应式为： （ ）为正极：电极反应式为： 例银锌钮扣电池放电时总反应的方程式如下：Zn+Ag2O=2Ag+ZnO（ ）为负极，电极反应式为：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O（ ）为正极，电极反应式为：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-3、两电极都不参与反应这类电池的电极材料均为惰性材料，常常为同一材料，但在两极周围的物质有差别。一极周围的物质有还原性，失电子，为负极；另一极周围的物质有氧化性，得电子，为正极。燃料电池则属于这类。如氢氧燃料电池，天然气与氧气的燃料电池都是以多孔性碳、多孔性铂等惰性材料做两极，两电极浸在电解质溶液或熔化的电解质里。在一极通燃料气，另一极通氧气。通燃料的一极的燃料发生氧化反应，为负极，失电子；通氧气的一极的氧气发生还原反应，为正极，得电子。如果电解质溶液为KOH溶液，其电极反应式为：氢氧燃料电池：负极：2H2+4OH-4e-=4H2O 正极：O2+2H2O+4e-=4OH-天然气与氧气燃料电池：负极：CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O 正极：2O2+4H2O+8e-=8OH-若为酸性环境： 负极： 正极： 对氢氧燃料电池，如果电解质溶液为硫酸溶液，其电极反应式为：负极： 正极： 练习：1，某燃料电池以熔融的K2CO3为电解质，以丁烷为燃料，以空气为氧化剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属为电极。下列叙述错误的是（ ） A 该燃料电池的化学反应方程式为： 2C4H10+13O28CO2+10H2O B该燃料电池的负极反应式为： 2C4H10+26CO-52e-=34CO2+10H2O C 该燃料电池的正极反应式为：26CO2+13O2+52e-=26 CO D 向正极通入的气体成份主要为N2和O22.原电池的电极反应不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确是（ ） A 由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al-3e-=Al3+ B、由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al-3e-+4OH=AlO+2H2O C 由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu-2e-=Cu2+ D 由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu-2e-=Cu2+3、从理论上说氧化还原反应可以设计为原电池。试根据反应：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,设计一个原电池并写出电极反应。三、金属的腐蚀和防护金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化： 金属腐蚀的类型及比较化学腐蚀 电化学腐蚀条件 金属与非电解质等直接接触 不纯金属或合金与电解质溶液接触现象 无电流产生 有微弱电流产生本质 金属被氧化的过程 较活泼金属被氧化的过程相互关系 化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍危害更严重。析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性正极反应负极反应金属腐蚀快慢的判断：a.电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐蚀措施的腐蚀；b.同一种金属的腐蚀：强电解质弱电解质非电解质金属的防护方法：(1)改变金属的内部结构(2)覆盖保护层(3)电化学保护法练习：4、下图12-1各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是（）AB CD5、炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是（ ）ABCD四、电解1、电解池电极反应书写原则看电源定阴阳极 看电极材料定电极反应：损失阳极(C、Pt、Au除外),保护阴极 看溶液中离子得失电子能力定阴阳极产物 若阳极为C、Pt,易放电的阴离子在阳极上发生氧化反应,阳极本身不发生反应;阳极为非惰性电极,则是阳极自身发生氧化而溶解 看氧化还原产物定方程式中反应物及产物2、离子放电顺序（2）阴离子放电顺序（3）常见物质的电解规律（惰性电极）（4）对于非惰性电极（除铂、金之外的金属）：阳极金属本身失去电子形成阳离子进入溶液练习：6、使反应Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2发生，且Cu(OH)2能在电极上析出的是（ ）A 铜片作原电池的负极，碳棒作原电池的正极，氯化钠溶液作电解质溶液B用铜片作阴、阳极，电解硫酸钠的水溶液C用铜片作阴、阳极，电解氢氧化钠的水溶液D用铜片作阴、阳极，电解硫酸铜的水溶液7、高能钠硫电池以熔融的钠、硫为电极，用以钠离子导电的陶瓷为固体电解质。该电池放电时为原电池，充电时为电解池，反应原理为： 2Na+Na2Sx（1）放电时S发生_反应，Na作_极。（2）充电时Na所在电极与直流电源_极相连。（3）充电时阳极反应为_；放电时负极反应为_。8、工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水，采用下面的处理方法：向往工业废水中加入适量NaCl，以铁为电极进行电解，经过一段时间有Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀生成，使废水中铬的含量达到排放标准，根据上情况回答下列问题。 分别写出两电极的电极反应式。 Cr2O72-在酸性条件下具有强氧化性，写出Cr2O72-转变成Cr3+的离子方程式。 回答废水由酸性变为碱性的原因并写出生成沉淀的离子方程式。 能否将电极改为用石墨，为什么？9、下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是五、与电化学有关的计算10、用惰性电极电解2L1molL1的CuSO4溶液。在电路中通过0.5mol电子后调换正负极，电路中又通过1mol电子，此时溶液(假定通电后溶液的体积不变)中H+是(