备考高考化学150天全方案之排查补漏提高 专题06 电化学课件.ppt

专题06电化学 一 原电池的工作原理及应用 1 在原电池中 发生氧化反应的一极一定是负极 2 在原电池中 负极材料的活泼性一定比正极材料强 3 在原电池中 正极本身一定不参与电极反应 负极本身一定要发生氧化反应 4 带有 盐桥 的原电池比不带 盐桥 的原电池电流持续时间长 5 电工操作上规定不能把铜导线与铝导线连接在一起使用 是因为铜导线价格高 尽量节省成本 6 原电池内部阳离子移向负极 7 带盐桥的原电池中 可用金属代替盐桥 答案 1 2 3 4 5 6 7 二 电池电极反应式或总反应式的书写 1 铝 镍电池 负极 al 正极 ni 电解液 nacl溶液 o2 负极 4al 12e 4al3 正极 3o2 6h2o 12e 12oh 总反应式 4al 3o2 6h2o 4al oh 3 2 镁 铝电池 负极 al 正极 mg 电解液 koh溶液 负极 2al 8oh 6e 2alo2 4h2o 正极 6h2o 6e 3h2 6oh 总反应离子方程式 2al 2oh 2h2o 2alo2 3h2 3 锂电池 负极 li 正极 石墨 电解液 lialcl4 socl2 已知电池总反应式 4li 2socl2 so2 4licl s 则 负极 4li 4e 4li 正极 2socl2 4e so2 s 4cl 负极 fe 2e 2oh fe oh 2 正极 nio2 2h2o 2e ni oh 2 2oh 阴极 fe oh 2 2e fe 2oh 阳极 ni oh 2 2e 2oh nio2 2h2o 负极 li e li 正极 fepo4 li e lifepo4 阴极 li e li 阳极 lifepo4 e fepo4 li 负极 3zn 6e 6oh 3zn oh 2 正极 2feo42 6e 8h2o 2fe oh 3 10oh 阴极 3zn oh 2 6e 3zn 6oh 阳极 2fe oh 3 6e 10oh 2feo42 8h2o 7 氢氧燃料电池 1 电解质是koh溶液 碱性电解质 负极 2h2 4e 4oh 4h2o 正极 o2 2h2o 4e 4oh 总反应式 2h2 o2 2h2o 2 电解质是h2so4溶液 酸性电解质 负极 2h2 4e 4h 正极 o2 4h 4e 2h2o 总反应式 2h2 o2 2h2o 3 电解质是nacl溶液 中性电解质 负极 2h2 4e 4h 正极 o2 2h2o 4e 4oh 总反应式 2h2 o2 2h2o 8 甲烷燃料电池 铂为两极 正极通入o2和co2 负极通入甲烷 电解液有三种 1 电解质是熔融碳酸盐 k2co3或na2co3 正极 2o2 8e 4co2 4co32 负极 ch4 8e 4co32 5co2 2h2o 总反应式 ch4 2o2 co2 2h2o 2 酸性电解质 电解液为h2so4溶液 正极 2o2 8e 8h 4h2o 负极 ch4 8e 2h2o co2 8h 总反应式 ch4 2o2 co2 2h2o 3 碱性电解质 电解液为koh溶液 正极 2o2 8e 4h2o 8oh 负极 ch4 8e 10oh co32 7h2o 总反应式 ch4 2o2 2koh k2co3 3h2o 9 甲醇燃料电池 1 碱性电解质 铂为两极 电解液为koh溶液 正极 3o2 12e 6h2o 12oh 负极 2ch3oh 12e 16oh 2co32 12h2o 总反应式 2ch3oh 3o2 4koh 2k2co3 6h2o 2 酸性电解质 铂为两极 电解液为h2so4溶液 正极 3o2 12e 12h 6h2o 负极 2ch3oh 12e 2h2o 12h 2co2 总反应式 2ch3oh 3o2 2co2 4h2o 三 电解池电极反应式的书写1 用惰性电极电解下列溶液 1 nacl溶液 2 cuso4溶液 2 用惰性电极电解下列熔融态物质 1 mgcl2 2 al2o3 3 用铜作电极电解下列溶液 1 h2o 2 h2so4溶液 3 naoh溶液 4 用al作电极电解下列溶液 1 h2so4溶液 2 naoh溶液 四 电解原理的应用 1 cu h2so4 cuso4 h2 可以设计成电解池 但不能设计成原电池 2 电解饱和食盐水时 两个电极均不能用金属材料 3 根据得失电子守恒可知电解精炼铜时 阳极减少的质量和阴极增加的质量相等 4 电解是把电能转变成化学能 5 电解质溶液导电是化学变化 金属导电是物理变化 6 任何水溶液电解时 必将导致氧化还原反应 答案 1 2 3 4 5 6 1 化学能与电能转化 2 金属腐蚀 1 原电池中的 3 个方向 1 电子方向 电子从负极流出经外电路流入正极 2 电流方向 电流从正极流出经外电路流入负极 3 离子的迁移方向 电解质溶液中 阴离子向负极迁移 阳离子向正极迁移 2 原电池正 负极判断的 五个角度 3 三步 突破原电池电极反应式 总反应式的书写 4 电解池中电极反应式的书写步骤 5 有关电化学定量计算的方法 1 根据总反应式计算 先写出电极反应式 再写出总反应式 最后根据总反应式列出比例式计算 2 守恒法计算 用于串联电路 阴阳两极产物 正负两极产物等类型的计算 其依据是电路中转移的电子数相等 6 金属腐蚀快慢的判断 7 理解充 放电 准确剖析电化学原理 1 对于可充电电池 放电时为原电池 符合原电池工作原理 负极发生氧化反应 正极发生还原反应 外电路中电子由负极流向正极 内电路中阳离子向正极移动 阴离子向负极移动 2 可充电电池充电时为电解池 阳极发生氧化反应 阴极发生还原反应 充电时电池的 极与外接直流电源的正极相连 电池的 极与外接直流电源的负极相连 8 燃料电池电极反应式的书写方法根据燃料电池的特点 一般在正极上发生还原反应的物质都是o2 随着电解质溶液的不同 其电极反应有所不同 其实 我们只要熟记以下四种情况 1 酸性电解质溶液环境下电极反应式 o2 4h 4e 2h2o 2 碱性电解质溶液环境下电极反应式 o2 2h2o 4e 4oh 3 固体电解质 高温下能传导o2 环境下电极反应式 o2 4e 2o2 4 熔融碳酸盐 如 熔融k2co3 环境下电极反应式 o2 2co2 4e 2co32 再根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式 电池的总反应和正 负极反应之间有如下关系 电池的总反应式 电池正极反应式 电池负极反应式 电池负极反应式 电池的总反应式 电池正极反应式 注意在将两个反应式相减时 要约去正极的反应物o2 1 如图是利用一种微生物将废水中的有机物 如淀粉 和废气no的化学能直接转化为电能 下列说法中一定正确的是a 质子透过阳离子交换膜由右向左移动b 与x相连接是用电器标有 的接线柱c m电极反应式 c6h10o5 n 7nh2o 24ne 6nco2 24nh d 当m电极微生物将废水中16 2g淀粉转化掉时 n电极产生134 4ln2 标况下 答案 c 解析 根据题给信息知 该装置是将化学能转化为电能的原电池 由图可知 m是负极 n是正极 电解质溶液为酸性溶液 负极上失电子发生氧化反应 正极上得电子发生还原反应 a m是负极 n是正极 质子透过离子交换膜由左m极移向右n极 故a错误 b 电子从m极 负极 流出 与x相连接处是电子流入端 则与x相连接是用电器标有 的接线柱 故b错误 c 若有机废水中含有葡萄糖 葡萄糖属于燃料 在负极m上失电子发生氧化反应 电极反应式为 c6h10o5 n 7nh2o 24ne 6nco2 24nh 故c正确 d 每转化掉16 2g淀粉 即0 1nmol 时 转移电子数为2 4mol n电极产生0 6mol氮气 在标准状况下的体积为13 44l 故d错误 答案选c 2 利用右图装置实现钢铁的电化学防护 下列说法错误的是a k连n x极发生氧化反应b k连n 称外接电流的阴极保护法c k连m x为zn时 铁不易被腐蚀d k连m 铁上电极反应为2h 2e h2 答案 d 解析 a k连n x极发生氧化反应 铁电极上发生还原反应 保护铁不被氧化 a正确 b k连n 称外接电流的阴极保护法 b正确 c k连m x为zn时 锌失电子 铁不易被腐蚀 c正确 d k连m 铁作负极 电极反应为 fe 2e fe2 d错误 答案选d 3 锌 锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液 电池总反应式为 zn s 2mno2 s h2o l zn oh 2 s mn2o3 s 下列说法错误的是 a 电池工作时 锌失去电子 电解液内部oh 向负极移动b 电池正极的电极反应式为 2mno2 s h2o 1 2e mn2o3 s 2oh aq c 电池工作时 电子由正极通过外电路流向负极d 外电路中每通过0 2mol电子 锌的质量理论上减小6 5g 答案 c 解析 a 锌的化合价升高 失去电子 电解液内部oh 向负极移动 a正确 b 负极失去电子 正极得到电子 则根据总反应式可判断正极是二氧化锰得到电子 电极反应式为2mno2 s h2o 1 2e mn2o3 s 2oh aq b正确 c 电池工作时 电子从负极经外电路流向正极 c错误 d 总的反应式可知消耗0 2mol电子时负极消耗0 1mol锌 则消耗锌的质量0 1mol 65g mol 6 5g d正确 答案选c 4 h2s废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫 反应原理为 2h2s g o2 g s2 s 2h2o l h 632kj mol 1 右图为质子膜h2s燃料电池的示意图 下列说法不正确的是a 电路中每流过2mol电子 电池内部释放316kj热能b 每34gh2s参与反应 有2molh 经质子膜进入正极区c 电极a为电池的负极d 电极b上发生的电极反应为 o2 4e 4h 2h2o 5 h3bo3 一元弱酸 可以通过电解nab oh 4溶液的方法制备 其工作原理如图 下列叙述错误的是a m室发生的电极反应式为 2h2o 4e o 4h b n室中 a b c 理论上每生成1mol产品 阴极室可生成标准状况下5 6l气体d b膜为阴膜 产品室发生反应的化学原理为强酸制弱酸 答案 c 解析 a 左边石墨电极为电解池的阳极 m室中的h2o失去电子生成氧气 电极方程式为 2h2o 4e o 4h a正确 b 右边石墨电极为阴极 水中的h 得到电子生成h2 溶液中的oh 浓度增大 原料室中的na 通过c膜移向n室 所以n室中naoh的浓度增大 故n室中 a b b正确 c m室中生成的h 通过a膜进入产品室 原料室中的b oh 4 通过b膜进入产品室