人教版选修4 第4章 电化学基础 章末复习 学案 (1).doc

第4章 电化学基础 基础回扣一、原电池二、电解池 考点示例考点一原电池锌空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为koh溶液，反应为2zno24oh2h2o=2zn(oh)。下列说法正确的是()a充电时，电解质溶液中k向阳极移动b充电时，电解质溶液中c(oh)逐渐减小c放电时，负极反应为：zn4oh2e=zn(oh)d放电时，电路中通过2 mol电子，消耗氧气22.4 l(标准状况)ca项，充电时装置为电解池，溶液中的阳离子向阴极移动。b项，充电时的总反应为放电时的逆反应：2zn(oh)=2zno24oh2h2o，c(oh)逐渐增大。c项，放电时负极失电子发生氧化反应，由放电时的总反应可知，负极反应式为zn4oh2e=zn(oh)。d项，由放电时的总反应可知，电路中通过2 mol电子时，消耗0.5 mol o2，其体积为11.2 l(标准状况)。mgagcl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是()a负极反应式为mg2e=mg2b正极反应式为age=agc电池放电时cl由正极向负极迁移d负极会发生副反应mg2h2o=mg(oh)2h2bmgagcl电池的电极反应：负极mg2e=mg2，正极2agcl2e=2ag2cl，a项正确，b项错误。在原电池的电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，c项正确。mg是活泼金属，能和h2o发生反应生成mg(oh)2和h2，d项正确。点拨(1)在理解原电池的工作原理时要从两个方面进行分析：闭合回路闭合回路实质包含两部分：导线中电子的流向和电解质溶液中阴、阳离子的流向，两部分共同构成一个完整的闭合回路。a无论在原电池还是在电解池中，电子均不能通过电解质溶液。b导线中的电子(带负电荷)是从负极流向正极，而原电池内溶液中阴离子(带负电荷)从正极流向负极，这样才能形成闭合回路。氧化还原反应a负极发生失电子的氧化反应。b正极发生得电子的还原反应。原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数。(2)判断原电池的正负极需抓住闭合回路和氧化还原反应进行分析，如图： 注意：原电池的正负极与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关，不要形成思维定式活泼金属一定作负极。考点二化学电源微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是()a正极反应中有co2生成b微生物促进了反应中电子的转移c质子通过交换膜从负极区移向正极区d电池总反应为c6h12o66o2=6co26h2oa图示所给出的是原电池装置。a.有氧气反应的一极为正极，发生还原反应，因为有质子通过，故正极电极反应式为o24e4h=2h2o，c6h12o6在微生物的作用下发生氧化反应，电极反应式为c6h12o624e6h2o=6co224h，负极上有co2产生，故a不正确。b.微生物电池是指在微生物作用下将化学能转化为电能的装置，所以微生物促进了反应中电子的转移，故b正确。c.质子是阳离子，阳离子由负极区移向正极区，故c正确。d.正极的电极反应式为6o224e24h=12h2o，负极的电极反应式为c6h12o624e6h2o=6co224h，两式相加得电池总反应为c6h12o66o2=6co26h2o，故d正确。点拨原电池电极反应的书写(1)书写步骤分析氧化还原反应及题中信息，确定正、负极和得、失电子数目。分析电解质溶液，确定正、负极产物，配平电极反应式。依据电子得失守恒，得出总反应。(2)书写方法水溶液中的电极反应书写方法。例如：碱性ch3oh燃料电池电极反应的书写步骤：步骤1，确定正、负极和得、失电子数目。负极为还原剂失电子：ch3oh6e、正极为氧化剂得电子：o24e；步骤2，依据电解质溶液确定产物。负极：ch3oh6eco(生成co2，但会与碱反应生成co)、正极：o24e(注意当还原产物为2价氧原子时，因为不知其存在形式是h2o还是oh，不需要写出)；步骤3，配平除“h”“o”元素之外的其他元素。负极：ch3oh6eco，正极：o24e；步骤4，用“h”或“oh”配平电荷。负极：ch3oh6e8ohco，正极：o24e4oh；步骤5，补“h2o”配平氢元素。负极：ch3oh6e8ohco6h2o，正极：o24e2h2o4oh；步骤6，最后用“o”检查是否正确。负极：ch3oh6e8oh=co6h2o，正极：o24e2h2o=4oh；电池反应：依据得失电子守恒：负极2正极3即得电池反应式。注意：a中性水溶液“=”前不能出现h和oh，“=”后可能出现h或oh；b酸性水溶液“=”前后均不能出现oh；c碱性水溶液“=”前后均不能出现h；d水溶液中不能出现o2；e生成物是否与介质发生反应，如碱性介质中so2、co2、fe3、fe2、mg2、al3均会与oh反应。非水溶液中的电极反应书写方法步骤与水溶液中类似，只是步骤4中改用题中所给阴、阳离子配平电荷。注意：a.因为电极反应是氧化还原反应的一半，所以书写时一定要与氧化还原型离子方程式书写方法相联系；b电极反应一定是离子反应。考点三电解原理及其应用用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为h2so4h2c2o4混合溶液。下列叙述错误的是()a待加工铝质工件为阳极b可选用不锈钢网作为阴极c阴极的电极反应式为al33e=ald硫酸根离子在电解过程中向阳极移动ca对：该电解池阳极发生的电极反应为2al3h2o6e=al2o36h，铝化合价升高失电子，所以待加工铝质工件应为阳极。b对，c错：阴极发生的电极反应为2h2e=h2，阴极可选用不锈钢网作电极。d对：电解质溶液中的阴离子向阳极移动。h3po2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：(1)写出阳极的电极反应式_。(2)分析产品室可得到h3po2的原因_。(3)早期采用“三室电渗析法”制备h3po2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用h3po2稀溶液代替。并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有_杂质。该杂质产生的原因是_。【解析】(1)阳极发生氧化反应，在反应中oh失去电子，电极反应式为2h2o4e=4ho2。(2)h2o放电产生h，h进入产品室，原料室中的h2po穿过阴膜扩散至产品室，二者发生反应：hh2poh3po2。(3)如果撤去阳膜，h2po或h3po2可能被氧化。【答案】(1)2h2o4e=o24h(2)阳极室的h穿过阳膜扩散至产品室，原料室的h2po穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成h3po2(3)poh2po或h3po2被氧化点拨(1)判断电解池阴、阳极的常用方法判断方法阳极阴极电源正负极与正极相连与负极相连闭合回路导线中电子流出电子流入电解质溶液中阳离子移离阳离子移向阴离子移向阴离子移离电极反应得失电子失电子得电子化合价升高降低反应类型氧化反应还原反应电极质量减小或不变增大或不变(2)电解池电极反应的书写可总结为五步：一判、二看、三分、四写、五平。一判：判断阴、阳极。二看：阳极要看清电极材料。对于铁、铝等活泼电极，则阳极金属电极失电子变成阳离子进入溶液(fe变成fe2)，阴离子不失电子；如果是惰性电极(pt、au、石墨等)材料，应是溶液中的阴离子失电子。三分：将离子分成阳离子组、阴离子组(注意：水溶液中一定不要漏掉h、oh)，阳离子向阴极移动，在阴极得电子；阴离子向阳极移动，在阳极失电子。根据得失电子能力对离子排序，得电子能力：agfe3cu2h；失电子能力：s2ibrcloh含氧酸根。四写：由放电顺序及信息确定放电产物和电极反应。五平：配平方法与原电池电极反应相同：a.找化合价变化的物质、b.确定电极产物、c.配平除氢、氧之外的其他原子、d.依据电荷守恒配平电荷、e.依据氢守恒配平氢原子、f.用氧原子检查配平情况。注意：避免思维定式。“阴得阳失”的意义是阳离子在阴极发生得电子的反应，阴离子(或电极材料)在阳极发生失电子的反应，但也不要形成思维定式，有时依题干信息，阴离子也可在阴极发生得电子的反应。书写电极反应时，应看清电解