高考化学二轮复习简易通 上篇 专题二 第8讲 电化学课件.ppt

第8讲电化学 1 了解原电池和电解池的工作原理 能写出电极反应和电池反应方程式 2 了解常见化学电源的种类及其工作原理 3 理解金属发生电化学腐蚀的原因 金属腐蚀的危害 防止金属腐蚀的措施 考纲点击 自查自纠 化学能 电能 正 负极 电解质溶液 闭合回路 氧化还原反应 阴 阳极 熔融盐 1 如果用铜和硫酸铜溶液 银和硝酸银溶液 盐桥 装有kno3溶液 设计一个原电池 写出原电池的总离子方程式 盐桥中的k 运动方向如何 答案cu 2ag cu2 2ag 盐桥中的k 移向硝酸银溶液 2 两种活泼性不同的金属组成原电池 活泼性强的金属一定作负极吗 答案不一定 还要看电解质溶液 如原电池mg al naoh溶液中金属铝作负极 而原电池mg al hcl溶液中金属铝作正极 原电池fe cu hcl溶液中fe作负极 而原电池fe cu hno3 浓 中fe作正极 3 由h cu2 na so42 cl 五种离子中的两种离子组成电解质 以碳棒为阳极 铁棒为阴极进行电解 使电解质和水的质量都减少 可采用的电解质是什么 答案nacl cuso4 4 电解精炼铜时 电解质溶液的成分是否发生变化 阳极减小的质量是否等于阴极增加的质量 答案电解精炼铜时 阳极放电的金属除cu外 还有比铜活泼的杂质金属 阴极放电的只有cu2 由此可知电解质溶液中cu2 的量减少 杂质离子的量增加 阳极减小的质量大于阴极增加的质量 考点一原电池工作原理 原电池正 负极的判断 知识链接 角度1原电池正 负极的判断方法 2013 海南 4a 加减法 书写电极反应式 1 定正负极 列反应物 标同数电子得失 2 注意电极生成物是否与电解质溶液中的某些微粒反应 3 总反应式减去其中一极反应式 即得另一极电极反应式 知识链接 角度2原电池电极反应式的书写 2013 安徽 10a 角度发散 根据氧化还原方程式设计原电池 比较方法 1 首先依据电子流向 电流流向 反应现象确定正负极 2 对于酸性电解质 一般是作负极的金属为较活泼金属 作正极的是相对较不活泼的金属 知识链接 角度3根据原电池判断金属活泼性 2012 全国 11 1 2013 安徽理综 10 热激活电池可用作火箭 导弹的工作电源 一种热激活电池的基本结构如图所示 其中作为电解质的无水licl kcl混合物受热熔融后 电池即可瞬间输出电能 该电池总反应为 高考印证 pbso4 2licl ca cacl2 li2so4 pb 下列有关说法正确的是 a 正极反应式 ca 2cl 2e cacl2b 放电过程中 li 向负极移动c 每转移0 1mol电子 理论上生成20 7gpbd 常温时 在正负极间接上电流表或检流计 指针不偏转解析正极应得到电子发生还原反应 a错误 放电时为原电池 阳离子移向正极 b错误 每转移0 1mol电子 根据转移电子守恒 应生成0 05molpb 质量为10 35g c错误 常温下 电解质不能熔融形成自由移动的离子 所以不能导电 故指针不偏转 d正确 答案d 1 2013 皖北联考 人工光合作用能够借助太阳能 用co2和h2o制备化学原料 下图是通过人工光合作用制备hcooh的原理示意图 下列说法不正确的是 应用体验 a 该过程是将太阳能转化为化学能的过程b 催化剂a表面发生氧化反应 有o2产生c 催化剂a附近酸性减弱 催化剂b附近酸性增强d 催化剂b表面的反应是co2 2h 2e hcooh 答案c 考点二电解原理及其应用 1 电极反应 知识链接 角度1电极及其产物的判断方法 2013 安徽 11c d 2 阳离子在阴极上的放电顺序 ag fe3 cu2 h pb2 sn2 fe2 zn2 其还原产物依次对应为ag fe2 cu h2 pb sn fe zn 3 阴离子在阳极上的放电顺序 s2 i br cl oh 其氧化产物依次对应为s i2 br2 cl2和o2 书写的一般程序为 1 找电源 或现象 来确定阴 阳极 2 看阳极是活性电极还是惰性电极 是电极本身失电子还是溶液中的阴离子失电子 3 依据阴阳离子的放电顺序确定阴阳极上反应的物质或离子 4 书写电解池电极反应式时 要以实际放电的离子表示 但书写总电解反应方程式时 要找出实际放电离子的来源 如果为弱电解质 如水 要写出分子式 知识链接 角度2电解池电极反应式的书写 2013 北京 9c 角度发散 根据电极反应式或电池反应式进行简单计算 2 2013 北京理综 9 用石墨电极电解cucl2溶液 见下图 下列分析正确的是 高考印证 a a端是直流电源的负极b 通电使cucl2发生电离c 阳极上发生的反应 cu2 2e cud 通电一段时间后 在阴极附近观察到黄绿色气体解析a项 cu2 流向电解池的阴极 可判断a极为电源的负极 正确 b项 cucl2的电离与通电无关 错误 c项 阳极上发生的反应为2cl 2e cl2 错误 d项 通电后cl2应在阳极生成 错误 答案a 2 2013 皖北协作区联考 以铬酸钾为原料 电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下 下列说法不正确的是 应用体验 a 在阴极室 发生的电极反应为 2h2o 2e 2oh h2 答案d 考点三金属的电化学腐蚀与防护 吸氧腐蚀与析氢腐蚀 以钢铁为例 知识链接 角度1金属腐蚀的类型 2013 重庆化学 8 2 依据实验现象判断金属腐蚀类型 角度发散 判断金属腐蚀快慢的规律 1 电解原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀 有防护腐蚀措施的腐蚀 2 对同一种金属在不同溶液中的腐蚀速率 强电解质溶液 弱电解质溶液 非电解质溶液 3 原电池原理引起的腐蚀速率 活泼性不同的两金属 活泼性差别越大 腐蚀越快 4 对同一种电解质溶液来说 电解质溶液浓度越大 腐蚀越快 知识链接 角度2金属腐蚀快慢的规律 2012 山东 13 金属的电化学防护 1 牺牲阳极的阴极保护法 在被保护的钢铁设备 如闸门 地下管道 船体等 上连接或安装若干锌块 使锌 铁形成原电池 锌作负极 从而保护了钢铁免受腐蚀 2 外加电流的阴极保护法 使被保护的钢铁接直流电源的负极 作为阴极 惰性材料连接电源的正极 作为阳极 通电后 电子被强制流向被保护的钢铁设备 从而使钢铁表面产生电子积累 抑制钢铁设备失去电子 起到保护作用 知识链接 角度3金属的电化学防护方法 2013 北京理综 7 3 2013 北京理综 7 下列金属防腐的措施中 使用外加电流的阴极保护法的是 a 水中的钢闸门连接电源的负极b 金属护栏表面涂漆c 汽车底盘喷涂高分子膜d 地下钢管连接镁块解析a项 水中钢闸门连接电源的负极 即作为电化学保护装置的阴极 使其不发生失电子反应而被保护 正确 b项和c项都属于外加防护层的防腐方法 b c两项不符合题意 错误 d项 属于牺牲阳极的阴极保护法 错误 答案a 高考印证 3 下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是 a 钢管与电源正极连接 钢管可被保护b 铁遇冷浓硝酸表现钝化 可保护内部不被腐蚀c 钢管与铜管露天堆放在一起时 钢管不易被腐蚀d 钢铁发生析氢腐蚀时 负极反应是fe 3e fe3 解析钢管与电源正极相连 则钢管作阳极 发生氧化反应而被腐蚀 a项错误 铁遇冷浓硝酸表面钝化 在表面生成一层致密的氧化膜保护内部不被腐蚀 b项正确 钢管与铜管露天堆放在一起 形成原电池时钢管作负极 发生氧化反应而被腐蚀 c项错误 钢铁发生析氢腐蚀时 负极反应为 fe 2e fe2 d项错误 答案b 应用体验 电化学的计算常见方法有三种 1 根据电子守恒计算 用于串联电路 阴阳电极产物 正负两极产物等计算 其依据是电路中转移电子数相等 2 根据总反应式计算 先写出电极反应式 再写出总反应式 然后根据总反应式列比例式计算 3 根据关系式计算 根据得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁 建立计算所需的关系式 知识链接 防范1有关原电池或电解池不能正确计算 1 放电时 正极的电极反应式是 电解液中ph将变 当外电路通过1mol电子时 理论上负极板的质量增加 g 电池内消耗h2so4的物质的量至少是 mol 防范演练 2 用铅蓄电池电解1l饱和食盐水 食盐水足量 密度为1 15g cm 3 时 若收集到11 2l 标准状况下 氯气 则至少转移电子 mol 若蓄电池消耗h2so42mol 则可收集到h2的体积 标准状况下 为 l 若蓄电池消耗h2so4amol 则所得溶液中naoh的质量分数为 1 电解质溶液复原的原则 减少什么补什么 即加入的物质与析出的物质相同或等价 不要只注意恢复电解前的状态 而忽视了溶液的浓度 如恢复电解cuso4溶液原状 应加入cuo或cuco3 不能加cu oh 2或cu2 oh 2co3 这样会使 h2o 增加 电解盐酸从溶液中出去的是h2和cl2 1 1 故补入时应通入hcl气体而不是加入盐酸 2 要注意电解的阶段性 如含cl 和cu2 的溶液中 cl 在阳极电解完后继续通电会使oh 放电 cu2 在阴极电解完后继续通电h 又会放电 知识链接 防范2对电解质溶液复原及电解的实质理解不深刻 2 用石墨作电极电解cuso4溶液 通电一段时间后 欲使电解液恢复到起始状态 应向溶液中加入适量的 a cuso4b h2oc cuod cuso4 5h2o 防范演练 答案c 新型化学电源题的解题关键新型电池的放电过程遵循原电池的工作原理 充电过程遵循电解池的工作原理 解答新型电池问题的关键在于正确判断电极名称和书写电极反应式 1 新型电池 放电 时正 负极反应电极反应式的书写 一般电极反应式的书写 复杂电极反应式的书写 如ch4酸性燃料电池中ch4 2o2 co2 2h2o 总反应式2o2 8h 8e 4h2o 正极反应式ch4 2h2o 8e co2 8h 负极反应式2 充电电池上的 表示放电时的负极 充电时接电源负极 作阴极 反之 表示放电时的正极 充电时接电源的正极 作阳极 原电池的负极反应与电解池的阴极反应 原电池的正极反应与电解池的阳极反应互为逆反应 据此可快速写出放 充电时的电极反应式 1 2011 安徽 12 研究人员最近发明了一种 水 电池 这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电 在海水中电池总反应可表示为 5mno2 2ag 2nacl na2mn5o10 2agcl 下列 水 电池在海水中放电时的有关说法正确的是 a 正极反应式 ag cl e agclb 每生成1molna2mn5o10转