能量的充分利用

电化学复习 1 原电池 一 完善知识网 构成条件 把化学能转化为电能的装置 本质是自发放热的氧化还原反应 定义与本质 电极的判断 以金属活泼性判断 以电池反应中化合价变化判断 以电子或离子的移动方向判断 电极反应现象判断 电极方程式的书写 先确认电极反应物和产物 据反应物及反应产物的化合价确定电子转移数目 据电解质环境 电荷守恒等确定其它反应物和产物 粒子的流动方向 电子从负极经外电路到正极 溶液中 阳离子向正极 阴离子向负极 电极质量 产物 溶液酸碱性变化 以各电极反应方程式和电池反应方程式的反应消耗和产物生成判断 相关计算 以正 负极电子转移相等进行计算 特别注意 负极 化合价升高 失电子 xe 氧化反应 正极相反 原电池的应用 比较金属活泼性 加快有利化学反应 金属防腐 化学电源 干电池 蓄电池 燃料电池 把电能转化为化学能的装置 一般为不易自发进行的吸热的氧化还原反应 2 电解池 电极反应与电池反应 定义和本质 根据放电顺序选择电极上反应的物质 根据题知条件判断主要反应物和生成物 根据化合价变化确定电子转移数目 由电池溶液环境补充辅助反应物 构成条件 直流电源 两个电极 闭合回路 电解质溶液或熔融的离子化合物 电极的判断 电源的正负极 电子 离子或电流的移动方向 反应中元素化合价的变化 电极反应伴随的现象 电解池计算 利用阳极失电子数与阴极得电子数相等为桥梁计算 粒子移动方向 电子 阳极 电源正极 电源负极 阴极 离子 阳离子 阴极 阴离子 阳极 电解池的分类 惰性电极电解 分解型 Zn之后金属与Cl Br I形成的盐或酸 CuCl2 HCl析氢余碱型 Al之前金属与Cl Br I形成的盐 NaCl KBr析氧余酸型 Zn之后金属与含氧酸根或F CuSO4 AgNO3电解水型 含氧酸 强碱 Al之前金属含氧酸盐 HNO3 NaOH Na2SO4 电解池的应用 制取活泼的金属和非金属单质 氯碱工业 电镀 电解精金属铜 镍等 金属的阴极保护 二 细化解题思路 例1 2015年26 1 酸性锌锰干电池是一种一次电池 外壳为金属锌 中间是碳棒 其周围有碳粉 二氧化锰 氯化锌和氯化铵等组成的填充物 该电池在放电过程中产生MnOOH 则 该电池的正极反应式为 电池反应的离子方程式为 维持电流强度为0 5A 电池工作五分钟 理论消耗Zng F e NA 96500C mol 问题 涉及的知识范围 知识点 知识细节联系联想 正确判断和结论 Zn 2MnO2 2H Zn2 2MnOOH 2MnO2 2e 2H 2MnOOH It 0 5 5 60 Q m 65 2 96500 m 0 05g 0 05 例2 2017年 II 11用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密且耐腐蚀的氧化膜 电解质溶液一般为H2SO4 H2C2O4混合溶液 下列叙述错误的是 A 待加工铝质工件为阳极 反应为2Al 6e 3H2O Al2O3 6H B 可选用不锈钢作为阴极C 阴极的电极反应式为 Al3 3e AlD 硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 C 例3 2016全国 III 11 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2Zn O2 4OH 2H2O 2Zn OH 42 下列说法中正确的是 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PH逐渐减小C 放电时 负极反应为 Zn 4OH 2e Zn OH 42 D 放电时 电路中通过2mol电子 消耗氧气22 4L 标准状况 C 例4 2014全国 I 27 4 次磷酸 H3PO2 可以通过电解的方法制备 工作原理如图所示 阳膜和阴膜分别只允许阳离子 阴离子通过 写出阳极的电极反应 分析产品室可得到H3PO2的原因 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 2H2O 4e O2 4H 阳极室的H 通过阳离子交换膜进入产品室 原料室中H2PO2 通过阴离子交换膜进入产品室 二者结合形成H3PO2 H3PO4 阳极产生的O2将H3PO2氧化 练习1 如下图所示的装置 C D E F X Y都是惰性电极 将电源接通后 向乙中滴入酚酞试液 在F极附近显红色 则说法不正确的是 A 电源B极是负极B 甲 乙装置的C D E F电极均有单质生成 其物质的量之比为1 2 2 2C 欲用丙装置给铜镀银 H应该是Ag 电镀液是AgNO3溶液D 装置丁中Y极附近红褐色变深 说明氢氧化铁胶粒带正电荷 C CH4 8e 10OH CO32 7H2O 2Cl 2e Cl2 练习2 如图所示 某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理 其中乙装置中X为阳离子交换膜 请按要求回答相关问题 1 甲烷燃料电池负极反应式是 2 石墨 C 极的电极反应式为 3 若在标准状况下 有2 24L氧气参加反应 则乙装置中铁极上生成的气体体积为 L 丙装置中阴极析出铜的质量为 g 4 某同学利用甲烷燃料