第二十讲电化学知识及其应用

1、电化学知识及其应用考点一：原电池及工作原理1、原电池的定义及原理：原电池是将能转变为能的装置。一般说来能自发进行的反应，在理论上可构成原电池。以Zn Cu和稀硫酸为原料构成原电池，请在下面画一个简易的装置图，标明自由电子的流向，及电解质溶液中阴、阳离子的流向和两个电极的名称。2、构成原电池的条件： 。3、原电池正负极的判断：负极： 正极： 考点二：电极反应式的书写：写出下列的电极反应式及总反应eu氯化铜溶液氯化钠NaOH溶液 思路点拨考点三：化学电源1、干电池碱性锌锰干电池2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-写出电极反应: 2、二次电池此类电池需掌握：通过总反应正确书写出充电、

2、放电时的电极反应式。以铅蓄电池为例，通过书写思考书写的思路方法。 铅蓄电池铅蓄电池正极板上覆盖PbO2，负极板上覆盖Pb，电解质为硫酸，总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O；写出电极反应：充电： 放电： 若用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取0.5molCl2，电池内消耗的H2SO4至少是 mol3、燃料电池氢氧燃料电池氢氧燃料电池是一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域。它的电极为多孔的惰性电极，两极分别通氢气和氧气，KOH为电解质溶液，写出电极反应及总反应：. . 若以稀硫酸为电解液，写出电极反应及总反应. . 甲烷燃料电池两极分别通甲烷和氧气，电解液为KOH溶液

3、，写出电极反应及总反应：. . 4、海水电池1991年我国首创以铝空气海水为能源的新型电池，用作航海标志灯。该电池用海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流，电极为惰性电极。写出电极反应及总反应： 5、某原电池中，电解质溶液为稀硫酸，分别向负极通入CO（H2S），向正极通入O2（Cl2） （1）、当是 通入CO和O2时：正极 负极 总反应 （2）、当是通入H2S和Cl2正极 负极 总反应 6、某原电池中，电解质溶液为KOH溶液，分别向负极通入C2H2（Al），向正极通入O2（Cl2） （1）、当是 通入C2H2和O2时：正极 负极 总反应 （2）、当是通入Al和Cl2正极 负极

4、总反应 考点五、金属的腐蚀与防护1、金属的腐蚀分化学腐蚀和电化腐蚀，但日常金属进行的腐蚀是以电化腐蚀为主。填写下下表比较化学腐蚀与电化腐蚀名称化学腐蚀电化腐蚀含义金属或合金直接与具有腐蚀性的化学物质接触发生氧化还原反应而消耗的过程。不纯的金属或合金与电解质溶液接触发生原电池反应而消耗的过程。金属腐蚀的本质相互关系化学腐蚀与电化腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更严重。2、电化腐蚀又分吸氧腐蚀和析氢腐蚀，以吸氧腐蚀为主。1）析氢腐蚀：是指钢铁在酸性较强的环境下进行的电化腐蚀。写出电极反应式及总反应： 2）吸氧腐蚀：是指钢铁在弱酸性或中性的环境下跟氧气进行的电化腐蚀。写出电极反应式及总反应

5、： 金属的腐蚀速度快慢应记住下列原则：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措施的腐蚀考点六、电解原理的理解记忆1、电解：使电流通过溶液（或熔化的）而在阴、阳两极引起反应的过程。2、根据电解和电解池的定义归纳构成电解池三个条件：3、电解池反应原理：填写下表，领会电解原理。4、电解时电极产物的判断阳极产物的判断：首先看电极，如果是活性电极（金属活动性顺序表中A以前的金属），则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极（通常指 ），则要看溶液中的离子失电子的能力。此时根据阴离子的放电次序： 可供选择的离子有：S2- IBrClOH含氧酸根按顺序写出上述各种离

6、子放电时的产物 阴极产物的判断：电极材料可选用 ，能否参加反应 ；将金属活动性顺序表中的金属形成的离子放电顺序按顺序写出： 考点七、电解池中电极反应式的书写及应用1、写出惰性电极电解下列物质的水溶液的电极反应式、电解原理的离子方程式。1、H2SO4 或NaOH 或 Na2SO4 2、CuCl2 3、NaCl 4、AgNO3 、CuSO4 考点八、电解原理的应用I、氯碱工业：氯碱工业的反应原理方程式为： II、电解冶炼活泼金属(写出冶炼金属镁、钠、铝的电极反应式) III、电镀：在电镀池中，镀件作 极、镀层金属作 极，电镀液为 。从理论上讲，电镀液的浓度是如何变化的 以向铁上镀铜为例，写出电极反

7、应式。 IV、电解精炼：以电解精炼铜为例，假若铜中含Pt、Ag、Fe、Zn、少量的泥沙，写出电解精炼时的电极反应式 电解质溶液应满足的条件是 2010高考山东（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨做阳极的原因是 。（3）利用右装置，可以模拟铁的电化学防护。若为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于 处。若为锌，开光K置于M处，该电化学防护法称为 。2009高考山东29.（12分）Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。（1）该电池的负极材料是。电池工作时，电子流向（填“正极”或“负极”）。（2）若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质C1，会加速某

8、电极的腐蚀.其主要原因是。欲除去Cu2+,最好选用下列试剂中的（填代号）。a.NaOH b.Znc.Fe d.NH3H2O(3)MnO2的生产方法之一是以石为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为。2008高考山东2009高考山东以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为 ；放电时，CO32-移向电池的 （填“正”或“负”）极。17.（8分）下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。方法中用惰性电极电解溶液的装置如右图所示。阳极区放出的气体的成分为 。（填化学式）电化学

9、能力训练题1、下列关于铜电极的叙述正确的是（ ）A、 铜锌原电池中，铜是正极，锌是负极B、 用电解法精炼粗铜时，粗铜作阴极C、 在镀件上电镀铜时，可用金属铜作阳极D、 电解稀硫酸制H2、O2时，铜作阳极 2、微型银锌电池是电子表和电子计算器的常用电源，其电极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液是氢氧化钾溶液，电极反应式分别是：Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O；Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。下列说法错误的是A、 锌是负极，氧化银是正极B、 在外电路中电流由氧化银流向锌极C、 原电池工作过程中，电解质溶液的PH减小D、 原电池反应的总化学方程式是：Ag2O+Zn=2Ag+ZnO3、某

10、溶液中有氯化钠和硫酸两种溶质，它们的物质的量之比为3：1，用石墨作电极电解该溶液时，根据反应产物，电解明显分为三个阶段，下列叙述不正确的是（ ）A、阴极只逸出H2B、阳极先逸出Cl2后逸出O2C、电解过程中PH不断增大，最后PH=7D、最后阶段为电解水4、用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液，若保持温度不变，则一段时间后 A、液的PH值变大B、C(Na+)与C(CO32-)的比值变大C、溶液浓度变大，有晶体析出D、溶液浓度不变，有晶体析出5、用石墨作电极电解AlCl3溶液时，如下图所示的电解液变化曲线合理的是（ ） PH PH 7 7 0 时间 0 时间 A B沉淀质量 沉淀质量 0 时间 0

11、时间 C D6、电解CuCl2溶液时，有关溶液的PH值变化问题：理论上认为电解后溶液的PH值略有升高；经过多次精确的实验测定，得出电解过程中 PH值变化曲线如图，请回答下列问题 7 A 电解前氯化铜溶液的PH值 处于A点的原因可用离子方程 t(min) 式表示为 说法的理论依据是 的实验结论是 解释这一实验结论的原因可能为 7、电解500mL 0.03mol/L NaCl溶液，通电一段时间后溶液的PH从7增到12（忽略体积变化），阴极产生氯气 mL（标况下），溶液中NaCl的物质的量浓度为 。8、例725时用石墨电极电解一定量的饱和Na2SO4溶液，通电一段时间后，在阴极析出amol气体，同时

12、有Wg Na2SO410H2O晶体析出。总反应 ，设温度不变，此时剩余溶液的质量分数是 。9、将a、b、c、d四个铂电极，插入甲、乙两电解池中进行电解，如图所示。工作一段时间后，甲池中的电解液的pH升高，乙池中的电解液的pH下降，同时b、c两极放电的离子数目比为2：1，可供选择的电解液有四组：ABCD甲AgNO3NaClK2SKOH乙CuCl2CuSO4H2SO4AgNO3甲 乙符合上述情况的电解池溶液是 组。 甲池中得到的电解产物是 。乙池中电解总的化学方程式是 。工作一段时间，a、b、c、d四极生成物的物质的量之比为 。若甲、乙两池中的电解液各为500mL，通电后，a极生成产物0.1克时，甲池的pH值约为 ，乙池的pH值约为 。10、如图装置中,E为一只盛有AlCl3溶液的烧杯，C为铂棒、D为铁棒，X与Y为电源的电极，A、B中插入多孔的惰性电极。切断开关K1，闭合开关K2，通直流电一段时间后，A、B中液面如图所示，请回答 ：（1）标出电源的正、负极，X为 ，Y为 .（2）写出电极反应：A中：_ B中：_ C中：_ D中：_ 3)电解