高三复习电化学学案

1、第 六 章 第 2 讲 电 化 学 基 础【复习重点】1 掌握原电池和电解池的工作原理，能写出电极反响和电池反响方程式。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，掌握一般防护方法，能区别化学腐蚀与电化学腐蚀4 掌握铜的电解精炼、电镀铜、氯碱工业等反响原理。【知识梳理】一、原电池1. 定义：0_2. 组成原电池的条件：; ; 3. 原电池的工作原理：(1) 以Zn-Cu ( HSQ)设计的不带盐桥的原电池 负极：作负极，负极发生反响锌1J*1 AMA£1电极反响式：正极：作正极，正极发生反响 电极反响式：总反响式：顾曾q 电子流向：外电路中电子由到溶液中离子

2、移动方向：(2)依据氧化复原反响:2Aj(aq)+Cu(s) = CiT(aq)+2Ag(s)设计的带盐桥的原电池负极：作负极，负极发生电极反响式：正极电解质溶液为：，正极发生电极反响式：电子流向：外电路中电子由到 盐桥中离子移动方向：4. 原电池正负极判断方法；(1) 根据电极材料判断：(2) 根据电子的流向判断：(3) 根据发生的反响类型判断:(4) 根据反响现象判断：(5) 根据给出的方程式判断： 根据溶液中阴、阳离子的定向移动判断:5. 电极反响式的书写：1先确定原电池的正负极，列出正负极上的反响物质，并标出相同数目电子的得失。2注意负极反响生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。

3、假设不共存，那么该电解 质溶液中的阴离子应写入负极反响式。3 假设正极上的反响物质是 Q,且电解质溶液为中性或碱性，电极反响式中不能出现H+， 且水必须写入正极反响式中，与Q结合生成QH，假设电解质溶液为，电极反响式中不能 出现QH,且H必须写入正极反响式中，与 Q结合生成水。4正负极反响式相加电子守恒得到电池反响的总反响式。假设电池反响的总反响 式，可先写出较易书写的电极反响式，然后在电子的根底上，总反响式减去较易写出 的电极反响式，即得到较难写出的电极反响式反响;电ftr威陌殺5对于可逆电池反响，需要看清楚“充电、放电的方向，放电过程是表达原电池原理， 充电过程是表达电解池原理。【练习】1

4、如下列图所示，用Mg和Al组成一个原电池.1当电解质溶液为稀硫酸时：Mg电极是极，其电极反响式为，该反响是Al电极是极，其电极反响式为，该反响是 反响.2当电解质溶液为 NaQH溶液时： Mg电极是极，其电极反响式为，该反响是 应. Al电极是极，其电极反响式为，该反响是 应.2 氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂Pt或石墨做电极材料，负极通入 H2，正极通入Q，总反响为：2H2+Q=2HQ1电解质是KQH溶液碱性电解质负极：正极：2电解质是HSQ溶液酸性电解质负极：正极：3电解质是NaCI溶液中性电解质负极：正极：3铅蓄电池：Pb为负极，PbQ为正极，30%勺HSQ溶液为电解质溶液。充电总反响：

5、Pb+ PbQ+ 2HSQ 放电 2PbS耐 2HQ负极是电极反响式正极是电极反响式4高能电池一锌银电池：电解质溶液为浓 KOH溶液，电池内Zn的氧化产物为ZnQ总反响：AgO+ Zn= ZnO 2Ag负极是电极反响式正极是电极反响式6. 原电池原理的应用：1设计化学电源；2判断反响速率；3判断金属的活泼性。二、电解池1. 定义：0_2. 构成电解池的条件：3. 电解池的工作原理：阴极接直流电源极，发生反响 电极反响式：阳极接直流电源极，发生反响 电极反响式：总极反响式：电子流向：溶液中离子移动方向： 离子的放电顺序：阳极：活性电极金属活动顺序表中排在 的金属>S>I->Br

6、- >C>OH >含氧酸根离子阴极：Ag > Hg > Fe? > Cu > H >活泼金属阳离子【思考】1如何判断原电池和电解池？2原电池和电解池有哪些区别？4. 电极反响式的书写；1首先看阳极材料，如果阳极是活泼电极金属活动顺序表 Ag以前,贝V应是阳极失电子，阳极 不断溶解，溶液中的阴离子不能失电子。如果阳极是惰性电极Pt、Au、石墨，那么应是电解质溶液中的离子放电。 然后分别对阴、阳离子排出放电顺序，写出两极上的电极反响式。在书写时要遵循原子守恒和电荷守恒。3最后合并两个电极反响式得出电解反响的总化学方程式或离子方程式【练习】电解AgNO

7、容液1用惰性电极电解时，阴极：阳极:总反响式2用铜棒做阳极，石墨棒做阴极电解时，阴极：阳极：总反响式3用石墨棒做阳极，铜棒做阴极电解时，阴极：阳极：总反响式5. 电解质溶液电解的类型惰性电极1电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐的电解2电解电解质型：无氧酸除 HF外、不活泼金属的无氧酸盐氟化物除外溶液3放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐氟化物除外溶液的电解4放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐溶液的电解用惰性电极电解电解质溶液的变化情况填表：类型电极反响式实例电解物质电解质 溶液的 浓度pH电解质 溶液复 原电解水型阴极：阳极：NaQH水水H2SQ水水NaSQ水水电解电解质阴极：阳极：HCl电解

8、质氯化氢CuCb电解质/氯化铜放H2生碱型阴极：阳极：NaCl电解 质和 水生成新电解质氯化氢放Q生酸型阴极：阳极：CuSQ电解 质和 水生成新电解质氧化铜 或碳酸 铜6电解原理的应用:1铜的电解精炼阳极是电极反响式为阴极是电极反响式为注意:1粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种杂质，银、金等杂质以金属单质的形 式沉积在电解槽底，形成阳极泥邙日极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料 用电解精炼法所得到的铜叫做电解铜，它的纯度可到达- %2电镀铜阳极材料是电极反响式为阴极材料是电极反响式为3离子交换膜法制烧碱氯碱工业反响原理阳极：阴极：总反响：2NaCI+2HOHT +CI2 T +2NaOH设

9、备邙日离子交换膜电解槽组成：阳极一金属钛网、阴极一碳钢网Clj性 fcrH*11 "r1匕N*11 LOH'阳离子交换膜的作用：它只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过4电冶金在金属活动性顺序表中，适合用电解法冶炼的金属有 工业上电解熔融氧化铝炼铝的电极反响式和电池反响式阳极反响阴极反响电池总反响 三、金属的腐蚀与防护1、金属腐蚀：1定义：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化复原反响而腐蚀损耗的过程。2本质：M- ne- Mn+氧化反响3类型：化学腐蚀一一直接反响电化学腐蚀一一原电池反响比拟1：化学腐蚀：金属或合金跟接触到的物质直接发生氧化复原反响而消耗的过程'

10、电化学腐蚀：不纯金属或合金与电解质溶液接触发生原电池反响而消耗的过 程。化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与非电解质直接接触不与电解质溶液接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触现象无电流产生不发生原电池反 应有电流产生发生原电池反响本质发生氧化复原反响，金属被腐蚀氧化反响和复原反响分两极进 行，较活泼的金属被腐蚀相互关系两种腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍2析氢腐蚀和吸氧腐蚀比拟析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜水膜电解质溶液溶有CQ的水溶液溶有Q的水溶液电极 反响负极Fe 极正极C极总反响联系2、金属的防护1制成合金以改变金属的内部结构，如不锈钢。2金属外表覆盖保护层：如电镀、喷油漆。3电化学保护法：利用原电

11、池原理，可将比被保护金属更活泼的金属焊在被保护金属表面，形成的保护法；利用电解池原理，将被保护的钢铁设备接在直流电源的负极上，形成的保护法。3、金属腐蚀快慢的判断：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腐蚀措施的腐蚀高中常见的原电池电极反响式的书写书写过程归纳：列物质，标得失列出电极上的物质变化，根据价态变化标明电子得失 选离子，配电荷根据介质选择适宜的离子，配平电荷，使符合电荷守。 巧用水，配个数通常介质为水溶液，可选用水配平质量守恒 一次电池：1、伏打电池：负极一Zn、正极一Cu电解液一HSQ负极：Zn-2e=ZrT氧化反响正极：2H+2e=HT 复原反响 离子方程式Zn+2H

12、=HT +Zn2+2、铁碳电池：负极一Fe、正极一C、电解液中性或碱性负极：2Fe- 4e-=2F+氧化反响正极：Q2+2HlQ+4=®-复原反响化学方程式2Fe+Q+2HQ=2FeQH吸氧腐蚀4FeQH2+Q+2HQ=4FeQH32FeQH3=FeQ3+3HQ铁锈的生成过程3、铝镍电池：负极一Al、正极一Ni电解液NaCI溶液、Q铝-空气-海水负极-铝、正极-石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液-海水负极：4AI - 12e =4Ap 氧化反响正极：3Q+6H2Q+12e=1刃复原反响化学方程式4AI+3Q+6HQ=4AIQHX海洋灯标电池4、银锌电池：负极一 Zn、正极-AgzO

13、电解液NaQH 负极：Zn+2QH- 2e=ZnQH?氧化反响正极：AgO+HO+2e=2Ag+20H 复原反响化学方程式 Zn +Ag0+H0=ZnOH2+2Ag5、镁-铝电池负极-Al、正极-Mg电解液KOH负极Al : 2AI+8OH-6e- = 2AIO2- +4H0氧化反响正极Mg： 6HO+6e= 3H21 +6OH 复原反响化学方程式：2AI+2OH +2HO= 2AIO2- +3H T二次电池又叫蓄电池或充电电池：1、铅蓄电池：负极一Pb正极一PbO电解液一浓硫酸放电时负极：Pb 2e_+ SG2二PbSO氧化反响正极：PbO + 2e+ 4H+ SG=PbS4+ 2HO复原反

14、响充电时阴极：PbSO+2H+ 2e=Pb+HSO 复原反响阳极：PbSO+2HO- 2e=PbO+HSO+2H氧化反响总化学方程式Pb+ PbO+2HSOP 旷 2PbSO+2HO2、 LiFePO电池正极一LiFePO,负极一石墨，含Li+导电固体为电解质放电时负极：Li e=Li +氧化反响正极：FePOLi +e=LiFePQ复原反响充电时：阴极：Li +e=Li复原反响阳极：LiFePO e=FeP4+Li +氧化反响总化学方程式FePOLiLiFePQ3、高铁电池：负极一Zn、正极-石墨、电解质为浸湿固态碱性物质放电时负极：3Zn 6e+6OH=3ZnOH氧化反响正极：2FeO2+

15、6e+8HO=2FeOIH+1OOH复原反响充电时阴极：3ZnOH+6e=3Zn+6OH复原反响阳极：2FeOH3 6e+1OOH=2FeOT+8HO氧化反响总化学方程式放电-3Zn+2KFeO+8HO3Z nOH2FeOH+4KOH4、 锂电池二型负极LiC6、正极含锂的二氧化钻LiCoQ、充电时LiCoQ中Li被氧化，Li+复原以Li原子形式嵌入电池负极材料碳 C6中，以LiC6表示 放电时负极:LiC 6 - xe- = Li 3C?+xLi +氧化反响正极：Lii-xCoO+xe+xLi+=LiCoQ复原反响充电时阴极：Li i-xC6+xLi +xe- = LiC6复原反响阳极：Li

16、CoQ - xe- = Li 3CoO+xLi +氧化反响_放电_总反响方程式 Lii-xCoO+LiC6 充电 LiCoQ+Lii-xG燃料电池：1、氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂Pt或石墨做电极材料，负极通入 H，正极通入O1 电解质是KOH溶液碱性电解质总反响方程式 2H2+Q=2HO负极：H2 - 2e-+2OH=2HO正极：Q+HO+4e=OH2电解质是HSO溶液酸性电解质负极：Fb - 2e =2H正极：Q+4H+4e =2HO3电解质是NaCI溶液中性电解质负极：H2 - 2e-=2H正极：Q+H2O+4e=4OH2、甲醇燃料电池1碱性电解质铂为两极、电解液 KOH溶液正极：3Q

17、+12e+6HO=12O负极：2CHOI+ 12e+16OH=2CO+12HO 总反响方程式 2CH3OH+3O2+4KOH=22KCO3+6H2O2酸性电解质铂为两极、电解液 H2SO溶液正极：3Q+12e-+12H=6HO负极：2CHOI+ 12e+2HO=12I+2CO总反响式 2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O3、CO然料电池总反响方程式均为：2C3 Q = 2CO1熔融盐铂为两极、LizCO和NqCO的熔融盐作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气正极：Q+ 4e + 2CO= 2CO2-负极：2C3 2C&- - 4e=4CO2酸性电解质铂为两极、电解液 HSO溶液正极：Q+4e-+4H=2H