电化学基础-学案版

1、精选优质文档-倾情为你奉上第1节 原电池1、 教材提炼电化学：研究化学能与电能相互转换的装置、过程和效率的科学。电化学反应过程（及其装置）可以分为两类（从反应产物和电流的关系）：产生电流的反应（发生在化学电池中，是自发的，向外界输送能量）；借助电流而发生的反应（发生在电解池中，由外界输入的能量推动）。电化学相关工业：电解、电镀、电冶金、电池制造氧化还原反应的本质是反应物之间电子的转移，但通常的的氧化还原反应中不能获得电流。（相当于短路，反应时，有热量放出来）2、 考点解读要点一、原电池 1、概念：将 转化为 的装置叫原电池。（是电的源头） 2、原电池的构成条件 (材料可以是金属或导电的非金属)

2、，分别发生氧化和还原反应。 负极：活泼性 ，失去电子发生 反应。（负阳氧失） 正极：活泼性 ，溶液中阳离子得到电子发生还原反应。（正阴还得） ，电解质中阴离子（带负电）向负极方向移动，阳离子（带正电）向正极方向移动，阴阳离子定向移动形成内电路。（正正负负） 导线将两电极连接， 。ZnSO4CuSO4ZnCuZnCCH3CH2OHZnCuSO4ZnCuuCuSO4有能 反应。 要点诠释：a原电池中，电极材料可能与电解质反应，也可能与电解质不反应。如图： b形成闭合回路的方式有多种，可以是用导线连接两个电极，也可以是两电极直接接触。如图： 要点二、原电池工作原理的实验探究 1、实验设计 按照图示装

3、置进行实验。请观察两个金属片插入溶液后电流表指针位置的变化、金属电极表面的变化以及溶液温度的变化，分析是否有电流产生。1mol/L的CuSO4溶液CuZn 极 Zn片： 极 Cu片： 同时在Zn片上，Zn可直接与CuSO4溶液反应，生成Cu与ZnSO4，因此该装置中既有化学能转化为电能，同时也有化学能转化为热能。指针发生 ，但是 标注出电子流向 按照下图组装实验装置，注意最后将盐桥插入两种电解质溶液中。请观察反应过程中电流表指针位置的变化，判断是否有电流产生，并观察电极表面以及溶液温度的变化情况。1mol/LZnSO4 1mol/LCuSO4ZnCu 锌片： 极， ( 反应)铜片： 极， (

4、反应)总化学方程式： 指针发生 ，且 标注出电子流向 要点诠释：盐桥的作用及优点 a组成：将热的饱和KCl或NH4NO3琼胶溶液倒入U形管中(不能产生裂隙)，即可得到盐桥。将冷却后的U形管浸泡在KCl饱和溶液或NH4NO3饱和溶液中备用。 b作用：使两个半电池中的溶液连成一个 路。 c优点：使原电池中的氧化剂和还原剂近乎完全隔离，并在不同区域之间实现了电子的定向移动，使原电池能 、 地产生电流。 2、实验记录电流产生情况电极表面变化情况温度变化情况能量变化情况()有电流产生，指针偏转，但不稳定锌片质量 ，铜片上有 色物质析出，铜片质量 溶液温度 化学能转化为 能、 能()有电流产生，指针较稳定

5、偏转，锌片质量 ，铜片上有 色物质析出，铜片质量 溶液温度 化学能转化为 能 3、实验分析 要点三、原电池中电荷移动方向 在原电池构成的闭合电路中，有电荷的流动；从电路的构成方面来说，有外电路上电荷的流动和内电路上电荷的流动；从电荷的类型方面来说，有电子的流动和阴、阳离子的流动，其中的具体情况见图。 电子从负极出发 流向正极，阴、阳离子：阳离子流向正极，阴离子流向负极离子不上岸（导线），电子不下水（溶液）要点四、原电池的电极判断 要点诠释：活泼金属在原电池中不一定作负极。如MgAlNaOH溶液原电池，活泼性MgAl，但此原电池中Al作负极， 作正极。负极反应： ，正极反应： ，总反应： 。判断

6、一个原电池中的正负极，最根本的方法是：失e的一极是 极；得e的一极为 极。要点五、原电池电极反应式的书写 1、题目给定图示装置 2、题目给定总反应式 分析化合价，确定电极反应物与产物，按照负极发生 反应，正极发生 反应的原理，写出正负电极的反应物与产物。 在电极反应式的左边写出得失电子数，并使左右两边 守恒。 根据质量守恒定律配平电极反应式。 3、几个注意点 负极材料若不与电解质溶液发生反应，则负极失电子，空气中的O2得电子发生还原反应。 电极反应式的书写必须遵守离子方程式的书写要求，如难溶物、难电离物、气体、单质、氧化物等均应写成化学式形式。注意电解质溶液的成分对正负极反应产物的影响。如负极

7、反应生成的阳离子若与电解质溶液的阴离子反应，则电解质溶液的阴离子应写入电极反应式，例如Fe与Cu在NaOH溶液中形成原电池，负极反应为 。要点六、原电池原理在化学中的应用 1、设计原电池 从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应，都可以设计成原电池。 关键： 电解质溶液：一般能与负极反应。或者溶解在溶液中的物质(如O2)与负极反应。 电极材料：一般较活泼的金属作 极，较不活泼的金属或非金属作 极。 设计思路：设计思路实例以 自发 的氧化还原反应为基础2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2把氧化还原反应分为氧化反应和还原反应两个半反应，从而确定电极反应氧化反应(负极)： ；还原反应(正极)：

8、以两极反应原理为依据，确定电极材料及电解质溶液负极材料： ；正极材料：石墨或铂或比Cu不活泼的其他金属；电解质溶液： 溶液画出示意图 2、原电池工作原理的其他应用制造电池金属的腐蚀与防护判断金属的活泼性 加快反应的速率 构成原电池时反应速率比直接接触的反应速率 。如实验室制取H2时，用粗锌与稀H2SO4反应比用纯锌时的速率快。【典型例题】类型一：原电池原理及简单应用 例1 有关原电池的下列说法中正确的是 ( ) A在外电路中电子由正极流向负极 B在原电池中，只有金属锌作负极 C原电池工作时，阳离子向正极方向移动D原电池工作时，阳离子向负极方向移动 【变式1】下列变化中属于原电池反应的是 ( )

9、（双选） A在空气中金属铝表面迅速氧化成保护层 B镀锌铁表面有划损时，仍然能阻止铁被氧化 C红热的铁丝与冷水接触，表面形成蓝黑色的保护层 D锌与稀硫酸反应时，加入少量的CuSO4溶液可使反应加快 例2 如图所示的原电池装置中，X、Y为两电极，电解质溶液为稀硫酸，外电路中的电子流向如图所示，则对此装置的下列说法正确的是( ) A外电路的电流方向为：X外电路Y B若两电极分别为Zn棒和碳棒，则X为碳棒，Y为Zn棒 C若两电极都是金属，则它们的活动性为XY DX极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应 【变式1】X、Y、Z、W四块金属分别用导线两两相连浸入稀硫酸中，组成原电池。X、Y相连时，X为

10、负极；Z、W相连时，电流方向是WZ；X、Z相连时，Z极上产生大量气泡；W、Y相连时，W极发生氧化反应。据此判断四种金属的活泼性顺序是( ) AXZWY BZXYW CWXYZ DYWZX 类型二：原电池的设计 例3 利用反应Zn+2Fe3+Zn2+2Fe2+设计一个原电池，在下边方框内画出实验装置图，并指出正极为_，电极反应式为_；负极为_，电极反应式为_。 实验装置图如下： 或 【变式1】如图所示装置中，电流表A发生偏转，a极逐渐变粗，同时b极逐渐变细，c为电解质溶液，则a、b、c应是下列各组中的( ) Aa是Zn、b是Cu、c为稀H2SO4 Ba是Cu、b是Zn、c为稀H2SO4 ca是F

11、e、b是Ag、c为AgNO3溶液 Da是Ag、b是Fe、c为AgNO3溶液 类型三：电极反应式、电池反应式的书写 例4 依据氧化还原反应：2Ag+ (aq)+Cu (s)Cu2+ (aq)+2Ag (s)设计的原电池如图所示。 请回答下列问题： (1)电极X的材料是_；电解质溶液Y是_； (2)银电极为电池的_极，发生的电极反应为_；X电极上发生的电极反应为_；(3)外电路中的电子是从_电极流向_电极。3、 课后练习一、选择题1下列各组成金属和溶液，能组成原电池的是( ) （双选）A. Cu、Cu、稀硫酸 B. Zn、Cu、稀硫酸 C. Cu、Zn、酒精 D. Zn、Cu、CuSO4溶液2.有

12、A、B、C、D四种金属，将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀。将A、D分别投入等物质的量浓度的盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里，无明显变化，如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出，据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是（ ）ABCDA BDBCA CDCBA DDABC 3将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中，并经过一段时间后，下列各叙述正确的是 （ ） A. 负极有Cl-逸出，正极有H+逸出 B. 负极附近Cl-的浓度减小C. 正极附近Cl-的浓度逐渐增大 D. 溶液中Cl-的浓度基本不变4以Mg片和Al片为电极，并用导线连接，同时插入NaOH溶液中，下列说法

13、正确的是 （ ） A.Mg片作负极，电极反应：Mg2e-Mg2+B.Al片作负极，电极反应：Al4OH-3eAlO22H2OC.电子从Mg电极沿导线流向Al电极 D.Al片上有气泡产生5下列事实能说明Al的金属活动性比Cu强的是 （ ）A、常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到氢氧化钠溶液中B、常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到稀盐酸溶液中C、与氯气反应时，铝失去3个电子，而铜失去2个电子D、常温下，铝在浓硝酸中钝化而铜不发生钝化6关于如图所示装置的叙述，正确的是 （ ）A铜是阳极，铜片上有气泡产生B铜片质量逐渐减少C电流从锌片经导线流向铜片D铜离子在铜片表面被还原7有关如右图所示原电

14、池的叙述，正确的是（盐桥中装有含琼胶的KCl饱和溶液）（ ）A铜片上有气泡逸出 B取出盐桥后，电流计依然发生偏转C反应中，盐桥中的K+会移向CuSO4溶液 D反应前后铜片质量不改变 8.现有一定条件下进行的反应：Cu+2H2OCu(OH)2+H2，根据该反应设计原电池的说法正确的是（ ）A可以铜为负极，碳为正极，氯化钠为电解质溶液构成原电池B可以铜为正极，碳为负极，氯化钠为电解质溶液构成原电池C可以铜为负极，碳为正极，稀硫酸为电解质构成原电池D该反应不能构成原电池9.将锌片和银片接触放入相同物质的量浓度的下列溶液中，反应一段时间后，溶液质量减轻的是（ ） A氯化铝 B硫酸铜 C硝酸银 D稀硫酸

15、10如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是（ ） A铁圈和银圈左右摇摆不定 B铁圈和银圈保持平衡状态 C铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜 D银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜11.100 mL浓度为2 molL的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成H2的总量，可采用的方法是（ ） A加入适量6 molL的盐酸 B加入几滴CuCl2溶液 C加入适量蒸馏水 D加入适量的NaCl溶液第二节 化学电源一、教材提炼2、 考点解读知识点一、化学电池 1、定义 化学电池是将 能转变成 能的装置。 2、分类 3、化学电

16、池的优点 化学电池的能量转换效率较 ，供能 可靠。 可以制成 种形状和大小、不同容量和电压的电池及电池组。 使用方便，易于维护，并可在 种环境下工作。 4、判断电池优劣的主要标准 比能量：即单位质量或单位体积所能输出 的多少，单位(W·h)/k或(W·h)/L。 比功率：即单位质量或单位体积所能输出 的大小，单位W/kg或W/L。 电池的可储存时间的长短。知识点二、常见的化学电池电池负极反应正极反应总反应式一次电池普通干电池(Zn、MnO2、 、C) 2MnO2+2NH4+2e2NH3+Mn2O3+H2O2MnO2+2NH4+Zn2NH3+Mn2O3+H2O+Zn2+碱性锌

17、锰电池(Zn、 、MnO2) 2MnO2+2H2O+2e2MnOOH+2OHZn+2MnO2+2H2O2MnOOH+Zn(OH)2锌银电池(Zn、KOH、 ) Zn+Ag2O+H2OZn(OH)2+2Ag二次电池铅蓄电池(Pb、 、PbO2) Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O氢镍电池H2、OH、NiO(OH) 2NiO(OH)+2H2O+2e2Ni(OH)2+2OH2NiO(OH)+H22Ni(OH)2燃料电池氢氧燃料电池(H2、H+、O2) 2H2+O22H2O氢氧燃料电池(H2、Na2SO4、O2) 2H2+O22H2O氢氧燃料电池(H2、OH、O2) 2H2+O22H2

18、O知识点三、各种化学电池的特点名称一次电池(干电池)二次电池(充电电池或蓄电池)燃料电池定义发生 反应的物质消耗到一定程度，就不能再使用放电后可以再 使发生氧化还原反应的物质获得再生一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池特点电解质溶液制成 状，不流动可以 次重复使用工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排除，于是电池就连续不断地提供电能举例普通的锌锰电池、碱性锌锰电池 电池、氢镍电池、镉镍电池 燃料电池、CH4燃料电池、CH3OH燃料电池知识点四、化学电池电极反应式的书写 1、根据装置书写电极反应式 先分析题目给定的图示装置，确定原电池正

19、负极上的反应物质，并标出电子得失的数目。 电极反应式的书写 a负极：活泼 或 失去电子生成 离子；若电解质溶液中的阴离子与生成的阳离子不共存，则该阴离子应写入负极反应式。如铅蓄电池，负极：Pb+SO422ePbSO4。 b正极： 离子得到电子生成 或 得到电子，若反应物是O2，则有以下规律： 电解质溶液是碱性或中性： 电解质溶液是酸性； 正负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。 2、给出总反应式，写电极反应式 如果题目给定的是总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况)，选择一个简单的变化去写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的

20、代数式，用总反应式减去已写出的电极反应式，即得结果。以2H2+O22H2O为例，当电解质溶液为KOH溶液时的电极反应式的书写步骤如下。 根据总反应方程式分析有关元素化合价的变化情况，确定2 mol H2失掉4 mol电子，初步确定负极反应为：2H24e4H+。 根据电解质溶液为碱性，与H+不能共存，反应生成水，推出OH应写入负极反应式为：2H2+4OH4e4H2O。 用总反应式2H2+O22H2O减去负极反应式得正极反应式为：2H2O+O2+4e4OH。 3、可充电电池电极反应式的书写 在书写可充电电池电极反应式时，要明确电池和电极，放电为 ，充电为 。 原电池的负极与电解池的阳极发生 反应，

21、对应元素化合价升高；（负阳氧失） 原电池的正极与电解池的阴极发生 反应，对应元素化合价降低。（正阴还得） 要点诠释：书写燃料电池的电极反应式时，首先要明确电解质是酸、碱还是熔融盐。在酸性电解质溶液中电极反应式中不能出现OH，碱性电解质溶液中电极反应式中不要出现H+，同时还要分清燃料是H2还是含碳燃料(CO、CH4、CH3OH、C2H5OH)，但无论是哪一种燃料在碱性条件下正极反应式都是一样的，即O2+4e+2H2O4OH。如果是含碳燃料，负极反应式的书写同CH4作负极时的书写方法相同，只是需要配上不同的化学计量数。一般来说，燃料电池的总反应式与燃料燃烧的反应方程式相同，因此可以通过将两极加和的

22、方法，判断各极反应方程式的书写是否正确。【典型例题】类型一：常见的化学电源 例1 下列说法中正确的是( ) A碱性锌锰电池是二次电池 B铅蓄电池是一次电池 C二次电池又叫蓄电池，它放电后可以再充电使活性物质获得再生 D燃料电池的活性物质储存在电池内 例2 普通锌锰干电池在放电时电池总反应方程式可以表示为：Zn+2MnO2+2NH4+Zn2+Mn2O3+ 2NH3+H2O。此电池放电时，正极(碳棒)上发生反应的物质是( ) AMnO2和NH4+ BZn2+和NH4+ CZn D碳棒【变式1】生产铅蓄电池时，在两极板上的铅锑合金上均匀涂上膏状的PbSO4，干燥后再安装，充电后即可使用，发生的反应是

23、：2PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4下列对铅蓄电池的说法中错误的是( ) A需要定期补充硫酸 B工作时Pb是负极，PbO2是正极 c工作时负极上发生的反应是Pb2e+SO42PbSO4 D工作时电解质溶液的密度减小 例3 电池是人类生产和生活的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述中正确的是( ) A锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细 B氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能 C氢氧燃料电池工作时氢气在负极被氧化 D太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 类型二：电极方程式的书写例4 天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料

24、是含锂的二氧化钴(LiCoO2)，充电时LiCoO2中Li被还原，并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C6)中，以LiC6表示。电池反应为LiCoO2+C6CoO2+LiC6。则下列说法正确的是( ) A放电时，电池的正极反应为LiC6eLi+C6 B放电时，电池的正极反应为CoO2+Li+eLiCoO2 C羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质 D锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低 【变式1】某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为：Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。下列说法正确的是 （ ）A放电时，

25、LiMn2O4发生氧化反应 B放电时，正极反应为：Li+LiMn2O4+e=Li2Mn2O4 C充电时，LiMn2O4发生氧化反应 D充电时，阳极反应为：Li+e-=Li 【变式2】把一小块镁铝合金放入6 mol/L的NaOH溶液中，可形成微型原电池。则该电池负极上发生的电极反应为( )A Mg2eMg2+ BAl+4OH3eAlO2+2H2OC4OH4e2H2O+O2 D2H2O+2e2OH+H2例5.甲烷燃料电池是一种新型高效的电池，它采用铂为电极材料，两极上分别通入CH4和O2进行反应，KOH溶液作为电解质。你认为选择KOH溶液作为电解质的原因是什么？请写出总反应的离子方程式和正、负极反

26、应式。原因： 甲烷燃烧生成CO2,KOH溶液可以吸收CO2,避免爆炸。负极反应式： ；正极反应式： ；总反应离子反应方程式： ； 总反应化学反应方程式： 。书写负极方程式电子计算方法：C 4 H 1 O -2 N不管【变式1】、甲醇燃料电池（DMFC）可用于生命探测仪，该燃料电池以甲醇为燃料，氧气为氧化剂，电解质可以是质子交换膜（可传导氢离子），甲醇和氧气分别在多孔金属电极上发生反应，从而将化学能直接转化为电能，如图所示，（1）请写出正、负极反应式。负极反应式： ；正极反应式： ；（2）如果电解质换成NaOH溶液，请写出请写出正、负极反应式。负极反应式： ；正极反应式： ；【变式2】肼（N2H

27、4）一空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池，其电解质是20%-30%的KOH溶液，产物是N2和H2O，请写出总反应的离子方程式和正、负极反应式。负极反应式： ；正极反应式： ； 总反应化学反应方程式： 。3、 课后练习1.随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其首要原因是( )A.利用电池外壳的金属材料 B.不使电池中渗漏的电解液腐蚀其他物品C.回收其中石墨电极 D.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染2. 在铅蓄电池放电时,溶液的pH将( )A.不变 B.升高 C.降低 D.无法确定3.纽扣电池可用于计算器、电子表等的电源。有一种纽扣电池,其电

28、极分别为Zn和Ag2O,以KOH溶液为电解质溶液,电池的总反应为Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2。关于该电池的叙述不正确的是( )A.使用时电子由Zn极经外电路流向Ag2O极,Zn是负极B.使用时电子由Ag2O极经外电路流向Zn极,Ag2O是负极C.正极的电极反应为Ag2O+2e-+H2O2Ag+2OH-D.Zn极发生氧化反应,Ag2O极发生还原反应4.(双选) 燃料电池是一种新型电池，它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能。氢氧燃料电池的基本反应是：X极： O22H2O4e4OH；Y极：2H24OH-4e4H2O下列判断正确的是 （ ）AX是正极 B负极材料是氢气C电

29、解液可能是硫酸 DY极发生氧化反应，故是负极5下列有关电池的说法不正确的是（ ） A手机上用的锂离子电池属于二次电池 B铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D锌锰干电池中，锌电极是负极6.有关下图装置中的叙述正确的是（ ）ANaOH溶液的碱性逐渐减弱B这是一个原电池装置，利用该装置可长时间的观察到 Fe(OH)2 沉淀的颜色CPt为正极，其电极反应为：O22H2O 4e4OHDFe为负极，其电极反应为：Fe3e3OHFe(OH)37.利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验,甚至制作出一些有实际应用价值的装置来,下图就是一个用废旧材料制作的可用于驱

30、动玩具的电池的示意图。该电池工作时,有关说法正确的是( )A.铝罐将逐渐被腐蚀B.石墨颗粒和炭棒上发生的反应为:O2+4e-2O2-C.炭棒应与玩具电机的负极相连D.该电池工作一段时间后炭棒和石墨颗粒的质量会减轻8.实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气（2NaCl+2H2O 2NaOH +H2+Cl2），已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极 Pb-2e-+SO42-PbSO4 ；正极 PbO2+4H+SO42-+2e-PbSO4+2H2O今若制得Cl2 0.050摩，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是（ ）A.0.025 mol B.0.050 m

31、ol C.0.10 mol D.0.20 mol9. 甲醇燃料电池工作原理如图，下列说法不正确的是（ ）A盐桥中的K+向负极移动B负极电极反应方程式为：CH3OH-6e-+8OH-CO32-+6H2OC每消耗1mol甲醇，需消耗33.6L标况下的氧气D正极烧杯中溶液pH增大10.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐 混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气体为阴极助燃气，制得在650下工作的燃料电池， 负极反应式：2CO+2CO32-4e- = 4CO2，正极反应式： ， 电池总反应式： 。11.ZnMnO2干电池应用广泛,其电解质溶

32、液是ZnCl2、NH4Cl混合溶液。(1)该电池的负极材料是 ，负极反应式是 。 (2)若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+,会加速某电极的腐蚀,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.Zn c.Fe d.NH3·H2O12.市场出售的“热敷袋”，其主要成分是铁屑、炭粉、木屑与少量氯化钠、水等它在使用之前需用塑料袋与空气隔绝使用时开启塑料袋的小气孔，轻轻揉搓就会放出热量来当使用完后还会发现有铁锈生成，依上述现象完成下列问题：（1）“热敷袋”放出热量时铁发生了 反应（填“氧化”或“还原”）。（2）炭粉的主

33、要作用是： ；加入氯化钠的作用： 。（3）试用有关电极反应和化学方程式来表示上述变化过程：负极反应式： ； 正极反应式： 。化学方程式： , , 。13.一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向另一个电极通入空气。回答下列问题： （1）此电池放电时发生的化学反应是 。（2）此电池的正极发生的电极反应是_ ；负极发生的电极反应是 。 （3）电解液中的H+向_ _极移动；向外电路释放电子的电极是_ _。 （4）比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池能量转化效率高，其次是 _。 第三节 电解池一教材提炼2

34、考点解读要点一、电解原理 1定义：使电流通过 溶液（或 的电解质）而在阴、阳两极引起 反应的过程叫电解。 2装置特点： 能转化为 能。 3形成条件：（1）与电源两个电极相连；（2）电解质溶液（或熔融的电解质）；（3）形成闭合回路。 4阴阳极的判断及反应原理电极连接正正负负，离子流向：阴阳相吸要点二、电解反应类型（标出电子流向） 1只有电解质参加的反应（电解CuCl2溶液） 阳极： （ 反应） 阴极： （ 反应）总反应： 2只有水参加的反应（电解稀硫酸）阳极： 阴极： 总反应： 3水和电解质均参加的反应（电解饱和食盐水）阳极： 阴极： 总反应： 4电极参加的反应阳极反应： 阴极反应： 总反应：

35、要点三、电解时电极反应式的书写1看电极。主要是看阳极是何类型的电极，若为活性电极，电极本身被氧化发生氧化反应。阴极一般不参与电极反应。2看离子。 搞清电解质溶液中存在哪些阴离子、阳离子，根据放电顺序书写电极反应式。3水溶液中始终有H+和OH，放电顺序中H+、OH之后的离子一般不参与电极反应。 例如：电解CuSO4（aq）的电极反应分析： 如图所示：（1）看电极。石墨作阳极，Fe作阴极，所以两电极都不反应。 （2）看离子。 阳离子放电顺序：Cu2+H+，故 阴离子放电顺序：OHSO42，故 总方程式为： 或2CuSO4+2H2OCu+O2+2H2SO4【典型例题】类型一、电化学中电极及电极反应的

36、判断例1 蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。下面是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应：下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是：（双选）（ ）A放电时，Fe是负极，NiO2是正极B蓄电池的电极可以浸入某中酸性电解质溶液中C充电时，阴极上的电极反应为：Fe(OH)2+2e=Fe+2OHD放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动【变式1】右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置，通电后在石墨电极a和b附近分别滴加石蕊溶液，下列实验现象正确的是( ) A逸出气体的体积：a电极的小于b电极的B电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体Ca电极附近呈红色，b电极附近

37、呈蓝色Da电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色【变式2】如下图装置，A、B中电极为多孔的惰性电极；C、D为夹在湿的Na2SO4滤纸条上的铂夹；电源有a、b两极。若在A、B中充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中。切断K1，闭合K2、K3通直流电，则： （1）标出电源的正、负极，a为负极，b为 极。 （2）在湿的Na2SO4滤纸条中心的KMnO4液滴，有什么现象： 。 （3）写出电极反应式：A中 ，B中 。 （4）若电解一段时间，A、B中均有气体包围电极。此时切断K2、K3，闭合K1，则电流表的指针是否移动(填是或否)_。 理由是_ 。类型二、电解原理 例2 右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c

38、、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是（ ）。 Aa为负极，b为正极 Ba为阳极，b为阴极 C电解过程中，d电极质量增加 D电解过程中，氯离子浓度不变 【变式1】在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（ ）。 A原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应 B原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应 C原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应 D原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应【变式2】下图中能验证氯化钠溶液电解产物的装置是 （ ）【变式3】如图电解池中装有硫酸铜溶液，选用不同材料的电极进行电解。下列叙述中正确的是（ ）电极材料通电后的变化阳极阴极A石墨石墨阴极质量增

39、加，溶液的pH 增大B铜铜阳极质量减小，阴极质量增加C铁铁两极的质量不发生变化D铂铁阴极质量增加，溶液的pH 不变要点四、电解时电极产物的判断 1阳极产物的判断。 首先看电极，如果是活性电极（除Au、Pt、石墨以外的材料作电极），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（Pt、Au、石墨），则要再看溶液中阴离子的失电子能力，此时根据阴离子放电顺序加以判断。阴离子放电顺序：S2IBrClOH含氧酸根（SO42、NO3等）。 2阴极产物的判断。直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序：Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+（H+浓度较大时）Pb2+Sn2+Fe2+Z

40、n2+H+（H+浓度较小时）Al3+Mg2+。 要点诠释：（1）离子的放电顺序主要取决于离子的本性，但还与其他的因素有关（如离子的浓度、溶液的酸碱性等），如在电镀条件下Fe2+、Zn2+的放电顺序在H+之前。 （2）阳离子的放电顺序基本上与金属活动性顺序相反，即越活泼的金属，其阳离子越难结合电子，但需注意：Fe3+氧化性较强，排在Cu2+之前。（易得难失）要点五、酸、碱、盐溶液电解规律类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度pH电解质溶液复原电解水型阴： 阳： NaOH H2SO4 Na2SO4 电解电解质型电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电HCl CuCl2 放H2生碱型阴极：H2O放H2

41、生碱阳极：电解质阴离子放电NaCl 放O2生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O放O2生酸CuSO4 要点诠释：（1）用惰性电极电解电解质溶液时，首先要全面分析电解质溶液的组成找全离子并分为阴、阳离子两组，然后排出阴、阳离子的放电顺序，写出两极上的电极反应式，根据两极的电极反应式写出反应的总方程式。 （2）若阴极为H+放电，则阴极区c (OH)增大；若阳极为OH放电，则阳极区c (H+)增大；若阴、阳极同时有H+、OH放电，相当于电解水，电解质溶液浓度增大。 （3）用惰性电极电解时，若使电解后的溶液恢复原状态，应遵循“缺什么加什么，缺多少加多少”的原则，一般加入阴极产物与阳极产物的化合物，例

42、如电解CuSO4溶液，发生反应2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4，若使溶液恢复原状态，可向溶液中加入 ，若加入Cu(OH)2（可拆写成CuO·H2O）会使溶液中水量增多，CuSO4溶液被稀释，其他如电解NaOH溶液加H2O，电解食盐水通入HCl气体等。要点六、电化学计算的基本方法 原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、根据电量求产物的量与根据产物的量求电量等的计算。不论哪类计算，均可概括为下列三种方法： 1根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数相等（或阴、