v《电化学》专题复习

1、 2014重庆考纲重庆考纲呈现呈现 1 1了解化学反应中能量转化的原因，了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式能说出常见的能量转化形式 2 2了解原电池和电解池的工作原理，了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。了能写出电极反应式和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及工作原理。解常见化学电源的种类及工作原理。 3 3理解金属发生电化学腐蚀的原因、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。金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。 【复习达成目标复习达成目标】1、掌握原电池、电解池的概念及原理，了解铜的电解精炼、镀铜、掌握原电池、电解

2、池的概念及原理，了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业反应原理氯碱工业反应原理2、学会电极的判断，学会正确书写电极反应及总反应方程式，掌、学会电极的判断，学会正确书写电极反应及总反应方程式，掌握常见离子放电的规律；握常见离子放电的规律； 3、能运用得失电子守恒法解决电化学的相关计算。、能运用得失电子守恒法解决电化学的相关计算。 【复习重点复习重点】原电池、电解池工作原理及应用；原电池、电解池工作原理及应用； 电极反应式书电极反应式书 写写【知识概括知识概括】 一个反应：氧化还原反应一个反应：氧化还原反应一个计算：得失电子守恒法解决电化学的相关计算一个计算：得失电子守恒法解决电化学的相关计算两个转化：

3、化学能和电能的相互转化两个转化：化学能和电能的相互转化两个应用两个应用: 原电池原理应用、电解原理应用原电池原理应用、电解原理应用三个条件：原电池、电解池的形成条件（各为三个条件：原电池、电解池的形成条件（各为3个方面）个方面） 【专题难点专题难点】 原电池、电解池原理应用及电极反应式正确书写原电池、电解池原理应用及电极反应式正确书写主干知识整合主干知识整合 阳极阳极（内电路）（内电路） 阴极阴极（内电路）（内电路）CCH2SO4溶液溶液阳极阳极阴极阴极+ee电源电源正极正极负极负极CuZnH2SO4溶液溶液eeH+SO4 2 H+SO4 2 氧化反应氧化反应: Zn-2e- - = Zn2+

4、 +还原反应还原反应:2H+ +2e - - = H2还原反应还原反应:2H + + +2e - - = H2氧化反应氧化反应: 4OH4OH + 4e - - =O2+2H2O(左池左池)(右池右池)OHOH原电池、电解池的区分关键看原电池、电解池的区分关键看是否有外接电源是否有外接电源；有有外加电源的外加电源的装置一定是电解池，无外加电源的装置一定是原电池装置一定是电解池，无外加电源的装置一定是原电池。电解池、电镀池和精炼池的区分关键看电解池、电镀池和精炼池的区分关键看阳极材料和电解质溶液。阳极材料和电解质溶液。 【说明说明】：多池组合时：多池组合时, 一般是含有活泼金属的池为原电池，其余

5、都一般是含有活泼金属的池为原电池，其余都是在原电池带动下工作的电解池；若最活泼的电极相同时，则两极间是在原电池带动下工作的电解池；若最活泼的电极相同时，则两极间活泼性差别较大的是原电池，其余为电解池。活泼性差别较大的是原电池，其余为电解池。1.单池判断：单池判断：2.多池组合判断：多池组合判断：无外电源：无外电源：一池为原电池，其余为电解池；一池为原电池，其余为电解池；有外电源：有外电源：全部为电解池或电镀池、精炼池全部为电解池或电镀池、精炼池 练习1.请观察下列实验装置图，指出各装置的名称。电解池电镀池 NaCl溶液 硫酸溶液原电池CuSO4溶液精炼池ABCDCuSO4溶液电解池电解池原电池

6、原电池 阴极阴极阳极阳极练习练习2、判断下列装置各属于什么池？、判断下列装置各属于什么池？正极正极负极负极1.金属腐蚀金属腐蚀: (1)化学腐蚀化学腐蚀 (2)电化腐蚀电化腐蚀 a.析氢腐蚀析氢腐蚀 b.吸氧腐蚀吸氧腐蚀2.防护方法防护方法: (1)改变金属内部组织结构改变金属内部组织结构 (2)在金属表面覆盖保护在金属表面覆盖保护 (3)电化学保护法电化学保护法(牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法) 3.化学电源化学电源：燃料电池、铅蓄电池（二次电池）、银燃料电池、铅蓄电池（二次电池）、银-锌电池碱性锌电池碱性蓄电池等）蓄电池等）说明：电解原理引起的腐蚀说明：电解原理引起的腐蚀 原电池

7、原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀 化学腐化学腐 蚀蚀 有防腐措施的腐蚀有防腐措施的腐蚀同一种金属的腐蚀同一种金属的腐蚀: :强电解质强电解质 弱电解质弱电解质 非电解质非电解质 练习练习3 下列装置中的锌棒都浸在相同浓度的稀硫酸中，下列装置中的锌棒都浸在相同浓度的稀硫酸中，锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是 （ ） A B C D 练习练习4 (2013北京卷北京卷7)下列金属防腐的措施中，使下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是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水中的钢闸门连接电源的负极B金属护栏表面涂漆金属护栏表面涂漆C汽车底盘喷

8、涂高分子膜汽车底盘喷涂高分子膜D地下钢管连接镁块地下钢管连接镁块电解原理的应用电解原理的应用常见阴阳离子放电顺序常见阴阳离子放电顺序(离子浓度接近时离子浓度接近时)阳离子阳离子放电（放电（得电子得电子）由难到易）由难到易阴离子阴离子（失电子失电子）练习练习5、 如下图两个电解槽中，如下图两个电解槽中，A、B、C、D均为石墨电均为石墨电极。如果电解过程中共有极。如果电解过程中共有0.02mol电子通过，下列叙述中电子通过，下列叙述中正确的是正确的是( ) A.甲烧杯中甲烧杯中A极上最多可析出铜极上最多可析出铜0.64gB.甲烧杯中甲烧杯中B极上电极反应式为：极上电极反应式为： 4OH- 4e-

9、=2H2O+O2C.乙烧杯中滴入酚酞试液，乙烧杯中滴入酚酞试液，D极附近变红极附近变红D.乙烧杯中乙烧杯中C极上发生还原反应极上发生还原反应C1.1.原电池正、负极的判断原电池正、负极的判断电极材料电极材料活泼金属活泼金属 氧化反应氧化反应 电子出流电子出流不断溶解不断溶解质量减小质量减小电极反应电极反应电子流向电子流向电极现象电极现象较不活泼金较不活泼金属或非金属属或非金属还原反应还原反应 电子流入电子流入 负负极极正正极极电极增重电极增重或质量不变或质量不变2.电解池电解池 阴、阳极阴、阳极的判断的判断可根据电极与电源两极相连的顺序判断可根据电极与电源两极相连的顺序判断 阴极阴极：与直流电

10、源的：与直流电源的负极负极相连接的电解池中的电极。其反应时相连接的电解池中的电极。其反应时, 溶液中氧化能力强的溶液中氧化能力强的阳离子阳离子首先首先在阴极上得到电子在阴极上得到电子, 发生还原反应。发生还原反应。 阳极阳极：与直流电源的：与直流电源的正极正极直接连接的电极。直接连接的电极。 若是惰性电极（若是惰性电极（，在该极上，溶液中还原性强的，在该极上，溶液中还原性强的阴离子阴离子首先首先失去电子被氧化；失去电子被氧化；若是活性电极（金属活动性顺序若是活性电极（金属活动性顺序Ag之前），之前），电极材料参与反应电极材料参与反应，自身失去电子被氧化而溶入溶液中。自身失去电子被氧化而溶入溶液

11、中。练习练习6(2013北京卷北京卷9)用石墨电极电解用石墨电极电解CuCl2溶液溶液(见下图见下图)。下列分析正确的是。下列分析正确的是()Aa端是直流电源的负极端是直流电源的负极B通电使通电使CuCl2发生电离发生电离C阳极上发生的反应：阳极上发生的反应：Cu22e= CuD通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体电极反应的书写与下列几个因素有关电极反应的书写与下列几个因素有关1、与装置类型有关、与装置类型有关2、与电极类型及电极材料有关、与电极类型及电极材料有关3、与电子得失守恒有关、与电子得失守恒有关4、与电解质环境有关、与电解质环境有关5、

12、与总反应式有关、与总反应式有关6、与题给信息有关、与题给信息有关7、与离子的氧化还原性强弱（放电顺序）有关、与离子的氧化还原性强弱（放电顺序）有关如何书写电极反应？如何书写电极反应？ 规律规律：原电池或电解池的两电极反应式：原电池或电解池的两电极反应式之和之和即为即为总反应式总反应式， 写法：写法：总反应式减去一电极反应式即为另一个电极反应式。对总反应式减去一电极反应式即为另一个电极反应式。对于较复杂的、陌生的反应可用该方法解题或检验。于较复杂的、陌生的反应可用该方法解题或检验。书写注意事项书写注意事项：一看电极材料；二看环境介质；三看附加条件一看电极材料；二看环境介质；三看附加条件与信息与信

13、息CH4、O2、NaOH溶液组成的燃料电池总反应：溶液组成的燃料电池总反应：CH4+2OH-+2O2 CO3 2 -+3H2O请写出其电极反应。请写出其电极反应。解析：解析： 燃烧总反应：燃烧总反应： CH4+2O2CO2+2H2O燃料电池总反应：燃料电池总反应：CH4+2OH-+2O2 CO3 2 -+3H2O正极：正极：2O2+4H2O+8e8OH-负极：负极：CH4+10OH-8eCO32-+7H2O氢氧燃料电池氢氧燃料电池2H - 4e- = 4H+O + 2H O + 4e- = 4OH-2H - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e- = 4H2O2H +4OH- - 4

14、e- = 4H O O + 2H O + 4e-= 4OH-练习练习7 (2013沈阳市质检沈阳市质检)利用甲烷燃料电池电解利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 molL1氯化铜溶液的装置如图所示，下列说法中正确氯化铜溶液的装置如图所示，下列说法中正确的是的是()A装置甲的负极电极反应式为装置甲的负极电极反应式为 CH42H2O8e=CO28HB装置甲内部酸性电解质中装置甲内部酸性电解质中H向负极移动向负极移动C电极棒上逐渐覆盖一层红色的铜电极棒上逐渐覆盖一层红色的铜D电极电极b上发生氧化反应上发生氧化反应2.如何书写二次电池（充放电）电极反应式？如何书写二次电池（充放电）电极反应式？可逆电池电

15、极反应式书写的关键是要弄清电解液可逆电池电极反应式书写的关键是要弄清电解液是酸性还是碱性（是酸性还是碱性（H+ 和和OH-），不可乱用，然后），不可乱用，然后是反应方向判断。是反应方向判断。 例：例： 已知铅蓄电池充放电的电池反应式如下：已知铅蓄电池充放电的电池反应式如下：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 试写出试写出放电时的正、负极放电时的正、负极, 充电时的阴、阳极的电极反应式。充电时的阴、阳极的电极反应式。 放电时：负极：放电时：负极：Pb-2e+SO42- =PbSO4 正极：正极：PbO2+2e+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O充电时：阴极：充电时：阴极：

16、PbSO4+2e=Pb+SO42- 阳极：阳极：PbSO4+2H2O-2e=PbO2+SO42-+4H+3.3.钢铁的腐蚀过程的电极反应钢铁的腐蚀过程的电极反应 练习8、下列图一、图二是铁钉在水中被腐蚀的实验 数天后数天后数天后数天后图一图一图二图二（1）上述两装置中铁钉发生变化的共性是：）上述两装置中铁钉发生变化的共性是：（2）图一说明原溶液呈）图一说明原溶液呈 性，铁钉发生性，铁钉发生 腐蚀，腐蚀，电极反应为：电极反应为： （3）图二说明原溶液呈）图二说明原溶液呈 性，铁钉发生性，铁钉发生 腐蚀，腐蚀，电极反应为电极反应为： 发生了原电池 反应中性或非酸吸氧负极：Fe -2e = Fe2+

17、 ； 正极：2H2O +O2 +2e=4OH-负极：Fe -2e = Fe2+ ；正极：2H+ +2e = H2较强酸性析氢练习练习9(2013北京市西城区第二次模拟北京市西城区第二次模拟)一定条件下，一定条件下，碳钢腐蚀与溶液碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下：的关系如下：下列说法不下列说法不正确的是正确的是()A在在pH6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀C在在pH14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O24H4e= 2H2OD在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓A.图图所示电池中，所示电池中，M

18、nO2的作用是催化剂的作用是催化剂B图图所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大所示电池放电过程中，硫酸浓度不断增大C图图所示装置工作过程中，电解质溶液中所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2浓度始终不变浓度始终不变D图图所示电池中，所示电池中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中被还原为是氧化剂，电池工作过程中被还原为Ag 练习练习11(2013北京市东城区北京市东城区)如图是将如图是将SO2转化为重要的化工原料转化为重要的化工原料H2SO4的原理示意图，下列的原理示意图，下列说法不正确的是说法不正确的是()A该装置将化学能转化为电能该装置将化学能转化为电能B催化剂催化剂b表面表面O2发生还原反发生还原反应，其附近酸性增强应，其附近酸性增强C催化剂催化剂a表面的反应是表面的反应是SO22H2