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文档简介

1、2碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应为电池总反应为Zn(s)2MnO2(s)H2O(l)=Zn(OH)2(s)Mn2O3(s),下列说法错误的是,下列说法错误的是 ()A电池工作时,锌失去电子电池工作时,锌失去电子B电池正极反应为电池正极反应为2MnO2(s)H2O(l)2e=Mn2O3(s)2OH(aq)C电池工作时,负极附近溶液碱性增强电池工作时,负极附近溶液碱性增强D外电路中每通过外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上减

2、小电子,锌的质量理论上减小6.5 g答案:答案:C 3燃料电池燃料电池 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,可分为酸氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,可分为酸性和碱性两种。性和碱性两种。酸性酸性碱性碱性负极反负极反应式应式2H24e=4H2H24OH4e=4H2O正极反正极反应式应式O24H4e=2H2OO22H2O4e=4OH电池总电池总反应式反应式2H2O2=2H2O认知无盲区认知无盲区 (1)化学电源的电极反应式一般较为复杂。正、负极反化学电源的电极反应式一般较为复杂。正、负极反应的加和是总反应方程式,总反应方程式减一极反应方程式应的加和是总反应方程式,总反应方程式减一极反应方程式可得

3、另一极反应方程式。可得另一极反应方程式。 (2)可充电电池充电时,电池的正极接外接电源的正极,可充电电池充电时,电池的正极接外接电源的正极,电池的负极接外接电源的负极。电池的负极接外接电源的负极。 (3)可充电电池的放电反应和充电反应不互为可逆反应。可充电电池的放电反应和充电反应不互为可逆反应。 (4)书写燃料电池的电极反应式时,一定要注意溶液的酸书写燃料电池的电极反应式时,一定要注意溶液的酸碱性。碱性。练习点点清练习点点清A手机上用的锂离子电池属于二次电池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铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极锌电极C甲醇燃

4、料电池可把化学能转化为电能甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D锌锰干电池中,锌电极是负极锌锰干电池中,锌电极是负极解析:锂离子电池可以充电,再次使用,属于二次电池,解析:锂离子电池可以充电,再次使用,属于二次电池,A项正确;铜锌原电池中铜为正极,故电流由铜流向锌,项正确;铜锌原电池中铜为正极,故电流由铜流向锌,而电子是由锌流向铜,而电子是由锌流向铜,B项错误;电池的实质即是化学能项错误;电池的实质即是化学能转化成电能,转化成电能,C项正确;项正确;Zn失去电子生成失去电子生成Zn2,作负极,作负极,D项正确。项正确。答案:答案:B4高铁电池是一种新型可充电电池,与普通电池相比,高铁电池是一种新型

5、可充电电池,与普通电池相比,该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:总反应为:(1)高铁电池的负极材料是高铁电池的负极材料是_。(2)放电时,正极发生放电时,正极发生_(填填“氧化氧化”或或“还原还原”)反应;已知负极反应为反应;已知负极反应为Zn2e2OH=Zn(OH)2,则正极反应为则正极反应为_。(3)放电时,放电时,_(填填“正正”或或“负负”)极附近溶液的碱性极附近溶液的碱性增强。增强。 考点一原电池电极反应式的书写考点一原电池电极反应式的书写 动态课件动态课件flash演示见光盘演示见光盘1从氧化还原角度分析,原电池负极

6、上的材料常作从氧化还原角度分析,原电池负极上的材料常作_剂,正极上的材料常作剂,正极上的材料常作_剂,二者剂,二者_数目相等。数目相等。答案:还原氧化得失电子答案:还原氧化得失电子2若电解质溶液呈酸性,电极反应中能否生成若电解质溶液呈酸性,电极反应中能否生成OH?若电?若电解质溶液呈碱性,电极反应中能否生成解质溶液呈碱性,电极反应中能否生成H、CO2?答案:不能不能答案:不能不能超链接超链接答案:答案:LiMn2O4Lie=Li2Mn2O44你能写出碱性条件下甲烷燃料电池的电极反应式吗?你能写出碱性条件下甲烷燃料电池的电极反应式吗? 书写原电池的电极反应式时,首先要根据原电池的工书写原电池的电

7、极反应式时,首先要根据原电池的工作原理准确作原理准确判断正、负极判断正、负极,然后结合电解质溶液的环境,然后结合电解质溶液的环境确确定电极产物,最后再根据质量守恒和电荷守恒写出反应式。定电极产物,最后再根据质量守恒和电荷守恒写出反应式。 1电极反应式书写的一般方法电极反应式书写的一般方法 (1)拆分法:拆分法: 写出原电池的总反应。写出原电池的总反应。 如如2Fe3Cu=2Fe2Cu2。 把总反应按氧化反应和还原反应拆分为两个半反应,把总反应按氧化反应和还原反应拆分为两个半反应,并注明正、负极,并依据质量守恒、电荷守恒及电子得失并注明正、负极,并依据质量守恒、电荷守恒及电子得失守恒配平两个半反

8、应:守恒配平两个半反应: 正极:正极:2Fe32e=2Fe2,负极:,负极:Cu2e=Cu2。 (2)加减法:加减法: 写出总反应。如写出总反应。如LiLiMn2O4=Li2Mn2O4。 写出其中容易写出的一个半反应写出其中容易写出的一个半反应(正极或负极正极或负极)。如。如Lie=Li(负极负极)。 利用总反应与上述的一极反应相减,即得另一个电利用总反应与上述的一极反应相减,即得另一个电极的反应式,即极的反应式,即LiMn2O4Lie=Li2Mn2O4(正极正极)。 2燃料电池电极反应式的书写燃料电池电极反应式的书写 第一步:写出电池总反应式。第一步:写出电池总反应式。 燃料电池的总反应与燃

9、料的燃烧反应一致,若产物能燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致,若产物能和电解质反应则总反应为加和后的反应。和电解质反应则总反应为加和后的反应。 如甲烷燃料电池如甲烷燃料电池(电解质为电解质为NaOH溶液溶液)的反应式为:的反应式为: CH42O2=CO22H2O CO22NaOH=Na2CO3H2O 式式式得燃料电池总反应式为式得燃料电池总反应式为 CH42O22NaOH=Na2CO33H2O。 第二步:写出电池的正极反应式:第二步:写出电池的正极反应式: 根据燃料电池的特点,一般在正极上发生还原反应的根据燃料电池的特点,一般在正极上发生还原反应的物质都是物质都是O2,电解质溶液不同,其电极

10、反应有所不同,其,电解质溶液不同,其电极反应有所不同,其实,我们只要熟记以下四种情况:实,我们只要熟记以下四种情况: 第三步:根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负第三步:根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式:极反应式: 电池的总反应式电池正极反应式电池负极反应式,电池的总反应式电池正极反应式电池负极反应式,注意在将两个反应式相减时,要约去正极的反应物注意在将两个反应式相减时,要约去正极的反应物O2。 例例2(2012四川高考四川高考)一种基于酸性燃料电池原理一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为:设计的酒精检测仪,负极上的反应为:CH3CH2OH4eH2O=C

11、H3COOH4H。下列有关说法正确的是。下列有关说法正确的是 () A检测时,电解质溶液中的检测时,电解质溶液中的H向负极移动向负极移动 B若有若有0.4 mol电子转移,则在标准状况下消耗电子转移,则在标准状况下消耗4.48 L氧气氧气 C电池反应的化学方程式为:电池反应的化学方程式为:CH3CH2OHO2=CH3COOHH2O D正极上发生的反应是:正极上发生的反应是:O24e2H2O=4OH答案答案C3)最近,又有科学家制造出一种固体电解质的燃料电池,)最近,又有科学家制造出一种固体电解质的燃料电池,其效率更高。一个电极通入空气,另一电极通入汽油蒸气。其效率更高。一个电极通入空气,另一电

12、极通入汽油蒸气。其中固体电解质是掺杂了其中固体电解质是掺杂了Y2O3(Y:钇)的:钇)的ZrO2(Zr:锆):锆)固体,它在高温下能传导固体,它在高温下能传导O2 离子(其中氧化反应发生离子(其中氧化反应发生完全)。以丁烷(完全)。以丁烷(C4H10)代表汽油。)代表汽油。 电池的正极反应式为电池的正极反应式为_。 放电时固体电解质里的放电时固体电解质里的O2 离子的移动方向是向离子的移动方向是向_极移动(填正或负)极移动(填正或负)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视。熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视。用用Li2CO3和和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,一的熔融盐混合

13、物作电解质,一极通极通CO气体,另一极通气体,另一极通O2和和CO2混合气体,可制混合气体,可制得在得在650下工作的燃料电池。已知该电池总反应下工作的燃料电池。已知该电池总反应为:为:2CO+O22CO2。则下列说法中正确的是。则下列说法中正确的是 A通通CO的一极是电池的正极的一极是电池的正极 B正极反应式为:正极反应式为:2CO+2CO32 4CO2+4e C负极反应式为:负极反应式为:O2+2CO2+4e 2CO32 D该电池工作过程中需不断补充该电池工作过程中需不断补充CO和和O2,CO2可可循环利用循环利用 1(2013沈阳六校联考沈阳六校联考)根据下图判断,下列说法正确的是根据下

14、图判断,下列说法正确的是A装置装置和装置和装置中负极反应均是中负极反应均是Fe2e=Fe2B装置装置和装置和装置中正极反应均是中正极反应均是O22H2O4e=4OHC装置装置和装置和装置中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动D放电过程中,装置放电过程中,装置左侧烧杯和装置左侧烧杯和装置右侧烧杯中溶液的右侧烧杯中溶液的 pH均增大均增大D2(2010浙江高考浙江高考)LiAl/FeS电池是一种正在开发的车载电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为:电池,该电池中正极的电极反应式为:2LiFeS2e=Li2SFe,有关该电池的下列说法中,正确的是,有关该电

15、池的下列说法中,正确的是()ALiAl在电池中作为负极材料,该材料中在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为的化合价为1价价B该电池的电池反应式为:该电池的电池反应式为:2LiFeS=Li2SFeC负极的电极反应式为负极的电极反应式为Al3e=Al3D充电时,阴极发生的电极反应式为:充电时,阴极发生的电极反应式为:Li2SFe2e=2LiFeS答案:答案:B 考点二原电池原理的应用考点二原电池原理的应用 动态课件更形象,见配套光盘动态课件更形象,见配套光盘1实验室用实验室用Zn与稀与稀H2SO4反应制备反应制备H2时,用粗锌反应速时,用粗锌反应速率快,还是用纯锌反应速率快?为什么?率快,还

16、是用纯锌反应速率快?为什么?答案:粗锌快,因答案:粗锌快,因Zn、杂质和电解质溶液能形成原电池、杂质和电解质溶液能形成原电池2X、Y两种金属用导线连接置于稀两种金属用导线连接置于稀H2SO4中,发现中,发现X极溶极溶解,解,Y极上有气泡产生,则极上有气泡产生,则X、Y的活动性谁强?的活动性谁强?答案:答案:X金属的活动性强金属的活动性强超链接超链接3为了保护海水中的钢铁闸门,需要连接某种金属,你为了保护海水中的钢铁闸门,需要连接某种金属,你认为该金属的活动性应比铁的活动性强还是弱?认为该金属的活动性应比铁的活动性强还是弱?答案:比铁的活动性强答案:比铁的活动性强4你能依据原电池原理将反应你能依

17、据原电池原理将反应Fe2FeCl3=3FeCl2设设计成一个原电池吗?计成一个原电池吗?答案:见右图答案:见右图 考点师说考点师说 顺利解答原电池应用问题的关键就是理清原电池的工顺利解答原电池应用问题的关键就是理清原电池的工作原理,原电池的应用是多方面的,现破解如下:作原理,原电池的应用是多方面的,现破解如下: 1比较金属的活动性强弱比较金属的活动性强弱 原电池中,一般活动性强的金属作负极,而活动性弱原电池中,一般活动性强的金属作负极,而活动性弱的金属的金属(或非金属或非金属)作正极。作正极。 如有两种金属如有两种金属A和和B,用导线将,用导线将A和和B连接后,插入到连接后,插入到稀硫酸中,一

18、段时间后,若观察到稀硫酸中,一段时间后,若观察到A极溶解,而极溶解,而B极上有气极上有气体放出,则说明体放出,则说明A作负极,作负极,B作正极,则可以判断金属活动作正极,则可以判断金属活动性性AB。 2加快化学反应速率加快化学反应速率 由于形成了原电池,导致反应速率加快。如由于形成了原电池,导致反应速率加快。如Zn与稀与稀硫酸反应制氢气时,可向溶液中滴加少量硫酸反应制氢气时,可向溶液中滴加少量CuSO4溶液,溶液,形成形成CuZn原电池,加快反应进行。原电池,加快反应进行。 3用于金属的防护用于金属的防护 使需要被保护的金属制品作原电池正极而受到保护。使需要被保护的金属制品作原电池正极而受到保

19、护。例如,要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁,可用导线例如,要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁,可用导线将其与一块锌块相连,使锌作原电池的负极。将其与一块锌块相连,使锌作原电池的负极。 4设计制作化学电源设计制作化学电源 设计原电池要紧扣构成原电池的三个条件。设计原电池要紧扣构成原电池的三个条件。 (1)首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应。首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应。 (2)根据原电池的电极反应特点,结合两个半反应找根据原电池的电极反应特点,结合两个半反应找出正、负极材料出正、负极材料(负极就是失电子的物质,正极用比负极负极就是失电子的物质,正极用比负极活动性差的金属即可,也可

20、以用石墨活动性差的金属即可,也可以用石墨)及电解质溶液。及电解质溶液。 (3)按要求画出原电池装置图。按要求画出原电池装置图。 如根据如根据2Fe3Cu=2Fe2Cu2设计原电池:设计原电池: 负极:负极:Cu2e=Cu2 正极:正极:2Fe32e=2Fe2 例例2(2012全国卷高考全国卷高考)四种金属片两两四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时,外电路相连时,外电路电流从电流从流向流向;相连时,相连时,为正极;为正极;相连时,相连时,上有气泡逸出;上有气泡逸出;相连时,相连时,的质量减少。据此判断的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺

21、序是这四种金属活动性由大到小的顺序是 () AB C D 解析解析相连时,外电路电流从相连时,外电路电流从流向流向,说明,说明为负极;为负极;相连时,相连时,为负极;为负极;相连时,相连时,上有上有气泡,说明气泡,说明为负极;为负极;相连时,相连时,的质量减少,说明的质量减少,说明为负极。综上所述可知,这四种金属活动性由大到小的为负极。综上所述可知,这四种金属活动性由大到小的顺序为顺序为,选项,选项B正确。正确。 答案答案B4某原电池总反应为:某原电池总反应为:Cu2Fe3=Cu22Fe2,下列能实现该反应的原电池是下列能实现该反应的原电池是 ()解析:由题意知,解析:由题意知,Cu为负极材料

22、,由正极材料的金属为负极材料,由正极材料的金属活性必须小于活性必须小于Cu,其中,其中B、D项符合该条件;由项符合该条件;由Fe3得电子生成得电子生成Fe2知,电解质溶液中必须含有知,电解质溶液中必须含有Fe3,同,同时符合上述两条件的只有时符合上述两条件的只有D项。项。答案答案:D锌铜原电池装置锌铜原电池装置高考源于教材高考源于教材 了解原电池的工作原理是考试大纲中明确要求的考了解原电池的工作原理是考试大纲中明确要求的考点,该考点在教材必修点,该考点在教材必修2、选修、选修4中都进行了阐述。近年来中都进行了阐述。近年来高考对原电池的工作原理频繁考查,原电池形成闭合回路高考对原电池的工作原理频

23、繁考查,原电池形成闭合回路的分析,大部分学生都能掌握,但解题时,判断失误、概的分析,大部分学生都能掌握,但解题时,判断失误、概念混淆却非常容易导致丢分,如正、负极反应,电子的流念混淆却非常容易导致丢分,如正、负极反应,电子的流向,离子的迁移方向等。高考命题在教材原图的基础上,向,离子的迁移方向等。高考命题在教材原图的基础上,变化创新,源于教材但高于教材,很好地考查了考生对原变化创新,源于教材但高于教材,很好地考查了考生对原电池工作原理的理解和应用。电池工作原理的理解和应用。 一、高考还可能这样考一、高考还可能这样考 在上述高考题题干不变的情况下,命题还有可能有以下在上述高考题题干不变的情况下,

24、命题还有可能有以下角度:角度: (1)电流流向:原电池外电路电流的路径是怎样的?电流流向:原电池外电路电流的路径是怎样的? 提示:提示:CubaZn (2)盐桥中离子的迁移方向:原电池工作过程中,盐桥中盐桥中离子的迁移方向:原电池工作过程中,盐桥中Cl向哪极移动?向哪极移动? 提示:向负极移动,即向提示:向负极移动,即向Zn极移动极移动。 (3)原电池计算:原电池工作过程中,若有原电池计算:原电池工作过程中,若有0.2 mol e转移,两极的质量相差多少?转移,两极的质量相差多少?(假设开始时,两极质量相等假设开始时,两极质量相等) (4)判断电极名称:判断电极名称:a、b两电极的名称分别是什

25、么?两电极的名称分别是什么? 提示:提示:a阴极阴极b阳极阳极 题型一新型电池的正负极的判断题型一新型电池的正负极的判断 该类电池一般会告诉相应的反应物、生成物或反应该类电池一般会告诉相应的反应物、生成物或反应方程式,只要根据元素的常规价态去判断即可:方程式,只要根据元素的常规价态去判断即可:A电池的电解液为碱性溶液,正极为电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为、负极为FeB电池放电时,负极反应为电池放电时,负极反应为 Fe2OH2e=Fe(OH)2C电池充电过程中,阴极附近溶液的电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低降低D电池充电时,阳极反应为电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2

26、2OH2e=Ni2O33H2O 答案C 例例3(2011海南高考海南高考)一种充电电池放电时的电极一种充电电池放电时的电极反应为:反应为: H22OH2e=2H2O NiO(OH)H2Oe=Ni(OH)2OH 当为电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的当为电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应是反应是 () AH2O的还原的还原 BNiO(OH)的还原的还原 CH2的氧化的氧化 DNi(OH)2的氧化的氧化答案答案D 例例4(2010安徽高考安徽高考)某固体酸燃料电池以某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递固体为电解质传递H,其基本结构见下图,电池总反应可表,其基本结构见下

27、图,电池总反应可表示为:示为:2H2O2=2H2O,下列有关说法正确的是,下列有关说法正确的是 ()A电子通过外电路从电子通过外电路从b极流向极流向a极极Bb极上的电极反应式为:极上的电极反应式为:O22H2O4e=4OHC每转移每转移0.1 mol电子,消耗电子,消耗1.12 L的的H2DH由由a极通过固体酸电解质传递到极通过固体酸电解质传递到b极极答案答案D考纲定标考纲定标1.了解电解池的工作原理,了解电解池的工作原理, 能写出电极反应和电池能写出电极反应和电池 反应方程式。反应方程式。2.理解金属发生电化学腐理解金属发生电化学腐 蚀的原因,金属腐蚀的蚀的原因,金属腐蚀的 危害,防止金属腐

28、蚀的危害,防止金属腐蚀的 措施。措施。热点定位热点定位1.以新型电源为载体,考查电解以新型电源为载体,考查电解池池 的工作原理,电极反应和电池的工作原理,电极反应和电池反反 应方程式的书写。应方程式的书写。2.与工农业生产相结合,考查电与工农业生产相结合,考查电解解 原理的应用以及相关计算。原理的应用以及相关计算。3.与生产生活实际相结合考查电与生产生活实际相结合考查电化化 学原理在金属腐蚀与防护中的学原理在金属腐蚀与防护中的应应 用。用。电解原理及其应用电解原理及其应用基础全扫描基础全扫描 1电解电解 使电流通过电解质溶液使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质或熔融的电解质)而在阴、而在阴、阳

29、两极引起阳两极引起 的过程。在此过程中,的过程。在此过程中,_能转化为能转化为 能。能。 2电解池电解池 (1)概念:电解池是概念:电解池是 的装的装置。置。氧化还原反应氧化还原反应电电化学化学把电能转化为化学能把电能转化为化学能 (2)电解池的构成条件:电解池的构成条件: 有外接电源;有外接电源; 有与有与 相连的两个电极;相连的两个电极; 形成闭合回路。形成闭合回路。 (3)电解池中电子和离子的移动:电解池中电子和离子的移动: 电子:从电源电子:从电源 流出后,流向电解池流出后,流向电解池 ;从电解池的从电解池的 流向电源的正极。流向电源的正极。 离子:阳离子移向电解池的离子:阳离子移向电

30、解池的 ,阴离子移向,阴离子移向电解池的电解池的 。电解质溶液电解质溶液负极负极阴极阴极阳极阳极阴极阴极阳极阳极(4)举例举例(电解电解CuCl2溶液溶液):Cl2NaOH2Cl2e=Cl22H2e=H2原原理理3.电解的应用电解的应用 (2)电镀:电镀: 电镀时,用电镀时,用 作阳极,作阳极, 作阴极,作阴极,用含用含 的溶液作电解质溶液。理论上讲,的溶液作电解质溶液。理论上讲,电镀时,电解质溶液的成分及浓度是不变的。电镀时,电解质溶液的成分及浓度是不变的。镀层金属镀层金属待镀金属待镀金属镀层金属离子镀层金属离子 右图为金属钥匙表面镀银的工作示意右图为金属钥匙表面镀银的工作示意图,据此回答下

31、列问题:图,据此回答下列问题: 镀件作镀件作 极,镀层金属银作极,镀层金属银作 极。极。 电解质溶液是电解质溶液是 。 电极反应:电极反应: 阳极:阳极: ;阴极:;阴极: 。 特点:特点: 极溶解,极溶解, 极沉积,电镀液的浓度极沉积,电镀液的浓度 。阴阴阳阳AgNO3溶液溶液Age=AgAge=Ag阳阳阴阴不变不变 (3)铜的精炼铜的精炼(粗铜中通常含有粗铜中通常含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质等杂质):Cu2e=Cu2Cu22e=Cu 粗铜中比较活泼的金属杂质形成粗铜中比较活泼的金属杂质形成 进入溶液,金属活进入溶液,金属活动性弱于铜的金属动性弱于铜的金属(Ag和和Au)沉淀在电解

32、槽底部,形成沉淀在电解槽底部,形成 。 (4)电冶金:电冶金: 由于由于 是最强有力的氧化还原手段,因此,冶炼钠、钙、是最强有力的氧化还原手段,因此,冶炼钠、钙、镁、铝等活泼金属时,只能采用电解法,而且上述金属元素的化镁、铝等活泼金属时,只能采用电解法,而且上述金属元素的化合物必须是合物必须是 状态。状态。 钠的冶炼:总反应:钠的冶炼:总反应: ; 阴极:阴极: ;阳极:;阳极:2Cl2e=Cl2。阳离子阳离子阳极泥阳极泥电解电解熔融熔融2Na2e=2NaMg的冶炼:总反应:的冶炼:总反应: 。Al的冶炼:总反应:的冶炼:总反应: 。认知无盲区认知无盲区 (1)电解质溶液导电的过程,就是电解的

33、过程,即电流电解质溶液导电的过程,就是电解的过程,即电流通过电解质溶液,必然会引起氧化还原反应。通过电解质溶液,必然会引起氧化还原反应。 (2)判断原电池和电解池的关键是看是否有外加电源。判断原电池和电解池的关键是看是否有外加电源。 (3)电镀铜时,电解质溶液中电镀铜时,电解质溶液中c(Cu2)不变;电解精炼不变;电解精炼铜时,电解质溶液中铜时,电解质溶液中c(Cu2)减小。减小。 (4)电解精炼铜时,粗铜中的电解精炼铜时,粗铜中的Ag、Au等不反应,沉在电等不反应,沉在电解池底部形成阳极泥。解池底部形成阳极泥。 (5)电解电解MgCl2冶炼镁,而不能电解冶炼镁,而不能电解MgO冶炼镁,因冶炼

34、镁,因MgO的熔点很高,电解的熔点很高,电解Al2O3冶炼铝,而不能电解冶炼铝,而不能电解AlCl3冶冶炼铝,因炼铝,因AlCl3是共价化合物,其在熔融态不导电。是共价化合物,其在熔融态不导电。(6)电解池与原电池的比较:电解池与原电池的比较:电解池电解池原电池原电池电极名称电极名称阴极阴极(与电源与电源负极相连负极相连)阳极阳极(与电源与电源正极相连正极相连)负极负极(电子流电子流出的电极出的电极)正极正极(电子流电子流入的电极入的电极)电极反应电极反应(氧化、还氧化、还原原)还原反应还原反应氧化反应氧化反应氧化反应氧化反应还原反应还原反应能量转变能量转变电能转化为化学能电能转化为化学能化学

35、能转化为电能化学能转化为电能练习点点清练习点点清1下列关于电解的叙述中,正确的是下列关于电解的叙述中,正确的是 ()电解是把电能转变成化学能电解是把电能转变成化学能电解是把化学能转电解是把化学能转变成电能变成电能电解质溶液导电是化学变化,金属导电电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理是物理 变化变化某些不能自发进行的氧化还原反应,某些不能自发进行的氧化还原反应,通过电解可以实现通过电解可以实现 任何水溶液电解时,必将导任何水溶液电解时,必将导致氧化还原反应致氧化还原反应ABC D解析:把化学能转变成电能的装置是原电池;只要电解析:把化学能转变成电能的装置是原电池;只要电解,必将发生氧化还原反

36、应,即一定发生化学变化;解,必将发生氧化还原反应,即一定发生化学变化;一些不能自发进行的反应,可以借助电解来实现,故一些不能自发进行的反应,可以借助电解来实现,故选选D项。项。答案:答案:DA电解池的阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应电解池的阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应B原电池跟电解池连接后,电子从原电池负极流向电原电池跟电解池连接后,电子从原电池负极流向电解池阳极解池阳极C电镀时,电镀池里的阳极材料发生氧化反应电镀时,电镀池里的阳极材料发生氧化反应D电解饱和食盐水时,阴极得到氢氧化钠溶液和氢气电解饱和食盐水时,阴极得到氢氧化钠溶液和氢气解析:原电池与电解池相连时,原电池的正极与电解池解

37、析:原电池与电解池相连时,原电池的正极与电解池的阳极相连,负极与电解池的阴极相连,因此电子从原的阳极相连,负极与电解池的阴极相连,因此电子从原电池的负极流向电解池的阴极,电池的负极流向电解池的阴极,B错。错。 答案:答案:B基础全扫描基础全扫描金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护1化学腐蚀和电化学腐蚀的比较化学腐蚀和电化学腐蚀的比较原电池原电池无无有有2电化学腐蚀的分类电化学腐蚀的分类(以钢铁腐蚀为例以钢铁腐蚀为例)酸性酸性弱酸性、中性或碱性弱酸性、中性或碱性2H2e=H22H2OO24e=4OHFe2H=Fe2H22FeO22H2O=2Fe(OH)2Fe2e=Fe2 3金属的防护金属的防护 (1

38、)电化学防护:电化学防护: 牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法利用利用 原理,原理, 是作保护材料的金属,是作保护材料的金属, 是被保是被保护的金属设备。护的金属设备。 外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法利用利用 原理,原理,_是被保护的金属设备,是被保护的金属设备, 是惰性电极。是惰性电极。 (2)其他方法:其他方法: 改变金属内部结构,如制成合金;改变金属内部结构,如制成合金; 使金属与空气、水等物质隔离,如电镀、喷油漆使金属与空气、水等物质隔离,如电镀、喷油漆等。等。原电池原电池负极负极(阳极阳极)正极正极(阴极阴极)电解电解阴极阴极阳极阳极认知无盲区认知无盲区 (1)钢铁发

39、生电化学腐蚀时,负极铁失去电子生成钢铁发生电化学腐蚀时,负极铁失去电子生成Fe2,而不是生成,而不是生成Fe3。 (2)金属腐蚀时,电化学腐蚀与化学腐蚀往往同时存金属腐蚀时,电化学腐蚀与化学腐蚀往往同时存在,但前者更普遍,危害也更严重。在,但前者更普遍,危害也更严重。 (3)吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍。吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍。 (4)金属腐蚀快慢的规律为:电解池原理引起的腐蚀金属腐蚀快慢的规律为:电解池原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀化学腐蚀有防护措施的腐蚀。有防护措施的腐蚀。练习点点清练习点点清A钢铁在弱碱性条件下发生电化学腐蚀的正极反应钢铁在弱碱性条件下发生电

40、化学腐蚀的正极反应是:是:O22H2O4e=4OHB当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁制品当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁制品起保护作用起保护作用C在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法D可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀保护它不受腐蚀答案:答案:B解析:弱碱性条件下,钢铁发生吸氧腐蚀,解析:弱碱性条件下,钢铁发生吸氧腐蚀,A正确;当镀正确;当镀层破损时,锡、铁可形成原电池,铁作负极,加快了铁的层破损时,锡、铁可形成原电池,铁作负极,加

41、快了铁的腐蚀,腐蚀,B错误;铁、锌、海水形成原电池,锌失去电子作错误;铁、锌、海水形成原电池,锌失去电子作负极,从而保护了铁,负极,从而保护了铁,C正确;采用外加电流的阴极保护正确;采用外加电流的阴极保护法时,被保护金属与直流电源的负极相连,法时,被保护金属与直流电源的负极相连,D正确。正确。4镀锌铁在发生析氢腐蚀时,若有镀锌铁在发生析氢腐蚀时,若有0.2 mol 电子发生转移,电子发生转移,则则(1)有有_金属被腐蚀。金属被腐蚀。(2)标准状况下有标准状况下有_气体放出。气体放出。解析:镀锌铁发生电化学腐蚀,锌作负极:解析:镀锌铁发生电化学腐蚀,锌作负极:Zn2e=Zn2,当有,当有0.2

42、mol电子转移时,有电子转移时,有0.1 mol Zn溶解。溶解。在正极上:在正极上:2H2e=H2,生成,生成0.1 mol H2。答案:答案:(1)6.5(2)2.24 1.把握电解池中把握电解池中2个电极的判断:个电极的判断: (1)阳极:与电源正极相连、发生氧化反应、阴离子移阳极:与电源正极相连、发生氧化反应、阴离子移向的一极。向的一极。 (2)阴极:与电源负极相连、发生还原反应、阳离子阴极:与电源负极相连、发生还原反应、阳离子移向的一极。移向的一极。 2.牢记电解过程中两极离子的放电顺序:牢记电解过程中两极离子的放电顺序: (2)阴极:阴极:AgFe3Cu2HFe2Zn2。 3.正确

43、书写正确书写2种电化学腐蚀中的正极反应:种电化学腐蚀中的正极反应: (1)析氢腐蚀析氢腐蚀(强酸性条件强酸性条件):2H2e=H2。 (2)吸氧腐蚀吸氧腐蚀(弱酸性或中性条件弱酸性或中性条件):O22H2O4e=4OH。 考点一电极产物的判断及有关反应式的书写考点一电极产物的判断及有关反应式的书写动态课件动态课件flash演示见光盘演示见光盘1用惰性电极电解用惰性电极电解NaCl和和CuSO4的混合溶液,电解过程的混合溶液,电解过程中两极均有两种产物产生,请回答下列问题:中两极均有两种产物产生,请回答下列问题:(1)判断阴、阳两极的产物并写出电极反应方程式。判断阴、阳两极的产物并写出电极反应方

44、程式。(2)若用铁电极电解上述溶液,其阳极电极反应如何书若用铁电极电解上述溶液,其阳极电极反应如何书写?写?超链接超链接答案:答案:(1)阴极:阴极:Cu、H2Cu22e=Cu2H2e=H2阳极:阳极:Cl2、O22Cl2e=Cl24OH4e=2H2OO2(2)Fe2e=Fe22你能写出电解你能写出电解HNO3(aq)、MgCl2(aq)的总反应方程式的总反应方程式吗?吗?考点师说考点师说 1电解时的离子放电顺序电解时的离子放电顺序 (1)首先判断阴、阳极,分析电极材料,判断是电极材料首先判断阴、阳极,分析电极材料,判断是电极材料放电还是溶液中的离子放电。阳极为金属活性电极时,电极放电还是溶液

45、中的离子放电。阳极为金属活性电极时,电极材料放电。材料放电。 (2)再分析溶液中的离子种类,根据离子放电顺序,分析再分析溶液中的离子种类,根据离子放电顺序,分析电极反应,并判断电极产物,写出电极反应式。电极反应,并判断电极产物,写出电极反应式。 阳极放电顺序:活泼电极阳极放电顺序:活泼电极S2IBrClOH含含氧酸根离子。氧酸根离子。 阴极放电顺序:阴极放电顺序:AgFe3Cu2H(酸酸)Fe2Zn2H(水水)Al3Mg2NaCa2K。2电解化学方程式的书写电解化学方程式的书写(1)必须在连接号上标明通电或电解。必须在连接号上标明通电或电解。 3注意事项注意事项 (1)书写电解池中电极反应式时

46、,要以实际放电的离书写电解池中电极反应式时,要以实际放电的离子表示,但书写总电解反应方程式时,弱电解质要写成子表示,但书写总电解反应方程式时,弱电解质要写成分子式。分子式。 (2)要确保两极电子转移数目相同。要确保两极电子转移数目相同。 (3)电解水溶液时,应注意放电顺序中电解水溶液时,应注意放电顺序中H、OH之之后的离子一般不参与放电。后的离子一般不参与放电。 例例1(2012安徽高考安徽高考)某兴趣小组某兴趣小组设计如下图所示的微型实验装置。实验时,设计如下图所示的微型实验装置。实验时,先断开先断开K2,闭合,闭合K1,两极均有气泡产生:,两极均有气泡产生:一段时间后,断开一段时间后,断开

47、K1,闭合,闭合K2,发现电流表,发现电流表A指针偏转。指针偏转。下列有关描述正确的是下列有关描述正确的是 ()答案答案D演练冲关演练冲关1用下图用下图所示装置通电所示装置通电10分钟后,去掉直流电源,连分钟后,去掉直流电源,连接成图接成图所示装置,可观察到所示装置,可观察到U形管左端铁电极表面形管左端铁电极表面析出白色胶状物质,析出白色胶状物质,U形管右端液面上升。下列说法形管右端液面上升。下列说法正确的是正确的是()A同温、同压下,装置同温、同压下,装置中石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得中石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得到的气体多到的气体多B用装置用装置进行实验时铁电极的电极反应为

48、进行实验时铁电极的电极反应为Fe2e2OH=Fe(OH)2C用装置用装置进行实验时石墨电极的电极反应为进行实验时石墨电极的电极反应为2H2e=H2D装置装置通电通电10分钟后铁电极周围溶液分钟后铁电极周围溶液pH降低降低解析:装置解析:装置是电解是电解10% NaCl溶液的装置,石墨连接到电源的正极,溶液的装置,石墨连接到电源的正极,溶液中的溶液中的Cl在该极失去电子产生在该极失去电子产生Cl2:2Cl2e=Cl2,铁电极上,铁电极上产生产生H2:2H2O2e=H22OH,由于有,由于有OH生成,故溶液的生成,故溶液的pH升高。因升高。因Cl2能溶解在水中,且与能溶解在水中,且与H2O发生反应

49、:发生反应:Cl2H2OHClHClO,而,而H2不溶于水,故石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得到不溶于水,故石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得到的气体少。装置的气体少。装置是原电池装置,是原电池装置,Fe为负极,失去电子产生为负极,失去电子产生Fe2,Fe2再与溶液中的再与溶液中的OH反应生成反应生成Fe(OH)2:Fe2e2OH=Fe(OH)2,正极为正极为Cl2得到电子,故石墨电极的电极反应为:得到电子,故石墨电极的电极反应为:Cl22e=2Cl(或或HClOH2e=ClH2O)。综合上述,只有选项。综合上述,只有选项B正确。正确。答案:答案:B2(1)以铝材为阳极,在以铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形溶液中电解,铝材表

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