广东高考化学原电池 电解池专题.docx

上传人:b****3 文档编号:4668199 上传时间:2023-05-07 格式:DOCX 页数:19 大小:155.32KB
下载 相关 举报
广东高考化学原电池 电解池专题.docx_第1页
第1页 / 共19页
广东高考化学原电池 电解池专题.docx_第2页
第2页 / 共19页
广东高考化学原电池 电解池专题.docx_第3页
第3页 / 共19页
广东高考化学原电池 电解池专题.docx_第4页
第4页 / 共19页
广东高考化学原电池 电解池专题.docx_第5页
第5页 / 共19页
广东高考化学原电池 电解池专题.docx_第6页
第6页 / 共19页
广东高考化学原电池 电解池专题.docx_第7页
第7页 / 共19页
广东高考化学原电池 电解池专题.docx_第8页
第8页 / 共19页
广东高考化学原电池 电解池专题.docx_第9页
第9页 / 共19页
广东高考化学原电池 电解池专题.docx_第10页
第10页 / 共19页
广东高考化学原电池 电解池专题.docx_第11页
第11页 / 共19页
广东高考化学原电池 电解池专题.docx_第12页
第12页 / 共19页
广东高考化学原电池 电解池专题.docx_第13页
第13页 / 共19页
广东高考化学原电池 电解池专题.docx_第14页
第14页 / 共19页
广东高考化学原电池 电解池专题.docx_第15页
第15页 / 共19页
广东高考化学原电池 电解池专题.docx_第16页
第16页 / 共19页
广东高考化学原电池 电解池专题.docx_第17页
第17页 / 共19页
广东高考化学原电池 电解池专题.docx_第18页
第18页 / 共19页
广东高考化学原电池 电解池专题.docx_第19页
第19页 / 共19页
亲,该文档总共19页,全部预览完了,如果喜欢就下载吧!
下载资源
资源描述

广东高考化学原电池 电解池专题.docx

《广东高考化学原电池 电解池专题.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《广东高考化学原电池 电解池专题.docx(19页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。

广东高考化学原电池 电解池专题.docx

广东高考化学原电池电解池专题

专题复习三:

原电池、电解池

◆教学内容:

原电池、电解池专题复习

◆教学目标:

1、了解原电池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式;了解常见电源的种类及其工作原理;

2、了解原电池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式;了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。

◆重难点:

了解原电池、电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式;金属发生电化学腐蚀的原因、危害及防止措施。

◆教学步骤及内容:

1.原电池和电解池的比较:

装置

原电池

电解池

实例

原理

使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成电流。

这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。

使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。

这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。

形成条件

①电极:

两种不同的导体相连;

②电解质溶液:

能与电极反应。

①电源;②电极(惰性或非惰性);

③电解质(水溶液或熔化态)。

反应类型

自发的氧化还原反应

非自发的氧化还原反应

电极名称

由电极本身性质决定:

正极:

材料性质较不活泼的电极;

负极:

材料性质较活泼的电极。

由外电源决定:

阳极:

连电源的正极;

阴极:

连电源的负极;

电极反应

负极:

Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)

正极:

2H++2e-=H2↑(还原反应)

阴极:

Cu2++2e-=Cu(还原反应)

阳极:

2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)

电子流向

负极→正极

电源负极→阴极;阳极→电源正极

电流方向

正极→负极

电源正极→阳极;阴极→电源负极

能量转化

化学能→电能

电能→化学能

应用

①抗金属的电化腐蚀;

②实用电池。

①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜);③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精炼(精铜)。

2.化学腐蚀和电化腐蚀的区别

化学腐蚀

电化腐蚀

一般条件

金属直接和强氧化剂接触

不纯金属,表面潮湿

反应过程

氧化还原反应,不形成原电池。

因原电池反应而腐蚀

有无电流

无电流产生

有电流产生

反应速率

电化腐蚀>化学腐蚀

结果

使金属腐蚀

使较活泼的金属腐蚀

3.吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别

电化腐蚀类型

吸氧腐蚀

析氢腐蚀

条件

水膜酸性很弱或呈中性

水膜酸性较强

正极反应

O2+4e-+2H2O==4OH-

2H++2e-==H2↑

负极反应

Fe-2e-==Fe2+

Fe-2e-==Fe2+

腐蚀作用

是主要的腐蚀类型,具有广泛性

发生在某些局部区域内

4.电解、电离和电镀的区别

电解

电离

电镀

条件

受直流电作用

受热或水分子作用

受直流电作用

实质

阴阳离子定向移动,在两极发生氧化还原反应

阴阳离子自由移动,无明显的化学变化

用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金

实例

CuCl2

Cu+Cl2

CuCl2==Cu2++2Clˉ

阳极Cu-2e-=Cu2+

阴极Cu2++2e-=Cu

关系

先电离后电解,电镀是电解的应用

5.电镀铜、精炼铜比较

电镀铜

精炼铜

形成条件

镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀液必须含有镀层金属的离子

粗铜金属作阳极,精铜作阴极,CuSO4溶液作电解液

电极反应

阳极Cu-2e-=Cu2+

阴极Cu2++2e-=Cu

阳极:

Zn-2e-=Zn2+Cu-2e-=Cu2+等

阴极:

Cu2++2e-=Cu

溶液变化

电镀液的浓度不变

溶液中溶质浓度减小

6.电解方程式的实例(用惰性电极电解):

电解质溶液

阳极反应式

阴极反应式

总反应方程式

(条件:

电解)

溶液酸碱性变化

CuCl2

2Cl--2e-=Cl2↑

Cu2++2e-=Cu

CuCl2=Cu+Cl2↑

——

HCl

2Cl--2e-=Cl2↑

2H++2e-=H2↑

2HCl=H2↑+Cl2↑

酸性减弱

Na2SO4

4OH--4e-=2H2O+O2↑

2H++2e-=H2↑

2H2O=2H2↑+O2↑

不变

H2SO4

4OH--4e-=2H2O+O2↑

2H++2e-=H2↑

2H2O=2H2↑+O2↑

消耗水,酸性增强

NaOH

4OH--4e-=2H2O+O2↑

2H++2e-=H2↑

2H2O=2H2↑+O2↑

消耗水,碱性增强

NaCl

2Cl--2e-=Cl2↑

2H++2e-=H2↑

2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOH

H+放电,碱性增强

CuSO4

4OH--4e-=2H2O+O2↑

Cu2++2e-=Cu

2CuSO4+2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4

OHˉ放电,酸性增强

考点解说

1.电化腐蚀:

发生原电池反应,有电流产生

(1)吸氧腐蚀

负极:

Fe-2e-==Fe2+

正极:

O2+4e-+2H2O==4OH-

总式:

2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2

4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O

(2)析氢腐蚀:

负极:

Fe-2e-==Fe2+

正极:

2H++2e-==H2↑

总式:

Fe+2H+=Fe2++H2↑

2.金属的防护

⑴改变金属的内部组织结构。

合金钢中含有合金元素,使组织结构发生变化,耐腐蚀。

如:

不锈钢。

⑵在金属表面覆盖保护层。

常见方式有:

涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等;使表面生成致密氧化膜;在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属

⑶电化学保护法

1外加电源的阴极保护法:

接上外加直流电源构成电解池,被保护的金属作阴极。

②牺牲阳极的阴极保护法:

外加负极材料,构成原电池,被保护的金属作正极

3。

常见实用电池的种类和特点

⑴干电池(属于一次电池)锌锰干电池

①结构:

锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。

②电极反应负极:

Zn-2e-=Zn2+

 

⑵铅蓄电池(属于二次电池、可充电电池)

1结构:

铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。

2

3A.放电反应负极:

Pb-2e-+SO42-=PbSO4

正极:

PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O

B.充电反应阴极:

PbSO4+2e-=Pb+SO42-

阳极:

PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO42-

总式:

Pb+PbO2+2H2SO4

2PbSO4+2H2O

注意:

放电和充电是完全相反的过程,放电作原电池,充电作电解池。

电极名称看电子得失,电极反应式的书写要求与离子方程式一样,且加起来应与总反应式相同。

⑶A.氢氧燃料电池

1结构:

石墨、石墨、KOH溶液。

2

②电极反应负极:

H2-2e-+2OH-=2H2O

正极:

O2+4e-+2H2O=4OH-

总式:

2H2+O2=2H2O

(反应过程中没有火焰,不是放出光和热,而是产生电流

注意:

还原剂在负极上反应,氧化剂在正极上反应。

书写电极反应式时必须考虑介质参加反应(先常规后深入)。

若相互反应的物质是溶液,则需要盐桥(内装KCl的琼脂,形成闭合回路)。

B.B.铝、空气燃料电池

以铝—空气—海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功。

这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而源源不断产生电流。

只要把灯放入海水中,数分钟后就会发出耀眼的闪光,其能量比干电池高20~50倍。

电极反应:

铝是负极4Al-12e-==4Al3+;

石墨是正极3O2+6H2O+12e-==12OH-

4.电解反应中反应物的判断——放电顺序

A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。

B.阳离子得电子顺序—金属活动顺序表的反表:

K+

⑵阳极

A.阳极材料是惰性电极(C、Pt、Au、Ti等)时:

阴离子失电子:

S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子>F-

B.阳极是活泼电极时:

电极本身被氧化,溶液中的离子不放电。

5.电解反应方程式的书写步骤:

A、分析电解质溶液中存在的离子;

B、析离子的放电顺序;

C、定电极、写出电极反应式;

D、写出电解方程式。

6.电解液的PH变化:

根据电解产物判断。

口诀:

“有氢生成碱,有氧生成酸;都有浓度大,都无浓度小”。

(“浓度大”、“浓度小”是指溶质的浓度)

7.使电解后的溶液恢复原状的方法:

先让析出的产物(气体或沉淀)恰好完全反应,再将其化合物投入电解后的溶液中即可。

如:

①NaCl溶液:

通HCl气体(不能加盐酸);

3AgNO3溶液:

加Ag2O固体(不能加AgOH);

4CuCl2溶液:

加CuCl2固体;

5KNO3溶液:

加H2O;

6CuSO4溶液:

CuO或CuCO3(不能加Cu2O、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3)等。

8.电解原理的应用

A、电解饱和食盐水(氯碱工业)

⑴反应原理

阳极:

2Cl--2e-==Cl2↑

阴极:

2H++2e-==H2↑

总反应:

2NaCl+2H2O

H2↑+Cl2↑+2NaOH

B、电解冶炼铝:

总反应:

2Al2O3

4Al+3O2↑

C、电镀:

用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金的过程。

⑴镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀液必须含有镀层金属的离子。

电镀锌原理:

阳极Zn-2eˉ=Zn2+

阴极Zn2++2eˉ=Zn

⑵电镀液的浓度在电镀过程中不发生变化。

⑶电解冶炼活泼金属Na、Mg、Al等。

⑷电解精炼铜:

粗铜作阳极,精铜作阴极,电解液含有Cu2+。

铜前金属先反应但不析出,铜后金属不反应,形成“阳极泥”。

【快乐挑战】电化学基础知识专项训练

一、原电池工作原理

1.为将反应2Al+6H+===2Al3++3H2↑的化学能转化为电能,下列装置能达到目的的是(铝条均已除去了氧化膜)(  )

2.日常所用的干电池,其电极分别为碳棒(上面有帽)和锌(皮),以糊状NH4Cl和ZnCl2作为电解质溶液(其中加入MnO2吸收H2),电极反应可简化为Zn-2e-===Zn2+,2NH

+2e-===2NH3↑+H2↑(NH3与Zn2+结合),根据上面叙述判断下列说法正确的是(  )

A.Zn为正极,碳为负极

B.负极反应为2NH

+2e-===2NH3↑+H2↑

C.工作时电子由碳极经外电路流向锌极

D.长时间连续使用时,内装的糊状物可能流出腐蚀电器

二、新型电池的结构与原理

3.据报道,锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池,因为锌电池容量更大,而且没有铅污染,其电池反应为2Zn+O2===2ZnO,原料为锌粒、电解液和空气,则下列叙述正确的是

A.锌为正极,空气进入负极反应B.负极反应为Zn-2e-===Zn2+

C.正极发生氧化反应D.电解液可以是强酸

4.燃料电池的基本组成为电极、电解液、燃料和氧化剂。

此种电池的能量利用率可高达80%(一般柴油发电机只有40%左右),产物污染也少。

下列有关燃料电池的说法错误的是

A.上述燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质

B.氢氧燃料电池常用于航天飞行器,原因之一是该电池的产物为水,经过处理之后可供宇航员使用

C.乙醇燃料电池的电解液常用KOH溶液,该电池的负极反应为C2H5OH-12e-===2CO2↑+3H2O

D.甲烷碱性燃料电池的正极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-

5.LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点,可用于电动汽车。

电池反应为

FePO4+LiLiFePO4,电池的正极材料是LiFePO4,负极材料是石墨,含Li+导

电固体为电解质。

下列有关LiFePO4电池说法正确的是(  )

A.可加入硫酸以提高电解液的导电性

B.放电时电池内部Li+向负极移动

C.充电过程中,电池正极材料的质量增加

D.放电时电池正极反应为FePO4+Li++e-===LiFePO4

三、电解原理及其应用

6.如图中,两电极上发生的电极反应为a极:

Cu2++2e-===Cu b极:

Fe-2e-===Fe2+,下列说法中不正确的是(  )

A.该装置可能是电解池

B.a极上一定发生还原反应

C.a、b可能是同种电极材料

D.该过程中能量的转换一定是化学能转化为电能

7.下列图示中关于铜电极的连接错误的是(  )

8.如下图,a、b是石墨电极,通电一段时间后,b极附近溶液显红色。

下列说法正确的是(  )

A.Pt为阴极,Cu为阳极

B.b极的电极反应式是2H++2e-===H2↑

C.电解过程中CuSO4溶液的pH逐渐增大

D.Pt极上有6.4gCu析出时,b极产生2.24L(标准状况)气体

9.取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,一段时间后,发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圈呈浅红色。

则下列说法错误的是(  )

A.b电极是阴极B.a电极与电源的正极相连接

C.电解过程中,水是氧化剂D.b电极附近溶液的pH变小

10.下列各组溶液电解一段时间后,再加入相关物质,溶液能恢复原状况的是(  )

电解质溶液

阳极

阴极

加入的物质

A

NaCl溶液

盐酸

B

NaOH溶液

C

硫酸铜溶液

硫酸铜

D

硫酸

H2O

四、金属的腐蚀与防护

11.有关金属腐蚀的论述,正确的是(  )

A.金属的腐蚀一定伴有电流产生

B.Fe在干燥的氯气里比在潮湿的空气里更易被腐蚀

C.发生化学能转变为电能的腐蚀时较活泼的金属总是作正极而被腐蚀

D.发生电化学腐蚀时都有能量的转变,且被腐蚀的金属总是失电子

12.下列叙述不正确的是(  )

A.铁表面镀锌,铁作阳极

B.船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀

C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应:

O2+2H2O+4e-===4OH-

D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应:

2Cl--2e-===Cl2↑

13.下列各种方法中,能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是(  )

①金属表面涂抹油漆 ②改变金属内部结构 ③保持金属表面清洁干燥 ④金属表面进行电镀 ⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜

A.①②③④B.①③④⑤

C.①②④⑤D.全部

14.下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是(  )

A.纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗

B.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

C.海轮外壳连接锌块以保护外壳不受腐蚀

D.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

五、电化学基础知识综合应用

15.图中的A为直流电源,B为渗透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸,C为电镀槽,接通电路后,发现B上的c点显红色。

请填空:

(1)电源A中a点为________极。

(2)滤纸B上发生的总反应方程式为_____________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌,接通K点,使c、d两点短路,则电极e上发生的反应为________________________________________________________________________,

电极f上发生的反应为_______________________________________________________

_________________,槽中盛放的电镀液可以是________或__________(只要求填两种电解质溶液)。

16.铁是用途最广的金属材料之一,但生铁易生锈。

请讨论电化学实验中有关铁的性质。

(1)①某原电池装置如下图所示,右侧烧杯中的电极反应式为________________________

______________________________________,左侧烧杯中的c(Cl-)________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

②已知下图甲、乙两池的总反应式均为Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,且在同侧电极(指均在“左电极”或“右电极”)产生H2。

请在两池上标出电极材料(填“Fe”或“C”)。

(2)装置丙中,易生锈的是点(填“a”或“b”)。

装置丁中可观察到的实验现象是________________________________________________________________________。

17.下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。

接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4的质量分数为10.47%,乙中c电极质量增加。

据此回答问题:

(1)电源的N端为________极;

(2)电极b上发生的电极反应为______________________________________________;

(3)列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积:

________________________

________________________________________________________________________;(4)电极c的质量变化是________g。

限时训练

7.生活处处有化学。

下列说法正确的是

A.制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金

B.做衣服的棉和麻均与淀粉互为同分异构体

C.煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和酯类

D.磨豆浆的大豆富含蛋白质,豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸

8.水溶液中能大量共存的一组离子是

A.Na+、Ca2+、Cl-、SO42-B.Fe2+、H+、SO32-、ClO-

C.Mg2+、NH4+、Cl-、SO42-D.K+、Fe3+、NO3-、SCN-

9.下列叙述I和II均正确并有因果关系的是

选项

叙述I

叙述II

A

KNO3的溶解度大

用重结晶法除去KNO3中混有的NaCl

B

BaSO4难溶于酸

用盐酸和BaCl2溶液检验SO42-

C

NH3能使酚酞溶液变红

NH3可用于设计喷泉实验

D

Ca(OH)2能制成澄清石灰水

可配制2.0mol∙L-1的Ca(OH)2溶液

10.设nA为阿伏加德罗常数的数值。

下列说法正确的是

A.1mol甲苯含有6nA个C-H键B.18gH2O含有10nA个质子

C.标准状况下,22.4L氨水含有nA个NH3分子D.56g铁片投入足量浓H2SO4中生成nA个SO2分子

11.某同学组装了图4所示的电化学装置,电极ⅠAl,其它均为Cu,则

A、电流方向:

电极Ⅳ→A→电极Ⅰ

B、电极Ⅰ发生还原反应

C、电极Ⅱ逐渐溶解

D、电极Ⅲ的电极反应:

Cu2++2e- = Cu 

12.常温下,0.2mol/L的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图5所示,下列说法正确的是

A、HA为强酸

B、该混合液pH=7

C、图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+

D、该混合溶液中:

c(A-)+ c(Y)=c(Na+)

22.下列实验操作、现象和结论均正确的是

选项

实验操作

现象

结论

A

向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸

均冒气泡

两者均能与盐酸反应

B

向AgNO3溶液中滴加过量氨水

溶液澄清

Ag+与NH3∙H2O能大量共存

C

将可调高度的铜丝伸入到稀HNO3中

溶液变蓝

Cu与稀HNO3发生置换反应

D

将KI和FeCl3溶液在试管中混合后,加入CCl4,振荡,静置

下层溶液显紫红色

氧化性:

Fe3+>I2

23.甲~辛等元素在周期表中的相对位置如下表。

甲与戊的原子序数相差3,戊的一种单质是自然界硬度最大的物质,丁与辛属同周期元素,下列判断正确的是

A.金属性:

甲>乙>丁

B.原子半径:

辛>己>戊

C.丙与庚的原子核外电子数相差13

D.乙的单质在空气中燃烧生成只含离子键的化合物

参考答案:

 

1.B 2.D 3.B 4.C 5.D 6.D 7.C 8.B 9.D 10.B11.D 12.A 13.D 14.B 

15.

(1)正 

(2)2NaCl+2H2O

H2↑+Cl2↑+2NaOH

(3)Zn-2e-===Zn2+ Zn2++2e-===Zn ZnSO4溶液 ZnCl2溶液

16.

(1)①2H++2e-===H2↑ 增大

②甲池中:

左——Fe,右——C

乙池中:

左——Fe,右——C

(2)a 铁屑表面生成红棕色锈斑,试管内液面上升

17.

(1)正 

(2)4OH--4e-===2H2O+O2↑ (3)水减少的质量:

100g×

=4.5g 生成O2的体积:

×

×22.4L·mol-1=2.8L (4)16

限时训练

ACBBADADBC

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索
资源标签

当前位置:首页 > 工作范文 > 行政公文

copyright@ 2008-2023 冰点文库 网站版权所有

经营许可证编号:鄂ICP备19020893号-2