《600分考點 700分考法（A版）2019版高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第14章 電化學(xué)課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《600分考點 700分考法（A版）2019版高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第14章 電化學(xué)課件.ppt（83頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第14章 電化學(xué),考點37 原電池原理,考法1 原電池的判斷 考法2 原電池正、負極的判斷 考法3 原電池電極反應(yīng)式的書寫 考法4 原電池原理的應(yīng)用,能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)。 兩個活動性不同的電極(燃料電池的兩 個電極可以相同)。 形成閉合回路。,1.原電池,(1)定義 把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。,(2)原電池的形成條件,水果電池,圖甲和圖乙是銅鋅原電池裝置示意圖。,2.原電池的工作原理,【注意】無論在原電池中還是在電解池中，電子均不能通過電解質(zhì)溶液。,3.原電池工作時導(dǎo)電粒子流向,電子流向(外電路)：負極導(dǎo)線正極(電流方向與電子流向相反)。 離子流向(內(nèi)電路)：陰離子向負極移動，陽離子向正

2、極移動。,例,浙江理綜201611，6分金屬(M)空氣電池(如圖)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點，有望成為新能源汽車和移動設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)方程式為4MnO22nH2O===4M(OH)n。已知：電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確的是(),例1,例,A采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴散至電極表面 B比較Mg、Al、Zn三種金屬-空氣電池，Al-空氣電池的理論比能量最高 CM-空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式：424 4 D在Mg-空氣電池中，為防止負極區(qū)沉積，宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜,例1,【解析】

3、多孔電極能夠增大電極表面積，降低極化作用，有利于氧氣擴散至電極表面，A正確；單位質(zhì)量的三種金屬單質(zhì)，Al提供的電子數(shù)最多，即Al-空氣電池的理論比能量最高，B正確；該電池中陽離子不能透過陰離子交換膜與在正極結(jié)合，C錯誤；為防止負極區(qū)沉積，則可采取措施降低負極區(qū)溶液中c()和c()，D正確。,C,例1,A采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴散至電極表面 B比較Mg、Al、Zn三種金屬-空氣電池，Al-空氣電池的理論比能量最高 CM-空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式：424 4 D在Mg-空氣電池中，為防止負極區(qū)沉積，宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜,2.依據(jù)原電池的形成條

4、件判斷 (1)一看電極：兩極為導(dǎo)體，且存在活動性差異； (2)二看溶液：兩極插入溶液中； (3)三看回路：形成閉合回路或兩極直接接觸； (4)四看本質(zhì)：看能否發(fā)生氧化還原反應(yīng)。,考法1原電池的判斷,1.分析有無外接直流電源，有外接直流電源的為電解池，無外接直流電源的才可能為原電池。,例2,下列裝置中，能構(gòu)成原電池的是 。,【解】A能構(gòu)成原電池；B不能構(gòu)成原電池，因為酒精是非電解質(zhì)；C不能構(gòu)成原電池，因Fe、Cu與Na2SO4溶液不反應(yīng)；D能構(gòu)成原電池，這是兩極直接接觸的原電池；E也能構(gòu)成原電池，但若把左、右燒杯中溶質(zhì)對換，就不能構(gòu)成原電池，因氧化劑必須在正極燒杯中；F能構(gòu)成原電池，左邊為

5、正極(因氧化劑Fe3在左燒杯中)，右邊為負極(因還原劑 I - 在右燒杯中)。,A,,考法2原電池正、負極的判斷,,考法2原電池正、負極的判斷,【注意】(1)金屬的活動性受所處環(huán)境的影響。如Mg、Al的活動性：在中性或酸性溶液中活動性MgAl；而在堿性溶液中，Al可以與OH反應(yīng)，而Mg不反應(yīng)，所以Mg與Al用導(dǎo)線連接后放入NaOH溶液中，Al是負極，Mg是正極。 (2)Fe、Cu相連，浸入稀HNO3中，F(xiàn)e作負極；浸在濃HNO3中，Cu作負極(Fe發(fā)生鈍化)。,,課標(biāo)理綜201611,6分Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是() A負極反應(yīng)式為Mg-2e

6、Mg2 B正極反應(yīng)式為Ag+e Ag C電池放電時，Cl由正極向負極遷移 D負極會發(fā)生副反應(yīng) Mg2H2O Mg(OH)2H2,例3,【解析】該原電池中，Mg作負極，發(fā)生反應(yīng)：Mg-2e Mg2，A正確；AgCl在正極放電，電極反應(yīng)式為AgCle AgCl，B錯誤；Cl帶有負電荷，電池放電時在電解質(zhì)溶液中由正極向負極移動，C正確；Mg是活潑金屬，能與水發(fā)生反應(yīng)，故負極發(fā)生的副反應(yīng)為Mg2H2O Mg(OH)2H2，D正確。,B,1.用“三步法”書寫電極反應(yīng)式,考法3原電池電極反應(yīng)式的書寫,例4,有人設(shè)計出利用CH4和O2的反應(yīng)，用鉑作電極，在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類似于C

7、H4在O2中燃燒的反應(yīng)，則正、負極的電極反應(yīng)式分別為___________________________________。,【解】CH4在鉑電極上發(fā)生類似于CH4在O2中燃燒的反應(yīng)，即CH4CO2，生成的CO2與KOH反應(yīng)生成K2CO3，碳元素的化合價升高，失去電子，即CH4在負極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH410OH--8e- CO32-+7H2O；O2在正極上發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子，電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e- 4OH-。,O2+2H2O+4e- 4OH- CH410OH--8e- CO32-+7H2O,(1)書寫步驟 步驟一：寫出電池總反應(yīng)式，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目(n

8、e-)。 步驟二：找出正、負極，失電子的電極為負極；確定溶液的酸堿性。 步驟三：寫電極反應(yīng)式。 負極反應(yīng)：還原劑ne- ==== 氧化產(chǎn)物 正極反應(yīng)：氧化劑ne -==== 還原產(chǎn)物,考法3原電池電極反應(yīng)式的書寫,2總反應(yīng)式法書寫電極反應(yīng)式,考法3原電池電極反應(yīng)式的書寫,2總反應(yīng)式法書寫電極反應(yīng)式,(2)書寫技巧 若某電極反應(yīng)式較難寫時，可先寫出較易寫的電極反應(yīng)式，然后根據(jù)得失電子守恒，用總反應(yīng)式減去較易寫的電極反應(yīng)式，即得較難寫的電極反應(yīng)式。,例5,CH3OCH3(二甲醚)酸性燃料電池中： 總反應(yīng)式：CH3OCH3+3O2 2CO2+3H2O 正極：3O2+12H+

9、+12e- 6H2O 負極：CH3OCH3+3H2O-12e- 2CO212H+,【注意】(1)溶液酸、堿性不同,O、H元素的存在形式不同： 水溶液中不能出現(xiàn)O2-;非水溶液中可有獨立的O2-; 酸性溶液中,不能出現(xiàn)OH-;堿性溶液中,不能出現(xiàn)H+; 中性溶液中,反應(yīng)物不能出現(xiàn)H+和OH-,但產(chǎn)物可以出現(xiàn)OH-或H+。 (2)要注意“電極產(chǎn)物與電解質(zhì)(即介質(zhì))是否反應(yīng)” “負極產(chǎn)物與正極產(chǎn)物是否反應(yīng)”。,考法3原電池電極反應(yīng)式的書寫,3.利用電極反應(yīng)判斷電解質(zhì)溶液的pH變化,（1）若電極反應(yīng)消耗OH-(或H+)，則電極周圍電解質(zhì)溶液的pH減小（或增大）。,（2）若電極反應(yīng)生成OH-(或H+)，

10、則電極周圍電解質(zhì)溶液的pH增大（或減?。?。,（3）若總反應(yīng)的結(jié)果是消耗OH-（或H+)或生成OH -（或H+)，則電解質(zhì)溶液的pH減?。ɑ蛟龃螅┗蛟龃螅ɑ驕p?。?。,（4）若兩極消耗等物質(zhì)的量的OH-和H+，則電解質(zhì)溶液的pH變化規(guī)律隨電解質(zhì)溶液酸堿性的不同而不同。,考法4原電池原理的應(yīng)用,1.加快氧化還原反應(yīng)的速率,一個自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，設(shè)計成原電池時，反應(yīng)速率會增大。,2.用于比較金屬的活動性強弱,兩種金屬分別作原電池的兩極時，一般情況下作負極的金屬比作正極的金屬活潑。,(1)根據(jù)一個氧化還原反應(yīng)的方程式，將其拆分為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個半反應(yīng)。 (2)根據(jù)原電池反應(yīng)特點，結(jié)合兩個半反應(yīng)，

11、選擇合適的電極材料和電解質(zhì)溶液設(shè)計原電池。,考法4原電池原理的應(yīng)用,3.設(shè)計原電池,4.用于金屬的防護,使被保護的金屬制品作原電池正極而得到保護。,,浙江選考化學(xué)2017年4月17,2分銀鋅電池是一種常見化學(xué)電源，其反應(yīng)原理：Zn+Ag2O+H2O ==== Zn(OH)2+2Ag。其工作示意圖如下。下列說法不正確的是（ ） A.Zn電極是負極 B.Ag2O電極發(fā)生還原反應(yīng) C.Zn電極的電極反應(yīng)式：Zn-2e-+2OH-==== Zn(OH)2 D.放電前后電解質(zhì)溶液的pH保持不變,例2,,【解析】已知電池的總反應(yīng)為Zn+Ag2O+H2O ==== Zn(OH)2+2Ag，Zn從0價變?yōu)?2

12、價，化合價升高，失去電子，故Zn電極為負極，A正確；Ag2O中Ag從+1價變?yōu)?價，化合價降低，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，B正確；在堿性條件下，Zn2+與OH-結(jié)合生成Zn(OH)2，故負極反應(yīng)式為Zn-2e-+2OH-==== Zn(OH)2，C正確；根據(jù)總反應(yīng)可知，反應(yīng)中H2O被不斷地消耗，電解質(zhì)溶液中OH-濃度增大，所以放電后溶液的pH增大，D錯誤。,D,例2,浙江選考化學(xué)2017年4月17,2分銀鋅電池是一種常見化學(xué)電源，其反應(yīng)原理：Zn+Ag2O+H2O ==== Zn(OH)2+2Ag。其工作示意圖如下。下列說法不正確的是（ ） A.Zn電極是負極 B.Ag2O電極發(fā)生還原反應(yīng) C.

13、Zn電極的電極反應(yīng)式：Zn-2e-+2OH-==== Zn(OH)2 D.放電前后電解質(zhì)溶液的pH保持不變,,海南化學(xué)201610,4分（雙選）某電池以K2Fe和Zn為電極材料，KOH溶液為電解質(zhì)溶液。下列說法正確的是( ) A.Zn為電池的負極 B.正極反應(yīng)式為2FeO42-+10H++6e-==== Fe2O3+5H2O C.該電池放電過程中電解質(zhì)溶液濃度不變 D.電池工作時OH-向負極遷移,例4,【解析】根據(jù)化合價升降判斷，Zn的化合價只能升高，即發(fā)生氧化反應(yīng)，故Zn為電池的負極，K2FeO4為電池的正極，A正確；KOH溶液為電解質(zhì)溶液，電極反應(yīng)中不會有大量H+參與，B錯誤；該原電池總反

14、應(yīng)為3Zn+2K2FeO4+8H2O====2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4KOH，反應(yīng)消耗了H2O，生成了KOH，故該電池放電過程中電解質(zhì)溶液的濃度增大，C錯誤；電池工作時OH-向負極遷移，D正確。,AD,課標(biāo)理綜201310，6分銀質(zhì)器皿日久表面會逐漸變黑，這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進行如下處理：在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時間后發(fā)現(xiàn)黑色會褪去。下列說法正確的是() A處理過程中銀器一直保持恒重 B銀器為正極，Ag2S被還原生成單質(zhì)銀 C該過程中總反應(yīng)為2Al+3Ag2S ==== 6Ag+Al2S3 D黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為

15、白色AgCl,例5,【解析】結(jié)合題中敘述，由“電化學(xué)原理”可知Ag2S-Al-NaCl溶液形成原電池，其中一定是Ag2S作正極，發(fā)生還原反應(yīng)得到Ag，即正極反應(yīng)式為Ag2S+2e-==== 2Ag+S2-，負極反應(yīng)式為Al-3e-==== Al3+；電解質(zhì)溶液中發(fā)生反應(yīng)Al3++3H2O Al(OH)3+3H+，S2-與H+結(jié)合生成H2S，使Al3++3H2O Al(OH)3+3H+的平衡右移，最終生成Al(OH)3沉淀。,B,例5,課標(biāo)理綜201310，6分銀質(zhì)器皿日久表面會逐漸變黑，這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進行如下處理：在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中

16、，一段時間后發(fā)現(xiàn)黑色會褪去。下列說法正確的是() A處理過程中銀器一直保持恒重 B銀器為正極，Ag2S被還原生成單質(zhì)銀 C該過程中總反應(yīng)為2Al+3Ag2S ==== 6Ag+Al2S3 D黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl,考點38 化學(xué)電源,考法5 燃料電池電極反應(yīng)式的書寫 考法6 可充電電池的反應(yīng)規(guī)律,1.一次電池,(1)堿性鋅錳電池,堿性鋅錳電池的負極是Zn，正極是MnO2，電解質(zhì)是KOH，其電極反應(yīng)如下：,負極：Zn+2OH--2e-==== Zn(OH)2； 正極：2MnO2+2H2O+2e-==== MnOOH+2OH-； 總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O====

17、2MnOOH+Zn(OH)2。,1.一次電池,(2)銀鋅電池,銀鋅電池的負極是Zn，正極是O，電解質(zhì)是KOH，其電極反應(yīng)如下： 負極：Zn+2OH-2e ==== Zn(OH)2； 正極：Ag2O+H2O+2e ==== Ag+2OH； 總反應(yīng)：Zn+Ag2O+H2O ==== Zn(OH)2+2Ag。,鋰電池是用金屬鋰作負極，石墨作正極，電解質(zhì)溶液由四氯化鋁鋰(LiAlCl4)溶解在亞硫酰氯(SOCl2)中組成。其電極反應(yīng)如下：,(3)鋰電池,負極：8Li-8e ==== 8Li+； 正極：3SOCl2+8e ==== +2S+6Cl； 總反應(yīng)：8Li+3SOCl2 ==== 6LiCl+L

18、i2SO3+2S。,1.一次電池,2二次電池,(1)最常見的二次電池是鉛蓄電池，其正極覆蓋PbO2，負極覆蓋Pb，電解質(zhì)是30%H2SO4溶液。,(2)鉛蓄電池放電時的電極反應(yīng)式,負極：Pb+SO42--2e- ==== PbSO4； 正極：PbO2+4H++SO42-+2e- ==== PbSO4+2H2O； 總反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO4 ==== 2PbSO4+2H2O。,2二次電池,(3)鉛蓄電池充電時的電極反應(yīng)式,陰極：PbSO4+2e- ==== Pb+SO42-； 陽極：PbSO4+2H2O-2e- ==== PbO2+4H++SO42-； 總反應(yīng)：2PbSO4+2H2O

19、==== Pb+PbO2+2H2SO4。,氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分為酸性和堿性兩種：,3. 燃料電池,(1)若電解質(zhì)溶液顯酸性，在電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)OH-。 (2)若電解質(zhì)溶液顯堿性，在電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)H+。,考法5燃料電池電極反應(yīng)式的書寫,1.書寫燃料電池的電極反應(yīng)式時的注意事項,2.常見兩種燃料電池電極反應(yīng)式的書寫,該電池將金屬鉑片插入KOH溶液中作電極，在兩極上分別通入甲烷和氧氣。,(1)甲烷-氧氣燃料電池電極反應(yīng)式的書寫,負極：CH4+10OH--8e-==== CO32-+7H2O； 正極：2O2+4H2O+8e ==== 8OH-； 總反應(yīng)：CH4+2O2+2

20、KOH ==== K2CO3+3H2O。,該電池中導(dǎo)電離子是熔融的氧化物中的O2-。,2.常見兩種燃料電池電極反應(yīng)式的書寫,(2)丁烷-氧化物燃料電池電極反應(yīng)式的書寫,【注意】電解質(zhì)為堿性物質(zhì)的有機物燃料電池，負極上產(chǎn)生的CO2與OH-反應(yīng)生成電極反應(yīng)式的配平一般難度較大，但若使用電荷守恒法配平，就能使配平簡化。,江蘇化學(xué)201510,2分一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是 ( ) A.反應(yīng) ,每消耗1molCH4轉(zhuǎn)移12mol電子 B.電極A上H2參與的電極反應(yīng)為 C.電池工作時， 向電極B移動 D.電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為,例6,【解析】 CH4中C為

21、-4價，反應(yīng)后生成的CO中C為+2價，反應(yīng)中只有C化合價升高，則1molCH4在反應(yīng)中轉(zhuǎn)移6mol e-，A項錯誤；熔融碳酸鹽中不存在OH-，B項錯誤；該燃料電池中，電極B為正極，電極A為負極，電池工作時，陰離子移向負極，C項錯誤；在電極B上O2得到電子與CO2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為，D項正確。,D,原電池的電極反應(yīng)和總反應(yīng)都必須遵循原子守恒、電荷守恒和得失電子守恒。,考法6可充電電池的反應(yīng)規(guī)律,【注意】可充電電池充電時原負極必然要發(fā)生還原反應(yīng)(生成原來消耗的物質(zhì))，即作陰極，連接電源的負極；同理，原正極連接源的正極，作陽極。簡記為：負連負，正連正。,1可充電電池有充電和放電兩個過程，放電是原電池反應(yīng)，充

22、電是電解池反應(yīng)。,2放電時的負極反應(yīng)和充電時的陰極反應(yīng)、放電時的正極反應(yīng)和充電時的陽極反應(yīng)互為逆反應(yīng)。,課標(biāo)理綜201711,6分全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為：16Li+xS8 ==== 8Li2Sx（2x8）。下列說法錯誤的是（ ） A.電池工作時，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6+2Li++2e- ==== 3Li2S4 B.電池工作時，外電路中流過0.02mol電子，負極材料減重0.14 g C.石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性 D.電池充電時間越長，電池中的Li2S2的量越多,例7,【解析】 該電池反應(yīng)中Li由0價

23、升高為+1價，故電極b作原電池負極，則電極a作正極；在電極a中由Li2S8、Li2S6、Li2S4到Li2S2，其中S元素的價態(tài)逐漸降低，發(fā)生還原反應(yīng)，故放電過程中Li2S2的量應(yīng)逐漸增多，而充電過程中Li2S2的量會逐漸減少，D錯誤；正極發(fā)生還原反應(yīng)可能使S元素的價態(tài)由-價降低到-價，即由Li2S6變成Li2S4 ，用Li+使電極反應(yīng)式中電荷守恒即可，A正確；每消耗1mol Li，轉(zhuǎn)移1mol e-，當(dāng)外電路中流過0.02mol電子時，負極材料質(zhì)量減少7gmol-10.02 mol=0.14g，B正確；S8為非金屬單質(zhì)，不易導(dǎo)電，其中摻有石墨烯可用于增強電極的導(dǎo)電性，C正確。,D,例10,課

24、標(biāo)理綜201711,6分全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為：16Li+xS8 ==== 8Li2Sx（2x8）。下列說法錯誤的是（ ） A.電池工作時，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6+2Li++2e- ==== 3Li2S4 B.電池工作時，外電路中流過0.02mol電子，負極材料減重0.14 g C.石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性 D.電池充電時間越長，電池中的Li2S2的量越多,考點39 電解原理及其應(yīng)用,考法7 電解池陰、陽極的判斷 考法8 電解產(chǎn)物的判斷 考法9 惰性電極的電解規(guī)律 考法10 電極反應(yīng)式的書寫,利用電

25、化學(xué)方法在硬幣表面沉積的銅結(jié)晶,(3)電極及電極反應(yīng),1.電解池,(1)電解池： 把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。,(2)構(gòu)成條件,有與直流電源相連的兩個電極； 電解質(zhì)溶液(或熔融鹽)； 形成閉合回路。,電子：從電源負極流出后，流向電解池陰極； 從電解池的陽極流出，流向電源的正極。 離子：陽離子移向電解池的陰極，陰離子移向電解池的陽極。,1.電解池,(4)電子和離子的移動方向,【說明】電解時，在外電路中有電子通過，而在溶液中是依靠離子定向移動形成電流，即電子本身不通過電解質(zhì)溶液。,原理：電鍍是一種特殊的電解，用含鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液作電鍍液，用待鍍的金屬制品作陰極，鍍層金屬作陽極。 特點

26、：一增(陰極)，一減(陽極)，一不變(電鍍液的濃度)，且陰極與陽極質(zhì)量變化相等。,2電解原理的應(yīng)用,(1)氯堿工業(yè),(2)電鍍,2電解原理的應(yīng)用,(3)電解精煉銅,電極材料：陽極為粗銅，陰極為純銅。 電解質(zhì)溶液：含Cu2的鹽溶液。 電極反應(yīng)式,2電解原理的應(yīng)用,(3)電解精煉銅,陽極泥的形成 在電解過程中，活動性位于銅之后的銀、金等雜質(zhì)，難以在陽極失去電子變成陽離子而溶解，所以當(dāng)陽極的銅等金屬失去電子變成陽離子溶解之后，金、銀等以金屬單質(zhì)的形式沉積在電解槽底部，形成陽極泥。 電解精煉必備條件 a兩極材料：含雜質(zhì)的金屬作陽極，純金屬作陰極。 b電解質(zhì)溶液的選?。汉邢鄳?yīng)金屬離子的鹽溶液。

27、,(4)電冶金,利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。,2電解原理的應(yīng)用,3.電解和電離的區(qū)別與聯(lián)系,課標(biāo)理綜201611，6分三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場的作用下，兩膜中間的Na和SO42可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室。下列敘述正確的是(),例13,A通電后中間隔室的離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大 B該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品 C負極反應(yīng)為2H2O-4e-===== O2+4H+，負極區(qū)溶液pH降低 D當(dāng)電路中通過1mol電子時，會

28、有0.5mol的O2生成,例13,【解析】由題意可知，正極接電源的正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，則正極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O-4e ==== O2+4H，由于生成H，正極區(qū)溶液的pH減小，中間隔室的向正極區(qū)遷移，A錯誤。負極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O+2e- ==== 2OH-+H2，中間隔室的Na+向負極區(qū)遷移，故負極區(qū)產(chǎn)生NaOH，正極區(qū)產(chǎn)生H2SO4，B正確。由B項分析可知，負極區(qū)產(chǎn)生OH，負極區(qū)溶液的pH升高，C錯誤。正極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O-4e- ==== O2+4H，電路中通過1mol電子時，生成0.25molO2，D錯誤。,B,考法7電解池陰、陽極的判斷,1陽極的判斷,2陰極的判斷,課標(biāo)理

29、綜201711,6分用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列敘述錯誤的是（ ） A.待加工鋁質(zhì)工件為陽極 C.陰極的電極反應(yīng)式為Al3++3e- ===== Al B.可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極 D.硫酸根離子在電解過程中向陽極移動,例10,【解析】由信息可知，用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，則該氧化膜為氧化鋁，所以在電解過程中，鋁失電子轉(zhuǎn)化為氧化鋁，所以待加工鋁質(zhì)工件為陽極，A正確；在電解池中，陰極的金屬電極不放電，被保護，所以可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極，B正確；在該電解池中，陰極為氫離子放電生成氫氣，電極

30、反應(yīng)式為2H++2e- ==== H2C錯誤；在電解池中，陰離子向陽極移動，所以硫酸根離子在電解過程中向陽極移動，D正確。,C,考法8電解產(chǎn)物的判斷,(1)如果是活性電極(除Au、Pt以外的金屬材料作電極)，電極材料失電子，生成金屬陽離子。 (2)如果是惰性電極(Pt、Au、石墨)，要依據(jù)陰離子放電順序加以判斷。 陰離子的放電順序：,1.陽極產(chǎn)物的判斷,,考法8電解產(chǎn)物的判斷,直接根據(jù)陽離子放電順序進行判斷。 陽離子放電順序：,2.陰極產(chǎn)物的判斷,,考法9惰性電極的電解規(guī)律,考法9惰性電極的電解規(guī)律,（續(xù)表）,北京理綜201612,6分 用石墨電極完成下列電解實驗。,例11,【解析】實驗一可

31、以看作兩個電解池串聯(lián)，a為陰極，c為陽極，d為陰極，b為陽極。a、d均為陰極，溶液中的陽離子即水中的H+放電生成H2和OH-，試紙變藍，A正確；b為陽極，b處變紅，說明有H生成，即水中的OH-放電生成O2和H2O，局部褪色，說明Cl-放電生成Cl2，溶于水中生成HCl和HClO，HClO使試紙局部褪色，即b處溶液中的OH-與Cl-同時放電，B錯誤；c處鐵作陽極，活性電極作陽極，優(yōu)先失電子：Fe-2e- ==== Fe2+，C正確；由實驗一原理，可知實驗二中形成3個電解池(1個球的兩面分別為陰、陽兩極)，m處為陰極，相當(dāng)于電鍍銅原理，m處有銅析出。,例13,北京理綜201612,6分 用石墨電極

32、完成下列電解實驗。,B,考法10電極反應(yīng)式的書寫,1.兩種常用書寫方法,(1)根據(jù)裝置書寫,根據(jù)電源正、負極確定陰、陽兩極確定陽極是否是活性金屬電極根據(jù)電極類型及電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的放電順序?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式。 在確保陰、陽兩極轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相同的條件下，將兩極電極反應(yīng)式合并，即得總反應(yīng)式。,找出發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的物質(zhì)兩電極名稱和反應(yīng)物利用得失電子守恒分別寫出兩電極反應(yīng)式。 若寫出一電極反應(yīng)式，而另一電極反應(yīng)式不好寫，可用總反應(yīng)式減去已寫出的電極反應(yīng)式即得另一電極反應(yīng)式。,考法10電極反應(yīng)式的書寫,1.兩種常用書寫方法,(2)由氧化還原反應(yīng)方程式書寫電極反應(yīng)式,(1)書寫電解池中電極反應(yīng)式

33、時，要以實際放電的離子表示，但書寫電解池總反應(yīng)式時，弱電解質(zhì)要寫成分子式。 (2)書寫總反應(yīng)式時，要確保陰、陽兩極電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，且注明條件“通電”。 (3)電解水溶液時，應(yīng)注意放電順序，位于H+、OH-之后的離子一般不參與放電。,考法10電極反應(yīng)式的書寫,2. 三個易失分點,課標(biāo)理綜201427題節(jié)選鉛及其化合物可用于蓄電池、耐酸設(shè)備及X-射線防護材料等?；卮鹣铝袉栴}： (1)PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (2)PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得，反應(yīng)的離子方程式為 ____ _ ； PbO2也可以通過石墨為電極

34、，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液電解制取。陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ，陰極上觀察到的現(xiàn)象是 ；若電解液中不加入Cu(NO3)2，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ，這樣做的主要缺點是 。,例12,【解析】 (1)從題給信息“生成黃綠色氣體”可確定有Cl2產(chǎn)生，再根據(jù)Cl元素化合價升高，判斷Pb元素化合價降低，從而得出反應(yīng)的化學(xué)方程式為PbO2+4HCl(濃) PbCl2+Cl2+2H2O。 (2)從題中信息知：PbO與ClO-反應(yīng)生成PbO2，由得失電子守恒可知，氯元素化合價降低，在堿性條件下，氯元素不可能以Cl2形式存在，所以只能為-1價的Cl-，從

35、而得出離子方程式為PbO+ClO-===== PbO2+Cl-；從所給信息知：陽極Pb2+失電子，生成PbO2，再用原子守恒、電荷守恒可寫出其電極反應(yīng)式為Pb2++2H2O-2e-===== PbO2+4H+；陰極上離子得電子的能力是Cu2+Pb2+H+(水)，所以陰極反應(yīng)式為Cu2++2e-===== Cu；若沒有Cu2+，陰極反應(yīng)式為Pb2++2e-===== Pb，Pb2+不能被充分利用。,例14,例14,課標(biāo)理綜201427題節(jié)選鉛及其化合物可用于蓄電池、耐酸設(shè)備及X-射線防護材料等?；卮鹣铝袉栴}： (1)PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

36、 。 (2)PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得，反應(yīng)的離子方程式為 ____ _ ；PbO2也可以通過石墨為電極，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液電解制取。陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ，陰極上觀察到的現(xiàn)象是 ；若電解液中不加入Cu(NO3)2，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ，這樣做的主要缺點是 。,,PbO+ClO-===== PbO2+Cl,Pb2++2H2O-2e-===== PbO2+4H+,石墨上包上銅鍍層,Pb2++2e-==== Pb,不能有效利用Pb2,考點40 金屬的腐蝕和防護,考法11 金屬腐蝕的一般規(guī)律

37、 考法12 金屬腐蝕的防護措施,(1)化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕,金屬的腐蝕和防護,金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇栯x子，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。,2金屬腐蝕的類型,1金屬腐蝕的性質(zhì),金屬的腐蝕和防護,(2)吸氧腐蝕與析氫腐蝕(以鋼鐵為例分析),金屬的腐蝕和防護,(3)金屬腐蝕的防護,金屬腐蝕的防護可通過改變腐蝕過程本身實現(xiàn)，也可通過表面形成保護層防止金屬材料直接接觸腐蝕介質(zhì)實現(xiàn)。,,(3)對由同一正、負極構(gòu)成的原電池(如Fe-Cu原電池)： 電解質(zhì)的氧化能力越強，負極金屬越易被腐蝕。 電解質(zhì)中起氧化作用的離子相同時，該離子濃度越大，負極金屬腐蝕速率越快。 溶液的導(dǎo)電能力越強，負極金屬越易被腐蝕。,考法11 金

38、屬腐蝕的一般規(guī)律,(1)對同一電解質(zhì)溶液，金屬腐蝕速率快慢： 電解引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防護措施的腐蝕。,(2)在原電池中，電解質(zhì)溶液相同時，兩極的活潑性差別越大，負極金屬越易被腐蝕。,,考法11 金屬腐蝕的一般規(guī)律,(4)純度越高的金屬，腐蝕的速率越慢(純金屬幾乎不被腐蝕)。,(5)一般情況下不純的金屬或合金在潮濕的空氣中腐蝕的速率遠大于在干燥、隔絕空氣條件下腐蝕的速率。,(6) 吸氧腐蝕是金屬腐蝕的主要形式。,浙江選考化學(xué)2016年10月17,2分在一塊表面無銹的鐵片上滴食鹽水，放置一段時間后看到鐵片上有鐵銹出現(xiàn)。鐵片腐蝕過程中發(fā)生的總反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Fe+2H2O+

39、O2 ===== 2Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2進一步被氧氣氧化為Fe(OH)3，再在一定條件下脫水生成鐵銹，其原理如圖。下列說法正確的是( ),例14,A.鐵片發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕 B.鐵片腐蝕最嚴(yán)重區(qū)域應(yīng)該是生銹最多的區(qū)域 C.鐵片腐蝕中負極發(fā)生的電極反應(yīng)：2H2O+O2+4e-===== 4OH- D.鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成無數(shù)微小原電池，發(fā)生了電化學(xué)腐蝕,【解析】金屬腐蝕是金屬被氧化的過程，A項錯誤；鐵銹主要在正極附近生成，而鐵被腐蝕最嚴(yán)重的區(qū)域則是在負極附近，B項錯誤；鐵片腐蝕過程中負極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Fe-2e-===== Fe2+，C項錯誤；鐵片發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原

40、因是鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成無數(shù)微小原電池，D項正確。,D,1.改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu),(1)犧牲陽極的陰極保護法原電池原理 (2)外加電流的陰極保護法電解原理,考法12 金屬腐蝕的防護措施,如可根據(jù)不同的用途選用不同的金屬或非金屬制成合金。,2.覆蓋保護層,如可以采用噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法使金屬與介質(zhì)隔離。,3.使用電化學(xué)保護法,課標(biāo)理綜201711,6分支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護法進行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是（ ）,例15,A.通入保護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零 B.通電后外電路電子被強制從高硅

41、鑄鐵流向鋼管樁 C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流 D.通入的保護電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進行調(diào)整,【解析】由題干可知，高硅鑄鐵為惰性輔助陽極，與直流電源的正極相連，鋼管樁作電解池的陰極，與直流電源的負極相連，通入保護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零，鋼管樁得到保護，A正確；通電后，外電路中電子由高硅鑄鐵經(jīng)導(dǎo)線流向正極，再由電源的負極經(jīng)導(dǎo)線流向鋼管樁，故通電后外電路中電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁，B正確；高硅鑄鐵為惰性輔助陽極，只起到傳遞電流的作用，不會被損耗，C錯誤；通入的保護電流要根據(jù)海水中電解質(zhì)的濃度、溫度等環(huán)境條件變化進行調(diào)整，從而有效保護鋼管樁，D正確。,例15,課標(biāo)理

42、綜201711,6分支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護法進行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是（ ）,例16,A.通入保護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零 B.通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁 C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流 D.通入的保護電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進行調(diào)整,C,考點41 電化學(xué)綜合,考法13 電化學(xué)裝置的判斷技巧和應(yīng)用 考法14 電化學(xué)的綜合計算,原電池、電解池和電鍍池的比較,考法13電化學(xué)裝置的判斷和應(yīng)用,1電化學(xué)裝置的判斷,(1)有電源的裝置為電解池，其余的是原電池； (2)有多個電化學(xué)裝置直接

43、連接時，其中金屬活動性相差最大的裝置作原電池，其余裝置作電解池。,(1)在原電池中負極金屬活動性強于正極金屬活動性。 (2)在電解池的陽極上先放電的陰離子的還原性強于后放電的陰離子的還原性。 (3)在電解池的陰極上先放電的陽離子的氧化性強于后放電的陽離子的氧化性。,考法13電化學(xué)裝置的判斷和應(yīng)用,2根據(jù)裝置判斷金屬或陰、陽離子的活動性,海南化學(xué)201710,4分一種電化學(xué)制備的裝置如圖所示，圖中陶瓷在高溫時可以傳輸H+。下列敘述錯誤的是( ),例16,【解析】根據(jù)題意可知，該電解池反應(yīng)的實質(zhì)是氮氣和氫氣反應(yīng)生成氨氣，故氫氣為還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)，通入氫氣的Pd電極b為陽極，A錯誤；陰極發(fā)生還原

44、反應(yīng)，其反應(yīng)式為N2+6H++6e- 2NH3，B正確；電解池中，H+由陽極向陰極遷移，C正確；觀察裝置圖可知，陶瓷可以傳遞氫離子，同時可以隔離N2和H2，D正確。,A,考法14電化學(xué)的綜合計算,電化學(xué)的綜合計算包括：兩極產(chǎn)物的定量計算、溶液pH及物質(zhì)的量濃度的計算、元素的相對原子質(zhì)量和測定阿伏加德羅常數(shù)的計算、根據(jù)電荷量求產(chǎn)物的量、根據(jù)產(chǎn)物的量求電荷量等。通常采用下列三種方法：,1根據(jù)電子守恒法計算,用于串聯(lián)電路的陰陽兩極產(chǎn)物、正負兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計算，其依據(jù)是電路上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相等。,根據(jù)得失電子守恒關(guān)系建立已知量與未知量之間的橋梁，得出計算所需的關(guān)系式。,考法14電化學(xué)的綜

45、合計算,2根據(jù)總反應(yīng)式計算,先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列比例式計算。,3根據(jù)關(guān)系式法,課標(biāo)理綜201526題節(jié)選酸性鋅錳干電池是一種一次電池，外殼為金屬鋅，中間是碳棒，其周圍是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物。該電池放電過程產(chǎn)生MnOOH?；厥仗幚碓搹U電池可得到多種化工原料。有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示溶解度/(g/100 g水)：,例17,【解析】（1）該原電池中鋅為負極，碳棒為正極，原電池的正極發(fā)生還原反應(yīng)，MnO2得電子被還原為MnOOH，電極反應(yīng)式為MnO2+H++e- ===== MnOOH，負極反應(yīng)式為 Zn-2e- Zn2+，電池總反應(yīng)的離子方程式為2MnO2Zn+2H+ ===== Zn2++2MnOOH。 （2）Q=It=n(e-)F， 則n(e-)=0.00155mol，則n(Zn)12n(e-)，m(Zn)=120.00155mol65gmol-1 =0.05 g。,【答案】 （1） MnO2+H++e-===== MnOOH 2MnO2+Zn+2H+===== Zn2++2MnOOH 注:式中Zn2+可寫為、Zn(NH3)2Cl2等，H+可寫為 （2）0.05,后續(xù)更加精彩,