《高考化學一輪總復習 專題十一 電化學課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考化學一輪總復習 專題十一 電化學課件（56頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題十一電化學1.概念概念：把把_轉化為轉化為_的裝置。的裝置?？键c一原電池工作原理與應用考點一原電池工作原理與應用化學能化學能電能電能2.形成條件形成條件非金屬導體非金屬導體電解質電解質自發(fā)自發(fā)3.工作原理工作原理以以()Zn|CuSO4|Cu()原電池為例原電池為例電子電子Zn2e=Zn2ZnCuCu22e=Cu陰離子陰離子(SO、OH)陽離子陽離子(Cu2、H)【助學技巧助學技巧】原電池正、負極判斷的原電池正、負極判斷的“五個角度五個角度”4.化學電源化學電源(1)一次電池一次電池(堿性鋅錳干電池堿性鋅錳干電池)堿性鋅錳干電池的工作原理如圖：堿性鋅錳干電池的工作原理如圖：Zn2OH2e=

2、ZnOH2OMnO22H2O2e=Mn(OH)22OH(2)二次電池二次電池(以鉛蓄電池為例以鉛蓄電池為例)放電時的反應放電時的反應a.負極反應：負極反應：_；b.正極反應：正極反應：_；c.總反應：總反應：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O。充電時的反應充電時的反應a.陰極反應：陰極反應：_；b.陽極反應：陽極反應：_；c.總反應：總反應：2PbSO42H2O=PbPbO22H2SO4。(3)燃料電池燃料電池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。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。酸性酸性堿性堿性負極反負極反應式應式2H24e=4H_正極

3、反正極反應式應式_O22H2O4e=4OH電池總電池總反應式反應式2H2O2=2H2O2H24OH4e=4H2OO24H4e=2H2O【助學技巧助學技巧】(1)在原電池中，發(fā)生氧化反應的一極一定是負極在原電池中，發(fā)生氧化反應的一極一定是負極()(2)在原電池中，負極材料的活潑性一定比正極材料強在原電池中，負極材料的活潑性一定比正極材料強()(3)在原電池中，正極本身一定不參與電極反應，負極本身一定在原電池中，正極本身一定不參與電極反應，負極本身一定要發(fā)生氧化反應要發(fā)生氧化反應()(4)其他條件均相同，帶有其他條件均相同，帶有“鹽橋鹽橋”的原電池比不帶的原電池比不帶“鹽橋鹽橋”的的原電池電流持續(xù)

4、時間長原電池電流持續(xù)時間長()(5)放熱反應通過一定的裝置可以將化學能變?yōu)殡娔埽瑯嫵稍姺艧岱磻ㄟ^一定的裝置可以將化學能變?yōu)殡娔?，構成原電池?)(6)原電池工作時，溶液中的陽離子向負極移動，鹽橋中的陽離原電池工作時，溶液中的陽離子向負極移動，鹽橋中的陽離子向正極移動子向正極移動()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)新型化學電源題的分析策略新型化學電源題的分析策略1.解題四步驟解題四步驟2.電極反應式的書寫電極反應式的書寫(1)一般電極反應式的書寫一般電極反應式的書寫1.(2015江蘇化學江蘇化學，10，2分分)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列

5、有關該電池的說法正確的是如圖。下列有關該電池的說法正確的是()答案答案D原電池的設計方法原電池的設計方法設計原電池時要緊扣原電池的構成條件。具體方法是：設計原電池時要緊扣原電池的構成條件。具體方法是：(1)首先判斷出氧化還原反應中的還原劑和氧化劑，將還原劑首先判斷出氧化還原反應中的還原劑和氧化劑，將還原劑(一一般為比較活潑金屬般為比較活潑金屬)作負極，活潑性比負極弱的金屬或非金屬作作負極，活潑性比負極弱的金屬或非金屬作正極，含氧化劑對應離子的電解質溶液作電解液。正極，含氧化劑對應離子的電解質溶液作電解液。(2)如果兩個半反應分別在要求的兩個容器中進行如果兩個半反應分別在要求的兩個容器中進行(中

6、間連接鹽析中間連接鹽析)，則兩個容器中的電解質溶液應含有與電極材料相同的金屬的陽則兩個容器中的電解質溶液應含有與電極材料相同的金屬的陽離子。離子。(3)設計實例：設計實例：根據(jù)反應根據(jù)反應2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2設計的原電池為：設計的原電池為：1.請運用原電池原理設計實驗，驗證請運用原電池原理設計實驗，驗證Cu2、Fe3氧化性的強弱。氧化性的強弱。請寫出電極反應式，負極請寫出電極反應式，負極_，正極正極_，并在方框內畫出實驗裝置圖，要求用燒杯和鹽橋，并標出外電并在方框內畫出實驗裝置圖，要求用燒杯和鹽橋，并標出外電路電子流向。路電子流向。答案答案Cu2e=Cu22Fe32e=2F

7、e2錯因分析錯因分析(1)不注明電極材料名稱或元素符號。不注明電極材料名稱或元素符號。(2)不畫出電解質溶液不畫出電解質溶液(或畫出但不標注或畫出但不標注)。(3)誤把鹽橋畫成導線。誤把鹽橋畫成導線。(4)不能連成閉合回路。不能連成閉合回路?？键c二電解原理及其應用考點二電解原理及其應用1.電解電解使使_通過電解質溶液通過電解質溶液(或熔融的電解質或熔融的電解質)而在陰、陽兩極而在陰、陽兩極引起引起_的過程。的過程。2.電解池電解池( (也叫電解槽也叫電解槽) )電解池是把電解池是把_的裝置。的裝置。電流電流氧化還原反應氧化還原反應電能轉化為化學能電能轉化為化學能3.電解池的組成和工作原理電解池

8、的組成和工作原理(電解電解CuCl2溶液溶液)陰極陰極還原反應還原反應Cu22e=Cu陽極陽極氧化反應氧化反應2Cl2e=Cl2【助學技巧助學技巧】電子和離子的移動方向電子和離子的移動方向4.氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)(1)概念：用電解飽和概念：用電解飽和NaCl溶液的方法來制取溶液的方法來制取_、_和和_，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品的工業(yè)，稱為，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品的工業(yè)，稱為_。NaOHH2Cl2氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)2Cl2e=Cl22H2e=H25.電鍍與電解精煉銅電鍍與電解精煉銅電鍍電鍍(Fe上鍍上鍍Cu)電解精煉銅電解精煉銅陽極陽極電極材料電極材料_(含含Zn、Fe、Ni、Ag、

9、Au等雜質等雜質)電極反應電極反應_Zn2e=Zn2Fe2e=Fe2Ni2e=Ni2陰極陰極電極材料電極材料_電極反應電極反應_電解質溶液電解質溶液_注：電解精煉銅時，粗銅中的注：電解精煉銅時，粗銅中的Ag、Au等不反應，沉在電解池底部形成陽極泥等不反應，沉在電解池底部形成陽極泥銅銅粗銅粗銅Cu2e=Cu2Cu2e=Cu2鐵鐵純銅純銅Cu22e=CuCuSO4溶液溶液6.電冶金電冶金(1)鈉的冶煉鈉的冶煉總反應：總反應：_陰極反應：陰極反應：_陽極反應：陽極反應：2Cl2e=Cl2(2)Mg的冶煉的冶煉總反應：總反應：_(3)Al的冶煉的冶煉總反應：總反應：_2Na2e=2Na(1)任何化學反

10、應都可以設計成電解池反應任何化學反應都可以設計成電解池反應()(2)電解質溶液的導電過程就是電解質溶液被電解的過程電解質溶液的導電過程就是電解質溶液被電解的過程()(3)某些不能自發(fā)進行的氧化還原反應，通過電解可以實現(xiàn)某些不能自發(fā)進行的氧化還原反應，通過電解可以實現(xiàn)()(4)電解電解CuCl2溶液，陰極逸出的氣體能夠使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚾芤?，陰極逸出的氣體能夠使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{色紙變藍色()(5)電解鹽酸、硫酸等溶液，電解鹽酸、硫酸等溶液，H放電，溶液的放電，溶液的pH逐漸增大逐漸增大()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)分析電解過程的思維程序分析電解過程的思維程序1.首先判斷陰、

11、陽極，分析陽極材料是惰性電極還是活性電極。首先判斷陰、陽極，分析陽極材料是惰性電極還是活性電極。2.再分析電解質水溶液的組成，找全離子并分陰、陽兩組再分析電解質水溶液的組成，找全離子并分陰、陽兩組(不不要忘記水溶液中的要忘記水溶液中的H和和OH)。3.然后排出陰、陽兩極的放電順序：然后排出陰、陽兩極的放電順序：陰極：陽離子放電順序：陰極：陽離子放電順序：AgFe3Cu2H(酸酸)Fe2Zn2H(水水)Al3Mg2NaCa2K。陽極：活潑電極陽極：活潑電極S2IBrClOH含氧酸根含氧酸根離子。離子。注意注意陰極不管是什么材料，電極本身都不反應，一定是溶陰極不管是什么材料，電極本身都不反應，一定

12、是溶液液(或熔融電解質或熔融電解質)中的陽離子放電。最常用、最重要的放電中的陽離子放電。最常用、最重要的放電順序是：陽極順序是：陽極ClOH；陰極；陰極AgCu2H。電。電解水溶液時，解水溶液時，KAl3不可能在陰極放電，即不可能用電解不可能在陰極放電，即不可能用電解水溶液的方法得到水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金屬。等金屬。4.分析電極反應，判斷電極產(chǎn)物，寫出電極反應式，要注意遵循分析電極反應，判斷電極產(chǎn)物，寫出電極反應式，要注意遵循原子守恒和電荷守恒。原子守恒和電荷守恒。5.最后寫出電解反應的總化學方程式或離子方程式。最后寫出電解反應的總化學方程式或離子方程式。答案答案B明晰

13、突破電解液復原易失分問題明晰突破電解液復原易失分問題用惰性電極電解電解質溶液時，若要使電解后的溶液恢復到原用惰性電極電解電解質溶液時，若要使電解后的溶液恢復到原狀態(tài)，應遵循狀態(tài)，應遵循“缺什么加什么，缺多少加多少缺什么加什么，缺多少加多少”的原則，一般的原則，一般加入陰極產(chǎn)物與陽極產(chǎn)物化合的產(chǎn)物。如用惰性電極電解加入陰極產(chǎn)物與陽極產(chǎn)物化合的產(chǎn)物。如用惰性電極電解CuSO4溶液，要恢復原溶液的濃度，可向電解后的溶液中加入溶液，要恢復原溶液的濃度，可向電解后的溶液中加入CuO。也可以加入也可以加入CuCO3，但不能加入，但不能加入Cu(OH)2，因為，因為Cu(OH)2與生成與生成的的H2SO4反

14、應后使水量增加。反應后使水量增加。2.用惰性電極電解用惰性電極電解100mLCuSO4溶液一段時間后，可以通過添溶液一段時間后，可以通過添加加0.1molCu(OH)2將溶液的量與濃度完全復原，則電解時電路將溶液的量與濃度完全復原，則電解時電路中通過的電子為中通過的電子為()A.0.1molB.0.2molC.0.4molD.0.8mol答案答案C錯因分析錯因分析本題易錯點在于不能抓住加入本題易錯點在于不能抓住加入Cu(OH)2將溶液完全復將溶液完全復原這一信息，確定該電解過程分為兩個過程，分別為電解原這一信息，確定該電解過程分為兩個過程，分別為電解CuSO4溶液和溶液和H2O，可分別進行計算

15、。，可分別進行計算。根據(jù)題意知，通過添加根據(jù)題意知，通過添加0.1molCu(OH)2將溶液的量與濃度完全將溶液的量與濃度完全復原，可知電解時復原，可知電解時Cu2放電完全，且電解了一部分水。由放電完全，且電解了一部分水。由0.1molCu(OH)2可知，電解時陽極產(chǎn)生了可知，電解時陽極產(chǎn)生了0.1molCu和和0.1molH2，結合電極反應式知，通過的電子為，結合電極反應式知，通過的電子為0.4mol?？键c三金屬的腐蝕與防護考點三金屬的腐蝕與防護1.金屬腐蝕的本質金屬腐蝕的本質金屬原子金屬原子_變?yōu)樽優(yōu)開，金屬發(fā)生氧化反應。，金屬發(fā)生氧化反應。失去電子失去電子金屬陽離子金屬陽離子2.金屬腐蝕

16、的類型金屬腐蝕的類型(1)化學腐蝕與電化學腐蝕化學腐蝕與電化學腐蝕類型類型化學腐蝕化學腐蝕電化學腐蝕電化學腐蝕反應物反應物金屬、干燥的氣體或金屬、干燥的氣體或非電解質非電解質_反應類型反應類型_有無電流有無電流產(chǎn)生產(chǎn)生_實質實質金屬原子失電子被氧化金屬原子失電子被氧化不純金屬、電解質溶液不純金屬、電解質溶液直接發(fā)生化學反應直接發(fā)生化學反應原電池反應原電池反應無無有有(2)析氫腐蝕與吸氧腐蝕析氫腐蝕與吸氧腐蝕(鋼鐵腐蝕為例鋼鐵腐蝕為例)類型類型析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕水膜性質水膜性質_負極反應負極反應_正極反應正極反應_總反應總反應Fe2H=Fe2H22FeO22H2O=2Fe(OH)2

17、其他反應其他反應4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(3x)H2O注：吸氧腐蝕比析氫腐蝕更普遍注：吸氧腐蝕比析氫腐蝕更普遍酸性酸性弱酸性、中性或堿性弱酸性、中性或堿性Fe2e=Fe22H2e=H22H2OO24e=4OH3.金屬的防護金屬的防護(1)犧牲陽極的陰極保護法利用犧牲陽極的陰極保護法利用_。(2)外加電流的陰極保護法利用外加電流的陰極保護法利用_。(3)改變金屬內部結構改變金屬內部結構如制成不銹鋼。如制成不銹鋼。(4)加保護層加保護層如電鍍、噴漆、覆膜等。如電鍍、噴漆、覆膜等。原電池原理原電池原理電解池原理電解池原理(1)所有金屬純度越大

18、，越不易被腐蝕所有金屬純度越大，越不易被腐蝕()(2)純銀器表面變黑和鋼鐵表面生銹腐蝕原理一樣純銀器表面變黑和鋼鐵表面生銹腐蝕原理一樣()(3)干燥環(huán)境下金屬不被腐蝕干燥環(huán)境下金屬不被腐蝕()(4)Al、Fe、Cu在潮濕的空氣中腐蝕均生成氧化物在潮濕的空氣中腐蝕均生成氧化物()(5)鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕時，負極鐵失去電子生成鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕時，負極鐵失去電子生成Fe3()(6)在金屬表面覆蓋保護層，若保護層破損后，就完全失去了對在金屬表面覆蓋保護層，若保護層破損后，就完全失去了對金屬的保護作用金屬的保護作用()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)金屬電化學保護的兩種方法金屬電化學保護的

19、兩種方法3.對金屬制品進行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。對金屬制品進行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。(1)以鋁材為陽極，在以鋁材為陽極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應式為陽極電極反應式為_。(2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時用銅而不用石墨作陽極的鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時用銅而不用石墨作陽極的原因是原因是_。在此過程中，兩個電極上質量的變。在此過程中，兩個電極上質量的變化值：陰極化值：陰極_陽極陽極(填填“”、“”或或“”)。(3)利用如圖所示的裝置，可以模擬鐵的電化學防護。若利用如圖所示的裝置，可以模擬鐵的電化學防護。若X為碳棒，為

20、碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關為減緩鐵的腐蝕，開關K應置于應置于_(填填“M”或或“N”)處。處。若若X為鋅，開關為鋅，開關K置于置于M處，該電化學防護法稱為處，該電化學防護法稱為_。解析解析(3)鐵被保護，可以作原電池的正極或電解池的陰極。故鐵被保護，可以作原電池的正極或電解池的陰極。故若若X為碳棒，開關為碳棒，開關K應置于應置于N處，處，F(xiàn)e作陰極受到保護；若作陰極受到保護；若X為鋅，為鋅，開關開關K置于置于M處，鐵作正極，稱為犧牲陽極的陰極保護法。處，鐵作正極，稱為犧牲陽極的陰極保護法。答案答案(1)2Al3H2O6e=Al2O36H(2)能向電鍍液中不斷補充能向電鍍液中不斷補充Cu2，使電

21、鍍液中的，使電鍍液中的Cu2濃度保持恒濃度保持恒定定(3)N犧牲陽極的陰極保護法犧牲陽極的陰極保護法金屬腐蝕快慢的判斷金屬腐蝕快慢的判斷1.不純的金屬或合金，在潮濕的空氣中形成原電池發(fā)生電化學腐不純的金屬或合金，在潮濕的空氣中形成原電池發(fā)生電化學腐蝕，活潑金屬因被腐蝕而損耗。金屬腐蝕的快慢與下列兩種因蝕，活潑金屬因被腐蝕而損耗。金屬腐蝕的快慢與下列兩種因素有關：素有關：(1)與構成原電池的材料有關，兩極材料的活潑性差別越大，與構成原電池的材料有關，兩極材料的活潑性差別越大，氧化還原反應的速率越快，活潑金屬被腐蝕的速率就越快。氧化還原反應的速率越快，活潑金屬被腐蝕的速率就越快。(2)與金屬所接觸

22、的電解質溶液有關，活潑金屬在強電解質溶與金屬所接觸的電解質溶液有關，活潑金屬在強電解質溶液中的腐蝕快于在弱電解質溶液中的腐蝕。液中的腐蝕快于在弱電解質溶液中的腐蝕。2.一般來說，可用下列原則判斷金屬腐蝕的快慢：一般來說，可用下列原則判斷金屬腐蝕的快慢：電解池原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學腐蝕電解池原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學腐蝕應用原電池原理的防護應用電解原理的防護。應用原電池原理的防護應用電解原理的防護。4.下列與金屬腐蝕有關的說法正確的是下列與金屬腐蝕有關的說法正確的是()A.圖圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴重中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴重B.圖

23、圖b中，開關由中，開關由M改置于改置于N時，時，CuZn合金的腐蝕速率減小合金的腐蝕速率減小C.圖圖c中，接通開關時中，接通開關時Zn腐蝕速率增大，腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速率上放出氣體的速率也增大也增大D.圖圖d中，中，ZnMnO2干電池自放電腐蝕主要是由干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化的氧化作用引起的作用引起的解析解析圖圖a中，鐵棒發(fā)生電化學腐蝕，靠近底端的部分與氧氣接中，鐵棒發(fā)生電化學腐蝕，靠近底端的部分與氧氣接觸少，腐蝕程度較輕，觸少，腐蝕程度較輕，A項錯誤；圖項錯誤；圖b中開關由中開關由M改置于改置于N，Cu-Zn作正極，腐蝕速率減小，作正極，腐蝕速率減小，B項正確；圖項

24、正確；圖c中接通開關時中接通開關時Zn作負作負極，腐蝕速率增大，但氫氣在極，腐蝕速率增大，但氫氣在Pt上放出，上放出，C項錯誤；圖項錯誤；圖d中干電中干電池自放電腐蝕是池自放電腐蝕是Zn與與C活動性不同形成原電池，與活動性不同形成原電池，與MnO2性質無性質無關，關，MnO2的作用是原電池放電過程中吸收的作用是原電池放電過程中吸收H元素防止電池溶脹，元素防止電池溶脹，D項錯誤。項錯誤。答案答案B綜合研判模板可充電電池的分析及電極綜合研判模板可充電電池的分析及電極 反應式的書寫技巧反應式的書寫技巧解題流程解題流程答案答案C模板構建模板構建1.分析建模分析建模2.速記速判速記速判簡單電極先寫出，復雜反應相減得。負極顛倒得陰極，正極顛簡單電極先寫出，復雜反應相減得。負極顛倒得陰極，正極顛倒得陽極。倒得陽極。答案答案B