2019-2020年高三化學(xué)二輪復(fù)習 專題17 電化學(xué)教案【考試說明】1掌握原電池和電解池工作原理，能寫出常見的簡單電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式；2了解常見的化學(xué)電源和新型電池，了解金屬的電化學(xué)腐蝕和金屬的一般防護方法；3.了解銅的電解精煉、電鍍銅、氯堿工業(yè)反應(yīng)原理；4運用電子守恒進行有關(guān)計算?！疽c精講】要點一、原電池和電解池的工作原理原電池和電解池的比較：裝置原電池電解池實例原理形成條件電極：兩種不同的導(dǎo)體相連；電解質(zhì)溶液：能與電極反應(yīng)。電源；電極（惰性或非惰性）；電解質(zhì)（水溶液或熔化態(tài)）。反應(yīng)類型自發(fā)的氧化還原反應(yīng)非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)電極名稱由電極本身性質(zhì)決定：正極：材料性質(zhì)較不活潑的電極；負極：材料性質(zhì)較活潑的電極。由外電源決定：陽極：連電源的正極；陰極：連電源的負極；電極反應(yīng)負極：Zn-2e-=Zn2+ （ 反應(yīng)）正極：2H+2e-=H2 （ 反應(yīng)）陰極：Cu2+ +2e- = Cu （ 反應(yīng)）陽極：2Cl-2e-=Cl2 （ 反應(yīng)）電子流向電流方向能量轉(zhuǎn)化應(yīng)用抗金屬的電化腐蝕；實用電池。電解食鹽水（氯堿工業(yè)）；電鍍（鍍銅）；電冶（冶煉Na、Mg、Al）；精煉（精銅）。ZnSO4溶液隔膜(只允許SO42 通過)CuSO4溶液濾紙(滴加了Na2SO4、酚酞溶液)表面皿YZnCu銅絲X【典例1】如圖所示，下列敘述正確的是( )(A)Y為陰極，發(fā)生還原反應(yīng) (B)X為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)(C)Y與濾紙接觸處有氧氣生成 (D)X與濾紙接觸處變紅要點二、電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式【典例2】（09廣東）可用于電動汽車的鋁-空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液，鋁合金為負極，空氣電極為正極。下列說法正確的是（ ）A以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時，正極反應(yīng)都為：O22H2O4e4OHB以NaOH溶液為電解液時，負極反應(yīng)為：Al3OH3e-Al(OH)3C以NaOH溶液為電解液時，電池在工作過程中電解液的pH保持不變D電池工作時，電子通過外電路從正極流向負極【練習1】科學(xué)家近年來研制出一種新型細菌燃料電池，利用細菌將有機物轉(zhuǎn)化為氫氣，氫氣進入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電。電池負極反應(yīng)為 ( )(A)H22OH 2H2O2e (B)O24H4e 2H2O(C)H22H2e (D)O22H2O4e 4OH要點三、常見的化學(xué)電源【典例3】（09廣東）下列有關(guān)電池的說法不正確的是 （ ）A手機上用的鋰離子電池屬于二次電池B銅鋅原電池工作時，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 D鋅錳干電池中，鋅電極是負極【練習2】茫茫黑夜中，航標燈為航海員指明了方向。航標燈的電源必須長效、穩(wěn)定。我國科技工作者研制出以鋁合金、Pt-Fe合金網(wǎng)為電極材料的海水電池。在這種電池中鋁合金是陽極 鋁合金是負極海水是電解液 鋁合金電極發(fā)生還原反應(yīng) （ ）A B CD要點四、電解規(guī)律及其應(yīng)用關(guān)鍵是放電順序： 陽極：陰極：【典例4】右圖中x、y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加，b極板處有無色無臭氣體放出，符合這一情況的是( )a極板b極板x電極Z溶液 A鋅石墨負極CuSO4B石墨石墨負極NaOHC銀鐵正極AgNO3D銅石墨負極CuCl22電解各電解質(zhì)溶液的類型及特點（惰性電極）類型實例電解物質(zhì)電解質(zhì)溶液濃度PH復(fù)原可加電解水型NaOHH2SO4Na2SO4電解電解質(zhì)型HClCuCl2放H2生堿NaCl放O2生酸CuSO4【典例5】用石墨做電極電解3mol/L KCl和0.5mol/L Al2(SO4)3，混合液時，下圖表示電解變化的曲線合理的是 （ ） A B C D3、電解原理的應(yīng)用（1）氯堿工業(yè)（2）活潑金屬的制?。?）金屬精煉（4）電鍍【典例6】某同學(xué)查資料得知-AgI是一種固體導(dǎo)體，導(dǎo)電率很高。他為了研究-AgI究竟是Ag+ 離子導(dǎo)電還是I- 離子導(dǎo)電，設(shè)計一個如下圖所示（用鉛蓄電池做電源）的電化學(xué)實驗。已知鉛蓄電池總反應(yīng)： Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O（1）該電解池的陽極電極反應(yīng)式： ；鉛蓄電池的正極電極反應(yīng)式： 。（2）若Ag+ 導(dǎo)電，-AgI本身質(zhì)量將 。(填不變、變大、或變小),若I- 導(dǎo)電，陽極附近的-AgI晶體密度將會 。(填不變、變大、或變小)要點五、金屬的腐蝕與防護【典例7】 下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是 要點六、有關(guān)計算【典例8】1L 0.1mol/L的AgNO3溶液在以Ag作陽極，F(xiàn)e作陰極的電解槽中電解，當陰極上增重2.16g時，下列判斷正確的是 ( ) A電解質(zhì)溶液的濃度變?yōu)?.08mol/L B陽極上產(chǎn)生112mLO2(標準狀況)C轉(zhuǎn)移12.041021個電子 D反應(yīng)中有0.02mol的物質(zhì)被氧化【典例9】室溫下，用惰性電極電解V mL某二價金屬的硫酸鹽溶液一段時間后，陰極有m mg金屬析出，溶液的pH值由6.5變?yōu)?.0(電解前后溶液體積的變化可忽略不計)，析出金屬的原子量的數(shù)字表達式為 ( )A. B. C. D. 【考題在線】1.（09安徽 ）Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，基于綠色化學(xué)理念設(shè)計的制取.Cu2O的電解池示意圖如下，電解總反應(yīng)：2Cu+H2O=Cu2O+H2。說法正確的是( )A.石墨電極上產(chǎn)生氫氣B.銅電極發(fā)生還原反應(yīng)C.銅電極接直流電源的負極D.當有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時，有0.1molCu2O生成。2.（09浙江卷 ）市場上經(jīng)常見到的標記為Li-ion的電池稱為“鋰離子電池”。它的負極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料（碳作為金屬鋰的載體），電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li的高分子材料。這種鋰離子電池的電池反應(yīng)為： Li+2Li下列說法不正確的是 ( )A放電時，負極的電極反應(yīng)式：Li-e=LiB充電時，Li既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng)C該電池不能用水溶液作為電解質(zhì) D放電過程中Li向負極移動3.（09上海 ）右圖裝置中，U型管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時間。下列有關(guān)描述錯誤的是 ( )A生鐵塊中的碳是原電池的正極B紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤兩試管中相同的電極反應(yīng)式是：Fe - 2e = Fe2 Da試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕4.（09寧夏）請回答氯堿的如下問題：（1）氯氣、燒堿是電解食鹽水時按照固定的比率k（質(zhì)量比）生成的產(chǎn)品。理論上k_（要求計算表達式和結(jié)果）;（2）原料粗鹽中常含有泥沙和Ca2、Mg2、Fe3、SO42等雜質(zhì)，必須精制后才能供電解使用。精制時，粗鹽溶于水過濾后，還要加入的試劑分別為Na2CO3、HCl（鹽酸）BaCl2，這3種試劑添加的合理順序是_（填序號）（3）氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)（電）能30以上。在這種工藝設(shè)計中，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，其中的電極未標出，所用的離子膜都只允許陽離子通過。 圖中X、Y分別是_、_（填化學(xué)式），分析比較圖示中氫氧化鈉質(zhì)量分數(shù)a與b的大小_;分別寫出燃料電池B中正極、負極上發(fā)生的電極反應(yīng)正極：_; 負極：_;【教后記】