2019-2020年高三化學二輪復習 專題17 電化學教案.doc
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2019-2020年高三化學二輪復習 專題17 電化學教案【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和電池反應方程式;2了解常見的化學電源和新型電池,了解金屬的電化學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)反應原理;4運用電子守恒進行有關計算?!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:兩種不同的導體相連;電解質溶液:能與電極反應。電源;電極(惰性或非惰性);電解質(水溶液或熔化態(tài))。反應類型自發(fā)的氧化還原反應非自發(fā)的氧化還原反應電極名稱由電極本身性質決定:正極:材料性質較不活潑的電極;負極:材料性質較活潑的電極。由外電源決定:陽極:連電源的正極;陰極:連電源的負極;電極反應負極:Zn-2e-=Zn2+ ( 反應)正極:2H+2e-=H2 ( 反應)陰極:Cu2+ +2e- = Cu ( 反應)陽極:2Cl-2e-=Cl2 ( 反應)電子流向電流方向能量轉化應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 (B)X為正極,發(fā)生氧化反應(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、電極反應和電池反應方程式【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,正極反應都為:O22H2O4e4OHB以NaOH溶液為電解液時,負極反應為: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化為氫氣,氫氣進入以磷酸為電解質的燃料電池發(fā)電。電池負極反應為 ( )(A)H22OH 2H2O2e (B)O24H4e 2H2O(C)H22H2e (D)O22H2O4e 4OH要點三、常見的化學電源【典例3】(09廣東)下列有關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能轉化為電能 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 ( )A B CD要點四、電解規(guī)律及其應用關鍵是放電順序: 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電解各電解質溶液的類型及特點(惰性電極)類型實例電解物質電解質溶液濃度PH復原可加電解水型NaOHH2SO4Na2SO4電解電解質型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】某同學查資料得知-AgI是一種固體導體,導電率很高。他為了研究-AgI究竟是Ag+ 離子導電還是I- 離子導電,設計一個如下圖所示(用鉛蓄電池做電源)的電化學實驗。已知鉛蓄電池總反應: Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O(1)該電解池的陽極電極反應式: ;鉛蓄電池的正極電極反應式: 。(2)若Ag+ 導電,-AgI本身質量將 。(填不變、變大、或變小),若I- 導電,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電解質溶液的濃度變?yōu)?.08mol/L B陽極上產生112mLO2(標準狀況)C轉移12.041021個電子 D反應中有0.02mol的物質被氧化【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是一種半導體材料,基于綠色化學理念設計的制取.Cu2O的電解池示意圖如下,電解總反應:2Cu+H2O=Cu2O+H2。說法正確的是( )A.石墨電極上產生氫氣B.銅電極發(fā)生還原反應C.銅電極接直流電源的負極D.當有0.1mol電子轉移時,有0.1molCu2O生成。2.(09浙江卷 )市場上經常見到的標記為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合材料(碳作為金屬鋰的載體),電解質為一種能傳導Li的高分子材料。這種鋰離子電池的電池反應為: Li+2Li下列說法不正確的是 ( )A放電時,負極的電極反應式:Li-e=LiB充電時,Li既發(fā)生氧化反應又發(fā)生還原反應C該電池不能用水溶液作為電解質 D放電過程中Li向負極移動3.(09上海 )右圖裝置中,U型管內為紅墨水,a、b試管內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(質量比)生成的產品。理論上k_(要求計算表達式和結果);(2)原料粗鹽中常含有泥沙和Ca2、Mg2、Fe3、SO42等雜質,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。在這種工藝設計中,相關物料的傳輸與轉化關系如下圖所示,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_、_(填化學式),分析比較圖示中氫氧化鈉質量分數(shù)a與b的大小_;分別寫出燃料電池B中正極、負極上發(fā)生的電極反應正極:_; 負極:_;【教后記】- 配套講稿:
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