电化学复习教学案

.高二化学电化学部分第二轮复习教学案学习目标1.能够通过不同的方法判断原电池或电解池的两极名称。2.能够根据电解质溶液的不同判断电极反应。3.能正确区分原电池、电解池、电镀池的不同。4.能够正确书写原电池或电解池的电极反应，尤其掌握燃料电池的书写方法。5.能够掌握金属的腐蚀和防护部分的相关知识。6.掌握有关电化学计算的相关技巧。知识巩固提升一、电极判断1.原电池正负极的确定：确定正负极应遵循：（ 1 ）一般是较活泼的金属充当_极，较不活泼的金属或非金属或金属氧化物作_极。例如： Mg-Al-HCl溶液构成的原电池中, Mg为 _极 ,Al 为 _极 ;但是有几个特殊情况：Mg Al NaOH溶液构成的原电池中, Mg为 _极 ,Al 为 _极 ,Fe(Al) Cu 浓硫酸（浓硝酸）构成的原电池，Fe(Al) 为 _极， Cu 为 _极。(2) 根据电子流向或电流方向确定：电子 _的一极或电流 _的一极为负极；电子 _的一极或电流 _的一极为正极。（填流入或流出）(3) 根据内电路中自由离子的移动方向确定： 在内电路中阴离子移向的电极为 _极，阳离子移向的电极为 _极。（ 4 ）根据原电池反应式确定: 失电子发生氧化反应(还原剂中元素化合价升高)的一极为 _极。此外还可以借助氧化反应过程发生的一些特殊现象（如电极溶解、 减重，电极周边溶液或指示剂的变化等）来判断。2. 电解池阴、阳极的判断（ 1 ）可根据电极与电源两极相连的顺序判断：与直流电源的负极相连接的电解池中的电极为_极。与直流电源的正极相连接的电解池中的电极为_极。（ 2 ）根据氧化还原反应确定：发生氧化反应的为电解池的_极，发生还原反应的为电解池的_极。（ 3 ）根据内电路中自由离子的移动方向确定：在内电路中阴离子移向的电极为_极，阳离子移向的电极为 _极。（ 4 ）若是惰性电极（ Pt 、Au 、C、Ti) ，在该极上，溶液中还原性强的阴离子首先失去电子被氧化若是活性电极，电极材料参与反应，自身失去电子被氧化而溶入溶液中。二、用惰性电极电解电解质溶液时的总结类型电极反应实例电解电解电 解 质PH总反应式对象质浓溶 液 复度原电解阴极 _NaOH水型H2 SO4阳极 _Na 2 SO4分解阴极 _HCl电解CuCl 2质型阳极 _放氢阴极 _NaCl生碱型阳极 _放氧阴极 _CuSO4生酸AgNO3型阳极 _三、原电池、电解池、电镀池之比较原电池电解池电镀池将化学能转变为电将电能转变为化学能应用电解的原理在某些金定义属表面镀上一层其他金属能的装置的装置的装置1._1._镀层金属接电源的_极；待镀金属接电源的_极形成条件2._2._电镀液须含有 _的离子 （ 电 镀 过程 离 子 浓 度3._3._）.负极： _反应，阳极： _反应，溶阳极：电极金属失电子例如：宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，电解质溶液是KOH ，其中 H 2 为负极， O 2为正极，电极反应液 中 的 阴 离 子 失 电阴极：电镀液中镀层金属式为：正极负极若将;电解质溶液改为酸性，则该金属失电子子，或电极金属失电的阳离子得电子（在电镀燃料电池电极反应为：正极_负极 _;电极名称正极： _反应，子控制的条件下，水电离产（ 5 ）燃料电池总反应一般为该燃料在氧气中燃烧的化学方程式，只不过在这里不用写条件。溶液中的阳离子或阴极： _反应，溶生的 H + 、 OH 一般不放例如：写出氢氧燃料电池电池反应_者 O 2 得电子液中的阳离子得电子电）写出甲烷酸性燃料电池电池反应_写出甲烷碱性燃料电池电池反应_电子的流负极导线正极电源负极导线阴极同电解池五、金属的腐蚀和防护向电源正极导线阳极金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程 。（ 1 ）同一原电池的正负极的电极反应得失电子数相等。（2 ）同一电解池的阳极、化学腐蚀与电化腐蚀阴极电极反应中得失电子数相等。（3 ）串联电路中的各个电极反应得失电子数相化学腐蚀电化腐蚀等。上述三种情况下， 在写电极反应式时得失电子数相等；在计算电解产物的量时，条件金属跟非金属单质直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触应按得失电子数相等计算。现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化较活泼金属被氧化四、书写电极反应的原则联系两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍1 加和性原则：根据得失电子守恒，总反应式为两个反应式之和，若已知一个电极反应式，可用析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe 为例）总反应式减去已知的反应式，得另一电极反应式。析氢腐蚀吸氧腐蚀2 能否共存原则：因为物质得失电子后在不同的介质环境中所存在的形式不同，所以电极反应式条件水膜酸性较强（ pH 4.3)水膜酸性很弱或中性必须考虑介质环境。碱性溶液中CO 2 不可能存在，也不可能有H+ 参加反应；当电解质溶液成酸性时，负极电 极不可能有 OH 参加反应。如甲烷燃料电池以KOH 为电解质溶液时：负极反应式CH 4+10OH-8e 正极反应=CO 32 +7H 2O；正极反应式：2O 2+4H 2O+8e =8OH 。总反应式3. 中性吸氧反应成碱原则：在中性电解质溶液环境中，通过金属吸氧所建立起来的原电池反应，其金属防护的几种重要方法反应的最后产物是碱。如银锌电池、铁的吸氧腐蚀、以铝、空气、海水为材料组成的海水电池等。书写燃料电池电极反应式必须遵循的原则：改变金属内部的组成结构，将金属制成合金，增强抗腐蚀能力。在金属表面覆盖保护层，使金属和周围物质隔离开来。（ 1 ）电池的负极一定是可燃性气体（如H 2、CO 、CH 4）在失电子时，发生氧化反应，电池的正极电化学保护法：利用电化学反应使金属钝化而受到保护，或者利用原电池反应将需要保护的金属作一定是助燃性气体（如O 2），在得电子时，发生还原反应。（ 2为电池的正极而受到保护。）电极材料一般不发生化学反应，只起传导电子的作用。（ 3(4) 金属腐蚀速率大小）电极反应式作为一种特殊的电子反应方程式，也必须遵循原子守恒、电荷守恒的规律。_（ 4将下列几种情况按照金属腐蚀由快到慢的顺序排列起来。）写电极反应式时，一定要注意电解质是什么，其中的离子要和电极反应式中出现的离子相对应。普通化学腐蚀电解池阴极电解池阳极原电池负极原电池正极.六、电化学计算题D （3 ）（ 2 ）（ 4）（ 1）解题时要注意电极反应式的正确书写，可根据电解方程式或电极反应式列式求解；还可利用各电极，7.下列有关电池的说法不正确的是( )A 手机上用的锂离子电池属于二次电池线路中转移的 电子数守恒 列等式求解；或者由电解方程式及电极反应式找出关系式 ，最后根据关系式B铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极列式计算。 我们平时解关于电化学计算题时往往是利用得失电子守恒将需要的关系串联在一起从而解C甲醇燃料电池可把化学能转化为电能决问题。D 锌锰干电池中，锌电极是负极8.将等物质的量的 K SO、 NaCl 、 Ba(NO3)、 AgNO3混合均匀后，置于指定容器中，加入足量242的水，搅拌、静置、过滤。取滤液，用铂电极电解一段时间。则两极区析出的氧化产物与还原产物的应用提高1. 在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（）A. 原电池正极和电解池阳极所发生的反应B.原电池正极和电解池阴极所发生的反应C. 原电池负极和电解池阳极所发生的反应D.原电池负极和电解池阴极所发生的反应2. 下列叙述中错误的是（）A. 电解池的阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应；B.原电池跟电解池连接后，电子从电池负极流向电解池阳极；C.电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应；D.电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢气。3. 将铝片和镁片用导线连接后插入盛有NaOH溶液的烧杯中组成原电池，下列说法中正确的是（）A. 镁为负极，有Mg(OH)2生成B. 铝为负极，有NaAl(HO)4 生成C.镁为正极，镁片上有气泡产生D. 铝为正极，铝片质量不变4. 据环保部门测定，我国一些大城市的酸雨pH 3.5 。在酸雨季节铁制品极易腐蚀，则在其腐蚀中正极发生的反应是 ()A.Fe 2e - Fe2+B.2H 2 O O 2 4e - 4OH -C.2H + 2e - H 2 D.4OH - 4e - 2H 2O O2 5. 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 +2H 2O+4e-4OH -D 工业上电解饱和和食盐水的阳极反应：2Cl - -2e- =Cl 26. 下图各容器中盛有海水，铁在其中腐蚀时由快到慢的顺序是（）A （ 4 ）（ 2 ）（ 1 ）（ 3 ）B（2 ）（ 1 ）（ 3 ）（ 4 ）C（ 4 ）（ 2 ）（ 3 ）（ 1 ）.质量比约为（）A. 35.5:108B. 108:35.5C. 8:1D. 1:29. 在 1LK 2 SO4 和 CuSO 4 的混合溶液中，c(SO 42-)=2.0-1当通mol L，用石墨作电极电解此溶液，电一段时间后，两极均收集到22.4L（标准状况）气体，则原溶液中K+ 的物质的量浓度为（）-1B. 1.5mol-1-1-1A. 2.0 mol LLC. 1.0 mol LD. 0.5 mol L10. 能够使反应 Cu + 2H2 O=Cu(OH) 2+ H2 发生的是（）A用铜片作阴、阳极，电解氯化铜溶液B用铜片作阴、阳极，电解硫酸钾溶液C铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀D 铜片作原电池的负极，碳棒作原电池的正极，氯化钠作电解质溶液11. 在盛有饱和 Na 2 CO3 溶液的烧杯中插入惰性电极进行电解，若温度始终不变，则通电一段时间后，下列说法中不正确的是（）A. 溶液的 PH 值不变B.溶液中 Na 2CO 3 的物质的量不变C.Na 2CO 3 溶液的浓度不变.D.溶液水解程度将变大。12. 碱性电池具有容量大、 放电电流大的特点， 因而得到广泛应用。 锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2 O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2 O 3 (s)下列说法错误的是()A 电池工作时，锌失去电子B电池正极的电极反应式为：2MnO 2(s)+H 2O(1)+2e =Mn 2 O 3(s)+2OH (aq)C电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D 外电路中每通过O.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g13. 氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。氢镍电池的总反应1式是H2 +NiO(OH)Ni(OH) 2 。根据此反应式判断，下列叙述中正确的是（）2A. 电池放电时，电池负极周围溶液的PH 不断增大B.电池放电时，镍元素被氧化C.电池充电时，氢元素被还原D.电池放电时，H 2 是负极14. 下列叙述正确的是（）.锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率。镀层破损后，白铁（镀锌的C正极反应式为： CH3OH+H 2O 6e CO2+6H +铁）比马口铁（镀锡的铁）更易腐蚀。电镀时应把镀件置于电解槽的阴极。冶炼铝时，把氧化铝D 负极反应式为： O 2+4e 2O 3加入液态冰晶石中成为熔融体后电解。钢铁表面常易腐蚀生成Fe2O 3 nH 2O21. 一种新型的燃料电池，它以多孔镍板为电极插入KOH 溶液中，然后分别向两极通入乙烷和氧气，A. B.C.D.其总反应式为：2C2 H 6 7O 2 8KOH 4K 2 CO 3 10H 2 O 。15. 有关右图装置中的叙述正确的是()有关此电池的推断正确的是（）A 这是电解 NaOH 溶液的装置A. 负极反应为 14 H 2O 7O 2 28e 28 OH B.放电一段时间后，负极周围的pH 升高B这是一个原电池装置，利用该装置可长时间的观察到Fe(OH) 2 沉淀的颜色C.每消耗 1mol C 2 H 6，则电路上转移的电子为14molD.放电过程中 KOH的物质的量浓度不变CPt 为正极，其电极反应为：O 2 2H 2O 4e 4OH 22. 按下图装置进行实验，并回答下列问题D. Pt 为正极，其电极反应为：2H + +2e - =H2判断装置的名称： A 池为 _ B 池为 _ZnCuC1C216. 有人设计出利用 CH 4 和 O 2 的反应，用铂电极在 KOH 溶液中构成原电池。 电池的总反应类似于 CH 4锌极为极，电极反应式为；B在 O2 中燃烧，则下列说法正确的是（）铜极为极，电极反应式为； A每消耗 1molCH 4 可以向外电路提供8mole -A 池中 Cu 2+向_极移动， SO4 2- 向 _极移动。CuSO4 溶液KCl 酚酞溶液负极上 CH 4失去电子，电极反应式CH4+10OH- 8e - =CO 32- +7H 2O石墨棒 C1为 _极，电极反应式为 _负极上是 O2 获得电子，电极反应式为O2+2H2O+4e - =4OH -石墨棒 C2附近发生的实验现象为_电池放电后，溶液 PH 不断升高当 C 极析出224mL 气体（标准状态时，锌的质量变化（增加或减少）_g.CuSO 溶液的质24A. B.C.D.量变化了（增加或减少了）_g17. 用 Pt 作电极，电解串联电路中分装在甲、乙两个烧杯中的200mL 0.3mol/L NaCl溶液和 300mL23. 设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是对世纪最富有挑战性的课题之一。0.2mol/L 的 AgNO 3 溶液， 当产生 0.56L （标准状况） Cl 2 时停止电解， 取出电极， 将两杯溶液混合，最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了混合液的 pH 为（设混合后总体积为500mL ）()Y2O 3 的 ZrO 2 晶体，它在高温下能传导O 2离子。回答如下问题：A.1.4B.5.6C.7D.12.6(1)以丁烷代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是：18. 近年来，加“碘”食盐较多使用了碘酸钾，KIO3 在工业上可用电解法制取，以石墨和铁为电极，(2)这个电池的正极发生的反应是：以 KI 溶液为电解液在一定条件下电解，反应式为KI+H2 O KIO 3+H 2 。下列有关说法中，正确的负极发生的反应是：是（ ）固体电解质里的 O 2的移动方向是：A 电解时，石墨做阳极，铁作阴极B电解时，在阳极上产生氢气向外电路释放电子的电极是：C电解后得到 KIO 3 产品的步骤有：过滤浓缩结晶灼烧24. 如图是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图，D 电解中，每转移0.6mol 电子，理论上可得到 0.1mol无水 KIO 3 晶体其中 A、 B 是两块纯铜片，插在CuSO 4 稀溶液中，铜XY19.用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.1molCu(OH) 2 后片与引出导线相连，引出端分别为X、 Y。AB恰好恢复到电解前的浓度和pH 。则电解过程中转移的电子数为（）当以 I=0.21A 的电流电解60min后，测得铜片AA 0.1molB 0.2molC 0.3molD 0.4mol的质量增加了 0.25g ，则图装置中的X 端应与直流电20.右图是 2004 年批量生产的笔记本电脑所用甲醇燃料电的 _极相连，它是电解池的_ 极。池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子（H + ）电解后铜片 B 的质量。（答“增加” “减少”或“不变” ）和电子，电子经外电路、质子经内电路到达另一极与列式计算实验测得的阿伏加德罗常数N A。（已知电子电量e=1.60 10 -19 C）氧气反应，电池总反应为：2CH 3OH+3O 22CO 2 +25. 在 T时， 取一定量食盐的饱和溶液用惰性电极进行电解，当阳极析出2.24L 气体（标准状况） 时，4H 2O。下列说法正确的是（）食盐完全电解，所得溶液的质量为36.9 g，并测得其密度为1.20g/cm3 ，试计算：A 右电极为电池的正极，b 处通入的物质是空气(1) 电解后溶液中溶质的物质的量浓度？(2) T 时食盐的溶解度是多少？B左电极为电池的负极，a 处通入的物质是空气.26. 由铜片、锌片和 200mL 稀 H 2SO 4 组成的原电池中， 若锌片发生电化学腐蚀， 则当铜片上放出 3.36L （标态）气体时，硫酸恰好全部作用完。试计算：（ 1 ）产生这些气体消耗了多少克锌（ 2 ）有多少个电子通过了导线（ 3 ） 200mL 稀 H 2 SO4 的物质的量浓度是多少。.