2019-2020年高三化学二轮复习 专题17 电化学教案.doc

2019-2020年高三化学二轮复习 专题17 电化学教案【考试说明】1掌握原电池和电解池工作原理，能写出常见的简单电极反应和电池反应方程式；2了解常见的化学电源和新型电池，了解金属的电化学腐蚀和金属的一般防护方法；3.了解铜的电解精炼、电镀铜、氯碱工业反应原理；4运用电子守恒进行有关计算。【要点精讲】要点一、原电池和电解池的工作原理原电池和电解池的比较：装置原电池电解池实例原理形成条件电极：两种不同的导体相连；电解质溶液：能与电极反应。电源；电极（惰性或非惰性）；电解质（水溶液或熔化态）。反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应电极名称由电极本身性质决定：正极：材料性质较不活泼的电极；负极：材料性质较活泼的电极。由外电源决定：阳极：连电源的正极；阴极：连电源的负极；电极反应负极：Zn-2e-=Zn2+ （ 反应）正极：2H+2e-=H2 （ 反应）阴极：Cu2+ +2e- = Cu （ 反应）阳极：2Cl-2e-=Cl2 （ 反应）电子流向电流方向能量转化应用抗金属的电化腐蚀；实用电池。电解食盐水（氯碱工业）；电镀（镀铜）；电冶（冶炼Na、Mg、Al）；精炼（精铜）。ZnSO4溶液隔膜(只允许SO42 通过)CuSO4溶液滤纸(滴加了Na2SO4、酚酞溶液)表面皿YZnCu铜丝X【典例1】如图所示，下列叙述正确的是( )(A)Y为阴极，发生还原反应 (B)X为正极，发生氧化反应(C)Y与滤纸接触处有氧气生成 (D)X与滤纸接触处变红要点二、电极反应和电池反应方程式【典例2】（09广东）可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（ ）A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O22H2O4e4OHB以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al3OH3e-Al(OH)3C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极【练习1】科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为 ( )(A)H22OH 2H2O2e (B)O24H4e 2H2O(C)H22H2e (D)O22H2O4e 4OH要点三、常见的化学电源【典例3】（09广东）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B铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D锌锰干电池中，锌电极是负极【练习2】茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中铝合金是阳极 铝合金是负极海水是电解液 铝合金电极发生还原反应 （ ）A B CD要点四、电解规律及其应用关键是放电顺序： 阳极：阴极：【典例4】右图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是( )a极板b极板x电极Z溶液 A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl22电解各电解质溶液的类型及特点（惰性电极）类型实例电解物质电解质溶液浓度PH复原可加电解水型NaOHH2SO4Na2SO4电解电解质型HClCuCl2放H2生碱NaCl放O2生酸CuSO4【典例5】用石墨做电极电解3mol/L KCl和0.5mol/L Al2(SO4)3，混合液时，下图表示电解变化的曲线合理的是 （ ） A B C D3、电解原理的应用（1）氯碱工业（2）活泼金属的制取（3）金属精炼（4）电镀【典例6】某同学查资料得知-AgI是一种固体导体，导电率很高。他为了研究-AgI究竟是Ag+ 离子导电还是I- 离子导电，设计一个如下图所示（用铅蓄电池做电源）的电化学实验。已知铅蓄电池总反应： Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O（1）该电解池的阳极电极反应式： ；铅蓄电池的正极电极反应式： 。（2）若Ag+ 导电，-AgI本身质量将 。(填不变、变大、或变小),若I- 导电，阳极附近的-AgI晶体密度将会 。(填不变、变大、或变小)要点五、金属的腐蚀与防护【典例7】 下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 要点六、有关计算【典例8】1L 0.1mol/L的AgNO3溶液在以Ag作阳极，Fe作阴极的电解槽中电解，当阴极上增重2.16g时，下列判断正确的是 ( ) A电解质溶液的浓度变为0.08mol/L B阳极上产生112mLO2(标准状况)C转移12.041021个电子 D反应中有0.02mol的物质被氧化【典例9】室温下，用惰性电极电解V mL某二价金属的硫酸盐溶液一段时间后，阴极有m mg金属析出，溶液的pH值由6.5变为2.0(电解前后溶液体积的变化可忽略不计)，析出金属的原子量的数字表达式为 ( )A. B. C. D. 【考题在线】1.（09安徽 ）Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应：2Cu+H2O=Cu2O+H2。说法正确的是( )A.石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应C.铜电极接直流电源的负极D.当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。2.（09浙江卷 ）市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为： Li+2Li下列说法不正确的是 ( )A放电时，负极的电极反应式：Li-e=LiB充电时，Li既发生氧化反应又发生还原反应C该电池不能用水溶液作为电解质 D放电过程中Li向负极移动3.（09上海 ）右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是 ( )A生铁块中的碳是原电池的正极B红墨水柱两边的液面变为左低右高C两试管中相同的电极反应式是：Fe - 2e = Fe2 Da试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀4.（09宁夏）请回答氯碱的如下问题：（1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k（质量比）生成的产品。理论上k_（要求计算表达式和结果）;（2）原料粗盐中常含有泥沙和Ca2、Mg2、Fe3、SO42等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为Na2CO3、HCl（盐酸）BaCl2，这3种试剂添加的合理顺序是_（填序号）（3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。 图中X、Y分别是_、_（填化学式），分析比较图示中氢氧化钠质量分数a与b的大小_;分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极：_; 负极：_;【教后记】