高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)簡(jiǎn)易通 上篇 專題二 第8講 電化學(xué)課件

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1、第第8講電化學(xué)講電化學(xué) 1了解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。 2了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。 3理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害，防止金屬腐蝕的措施?！究季V點(diǎn)擊考綱點(diǎn)擊】 【自查自糾】 化學(xué)能電能 正、負(fù)極電解質(zhì)溶液 閉合回路氧化還原反應(yīng)陰、陽(yáng)極熔融鹽 1如果用銅和硫酸銅溶液、銀和硝酸銀溶液、鹽橋(裝有KNO3溶液)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，寫出原電池的總離子方程式，鹽橋中的K運(yùn)動(dòng)方向如何？答案Cu2Ag=Cu22Ag。鹽橋中的K移向硝酸銀溶液。 2兩種活潑性不同的金屬組成原電池，活潑性強(qiáng)的金屬一定作負(fù)極嗎？答案不一定，還要看電解質(zhì)溶液，如原電池MgAlN

2、aOH溶液中金屬鋁作負(fù)極，而原電池MgAlHCl溶液中金屬鋁作正極；原電池FeCuHCl溶液中Fe作負(fù)極，而原電池FeCuHNO3(濃)中Fe作正極。 3由H、Cu2、Na、SO42、Cl五種離子中的兩種離子組成電解質(zhì)，以碳棒為陽(yáng)極，鐵棒為陰極進(jìn)行電解，使電解質(zhì)和水的質(zhì)量都減少，可采用的電解質(zhì)是什么？答案NaCl、CuSO4。 4電解精煉銅時(shí)，電解質(zhì)溶液的成分是否發(fā)生變化？陽(yáng)極減小的質(zhì)量是否等于陰極增加的質(zhì)量？答案電解精煉銅時(shí)，陽(yáng)極放電的金屬除Cu外，還有比銅活潑的雜質(zhì)金屬，陰極放電的只有Cu2。由此可知電解質(zhì)溶液中Cu2的量減少，雜質(zhì)離子的量增加。陽(yáng)極減小的質(zhì)量大于陰極增加的質(zhì)量?？键c(diǎn)一考點(diǎn)

3、一原電池工作原理原電池工作原理原電池正、負(fù)極的判斷：知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接角度角度1原電池正、負(fù)極的判斷方法原電池正、負(fù)極的判斷方法(2013海南，海南， 4A) “加減法”書寫電極反應(yīng)式：(1)定正負(fù)極，列反應(yīng)物，標(biāo)同數(shù)電子得失。(2)注意電極生成物是否與電解質(zhì)溶液中的某些微粒反應(yīng)。(3)總反應(yīng)式減去其中一極反應(yīng)式，即得另一極電極反應(yīng)式。知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接角度角度2原電池電極反應(yīng)式的書寫原電池電極反應(yīng)式的書寫(2013安徽，安徽，10A)角度發(fā)散角度發(fā)散根據(jù)氧化還原方程式設(shè)計(jì)原電池。根據(jù)氧化還原方程式設(shè)計(jì)原電池。比較方法：(1)首先依據(jù)電子流向、電流流向、反應(yīng)現(xiàn)象確定正負(fù)極。(2)對(duì)于酸性電解質(zhì)，一

4、般是作負(fù)極的金屬為較活潑金屬，作正極的是相對(duì)較不活潑的金屬。知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接角度角度3根據(jù)原電池判斷金屬活潑性根據(jù)原電池判斷金屬活潑性(2012全國(guó)，全國(guó)，11) 1(2013安徽理綜，10)熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無(wú)水LiClKCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為：高考印證高考印證PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 ()。A正極反應(yīng)式：Ca2Cl2e=CaCl2B放電過(guò)程中，Li向負(fù)極移動(dòng)C每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子，理論上生成20.7 g PbD常溫時(shí)，在正負(fù)極間接上

5、電流表或檢流計(jì)，指針不偏轉(zhuǎn)解析正極應(yīng)得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；放電時(shí)為原電池，陽(yáng)離子移向正極，B錯(cuò)誤；每轉(zhuǎn)移0.1 mol電子，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒，應(yīng)生成0.05 mol Pb，質(zhì)量為10.35 g，C錯(cuò)誤；常溫下，電解質(zhì)不能熔融形成自由移動(dòng)的離子，所以不能導(dǎo)電，故指針不偏轉(zhuǎn)，D正確。答案D 1(2013皖北聯(lián)考)人工光合作用能夠借助太陽(yáng)能，用CO2和H2O制備化學(xué)原料。下圖是通過(guò)人工光合作用制備HCOOH的原理示意圖，下列說(shuō)法不正確的是 ()。應(yīng)用體驗(yàn)應(yīng)用體驗(yàn) A該過(guò)程是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程 B催化劑a表面發(fā)生氧化反應(yīng)，有O2產(chǎn)生 C催化劑a附近酸性減弱，催化劑b附近酸性增強(qiáng) D催化

6、劑b表面的反應(yīng)是CO22H2e=HCOOH答案答案C考點(diǎn)二考點(diǎn)二電解原理及其應(yīng)用電解原理及其應(yīng)用(1)電極反應(yīng)：知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接角度角度1電極及其產(chǎn)物的判斷方法電極及其產(chǎn)物的判斷方法(2013安徽，安徽， 11C、D)(2)陽(yáng)離子在陰極上的放電順序：AgFe3Cu2HPb2Sn2Fe2Zn2，其還原產(chǎn)物依次對(duì)應(yīng)為Ag、Fe2、Cu、H2、Pb、Sn、Fe、Zn；(3)陰離子在陽(yáng)極上的放電順序：S2IBrClOH，其氧化產(chǎn)物依次對(duì)應(yīng)為S、I2、Br2、Cl2和O2。書寫的一般程序?yàn)椋?1)找電源(或現(xiàn)象)來(lái)確定陰、陽(yáng)極。(2)看陽(yáng)極是活性電極還是惰性電極，是電極本身失電子還是溶液中的陰離子失電子

7、。(3)依據(jù)陰陽(yáng)離子的放電順序確定陰陽(yáng)極上反應(yīng)的物質(zhì)或離子。(4)書寫電解池電極反應(yīng)式時(shí)，要以實(shí)際放電的離子表示，但書寫總電解反應(yīng)方程式時(shí)，要找出實(shí)際放電離子的來(lái)源，如果為弱電解質(zhì)(如水)要寫出分子式。知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接角度角度2電解池電極反應(yīng)式的書寫電解池電極反應(yīng)式的書寫(2013北京，北京，9C)角度發(fā)散角度發(fā)散根據(jù)電極反應(yīng)式或電池反應(yīng)式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。根據(jù)電極反應(yīng)式或電池反應(yīng)式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。 2(2013北京理綜，9)用石墨電極電解CuCl2溶液(見下圖)。下列分析正確的是 ()。高考印證高考印證Aa端是直流電源的負(fù)極B通電使CuCl2發(fā)生電離C陽(yáng)極上發(fā)生的反應(yīng)：Cu22e=CuD通電一段時(shí)

8、間后，在陰極附近觀察到黃綠色氣體解析A項(xiàng)，Cu2流向電解池的陰極，可判斷a極為電源的負(fù)極，正確；B項(xiàng)，CuCl2的電離與通電無(wú)關(guān)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，陽(yáng)極上發(fā)生的反應(yīng)為2Cl2e=Cl2，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，通電后Cl2應(yīng)在陽(yáng)極生成，錯(cuò)誤。答案A 2(2013皖北協(xié)作區(qū)聯(lián)考)以鉻酸鉀為原料，電化學(xué)法制備重鉻酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下：下列說(shuō)法不正確的是 ()。應(yīng)用體驗(yàn)應(yīng)用體驗(yàn) A在陰極室，發(fā)生的電極反應(yīng)為：2H2O2e=2OH H2 答案D考點(diǎn)三考點(diǎn)三金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)吸氧腐蝕與析氫腐蝕(以鋼鐵為例)知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接角度角度1金屬腐蝕的類型金屬腐蝕的類型2013重慶化學(xué)，重慶化學(xué)，8(

9、2)類型類型吸氧腐蝕吸氧腐蝕析氫腐蝕析氫腐蝕條件條件水膜呈弱酸性或中性水膜呈弱酸性或中性水膜呈酸性水膜呈酸性正極反應(yīng)正極反應(yīng)(O2)O22H2O4e=4OH2H2e=H2負(fù)極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)(Fe)Fe2e=Fe2其他反應(yīng)其他反應(yīng)Fe22OH=Fe(OH)24Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3Fe(OH)3失去部分水轉(zhuǎn)化為鐵銹失去部分水轉(zhuǎn)化為鐵銹依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷金屬腐蝕類型。角度發(fā)散角度發(fā)散判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律：(1)電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防護(hù)腐蝕措施的腐蝕。(2)對(duì)同一種金屬在不同溶液中的腐蝕速率：強(qiáng)電解質(zhì)溶液弱電解質(zhì)溶液非電解質(zhì)溶液。(3)原電池原理引起的

10、腐蝕速率：活潑性不同的兩金屬，活潑性差別越大，腐蝕越快。(4)對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快。知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接角度角度2金屬腐蝕快慢的規(guī)律金屬腐蝕快慢的規(guī)律(2012山東，山東，13)金屬的電化學(xué)防護(hù)：(1)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法：在被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備(如閘門、地下管道、船體等)上連接或安裝若干鋅塊，使鋅、鐵形成原電池，鋅作負(fù)極，從而保護(hù)了鋼鐵免受腐蝕。(2)外加電流的陰極保護(hù)法：使被保護(hù)的鋼鐵接直流電源的負(fù)極，作為陰極，惰性材料連接電源的正極，作為陽(yáng)極。通電后，電子被強(qiáng)制流向被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備，從而使鋼鐵表面產(chǎn)生電子積累，抑制鋼鐵設(shè)備失去電子，起到保護(hù)作用。知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接角

11、度角度3金屬的電化學(xué)防護(hù)方法金屬的電化學(xué)防護(hù)方法(2013北京理綜，北京理綜，7) 3(2013北京理綜，7)下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護(hù)法的是 ()。A水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極B金屬護(hù)欄表面涂漆C汽車底盤噴涂高分子膜D地下鋼管連接鎂塊解析A項(xiàng)，水中鋼閘門連接電源的負(fù)極，即作為電化學(xué)保護(hù)裝置的陰極，使其不發(fā)生失電子反應(yīng)而被保護(hù)，正確；B項(xiàng)和C項(xiàng)都屬于外加防護(hù)層的防腐方法，B、C兩項(xiàng)不符合題意，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，屬于犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法，錯(cuò)誤。答案A高考印證高考印證 3下列有關(guān)鋼鐵腐蝕與防護(hù)的說(shuō)法正確的是 ()。A鋼管與電源正極連接，鋼管可被保護(hù)B鐵遇冷濃硝酸表現(xiàn)鈍化，可保護(hù)內(nèi)部不被

12、腐蝕C鋼管與銅管露天堆放在一起時(shí)，鋼管不易被腐蝕D鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，負(fù)極反應(yīng)是Fe3e=Fe3解析鋼管與電源正極相連，則鋼管作陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕，A項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵遇冷濃硝酸表面鈍化，在表面生成一層致密的氧化膜保護(hù)內(nèi)部不被腐蝕，B項(xiàng)正確；鋼管與銅管露天堆放在一起，形成原電池時(shí)鋼管作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Fe2e=Fe2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B應(yīng)用體驗(yàn)應(yīng)用體驗(yàn)電化學(xué)的計(jì)算常見方法有三種：(1)根據(jù)電子守恒計(jì)算，用于串聯(lián)電路、陰陽(yáng)電極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物等計(jì)算，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等；(2)根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算：先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，然后根

13、據(jù)總反應(yīng)式列比例式計(jì)算；(3)根據(jù)關(guān)系式計(jì)算：根據(jù)得失電子守恒關(guān)系建立已知量與未知量之間的橋梁，建立計(jì)算所需的關(guān)系式。知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接防范防范1有關(guān)原電池或電解池不能正確計(jì)算有關(guān)原電池或電解池不能正確計(jì)算(1)放電時(shí)：正極的電極反應(yīng)式是_；電解液中pH將變_；當(dāng)外電路通過(guò)1 mol電子時(shí)，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加_g；電池內(nèi)消耗H2SO4的物質(zhì)的量至少是_mol。防范演練防范演練(2)用鉛蓄電池電解1 L飽和食鹽水(食鹽水足量、密度為1.15 gcm3)時(shí)，若收集到11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氯氣，則至少轉(zhuǎn)移電子_mol。若蓄電池消耗H2SO4 2 mol，則可收集到H2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為_L

14、。若蓄電池消耗H2SO4 a mol，則所得溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。(1)電解質(zhì)溶液復(fù)原的原則：“減少什么補(bǔ)什么”，即加入的物質(zhì)與析出的物質(zhì)相同或等價(jià)。不要只注意恢復(fù)電解前的狀態(tài)，而忽視了溶液的濃度。如恢復(fù)電解CuSO4溶液原狀，應(yīng)加入CuO或CuCO3，不能加Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，這樣會(huì)使“H2O”增加；電解鹽酸從溶液中出去的是H2和Cl2(1 1)，故補(bǔ)入時(shí)應(yīng)通入HCl氣體而不是加入鹽酸。(2)要注意電解的階段性。如含Cl和Cu2的溶液中，Cl在陽(yáng)極電解完后繼續(xù)通電會(huì)使OH放電，Cu2在陰極電解完后繼續(xù)通電H又會(huì)放電。知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接防范防范2對(duì)電解質(zhì)溶液復(fù)原及電解

15、的實(shí)質(zhì)理解不深刻對(duì)電解質(zhì)溶液復(fù)原及電解的實(shí)質(zhì)理解不深刻2用石墨作電極電解用石墨作電極電解CuSO4溶液。通電一段時(shí)間后，欲使溶液。通電一段時(shí)間后，欲使電解液恢復(fù)到起始狀態(tài)，應(yīng)向溶液中加入適量的電解液恢復(fù)到起始狀態(tài)，應(yīng)向溶液中加入適量的()。ACuSO4 BH2OCCuO DCuSO45H2O防范演練防范演練答案答案C新型化學(xué)電源題的解題關(guān)鍵 新型電池的放電過(guò)程遵循原電池的工作原理，充電過(guò)程遵循電解池的工作原理。解答新型電池問(wèn)題的關(guān)鍵在于正確判斷電極名稱和書寫電極反應(yīng)式。1新型電池“放電”時(shí)正、負(fù)極反應(yīng)電極反應(yīng)式的書寫： 一般電極反應(yīng)式的書寫 復(fù)雜電極反應(yīng)式的書寫如CH4酸性燃料電池中CH42O

16、2=CO22H2O總反應(yīng)式2O28H8e=4H2O正極反應(yīng)式CH42H2O8e=CO28H負(fù)極反應(yīng)式 2充電電池上的“”表示放電時(shí)的負(fù)極，充電時(shí)接電源負(fù)極，作陰極；反之，“”表示放電時(shí)的正極，充電時(shí)接電源的正極，作陽(yáng)極。原電池的負(fù)極反應(yīng)與電解池的陰極反應(yīng)、原電池的正極反應(yīng)與電解池的陽(yáng)極反應(yīng)互為逆反應(yīng)，據(jù)此可快速寫出放、充電時(shí)的電極反應(yīng)式。 1(2011安徽，12)研究人員最近發(fā)明了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電，在海水中電池總反應(yīng)可表示為：5MnO22Ag2NaCl= Na2Mn5O102AgCl。下列“水”電池在海水中放電時(shí)的有關(guān)說(shuō)法正確的是 ()。A正極反應(yīng)

17、式：AgCle=AgClB每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移2 mol電子CNa不斷向“水”電池的負(fù)極移動(dòng)DAgCl是還原產(chǎn)物應(yīng)用體驗(yàn)應(yīng)用體驗(yàn) 答案B 2熔融狀態(tài)下，Na的單質(zhì)和FeCl2能組成可充電電池(裝置示意圖如圖)，反應(yīng)原理為：(1)放電時(shí)，電池的正極反應(yīng)式為放電時(shí)，電池的正極反應(yīng)式為_；(2)充電時(shí)，充電時(shí)，_(寫物質(zhì)名稱寫物質(zhì)名稱)電極接電源的負(fù)極；該電極接電源的負(fù)極；該電池的電解質(zhì)為電池的電解質(zhì)為_。解析解析由題給總反應(yīng)可知，放電時(shí)正極上是由題給總反應(yīng)可知，放電時(shí)正極上是FeCl2得到電得到電子生成單質(zhì)鐵：子生成單質(zhì)鐵：Fe22e=Fe；充電時(shí)，原電池的負(fù)；充電時(shí)，原電池的負(fù)極鈉接電源的負(fù)極，電解質(zhì)是極鈉接電源的負(fù)極，電解質(zhì)是氧化鋁。氧化鋁。答案答案(1)Fe22e=Fe(2)鈉鈉Al2O3