2019-2020年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題17 電化學(xué)教案.doc
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2019-2020年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 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。 【要點精講】 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 ①電極:兩種不同的導(dǎo)體相連; ②電解質(zhì)溶液:能與電極反應(yīng)。 ①電源; ②電極(惰性或非惰性); ③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 ①抗金屬的電化腐蝕; ②實用電池。 ①電解食鹽水(氯堿工業(yè));②電鍍(鍍銅);③電冶(冶煉Na、Mg、Al);④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 Y Zn Cu 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:O2+2H2O+4e-=4OH- B.以NaOH溶液為電解液時,負極反應(yīng)為:Al+3OH--3e-=Al(OH)3↓ C.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(xí)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)H2+2OH- =2H2O+2e- (B)O2+4H++4e- =2H2O (C)H2=2H++2e- (D)O2+2H2O+4e- =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(xí)2】茫茫黑夜中,航標(biāo)燈為航海員指明了方向。航標(biāo)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 ①鋁合金是陽極 ②鋁合金是負極③海水是電解液 ④鋁合金電極發(fā)生還原反應(yīng) ( ) A.②③ B.②④ C.①② D.①④ 要點四、電解規(guī)律及其應(yīng)用 1.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 CuSO4 B 石墨 石墨 負極 NaOH C 銀 鐵 正極 AgNO3 D 銅 石墨 負極 CuCl2 2.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 NaOH H2SO4 Na2SO4 電解電解質(zhì)型 HCl CuCl2 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 D 3、電解原理的應(yīng)用 (1)氯堿工業(yè) (2)活潑金屬的制取 (3)金屬精煉 (4)電鍍 【典例6】某同學(xué)查資料得知α-AgI是一種固體導(dǎo)體,導(dǎo)電率很高。他為了研究α-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,α-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α-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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)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(dāng)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(biāo)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=Li B.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? C.兩試管中相同的電極反應(yīng)式是:Fe - 2e = Fe2+ D.a(chǎn)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①Na2CO3、②HCl(鹽酸)③BaCl2,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(biāo)出,所用的離子膜都只允許陽離子通過。 ① 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_________; ②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】- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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