2011电化学大集备

1、第一课时 原电池和电解池【考纲要求】 物质变化与能量变化1.了解氧化还原反应的有关概念及其本质。了解常见的氧化还原反应。2.了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式【课前预习区】原电池、电解池的工作原理分析图1和图2，回答以下问题一、1图1表示的是 池，是将 能转换成 能的装置。它的基本构成条件是 ； ； 。图1装置中锌做 极， 电子，发生 反应；铜做 极， 在铜上 电子而发生 反应。请在图1上标注出电子的移动方向和溶液中离子的移动方向2写出两极反应式和电池反应式若将稀硫酸溶液换成硫酸铜溶液写出两极反应式和电池反应式若将稀硫酸溶液换成氯化钠溶液写出两极反应式和电池反应式 【

2、思考总结1】金属作负极，负极参与反应的原电池反应原理是什么？电极反应式如何书写？原电池负极反应的实质是氧化反应，是金属被腐蚀、被氧化的过程： M - ne- = Mn+正极反应的实质是还原反应，具体由溶液的性质决定：酸性溶液发生析氢反应，即 ；中性或弱酸性或碱性溶液发生吸氧腐蚀，即 ；若溶液中有氢之后金属离子则发生析出金属的反应，即 。二、1、图2表示的是 池，是将 能转换成 能的装置。与电源正极相连的是 ，与电源负极相连的是 极。溶液中 移向阳极， 电子，发生 反应；溶液中 移向阴极， 电子，发生 反应。请在图2上标注出电子的移动方向和溶液中离子的移动方向2.写出两极反应式和电池反应式若将食

3、盐溶液换成氢氧化钠溶液写出两极反应式和电池反应式若将石墨电极改为铜电极，电解质溶液改为硫酸铜溶液，写出两极反应式 【思考总结2】比较以上电极反应式，思考总结电解反应式，应如何书写？【课堂互动区】-重难点突破考点1. 原电池、电解池电极的判定及工作原理分析例1. 分析以下装置，回答问题（1） 图中表示原电池的是 ，表示电解池的是 ，你的判断依据是 。（2）（工作原理分析）在图1和图2中表示出外电路电子及溶液中离子的移动方向（3）在图1图4中标注出原电池的正、负极，并思考判断依据（提示：图1的两极是如何判断的？图3的呢？你还可以根据什么来判断电极？原电池的电极反应中可能观察到哪些现象？）（4）在图

4、中标注出电解池的阴、阳极，并思考判断依据规律总结1 原电池、电解池工作原理小结：（提示：原电池和电解池中电子和离子如何移动并形成闭合回路？请用文字和箭头表示。）原电池 电解池规律总结2 电极的判定方法原电池电解池考点2.原电池中电极反应式和电池反应式的书写例2. 写出电池反应式和电极反应式（1）两极反应式： 如果将电解质变成硫酸，电极反应式：如果将电解质变成硫酸钠，电极反应式：如果将电解质变成可以传输O2-的电解质，电极反应式：规律总结3 电极反应式的书写书写电极反应式和电池反应式时，要注意什么问题？当反应中出现-2价氧元素时，环境不同，产物有何不同？考点3. 电解原理及其应用例3 根据右图装

5、置，1.写出两极反应式：电解池的反应式：2若将电源正负极反接，电极反应有何变化？两极反应式：电解池的反应式：3.如果把石墨电极换成铜电极，写出两极反应式：规律总结4比较以上电极反应式，思考总结电解反应式，应如何书写？1.阳极，首先要关注阳极的电极材料（若活泼电极作阳极会先放电）；2.再看离子放电顺序；3.此外还与离子浓度有关系。比如，在镀锌时，Zn2+优先于H+放电4.阴极要看放电顺序。阳离子放电顺序： 阴离子放电顺序： 2.电镀池应如何设计？例题4（多选）火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质（如锌、金和银等），其性能远不能达到电气工业的要求，工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯，在电解精炼时（）A.精

6、炼时粗铜接电源负极B.精炼时铜作阴极C.杂质都将以单质形式沉积到池底D.纯铜片增重2.56g，电路中通过电子为0.08mol【问题组】1 粗铜中含有的金属杂质有铁、镍、锌、银、金，这些杂质与铜的放电顺序如何？2 阳极泥含有哪些贵重金属？如何处理？3 电解液中硫酸铜的浓度如何变化？【变式1】（2010 海南9）利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是 A. 电解时以精铜作阳极 B电解时阴极发生还原反应 C粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu =Cu2+ + 2e D电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥【课后巩固区】1.（09福建14）控制合适的条

7、件，将反应2Fe3+2I-=2Fe2+I2设计成如下图所示的原电池。下列判断不正确的是（ ） A. 甲池中石墨为正极 B. 乙池中石墨为阴极 C. 反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 D. 反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原2.07上海,16某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验，如右图。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是A铅笔端作阳极，发生还原反应 B铂片端作阴极，发生氧化反应C铅笔端有少量的氯气产生 Da点是负极，b点是正极3.（09广东化学14）可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通

8、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4. 用含少量银和锌的粗铜做阳极，纯铜片做阴极，CuSO4溶液做电解液，电解一段时间后，阳极质量减少了xg，则（）A.电解液质量增加xgB.阴极质量增加xgC.阴极质量增加ag, axD.阴极质量增加bg，bx5.（09山东29）Zn-MnO2干电池应用广泛，

9、其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。（1）该电池的负极材料是。电池工作时，电子流向（填“正极”或“负极”）。（2）MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是 。第二课时 常见化学电源 金属的腐蚀与防护【考纲要求】1.了解常见化学电源的种类及其工作原理。2.理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。【课前预习区】金属的腐蚀与防护1.金属的腐蚀与防护（1）化学腐蚀与电化腐蚀化学腐蚀电化腐蚀含义是否发生电子得失是否产生电流实例（2）钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀条件正极反应负极反应总反应2金属的腐蚀快慢的判断方法3金

10、属腐蚀防护的方法（1） （2） （3） (4) 【课堂互动区】一、常见的化学电源例题1 银锌纽扣电池纽扣电池正极一端填充由氧化银和石墨组成的正极活性材料，负极一端填充锌汞合金组成的负极活性材料，电池的电压一般为1.59V，使用寿命较长。电解质溶液为KOH浓溶液。则若电池的总反应式为：Ag2O + Zn = 2Ag + ZnO，电源负极材料为：_，正极材料为：_。正、负极反应分别为：_  【规律总结1】原电池电极反应书写规律：1.列物质、标得失：判断正负极，化合价升高、发生氧化反应的做负极，化合价降低、发生还原反应的做负极，2.看环境、配守恒：电极产物在电解质溶液的环境中，应该能够稳定

11、存在，如碱性介质中生成的H+应该让其结合OH-生成水。电极反应式要根据电荷守恒、电子守恒等加以配平3.两式相加验总式。【变式1】镍镉（NiCd）可充电电池该电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：Cd(OH)22Ni(OH)2Cd2NiO(OH)2H2O 放电时的两极材料是 正极反应式 负极反应式 。充电时的阳极反应式 阴极反应式 ；【变式2】 铅酸蓄电池的总反应为 Pb + PbO2 + 2H2SO4 PbSO4 + 2H2O ( 已知PbSO4是白色难溶物)放电时的两极材料分别是 正极反应式 负极反应式 。二、金属的腐蚀和防护例题2 如图烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢

12、的顺序为_ 【规律总结2】1.与构成原电池两极的材料有关。两极材料的活泼性差别越大，活泼金属被腐蚀的的速率就越快。2.与金属所接触的电解质溶液导电性强弱有关。同种金属的腐蚀：在强电解质环境中>在弱电解质环境中在非电解质环境中3.与组成的装置有关系电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀即电解池的阳极>原电池的负极 > 原电池的正极> 电解池的阴极变式1（2010山东卷）29对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。（1）以铝材为阳极，在H2SO4 溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为_。取少量废电解液，加入NaH

13、CO，溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_。（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是_。（3）利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。 若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于_处。 若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_。答案：（1）2Al+3H2O-6e -Al2O3+6H+；因为 H+和HCO3-反应生成CO2，使H+浓度下降产生Al(OH)3沉淀； (2) 阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+(3) N 牺牲阳极保护法。【变式2】（09上海卷13）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

14、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：Da试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀三、关于电解计算例3（07全国卷I）以惰性电极电解CuSO4溶液，若阳极上产生的气体的物质的量为0.0100 mol，则阳极上析出Cu的质量为A0.64 g B1.28 g C2.56 g D5.12g 规律总结电解的有关计算：（1） 正确书写电极反应方程式、电解总反应方程式。（2） 把握电解总反应方程式中电子转移的方向和数目，转移电子数和电解产物之间的物质的量的关系。（3） 根据电子转移个数判断电极反应，求电极产物的物质的量。（4） 依据得

15、失电子个数相等列关系式计算。【变式1】（08全国卷）电解100mL含c（H+）0.30mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是（ ）A0.10mol/LAg+B0.02mol/L Zn2+C0.20mol/L Cu2+D0.20mol/L Pb2+【变式2】(09全国卷28）（15分）下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。（1） 接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：电源

16、的N端为 极；电极b上发生的电极反应为 ；列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积： ；电极c的质量变化是 g；电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因： 甲溶液 ； 乙溶液 ； 丙溶液 ；（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？ 【课后巩固区】1.（08广东卷）下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（ ）A纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B当镀锡铁制品的镀层破损时，镶层仍能对铁制品起保护作用C在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀2.（08重庆卷）如题图所示，将紧紧缠绕不

17、同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶（离子在琼胶内可以移动），下列叙述正确的是（ ）Aa中铁钉附近呈现红色 Bb中铁钉上发生还原反应Ca中铜丝上发生氧化反应 Db中铝条附近有气泡产生 3.用两根金属铂作电极，以氢氧化钾溶液作电解质溶液，从两极分别通入气态甲醇和氧气，则对该燃料电池的下列叙述中正确的是（ ）A负极的电极反应为 CH3OH + 8OH- 6e- =CO32- + 6H2OB负极的电极反应为4OH- 4e- = 2H2O + 2O2C标准状况下，通入5.6升氧气并完全反应后，有0.5mol电子转移D放电一段时间后，通入氧气的电极附近溶液的PH降低4（2011全国）用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是A用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片 B用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片C用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D用带火星的木条检验阳极产物5如图，E为沾有Na2SO4溶液的滤纸，并加入几滴酚酞。A，B分别为Pt片，压在滤纸两端，R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni的电极材料，它在碱溶液中可以视为惰性电极。G为电流计，K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央点上一滴紫色的