二轮复习-电化学课件

高三化学复习电化学专题河北承德实验中学化学组高三化学复习电化学专题河北承德实验中学化学组1【考纲要求】

1、理解原电池原理。了解化学电源及工作原理2、理解电解原理。了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业等反应原理。3、能写出电极反应式及总反应方程式4、熟记金属活动顺序表和离子放电顺序。5、理解金属发生电化学腐蚀的原因，腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。【复习重点】原电池、电解池工作原理及有关计算。【考纲要求】【复习重点】2思考1下列装置中属于原电池的是（）属于电解池的是（）属于电镀池的是（）A

稀H2SO4CuSO4

ABC

CBC你是如何区分这些装置的？思考1下列装置中属于原电池的是（）A稀H2S3要点一：原电池、电解池（电镀池）的比较1、定义：把化学能转化为电能的装置原电池2、组成原电池的条件a.有两种活泼性不同的金属（其中一种是非金属导体也可）作电极;b.电极插入电解质溶液形成闭合回路;c.电极间须用导线连接或直接接触要点一：原电池、电解池（电镀池）的比较1、定义：把化学能转化4不能不能稀硫酸ZnC(石墨)能ZnZn稀硫酸酒精ZnCu不能不能稀硫酸ZnCuZnCu稀硫酸稀硫酸硫酸铜ZnCu能思考：下列装置那些是原电池？不能不能稀硫酸ZnC(石墨)能ZnZn稀硫酸酒精ZnCu不53、电极名称及电极反应负极：活泼的金属

（失去电子，发生氧化反应）燃料电池：燃料在负极反应；O2在正极反应负极(Zn)Zn-2e-==Zn2+正极：不太活泼的金属或非金属（得到电子，发生还原反应）正极(Cu)2H++2e-==H2↑电池反应式Zn+2H+==Zn2++H2↑

在考虑电极的正、负极时，有时要考虑负极能否与电解质溶液反应3、电极名称及电极反应负极：活泼的金属燃料电池：燃料在负极反6负极2Al+8OH－-6e-=2AlO2-+4H2O正极6H2O+6e-=3H2↑+6OH－

总2Al+2OH-+2H2O=2AlO2－+3H2

↑负极Mg-2e-=Mg2+正极4H++2NO3-+2e-=2NO2↑+2H2O总Mg+4H++2NO3-=2NO2↑+Mg2++2H2O思考：在下列两种情况下，镁、铝用导线连接后插入不同的电解质溶液组成原电池，它们的电极名称及电极反应式Mg负极2Al+8OH－-6e-=2AlO2-+4H2O7Cu2+oooooooooooooooooooo

－＋－＋阴极阳极CuCl2oooooooooooooooooooooooe-单击电子流动e-电解池阳极2Cl-－2e-=Cl2（氧化反应）阴极Cu2+＋2e-=Cu（还原反应）总反应式：CuCl2=========Cu+Cl2↑通电电解氯化铜溶液实验装置Cu2+oooooooooooooooooooo－81.定义2、构成电解池的条件是电能转变为化学能的装置！①直流电源与电源负极相连的电极为阴极与电源正极相连的电极为阳极②阴、阳电极（两个电极）③电解质溶液或熔融电解质电解池

:

直流电通过电解质溶液（或熔化状态）而在阴、阳两极上引起的氧化还原反应过程4.惰性电极与活性电极惰性电极(铂、金、石墨)：仅导电，不参与反应活性电极：除铂、金外的金属；参与电极反应3.电子的流向和电极反应:

电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，阳离子运动到阴极,得到电子。阴离子运动到阳极，失去电子，电子再从阳极流回电源正极。1.定义2、构成电解池的条件是电能转变为化学能的装置！①直流9电镀池⑴、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。⑵、电镀池形成条件①、镀件作阴极②、镀层金属作阳极③、含镀层金属阳离子的盐溶液作电解液⑶、电镀的特点电镀液的组成及酸碱性保持不变CuSO4电镀池⑴、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层⑵、电镀池10总结:原电池、电解池、电镀池的比较原电池电解池电镀池定义形成条件电极名称电极反应化学能转变成电能的装置。将电能转变成化学能的装置应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置①活动性不同两电极②电解质溶液③形成闭合回路①两电极接直流电源②电极入电解质溶液③形成闭合回路①镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极②电镀液须含有镀层金属的离子负极：较活泼金属正极：较不活泼金属(或能导电的非金属等)阳:电源正极相连阴:电源负极相连阳极：镀层金属阴极：镀件负极：氧化反应正极：还原反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阳极：氧化反应阴极：还原反应总结:原电池、电解池、电镀池的比较原电池电解池电镀池定义形成11要点二:原电池种类-----1锌锰干电池金属棒锌锰干电池负极（锌筒）Zn-2e-=Zn2+正极（石墨）2MnO2+2NH4++2e-

=Mn2O3+2NH3

+H2O总反应：Zn+2MnO2+2NH4+

=Mn2O3+Zn2++2NH3+H2O碱性锌锰干电池负极（锌筒）Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2正极（石墨）2MnO2+2e-+H2O=Mn2O3+2OH–总反应：Zn+2MnO2+H2O

=Mn2O3+Zn(OH)2{Zn生成[Zn(NH3)2]2+要点二:原电池种类-----1锌锰干电池金属棒锌锰干电池碱性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Zns＋2MnO2s＋H2Ol＝ZnOH2s＋Mn2O3s下列说法错误的是04江苏化学A电池工作时，锌失去电子B电池正极的电极反应式为：

2MnO2s＋H2Ol＋2e＝Mn2O3s＋2OHaq

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02mol电子，锌的质量理论上减小65gC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131、电极材料2、电解质溶液3、电极反应式：(放电时)负极：Pb正极：PbO2H2SO4溶液负极（Pb）

Pb-2e-+SO42

-=PbSO4

正极（PbO2）

PbO2+4H++SO42

-+2e-=PbSO4+2H2O要点二:原电池种类---2铅蓄电池总反应Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O1、电极材料负极：Pb正极：PbO2H2SO4溶液14介质电池反应：2H2+O2=2H2O

酸性负极正极中性负极

正极碱性负极正极2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-要点二:原电池种类---3氢氧燃料电池介质电池反应：2H2+O2=2H2O酸性负极正极中15固体电解质介质电池反应：2H2+O2=2H2O

负极正极负极

正极2H2-4e-+2O2-=2H2O

O2+4e-=2O2-

2H2-4e-=4H+O2+4H+

+4e-=2H2O

要点二:原电池种类---4氢氧固体燃料电池固体电解质介质电池反应：2H2+O2=2H2O负极16下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是

a电极是负极B.b电极的电极反应为：4OH－4e＝2H2O＋Ｏ2C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置04天津理综B下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正17要点二:原电池种类---甲烷燃料电池它是以两根金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两极上分别通入甲烷和氧气。电极反应为：负极：正极：CH4+10OH--8e-=CO32-

+

7H2O2O2+4H2O+8e-=8OH-CH4+2O2+2KOH=K2CO3

+

3H2O电池总反应：要点二:原电池种类---甲烷燃料电池它是以两根金属铂片插入18甲醇燃料电池是最近摩托罗拉公司发明的一种由甲醇和氧气以及强碱作为电解质溶液的新型手机电池，电量是现有镍氢电池或锂电池的10倍其总反应为：2CH4O

+

3O2

+4OH-==2CO32-+

6H2O负极：2CH4O

+16OH-

-12e-==2CO32-+12H2O

正极：3O2

+

6H2O

+12e-

==

12OH-则其电极反应式为要点二:原电池种类---5甲醇燃料电池甲醇燃料电池是最近摩托罗拉公司发明的一种由甲醇和氧气19要点三:原电池原理的应用金属的腐蚀与防护金属腐蚀化学腐蚀电化腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀负极正极负极正极Fe-2e—=Fe2+2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH—总反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑总反应2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)22Fe-4e—=2Fe2+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要点三:原电池原理的应用金属的腐蚀与防护金属腐蚀化学腐蚀电化20①改变金属内部的组织结构，制成合金。②在金属表面覆盖保护层。③电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。【特别提示】

在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：电解池的阳极＞原电池的负极＞含杂质的金属＞纯金属＞电解池的阴极、原电池的正极

金属防护的几种重要方法①改变金属内部的组织结构，制成合金。【特别提示】21下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的稀硫酸中，锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是（）A③④②①B②③①④C④②①③D③②①④D下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的稀硫酸中，锌棒腐蚀速度从22Zn

铁棒（负极）碳棒（正极）硫酸铁溶液导线e-设计原电池，注明电极名称，所用材料，电子流动方向，写出电极反应式。（1）Fe+2Fe3+=3Fe2+

电极反应式：负极(铁):Fe–2e-=Fe2+

发生氧化反应正极(碳):2Fe3++2e-=2Fe2+

发生还原反应依据化学反应方程式设计原电池Zn铁棒（负极）碳棒（正极）硫酸铁溶液导线e23(05上海)关于如图所示装置的叙述，正确的是A、铜是阳极，铜片上有气泡产生B、铜片质量逐渐减少C、电流从锌片经导线流向铜片D、氢离子在铜片表面被还原D经典例题--例1(05上海)关于如图所示装置的叙述，正确的是D经典例题--例24经典例题例2(01年广东)镍镉(Ni－Cd)可充电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)2＋2Ni(OH)2

Cd＋2NiO(OH)＋2H2O。由此可知，该电池放电时的负极材料是（）A．Cd(OH)2B．Ni(OH)2C．CdD．NiO(OH)CC例3（05江苏）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是（）A放电时负极反应为Zn－2e－＋2OH－＝Zn(OH)2B充电时阳极反应为Fe(OH)3－3e-＋5OH-＝FeO42-＋4H2OC放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化D放电时正极附近溶液的碱性增强经典例题例2(01年广东)镍镉(Ni－Cd)可充电电池在现代25例4

（06年广东）某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极,含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为：Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。下列说法正确的是（）A．放电时，LiMn2O4发生氧化反应 B．放电时正极反应Li++LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4C．充电时，LiMn2O4发生氧化反应 D．充电时，阳极反应为：Li++e-=Li

B

例4（06年广东）某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正26例5(06年江苏)锂离子电池已成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为：负极反应：C6Li－xe-＝C6Li1－x＋xLi+（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）正极反应：Li1－xMO2＋xLi+＋xe-＝LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）下列有关说法正确的是（）锂离子电池充电时电池反应为C6Li＋Li1－xMO2＝LiMO2＋C6Li1－xB.电池反应中锂、锌、银、铅各失1mol电子，金属锂所消耗的质量最小C.锂离子电池放电时电池内部Li＋向负极移动D.锂离子电池充电时阴极反应C6Li1－x＋xLi＋＋xe-＝C6LiBD例5(06年江苏)锂离子电池已成为新一代实用化的蓄电池，该电27要点四:电解时的电极反应方程式及电解规律1、首先看电极材料：若阳极是活性电极，则电解质溶液中的阴离子不再失去电子。2、若是惰性电极：先考虑电解质溶液中的离子种类，再考虑溶液中离子的放电顺序阴离子失电子顺序（阳极上的电极反应）

金属电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-阳离子得电子顺序（阴极上的电极反应）Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>…>K+要点四:电解时的电极反应方程式及电解规律1、首先看电极材料：28电解类型举例电极反应溶液pH变化

溶液复原方法

物质类别

实例水电解含氧酸H2SO4

强碱NaOH

活泼金属的含氧酸盐Na2SO4

溶质电解无氧酸HCl

不活泼金属的无氧酸盐CuCl2

溶质和水同时电解活泼金属的无氧酸盐NaCl

不活泼金属的含氧酸盐CuSO4

3.电解质溶液用惰性电极电解的规律小结：

阳极：4OH—-4e—=O2↑+2H2O阴极：4H++4e—=2H2↑阳极2Cl—-2e—=Cl2↑阴极：4H++4e—=2H2↑阳极2Cl—-2e-

=Cl2↑阴极：Cu2++2e—=Cu阳极2Cl—-2e—=Cl2↑阴极：2H++2e—=H2↑阳极：4OH—-4e—=O2↑+2H2O阴极：2Cu2++4e—=2Cu减小增大不变增大增大减小H2OHClCuCl2

HClCuO电解水型！电解电解质型！放氧生酸型！放氢生碱型！举例溶液pH变化溶液复原方法物质类别实例水含氧酸29典型例题pH＝a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH＞a，则该电解质可能是04广东化学A、NaOHB、H2SO4C、AgNO3D、Na2SO4A典型例题把锌片和铁片放在有稀食盐水的酚酞溶液的表面皿中，如图所示经过一段时间后，最先观察到变红的区域是 （）A．Ⅰ和Ⅲ B．Ⅰ和Ⅳ C．Ⅱ和Ⅲ D．Ⅱ和ⅣB解析：这是有关金属腐蚀、原电池和电解的微型实验试题，左边图示发生的是吸氧腐蚀，其中Fe电极作阴极，电极反应式是：O2+4e-+2H2O=4OH-；右边图示是电解装置，所以Zn电极发生还原反应：2H2O+4e-=H2↑+2OH-。

典型例题pH＝a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电30

典型例题、用石墨作电极电解AlCl3溶液时,图示的电解液变化曲线合理的是(纯水导电忽略不记)pH7ApH7B时间时间沉淀量C沉淀量D时间时间AD典型例题、用石墨作电极电解AlCl3溶液时,图示的电解液变31阳极(纯铜)：Cu-2e—=Cu2+，阴极(镀件)：Cu2++2e—=Cu，电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4电解原理应用1、电镀原理——镀铜

阳极(纯铜)：Cu-2e—=Cu2+，电解原理应用32(2)避免生成物H2和Cl2混合因为:

.(1)避免Cl2接触NaOH溶液反应致使产品不纯的反应方程:

.第一个问题:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇强光爆炸解决方法:使用离子交换膜第二个问题：精制食盐水2、氯碱工业反应原理阳极：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极：2H++2e-=H2↑

2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑通电(2)避免生成物H2和Cl2混合(1)避免Cl2接触NaOH33泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、SO42-Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、SO42-Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、引入Ba2+

Na+、Cl-、Ca2+、Ba2+、引入OH-Na+、Cl-、CO32-、OH-Na+、Cl-沉降除泥沙略过量BaCl2溶液除SO42-略过量Na2CO3溶液除Ca2+.

Ba2+

略过量NaOH溶液除Fe3+,

Mg2+

适量HCl溶液调节PH除CO32-、OH-粗盐成分：由于粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、

Fe3+、SO42—等杂质，会在碱液中形成沉淀从而损坏离子交换膜，那么如何除去这些杂质呢？泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、34

关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B．若在阳极附近的溶液中滴入KI试液，溶液呈棕色C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性（05全国卷I）B关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是（05全国卷I）B353、电解精炼反应原理(电解精炼铜)

粗铜中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等阳极(粗铜)：Cu-2e-=Cu2+，（Zn-2e-=Zn2+，Fe-2e-=Fe2+等）阴极(精铜)：Cu2++2e-=Cu电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4。

Zn2＋、Ni2＋等阳离子得电子能力小于Cu2+而留在电解质溶液中。金属活动顺序排在Cu后的Ag、Pt、Au等失电子能力小于Cu，以金属单质沉积于阳极，成为“阳极泥”。4.电冶金—电解氧化铝制铝:阴极:4Al3++12e-=4Al阳极:6O2--12e-=3O2↑总反应:2Al2O3==4Al+3O2↑通电Zn2＋、Ni2＋等阳离子得电子能力小于Cu2+而留在36（05天津高考12）金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（）

（已知：氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+）A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2++2e—=NiB．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和PtD（05天津高考12）金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe37电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：2如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则①X电极的材料是

，电极反应式是

。②Y电极的材料是

，电极反应式是

。04福浙理综电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解38例(1996年全国，21)实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极：Pb+SO42－==PbSO4+2e－，正极：PbO2+4H++SO42－+2e－==PbSO4+2H2O今若制得Cl20.050mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是()A．0.025molB．0.050molC．0.10molD．0.20molC要点五:有关电解的计算例(1996年全国，21)实验室用铅蓄电池作电源电解饱和39铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液通电一段时间，两极均产生11.2L(标状)气体.求电解后溶液的pH，并确定析出铜的物质的量.解析：阳极4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极Cu2++2e-=Cu↓2H++2e-=H2↑阳极转移电子的物质的量为:0.5×4=2mol,阴极生成0.5molH2,消耗H+1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/LpH=0可析出铜为0.5mol.

要点五:有关电解的计算铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液通电一段时间40电解池与原电池有哪些异同①两电极接直流电源②电解质溶液③形成闭合回路①活泼性不同的两电极②电解质溶液③形成闭合回路形成条件将电能转变成化学能的装置将化学能转变成电能的装置定义装置实例电解池原电池装置电解池与原电池有哪些异同①两电极接直流电源①活泼性不同的两电41电解池与原电池有哪些异同(续)电源负极→电解池阴极电解池阳极→电源正极电子流向阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失电子或电极金属失电子阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子负极：氧化反应，金属失电子正极：还原反应，溶液中的阳离子得电子电极反应阳极：与电源正极相连阴极：与电源负极相连负极：较活泼金属正极：较不活泼金属（或能导电的非金属）电极名称电解池原电池装置负极正极导线电解池与原电池有哪些异同(续)电源负极→电解池阴极电解池阳极42BB43镍氢（MH-Ni)电池电池总反应：1/2H2+NiO(OH)=Ni(OH)2

负极：

1/2H2+OH--e-=H2O正极：

NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-镍氢（MH-Ni)电池电池总反应：1/2H2+NiO(44

一种新燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料说法正确的是A、在熔融电解质中，O2－由负极移向正极B、电池的总反应是2C4H10+13O2=8CO2+10H2OC、通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+4e-=2O2—D、通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H10+26e-+13O2=4CO2+5H2O（05广东）C一种新燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质45电解原理28．14分

04湖川吉在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒，可以上下搅动液体，装置如右图。接通电源，阳极周围的液体呈现棕色，且颜色由浅变深，阴极上有气泡生成。停止通电，取出电极，用搅棒上下剧烈搅动，静置后液体又分成两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色。根据上述实验回答：电解原理28．14分04湖川吉在玻璃圆筒中盛有两461阳极上的电极反应式为

。2阴极上的电极反应式为

。3原上层液体是

。4原下层液体是

。5搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是

。6要检验上层液体中含有金属离子，其方法是

，现象是

。28

12I－2e＝I2

22H+＋2e＝H23KI或NaI水溶液 4CCl4或CHCl3等5I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度，所以绝大部分I2都转移到CCl4中。6焰色反应；透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色其它合理答案同样给分。例如，若3中答NaI水溶液，这里答火焰呈紫色。1阳极上的电极反应式为47下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是04上海化学(D)下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是04上海48高三化学复习电化学专题河北承德实验中学化学组高三化学复习电化学专题河北承德实验中学化学组49【考纲要求】

1、理解原电池原理。了解化学电源及工作原理2、理解电解原理。了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业等反应原理。3、能写出电极反应式及总反应方程式4、熟记金属活动顺序表和离子放电顺序。5、理解金属发生电化学腐蚀的原因，腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。【复习重点】原电池、电解池工作原理及有关计算。【考纲要求】【复习重点】50思考1下列装置中属于原电池的是（）属于电解池的是（）属于电镀池的是（）A

稀H2SO4CuSO4

ABC

CBC你是如何区分这些装置的？思考1下列装置中属于原电池的是（）A稀H2S51要点一：原电池、电解池（电镀池）的比较1、定义：把化学能转化为电能的装置原电池2、组成原电池的条件a.有两种活泼性不同的金属（其中一种是非金属导体也可）作电极;b.电极插入电解质溶液形成闭合回路;c.电极间须用导线连接或直接接触要点一：原电池、电解池（电镀池）的比较1、定义：把化学能转化52不能不能稀硫酸ZnC(石墨)能ZnZn稀硫酸酒精ZnCu不能不能稀硫酸ZnCuZnCu稀硫酸稀硫酸硫酸铜ZnCu能思考：下列装置那些是原电池？不能不能稀硫酸ZnC(石墨)能ZnZn稀硫酸酒精ZnCu不533、电极名称及电极反应负极：活泼的金属

（失去电子，发生氧化反应）燃料电池：燃料在负极反应；O2在正极反应负极(Zn)Zn-2e-==Zn2+正极：不太活泼的金属或非金属（得到电子，发生还原反应）正极(Cu)2H++2e-==H2↑电池反应式Zn+2H+==Zn2++H2↑

在考虑电极的正、负极时，有时要考虑负极能否与电解质溶液反应3、电极名称及电极反应负极：活泼的金属燃料电池：燃料在负极反54负极2Al+8OH－-6e-=2AlO2-+4H2O正极6H2O+6e-=3H2↑+6OH－

总2Al+2OH-+2H2O=2AlO2－+3H2

↑负极Mg-2e-=Mg2+正极4H++2NO3-+2e-=2NO2↑+2H2O总Mg+4H++2NO3-=2NO2↑+Mg2++2H2O思考：在下列两种情况下，镁、铝用导线连接后插入不同的电解质溶液组成原电池，它们的电极名称及电极反应式Mg负极2Al+8OH－-6e-=2AlO2-+4H2O55Cu2+oooooooooooooooooooo

－＋－＋阴极阳极CuCl2oooooooooooooooooooooooe-单击电子流动e-电解池阳极2Cl-－2e-=Cl2（氧化反应）阴极Cu2+＋2e-=Cu（还原反应）总反应式：CuCl2=========Cu+Cl2↑通电电解氯化铜溶液实验装置Cu2+oooooooooooooooooooo－561.定义2、构成电解池的条件是电能转变为化学能的装置！①直流电源与电源负极相连的电极为阴极与电源正极相连的电极为阳极②阴、阳电极（两个电极）③电解质溶液或熔融电解质电解池

:

直流电通过电解质溶液（或熔化状态）而在阴、阳两极上引起的氧化还原反应过程4.惰性电极与活性电极惰性电极(铂、金、石墨)：仅导电，不参与反应活性电极：除铂、金外的金属；参与电极反应3.电子的流向和电极反应:

电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，阳离子运动到阴极,得到电子。阴离子运动到阳极，失去电子，电子再从阳极流回电源正极。1.定义2、构成电解池的条件是电能转变为化学能的装置！①直流57电镀池⑴、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。⑵、电镀池形成条件①、镀件作阴极②、镀层金属作阳极③、含镀层金属阳离子的盐溶液作电解液⑶、电镀的特点电镀液的组成及酸碱性保持不变CuSO4电镀池⑴、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层⑵、电镀池58总结:原电池、电解池、电镀池的比较原电池电解池电镀池定义形成条件电极名称电极反应化学能转变成电能的装置。将电能转变成化学能的装置应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置①活动性不同两电极②电解质溶液③形成闭合回路①两电极接直流电源②电极入电解质溶液③形成闭合回路①镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极②电镀液须含有镀层金属的离子负极：较活泼金属正极：较不活泼金属(或能导电的非金属等)阳:电源正极相连阴:电源负极相连阳极：镀层金属阴极：镀件负极：氧化反应正极：还原反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阳极：氧化反应阴极：还原反应总结:原电池、电解池、电镀池的比较原电池电解池电镀池定义形成59要点二:原电池种类-----1锌锰干电池金属棒锌锰干电池负极（锌筒）Zn-2e-=Zn2+正极（石墨）2MnO2+2NH4++2e-

=Mn2O3+2NH3

+H2O总反应：Zn+2MnO2+2NH4+

=Mn2O3+Zn2++2NH3+H2O碱性锌锰干电池负极（锌筒）Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2正极（石墨）2MnO2+2e-+H2O=Mn2O3+2OH–总反应：Zn+2MnO2+H2O

=Mn2O3+Zn(OH)2{Zn生成[Zn(NH3)2]2+要点二:原电池种类-----1锌锰干电池金属棒锌锰干电池碱性60

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Zns＋2MnO2s＋H2Ol＝ZnOH2s＋Mn2O3s下列说法错误的是04江苏化学A电池工作时，锌失去电子B电池正极的电极反应式为：

2MnO2s＋H2Ol＋2e＝Mn2O3s＋2OHaq

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02mol电子，锌的质量理论上减小65gC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611、电极材料2、电解质溶液3、电极反应式：(放电时)负极：Pb正极：PbO2H2SO4溶液负极（Pb）

Pb-2e-+SO42

-=PbSO4

正极（PbO2）

PbO2+4H++SO42

-+2e-=PbSO4+2H2O要点二:原电池种类---2铅蓄电池总反应Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O1、电极材料负极：Pb正极：PbO2H2SO4溶液62介质电池反应：2H2+O2=2H2O

酸性负极正极中性负极

正极碱性负极正极2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-要点二:原电池种类---3氢氧燃料电池介质电池反应：2H2+O2=2H2O酸性负极正极中63固体电解质介质电池反应：2H2+O2=2H2O

负极正极负极

正极2H2-4e-+2O2-=2H2O

O2+4e-=2O2-

2H2-4e-=4H+O2+4H+

+4e-=2H2O

要点二:原电池种类---4氢氧固体燃料电池固体电解质介质电池反应：2H2+O2=2H2O负极64下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是

a电极是负极B.b电极的电极反应为：4OH－4e＝2H2O＋Ｏ2C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置04天津理综B下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正65要点二:原电池种类---甲烷燃料电池它是以两根金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两极上分别通入甲烷和氧气。电极反应为：负极：正极：CH4+10OH--8e-=CO32-

+

7H2O2O2+4H2O+8e-=8OH-CH4+2O2+2KOH=K2CO3

+

3H2O电池总反应：要点二:原电池种类---甲烷燃料电池它是以两根金属铂片插入66甲醇燃料电池是最近摩托罗拉公司发明的一种由甲醇和氧气以及强碱作为电解质溶液的新型手机电池，电量是现有镍氢电池或锂电池的10倍其总反应为：2CH4O

+

3O2

+4OH-==2CO32-+

6H2O负极：2CH4O

+16OH-

-12e-==2CO32-+12H2O

正极：3O2

+

6H2O

+12e-

==

12OH-则其电极反应式为要点二:原电池种类---5甲醇燃料电池甲醇燃料电池是最近摩托罗拉公司发明的一种由甲醇和氧气67要点三:原电池原理的应用金属的腐蚀与防护金属腐蚀化学腐蚀电化腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀负极正极负极正极Fe-2e—=Fe2+2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH—总反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑总反应2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)22Fe-4e—=2Fe2+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要点三:原电池原理的应用金属的腐蚀与防护金属腐蚀化学腐蚀电化68①改变金属内部的组织结构，制成合金。②在金属表面覆盖保护层。③电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。【特别提示】

在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：电解池的阳极＞原电池的负极＞含杂质的金属＞纯金属＞电解池的阴极、原电池的正极

金属防护的几种重要方法①改变金属内部的组织结构，制成合金。【特别提示】69下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的稀硫酸中，锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是（）A③④②①B②③①④C④②①③D③②①④D下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的稀硫酸中，锌棒腐蚀速度从70Zn

铁棒（负极）碳棒（正极）硫酸铁溶液导线e-设计原电池，注明电极名称，所用材料，电子流动方向，写出电极反应式。（1）Fe+2Fe3+=3Fe2+

电极反应式：负极(铁):Fe–2e-=Fe2+

发生氧化反应正极(碳):2Fe3++2e-=2Fe2+

发生还原反应依据化学反应方程式设计原电池Zn铁棒（负极）碳棒（正极）硫酸铁溶液导线e71(05上海)关于如图所示装置的叙述，正确的是A、铜是阳极，铜片上有气泡产生B、铜片质量逐渐减少C、电流从锌片经导线流向铜片D、氢离子在铜片表面被还原D经典例题--例1(05上海)关于如图所示装置的叙述，正确的是D经典例题--例72经典例题例2(01年广东)镍镉(Ni－Cd)可充电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)2＋2Ni(OH)2

Cd＋2NiO(OH)＋2H2O。由此可知，该电池放电时的负极材料是（）A．Cd(OH)2B．Ni(OH)2C．CdD．NiO(OH)CC例3（05江苏）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是（）A放电时负极反应为Zn－2e－＋2OH－＝Zn(OH)2B充电时阳极反应为Fe(OH)3－3e-＋5OH-＝FeO42-＋4H2OC放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化D放电时正极附近溶液的碱性增强经典例题例2(01年广东)镍镉(Ni－Cd)可充电电池在现代73例4

（06年广东）某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极,含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为：Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。下列说法正确的是（）A．放电时，LiMn2O4发生氧化反应 B．放电时正极反应Li++LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4C．充电时，LiMn2O4发生氧化反应 D．充电时，阳极反应为：Li++e-=Li

B

例4（06年广东）某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正74例5(06年江苏)锂离子电池已成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为：负极反应：C6Li－xe-＝C6Li1－x＋xLi+（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）正极反应：Li1－xMO2＋xLi+＋xe-＝LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）下列有关说法正确的是（）锂离子电池充电时电池反应为C6Li＋Li1－xMO2＝LiMO2＋C6Li1－xB.电池反应中锂、锌、银、铅各失1mol电子，金属锂所消耗的质量最小C.锂离子电池放电时电池内部Li＋向负极移动D.锂离子电池充电时阴极反应C6Li1－x＋xLi＋＋xe-＝C6LiBD例5(06年江苏)锂离子电池已成为新一代实用化的蓄电池，该电75要点四:电解时的电极反应方程式及电解规律1、首先看电极材料：若阳极是活性电极，则电解质溶液中的阴离子不再失去电子。2、若是惰性电极：先考虑电解质溶液中的离子种类，再考虑溶液中离子的放电顺序阴离子失电子顺序（阳极上的电极反应）

金属电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-阳离子得电子顺序（阴极上的电极反应）Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>…>K+要点四:电解时的电极反应方程式及电解规律1、首先看电极材料：76电解类型举例电极反应溶液pH变化

溶液复原方法

物质类别

实例水电解含氧酸H2SO4

强碱NaOH

活泼金属的含氧酸盐Na2SO4

溶质电解无氧酸HCl

不活泼金属的无氧酸盐CuCl2

溶质和水同时电解活泼金属的无氧酸盐NaCl

不活泼金属的含氧酸盐CuSO4

3.电解质溶液用惰性电极电解的规律小结：

阳极：4OH—-4e—=O2↑+2H2O阴极：4H++4e—=2H2↑阳极2Cl—-2e—=Cl2↑阴极：4H++4e—=2H2↑阳极2Cl—-2e-

=Cl2↑阴极：Cu2++2e—=Cu阳极2Cl—-2e—=Cl2↑阴极：2H++2e—=H2↑阳极：4OH—-4e—=O2↑+2H2O阴极：2Cu2++4e—=2Cu减小增大不变增大增大减小H2OHClCuCl2

HClCuO电解水型！电解电解质型！放氧生酸型！放氢生碱型！举例溶液pH变化溶液复原方法物质类别实例水含氧酸77典型例题pH＝a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH＞a，则该电解质可能是04广东化学A、NaOHB、H2SO4C、AgNO3D、Na2SO4A典型例题把锌片和铁片放在有稀食盐水的酚酞溶液的表面皿中，如图所示经过一段时间后，最先观察到变红的区域是 （）A．Ⅰ和Ⅲ B．Ⅰ和Ⅳ C．Ⅱ和Ⅲ D．Ⅱ和ⅣB解析：这是有关金属腐蚀、原电池和电解的微型实验试题，左边图示发生的是吸氧腐蚀，其中Fe电极作阴极，电极反应式是：O2+4e-+2H2O=4OH-；右边图示是电解装置，所以Zn电极发生还原反应：2H2O+4e-=H2↑+2OH-。

典型例题pH＝a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电78

典型例题、用石墨作电极电解AlCl3溶液时,图示的电解液变化曲线合理的是(纯水导电忽略不记)pH7ApH7B时间时间沉淀量C沉淀量D时间时间AD典型例题、用石墨作电极电解AlCl3溶液时,图示的电解液变79阳极(纯铜)：Cu-2e—=Cu2+，阴极(镀件)：Cu2++2e—=Cu，电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4电解原理应用1、电镀原理——镀铜

阳极(纯铜)：Cu-2e—=Cu2+，电解原理应用80(2)避免生成物H2和Cl2混合因为:

.(1)避免Cl2接触NaOH溶液反应致使产品不纯的反应方程:

.第一个问题:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇强光爆炸解决方法:使用离子交换膜第二个问题：精制食盐水2、氯碱工业反应原理阳极：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极：2H++2e-=H2↑

2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑通电(2)避免生成物H2和Cl2混合(1)避免Cl2接触NaOH81泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、SO42-Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、SO42-Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、引入Ba2+

Na+、Cl-、Ca2+、Ba2+、引入OH-Na+、Cl-、CO32-、OH-Na+、Cl-沉降除泥沙略过量BaCl2溶液除SO42-略过量Na2CO3溶液除Ca2+.

Ba2+

略过量NaOH溶液除Fe3+,

Mg2+

适量HCl溶液调节PH除CO32-、OH-粗盐成分：由于粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、

Fe3+、SO42—等杂质，会在碱液中形成沉淀从而损坏离子交换膜，那么如何除去这些杂质呢？泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、82

关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B．若在阳极附近的溶液中滴入KI试液，溶液呈棕色C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性（05全国卷I）B关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是（05全国卷I）B833、电解精炼反应原理(电解精炼铜)

粗铜中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等阳极(粗铜)：Cu-2e-=Cu2+，（Zn-2e-=Zn2+，Fe-2e-=Fe2+等）阴极(精铜)：Cu2++2e-=Cu电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4。

Zn2＋、Ni2＋等阳离子得电子能力小于Cu2+而留在电解质溶液中。金属活动顺序排在Cu后的Ag、Pt、Au等失电子能力小于Cu，以金属单质沉积于阳极，成为“阳极泥”。4.电冶金—电解氧化铝制铝:阴极:4Al3++12e-=4Al阳极:6O2--12e-=3O2↑总反应:2Al2O3==4Al+3O2↑通电Zn2＋、Ni2＋等阳离子得电子能力小于Cu2+而留在84（05天津高考12）金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（）

（已知：氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+）A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2++2e—=NiB．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和PtD（05天津高考12）金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe85电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：2如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则①X电极的材料是

，电极反应式是

。②Y电极的材料是

，电极反应式是

。04福浙理综电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装