第5单元电化学(z)

讨论：（10·广东）铜锌原电池如图工作时，下列叙述正确的是

A、正极反应为：Zn—2e-=Zn2+

B、电池反应为：Zn+Cu2+=Zn2++CuC、在外电路中，电子从负极流向正极

D、盐桥中的K+移向ZnSO4溶液

BC一、原电池考纲解读：理解原电池原理。了解原电池的应用。第五单元电化学1、原电池定义：把化学能转化为电能的装置。2、组成原电池的条件：两极一液一连线一反应3、原电池工作原理：氧化反应失e-,沿导线传递，有电流产生还原反应电解质溶液阴离子阳离子负极(还原性较强)正极(氧化性较强)总结：理论上对自发的氧化还原反应，若让氧化与还原分别在两极发生，则可将其设计成原电池。讨论1：某原电池的总反应方程式为2Fe3++Fe＝3Fe2+，不能实现该反应的原电池是（）A、正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液B、正极为石墨，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液C、正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液D、正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为CuSO4溶液CD盐桥原电池：步P144盐桥作用：（1）连接内电路，形成闭合回路；（2）平衡电荷，使原电池不断产生电流。4、原电池电极反应式的书写负极：氧化反应正极：还原反应总反应：2Al+2OH－+2H2O＝2AlO2-+3H2↑

负极：2Al－6e-+8OH－＝2AlO2-+4H2O正极：6H2O+6e-＝3H2↑+6OH－讨论1：写出装置中发生的总反应式及电极反应式。NaOH溶液MgAl浓硝酸FeCuNaCl溶液FeC总反应：Cu+4H++2NO3-＝Cu2+

+2H2O+2NO2↑负极：Cu-2e-＝Cu2+正极：4H++2NO3-+2e-＝2H2O+2NO2↑总反应：2Fe+O2+2H2O＝2Fe(OH)2

负极：2Fe－4e-＝2Fe2+正极：O2+4e-+H2O＝4OH－步P1453、4题5、常见化学电源步P143考纲解读：了解常见化学电源的种类及其工作原理。干电池(普通锌锰电池）碱性锌-锰干电池银-锌电池……（1）一次电池讨论1：（13·新课标）锌锰电池（俗称干电池）在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造图如图（a）所示。普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH该电池中，负极材料主要是________，电解质的主要成分是______，正极发生的主要反应是

。③与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是ZnNH4ClMnO2+e-+NH4+=MnOOH+NH3碱性锌锰电池不易发生电解液泄漏，消耗的负极材料装在金属壳

内；碱性锌锰电池使用寿命长，金属在碱性环境不易发生反应。讨论2：（13·海南）Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：2AgCl+Mg=Mg2++2Ag+2Cl-。有关该电池的说法正确的是（）A．Mg为电池的正极B．负极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-C．不能被KCl溶液激活D．可用于海上应急照明供电D（2）二次电池铅蓄电池镉镍电池锂电池……步P143深度思考2步P1453讨论2：（13·安徽）热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：PbSO4+2LiCl+Ca===CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是（）正极反应式：Ca+2Cl--2e-===CaCl2放电过程中，Li+向负极移动每转移0.1mol电子，理论上生成20.7gPb常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转D优先写正极（3）燃料电池活页P3267、8、9O2+4H++4e-=2H2OO2+2H2O+4e-=4OH-CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2OCH4O-6e-+H2O=CO2+6H+注意：固体电解质（高温下传导O2-）熔融盐燃料电池步步高P144正极：O2+4e-=2O2-讨论：（12·海南）氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题：(1)氮元素原子的L层电子数为

；(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4)，该反应的化学方程式为

；(3)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂NO2反应生成N2和水蒸气。已知：①N2(g)+2O2(g)=2NO2

(g)△H1=-195kJ·mol-1

②N2H4

(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(1)△H2=-534.2kJ·mol-1写出肼和NO2反应的热化学方程式

；(4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为

。步步高P146正极：O2+2H2O+4e-=4OH-N2H4

-

4e-+4OH-=N2+4H2O讨论1：（13·江苏）Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是（）A.Mg电极是该电池的正极B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应C.石墨电极附近溶液的pH增大D.溶液中Cl－向正极移动（4）新型电池C讨论2：（13·新课标卷Ⅱ·11）“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是（）A.电池反应中有NaCl生成B.电池的总反应是金属钠还原三个铝离子C.正极反应为：NiCl2+2e－=Ni+2Cl－D.钠离子通过钠离子导体在两电极间移动B讨论：（2013·北京）用石墨电极电解CuCl2溶液。下列分析正确的是()A.a端是直流电源的负极B.通电使CuCl2发生电离C.阳极上发生的反应：Cu2++2e-=CuD.通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体A考纲解读：理解电解池的工作原理。了解电解的应用。1、电解：使电流通过电解质溶液或熔融电解质，而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。电解池：把电能转变为化学能的装置。（1）构成电解池的条件：电源、电极、电解质溶液（或熔融电解质）、形成闭合电路二、电解池稀硫酸稀硫酸ZnCCZn（2）电解池工作原理：溶液中还原性强、浓度大的阴离子失电子被氧化电极材料失电子被氧化阳极惰性电极：（Pt、C）非惰性电极：（连接电源正极）阳极放电或失电子能力顺序（即还原性强弱顺序）：金属>S2->I->Br->Cl->OH->NO3-(SO42-)>F-电解质溶液的导电过程，就是该溶液的电解过程。阴极：连接电源负极，溶液中氧化性强、浓度大的阳离子得电子被还原。阴极放电或得电子能力顺序（即氧化性强弱顺序）：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+(浓度小)>Al3+>Mg2+步P147深度思考118讨论1：（13·浙江）电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知:3I2+6OH—

=IO3—+5I—+3H2O下列说法不正确的是（）A．右侧发生的电极方程式：2H2O+2e—==H2↑+2OH—B．电解结束时，右侧溶液中含有IO3—C．电解槽内发生反应的总化学方程式KI+3H2O======KIO3+3H2↑D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变D（3）电解的不同类型放H2生碱型电解水型分解电解质型放O2生酸型NaOH、H2SO4、Na2SO4HCl、CuCl2NaClCuSO4、AgNO3用惰性电极点解MgCl2、AlCl3电解总反应离子方程式注意：

NaCl、CuSO4电解总反应离子方程式中写“H2O”！！！熔融电解时总反应式无离子方程式。步P147深度思考讨论2：（13·海南）下图所示的电解池I和II中，a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b＜d。符合上述实验结果的盐溶液是（）D2、电解的应用（1）冶炼金属Na、Mg、Al在熔融状态下电镀：应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其它金属的过程。电解质溶液：含镀层金属离子电镀的条件：阳极：镀层金属阴极：待镀金属（即镀件）（2）电镀：电解质溶液中阳离子浓度基本无变化冰晶石Na3AlF6阳极：粗铜阴极：精铜电解液：CuSO4阳极：

不及铜活泼的贵重金属（银、金等）沉入槽底形成阳极泥。阴极：Cu2++2e-=Cu（Cu2+氧化性最强且浓度最大）比铜活泼的金属：Zn–2e-=Zn2+Fe–2e-=Fe2+Ni–2e-=Ni2+Cu–2e-=Cu2+

电解质溶液浓度：电解精炼的方法：纯净金属做阴极，粗糙金属做阳极，共同插入含此金属阳离子的电解质溶液中电解。（3）电解精炼铜基本不变(变化不大)Cu2+

→Cu2+、Zn2+、Fe2+、Ni2+（4）电解水电极材料：Pt、C等惰性电极电解液：NaOH、KOH、H2SO4、Na2SO4等溶液（以增强导电性）总反应：2H2O===2H2↑+O2↑电解（5）电解饱和食盐水总反应：2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑

电解注意：离子交换膜法制烧碱①离子交换膜电解槽的组成②阳离子交换膜的作用③物质变化淡盐水Cl2精制饱和食盐水稀氢氧化钠溶液H2氢氧化钠溶液注意：原料的精制①粗盐的成分②除杂的过程粗盐水过量BaCl2(除SO42-)过量NaOH(除Mg2+、Fe3+)过量Na2CO3(除Ca2+、Ba2+)过滤(除泥沙及沉淀)含少量Ca2+、Mg2+阳离子交换塔(除Ca2+、Mg2+)精制盐水BaCl2必须在Na2CO3之前适量HCl(除CO32-、OH-)必须先过滤再加盐酸(Mg2+、Ca2+、Fe3+、SO42-

)讨论1：（09宁夏）请回答氯碱工业中的如下问题：（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①Na2CO3、②HCl（盐酸）、③BaCl2，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结合的新工艺可以节（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。71/80=1∶1.13③①②①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＿＿＿;②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：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿;③这样设计的主要节（电）能之处在于（写出2处）＿＿＿＿＿＿＿

＿、＿＿＿＿＿＿＿＿。Cl2H2a％小于b％O2+4e-+2H2O=4OH-H2－2e-+2OH-=2H2O燃料电池可以补充电解池消耗的电能，提高碱液的浓度讨论2：（13·广西）电解法处理酸性含铬废水（主要含有Cr2O72－）时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O72＋6Fe2＋＋14H＋==2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后Cr3＋以Cr(OH)3形式除去，下列说法不正确的是（）A.阳极反应为Fe－2e－==Fe2＋

B.电解过程中溶液pH不会变化C.过程中有Fe(OH)3沉淀生成D.电路中每转移12mol电子，最多有1molCr2O72－被还原B讨论3：（13·山东）金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。（1）由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是

a．Fe2O3b．NaClc．Cu2Sd．Al2O3（2）辉铜矿（Cu2S）可发生反应2Cu2S+2H2SO4+5O2==4CuSO4+2H2O，该反应的还原剂是

，当1molO2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为

mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是________

（3）右图为电解精炼银的示意图，

（填a或b）极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为________（4）为处理银器表面的黑斑（Ag2S），将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，食盐水的作用为_

_____bdCu2S4H2a2H++NO3-+e-＝H2O+NO2↑电解质溶液比较原电池和电解池：正、负极阴、阳极负极氧化正极还原阳极氧化阴极还原化学能转变成电能电能转变成化学能两者均须形成电回路才能工作，两电极电子转移量相等自发的氧还反应不自发的氧还反应负极正极阳极电源正极电源负极阴极一抓、四确定抓电量守恒一、确定装置类型二、确定电子流向三、确定电极反应四、确定总反应式及产物量步P149考点三讨论1：（08江苏）镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2有关该电池的说法正确的是（

）A.充电时阳极反应:Ni(OH)2–e-+OH-=NiOOH+H2OB.充电过程是化学能转化为电能的过程C.放电时负极附近溶液的碱性不变D.放电时电解质溶液中的OH-向正极移动A电池电解池AH+移向Pb电极H+移向Pb电极B每消耗3molPb生成2molAl2O3C正极：PbO2+4H++2e=Pb2++2H2O阳极：2Al+3H2O-6e=Al2O3+6H+D讨论2：（13·天津）为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下：电池：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)电解池：2Al+3H2O====Al2O3+3H2电解过程中，以下判断正确的是（）电解D讨论2：（08全国）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(

)A.0.10mol/LAg+B.0.20mol/LZn2+C.0.20mol/LCu2+D.0.20mol/LPb2+C讨论3：用石墨作电极电解500mLH2SO4和CuSO4的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到11.2L气体（标准状况），原混合溶液中Cu2+的物质的量浓度为

mol/L。1讨论2：由4根相同质量的电极材料（AgCuPt）组成下列装置。下列装置A为＿＿池（填写“原电”或“电解”），发生氧化反应的电极反应式为：＿

＿

＿

＿

＿，B池中阳极的电极反应式为：＿

＿

＿

＿

＿。当关闭电键K一段时间，发现Ag棒与Cu棒质量差为28g时，则装置B产生气体的总质量为＿＿