电化基础复习

电化基础1练习：下列哪几个装置能形成原电池？ABCDEFMN

CuSO4√√√√21.有活泼性不同的两个金属电极（或一种非金属导体如石墨）2.电极均插入电解质溶液中3.两极相连（或接触）形成闭合回路４.有一个能自发进行的氧化还原反应一、形成原电池的条件稀H2SO43原电池化学能转变为电能不同点二、原电池与普通氧化还原反应的差异原电池反应快例：在实验室制取H2时，为加快化学反应速率，应选择纯锌还是粗锌与稀硫酸反应？反应部位反应速率能量变化负极失去电子发生氧化反应正极得到电子发生还原反应4移动方向：电子、离子原电池“负极给出电子，并流向正极”必发生失电子的氧化反应必发生得电子的还原反应电流移动方向：从正极流向负极离子移动方向：阳离子→正极阴离子→负极5方法一：根据电极材料的性质确定。

1.对于金属—金属电极，活泼金属是负极，不活泼金属是正极；

2.对于金属—非金属电极，金属是负极，非金属是正极，如干电池等；

3.对于金属—化合物电极，金属是负极，化合物是正极。方法二：根据电极反应的本身确定。失电子的反应→氧化反应→负极；得电子的反应→还原反应→正极。三、原电池电极名称的判断6负极(Al)：Al+4OH－—3e-=AlO2－

+2H2O正极( Mg)

：2H2O+2e-=H2↑+2OH－

总：2Al+2OH－

+2H2O=2AlO2－

+3H2

↑负极(Cu)

：Cu—2e-=Cu

2+正极(Al)

：2H+

+NO3－

+e-=NO2↑+H2O总：Cu+4H+

+2NO3－=2NO2↑+Cu

2++2H2O是否金属越活泼，一定作负极？在判断电极及电极反应时要注意考虑介质对其的影响！71.某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是()A.Mg

B.Fe

C.Al

D.CuB2.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH()A.不变B先变大后变小C逐渐变大D.逐渐变小C课堂检测8连线高考（09年广东理基·34）下列有关电池的说法不正确的是A．手机上用的锂离子电池属于二次电池B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D．锌锰干电池中，锌电极是负极B92.（08广东卷）用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U型管）构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是（）①在外电路中，电流由铜电极流向银电极②正极反应为：Ag++e-=Ag③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A．①② B．②③ C．②④ D．③④C104.(2005上海高考，10)关于如图11-2所示装置的叙述，正确的是（）图11-2A.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D11（2007海南·14）依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)=Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。盐桥XYACuSO4溶液电流计Ag请回答下列问题：(1)电极X的材料是________；电解质溶液Y是___________；(2)银电极为电池的________极，发生的电极反应为_________________X电极上发生的电极反应为____________________________；(3)外电路中的电子是从_______电极流向________电极。铜(或Cu)AgNO3溶液正Ag＋＋e－

=AgCu-2e－

=Cu2＋负(Cu)正(Ag)连线高考12四、金属腐蚀与防护1.金属腐蚀:(1)化学腐蚀

(2)电化腐蚀a.析氢腐蚀

b.吸氧腐蚀2.防护方法:(1)改变金属内部组织结构

(2)在金属表面覆盖保护

(3)电化学保护法(牺牲阳极的阴极保护法)FeCH2SO4FeCNaCl

溶液a.析氢腐蚀：（强或较强酸性条件下）负极：Fe－2e-=Fe2+正极：2H++2e-=H2↑总反应式：Fe+2H+=

Fe2++H2↑b.吸氧腐蚀：（中性、碱性或极弱酸性条件下）负极：Fe－2e-=Fe2+正极：O2+2H2O+4e-=4OH－

反应式：2Fe+2H2O+O2

=2Fe(OH)2

FeZnH2SO413五、电极反应式的书写1、写出原电池总的化学方程式，并改写为离子方程式。2、找出该氧化还原反应中的两对关系：氧化剂与还原产物、还原剂与氧化产物。3、根据负极发生氧化反应写出负极电极反应式、正极发生还原反应写出正极电极反应式（总离子方程式＝正极反应式+负极反应式）注意：特别要注意生成的产物与电解质溶液的酸碱性相对应。141．找出两极放电的物质，负氧正还。2.要注意溶液的酸碱性，适当的在电极方程式两边添加H+、OH—、H2O，以遵循电荷守恒和质量守恒。3。电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则（如“拆”、“平”）；4．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；5．要注意电极反应产物是否与电解质溶液发生反应。负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关(如＋4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32-形式存在)；6．溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它与H＋结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-。小结：书写原电池电极反应式应注意的事项15总反应：CH4+2O2+2OH－＝CO32－+3H2O例1、甲烷燃料电池，两个电极均由多孔碳制成（如下图），则负极应通入____气,正极通入_____气,电极反应为:负极_________________，正极__________________。CH4

CH4+2O2→

CO2+2H2OCO2+2KOH＝K2CO3+H2O

总反应：CH4+2O2+2KOH＝K2CO3+3H2O+氧化反应，为负极还原反应，为正极2O2+8e－－8OH－＝－4H2O，移项整理得：负极：CH4－8e－＋OH－=CO32－负极：CH4－8e－＋10OH－=CO32－负极：CH4－8e－＋10OH－=CO32－+7H2O如何保证负极电极反应式左右两边电荷守恒？可在左边补阴离子或在右边补阳离子。负极：CH4－8e－＋=CO32－正极：2O2+8e－+4H2O=8OH－－16例2、宇宙飞船上的氢氧燃料电池，两个电极均由多孔碳制成（如下图），其电池反应为：2H2＋O2＝2H2O，则负极应通入___气,正极通入___气,电极反应为:负极____________，正极_____________。若电解质溶液为硫酸时，写出该电池的正负极电极反应式。注意体会电解质溶液的差异引起电极反应式的区别。17典型例题【例】（09年江苏化学·12）以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是（）A．该电池能够在高温下工作B．电池的负极反应为：

C6H12O6＋6H2O－24e-6CO2↑＋24H＋C．放电过程中，H＋从正极区向负极区迁移D．在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体B5、银锌电池（钮扣式电池）的两个电极分别是由氧化银与少量石墨组成的活性材料和锌汞合金构成，电解质为KOH溶液，总反应为：Ag2O＋Zn＝2Ag＋ZnO

，下列判断正确的是（

）A、锌为正极，Ag2O为负极B、锌为负极：Zn＋2OH－－2e-

＝ZnO＋H2O；

Ag2O为正极：Ag2O＋H2O＋2e-

＝2Ag＋2OH－C、原电池工作时，负极区PH减小，正极区PH增大D、原电池工作时，负极区PH增大Ag2O＋Zn＝2Ag＋ZnO氧化反应还原反应BC负极：Zn－2e-

＝ZnO正极：Ag2O＋H2O＋2e-

＝2Ag＋2OH－负极：Zn＋

OH－－2e-

＝ZnO

负极：Zn＋2OH－－2e-

＝ZnO＋H2O

负极：Zn＋2OH－－2e-

＝ZnO19

例.a今有2H2+O2=2H2O反应,KOH为电解质溶液构成燃料电池,则负极应通入___气,正极通入___气,电极反应为:负极_______________

正极_____________b如把KOH改为H2SO4作导电物质则电极反应:负极____________正极____________a和b的电池液不同,反应进行后溶液的PH值各有何变化_________________c.如把H2改C2H4,

KOH作导电物质则电极反应为:负极_______________

正极____________

总反应式______________氢氧2H2+4OH--4e-

=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-2H2-4e-

=

4H+O2+4H++4e-=2H2Oa变小b变大201.电极阳极与电源正极相连阴极与电源负极相连阴极阳极一.电解原理ee发生还原反应得电子阳离子移向失电子发生氧化反应阴离子移向21

电流通过电解质溶液而在阴阳两极上发生氧化还原反应的过程叫电解。借助电流引起氧化还原反应的装置即把电能转化为化学能的装置叫电解池。2.电解:电解池223、原电池和电解池的比较实质装置名称能量转化电极名称装置差异电子流向电极反应原电池电解池负极：电子流出正极：电子流进阴极：与电源负极相连阳极：与电源正极相连无电源，两极材料不同有电源，两极材料可同可异正极：得电子还原反应负极：失电子氧化反应阴极：失电子氧化反应阳极：得电子还原反应电源负极

阴极电源正极阳极负极正极化学能电能电能化学能负极判断方法：1、较活泼的金属2、电子流出3、发生氧化反应阳极判断方法：1、连电源正极2、发生氧化反应3、阴离子移向232、离子放电顺序（1）阴极：得电子，还原反应，始终是溶液中的阳离子放电阳离子放电能力（得电子能力）逐渐增强K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+Pb2+H+Cu2+Hg2+Ag+（2）阳极失电子，氧化反应S2->I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根阴离子放电（失电子）能力：逐渐减弱A、惰性阳极（C、Pt、Au）：溶液中的阴离子放电B、活泼阳极：即除Pt、Au外的金属阳极，金属本身放电：M－ne—＝Mn+K+Ca2+Na+Mg2+

Al3+Zn2+Fe2+Pb2+Cu2+Hg2+Ag+H+SO42－、NO3－、CO32－、PO43－OH－Cl－、Br－、

I－、S2-水溶液中均有H+和OH—。当用惰性电极电解时，只有Y轴和I、Ⅳ象限离子有机会放电。24以石墨为电极电解下列物质的水溶液，写出有关电极反应式和电解总反应式。①Na2SO4②NaOH③H2SO4④HCl⑤CuCl2⑥NaCl

⑦CuSO4练习K+Ca2+Na+Mg2+

Al3+Zn2+Fe2+Pb2+Cu2+Hg2+Ag+H+SO42－、NO3－、CO32－、PO43－OH－Cl－、Br－、

I－、S2-阳极：4OH－－4e－＝O2↑+2H2O2Cl－－2e－＝Cl2↑阴极：4H＋+4e－＝2H2↑Cu2＋+2e－＝Cu25从H+

、Cu2+

、Na+

、Cl-、SO42-五种离子中选出两种离子组成电解质，按下列要求进行电解，用电解质的化学式填空（使用惰性电极电解）（1）电解过程中溶液的pH增大的有_______（2）电解过程中溶液的pH减小

的有

（3）电解过程中溶液的pH不变的有

。

有何规律？NaCl

HCl

CuSO4,H2SO4Na2SO4讨论26（1）电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解水。（2）电解不活泼金属的含氧酸盐，阳极产生氧气，阴极析出不活泼金属。（3）电解活泼金属无氧酸盐，阴极产生氢气，阳极析出非金属。（4）电解不活泼金属无氧酸盐，实际上是电解电解质本身。5.电解规律27（1）电极区域

A.阴极H+放电产生H2，阴极区域pH变大。B.阳极OH-放电产生O2，阳极区域pH变小。（2）电解质溶液中A.电解过程中,只产生H2,pH变大。B.电解过程中,只产生O2,pH变小。C.电解过程中,既产生H2,又产生O2,则原溶液呈酸性的pH变小,原溶液呈碱性的pH变大,原溶液呈中性的pH不变。D.电解过程中,无H2和O2产生，即电解电解质本身，pH的变化要具体分析。6.电解中电极附近溶液pH值的变化只放氢pH升；只放氧pH降；放氢放氧浓度增；无氢无氧少本身。歌诀：28【例】（08全国Ⅰ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（）A．0.10mol/LAg+ B．0.02mol/LZn2+C．0.20mol/LCu2+D．0.20mol/LPb2+C注意：电解含有Zn2+、Pb2+的溶液，只生成H2，不能析出金属！

（1）NaCl溶液中,NaCl电离出

，H2O电离出

。通电后，在电场的作用下，

向阴极移动，

向阳极移动。在阳极，由于

容易失去电子，被氧化生成

。阳极方程式：

;（2）在阴极，由于

容易得到电子被还原生成

．使H2O电离向右移动，因此阴极

浓度增大PH

。阴极方程式：

。2Cl--2e-=Cl22H++2e-=H2Na+、Cl-H+、OH-Cl-、OH-Cl-Cl2H+H2OH-增大Na+、H+氯碱工业30(1)生产设备名称：阳离子交换膜电解槽阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室。(2)离子交换膜的作用：

a.防止Cl2和H2混合而引起爆炸

b.避免Cl2与NaOH反应生成NaClO影响

NaOH的产量。31例.(2008江苏13)用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（）A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小C.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1D32（08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PtD33一种新型燃料电池，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。下列对该燃料电池说法不正确的是

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＋10H2O

C

通入空气的一极是正极，电极反应为O2＋4e＝2O2D

通入丁烷的一极是负极，