苏教版选修四高二化学化学反应原理导学案

苏教版选修四高二化学化学反应原理导学案

专题一化学反应与能量变化

第一单元化学反应中的热效应

学习目标

了解反应热和焰变的含义知道放热反应和吸热反应的概念理解

化学反应过程中能量变化的原因

知道热化学方程式的概念能通过比较的方法理解热化学方程式

与化学方程式的区别能正确书写热化学方程式并利用热化学方程式

进行简单计算

初步学习测定化学反应的反应热的实验方法能正确分析误差产

生的原因并能采取适当措施减小误差

知道盖斯定律的内容能运用盖斯定律计算化学反应的反应热

化学反应中的熔变

基础知识梳理

知识回顾

下列变化属于放热反应的有属于吸热反应的有

①氯酸钾分解制氧气②铝热反应

③点燃的镁条继续在C02中继续燃烧④生石灰跟水反应

生成熟石灰

⑤BaOH2•8H20和NH4C1的反应⑥C与C02的反应

常见的放热反应

12

34

常见的吸热反应

12

34

一化学反应的蜡变

1定义化学反应过程中当反应物和生成物具有相同的温度时放

出或吸收的热量叫做化学反应的反应热

焰变在恒温恒压的条件下化学反应过程中所吸收或释放的热量

称为反应的焰变

符号单位

2能量变化的原因

1宏观H总能量总能量

2微观化学反应本质

H破坏键吸收能量形成键放出能量

破坏键吸收能量形成键放出能量H0放热

反应

破坏键吸收能量形成键放出能量H0吸热

反应填或

问题解决已知断裂lmolH2g中的H-H键需要吸收436kJ的能量

断裂lmol02中的共价键需要吸收498kJ的能量生成H20中的lmolH-0

键能放出436kJ的能量试写出02g与H2g反应生成H20g的热化

学方程式

思考宏观和微观之间的联系键能越大物质越稳定所具有的

能量就越低

已知C石墨-C金刚石AH>0则可以判断

A.金刚石比石墨稳定B.一样稳定

C.石墨比金刚石稳定D.无法判断

二热化学方程式

1定义能够表示反应热的化学方程式

2热化学方程式书写规则

①要注明反应物和生成物的如

因为不同所具有的也不同同种物质不同状态

所具有的能量大小关系为若在溶液

中的反应溶液中的溶质用表示

②要注明AH的代表吸热

代表放热注意不能省略无论热化学方程式中化学计量数为多少

AH的单位总是但AH的数值与反应式中的系数

成比例

③热化学方程式中各物质前的化学计量数表示

不表示因而计量数可以是也可是

④要注明不注明的指

时的数据

三常见题型

①热化学方程式的书写及判断

例1在25℃101kPa下1g甲醇燃烧生成C02和水时放热22kJ写

出该反应的热化学方程式为

例2常温常压下05molCH4完全燃烧生成C02和H20时放出445KJ

热量

则下列热化学方程式中正确的是

ACH4g202gC02g2H20gAH-

890kjmol

BCH4g202gC02g2H201AH890kjmol

CCH4g202gC02g2H201AH-

890kjmol

D12CH4g02g12C02gH201AH-445kjmol

例308上海卷17已知

H2g+F2g2HFgAH270kJ•mol-1下列说法正确的是

A.2L氟化氢气体分解成1L的氢气和1L的氟气吸收270kJ热量

B.Imol氢气与Imol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量

小于270kJ

C.在相同条件下Imol氢气与Imol氟气的能量总和大于2mol氟

化氢气体的能量

D.1个氢气分子与1个氟气分子反应生成2个氟化氢分子放出

270kJ

②比较大小

例406•江苏下列各组热化学方程式中化学反应的AHIAH2

的是

①Cs+02gC02gAHICs+1202gCOgA

H2

②2ss+02g2S02gAHI2Sg+02g2S02g

AH2

③H2g+1202gH201AHI2H2g+02g2H201

AH2

④CaC03sCaOs+C02gAHICaOs+H201CaOH

2sAH2

A.①B.@C.②③④D.①②③

练一练

1.2007全国高考上海卷14已知

CH3CH2CH2CH3g+6502g-4C02g+5H201+2878kJ

CH32CHCH3g+6502g-*4C02g+5H201+2869kJ

下列说法正确的是

A正丁烷分子储存的能量大于异丁烷分子B正丁烷的稳

定性大于异丁烷

C异丁烷转化为正丁烷的过程是一个放热过程D异丁烷分子

中的碳氢键比正丁烷的多

2已知1H2g+1202gH20gAHIa

kjmol

22H2g+02g:=2H20gAH2bkjmol

3H2g+1202g=H201AH3ckjmol

42H2g+02g=2H201AH4dkjmol

则abed的关系正确的是

Aac0Bbd0C2ab0D2cd0

课后巩固练习

1.热化学反应方程式中物质前的化学计量数表示

A.分子数B.原子个数C.物质的量

D.物质的质量

2.下列变化过程中是吸热反应的是

A.HH-H2B.HC1->HC1C.12—II

D.S02—S02

3.lgH2燃烧生成液态水放出142.9K的热量下列热化学方程

式书写正确的是

A.2H2g02g2H201H142.9kJ•mol-1

B.2H2g02g2H201H571.6kJ,mol-1

C.2H2022H20H571.61kJ,mol-1

D.H2g02gH201H25.8kJ,mol-1

4.下列说法正确的是

A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应

B.任何放热反应在常温条件下一定能够发生

C.反应物和生成物所具有的总能量的差决定了化学反应是放热

还是吸热

D.吸热反应一定是反应物总能量大于生成物的总能量

5.已知下列三个热化学反应方程式这三个反应的反应热的大小

关系正确的是

①CgH20g=C0gH2gH131.5kJ•mol-1

②H2g12C12g=HC1gH92.3kJ•mol-1

③H2g02g=H201H241.8kJ•mol-1

A.①②③B.③②①C.③①②

D.①③②

.下列反应既是氧化还原反应又是吸热反应的是

A.铝片和稀硫酸反应B.Ba0H

2•8H20与NH4C1反应

C.灼热的碳与二氧化碳反应D.甲烷在氧

气中燃烧

.下列说法正确的是

A.物质发生化学反应都伴随着能量变化

B.伴有能量变化的物质变化都是化学变化

C.在一个确定的化学反应关系中反应物的总能量总是低于生成

物的总能量

D.在一个确定的化学反应关系中反应物的总能量总是高于生成

物的总能量

.下列各图所表示的反应是吸热反应的是

.1

化学键PPPOlmol02P0键能kJ・mol1198

360498585⑴写出反应P4白磷302P406的热化学

方程式

五氧化二磷分子式是P205但是结构式就是P4010P205与P406的

结构式写出

P4白磷502P4010的热化学方程式

⑶7385kJ•mol1

则白磷转化为红磷的热化学方程式

_______________________________相同的状况下能量较低的是

白磷的稳定性比红磷填高或低

思考观察量热计的构造根据什么数据来获得反应热

1实验步骤

1用一个量筒量取50mL050molL盐酸倒入小烧杯中并用温度

计测量盐酸的温度注意要把温度计上的酸用水冲洗干净

思考1温度计上的酸为何要用水冲洗干净冲洗后的溶液能否倒

入小烧杯为什么

2用另一个量筒量取50mL050molLNaOH溶液并用温度计测

量NaOH溶液的温度记录把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐

酸中并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯

思考2酸碱混合时为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯

而不能缓缓倒入

3用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液并准确读取混合溶液的最高

温度记为终止温度记入表格

思考3实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒为什

么

4假设溶液的比热容与水的比热容相等溶液的密度与水的密度

相等忽略量热计的比热根据溶液温度升高的数值计算该反应的反应

热并写出热化学方程式可重复实验三次取测量所得数据的平均值作

为计算依据

思考4如果用同样的方法测定氢氧化钾与盐酸反应氢氧化钠与

硝酸反应的反应热请预测其反应热是否相同并设计实验方案加以验

证

2中和热在溶液中酸和碱发生中和反应生成

mol水时所放出的热量

在稀溶液中强酸与强碱的反应中和热都是kJ,mol-1

概念辨析若将ILlmolLNaOH溶液中加入稀醋酸稀硫酸稀硝酸恰

好完全反应时的热效应分别为△H1Z\H2AH3则三者的大小关系为

讨论1本实验中若把50mL050molL的盐酸改为50mL050molL

醋酸所测结果是否会有所变化为什么

2若改用100mL050molL的盐酸和100mL055molL的NaOH

溶液所测中和热的数值是否约为本实验结果的二倍假定各步操作没

有失误

二盖斯定律

1概念一个化学反应不论是一步完成还是分几步完成其总的热效

应是的

盖斯定律表明一个化学反应的熔变仅与反应的和反应的

有关而与反应的途径关

例1已知CS02g=C02gAHI-3935kjmol

COg1202g=C02gAH2-2830kJmol

求Cs1202g=C0g的4113

练一练1已知H2g1202g=H20g△Hl-2418kjmol

H2g1202g=H201△H2-

2858kjmol

H201=H20g△H3

440kjmol

则△HlZkH24H3的关系

2已知金刚石石墨的热化学方程式

Cs金刚石02g=C02g△H-3954kjmol

Cs石墨02g=C02gAH-3935kjmol

则石墨转化为金刚石的反应热AH

两物质中较为稳定

三能源的充分利用

1能源1传统能源

2新能源

2.能源又可以分为能源和能源

3标准燃烧热在lOlKPa时mol物质燃烧的反应热

4热值物质完全燃烧的反应热叫做该物质的

物质完全燃烧是指物质中含有的氮元素转化为N2g氢元素

转化为H201碳元素

转化C02g硫元素转化S02g

例2已知下列热化学方程式

2H2g02g2H20gAH-4836kjmol

H201H20gAH+44kjmol

则氢气的标准燃烧热

氢气热值

课后巩固练习

1.在一定条件下C0和CH4燃烧的热化学方程式分别为

2C0g02g2C02gAH-566kJ-mol-

1

CH4g202gC02g2H201AH-890kJ•mol-

1

由ImolCO和3molCH4组成的混和气在上述条件下完全燃烧时释

放的热量为

A.2912kJB.2953kJC.3236kJ

D.3867kJ

.不管化学过程是一步完成或分为数步完成这个过程的热效应是

相同的已知

H20g=H201AH1=Q1kJ•mol-

1

C2H5OHg=C2H5OH1AH2=Q2

kJ•mol-1

C2H50Hg+302g=2C02g+3H20gAH3=Q3kJ-mol-

1

若使23g酒精液体完全燃烧最后恢复到室温则放出的热量为

A.Q1+Q2+Q3

B.0.5Q1+Q2+Q3

C.0.5Q1-1.5Q2+0.5Q3D.1.5Q1

-0.5Q2+0.5Q3

.已知葡萄糖的燃烧热是2804kJ-mol-1当它氧化生成1g水

时放出的热量是

A.26.0kJB.51.9kJC.155.8kJ

D.467.3kJ

・氢气H2一氧化碳CO辛烷C8H18甲烷CH4的热化学方程式分别

为

H2g1202gH201AH—

285.8kJ•mol_1

COg1202gC02gAH-283

kJ,mol-1

C8H18125202g8C02g9H201AH—

5518kJ•mol-1

CH4g202gC02g2H201AH—

890.3kJ-mol-1

相同质量的H2C0C8H18CH4完全燃烧时放出热量最少的是

A.H2gB.COgC.C8H181

D.CH4g

,人体内葡萄糖的消耗可用下列热化学方程式表示

C6H1206s602g=6C02g6H201AH-28006

kJ,mol-1

如果某人每天消耗12540kJ热量则他每天至少要摄入葡萄糖的

质量为

A.806gB.1000gC.1250gD.1500g

.已知H2gl202g=H201AH-285.8kJ•mol-1

C0gl202g=C02gAH-282.9kJ«mol-

1

某H2和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量同时生成

36g液态水则原混合气体中H2和C0的物质的量之比为

A.2：1B.1：2C.1：1

D.2：3

.已知KOHaqHN03aqKNO3aqH201AH-57.3

kJ・mol-1贝Ij0.Imol・L_1H2so4500mL与足量稀NaOH中和放出的

热量是

A.57.3kJB.5.73kJC.28.65kJ

D.2.865kJHl

②Sns灰+2HC1aq=SnC12aq+H2gH2

③Sns灰Sns白H3=+21kjmol下列说法正确的是

A.Hl>H2B.锡在常温下以灰锡状态存在

C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应

D.锡制器皿长期处于低于132。。的环境中会自行毁坏

9.甲硅烷SiH4是一种无色气体遇到空气能发生爆炸性自燃生

成Si02和水常温下1g甲硅烷自燃放出的热量为446kJ热化学方程式

为

.由N2和H2合成lmolNH3时可放出462kJ•mol-1的热量N

=N键的键能是9489kJmolH-H键的键能是436kJ-mol-1试计算NH

键的键能是1从实验装置上看图中缺少的一种玻璃用品是

2烧杯间填满碎纸条的作用是

3大烧杯上如不盖硬纸板求得的中和热数值填偏

大偏小或无影响

4实验中改用60mLO.50mol/L盐酸跟50mL0.55mol/L

NaOH溶液进行反应与上述实验相比所放出的热量填相等

或不相等

5用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验测得

的中和热的数值会用50mL0.50mol/LNaOH溶液进行上述

实验测得的中和热的数值会

均填偏大偏小或无影响

12.05年湖南十校联考4分1已知N2g202g=2N02gAH

=+677kJmol

N2H4g02g=N2g2H20g△!!=—534kjmol发射卫星用朋即

N2H4的气体为原料以N02为氧化剂两种物质反应生成氮气和水蒸气

试写出该反应的热化学方程式

第二单元化学能与电能转化

学习目标

1尝试通过进行化学能转化为电能的探究活动了解原电池的构造

特点及工作原理

2能正确书写原电池的正负极的电极反应式及电池反应的方程式

3知道常见的化学电源

4了解电解池的构造特点及工作原理能正确书写电解池的阴阳极

的电解反应式及电池反应式

5了解电解原理在生产生活中的应用

原电池的工作原理及应用

基础知识梳理

一原电池

教材P13活动与探究实验1ZnCu2=Zn2Cu

请根据你的经验猜想Zn与CuS04溶液的反应是吸热反应还是放

热反应如何证明

现象

结论

思考1该反应放出的能量除了可以转化为热能之外还可以转化

为什么能量

1原电池把能转化为能的装置

练一练

电极反应式

负极电极反应

正极电极反应

电池总反应

2原电池中的基本关系

负极

1电极

正极

2电路电子离子移动向

电子由极流向极阳离

子向极移动

外电路内电路

电流由极流向极阴离子

向极移动

负极电子反应

3电极反应式

正极电子反应

总反应式两极

练习1判断下列装置能否构成原电池

3形成原电池的条件

12

34

教材P13活动与探究实验2

现象

结论

负极Zn电极正极Cu电极

电池反应

思考2

①盐桥的作用是什么

②此电池的优点

教材P14活动与探究

电池反应

负极正极

练习2书写如下电池反应的电极方程式不同的介质不同的电极

反应

负极

正极

总

负极

正极

总

练习3不同的介质不同的电极反应

负极

正极

总

负极

正极

总

二原电池原理应用

1比较金属活动性强弱

例1下列叙述中可以说明金属甲比乙活泼性强的是

A甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中乙溶解甲上有H2气放出

B在氧化-还原反应中甲比乙失去的电子多

C将甲乙作电极组成原电池时甲是负极D同价态的阳离子甲

比乙的氧化性强

2比较反应速率

例2下列制氢气的反应速率最快的是

A纯锌和ImolL硫酸B纯锌和18molL硫酸

C粗锌和ImolL盐酸D粗锌和ImolL硫酸的反应中加入几滴

CuS04溶液

练习4如图装置电流表G发生偏转同时A极逐渐变粗B极逐渐变

细C为电解质溶液则ABC应是下列各组中的哪一组

AA是锌B是铜C为稀H2S04

BA是铜B是锌C为稀硫酸

CA是铁B是银C为AgN03溶液

DA是AgB是铁C为AgN03溶液

练习5下列关于下图所示原电池的说法正确的是

A铝片为正极

B正极上有H2产生

CA1是电池的负极开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出

D当转移004mole-时产生001mol02

练习6XYZW四种金属片进入稀盐酸中用导线连接可以组成原

电池实验结果如下图所示

则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为

课后巩固练习

1.某金属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.镁B.铁C.铝D.铜

2.原电池产生电流的本质原因是A.原电池中溶液能电离出自

由移动的离子B.有两根导线将两个活泼性不同的电极连接C.电极

上进行的氧化还原反应的生成物为电子D.电极上进行的氧化还原反

应中会有电子的转移

3.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时电解质溶液的pH值

A.不变B.先变小后变大C.逐渐变大D.逐渐变小

4.将A1片和Cu片用导线联接一组插入浓硝酸中一组插入稀氢

氧化钠溶液中分别形成的原电池在这两个原电池中负极分别为

A.Cu片A1片B.A1片Cu片C.A1片A1片D.Cu片Cu片

5.随着生活质量的不断提高废电池必须进行集中处理的问题被

提到议事日程其首要原因是

A.利用电池外壳的金属材料

B.防止电池中汞镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染

C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品

D.回收其中石墨电极

6.废电池处理不当不仅造成浪费还会对环境造成严重污染对人

体健康也存在极大的危害有同学想变废为宝他的以下想法你认为不

正确的是

A.把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气B.碳棒取下洗净用作

电极

C.把铜帽取下洗净回收利用

D.电池内部填有氯化镂等化学物质将废电池中的黑色糊状物作

化肥用

7.XYZ都是金属把X浸入Z的硝酸盐溶液中X的表面有Z析出X

和Y组成原电池时Y为电池的负极XYZ三种金属的活动性顺序为

A.X>Y>ZB.X>Z>YC.Y>X>ZD.Y>Z>X

8.某原电池的离子方程式是ZnCu2Zn2Cu该原电池正确

的组成是

正极负极电解质溶液A.CuZnHC1B.

ZnCuCuS04C.CuZnCuS04D.CuZnZnC12

9.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关也与电解质溶液

有关下列说法中不正确的是

A.由AICu稀H2s04组成原电池其负极反应式为Al—3e=A13B.由

MgAlNaOH溶液组成原电池其负极反应式为Al-3e+40H=A102+

2H20

C.由FeCuFeC13溶液组成原电池其负极反应式为Cu—2e=Cu2

D.由AICu浓硝酸组成原电池其负极反应式为Cu-2e=Cu2

10.已知空气-锌电池的电极反应为锌粒Zn20H2e-ZnO

H20

石墨02H22e20H」根据判断锌片是

A.正极被还原B.正极被氧化C.负极被还原D.负极被氧化

11.关于如图所示装置的叙述正确的是

A.锌是负极锌片上有气泡产生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

12.下列叙述中正确的是

A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属

B.由铜作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极

C.马口铁镀锡铁破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀

D.铜锌原电池工作时若有13克锌被溶解电路中就有0.4mol电

子通过13.在如图所示的装置中a的金属性比氢要强b为碳棒关于

此装置的各种叙述不正确的是

A.碳棒上有气体放出溶液pH变大

B.a是正极b是负极

C.导线中有电子流动外电路中电流从a极到b极

D.a极上发生了氧化反应

.在理论上可用于设计原电池的化学反应是

A.2A1s十2NaOHaq2H2O1=2NaA102aq3H2gAH0

B.BaOH2•8H20s2NH4C1s=BaC12aq2NH3•H20aq8H20

1AH0

C.CaC2s2H201-CaOH2sC2H2gAH0

D.FeC13aq十3H201FeOH3s3HC1aqAH0

.下列装置属于原电池的是

16.根据下列事实①XY2+X2+Y②Z2H20ZOH2H2f③Z2+氧

化性比X2+弱④由YW电极组成的原电池电极反应为W2+2eWY-2eY2

十可知XYZW的还原性由强到弱的顺序是

一次电池

化学电池

二次电池

燃料电池

1一次电池

①银锌钮扣电池

正极负极电解质溶液KOH溶液

总反应ZnAg20H20ZnOH22Ag写电极反应式下同

负极

正极

②碱性锌锦干电池

正极负极电解质溶液为KOH溶液

总反应

Zn2MnO22H202Mn00HZnOH2

负极

正极

2.二次电池铅蓄电池放电原理

正极负极电解质溶液为H2s04

电池反应PbPbO22H2SO42PbS042H20

负极

正极

铅蓄电池的充电反应

负极

正极

电池反应

用途电动自行车汽车发电站等都要用到

优点可重复使用电压稳定使用方便安全可靠价格低廉

主要缺点比能量低笨重废弃电池污染环境

3燃料电池氢氧燃料电池

酸性电解质

负极正极

总反应2H2022H20

碱性电解质

负极正极

总反应

练习

氢气是燃料电池最简单的燃料虽然使用方便却受到价格和来源

的限制常用的燃料往往是某些碳氢化合物如甲烷汽油等请写出将图

中的甲烷燃料电池中

a极的电极反应式

此时电池内总的反应式

二书写电极反应式应注意以下几点

1.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

2.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C02形式存在在碱性溶液

中以C032—形式存在

3.溶液中不存在02一在酸性溶液中它与H+结合成H20在碱性

或中性溶液中它与水结合成0H-

课后巩固练习

1下列事实不能用电化学理论解释的是A.轮船水线以下的船壳

上装上一定数量的锌块B.银质奖章久置后表面变暗

.黄铜铜锌合金制作的铜锣不易产生铜绿

D.纯锌与稀H2so反应滴少量的溶液后反应速率加快

0.1molNaCl溶液放置一定时间后锌片的腐蚀速率由快到慢的

顺序是

①②③

④

A.③①④②B.①②④③C.①②③④

D.②①④③

3有ABCD四种金属已知当AB组成原电池时电子流动方向A-B

当AD组成原电池时A为正极B与E构成原电池时电极反应式为E22e

EB-2eB2则ABDE金属性由强到弱的顺序为

A.A>B>E>DB.A>B>D>E

C.D>E>A>BD.D>A>B>E

4锌和足量的稀HC1反应时加入少量CuS04固体下列叙述正确的

是

A反应速率减慢产生H2的量不变B反应速率加快产生H2的量不

变

C反应速率不变产生H2的量增加D反应速率加快产生H2的量减

少

.下列烧杯中盛放的都是稀H2S04在Cu电极上产生大量气泡的

是

把abed四块金属片浸入稀硫酸中用导线两两相连可以组成几个

原电池若ab相连时a为负极cd相连时电流由d到cac相连时c极

上产生大量气泡bd相连时b上有大量气泡产生则四种金属的活动性

顺序由强到弱为

A.a>b>c>dB.a>c>d>bC.c>a>b>dD.b

>d>c>a

另一个接线柱旁标有一关于标有一的接线柱下列说法中正确的

是

A充电时作阳极放电时作负极B充电时作阳极放电时

作正极

C充电时作阴极放电时作负极D充电时作阴极放电时

作正极

8一个原电池的总反应的离子方程式是ZnCu2Zn2Cu该反应的原

电池的组成正确的是

ABCD正极ZnAg

CuCu负极CuCuZn

Zn电解质溶液CuC12H2S04

CuS04FeC129碱性电池具有容量大放电电流大的特点因

而得到广泛应用锌锦碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液电池总反应

式为

Zns2MnO2sH201ZnOH2sMn203s下列说法错误

的是

A电池工作时锌失去电子

B电池正极的电极反应式为2MnO2sH2012e-Mn203s20H-

aq

c电池工作时电子由正极通过外电路流向负极

D电路中每通过02mol电子锌的质量理论上减少65g

10原电池工作时

A正极发生氧化反应B负极发生氧化反应

C电子从正极流出D负极质量一定减轻

11燃料电池是燃料例如C0H2CH4等跟氧气或空气起反应将此反

应的化学能转变为电能的装置电解质通常是KOH溶液下列关于甲烷

燃料电池的说法不正确的

是

A负极反应式为CH4100H—8eC032-7H20

B标准状况下消耗56L02时有Imole-发生了转移

C随着不断放电电解质溶液碱性不变

D甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大

12实验室中制取氢气最好的方法是

A.纯锌与稀硫酸反应B.纯锌与浓硫酸反应

C.纯锌与稀盐酸反应D.粗锌含铜银与稀硫酸

反应

13⑴今有2H2022H20反应构成燃料电池

负极通的应是正极通的应是

则电极反应式为负极正极

⑵若把K0H改为稀H2S04作电解质

则电极反应式为负极正极

⑶若把H2改为CH4用K0H作电解质

则电极反应式为负极正极

14.微型银锌电池其电极分别为Ag20和Zn电解液为K0H溶液两

极反应

Zn40H—2eZn0H2020H-Ag202H202e2Ag20H-

根据上述变化负极是负极附近的溶液pH

正极是该电池的总反应式是.铅蓄电池是化学电源

其电极材料分别是Pb和Pb02电解质溶液为稀硫酸工作时该电池的总

反应为Pb02Pb2H2s042PbS042H20根据上述情况判断

1蓄电池的负极是其电极反应式为

2蓄电池的正极是其电极反应式为

3蓄电池工作时其中电解质溶液的pH增大减小不变

4实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气今若制得

C120050mol这时电池内消耗的H2S04的物质的量至少是

.熔融盐燃料电池具有高的发电效率因而受到重视可用Li2C03

和Na2C03的熔融盐混和物作电解质CO为阳极燃气空气与C02的混

和气为阴极燃气制得在650下工作的燃料电池完成有关的电池反应

式

阳极反应式2c02C032--4e-4C02

阴极反应式总电池反应

2电离是指电解质在或状态下离解成

____________的过程

3原电池是的装置

4构成原电池的条件是

交流与讨论教材P18

①通电前熔融态NaCl存在哪些离子这些离子运动情况如何

②通电后阴阳离子向哪个方向移动

③离子定向移动到电极表面后发生什么反应

④外电路上电子是如何流动的

一电解池的工作原理

1电解在直流电的作用下在两电极上分别发生和

的过程叫做电解

2电解池把转化为能的装置叫电解池

3电解池中的基本关系

阳极

①电极

阴极

②闭合回路电子离子移动方向

电解池内定向移动到阴极得电子被还原定向移动

到阳极失电子被氧化阴阳离子的定向移动形成电流

阳极电子发生反应

③电极反应式

阴极电子发生反应

教材P19活动与探究

现象

阴极

阳极

结论写电极反应

阴极反应

阳极反应

总反应

4电解池中离子的放电顺序

物质在电解池的阴阳两极发生得失电子的过程叫放电

阴极阳离子放电顺序

AgHg2Cu2HPb2

阳极

①为惰性电极石墨柏金时阴离子的放电顺序

S2—I—Br—C1—0H—含氧酸根

②为活性电极如Cu等时则阳极材料自身优先放电

练一练

①书写以石墨作电极电解硝酸银溶液的电极反应式及总反应方

程式

阳极阴极

总反应

②用惰性电极电解饱和食盐水的

阳极阴极

总反应

5常见惰性电极电解电解质溶液类型

1电解水型用电极反应式表示

①含氧酸H2S04

阴极阳极总

②可溶性强碱NaOH

阴极阳极总

③活泼金属含氧酸盐KNO3

阴极阳极总

2电解电解质型

①无氧酸HC1

阴极阳极总

②金属无氧酸盐CuC12

阴极阳极总

3放氢气生碱型活泼金属无氧酸盐NaCl

阴极阳极总

4放氧气生酸型不活泼金属含氧酸盐CuS04

阴极阳极总

课后巩固练习

1.下列物质中导电性最差的是

A熔融氢氧化钠B石墨棒C盐酸溶液

D固态氢氧化钾

2.用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的另一种

物质括号内溶液能恢复到与原溶液完全一样的是

ACuC12CuS04B.NaOHNaOH

C.NaClHC1D.CuS04CuOH2

3.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pHa则该电解质可能是

ANaOHBH2S04CAgNO3

DNa2S04

4.用柏作电极电解下列溶液当消耗相同电量时在阴极上有金属

析出且溶液的pH下降的是

A.KC1B.CuC12C.CuS04

D.HC1

5.下列描述中不符合生产实际的是6.在H20中加入等物质的

量的AgNaBa2NO3-S042-Cl一该溶液放在惰性电极的电解槽

中通电片刻后氧化产物与还原产物的质量比是A.1：8

B.8：1C.355：108D.108:355

7.用惰性电极电解MNO3x的水溶液当阴极上增重ag时在阳极

上同时产生bL氧气标准状况则M的相对原子质量为

A.B.C.D.

8.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酉太试液溶液呈无色

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

9.右图是电解CuC12溶液的装置其中cd为石墨电极则下列有关

的判断正确的是

A.a为负极b为正极

Ba为阳极b为阴极

C电解过程中氯离子浓度不变

D电解过程中d电极质量增加

10.在外界提供相同电量的条件Cu2或Ag分别按Cu22e--Cu

或Age--Ag在电极上放电若析出铜的质量为192g则析出银的质量

为A.162gB648gC324g

D1296g

11.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1：2

D.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1：1

12.将分别盛有熔融的氯化钾氯化镁氯化铝的三个电解槽串联在

一定条件下通电一段时间后析出钾镁铝的物质的量之比为

A1：2：3B3：2：1C6：3：1

D6：3：2

13采用惰性电极从N03—S042—HCu2Ba2AgCl一等离子中选出适

当的离子组成电解质对其溶液进行电解

1两极分别放出H2和02时电解质的化学式可能为

2若阴极析出金属阳极放出02电解质的化学式可能是

3两极分别放出气体且体积比为11电解质的化学式可能是

※区铅蓄电池是常见的化学电源之一其充电放电的总反应是

2PbS042H20PbPbO22H2S04

1铅蓄电池放电时填物质名称在负极发生

氧化还原反应

2铅蓄电池充电时应将蓄电池的负极与电源的极连

15.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aXY是两块电极板通过导线与直流电源相连请回答以下问题

⑴若XY都是惰性电极a是饱和NaCl溶液实验开始时

同时在两边各滴入几滴酚酸试液则

电解池中X极上的电极反应式是

在X极附近观察到的现象是

②Y电极上的电极反应式是

检验该电极反应产物的方法是

⑵如要用电解方法精炼粗铜电解液a选用CuS04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

课前回顾

1按下图装置进行实验

并回答下列问题

⑴判断装置的名称

A池为B池为极电极反应

式为_____________

铜极为极电极反应式为

石墨棒C1为极电极反应式为

石墨棒C2附近发生的实验现象为

⑶当C2极析出224mL气体标准状态时锌的质量变化

变大不变或变小了gCuS04溶液的质量________增加不变

或减少gmolLB中OH-浓度molL

2.依据放电顺序采用惰性电极从N03—S042—HCu2Ba2AgCl一等

离子中选出适当的离子组成电解质对其溶液进行电解

1两极分别放出H2和02时电解质的化学式可能为

2若阴极析出金属阳极放出02电解质的化学式可能是

3两极分别放出气体且体积比为11电解质的化学式可能是

3依据放电顺序用惰性电极电解含01molLCuS04和04molLHCl

的溶液并持续通电请写出电极反应

1

2

3

一电解原理的应用

1.电解饱和食盐水

1电极反应式

阳极阴极

总

2.电镀

原理在某些金属或非金属材料表面镀上一薄层其他或

的过程

1原理应用电解原理在某些金属或非金属材料表面镀上一薄

层其他金属或合金的过程

2阴极待镀材料阳极镀层金属

3电镀液含镀层金属的离子

4电镀的结果电镀液的浓度保持不变

教材P21观察与思考

3.电解精炼铜

粗铜中含NiZn以及一些比铜不活泼的金属

电极反应式

阴极纯铜

阳极粗铜

阳极泥相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解槽底形成阳

极泥

思考

1溶液中Cu2浓度如何变化

2电解质溶液CuS04还可以用什么物质代替

4电冶金制取金属铝

电解熔融状态的氧化铝

阳极

阴极

总反应

二原电池与电解池比较

电解池原电池能量转换离子的迁移方向

发生氧化反应的电极发生还原反应的电

极相同点从原理分析课后巩固练习

1用柏电极惰性电解下列溶液时阴极和阳极上的主要产物分别是

H2和02的是

A稀NaOH溶液BHC1溶液

C酸性MgS04溶液D酸性AgN03溶液

2不能用来说明金属X比金属Y还原性强的是

A把XY合金置于潮湿空气中X先腐蚀

BX原子最外层电子数比Y原子最外层电子数少

CX能从Y的盐溶液中把Y置换出来

D电解X和Y的盐的混合溶液阴极上先析出Y

3.下列关于实验现象的描述不正确的是

A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中铜片表面出现气泡

B.用锌片做阳极铁片做做阴极电解氯化锌溶液铁片表面出现一

层锌

C.把铜片插入三氯化铁溶液中在铜片表面出现一层铁

D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中加入几滴氯化铜溶液气泡放出

速率加快.电解稀H2S04CuN032NaCl的混合液最初一段时间阴极和

阳极上分别析出的

物质分别是

A.H2和C12B.Cu和C12C.H2和02

D.Cu和02.用石墨作电极电解ImolL下列物质的溶液溶液的pH保

持不变的是

A.HC1B.NaOHC.Na2S04D..将两个柏电极

插入500mLCuS04溶液中进行电解通电一定时间后某一电极增重

0064g设电解时该电极无氢气析出且不考虑水解和溶液体积变化

此时溶液中氢离子浓度约为

A.4X10-3molLB.2X10-3molLC.IX10-3molLD.1

X10-7molL

.以石墨棒作电极电解氯化铜溶液若电解时转移的电子数是301

X1023则此时在阴极上析出铜的质量是

A.8gB.16gC.32g

D.64g

.镇镉充电电池电极材料是Cd和NiOOH电解质是KOH电极反

应分别是

Cd20H—2e-=CdOH22NiOOH2H202e-=2NiOH220H-下列说

法不正确的是

A.电池放电时负极周围溶液的pH不断增大

B.电池的总反应是Cd2NiOOH2H20=CdOH22NiOH2

C.电池充电时镉元素被还原

D.电池充电时电池的正极和电源的正极相连接

.氢银电池可以取代会产生镉污染的镉银电池氢银电池的总反应

是

根据此反应式判断下列叙述中正确的是A.电池放电时电池负极

周围溶液的pH不断增大

B.电池放电时银元素被氧化

C.电池充电时氢元素被还原D.电池放电时H2是负极

.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+

8H203ZnOH2+2FeOH3+4K0H下列叙述不正确的是

A.放电时负极反应为Zn—2e+20H=ZnOH2

B.充电时阳极反应为FeOH3-3e+50H=+4H20

C.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

.某一学生想制作一种家用环保型消毒液发生器用石墨作电极

电解饱和NaCl溶液通电时为使C12被完全吸收制得有较强杀菌能力

的消毒液设计了如图所示装置则电源电极名称和消毒液的主要成分

判断正确的是

A.a为正极b为负极NaClO和NaCl

B.a为负极b为正极NaClO和NaCl

C.a为阳极b为阴极HC1O和