高考电化学复习课件幻灯片.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,化学反应与能量,电化学,原电池,(,化学电源,),、电解池（精炼池、电镀池）,2,考纲,要求：,5),了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。,6,）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。了解常见化学电源的种类及其工作原理。,7,）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。,3,1,、概念：,原电池是,_,的装置。,原电池反应的本质是,_,反应。,将化学能转化为电能,氧化还原反应,例：,如右图所示，组成的原电池：,（,1,）当电解质溶液为稀,H,2,SO,4,时：,Zn,电极是,_,（填,“,正,”,或,“,负,”,）极，,其电极反应为,_,，该反应,是,_,（填,“,氧化,”,或,“,还原,”,，下同）反应；,Cu,电极是,_,极，其电极反应为,_,该反应是,_,反应。,（,2,）当电解质溶液为,CuSO,4,溶液时：,Zn,电极,是,_,极，其电极反应为,_,，,该反应是,_,反应；,Cu,电极是,_,极，,其电极反应为,_,该反应,_,反应,.,负,Zn,2e,-,=Zn,2+,氧化,正,2H,+,+2e,-,=H,2,还原,负,Zn,2e,-,=Zn,2+,氧化,正,Cu,2+,+2e,-,=Cu,还原,一、原电池,4,CuSO4,溶液,盐桥,失,e,，沿导线传递，有电流产生,阴离子,阳离子,总反应：,负极,锌,正极,铜,Cu,2+,+2e,-,=Cu,Zn-2e,-,=Zn,2+,Zn+Cu,2+,=Zn,2+,+Cu,Zn+CuSO,4,=ZnSO,4,+Cu,(,离子方程式）,（化学方程式）,电极反应,正极：,负极：,（氧化反应）,（还原反应）,阳离子,2,、原 电 池 原 理,外电路,内电路,5,3,、原电池的形成条件：,两极一液一连线,（,1,）有两种活动性不同的金属（或一种是非金属单质或金属氧化物）作电极。,（,2,）电极材料均插入电解质溶液中。,（,3,）两极相连形成闭合电路。,（,4,）内部条件：,能自发进行氧化还原反应。,6,4,、原电池的正负极的判断方法,微观判断,（根据电子流动方向,）,电子流出的极,电子流入的极,负极,正极,较活泼的电极材料,较不活泼的电极材料,质量增加的电极,工作后,质量减少的电极,负极,正极,正极,负极,工作后，有气泡冒出的电极为正极,发生氧化反应的极,发生还原反应的极,宏观判断,：,根据电极材料,根据原电池电极,发生的反应,根据电极增重还是减重,根据电极有气泡冒出：,负极,正极,7,造成的主要原因,：由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。,二、对原电 池工作原理的进一步探究,为了避免发生这种现象，设计如下图所示的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？,？提出问题：,右图是我们在必修,2,中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池，如果用它做电，不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，因此不适合实际应用,。,这是什么原因造成的呢？有没有什么改进措施？,8,此电池的优点：,能产生持续、稳定的电流。,9,三、化学电源,学与问,在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知道电池的其它应用吗？,电池,化学电池,太阳能电池,原子能电池,将化学能转换成电能的装置,将太阳能转换成电能的装置,将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热能转换器转变为电能的装置,10,知识点,1,：化学电池,1),概念,:,将化学能变成电能的装置,2),分类,:,一次电池又称不可充电电池,如：干电池,二次电池又称充电电池,蓄电池,燃料电池,3),优点,:,4),电池优劣的判断标准,:,能量转换效率高，供能稳定可靠。,可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便。,易维护，可在各种环境下工作。,比能量,符号,(A,h/kg),，,(A,h/L),指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少,比功率,符号是,W/kg,，,W/L),指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小,电池的储存时间的长短,11,锂电池,干电池,叠层电池,纽扣电池,各类电池,知识点,2,：各类电池,12,1,、干电池,(,普通锌锰电池）,干电池用锌制桶形外壳作负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充,NH,4,Cl,、,ZnCl,2,和淀粉作电解质溶液，还,填充,MnO,2,的黑色粉末吸收正极放出的,H,2,，防止产生极化现象。电极总的反应式为：,2NH,4,Cl+2Zn+2MnO,2,=ZnCl,2,+2NH,3,+Mn,2,O,3,+H,2,O,请写出各电极的电极反应。,(,一,),一次电池,13,练：写出,锌锰干电池,的电极反应和总化学反应方程式。,负极,正极,总反应,通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变化判断它已经不能正常供电了？,_,我们在使用干电池的过程中并没有发现有气体产生，请推测可能是干电池中的什么成分起了作用？,Zn-2e,-,=Zn,2+,2NH,4,+,+2e,-,=2NH,3,+H,2,Zn+2NH,4,+,=Zn,2+,+2NH,3,+H,2,锌筒变软，电池表面变得不平整,2MnO,2,+H,2,=,Mn,2,O,3,+H,2,O,14,负极（锌筒）：,Zn-2e,-,+2OH,-,=Zn(OH),2,正极（石墨）：,2MnO,2,+2e,-,+2H,2,O=2Mn,O(OH),+2 OH,总反应：,Zn+2MnO,2,+2 H,2,O,=2 Mn,O(OH)+Zn(OH),2,碱性锌锰干电池,金属棒,15,2,、迷你型电池,优点：电压高、稳定，低污染。,用途：手表、相机、心率调节器,HgO,（,S,）,+Zn,（,S,）,=Hg,（,l,）,+ZnO,（,S,）,Ag,2,O,（,S,）,+Zn,（,S,）,=2Ag,（,l,）,+ZnO,（,S,）,16,电池铅蓄电池,1,、电极材料及原料,2,、电解质溶液,3,、电极反应式：,正极：,PbO,2,负极：,Pb,H,2,SO,4,溶液,负极（,Pb,）,:,Pb-2e,-,+SO,4,2,-,=PbSO,4,Pb+PbO,2,+2H,2,SO,4,=2PbSO,4,+2H,2,O,正极（,PbO,2,）,:,PbO,2,+4H,+,+SO,4,2,-,+2e,-,=PbSO,4,+2H,2,O,总反应：,(,放电时,),(,二,),二次电池,(,可充电,),转移,1mol e-,消耗多少,mol,H,2,SO,4,17,2PbSO,4,(s)+2H,2,O(l),Pb(s)+PbO,2,(s)+2H,2,SO,4,(aq),充电过程,PbSO,4,(s)+2e,-,=Pb(s)+SO,4,2-,(aq),还原反应,阴极：,阳极：,PbSO,4,(s)+2H,2,O(l)-2e,-,=PbO,2,(s)+4H,+,(aq),+SO,4,2-,(aq),氧化反应,接电源负极,接电源正极,充电过程总反应：,2PbSO,4,(s)+2H,2,O(l)=Pb(s)+PbO,2,(s)+2H,2,SO,4,(aq),铅蓄电池的充放电过程：,放电,充电,18,3),铅蓄电池优缺点简析,缺点：,比能量低、笨重、废弃电池污染环境,优点：,可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉,其它二次电池,镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池,19,2,、银锌蓄电池,正极壳填充,Ag,2,O,和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解质溶液,KOH,。反应式为：,2Ag+Zn(OH),2,Zn+Ag,2,O+H,2,O,写出电极反应式。,充电,放电,1970-1975,开发了先进的银锌、镍镉电池技术。,1975-1983,为美国海军生产潜水艇用银锌电池。,1979-1987,为美国国家能源部发展电动车用的镍锌电池。,1998-1992,为美国海军发展世界上最大的镍镉电池用于核潜水艇。,20,银,-,锌蓄电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：,2Ag+Zn(OH),2,Ag,2,O+Zn+H,2,O,放电,充电,此电池放电时，负极上发生反应的物质是（）,A.Ag B.Zn(OH),2,C.Ag,2,O D.Zn,D,电极反应：,负极：,Zn-2e,-,+2OH,-,=Zn(OH),2,正极：,Ag,2,O+2e,-,+H,2,O=2Ag+2OH,-,21,3,、镉镍电池,NiO,2,+Cd+2H,2,O Ni(OH),2,+Cd(OH),2,放,电,充电,负极材料：,Cd,；,正极材料：,涂有,NiO,2,，,电解质：,KOH,溶液。,反应式如下：,写出电极反应式。,特点：比铅蓄电池耐用，可密封反复使用。,22,镍,镉可充电电池可发生如下反应：,Cd+2NiO(OH)+2H,2,O,由此可知，该电池的负极材料是,Cd(OH),2,+2Ni(OH),2,放电,充电,A.Cd,（,A,）,B.,NiO(OH),D.Ni(OH),2,C.Cd(OH),2,电极反应：,负极：,Cd-2e,-,+2OH,-,=Cd(OH),2,正极：,2NiO(OH)+2e,-,+2H,2,O=2Ni(OH),2,+2OH,-,23,大有发展前景的燃料电池,燃料电池,是利用,氢气、天然气、甲醇,等燃料与,氧气或空气,进行电化学反应时释放出来的化学能直接转化成电能的一类原电池。目前,燃料电池的能量转化率可达近,80%,，约为火力发电的,2,倍,。这是因为火力发电中放出的废热太多。燃料电池的,噪声,及硫氧化物、氮氧化物等,废气污染都接近零,；,燃料电池发明于,19,世纪,30,年代末，经反复试验、改进，到,20,世纪,60,年代才开始进入实用阶段。第一代燃料电池的,大致情况如下：,(,三,),燃料电池,24,镍氢（,MH-Ni),电池,碱性,电池总反应,：,1/2H,2,+NiO(OH)=Ni(OH),2,负极：,1/2H,2,+OH,-,-e,-,=H,2,O,正极：,NiOOH+H,2,O+e,-,=Ni(OH),2,+OH,-,25,氢氧燃料电池工作原理,介质,电池反应：,2H,2,+,=2H,2,O,酸性,负极,正极,中性,负极,正极,碱性,负极,正极,2H,2,-4e,-,=4H,+,O,2,+4H,+,+4e,-,=4H,2,O,2H,2,-4e,-,=4H,+,O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,-,2H,2,+4OH,-,-4e,-,=4H,2,O,O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,-,26,固体氢氧燃料电池,固体电解质介质,电池反应：,2H,2,+,=2H,2,O,负极,正极,负极,正极,2H,2,-4e,-,+2O,2,=2H,2,O,O,2,+4e,-,=2O,2,2H,2,-4e,-,=4H,+,O,2,+4H,+,+4e,-,=2H,2,O,27,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：,电池总反应：,2O,2,+4H,2,O+8e,-,=8OH,-,CH,4,+10OH,-,-8e,-,=CO,3,2-,+,7H,2,O,CH,4,+2O,2,+2KOH=K,2,CO,3,+,3 H,2,O,甲烷新型燃料电池,分析溶液的,pH,变化。电解质为,KOH,溶液,若用,C,2,H,6,、,CH,3,OH,呢？,28,C,2,H,6,燃料电池、电解质为,KOH,溶液,负极：,正极：,电池总反应：,CH,3,OH,燃料电池、电解质为,KOH,溶液,负极：,正极：,电池总反应：,7O,2,+14H,2,O+28e,-,=28OH,-,2C,2,H,6,+36OH,-,-28e,-,=4CO,3,2-,+,24H,2,O,2C,2,H,6,+7O,2,+8KOH=4K,2,CO,3,+,10 H,2,O,3O,2,+6H,2,O+12e,-,=12OH,-,2CH,3,OH+16OH,-,-12e,-,=2CO,3,2-,+,12H,2,O,2CH,3,OH+3O,2,+4KOH=2K,2,CO,3,+,6 H,2,O,29,C,4,H,10,、空气,燃料电池、电解质为熔融,K,2,CO,3,用稀土金属材料作电极（具有催化作用）,负极：,正极：,电池总反应：,13O,2,+52e,-,+26CO,2,=26CO,3,2-,2C,4,H,10,-52e,-,+26CO,3,2-,=34,CO,2,+,10H,2,O,2C,4,H,10,+13O,2,=8CO,2,+,10 H,2,O,30,铝,空气燃料电池（海水）：,负极：,正极：,电池总反应：,3O,2,+12e,-,+6H,2,O=12OH,-,4Al-12e,-,=4Al,3+,4Al+3O,2,+6H,2,O,=4Al(OH),3,31,1.,利用原电池原理设计新型化学电池；,2.,改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；,3.,进行金属活动性强弱比较；,4.,电化学保护法，即将金属作为原电池的正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。,三、原电池的主要应用：,5.,解释某些化学现象,32,(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,C.,将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；,A.,甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲,上有,H,2,气放出,；,B.,在氧化,还原反应中，甲比乙失去的电子多,；,D.,同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；,（,C,）,(,四,),原电池原理应用：,33,(2),比较反应速率,例,2,：,下列制氢气的反应速率最快的是,粗锌和,1mol/L,盐酸；,B.,A.,纯锌和,1mol/L,硫酸；,纯锌和,18 mol/L,硫酸；,C.,粗锌和,1mol/L,硫酸的反应中加入几滴,CuSO,4,溶液。,D.,（,D,）,原电池原理应用：,34,(3),比较金属腐蚀的快慢,例,3,：,下列各情况，在其中,Fe,片腐蚀由,快,到,慢,的顺序是,(5),(2),(1),(3),(4),原电池原理应用：,35,例,4,：,下列装置中四块相同的,Zn,片，放置一段时间后腐蚀速,率由,慢,到,快,的顺序是,(4),(2),(1),(3),36,(4),判断溶液,pH,值变化,例,5,：,在,Cu-Zn,原电池中，,200mLH,2,SO,4,溶液的浓度为,0.125mol/L,若工作一段时间后，从装置中共收集到,0.168L,升气体，则流过导线的电子为,mol,溶液的,pH,值变,_,？（溶液体积变化忽略不计）,0.2,解得：,y,0.015(mol),x,0.015(mol),0.175(mol/L),pH,-lg0.175,答：,0.015,根据电极反应：,正极：,负极：,Zn,2e,-,Zn,2+,2H,+,+2e,-,H,2,得：,2 2 22.4,x,y,0.168,解：,0.20.1252,c,(H,+,),余,2H,+,2eH,2,大,0.015,原电池原理应用：,37,(5),原电池原理的综合应用,例,6,：市场上出售的“热敷袋”的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。“热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发现有大量铁锈存在。,“热敷袋”是利用,放出热量。,2),炭粉的主要作用是,。,3),加入氯化钠的主要作用是,。,4),木屑的作用是,。,铁被氧化,与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，加速铁屑的氧化,氯化钠溶于水、形成电解质溶液,使用“热敷袋”时受热均匀,原电池原理应用：,38,（广东）,9,科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为：,A.H,2,2OH,2H,2,O,2e,B.O,2,4H,4e,2H,2,O,C.H,2,2H,2e,D.O,2,2H,2,O,4e,4OH,C,高考真题,（广东）,12,为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是,A.,将青铜器放在银质托盘上,B.,将青铜器保存在干燥的环境中,C.,将青铜器保存在潮湿的空气中,D.,在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜,BD,39,7,、在理论上不能用于设计原电池的化学反应是（）,A,HCl,（,aq,）,+NaOH,（,aq,）,NaCl(aq)+H,2,O,（,l,）,H0,B,4Fe(OH),2,(s)+2H,2,O(l)+O,2,(g),4Fe(OH),3,（,s,）,H0,C,3Cu(s)+8HNO,3,(aq)=3Cu(NO,3,),2,(aq)+2NO(g)+4H,2,O(l)H0,D,2CH,3,OH(l)+3O,2,(g)=2CO,2,(g)+4H,2,O(l),HS,2-,SO,3,2-,I,-,Br,-,Cl,-,OH,-,NO,3,-,SO,4,2-,(,等含氧酸根离子）,F,-,活性电极不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。,阳极：,阴极,:,阳离子在阴极上得电子顺序是：,Ag,+,Fe,3+,Cu,2+,H,+,Pb,2+,Sn,2+,Fe,2+,Zn,2,+,(,H,+,),Al,3+,Mg,2+,Na,+,Ca,+,K,+,注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按,H,+,不同时按（,H,+,）,44,3.,电解规律,阴极,阳极,氯,气,铜,实例,电极反应,浓度,PH,值,复原,CuCl,2,阳极：,2Cl,-,-2 e,-,=Cl,2,阴极：,Cu,2+,+2e,-,=2Cu,CuCl,2,Cu+Cl,2,电解,减小,增大,CuCl,2,CuCl,2,溶液,45,阳极,阴极,氧气,氢,气,实例,电极反应,浓度,PH,值,复原,Na,2,SO,4,实例,电极反应,浓度,PH,值,复原,Na,2,SO,4,阳极,:,4OH,-,-4e,-,=2H,2,O+O,2,阴极,:,4H,+,+4e,-,=2H,2,变大,不,变,加,H,2,O,Na,2,SO,4,溶液,2H,2,O 2H,2,+O,2,电解,46,阳极,阴极,氯气,氢,气,实例,电极反应,浓度,PH,值,复原,NaCl,阳极,:,2Cl,-,-2e,-,=Cl,2,阴极,:,2,H,+,+2e,-,=H,2,2NaCl+2H,2,O 2NaOH+H,2,+Cl,2,电解,减小,增,大,加,HCl,NaCl,溶液,47,实例,电极反应,浓度,PH,值,复原,CuSO,4,阳极,阴极,氧,气,铜,阳极,:,4OH,-,-4e,-,=2H,2,O+O,2,阴极：,Cu,2+,+2e,-,=Cu,2,CuSO,4,+,2H,2,O=2,Cu+,O,2,+2H,2,SO,4,电解,减小,减小,加,CuO,CuSO,4,溶液,48,电解规律（惰性电极）小结,阳极：,S,2-,I,-,Br,-,Cl,-,OH,-,含氧酸根,F,-,+,区：电解本身型 如,CuCl,2,+,区：放氢生碱型 如,NaCl,+,区：放氧生酸型 如,CuSO,4,、,AgNO,3,+,区：电解水型 如,Na,2,SO,4,、,H,2,SO,4,、,NaOH,阴极：,Ag,+,Fe,3+,Cu,2+,H,+,Fe,2+,Zn,2+,H,+,Al,3+,Mg,2+,Na,+,49,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,H,2,SO,4,强碱,NaOH,活泼金属的含氧酸盐,Na,2,SO,4,溶,质,电,解,无氧酸,HCl,不活泼金属的无氧酸盐,CuCl,2,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,CuSO,4,3.,电解质溶液用,惰性电极,电解的规律小结：,阳极：,4OH,-4e,=O,2,+2H,2,O,阴极：,4H,+,+4e,=2H,2,阳极,2Cl,-2e,=Cl,2,阴极：,4H,+,+4e,=2H,2,阳极,2Cl,-,2e-,=Cl,2,阴极：,Cu,2+,+2e,=Cu,阳极,2Cl,-2e,=Cl,2,阴极：,2H,2,O+2e,=H,2,+2OH,-,阳极：,4OH,-4e,=O,2,+2H,2,O,阴极：,2Cu,2+,+4e,=2Cu,减小,增大,不变,增大,增大,减小,H,2,O,HCl,CuCl,2,HCl,CuO,电解水型！,电解电解质型！,放氧生酸型！,放氢生碱型！,50,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,：,51,电解原理的应用,1,、镀铜反应原理,阳极,(,纯铜,),：,Cu-2e,=Cu,2+,，,阴极,(,镀件,),：,Cu,2+,+2e,=Cu,，,电解液：可溶性铜盐溶液，如,CuSO,4 .,2,、氯碱工业反应原理,阳极：,2Cl,-,-2e,-,=Cl,2,，阴极：,2H,+,+2e,-,=H,2,2NaCl+2H,2,O=2NaOH+H,2,+Cl,2,3,、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,-,=Cu,2+,，,（,Zn-2e,-,=Zn,2+,，,Fe-2e,-,=Fe,2+,，等）,阴极,(,精铜,),：,Cu,2+,+2e,-,=Cu,，,电解液：可溶性铜盐溶液，如,CuSO,4,。,Zn,2,、,Ni,2,等 阳离子得电子能力小于,Cu,2+,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”。,52,08,广东,22,（,4,）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量,Fe,、,Ag,、,Au,等金属杂质，需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理：,。,以硫酸铜硫酸溶液为电解液。电解时，粗铜（阳极）中的铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液，不如铜活泼的金属沉入电解槽形成“阳极泥”；溶液中的,Cu,2+,得到电子沉积在纯铜（阴极）上。,53,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。,活动性不同两电极,电解质溶液,形成闭合回路,两电极接直流电源,电极插入电解质溶液,形成闭合回路,镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极,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,),阳极：电源正极相连,阴极：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,评讲习题,54,三、考 点 分 析,55,典型例题,1,下列装置中属于原电池的是 （）,属于电解池的是 （）,稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 硫酸铜,A B C D,CD,B,考点,1.,原电池与电解池比较,56,稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 硫酸铜,A B C D,解析,:,直接根据原电池、电解池的形成条件来判断。,A,中两电极均为碳，活性相同，不能构成原电池。,B,符合原电池形成条件,活动性不同两电极电解质溶液形成闭合回路。,C,、,D,均符合电解池形成条件两电极接直流电源电极插入电解质溶液形成闭合回路,57,典型例题,2,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（）,A B ,C D ,D,58,解析,:,根据金属的腐蚀规律,:,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。,显然中锌作为电解池的阳极腐蚀速率最快；中锌作为原电池的的负极腐蚀速率快于；中锌作为电解池的阴极受到保护，所以腐蚀速率最慢。,所以,锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是。,选（,D,）,59,对于下列装置中的反应，写出相应的电极反应式并注明反应类型：,(1),甲装置中，,Zn,极：,Ag,极：,(2),乙装置中，,Cu,极：,Ag,极：,(3),丙装置中，,Fe,极：,C,极：,(4),丁装置中，,Pt,极：,Fe,极：,Zn-2 e,-,=Zn,2+,Ag,+,+e-=Ag,Ag-e,-,=Ag,+,Fe-2 e,-,=Fe,2+,2H,+,+2 e,-,=H,2,2H,+,+2 e,-,=H,2,2I,-,-2 e,-,=I,2,2H,+,+2 e,-,=H,2,考点,2.,电极反应的判断,典型例题,1,60,解析,:,甲、丙为原电池，,Zn,、,Fe,分别为两原电池的负极。,乙、丁为电解池，,乙阳极为活性电极，所以阳极,Ag,失电子，阴极,Ag,+,得电子；,丁中阳极,I,失电子，阴极,H,+,得电子。,61,（江苏高考,14,）,高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为,3Zn+2K,2,FeO,4,+8H,2,O 3Zn(OH),2,+2Fe(OH),3,+4KOH,下列叙述,不正确,的是（）,A,放电时负极反应为：,Zn2e,+2OH,=Zn(OH),2,B,充电时阳极反应为：,Fe(OH),3,3e,+5 OH,=FeO,4,2,+4H,2,O,C,放电时每转移,3 mol,电子，正极有,1mol K,2,FeO,4,被氧化,D,放电时正极附近溶液的碱性增强,放电,典型例题,2,充电,C,62,放电时为原电池，负极发生氧化反应，充电时为电解池，阳极发生还原反应。,结合电极总反应式可判断,A,、,B,正确；,放电时每转移,3 mol,电子，正极应该有,1mol K,2,FeO,4,被还原（,Fe,的价态由,+6,降为,+3,）,放电时由于正极生成,KOH,所以碱性增强。,选（,C,）,解析：,63,考点,3.,电解产物的判断,（,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,Fe,2+,Ni,2+,Cu,2+,）,A,阳极发生还原反应，其电极反应式：,Ni,2+,+2e,=Ni,B,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,Fe,2+,和,Zn,2+,D,电解后，电解槽底部的阳极泥中只有,Cu,和,Pt,典型例题,1,D,64,解析：,电解池阳极发生氧化反应，,所以阳极反应为,Ni,2e,=Ni,2+,；,电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加,不相等，,因为粗镍中含有少量,Fe,、,Zn,、,Cu,、,Pt,等杂质，,当阳极溶解,Fe,而阴极析出,Ni,时，阳极质量的减少与阴极质量的增加就不相等；,电解后，溶液中存在的金属阳离子除了,Fe,2+,和,Zn,2+,还可能存在,Ni,2+,；,电解后，电解槽底部的阳极泥中不可能存在,Fe,、,Zn,，因为,Fe,、,Zn,比,Ni,活泼，,所以只存在,Cu,和,Pt,。,（,Fe,、,Zn,、,Cu,、,Pt,已知：氧化性,Fe,2+,Ni,2+,Cu,2+,）,65,考点,4,.,电解计算,电子守恒法,铂电极电解,1LCu(NO,3,),2,和,KNO,3,混合溶液通电一段时间，两极均产生,11.2L(S.T.P),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,-,=2H,2,O+O,2,阴极,Cu,2+,+2e,-,=Cu 2H,+,+2e,-,=H,2,阳极转移电子的物质的量为,:0.54=2mol,消耗,OH,-,2mol,即产生,H,+,2mol.,阴极生成,0.5molH,2,消耗,H,+,1mol;,所以溶液中,C(H,+,)=1mol/L pH=0,生成,H,2,转移的电子,:0.5 2=1mol,故还有,1mole,-,用于还原,Cu,2+,可析出铜为,0.5mol.,典型例题,1,66,典型例题,2,陷阱设在,电极材料,中,解题过程中要注意题设的陷阱,25,时，将两铜电极插入一定量的,硫酸钠饱和溶液,中进行电解。通电一段时间后，阴极析出了,a mol,气体，同时有,gNa,2,SO,4,10H,2,O,晶体析出。温度不变时剩余溶液中溶质的质量分数为 （）,B,D,A,100%,C,100%,C,67,解题时电极易被当成惰性电极，误认为是电解水，并根据,2H,2,O =,2H,2,+O,2,算出产生,a molH,2,时即电解了,a mol,水，而导致误选（,D,）。,但题目中的电极材料铜是参与反应的，电解的总反应式为,Cu+2H,2,O =Cu,（,OH,）,2,+H,2,，,显然，产生,a molH,2,时减少了,2a mol,水。,正确答案应为（,C,）。,解析：,68,、,典型例题,3,陷阱设在,离子反应,中,C,向水中加入等物质的量的,Ag,+,、,Pb,2+,、,Na,+,、,Cl,，,SO,4,2-,、,NO,3,-,将该溶液倒入惰性材料作电极的电解槽中，,通电片刻。氧化产物与还原产物的质量比为（）,（,A,）,35.5,：,108,（,B,）,16,：,207,（,C,）,8,：,1,（,D,）,108,：,35.5,69,、,易误认为,Ag,+,在阴极上放电析出,Ag,，,Cl,在阳极上放电析出,Cl,2,，从而误选（,A,）。,稍加分析后则不难看出，将等物质的量的,Ag,+,、,Pb,2+,、,Na,+,、,、,Cl,放入水中，,Ag+,与,Cl,要生成不溶性的,AgCl,，,Pb,2+,与 要生成微溶性的,PbSO,4,，最终得到的是,NaNO,3,溶液，,用惰性电极电解此溶液的产物是,H,2,和,O,2,。,正确答案是（,C,）。,解析：,70,（南通二模,17,）,右图是某空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用,KOH,为电解液，下列有关说法中不正确的是（）,A,该能量转化系统中的水也是可以循环的,B,燃料电池系统产生的能量实际上来自于水,C,水电解系统中的阳极反应：,4OH,4e,2H,2,O,O,2,D,燃料电池放电时的负极反应：,H,2,2e,2OH,2H,2,O,考点,5.,新能源,新电池,向日面时,背日面时,光电转换器,水电解,系统,氢氧,储罐,燃料电,池系统,典型例题,1,B,71,燃料电池系统中生成的水可循环至水电解系统；,燃料电池系统产生的能量实际上来自于,太阳能,；,电解水阳极反应：,4OH,4e,2H,2,O,O,2,燃料电池放电时的负极反应：,H,2,2e,2OH,2H,2,O,（因其在碱性介质条件下）,解析：,72,1.,图中,p,、,q,为电源两极，,A,为,2,价金属,X,制成，,B,、,C,、,D,为铂电极，接通电源，金属,X,沉积于,B,，同时,C,、,D,产生气泡。试回答：,(1)p,为,极,(2)A,极发生了,反应,;C,为,极，试管里收集,;D,为,极，试管里收集,;,(3)C,极的电极反应式,(4),当电路中通过,0.004mol,电子时，,B,电极沉积金属,X,为,0.128g,，此金属原子量为,:,73,巩固练习,2.,按照下图接通线路，反应一段时间后，回答下列问题,(,假设所提供的电能可以保证电解反应的顺利进行,),：,(1).U,型管内发生什么现象,?,(2),写出有关反应的化学方程式：,(3),在,a,、,b,烧杯中发生什么现象：,(4),如果小烧杯中有,0.508g,碘析出，问大烧杯中，负极减轻,克,?,74,4.(,长郡月考,),用石墨作电极电解,AlCl,3,溶液时,图示的电解液变化曲线合理的是,:,pH,7,A,pH,7,B,时间,时间,沉,淀,量,C,沉,淀,量,D,时间,时间,AD,75,2,能够实现反应：,Cu+2H,2,O=Cu(OH),2,+H,2,的是,A,铜银合金在潮湿空气中发生电化腐蚀,B,铜片作原电池的负极，石墨作原电池的正极,，氯化钠溶液作电解质溶液,C,用铜片作阴极，石墨作阳极，电解饱和氯化,钠溶液,D,用铜片作阳极，石墨作阴极，电解饱和硫酸,钠溶液,D,76,例,3,（,2003,上海高考,16,）右图是电解,CuCl,2,溶液的装置，其中,c,、,d,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,B,a,为阳极、,b,为阴极,C,电解过程中、,d,电极质量增加,D,电解过程中，氯离子浓度不变,C,77,例,5,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,A,AgNO,3,B,H,2,SO,4,C,NaOH,D,Na,2,SO,4,例,6,用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质（括号内），能与原来溶液完全一样的,A,CuCl,2,（,CuSO,4,）,B,NaOH,（,H,2,O,）,C,NaCl,（盐酸）,D,CuSO,4,Cu,（,OH,）,2,C,B,78,搅棒,在玻璃容器中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层为,NaI,溶液，下层为,CCl,4,。,在上层,NaI,溶液中插入两根石墨电极，容器中还放有一根环形玻璃搅拌棒，可以上下搅动液体，装置如图。据实验回答：,（,1,）接通直流电源后，阳极和阴极附近有何现象？,（,2,）阳极的电极反应式是,阴极的电极反应式是,（,3,）停止通电，取出电极，用搅棒上下搅动。静置后液体又分为两层，上层,色,下层,色。搅拌后两层液体发生颜色变化的原因是：,阳极周围的液体,呈棕色,，且颜色由浅变深,阴极上有气泡产生。,2I,-,-2e,-,=I,2,2H,+,+2e,-,=H,2,无,紫红,I,2,在,CCl,4,中溶解度大于在水中的溶解度，所以绝大多数,I,2,都转移到,CCl,4,中,。,79,请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：,（,1,）放电时：正极的电极反应式是,；电解液中,H,2,SO,4,的浓度将变,；当外电路通过,1mol,电子时，理论上负极板的质量增加,g,（,2,）在完全放电耗尽,PbO,2,和,Pb,时，若按题,27,图连接，电解一段时间后，则在,A,电极上生成,、,B,电极上生成,，此时铅蓄电池的正负极的极性将,。,例,6,（,14,分）（,2006,重庆,27,）铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：,Pb+PbO,2,+4H,+,+2SO,4,2,2PbSO,4,+2H,2,O,80,81,1,、本质特征,原电池反应和电解池反应实质是氧化还原反应，其特点是一个氧化还原反应分成两个电极反应（氧化反应、还原反应在不同的电极上）。,一、原电池与电解池：,3,、电极的判断,2,、池型的判断,有外加电源一定为电解池（或电镀池），无外加电源多为原电池；多池组合时，一般含活泼金属的池为原电池，其余是在原电池带动下的电解池,原电池看电极材料，具体的电极反应具体分析；电解池看电源的正负极连接,82,二、电极的分析,正极：,原电池,负极：,阴极：,电解池,阳极,：,氧化反应,失电子,电子流出,还原反应,得电子,电子流入,氧化反应,电子流出,失电子,还原反应,得电子,电子流入,83,4,、与,原 电 池 相关的概念,1.,电路：,外电路,内电路,电子流向：负极流向正极,电流方向：正极流向负极,阴离子流向负极,阳离子流向正极,2.,电极：,正极：电子流入的一极,负极：电子流出的一极,3.,电极反应式：,正极：,2H,+,+2e,-,H,2,负极：,Zn,2e,-,Zn,2+,4.,总反应式：,Zn+2H,+,Zn,2+,+H,2,原电池工作原理：,电子流向、电流方向、离子流向、电极反应、总反应式,口诀：负氧失、正还得,