高三化學(xué)第二輪復(fù)習(xí)《專題5》魯教版

1、高三化學(xué)第二輪復(fù)習(xí)專題5魯教版【本講教育信息】一.教學(xué)內(nèi)容：高考第二輪復(fù)習(xí)專題5二.教學(xué)目的：1 .通過進行化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的探究活動，了解原電池工作原理，能正確書寫原電池的 正、負極的電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)方程式。2 .通過電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的探究活動，了解電解池工作原理，能正確書寫電解池的陰、 陽極的電極反應(yīng)式及電解反應(yīng)方程式。3 .通過查閱資料等途徑了解常見化學(xué)電源的種類及工作原理，認識化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的 實際意義。4 .知道電解在氯堿工業(yè)、精煉銅、電鍍、電冶金等方面的應(yīng)用。認識電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 的實際意義。5 . 了解金屬腐蝕帶來的危害，認識防止金屬腐蝕的重要意義。6 . 了解化學(xué)腐蝕和電

2、化學(xué)腐蝕的涵義，理解電化學(xué)腐蝕發(fā)生的條件，能解釋金屬發(fā)生電 化學(xué)腐蝕的原因。7 .認識鋼鐵吸氧腐蝕和析氫腐蝕發(fā)生的條件及原理，會書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。8.通過實驗探究防止金屬腐蝕的措施，了解常見的防止金屬腐蝕的方法及其原理。三.重點和難點1、原電池原理，電極反應(yīng)式，電池反應(yīng)方程式。2、電解池工作原理，電解池電極反應(yīng)式，電解反應(yīng)方程式。3、氯堿工業(yè)、精煉銅、電鍍、電冶金的化學(xué)原理。4、金屬的腐蝕和防護及其反應(yīng)原理。四.考點分析本專題內(nèi)容在高考中的主要考查點是：1、原電池原理，電極反應(yīng)式，電池反應(yīng)方程式。2、電解池工作原理，電解池電極反應(yīng)式，電解反應(yīng)方程式。3、氯堿工業(yè)、精煉銅、電鍍、電冶金的

3、化學(xué)原理。4、金屬的腐蝕和防護及其反應(yīng)原理。五.知識網(wǎng)絡(luò)1.原電池、電解池、電鍍池的比較原電池電解池電鍍池能量轉(zhuǎn)換（實質(zhì)）化學(xué)能T電能（兩極分別發(fā)生氧化 還原反應(yīng)，產(chǎn)生電流）電能7化學(xué)能（在電流作用下兩極分別發(fā)生氧化還原反 應(yīng)）電極負極正極陽極：接電源正極 陰極：接電源負極陽極：鍍層金屬 陰極：鍍件較活潑 金屬較不活 潑金屬Pt/CPt/C金屬金屬氧化物電解液和負極反應(yīng)（也可不 反應(yīng)）無特殊要求電解液須含有鍍層金 屬離子構(gòu)成條件兩極、一液、一反應(yīng) （自發(fā)）直流電源、兩極、一 液直流電源、兩極、一 液（含鍍層離子）離子遷移陽離子T正極 陰離子7負極陽離子f陰極 陰離子f陽極電子流向負極（一）匚正

4、極（+）電源正極電源負極Ie-l陽極陽極2.電解電極產(chǎn)物的判斷要判斷電極反應(yīng)的產(chǎn)物，必須掌握離子的放電順序，判斷電極反應(yīng)的一般規(guī)律是：（1）在陽極上活性材料作電極時，金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進入溶液，陰離子不容易在電 極上放電。用惰性電極（Pt、Au、石墨、鈦等）時：溶液中陰離子的放電順序是：F-, SO：（含氧酸根）OH-,Cr, BL, r, s2-放電能力增強（2）在陰極上無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子，陽離 子在陰極上放電順序是Au3+, Ag+, Cu2+, Pb2+, Fe2+, Zn2+, H*, AI3+, Mg", Na

5、+, Ca2+, K+由易到難3.金屬的腐蝕【典型例題】例1.如圖所示，請按要求回答下列問題。（1）打開K2,合并K-A為（填“正”或“負”）極，在該電極可觀察到的現(xiàn)象是:B極的電極反應(yīng)為。（2）打開K1,合并K?。A為（填“陰”或“陽”）極，在該電極可觀察到的現(xiàn)象是；B極的電極反應(yīng)為:當有0.2mol電子轉(zhuǎn)移時，則析出銅的質(zhì)量為 趴答案：（1）負A處金屬不斷溶解Cu»+2e-=Cu（2）陰A上有紅色金屬析出 Cii-2e- =Cu2+ 6.4分析：打開K2,合并K1,該電池為原電池，A為負極，電解反應(yīng)為：Zn-2e-=Zn2+, B極為正極，正極反應(yīng)為：Cu2+2e-=CUo打開合

6、并K2,則構(gòu)成了電解池，A為 陰極，電解反應(yīng)為：Cu2+2e-=Cu, B極為陽極，陽極反應(yīng)為：Cu 2e-=Cu”。例2.水銀法電解食鹽水是氨堿工業(yè)發(fā)展進程中的重要里程碑，以制得堿液純度高、質(zhì)量好著稱，其生產(chǎn)原理示意如下:陽極（1）分別寫出電解池、解汞室中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。（2）當陽極產(chǎn)生3.36n?（標準狀況）時，解汞室中生成NaOH的質(zhì)量為多少千克？ 一（3）電解室中NaCl溶液的流入、流出速率均為VL/min，若生產(chǎn)上要求流出堿液的 物質(zhì)的量濃度為cmol/L,計算解汞室中堿液的流出速率Q （單位：L/min ）.（4） 20世紀60年代，氯堿生產(chǎn)采用離子膜法，水銀法逐漸被淘汰，你

7、認為被淘汰的 主要原因是什么？答案：（1）電解池:2Na+2Cr電解C個=2Na + Cl, T解汞室：2Na + 2H2O = 2Na+ +2OH- + H2 T（2）解：n（NaOH）=n（e-）=2n（Q,）=2x "6,1（XX）L =300moi = o 3kmol22.4L/molm（NaOH）= 0.3kmol x 40g / mol = 12kg（3） Q=（a-b）V/cL/min（4）汞有毒性，對環(huán)境造成污染。分析：首先分析出電解池、解束室中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式分別為：2Na* +2CP-2Na + Cl, T 和 2Na + 2H,O = 2Na+ +2OIT

8、+ H）T ,根據(jù)這兩個方程式 就可以計算出生成的氫氧化鈉的質(zhì)量。根據(jù)方程式還可以發(fā)現(xiàn)消耗的NaQ的物質(zhì)的量和生 成的氫氧化鈉的物質(zhì)的量相等。據(jù)此，可以列出方程：VL / min x （a - b）mol / L = c mol /Lx QL/min »例3.常溫下電解200mL 一定濃度的NaQ與CuSO4混合溶液，理論上兩極所得氣體的體 積隨時間變化的關(guān)系如圖I、H所示（氣體體積已換算成標準狀況下的體積），根據(jù)圖中信息 進行下列計算：（1）原混合溶液NaQ和C11SO4的物質(zhì)的量濃度。（2） I2時所得溶液的PH。（3）電解至"時，消耗水的質(zhì)量。答案：（1）陽極首先逸出

9、的是氯氣：n（NaCl）=2n（Q2）=0.02mol,貝ijc（NaCl） = O.lnx）l/L,陽極得到3361nL氣體中，含O.Olmol C% 和Q005mol ，轉(zhuǎn)移電子 的物質(zhì)的量為：O.Olmolx2 + 0.005niolx4 = 0.04nx）l，此過程中陰極剛好全部析出銅： n（CuSO4） = n（Cu）=-（-）4>nK）1 = 0.02mol,貝ij c（CuSC>4）=O.lniol/L ,20.214（2） I2時溶液中 c（Na-）=0.1mol/L , c（SO）=0.1mol/L > 根據(jù)電荷守恒有： c（H*）= 2x0.1nx）l/L

10、-0.1mol/L = 0.1nK）l/L ,即溶液的 pH = 1 0（3）電解至13時，消耗水0.72g,在電解的過程中，兩極依次發(fā)生的反應(yīng)為：陽極：2Q- -2e-= Cl. ?一0.02nx）l0.02nx）l0.01 mol4OH- - 4e-= 2H2O + O2 ?0.02mol0.02nx）l0.005mol陰極：Cu2+ + 2e- = Cu0.02nx）l0.04mol0.02mol電解的過程，首先是電解氯化銅，進而是電解硫酸銅溶液，最后是電解水?！灸M試題】1.微型鈕扣電池在現(xiàn)代生活中有著廣泛的應(yīng)用。有一種銀鋅電池，其電極分別是Ag?O和 Zn,電解質(zhì)溶液為 KOH,電極

11、反應(yīng)為：Zn + 2OH- - 2e- = ZnO + H2O , Ag2O + H2O + 2e-=2Ag + 2OFT,總反應(yīng)為：Ag2O +Zn = 2Ag + ZnO <,根據(jù)上述反應(yīng)式，下列敘述 中正確的是A.在使用過程中，電池負極區(qū)溶液pH增大B.在使用過程中，電流由Ag?O極經(jīng)外電路流向Zn極C.在使用過程中，Zn電極發(fā)生還原反應(yīng)，Ag?O電極發(fā)生氧化反應(yīng)D.外電路中每通過02ml電子，正極的質(zhì)量理論上減小L6g2 . 一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體：電解質(zhì)是摻雜氧化包（丫,。3） 的氧化鉆（ZrO?）晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O"。下列對該燃料

12、電池說法正確的是A.在熔融電解質(zhì)中，-由負極移向正極B.電池的總反應(yīng)是：2C4H10 +13O2 8CO2 +10H2OC.通入空氣的一極是負極，電極反應(yīng)為：O,+4e-=2O2-D.通入丁烷的一極是正極，電極反應(yīng)為：C4Hl0 +26C +13O2- =4CO, +5H.O3 .電瓶車所用電池一般為鉛蓄電池，這是一種典型的可充電電池，電池總反應(yīng)式為： 放電Pb + PbO2 + 4H，+ 2SO：至看 2PbSO4 + 2H2O則下列說法正確的是13PbO. I |Pba! 稀破酸A.放電時：電子流動方向由B到AB.放電時：正極反應(yīng)是Pb - 2e-+SO：=PbSO4C.充電時：鉛蓄電池的

13、負極應(yīng)與充電器電源的正極相連D.充電時：陽極反應(yīng)是PbSC>4-2e. +2H）O = PbO）+SO：-+4H-而由4.一種大型蓄電系統(tǒng)的電池總反應(yīng)為：2Na2s2 + NaBL蓊NazS4+3NaBr，電池中 的左右兩側(cè)為電極，中間為離子選擇性膜（在電池放電和充電時該膜允許鈉離子通過）：放 電前,被膜隔開的電解質(zhì)為Na?為和NaBj，放電后，分別變?yōu)镹a2s4和NaBr。下列說法 正確的是陶子選舞性麒A.充電過程中，Na+離子的流向為從右到左B.充電過程中，陽極的電極反應(yīng)為：3NaBr-2e-=NaBr3+2Na+C.放電前，左側(cè)電解質(zhì)為Na2s2，右側(cè)電解質(zhì)為NaBD.放電過程中，

14、電子由負極通過外電路流向正極5.鋰離子電池已經(jīng)成為新一代實用化的蓄電池，該電池具有能量密度大、電壓高的特性。 鋰離子電池放電時的電極反應(yīng)式為負極反應(yīng)：C6Li-xe-=C6Li,x +xLi* （ CeLi表示鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料）正極反應(yīng)：U1MO2 +xLi+ +xe- =LiMO2（LiMOj表示含鋰的過渡金屬氧化物下列有關(guān)說法正確的是A.鋰離子電池充電時電池反應(yīng)為：C6Li + LiMO2 = LiMO2 + C6UB.電池反應(yīng)中，鋰、鋅、銀、鉛各失去Imol電子，金屬鋰所消耗的質(zhì)量最大C.鋰離子電池放電時電池內(nèi)部U+向負極移動D.鋰離子電池充電時陰極反應(yīng)為：C6Li1-x +

15、xLi+xe-=C6Li6 .高鐵電池是一種新型可充電電池，電解質(zhì)溶液為KOH,電池的總反應(yīng)式為：3Zn + 2K,FeO4 +8HQ 3Zn（OH）, +2Fe（OH% +4KOH ,下列敘述正確的是 充電A.放電時負極反應(yīng)為：3Zn-6e- + 6OH- = 3Zn（OH）2B.放電時OFT向正極移動C.充電時每轉(zhuǎn)移3mol電子，陽極有Imol Fe（OH%被還原D.充電時陰極反應(yīng)式為：3Zn（OHb+6e-=3Zn + 6OH-7 .下列敘述中不正確的是A.電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)8 .原電池跟電解池連接后，電子從電池負極流向電解池陽極C.電鍍時，電鍍池里的陽極材料發(fā)生

16、氧化反應(yīng)D.電解飽和食鹽水時，陰極得到氫氧化鈉溶液和氫氣，可使酚酬首先變紅則該裝置A.可能是原電池,B.只能是原電池, C.只能是電解池, D.只能是電解池,8 .若某裝置（電解池或原電池）中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是：Cu + 2H-=Cu2+H,T°也可能是電解池且電解質(zhì)溶液為硝酸 且金屬銅為該電解池的陽極 電解質(zhì)溶液可以是硝酸9 . 50011<1103和01制03）2的混合溶液中4110力=6.0口。1.匚1,用石墨作電極電解此溶液，當通電一段時間后，兩極均收集到22.4L氣體（標準狀況），假定電解后溶液體積仍 為500mL,下列說法正確的是A.原混合溶液中c（K+）為2m

17、oiB.上述電解過程中共轉(zhuǎn)移4mol電子C.電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.5molD.電解后溶液中c（H + ）為2moi.L”10 .下圖中，鐵腐蝕由快到慢的順序是（試管中除（2）外均為水）11 .下圖中X是直流電源。Y槽中c、d為石墨棒，Z槽中e、f是質(zhì)量相同的銅棒。接通電路后，發(fā)現(xiàn)d附近顯紅色。NaC'l溶液I含少量的酸）（1）電源上b為 極。（用“正”、“負”、“陰上“陽”填空）Z槽中e為 極（同上）連接Y、Z槽線路中，電子流動的方向是d e （用或“一"填空）。（2）寫出c極上反應(yīng)的電極反應(yīng)式：寫出Y槽中總反應(yīng)化學(xué)方程式；寫出Z槽中e極上反應(yīng)的電極反應(yīng)式 o（3）電

18、解2min后，取出e、f,洗凈、烘干、稱量，質(zhì)量差為l.28g,在通電過程中, 電路中通過的電子為 moL若Y槽中溶液體積為500mL （電解后可視為不變），槽中電解反應(yīng)的速率V0H-）12 .鋁的陽極氧化，是一種常用的金屬表面處理技術(shù)，它能使鋁的表而生成一層致密的氧 化膜，該氧化膜不溶于稀硫酸。某化學(xué)研究小組在實驗室中按下列步驟模擬該生產(chǎn)過程。填 寫下列空白：（1）配制實驗用的溶液。要配制200mL密度為1.2g-cm與的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為16%的 NaOH溶液，需要稱取g NaOH固體。（2）把鋁片浸入熱的16%NaOH溶液中約半分鐘左右洗去油污，除去表面的氧化膜， 取出用水沖洗。寫出除去氧化

19、膜的離子方程式。（3）如圖，組裝好儀器，接通開關(guān)K,通電約25min。在陽極生成氧化鋁，陰極產(chǎn)生 氣體。寫出該過程中的電極反應(yīng)式：陽極：陰極：。（4）斷開電路，取出鋁片，用1%稀氨水中和表而的酸液，再用水沖洗干凈。寫出該 過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。13 .鉛蓄電池是典型的可充型電池，它的正負極格板是惰性材料，電池總反應(yīng)式為： 曲由Pb + PbO、+ 4H - + 2SO 亍萼 2PbSO 4 + 2H,O一充電一請回答下列問題（不考慮氫、氧的氧化還原）（1）放電時，正極的電極反應(yīng)式是；電解液中H2sO4的濃度將變:當外電路通過Imol電子時，理論上負極板的質(zhì)量增加 g,（2）在完全放電耗盡P

20、bC和Pb時，若按下圖連接，電解一段時間后，則A電極上生 成、B電極上生成,此時鉛蓄電池的正負極的極性將 o外電源r&i一哈一儼.； PbO? Pb ：鉛蓄電池示意圖30%H；SO414 .現(xiàn)有cM+、Cl-、Na+、SO：' Zi?+兩兩組成的電解質(zhì)溶液若干種，可選用銅電 極、祐電極、鋅電極進行電解實驗。（1）以 作陽極電解 溶液時，溶液的pH明顯升高，且溶液保持澄清，電解的反應(yīng)式為.（2）以 作陽極電解 溶液時，溶液的pH明顯下降。（3）為使電解過程中溶液的濃度保持不變，應(yīng)以銅為陽極電解 溶液，或以為陽極電解 溶液。（4）以銅為陽極電解 或 溶液，均可得到氫氧化物沉淀。（5

21、）要使電解過程中溶質(zhì)的組成和質(zhì)量不變，而溶液濃度增大，又無渾濁，應(yīng)以 為陽極電解 溶液，化學(xué)方程式為。（6）要使電解過程中溶液濃度改變，而溶劑質(zhì)量不變，應(yīng)以粕電極為陽極電解 溶液，或以 為陽極電解 溶液，反應(yīng)的化學(xué)方程式是（7）使反應(yīng)Cu +2H2O = Cu（OH）2 J+H2 T得以進行而不發(fā)生其他反應(yīng)，可選用 為陽極電解 或 溶液。（8）以銅為陽極電解Z11SO4溶液，陰極上一般有 逸出，在極區(qū)首先會有色沉淀，電解時間較長時，會有色沉淀出現(xiàn)。15 .將鋁件與另一種材料作電極，以某種溶液作電解液進行電解，通電后在鋁件與電解液 的接觸面上逐漸形成一層Al（OH）3薄膜，薄膜的某些部位存在著小

22、孔，電流從小孔通過并產(chǎn) 生熱量使AI（OH）3分解，從而在鋁件表面形成一層較厚的氧化膜。某校課外興趣小組根據(jù)上 述原理，以鋁件和鐵棒為電極，一定濃度的NaHCO3溶液為電解液進行實驗。（1）鋁件表面形成Al（OH）3的電極反應(yīng)式是：0（2）電解過程中，必須使電解液pH保持相對穩(wěn)定（不能太大，也不能太?。┑脑?是O（3）用NaHCO,溶液作電解液，會減緩陰極區(qū)溶液pH的增大，能說明這一原理的離 子方程式為。16 .據(jù)報道，摩托羅拉公司開發(fā)了一種以甲醇為原料，以KOH為電解質(zhì)的用于手機的可 充電的高效燃料電池，充一次電可連續(xù)使用一個月。下圖是一個電化學(xué)過程的示意圖。己知 甲池的總反應(yīng)式為：2cH

23、QH + 3O）+4KOH S2K.CO, +6H.O ? 一 充電 一 . 一請?zhí)羁眨海?）充電時：原電池的負極與電源極相連。陽極的電極反應(yīng)為。（2）放電時：負極的電極反應(yīng)式為 0（3）在此過程中若完全反應(yīng)，乙池中A極的質(zhì)量升高648g,則甲池中理論上消耗O2 L （標準狀況下工（4）若在常溫常壓下，IgCH 30H燃燒生成CO?和液態(tài)H?。時放熱22.68kJ,表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。17 .在如圖用石墨作電極的電解池中，放入500mL含一種溶質(zhì)的某藍色溶液進行電解， 觀察到A電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成，B電極有無色氣體生成：當溶液中的原有溶質(zhì) 完全電解后，停止電解，取出A電極，洗滌

24、、干燥、稱量，電極增重1.6g。請回答下列問 題：電源（1）B電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式o（2）寫出電解時反應(yīng)的離子方程式。（3）電解后溶液的pH為,要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，則需 加入，其質(zhì)量為，（假設(shè)電解前后溶液的體積不變）（4）請你設(shè)計實驗確定原溶液中可能所含的酸根離子，要求：提出兩種可能的假設(shè)， 分別寫出論證這兩種假設(shè)的操作步驟、實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論。假設(shè)一：。假設(shè)二：?！驹囶}答案】1.BD 2. B 3. AD 4. BD 5. D 6. AD 7, B 8. C 9. AB 10.(5) > (4) > (1) > (2) > (3) > (6)11. (1)負陽 一電解(2)2Q- -2e- =C1)T 2NaQ+2H,O2NaOH + H)T+C1)T Cu-2e-=Cu2+(3) 90.02 0.02 mol /(L min)12.(1) 38.4(2) A12O3 +2OH- +3H2O = 2A1(OH)4"AUO3 +2OH- =2A1O； +H.O