(學(xué)生)第7講電化學(xué)報(bào)告

1、第 7 講電化學(xué)基礎(chǔ)【考查內(nèi)容】（ 1）了解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。（ 2）理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害，防止金屬腐蝕的措施?！局R(shí)回顧】第1課時(shí)一、原電池（一） 原電池的概念：的裝置叫做原電池。（二）原電池的本質(zhì)：（三）原電池的工作原理：把鋅與稀硫酸的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，畫出其裝置示意圖（單液及雙液），標(biāo)注：電極、電子及離子的移動(dòng)方向，書寫：電極反應(yīng)式及電池總反應(yīng)式。例 1、(08 廣東 5)用銅片、銀片、Cu(NO 3) 2 溶液、 AgNO 3 溶液、導(dǎo)線和鹽橋（裝有瓊脂-KNO 3 的 U型管）構(gòu)成一個(gè)

2、原電池，以下有關(guān)該原電池的敘述正確的是在外電路中，電流由銅電極流向銀電極正極反應(yīng)為：Ag+e- =Ag實(shí)驗(yàn)過(guò)程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作將銅片浸入AgNO 3 溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同A BC D例 2、(08 廣東 16)LiFePO 4 電池具有穩(wěn)定性高、安全、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，可用于電動(dòng)汽車。電池反應(yīng)為： FePO 4+LiLiFePO 4，電池的正極材料是 LiFePO 4，負(fù)極材料是石墨，含 Li +導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。下列有關(guān)LiFePO 4 電池說(shuō)法正確的是A可加入硫酸以提高電解質(zhì)的導(dǎo)電性B放電時(shí)電池內(nèi)部 Li +向負(fù)極移動(dòng)C充電過(guò)程中， 電池正極材料的質(zhì)量減少 D

3、放電時(shí)電池正極反應(yīng)為： FePO 4+Li + +e-=LiFePO 4 （四）原電池電極反應(yīng)式的書寫1、負(fù)極 （還原劑）失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)；正極 （氧化劑）得到電子發(fā)生還原反應(yīng)。2、遵循三大守恒（電子得失守恒、電荷守恒、質(zhì)量守恒），這也是電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式書寫的一般順序。3、注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，若反應(yīng)，一般要將電極反應(yīng)和電極產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液發(fā)生的反應(yīng)（往往是生成沉淀或水的離子反應(yīng)）合并。電化學(xué)第1頁(yè)共 11頁(yè)例 3、（ 09 海南 15）Li-SOCl 2 電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl 4 SOCl 2。電池的總反應(yīng)可表示為：4L

4、i+2SOCl 2 = 4LiCl +S +SO 2。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1) 電池的負(fù)極材料為，發(fā)生的電極反應(yīng)為；(2) 電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為；(3)SOCl 2 易揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH 溶液吸收 SOCl 2，有 Na2SO3 和 NaCl 生成。 如果把少量水滴到 SOCl 2 中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是，反應(yīng)的化學(xué)方程式為；(4) 組裝該電池必須在無(wú)水、無(wú)氧的條件下進(jìn)行，原因是。（五）練習(xí)1、電池是人類生產(chǎn)和生活中重要的能量來(lái)源。各式各樣電池的發(fā)明是化學(xué)對(duì)人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。下列有關(guān)電池的敘述正確的是A鋅錳干電池工作一段時(shí)間后碳棒變細(xì)B氫氧燃料電池可將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹸氫氧燃料電池工作時(shí)

5、氫氣在負(fù)極被氧化D太陽(yáng)能電池的主要材料是高純度的二氧化硅2、某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)如圖2 裝置。下列敘述不正確的是A a 和 b 不連接時(shí)，鐵片上會(huì)有金屬銅析出B a 和 b 用導(dǎo)線連接時(shí)，銅片上發(fā)生的反應(yīng)為：Cu2-+2e = CuC無(wú)論 a 和 b 是否連接，鐵片均會(huì)溶解，溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色D a 和 b 分別連接直流電源正、負(fù)極，電壓足夠大時(shí)，Cu2 向銅電極移動(dòng)3、（ 07 廣東 9)科學(xué)家近年來(lái)研制出一種新型細(xì)菌燃料電池，利用細(xì)菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為氫氣，氫氣進(jìn)入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電。電池負(fù)極反應(yīng)為：A H 2 2OH 2e 2H 2OB O2 4H 4e 2H 2O

6、2H 4OHC H 2 2eD O 2 2H 2O 4e4、據(jù)報(bào)道，最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿做電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，電量可達(dá)現(xiàn)在使用的鎳氫電池或鋰電池的十倍，可連續(xù)使用一個(gè)月才充一次電。其電池反應(yīng)為： 2CH 3OH + 3O 2+4OH2CO 32+ 6H2O，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A放電時(shí) CH 3 OH 參與反應(yīng)的電極為正極B放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)為： CO3+6H2OCH 3 OH 6e 8OH2C 放電時(shí)每消耗 1 mol CH 3OH 電路中轉(zhuǎn)移6 mol 電子D 充電時(shí)電解質(zhì)溶液的pH 逐漸增大5、一個(gè)化學(xué)電池的總反應(yīng)方程式為：Zn+Cu 2+ = Zn 2+

7、Cu ，該化學(xué)電池的組成可能為ABCD正極CuCuZnFe負(fù)極ZnZnCuZn電解質(zhì)溶液H 2SO4CuSO 4ZnCl 2CuCl 2電化學(xué)第2頁(yè)共 11頁(yè)6、實(shí)驗(yàn)室由鐵與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí)，分別加入下列物質(zhì)，試分析生成氫氣的速率如何變化？滴入幾滴硫酸銅溶液氯化鈉溶液氯化鈉固體碳粉 銅粉醋酸鈉固體加入少量濃硫酸改用濃硫酸加入硝酸鈉固體（ 1）加快的有，（2）減慢的有，（ 3）發(fā)生其它反應(yīng)而不產(chǎn)生H 2的有，（ 4）無(wú)影響的有。7、堿性鋅錳干電池的總反應(yīng)式：Zn+2MnO 2 + 2H 2O =2MnOOH+Zn(OH) 2，則該電池的正極上發(fā)生的電極反應(yīng)為 2MnO 2 + 2H 2O +

8、 2e = 2MnOOH+ 2OH ，則正極上被還原的物質(zhì)為，負(fù)極材料為，發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為。2A8、依據(jù)氧化還原反應(yīng)： 2Ag (aq) Cu(s) Cu(aq) 2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。電流計(jì)鹽橋請(qǐng)回答下列問(wèn)題：XAg（ 1）電極 X 的材料是；電解質(zhì)溶液Y 是；（ 2）銀電極為電池的極，發(fā)生的電極反應(yīng)為；Y4 溶液X 電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為CuSO；（ 3）外電路中的電子是從電極流向電極。鹽橋中的陽(yáng)離子流向電極。9、（ 1）美國(guó)阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學(xué)電源。氫氧燃料電池的突出優(yōu)點(diǎn)是把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，而不經(jīng)過(guò)熱能中間形式。電極反應(yīng)產(chǎn)生的水，經(jīng)冷

9、凝后又可作為宇航員的飲用水，以KOH 溶液做導(dǎo)電物質(zhì)，發(fā)生的反應(yīng)為：2H 2+O 2=2H 2O，則電極反應(yīng)式分別為：負(fù)極。正極。（ 2）若把電解質(zhì)溶液改為稀H 2SO4，則電極反應(yīng)式分別為：負(fù)極。正極。（ 3）如果把 H 2 改為甲烷，KOH 溶液做電解質(zhì)溶液，則電極反應(yīng)式分別為：負(fù)極。正極。如果用稀硫酸做電解質(zhì)溶液，則電極反應(yīng)式分別為：負(fù)極。正極。第2課時(shí)電化學(xué)第3頁(yè)共 11頁(yè)二、電解池（一）概念：的裝置叫做電解池。（二）本質(zhì)：（三）電解池的工作原理畫出實(shí)驗(yàn)室用惰性電極電解CuCl 2 溶液的裝置圖，標(biāo)注：電極、電子及離子的移動(dòng)方向，書寫：電極反應(yīng)式及電池總反應(yīng)式。（四）電解池中離子的放電

10、順序1、陰極 在陰極放電，的氧化性越強(qiáng)的越先在陰極電子，發(fā)生反應(yīng)。得電子能力大小順序?yàn)椋?、陽(yáng)極 活潑金屬或在陽(yáng)極放電，越活潑的金屬或還原性越強(qiáng)的離子越先在陽(yáng)極電子，發(fā)生反應(yīng)。 當(dāng)陽(yáng)極為活性電極時(shí)，電極本身放電。例如：用銅作陽(yáng)極時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)為：。 當(dāng)陽(yáng)極為惰性電極（如C、 Pt 等）時(shí)，溶液中的放電。放電順序?yàn)椋豪?4、根據(jù)電解的原理，分析用惰性電極電解下列溶液，完成下表。電解電極反應(yīng)式、 總反應(yīng)式的化學(xué)方程式及電解質(zhì)溶液溶液 pH典型實(shí)例對(duì)象總反應(yīng)的離子方程式濃度變化變化NaOH(aq)H 2SO 4(aq)Na 2SO4(aq)HCl(aq)CuCl 2(aq)NaCl(aq)CuS

11、O 4(aq)電化學(xué)第4頁(yè)共 11頁(yè)AgNO 3(aq)思考：電解水時(shí)為了增強(qiáng)水的導(dǎo)電性常常需加入氫氧化鈉或硫酸，為什么？可以加食鹽嗎？除加入 NaOH 或 H2 SO4 外，還可以加入什么物質(zhì)。（五）電解的應(yīng)用1、氯堿工業(yè)：電解制、和。畫出實(shí)驗(yàn)室用惰性電極電解飽和NaCl 溶液制取漂漬液（主要成分是NaClO ）的實(shí)驗(yàn)裝置圖。2、銅的精煉與電鍍：銅的精煉 :通常把作陰極，把作陽(yáng)極，用含有作電解質(zhì)溶液。陽(yáng)極反應(yīng)：；陰極反應(yīng)：思考 1：根據(jù)電解池中溶液中離子的放電順序分析粗銅中的雜質(zhì)（例如Zn 、Fe、 Ag、 Au 等）是如何從粗銅中分離出去的。電鍍銅思考 2：設(shè)計(jì)一個(gè)裝置，在自己的鑰匙表面鍍

12、上一層銅。畫出裝置圖，并分析在兩極上發(fā)生的電極反應(yīng)。3、電冶金等金屬，工業(yè)上用電解法冶煉。工業(yè)上用電解的方法制取金屬鈉，陰極反應(yīng)：陽(yáng)極反應(yīng)：，化學(xué)方程式工業(yè)上用電解的方法制取金屬鎂，化學(xué)方程式工業(yè)上用電解的方法制取金屬鋁，化學(xué)方程式（六）練習(xí)銅絲ZnCu10、如圖所示，下列敘述正確的是A Y 為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)B X 為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)C Y 與濾紙接觸處有氧氣生成D X 與濾紙接觸處變紅11、某同學(xué)按圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是ZnSO 4XY表面皿CuSO4溶液溶液隔膜濾紙2滴加了、酚酞溶液 )(只允許 SO4通過(guò))(Na2SO4電化學(xué)第5頁(yè)共 11頁(yè)A 電解過(guò)程中，銅電

13、極上有H 2 產(chǎn)生電解CuSO 4 H 2Cu石墨B電解初期，主反應(yīng)方程式為： Cu H 2SO4C 電解一定時(shí)間后，石墨電極上有銅析出稀 H 2SO4D 整個(gè)電解過(guò)程中，H 的濃度不斷增大12、鎳鎘（ Ni Cd）可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH 溶液，其充、放電按下式進(jìn)行：Cd + 2NiOOH + 2H2O放電Cd(OH) 2 + 2Ni(OH) 2。有關(guān)該電池的說(shuō)法正充電確的是A充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)：= NiOOH + H2ONi(OH) 2 e + OHB充電過(guò)程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程C放電時(shí)負(fù)極附近溶液的堿性不變D放電時(shí)電解質(zhì)溶液中的 OH 向正極移

14、動(dòng)13、下列敘述正確的是A在原電池的負(fù)極和電解池的陰極上都是發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)B用惰性電極電解Na 2SO4 溶液，陰、陽(yáng)兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1： 2C用惰性電極電解飽和NaCl 溶液，若有1 mol 電子轉(zhuǎn)移，則生成1 molNaOHD鍍層破損后，鍍錫鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕14、電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個(gè)電解池，裝有電解液a；X 、Y 是兩塊電極板，通過(guò)導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（ 1）若 X 、Y 都是惰性電極， a 是飽和 NaCl 溶液，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則： 電解池中X 極上的電極反應(yīng)式為。在 X 極附近觀察到的現(xiàn)象是。 Y

15、電極上的電極反應(yīng)式為，檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是。（ 2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a 選用 CuSO 4 溶液，則 X 電極的材料是，電極反應(yīng)式是。 Y 電極的材料是，電極反應(yīng)式是。（說(shuō)明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出）15、對(duì)金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可延長(zhǎng)其使用壽命。（ 1）以下為鋁材表面處理的一種方法：電化學(xué)第6頁(yè)共 11頁(yè)堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時(shí)常有氣泡冒出，原因是（用離子方程式表示）。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收，最好向糟液中加入下列試劑中的。（填序號(hào)）a NH 3b CO 2cNaOHd HNO 3以鋁材為陽(yáng)極， 在 H 2SO4 溶液中電解，鋁材表面形成

16、氧化膜， 陽(yáng)極電極反應(yīng)式為。取少量廢電解液，加入NaHCO 3 溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是（ 2）鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時(shí)用銅而不有石墨作陽(yáng)極的原因是第3課時(shí)三、金屬的腐蝕與防護(hù)（一）金屬腐蝕的本質(zhì)：。（二）金屬的腐蝕的分類電化學(xué)第7頁(yè)共 11頁(yè)化學(xué)腐蝕金屬腐蝕析氫腐蝕電化學(xué)腐蝕吸氧腐蝕1、金屬的化學(xué)腐蝕金屬與接觸到的干燥氣體（如 O2、 Cl 2、 SO2 等）或非電解質(zhì)液體（如石油）等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。2、金屬的電化學(xué)腐蝕不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。3、電化學(xué)腐蝕與化學(xué)腐蝕的區(qū)別和聯(lián)

17、系化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬跟氧化劑接觸不純金屬或合金與接觸現(xiàn)象電流產(chǎn)生（ “有 ”或 “無(wú) ”）電流產(chǎn)生本質(zhì)金屬被的過(guò)程較活潑金屬被的過(guò)程相互關(guān)系化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕往往發(fā)生，腐蝕更普遍舉例4、電化學(xué)腐蝕可以分為析氫腐蝕和吸氧腐蝕。鋼鐵的析氫腐蝕鋼鐵的吸氧腐蝕形成條件負(fù)極材料負(fù)極反應(yīng)正極材料正極反應(yīng)電子流向最終腐蝕產(chǎn)物普遍性思考：試分析炒菜的鐵鍋生銹的原理，寫出相關(guān)的反應(yīng)方程式。（三）影響金屬腐蝕快慢的因素1、本性：例如金屬的活動(dòng)性、純度、氧化膜2、介質(zhì)：如腐蝕性氣體、電解質(zhì)溶液的存在等（四）金屬的防護(hù)電化學(xué)第8頁(yè)共 11頁(yè)1、改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（制成合金，如不銹鋼）2、覆蓋保護(hù)膜（涂油漆、

18、電鍍、表面鈍化等）3、電化學(xué)保護(hù)： 外加電流陰極保護(hù)法， 犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)法（ 畫出相應(yīng)的裝置圖，并進(jìn)行必要的標(biāo)注。 ）（五）練習(xí)16、 (07 廣東 12)為了避免青銅器生成銅綠，以下方法正確的是A 將青銅器放在銀質(zhì)托盤上B將青銅器保存在干燥的環(huán)境中C 將青銅器保存在潮濕的空氣中D在青銅器的表面覆蓋一層防滲的高分子膜17、 (08 廣東 12)下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說(shuō)法正確的是A純銀器表面在空氣中因化學(xué)腐蝕漸漸變暗B當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時(shí)，鍍層仍能對(duì)鐵制品起保護(hù)作用C在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法D可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護(hù)它不受腐蝕1

19、8、（ 09 廣東 10）出土的錫青銅（銅錫合金）文物常有Cu2(OH) 3Cl 覆蓋在其表面。下列說(shuō)法正確的是A錫青銅的熔點(diǎn)比純銅高B在自然環(huán)境中，錫青銅中的錫對(duì)銅起保護(hù)作用C錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中快D生成 Cu 2(OH) 3Cl 覆蓋物是電化學(xué)腐蝕過(guò)程，但不是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程19、（ 09 上海 13）右圖裝置中，U 型管內(nèi)為紅墨水，a、 b 試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時(shí)間。下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是A生鐵塊中的碳是原電池的正極B紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤兩試管中相同的電極反應(yīng)式是：Fe 2e=Fe 2+D a 試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b 試管中

20、發(fā)生了析氫腐蝕20、（ 10 北京 6）下列有關(guān)鋼鐵腐蝕與防護(hù)的說(shuō)法正確的是鋼管與電源正極連接，鋼管可被保護(hù)鐵遇冷濃硝酸表面鈍化，可保護(hù)內(nèi)部不被腐蝕鋼管與銅管露天堆放在一起，鋼管不易被腐蝕鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，負(fù)極反應(yīng)是Fe 3eFe321、利用右圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若 X 為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K 應(yīng)置于處。若 X 為鋅，開關(guān) K 置于 M 處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為?！拘y(cè)】電化學(xué)第9頁(yè)共 11頁(yè)電化學(xué)知識(shí)在化學(xué)電源的制備、電解及金屬防腐等方面都有重要的應(yīng)用。1、研究人員最近發(fā)現(xiàn)了一種“水 ”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電，在海水中電池總反應(yīng)可表示為：5M

21、nO 2 + 2Ag + 2NaCl= Na 2Mn 5O10 + 2AgCl ，下列 “水 ” 電池在海水中放電時(shí)的有關(guān)說(shuō)法正確的是：A正極反應(yīng)式： Ag + Cl e =AgClB每生成 1 mol Na 2Mn 5O10 轉(zhuǎn)移 2 mol 電子不斷向 “水 ”電池的負(fù)極移動(dòng)D AgCl 是還原產(chǎn)物C Na2、人工腎臟可用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素CO(NH 2 )2，AB22直流電源是非電解質(zhì) ，原理如圖29圖 2。CO+NH2電源的負(fù)極為（填 “A”或 “B”）。NaCl 溶液陽(yáng)極室中發(fā)生的反應(yīng)依次為、質(zhì)子交換膜NaCl 溶液。Cl 2電解結(jié)束后，陰極室溶液的pH 與電解前相比

22、（填NaCl、尿素混合溶液惰性電極“變大 ”“變小 ”“不變 ”）。3、下列與金屬腐蝕有關(guān)的說(shuō)法正確的是29題 圖2NM碳棒FeZnCu-ZnPtZnZnMnO 2Cu海水稀鹽酸稀鹽酸NH 4Cl 糊狀物圖 a圖 b圖 c圖 dA圖 a 中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重B圖 b 中，開關(guān)由 M 改置于 N 時(shí)， Cu-Zn 合金的腐蝕速率減小C圖 c 中，接通開關(guān)時(shí)Zn 腐蝕速率增大，Zn 上放出氣體的速率也增大D圖 d 中， Zn-MnO2 干電池自放電腐蝕主要是由MnO 2 的氧化作用引起的【我的總結(jié)】答案電化學(xué)第 10 頁(yè)共 11頁(yè)例題： 1、 C2、CD S SO23、（ 1）鋰Li e =Li（ 2） 2SOCl 2 4e =4Cl（ 3）出現(xiàn)白霧，有刺激性氣體生成SOCl 2 H 2O=SO 2 2HCl （ 4）鋰是活