電化學(xué)專題（老）

1、PAGE PAGE 4原電池基礎(chǔ)知識(shí)回顧：在Zn|H2SO4|Cu原電池中，如右圖所示：Zn為 極， 電子，發(fā)生 反應(yīng)，電極反應(yīng)式 ；Cu為 極， 電子，發(fā)生 反應(yīng)，電極反應(yīng)式 ，總反應(yīng)： 電子的流向 ，電流的方向 ，溶液中電子的流向 ，溶液中陽離子移向 極，陰離子移向 極。例1：依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag(aq)Cu(s) = Cu2(aq)2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：電極X的材料是_；電解質(zhì)溶液Y是_；銀電極為電池的_極，發(fā)生的電極反應(yīng)為_；鹽橋XYACuSO4溶液電流計(jì)AgX電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為_；外電路中的電子是從_電極流向_電極。鹽橋的作用 ，鹽橋中陽離子移向

2、，（4）與上圖原電池裝置相比該原電池供電效率 ，理由是 原電池1、原電池的反應(yīng)原理：發(fā)生 反應(yīng)， 能轉(zhuǎn)化為 能2、構(gòu)成原電池的條件很多，但前提條件是 。3、正、負(fù)極的判斷：負(fù)極一般較活潑的 為負(fù)極，或者電子流 的極，或者發(fā)生 反應(yīng)（即總反應(yīng)中價(jià)態(tài) ）的電極。正極 。 練習(xí)1.用銅片、銀片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、導(dǎo)線和鹽橋（裝有瓊脂-KNO3的U型管）構(gòu)成一個(gè)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)過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)與該原電池反應(yīng)相同A. B.C.D.例2 設(shè)

3、計(jì)出燃料電池使汽油氧化直接產(chǎn)生電流是本世紀(jì)最富有挑戰(zhàn)性的課題之一。最近有人制造了一種燃料電池，一個(gè)極通入空氣，另一個(gè)極通入汽油蒸氣，電池的電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2-,回答如下問題:(1)以丁烷為汽油代表,這個(gè)電池放電時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的方程式是: (2)這個(gè)電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是: C4H10+13O2-26e-=4CO2+5H2O，正極發(fā)生的反應(yīng)是: 固體電解質(zhì)里O2-的移動(dòng)方向是: 向外電路釋放電子的電極是: (3)人們追求燃料電池氧化汽油而不在內(nèi)燃機(jī)里燃燒汽油產(chǎn)生動(dòng)力的主要原因是: (4)汽油燃料電池最大的障礙是氧化反應(yīng)不完全產(chǎn)生 堵塞電極的氣體通道,有人估

4、計(jì),完全避免這種副反應(yīng)至少還需10年,這正是新一代化學(xué)家的歷史使命.二、化學(xué)電源1、一次電池（不能充電，不能反復(fù)使用）如 堿性鋅-錳干電池負(fù)極(鋅筒): 正極(MnO2) 總反應(yīng) Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)22、二次電池（可充電，能多次重復(fù)使用）如鉛蓄電池(電解質(zhì)溶液為稀硫酸)負(fù)極(Pb): 正極(PbO2): 總反應(yīng): PbO2+ Pb +2H2SO4= 2PbSO4+2 H2O3、氫氧燃料電池酸式(H+):負(fù)極; 正極: 總反應(yīng): 2H2+O2=2H2O堿式(OH-)負(fù)極 ; 正極: 總反應(yīng): 2H2+O2=2H2O4、乙醇燃料電池（KOH為電解質(zhì)）負(fù)極; 正極

5、: 總反應(yīng): 練習(xí)21、2012年，科學(xué)家們發(fā)明了一種能夠給電子設(shè)備提供動(dòng)力的生物 HYPERLINK /Html/zt/ranshao/index.htm t _blank 燃料電池。該電池包括兩個(gè)涂覆著酶的電極，它們處于充滿空氣和少量氫氣的 HYPERLINK /list/zt050127.shtml t _blank 玻璃槽中。由于氣體可以混合從而省去了昂貴的燃料隔離膜，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是A左邊為該電池的負(fù)極B該電池可在高溫環(huán)境下使用C該電池負(fù)極反應(yīng)為：H22e2H+D該電池正極反應(yīng)為O24e2O2練習(xí)22、一種新型燃料電池，以鎳板為電極插入KOH溶液中，分別向兩極通入

6、乙烷和氧氣，電極反應(yīng)式為C2H618OH14e2CO3212H2O；7H2O7/2O2 14e14OH。有關(guān)此電池的推斷錯(cuò)誤的是A通氧氣的電極為負(fù)極B參加反應(yīng)的O2與C2H6 的物質(zhì)的量之比為72C放電一段時(shí)間后，KOH的物質(zhì)的量濃度將下降D在電解質(zhì)溶液中CO32向正極移動(dòng)小結(jié)：1、燃料電池由于具有較高的能量利用率很受歡迎，其電極一般不參與反應(yīng)，起 作用2、電極反應(yīng)式的書寫要借助于總反應(yīng)中氧化劑和還原劑及介質(zhì)進(jìn)行分析，并善于利用電荷守恒、質(zhì)量守恒配平，有時(shí)可利用總反應(yīng)減去熟悉的一極電極反應(yīng)式得出另一極電極反應(yīng)式電解基礎(chǔ)知識(shí)回顧: 用碳棒作電極電解氯化銅溶液：與電源 極相連的碳棒叫 極；電子的流

7、向 到 ,再?gòu)?到 ,溶液中 電子的流動(dòng)；溶液中陽離子( )移向 ,陰離子( ) 移向 ；該電解反應(yīng)的兩極反應(yīng)為 、 總反應(yīng)為 。例3、下列說法不正確的是（ ）A由于電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程就是電解該溶液的過程，所以電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電是化學(xué)變化。B電解池的陰陽極取決于外接電源的正負(fù)極，與電極材料的金屬活動(dòng)性無關(guān)。C陽極只要是金屬電極（Au Pt除外），則電極優(yōu)先失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，溶液中的陽離子無法放電D通過電解可以實(shí)現(xiàn)許多無法自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，如電解Cu和稀H2SO4產(chǎn)生氫氣。三、電解原理1、電解的概念：使電流通過 溶液而在陰、陽兩極引起 反應(yīng)的過程叫做電解。2、電解池：把 能轉(zhuǎn)變成 能

8、的裝置叫做電解池或電解槽。3、電解電極產(chǎn)物的判斷（1）在陽極上 作電極時(shí)：電極本身在陽極 電子被 成 離子進(jìn)入溶液， 離子不容易在電極上放電。用惰性電極(Pt、Au、石墨)時(shí)；溶液中 離子的放電順序是： （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 離子，在陰極上放電順序是 練習(xí)3、用酸性氫氧燃料電池電解苦鹵水 (含Cl、Br、Na、Mg2)的裝置如圖所示 (a、b為石墨電極)。下列說法中，正確的是A電池工作時(shí)，正極反應(yīng)式為：O2 +2 H2O + 4e=4 OH B電解時(shí)，a 電極周圍首先放電的是Br而不是Cl，說明當(dāng)其它條件相同時(shí)前者的還原性強(qiáng)于后者C電解

9、時(shí)，電子流動(dòng)路徑是：負(fù)極外電路陰極溶液陽極正極D忽略能量損耗，當(dāng)電池中消耗0.02g H2 時(shí)，b 極周圍會(huì)產(chǎn)生0.02g H2例4、下列敘述不正確的是A鐵表面鍍鋅，鐵作陽極 B鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)：O2 +2 H2O + 4e=4 OHC工業(yè)上電解飽和和食鹽水的陽極反應(yīng)：2Cl2e-=Cl2D船底鑲嵌鋅塊，鋅作負(fù)極，以防船體被腐蝕四、電解原理的應(yīng)用（1）氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)：用電解飽和食鹽水的方法來制取 、 和 ，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品的工業(yè)。 總反應(yīng)： （2）電鍍（以鍍銅為例）電鍍是電解池的特例。電鍍池的構(gòu)成條件是：鍍層金屬（Cu）做 極 待鍍金屬（鍍件）做 極電解質(zhì)溶液中含 離子

10、( )電極反應(yīng)式為：陽極： 、陰極： 電鍍后，理論上電解液的濃度 （3）電解精煉銅（粗銅提純）電解精煉是電鍍的特例。電解精煉時(shí)： 做陽極 做陰極電解質(zhì)溶液中含該物質(zhì)的陽離子(Cu2+)電極反應(yīng)式為：陽極： 陰極： 電解精煉后，電解液（CuSO4）的濃度 。練習(xí)4、金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是(已知：氧化性Fe2+Ni2+Cu2+）A陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：Ni2+ + 2e Ni B電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等C電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2+ 和Zn2+D電解后，電解槽底部的陽極

11、泥中只有Cu和Pt例5、鋼鐵在潮濕的空氣中會(huì)被腐蝕，發(fā)生的原電池反應(yīng)為：2Fe2H2OO2 = 2Fe24OH。以下說法正確的是( )A負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為：Fe2e = Fe2B正極發(fā)生的反應(yīng)為：2H2OO22e = 4OHC原電池是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置D鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更容易腐蝕五、金屬的腐蝕：金屬或合金跟周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程，其本質(zhì)是 的過程。1、化學(xué)腐蝕與電化腐蝕2、析氫腐蝕與吸氧腐蝕（以鋼鐵為例）析氫腐蝕吸氧腐蝕條 件 電極反應(yīng)負(fù)極 正極 總反應(yīng)式 3. 金屬腐蝕的快慢規(guī)律：在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下：電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕4、金屬防護(hù)的幾種重要方法改變金屬內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu)，在金屬表面覆蓋 。電化學(xué)保護(hù)法 練習(xí)5、有如圖裝置，裝置A的燒杯中盛有1L1mol/L的硫酸溶液，裝置B的燒杯中盛有1L1mol/L硫酸銅溶液。下列