電化基礎(chǔ)復(fù)習(xí)

電化基礎(chǔ)1練習(xí)：下列哪幾個(gè)裝置能形成原電池？ABCDEFMN

CuSO4√√√√21.有活潑性不同的兩個(gè)金屬電極（或一種非金屬導(dǎo)體如石墨）2.電極均插入電解質(zhì)溶液中3.兩極相連（或接觸）形成閉合回路４.有一個(gè)能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)一、形成原電池的條件稀H2SO43原電池化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔懿煌c(diǎn)二、原電池與普通氧化還原反應(yīng)的差異原電池反應(yīng)快例：在實(shí)驗(yàn)室制取H2時(shí)，為加快化學(xué)反應(yīng)速率，應(yīng)選擇純鋅還是粗鋅與稀硫酸反應(yīng)？反應(yīng)部位反應(yīng)速率能量變化負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)4移動(dòng)方向：電子、離子原電池“負(fù)極給出電子，并流向正極”必發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)必發(fā)生得電子的還原反應(yīng)電流移動(dòng)方向：從正極流向負(fù)極離子移動(dòng)方向：陽離子→正極陰離子→負(fù)極5方法一：根據(jù)電極材料的性質(zhì)確定。

1.對(duì)于金屬—金屬電極，活潑金屬是負(fù)極，不活潑金屬是正極；

2.對(duì)于金屬—非金屬電極，金屬是負(fù)極，非金屬是正極，如干電池等；

3.對(duì)于金屬—化合物電極，金屬是負(fù)極，化合物是正極。方法二：根據(jù)電極反應(yīng)的本身確定。失電子的反應(yīng)→氧化反應(yīng)→負(fù)極；得電子的反應(yīng)→還原反應(yīng)→正極。三、原電池電極名稱的判斷6負(fù)極(Al)：Al+4OH－—3e-=AlO2－

+2H2O正極( Mg)

：2H2O+2e-=H2↑+2OH－

總：2Al+2OH－

+2H2O=2AlO2－

+3H2

↑負(fù)極(Cu)

：Cu—2e-=Cu

2+正極(Al)

：2H+

+NO3－

+e-=NO2↑+H2O總：Cu+4H+

+2NO3－=2NO2↑+Cu

2++2H2O是否金屬越活潑，一定作負(fù)極？在判斷電極及電極反應(yīng)時(shí)要注意考慮介質(zhì)對(duì)其的影響！71.某金屬能跟稀鹽酸作用放出氫氣，該金屬與鋅組成原電池時(shí)，鋅為負(fù)極，此金屬是()A.Mg

B.Fe

C.Al

D.CuB2.由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時(shí)，電解質(zhì)溶液的pH()A.不變B先變大后變小C逐漸變大D.逐漸變小C課堂檢測(cè)8連線高考（09年廣東理基·34）下列有關(guān)電池的說法不正確的是A．手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池B．銅鋅原電池工作時(shí)，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極C．甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D．鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極B92.（08廣東卷）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（）①在外電路中，電流由銅電極流向銀電極②正極反應(yīng)為：Ag++e-=Ag③實(shí)驗(yàn)過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作④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．①② B．②③ C．②④ D．③④C104.(2005上海高考，10)關(guān)于如圖11-2所示裝置的敘述，正確的是（）圖11-2A.銅是陽極，銅片上有氣泡產(chǎn)生B.銅片質(zhì)量逐漸減少C.電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片D.氫離子在銅片表面被還原D11（2007海南·14）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。鹽橋XYACuSO4溶液電流計(jì)Ag請(qǐng)回答下列問題：(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_________________X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為____________________________；(3)外電路中的電子是從_______電極流向________電極。銅(或Cu)AgNO3溶液正Ag＋＋e－

=AgCu-2e－

=Cu2＋負(fù)(Cu)正(Ag)連線高考12四、金屬腐蝕與防護(hù)1.金屬腐蝕:(1)化學(xué)腐蝕

(2)電化腐蝕a.析氫腐蝕

b.吸氧腐蝕2.防護(hù)方法:(1)改變金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)

(2)在金屬表面覆蓋保護(hù)

(3)電化學(xué)保護(hù)法(犧牲陽極的陰極保護(hù)法)FeCH2SO4FeCNaCl

溶液a.析氫腐蝕：（強(qiáng)或較強(qiáng)酸性條件下）負(fù)極：Fe－2e-=Fe2+正極：2H++2e-=H2↑總反應(yīng)式：Fe+2H+=

Fe2++H2↑b.吸氧腐蝕：（中性、堿性或極弱酸性條件下）負(fù)極：Fe－2e-=Fe2+正極：O2+2H2O+4e-=4OH－

反應(yīng)式：2Fe+2H2O+O2

=2Fe(OH)2

FeZnH2SO413五、電極反應(yīng)式的書寫1、寫出原電池總的化學(xué)方程式，并改寫為離子方程式。2、找出該氧化還原反應(yīng)中的兩對(duì)關(guān)系：氧化劑與還原產(chǎn)物、還原劑與氧化產(chǎn)物。3、根據(jù)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)寫出負(fù)極電極反應(yīng)式、正極發(fā)生還原反應(yīng)寫出正極電極反應(yīng)式（總離子方程式＝正極反應(yīng)式+負(fù)極反應(yīng)式）注意：特別要注意生成的產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液的酸堿性相對(duì)應(yīng)。141．找出兩極放電的物質(zhì)，負(fù)氧正還。2.要注意溶液的酸堿性，適當(dāng)?shù)脑陔姌O方程式兩邊添加H+、OH—、H2O，以遵循電荷守恒和質(zhì)量守恒。3。電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng)，遵循書寫離子反應(yīng)的所有規(guī)則（如“拆”、“平”）；4．將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反應(yīng)，總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)；5．要注意電極反應(yīng)產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液發(fā)生反應(yīng)。負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)(如＋4價(jià)的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在堿性溶液中以CO32-形式存在)；6．溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它與H＋結(jié)合成H2O、在堿性或中性溶液中它與水結(jié)合成OH-。小結(jié)：書寫原電池電極反應(yīng)式應(yīng)注意的事項(xiàng)15總反應(yīng)：CH4+2O2+2OH－＝CO32－+3H2O例1、甲烷燃料電池，兩個(gè)電極均由多孔碳制成（如下圖），則負(fù)極應(yīng)通入____氣,正極通入_____氣,電極反應(yīng)為:負(fù)極_________________，正極__________________。CH4

CH4+2O2→

CO2+2H2OCO2+2KOH＝K2CO3+H2O

總反應(yīng)：CH4+2O2+2KOH＝K2CO3+3H2O+氧化反應(yīng)，為負(fù)極還原反應(yīng)，為正極2O2+8e－－8OH－＝－4H2O，移項(xiàng)整理得：負(fù)極：CH4－8e－＋OH－=CO32－負(fù)極：CH4－8e－＋10OH－=CO32－負(fù)極：CH4－8e－＋10OH－=CO32－+7H2O如何保證負(fù)極電極反應(yīng)式左右兩邊電荷守恒？可在左邊補(bǔ)陰離子或在右邊補(bǔ)陽離子。負(fù)極：CH4－8e－＋=CO32－正極：2O2+8e－+4H2O=8OH－－16例2、宇宙飛船上的氫氧燃料電池，兩個(gè)電極均由多孔碳制成（如下圖），其電池反應(yīng)為：2H2＋O2＝2H2O，則負(fù)極應(yīng)通入___氣,正極通入___氣,電極反應(yīng)為:負(fù)極____________，正極_____________。若電解質(zhì)溶液為硫酸時(shí)，寫出該電池的正負(fù)極電極反應(yīng)式。注意體會(huì)電解質(zhì)溶液的差異引起電極反應(yīng)式的區(qū)別。17典型例題【例】（09年江蘇化學(xué)·12）以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。關(guān)于該電池的敘述正確的是（）A．該電池能夠在高溫下工作B．電池的負(fù)極反應(yīng)為：

C6H12O6＋6H2O－24e-6CO2↑＋24H＋C．放電過程中，H＋從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移D．在電池反應(yīng)中，每消耗1mol氧氣，理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2氣體B5、銀鋅電池（鈕扣式電池）的兩個(gè)電極分別是由氧化銀與少量石墨組成的活性材料和鋅汞合金構(gòu)成，電解質(zhì)為KOH溶液，總反應(yīng)為：Ag2O＋Zn＝2Ag＋ZnO

，下列判斷正確的是（

）A、鋅為正極，Ag2O為負(fù)極B、鋅為負(fù)極：Zn＋2OH－－2e-

＝ZnO＋H2O；

Ag2O為正極：Ag2O＋H2O＋2e-

＝2Ag＋2OH－C、原電池工作時(shí)，負(fù)極區(qū)PH減小，正極區(qū)PH增大D、原電池工作時(shí)，負(fù)極區(qū)PH增大Ag2O＋Zn＝2Ag＋ZnO氧化反應(yīng)還原反應(yīng)BC負(fù)極：Zn－2e-

＝ZnO正極：Ag2O＋H2O＋2e-

＝2Ag＋2OH－負(fù)極：Zn＋

OH－－2e-

＝ZnO

負(fù)極：Zn＋2OH－－2e-

＝ZnO＋H2O

負(fù)極：Zn＋2OH－－2e-

＝ZnO19

例.a今有2H2+O2=2H2O反應(yīng),KOH為電解質(zhì)溶液構(gòu)成燃料電池,則負(fù)極應(yīng)通入___氣,正極通入___氣,電極反應(yīng)為:負(fù)極_______________

正極_____________b如把KOH改為H2SO4作導(dǎo)電物質(zhì)則電極反應(yīng):負(fù)極____________正極____________a和b的電池液不同,反應(yīng)進(jìn)行后溶液的PH值各有何變化_________________c.如把H2改C2H4,

KOH作導(dǎo)電物質(zhì)則電極反應(yīng)為:負(fù)極_______________

正極____________

總反應(yīng)式______________氫氧2H2+4OH--4e-

=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-2H2-4e-

=

4H+O2+4H++4e-=2H2Oa變小b變大201.電極陽極與電源正極相連陰極與電源負(fù)極相連陰極陽極一.電解原理ee發(fā)生還原反應(yīng)得電子陽離子移向失電子發(fā)生氧化反應(yīng)陰離子移向21

電流通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程叫電解。借助電流引起氧化還原反應(yīng)的裝置即把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置叫電解池。2.電解:電解池223、原電池和電解池的比較實(shí)質(zhì)裝置名稱能量轉(zhuǎn)化電極名稱裝置差異電子流向電極反應(yīng)原電池電解池負(fù)極：電子流出正極：電子流進(jìn)陰極：與電源負(fù)極相連陽極：與電源正極相連無電源，兩極材料不同有電源，兩極材料可同可異正極：得電子還原反應(yīng)負(fù)極：失電子氧化反應(yīng)陰極：失電子氧化反應(yīng)陽極：得電子還原反應(yīng)電源負(fù)極

陰極電源正極陽極負(fù)極正極化學(xué)能電能電能化學(xué)能負(fù)極判斷方法：1、較活潑的金屬2、電子流出3、發(fā)生氧化反應(yīng)陽極判斷方法：1、連電源正極2、發(fā)生氧化反應(yīng)3、陰離子移向232、離子放電順序（1）陰極：得電子，還原反應(yīng)，始終是溶液中的陽離子放電陽離子放電能力（得電子能力）逐漸增強(qiáng)K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+Pb2+H+Cu2+Hg2+Ag+（2）陽極失電子，氧化反應(yīng)S2->I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根陰離子放電（失電子）能力：逐漸減弱A、惰性陽極（C、Pt、Au）：溶液中的陰離子放電B、活潑陽極：即除Pt、Au外的金屬陽極，金屬本身放電：M－ne—＝Mn+K+Ca2+Na+Mg2+

Al3+Zn2+Fe2+Pb2+Cu2+Hg2+Ag+H+SO42－、NO3－、CO32－、PO43－OH－Cl－、Br－、

I－、S2-水溶液中均有H+和OH—。當(dāng)用惰性電極電解時(shí)，只有Y軸和I、Ⅳ象限離子有機(jī)會(huì)放電。24以石墨為電極電解下列物質(zhì)的水溶液，寫出有關(guān)電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)式。①Na2SO4②NaOH③H2SO4④HCl⑤CuCl2⑥NaCl

⑦CuSO4練習(xí)K+Ca2+Na+Mg2+

Al3+Zn2+Fe2+Pb2+Cu2+Hg2+Ag+H+SO42－、NO3－、CO32－、PO43－OH－Cl－、Br－、

I－、S2-陽極：4OH－－4e－＝O2↑+2H2O2Cl－－2e－＝Cl2↑陰極：4H＋+4e－＝2H2↑Cu2＋+2e－＝Cu25從H+

、Cu2+

、Na+

、Cl-、SO42-五種離子中選出兩種離子組成電解質(zhì)，按下列要求進(jìn)行電解，用電解質(zhì)的化學(xué)式填空（使用惰性電極電解）（1）電解過程中溶液的pH增大的有_______（2）電解過程中溶液的pH減小

的有

（3）電解過程中溶液的pH不變的有

。

有何規(guī)律？NaCl

HCl

CuSO4,H2SO4Na2SO4討論26（1）電解含氧酸、強(qiáng)堿溶液及活潑金屬的含氧酸鹽，實(shí)質(zhì)上是電解水。（2）電解不活潑金屬的含氧酸鹽，陽極產(chǎn)生氧氣，陰極析出不活潑金屬。（3）電解活潑金屬無氧酸鹽，陰極產(chǎn)生氫氣，陽極析出非金屬。（4）電解不活潑金屬無氧酸鹽，實(shí)際上是電解電解質(zhì)本身。5.電解規(guī)律27（1）電極區(qū)域

A.陰極H+放電產(chǎn)生H2，陰極區(qū)域pH變大。B.陽極OH-放電產(chǎn)生O2，陽極區(qū)域pH變小。（2）電解質(zhì)溶液中A.電解過程中,只產(chǎn)生H2,pH變大。B.電解過程中,只產(chǎn)生O2,pH變小。C.電解過程中,既產(chǎn)生H2,又產(chǎn)生O2,則原溶液呈酸性的pH變小,原溶液呈堿性的pH變大,原溶液呈中性的pH不變。D.電解過程中,無H2和O2產(chǎn)生，即電解電解質(zhì)本身，pH的變化要具體分析。6.電解中電極附近溶液pH值的變化只放氫pH升；只放氧pH降；放氫放氧濃度增；無氫無氧少本身。歌訣：28【例】（08全國Ⅰ卷）電解100mL含 c(H+)＝0.30mol/L的下列溶液，當(dāng)電路中通過0.04mol電子時(shí)，理論上析出金屬質(zhì)量最大的是（）A．0.10mol/LAg+ B．0.02mol/LZn2+C．0.20mol/LCu2+D．0.20mol/LPb2+C注意：電解含有Zn2+、Pb2+的溶液，只生成H2，不能析出金屬！

（1）NaCl溶液中,NaCl電離出

，H2O電離出

。通電后，在電場(chǎng)的作用下，

向陰極移動(dòng)，

向陽極移動(dòng)。在陽極，由于

容易失去電子，被氧化生成

。陽極方程式：

;（2）在陰極，由于

容易得到電子被還原生成

．使H2O電離向右移動(dòng)，因此陰極

濃度增大PH

。陰極方程式：

。2Cl--2e-=Cl22H++2e-=H2Na+、Cl-H+、OH-Cl-、OH-Cl-Cl2H+H2OH-增大Na+、H+氯堿工業(yè)30(1)生產(chǎn)設(shè)備名稱：陽離子交換膜電解槽陽離子交換膜：只允許陽離子通過，把電解槽隔成陰極室和陽極室。(2)離子交換膜的作用：

a.防止Cl2和H2混合而引起爆炸

b.避免Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaClO影響

NaOH的產(chǎn)量。31例.(2008江蘇13)用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解，下列說法正確的是（）A.電解稀硫酸溶液，實(shí)質(zhì)上是電解水，故溶液pH不變B.電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗OH－，故溶液pH減小C.電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2D.電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:1D32（08天津高考12）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—=NiB．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，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和PtD33一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔Y2O3的氧化鋯ZrO2晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2。下列對(duì)該燃料電池說法不正確的是

A

在熔融電解質(zhì)中，O2由負(fù)極移向正極B

電池的總反應(yīng)是：2C4H10＋13O2

8CO2＋10H2O

C

通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)為O2＋4e＝2O2D

通入丁烷的一極是負(fù)極，