高中化學選修四第四章

一對一、一對二、3-8人小班越秀、海珠、荔灣三大教學點一、原電池H2SO4CuZn1、H2SO4CuZn2、寫出Zn片和Cu片上發(fā)生的電極反應和電池總反應負極：正極：總反應：3、圖上注明外電路中的電子流向。內(nèi)電路：陽離子向_______極移動,陰離子向_______極移動。4、原電池反應本質(zhì)：反應。ZnCuuCuSOZnCuuCuSO4ZnSO4CuSO4ZnCuZnC酒精ZnZnCuSO4Zn形成原電池的條件：(1)、___________________________________________(2)、___________________________________________(3)、___________________________________________5、原電池的工作原理反應過程中，極失電子，發(fā)生反應，電子經(jīng)導線流向極，電解質(zhì)溶液電離出的離子在該極得電子，發(fā)生反應。實驗設(shè)計實驗步驟實驗現(xiàn)象ZnZnSO4CuSO4ZnCu將鋅片放入ZnSO4溶液，銅片放入CuSO4溶液，然后將鋅片和銅片用導線連接起來，中間串一個電流表。ZnZnSO4CuSO4ZnCu用一個充有電解質(zhì)溶液的鹽橋，將ZnSO4溶液和CuSO4溶液連接起來（2）裝置②中的實驗現(xiàn)象：a、有鹽橋時電流計指針b、鋅片逐漸c、銅片d、取出鹽橋后，電流計指針（4）分析鹽橋的作用：①。②。一、選擇題1．下列各組成金屬和溶液，能組成原電池的是ACu、Cu、稀硫酸BZn、Cu、稀硫酸 CCu、Zn、酒精DZn、Cu、CuSO4溶液2．有a、b、c、d四種金屬。將a與b用導線聯(lián)接起來，浸入電解質(zhì)溶液中，b不易腐蝕。將a、b分別投入等濃度鹽酸中，d比a反應劇烈。將銅浸入b的鹽溶液里，無明顯變化。如果把銅浸入c的鹽溶液里，有金屬c析出。據(jù)此判斷它們的活動性由強到弱的順序是()AdcabB.dabcC.dbacD.badc3．在稀硫酸中放入一塊鍍層嚴重損壞的白鐵片，放出氣體的速率是A時快時慢B先慢后快C先快后慢D保持不變4．將鐵片和銀片用導線連接置于同一稀鹽酸溶液中，并經(jīng)過一段時間后，下列各敘述正確的是()A.負極有Cl逸出，正極有H+逸出B.負極附近Cl的濃度減小C.正極附近Cl的濃度逐漸增大D.溶液中Cl的濃度基本不變5．把鐵釘和碳棒用銅線聯(lián)接后，浸入0.01mol/L的食鹽溶液中，可能發(fā)生的現(xiàn)象是()A碳棒上放出氯氣B.碳棒近旁產(chǎn)生OH－C.碳棒上放出氧氣D.鐵釘上放出氫氣E.鐵釘被氧化6．鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時，正極上發(fā)生的電極反應是()A2H+＋2e－＝H2B.Fe2+＋2e－＝FeC.2H2O＋O2＋4e－＝4OH－D.Fe3+＋e－＝Fe2+7．某原電池的總反應是Zn＋Cu2+＝Zn2+＋Cu，該原電池的正確組成是()A.B.C.D.正極ZnCuZnCu負極CuZnCuZn電解質(zhì)溶液CuCl2CuCl2ZnCl2ZnCl28．鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕時，負極發(fā)生的反應是A2H+＋2eH2B2H2O＋O2＋4e4OHCFe―2eFe2+D4OH―4e2H2O＋O29．等質(zhì)量的兩份鋅粉a和b，分別加入過量的稀硫酸中，a中同時加入少量CuSO4溶液，下列各圖中表示其產(chǎn)生氫氣總體積(V)與時間(t)的關(guān)系正確的是()10．氫氧燃料電池是一種污染小，效率高的新型化學電源，可應用于航天器上。其總反應的化學方程式為：2H2＋O2＝2H2O該電池的負極反應式為可表示為()A.2H+－4e－＝4H+B.4H+＋4e－＝2H2C.2H2O＋O2＋4e－＝4OH－D.4OH－－4e－＝2H2O＋O2二、填空題1．有人將鉑絲插入氫氧化鉀溶液中作電極，又在兩個極片上分別通入甲烷和氧氣則形成電池，從而設(shè)計出一種燃料電池。該電池中通甲烷的鉑絲為______極，發(fā)生的電極反應為____________________________________________；該電池工作時（放電）的總化學方程式為__________________________________________；電池工作時溶液的pH值將（填“不變”、“變大”、“變小”）_____________。D.電池放電時，溶液酸性增強7.隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，廢電池必須集中處理的問題被提到議事日程，首要原因是（）A.利用電池外殼的金屬材料B.防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對土壤和水源的污染C.不使電池中滲泄的電解液腐蝕其他物品D.回收其中石墨電極8.可以將反應Zn+Br2=ZnBr2設(shè)計成蓄電池，下列4個電極反應：①Br2+2e－=2Br－②2Br－－2e－=Br2③Zn–2e－=Zn2+④Zn2++2e－=Zn，其中表示充電時的陽極反應和放電時的負極反應的分別是（）A.②和③B.②和①C.③和①D.④和①9.據(jù)報道，最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強堿做電解質(zhì)溶液的新型手機電池，電量可達現(xiàn)在使用的鎳氫電池或鋰電池的十倍，可連續(xù)使用一個月才充一次電。其電池反應為：2CH3OH+3O2+4OH－2CO32－+6H2O，則下列說法正確的是（）A.構(gòu)成該電池的正極和負極必須是兩種活性不同的金屬B.充電時有CH3OH生成的電極為陽極C.放電時電解質(zhì)溶液的pH逐漸增大D.放電時負極的電極反應為：CH3OH－6e－＋8OH－＝CO32－+6H2OE.充電時每生成1molCH3OH轉(zhuǎn)移12mol電子10.下列關(guān)于化學電源的敘述錯誤的是（）A.普通鋅錳干電池中碳棒為正極B.鉛蓄電池中覆蓋著PbO2的電極板是負極板C.氫氧燃料電池的正極是通入氧氣的那一極D.堿性鋅錳干電池的能量和儲存時間比普通鋅錳干電池高11.根據(jù)下列事實，判斷離子的氧化性順序為：①A+B2+===A2++B；②D+2H2O===D（OH2+H2↑；③以B、E為電極與E的鹽溶液組成原電池，電極反應為：E2++2e－=E，B－2e－=B2+（）A.D2+>A2+>B2+>E2+ B.D2+>E2+>A2+>B2+ C.E2+>B2+>A2+>D2+ D.A2+>B2+>D2+>E2+12.下列變化中屬于原電池反應的是（）A.白鐵（鍍Zn鐵）表面有劃損時，也能阻止鐵被氧化 B.在空氣中金屬鋁表面迅速被氧化形成保護膜 C.紅熱的鐵絲與水接觸表面形成藍色保護層 D.在鐵與稀H2SO4反應時，加幾滴CuSO4溶液，可加快H2的產(chǎn)生CuCl2溶液CCuCl2溶液CC×（一）電解原理1、試驗探究如圖所示：與電源正極相連的電極叫極，與電源負極相連的電極叫極。給CuCl2溶液通電時現(xiàn)象：陰極上，經(jīng)檢驗該物質(zhì)是。反應。陽極上，經(jīng)檢驗該物質(zhì)是。反應?？偡磻剑?。過程分析：CuCl2溶液能導電是因為存在，通電后這些自由移動的離子，在電場作用下作移動，根據(jù)相互吸引的原理，帶負電的氯離子向極移動，在極，氯離子失去電子被為氯原子，并兩兩結(jié)合成氯分子，從陽極放出，帶正電的銅離子向極移動，在陰極銅離子獲得電子被成銅原子，覆蓋在陰極上。2、電解：使電流通過溶液而在陰、陽兩極引起的過程。所用電流一般為直流電還是交流電較好？！該過程中能轉(zhuǎn)化為能！這是一個物理過程還是一個化學過程？過程！顯然：電解質(zhì)溶液的導電過程就是的過程。3、電解池：將能轉(zhuǎn)化為能的裝置。構(gòu)成電解池的條件：①②③④判斷下列裝置是否屬于電解池：CCCHCCCH3CH2OH稀H2SO4玻璃棒玻璃棒稀H2SO4FeC稀H稀H2SO4CuC稀H稀H2SO4CCu4、放電順序陰極上：由于陰極上要電子，不管陰極材料是金屬還是石墨，此時都不能得電子，因此只能是溶液中的得電子。陽離子氧化性越強就越得電子。因此陰極上氧化性強的離子得電子。金屬越不活潑，對應陽離子氧化性越，越得電子。由此根據(jù)金屬活動順序表，分析下列離子得電子能力的強弱：金屬活動順序表Ag+Cu2+H+(酸)Pb2+Fe2+Zn2+H+(水)Al3＋…電解池中陽極上要電子，而與溶液中的都可失電子，因此陽極上的電極反應與有關(guān)。由于一般的比陰離子更容易失去電子，因此如果用一般的金屬材料做陽極，電解時陽極上是失去電子。而陽極如果用石墨或金屬鉑（Pt）等難失電子的物質(zhì)做惰性電極時，則是溶液中失去電子。陰離子還原性越強就越失去電子。根據(jù)非金屬性的強弱，分析下列離子失電子能力的強弱：S2－I－Br－Cl－OH－（水或堿）最高價含氧酸根離子F－。從CuCl2溶液的電解產(chǎn)物可知：的失電子能力比強。而氟原子的得電子能力很，因而F－失電子能力最。研究表明：OH－的失電子能力比最高價含氧酸根離子強：4OH－－4e－＝O2↑＋2H2O注意：放電順序這個考點不難，但要細心，極易出錯。：一般的比陰離子更容易失去電子，因此如果用一般的金屬材料做陽極，電解時陽極上是失去電子。（二）電極方程式的書寫①標出電極名稱—陰極或陽極②寫出電極方程式：陽極：；反應類型：反應。陰極：；反應類型：反應。陰、陽兩極中得、失電子的總數(shù)要，每一極上都要滿足和守恒，總方程式可根據(jù)陰、陽兩極的物質(zhì)變化寫出。練習與提高1.用惰性電極實現(xiàn)電解，下列說法正確的是（）A．電解氫氧化鈉稀溶液，溶液濃度增大pH變小B．電解氯化鈉溶液，溶液濃度減小pH不變C．電解硝酸銀溶液，要消耗OH－-溶液pH變小D．電解稀硫酸，實質(zhì)是電解水，溶液pH不變2.右圖中x、y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加，b極板處有無色無臭氣體放出，符合這一情況的是（）

a極板b極板x電極Z溶液A鋅石墨負極CuSO4B石墨石墨負極NaOHC銀鐵正極AgNO3D銅石墨負極CuCl23.在一盛有飽和Na2CO3溶液的燒杯中插入惰性電極，保持溫度不變，通電一段時間后：（）A.溶液的PH值增大；B.Na+和CO32-的濃度減小；C.溶液的濃度增大；D.溶液的濃度不變，有晶體析出；4.用惰性電極電解下列溶液，一段時間后，再加入一定質(zhì)量的另一種物質(zhì)（括號內(nèi)），溶液能與原來溶液完全一樣的是：（）A.CuCl2（CuO）；B.NaOH（NaOH）；C.NaCl（HCl）；D.CuSO4[Cu（OH）2]5.用惰性電極電解下列溶液，電解一段時間后，陰極質(zhì)量增加，電解液的PH下降的是：（）A.CuSO4；B.AgNO3；C.BaCl2；D.H2SO4；6.在原電池和電解池的電極上所發(fā)生的反應，同屬氧化反應或同屬還原反應的是：（）A.原電池的正極和電解池的陽極所發(fā)生的反應；B.原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應；C.原電池的負極和電解池的陽極所發(fā)生的反應；D.原電池的負極和電解池的陰極所發(fā)生的反應；7.用惰性電極實現(xiàn)電解，下列說法正確的是（）A．電解稀硫酸溶液，實質(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∶18.用惰性電極電解一定量的CuSO4稀溶液，下列說法中正確的是（）A．陽極發(fā)生的電極反應為：Cu2++2e－=CuB．陰極發(fā)生的電極反應為；4OH－=2H2O+O2↑+4e―C．若有6.4g金屬Cu析出，放出的O2一定為0.05molD．電解完成后，加入一定量的Cu(OH)2，溶液可能恢復到原來的濃度9.將分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁的三個電解槽串聯(lián)，在一定條件下通電一段時間后，析出鉀、鎂、鋁的物質(zhì)的量之比是（）A．1∶2∶3B.3∶2∶1C.6∶3∶1D.6∶3∶210、氯堿工業(yè)：電解制、和。電極反應方程式：陽極：陰極：總方程式該電解池中陽極用電極（金屬、惰性）11、電鍍：電鍍時，通常把作陰極，把作陽極，用含有作電鍍液。12銅的精煉電解時，通常把作陰極，把作陽極，用含有作電鍍液。粗銅中的多數(shù)雜質(zhì)沉積在電解槽底部，形成13電冶金對于、、、這樣活潑的金屬，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，方程式工業(yè)上用電解的方法制取金屬鎂，方程式工業(yè)上用電解的方法制取金屬鋁，方程式四、金屬的電化學腐蝕與防護(一)金屬的電化學腐蝕1、金屬的腐蝕是金屬與周圍的氣體或者液體物質(zhì)發(fā)生而引起損耗的現(xiàn)象。一般可分為腐蝕和腐蝕?；瘜W腐蝕：金屬與接觸到的干燥氣體（如、、等）或非電解質(zhì)液體（如）等直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕。如：鋼管被原油中的腐蝕，溫度越高，化學腐蝕越。電化學腐蝕：不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時。會發(fā)生反應，的金屬失去電子而被。如在潮濕的空氣中生銹。兩種腐蝕往往發(fā)生，但腐蝕更普遍，速度更快，危害更嚴重?；瘜W腐蝕與電化學腐蝕的共同點和不同點：電化腐蝕化學腐蝕條件不純金屬或合金與接觸與直接接觸有無電流產(chǎn)生本質(zhì)較活潑的金屬被氧化金屬被氧化3、電化學腐蝕(以鋼鐵為例)（1）析氫腐蝕(酸性較強的溶液)負極:正極:總方程式：（2）吸氧腐蝕(中性或弱酸性溶液)負極:正極:總方程式：離子方程式：Fe2++2OH-=Fe(OH)2Fe(OH)2繼續(xù)與空氣中的氧氣作用：鐵銹的主要成分是，阻止鋼鐵繼續(xù)腐蝕。（能、不能）影響金屬腐蝕快慢的因素本性：（1）金屬的活動性：金屬越，越容易被腐蝕（2）純度：不純的金屬比純金屬跟腐蝕，如純鐵比鋼腐蝕。（難、易）電化學腐蝕：兩電極活動性差別越大，氧化還原反應速率越，活潑金屬被腐蝕得越快。（3）氧化膜：如果金屬被氧化形成致密的氧化膜，那么會保護內(nèi)層金屬，如、如果金屬被氧化形成疏松的氧化膜，那么不會保護內(nèi)層金屬，如外因：介質(zhì)：環(huán)境（腐蝕性氣體，電解質(zhì)溶液）(二)金屬的防護1、覆蓋保護膜（涂，，等）2、改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（鋼→，在鋼中加入鎳和鉻）3、電化學保護：犧牲陽極陰極保護法（較活潑金屬作極，鋼鐵作極被保護）外加電流陰極保護法（外加電流，使鋼鐵被迫成為極受保護）練習1.下列敘述不正確的是（）A.金屬的電化腐蝕比化學腐蝕普遍B.鋼鐵在干燥空氣里不易腐蝕C.用鋁質(zhì)鉚釘接鐵板，鐵板易被腐蝕D.原電池電路中電子由負極流入正極2.以下現(xiàn)象與電化學腐蝕無關(guān)的是（）A.黃銅（銅鋅合金）制作的鑼不易產(chǎn)生銅綠B.生鐵比純鐵容易生銹C.鐵質(zhì)配件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易生鐵銹D.銀質(zhì)物品久置表面變暗3.下列不能用于金屬防腐處理的是（）A.涂