《電化學(xué)》專(zhuān)題復(fù)習(xí)

●考綱呈現(xiàn)1．了解化學(xué)反響中能量轉(zhuǎn)化的原因，能說(shuō)出常見(jiàn)的能量轉(zhuǎn)化形式2．了解原電池和電解池的工作原理，能寫(xiě)出電極反響式和電池反響方程式。了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類(lèi)及工作原理。3．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?！緩?fù)習(xí)達(dá)成目標(biāo)】1、掌握原電池、電解池的概念及原理，了解銅的電解精煉、鍍銅、氯堿工業(yè)反響原理2、學(xué)會(huì)電極的判斷，學(xué)會(huì)正確書(shū)寫(xiě)電極反響及總反響方程式，掌握常見(jiàn)離子放電的規(guī)律；3、能運(yùn)用得失電子守恒法解決電化學(xué)的相關(guān)計(jì)算?！緩?fù)習(xí)重點(diǎn)】原電池、電解池工作原理及應(yīng)用；電極反響式書(shū)寫(xiě)【知識(shí)概括】

一個(gè)反響：氧化復(fù)原反響

一個(gè)計(jì)算：得失電子守恒法解決電化學(xué)的相關(guān)計(jì)算兩個(gè)轉(zhuǎn)化：化學(xué)能和電能的相互轉(zhuǎn)化兩個(gè)應(yīng)用:原電池原理應(yīng)用、電解原理應(yīng)用三個(gè)條件：原電池、電解池的形成條件〔各為3個(gè)方面〕

【專(zhuān)題難點(diǎn)】原電池、電解池原理應(yīng)用及電極反響式正確書(shū)寫(xiě)主干知識(shí)整合一、原電池、電解池工作原理1.原電池原理：通過(guò)自發(fā)氧化復(fù)原反響把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。2.電解原理：連接電源，使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液在陰陽(yáng)兩極上被迫發(fā)生非自發(fā)氧化復(fù)原反響，從而把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。陽(yáng)極〔內(nèi)電路〕陰極〔內(nèi)電路〕CCH2SO4溶液陽(yáng)極陰極+－ee電源正極負(fù)極CuZnH2SO4溶液eeH+SO42–H+SO42–氧化反響: Zn-2e-=Zn2+復(fù)原反響:2H++2e-=H2↑復(fù)原反響:2H++2e-=H2↑氧化反響: 4OH–+4e-=O2↑+2H2O(左池)(右池)原電池電解池OH–OH–原電池電解池定義（能量轉(zhuǎn)化）化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置。形成條件①活動(dòng)性不同兩電極（燃料電池電極除外）②電解質(zhì)溶液（有選擇性）③兩電極必須插入電解質(zhì)溶液中（或兩電極相靠）形成閉合回路①兩電極接直流電源（兩電極活動(dòng)性可相同，也可不同）②電解質(zhì)溶液（任意）③兩電極必須插入電解質(zhì)溶液中形成閉合回路電極名稱(chēng)電極判斷負(fù)極：較活潑金屬正極：較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬等)陽(yáng)極：電源正極相連陰極：電源負(fù)極相連電極反應(yīng)得失電子

負(fù)極：發(fā)生氧化反應(yīng)（失電子）正極：發(fā)生還原反應(yīng)（溶液中的陽(yáng)離子移向正極得電子）陽(yáng)極：發(fā)生氧化反應(yīng)（電極或溶液中的陰離子移向陽(yáng)極失電子）陰極：發(fā)生還原反應(yīng)（溶液中的

陽(yáng)離子移向陰極失電子）

電子流向負(fù)極

正極負(fù)極陰極；

陽(yáng)極正極二、兩池比較★原電池、電解池的區(qū)分關(guān)鍵看是否有外接電源；有外加電源的裝置一定是電解池，無(wú)外加電源的裝置一定是原電池?！镫娊獬亍㈦婂兂睾途珶挸氐膮^(qū)分關(guān)鍵看陽(yáng)極材料和電解質(zhì)溶液。

【說(shuō)明】：多池組合時(shí),一般是含有活潑金屬的池為原電池，其余都是在原電池帶動(dòng)下工作的電解池；假設(shè)最活潑的電極相同時(shí)，那么兩極間活潑性差異較大的是原電池，其余為電解池。怎樣區(qū)分原電池、電解池、電鍍池和精煉池？1.單池判斷：2.多池組合判斷：①無(wú)外電源：一池為原電池，其余為電解池；②有外電源：全部為電解池或電鍍池、精煉池考什么？

怎么考？練習(xí)1.請(qǐng)觀察以下實(shí)驗(yàn)裝置圖，指出各裝置的名稱(chēng)。電解池電鍍池

NaCl溶液硫酸溶液原電池同步練習(xí)CuZnCCuFeFe粗CuCuSO4溶液精Cu精煉池ABCDCuSO4溶液電解池原電池

陰極陽(yáng)極練習(xí)2、判斷以下裝置各屬于什么池？正極負(fù)極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)在金屬外表覆蓋保護(hù)(3)電化學(xué)保護(hù)法(犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法)3.化學(xué)電源：燃料電池、鉛蓄電池〔二次電池〕、銀-鋅電池堿性蓄電池等〕 ★原電池應(yīng)用說(shuō)明：①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②同一種金屬的腐蝕:強(qiáng)電解質(zhì)>弱電解質(zhì)>非電解質(zhì)練習(xí)3以下裝置中的鋅棒都浸在相同濃度的稀硫酸中，鋅棒腐蝕速度從快到慢的順序是〔〕A③④②①B②③①④C④②①③D③②①④D課堂練習(xí)練習(xí)4(2013·北京卷·7)以下金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護(hù)法的是()A．水中的鋼閘門(mén)連接電源的負(fù)極B．金屬護(hù)欄外表涂漆C．汽車(chē)底盤(pán)噴涂高分子膜D．地下鋼管連接鎂塊★電解原理的應(yīng)用1、鍍銅反響原理陽(yáng)極(純銅)：Cu-2e_=Cu2+，陰極(鍍件)：Cu2++2e_=Cu，電解液：可溶性銅鹽溶液，如CuSO4溶液.2、氯堿工業(yè)反響原理陽(yáng)極：2Cl—-2e_=Cl2↑，陰極：2H++2e—=H2↑2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑3、電解精煉反響原理(電解精煉銅)粗銅中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等陽(yáng)極(粗銅)：Cu-2e—=Cu2+，〔Zn-2e—=Zn2+，F(xiàn)e-2e—=Fe2+，等〕陰極(精銅)：Cu2++2e—=Cu電解液：可溶性銅鹽溶液，如CuSO4。Zn2＋、Ni2＋等陽(yáng)離子得電子能力小于Cu2+而留在電解質(zhì)溶液中。金屬活動(dòng)順序排在Cu后的Ag、Pt、Au等失電子能力小于Cu，以金屬單質(zhì)沉積于陽(yáng)極，成為“陽(yáng)極泥”。4.鋁的冶煉常見(jiàn)陰陽(yáng)離子放電順序(離子濃度接近時(shí))陽(yáng)離子放電〔得電子〕由難到易K+Ca2+Na+Mg2+Al3+(H+)Zn2+Fe2+

Pb2+(H+)Cu2+Fe3+

Ag+

陰離子放電〔失電子〕由難到易:F-ROmn-OH-Cl-Br-I-S2-五、電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的規(guī)律

電解類(lèi)型舉例電極反應(yīng)

溶液變化

溶液復(fù)原物質(zhì)類(lèi)別實(shí)例PHC濃度電解水含氧酸H2SO4陽(yáng)極：4OH—-4e—

=O2↑+2H2O陰極：4H++4e—=2H2↑減小增大H2O強(qiáng)堿NaOH增大增大

活潑金屬的含氧酸鹽Na2SO4不變?cè)龃蠓纸怆娊赓|(zhì)

無(wú)氧酸HCl陽(yáng)極：2Cl—-2e—=Cl2↑陰極：2H++2e—=H2↑增大減小HCl

不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽CuCl2陽(yáng)極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：Cu2++2e—=Cu增大探究CuCl2溶質(zhì)和溶劑同時(shí)電解

活潑金屬的無(wú)氧酸鹽NaCl陽(yáng)極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=H2↑增大放出H2生成堿生成新物質(zhì)HCl

不活潑金屬的含氧酸鹽CuSO4陽(yáng)極：4OH—-4e—

=O2↑+2H2O陰極：2Cu2++4e

-=2Cu減小放出O2生成酸生成新物質(zhì)CuO練習(xí)5、如以下圖兩個(gè)電解槽中，A、B、C、D均為石墨電極。如果電解過(guò)程中共有0.02mol電子通過(guò)，以下表達(dá)中正確的選項(xiàng)是()

A.甲燒杯中A極上最多可析出銅0.64gB.甲燒杯中B極上電極反響式為：4OH-—4e-=2H2O+O2↑C.乙燒杯中滴入酚酞試液，D極附近變紅D.乙燒杯中C極上發(fā)生復(fù)原反響C1.原電池正、負(fù)極的判斷電極材料活潑金屬氧化反應(yīng)電子出流不斷溶解質(zhì)量減小電極反應(yīng)電子流向電極現(xiàn)象較不活潑金屬或非金屬還原反應(yīng)電子流入負(fù)極正極電極增重或質(zhì)量不變六、原電池與電解池電極確實(shí)定2.電解池陰、陽(yáng)極的判斷★可根據(jù)電極與電源兩極相連的順序判斷陰極：與直流電源的負(fù)極相連接的電解池中的電極。其反響時(shí),溶液中氧化能力強(qiáng)的陽(yáng)離子首先在陰極上得到電子,發(fā)生復(fù)原反響。陽(yáng)極：與直流電源的正極直接連接的電極。①假設(shè)是惰性電極〔Pt、C等)，在該極上，溶液中復(fù)原性強(qiáng)的陰離子首先失去電子被氧化；②假設(shè)是活性電極〔金屬活動(dòng)性順序Ag之前〕，電極材料參與反響，自身失去電子被氧化而溶入溶液中。練習(xí)6．(2013·北京卷·9)用石墨電極電解CuCl2溶液(見(jiàn)以下圖)。以下分析正確的選項(xiàng)是()A．a(chǎn)端是直流電源的負(fù)極B．通電使CuCl2發(fā)生電離C．陽(yáng)極上發(fā)生的反響：Cu2＋＋2e－=CuD．通電一段時(shí)間后，在陰極附近觀察到黃綠色氣體★電極反響的書(shū)寫(xiě)與以下幾個(gè)因素有關(guān)1、與裝置類(lèi)型有關(guān)2、與電極類(lèi)型及電極材料有關(guān)3、與電子得失守恒有關(guān)4、與電解質(zhì)環(huán)境有關(guān)5、與總反響式有關(guān)6、與題給信息有關(guān)7、與離子的氧化復(fù)原性強(qiáng)弱〔放電順序〕有關(guān)★如何書(shū)寫(xiě)電極反響？規(guī)律：原電池或電解池的兩電極反響式之和即為總反響式，寫(xiě)法：總反響式減去一電極反響式即為另一個(gè)電極反響式。對(duì)于較復(fù)雜的、陌生的反響可用該方法解題或檢驗(yàn)。書(shū)寫(xiě)本卷須知：一看電極材料；二看環(huán)境介質(zhì)；三看附加條件與信息七、電極反響的書(shū)寫(xiě)書(shū)寫(xiě)步驟：〔1〕寫(xiě)出燃燒反響正確的化學(xué)方程式；〔2〕根據(jù)電解液〔介質(zhì)環(huán)境〕改寫(xiě)燃料電池總反響；〔3〕寫(xiě)出正極的電極反響式(一般較簡(jiǎn)單);〔4〕由燃料電池總反響式減去正極的電極反響式得到負(fù)極的電極反響式。1.怎樣書(shū)寫(xiě)燃料電池的電極反響式和總反響式？例.CH4、O2、NaOH溶液組成的燃料電池總反響：CH4+2OH-+2O2→CO32-+3H2O請(qǐng)寫(xiě)出其電極反響。解析：①燃燒總反響：CH4+2O2→CO2+2H2O②燃料電池總反響：CH4+2OH-+2O2→CO32-+3H2O③正極：2O2+4H2O+8e－→8OH-④負(fù)極：CH4+10OH--8e－→CO32-+7H2O

氫氧燃料電池介質(zhì)電池反應(yīng)：2H2+Ｏ２=2H2O

酸性負(fù)極正極中性負(fù)極

正極堿性負(fù)極正極2H2-4e-=4H+

O2+2H2O+4e-=4OH-2H2-4e-=4H+

O2+4H++4e-=4H2O2H2+4OH--4e-=4H2O

O2+2H2O+4e-=4OH-練習(xí)7(2013·沈陽(yáng)市質(zhì)檢)利用甲烷燃料電池電解50mL2mol·L－1氯化銅溶液的裝置如下圖，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．裝置甲的負(fù)極電極反響式為CH4＋2H2O－8e－=CO2＋8H＋B．裝置甲內(nèi)部酸性電解質(zhì)中H＋向負(fù)極移動(dòng)C．電極棒上逐漸覆蓋一層紅色的銅D．電極b上發(fā)生氧化反響2.如何書(shū)寫(xiě)二次電池〔充放電〕電極反響式？可逆電池電極反響式書(shū)寫(xiě)的關(guān)鍵是要弄清電解液是酸性還是堿性〔H+和OH-〕，不可亂用，然后是反響方向判斷。例：鉛蓄電池充放電的電池反響式如下：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O試寫(xiě)出放電時(shí)的正、負(fù)極,充電時(shí)的陰、陽(yáng)極的電極反響式。放電時(shí)：負(fù)極：Pb-2e－+SO42-=PbSO4

正極：PbO2+2e－+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O充電時(shí)：陰極：PbSO4+2e－=Pb+SO42-

陽(yáng)極：PbSO4+2H2O-2e－=PbO2+SO42-+4H+2024/7/23.鋼鐵的腐蝕過(guò)程的電極反響（-）Fe–2e-=Fe2+（+）2H++2e-=H2析氫腐蝕吸氧腐蝕（-）Fe–2e-=Fe2+（+）O2+4e-+2H2O

=4OH-水膜酸性較強(qiáng)水膜酸性很弱、中性或堿性Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+O2+

2H2O

=2Fe(OH)2練習(xí)8、以下圖一、圖二是鐵釘在水中被腐蝕的實(shí)驗(yàn)

數(shù)天后數(shù)天后圖一圖二〔1〕上述兩裝置中鐵釘發(fā)生變化的共性是：〔2〕圖一說(shuō)明原溶液呈性，鐵釘發(fā)生腐蝕，電極反響為：〔3〕圖二說(shuō)明原溶液呈性，鐵釘發(fā)生腐蝕，電極反響為：發(fā)生了原電池反響中性或非酸吸氧負(fù)極：Fe-2e=Fe2+；正極：2H2O+O2+2e

=4OH-

負(fù)極：Fe-2e=Fe2+；正極：2H++2e=H2↑較強(qiáng)酸性析氫pH2466.5813.514腐蝕快慢較快慢較快主要產(chǎn)物Fe2＋Fe3O4Fe2O3FeO練習(xí)9．(2013·北京市西城區(qū)第二次模擬)一定條件下，碳鋼腐蝕與溶液pH的關(guān)系如下：以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是()A．在pH<4溶液中，碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕B．在pH>6溶液中，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕 C．在pH>14溶液中，碳鋼腐蝕的正極反響為O2＋4H＋＋4e－=2H2OD．在煮沸除氧氣后的堿性溶液中，碳鋼腐蝕速率會(huì)減緩A.圖Ⅰ所示電池中，MnO2的作用是催化劑B．圖Ⅱ所示電池放電過(guò)程中，硫酸濃度不斷增大C．圖Ⅲ所示裝置工作過(guò)程中，電解質(zhì)溶液中Cu2＋濃度