選修4-第四章-電化學(xué)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)學(xué)案(共7頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上選修4第四章電化學(xué)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)一、原電池1.定義：原電池是將 轉(zhuǎn)化為 的裝置，其本質(zhì)是 反應(yīng)Zn Cu 稀H2SO4（單液電池）2.典例：.單液電池電極名稱(chēng)、電極反應(yīng)式、反應(yīng)類(lèi)型（“氧化”或“還原”）和總反應(yīng)方程式：Zn極（ 極）：_ （ 反應(yīng)）Cu極（ 極）：_ _（ 反應(yīng)）總反應(yīng)方程式：_ _ _ _內(nèi)外電路電流的傳導(dǎo)方式：外電路：電子由_極通過(guò)導(dǎo)線流向_極；（填“正”或“負(fù)”）內(nèi)電路：溶液中_離子向正極移動(dòng)，_離子向負(fù)極移動(dòng)。（填“陽(yáng)”或“陰”）（鹽橋電池）圖右CuSO4溶液ZnSO4溶液.鹽橋電池鹽橋的作用：使整個(gè)裝置構(gòu)成_ _，代替兩溶液直接接觸。（導(dǎo)線的作用是

2、傳遞電子，溝通外電路。而鹽橋的作用則是溝通內(nèi)電路。）思考：圖右能否構(gòu)成鹽橋原電池？ 練習(xí)1：下述裝置中能形成原電池的是 二電解池1.定義：電解池是將 轉(zhuǎn)化為 的裝置。2.典例：右圖，電極反應(yīng)式、反應(yīng)類(lèi)型（“氧化”或“還原”）和總反應(yīng)方程式：a極（ 極，接電源 極）：_ （ 反應(yīng)）b極（ 極，接電源 極）：_ _（ 反應(yīng)）總反應(yīng)離子方程式：_ _ _ _3.、陰極放電的總是溶液中的陽(yáng)離子，與電極材料無(wú)關(guān)。放電順序是：K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+(H+)、Cu2+、Hg2+、Ag+、Au3+ 放電由難到易陽(yáng)極：若是惰性電極作陽(yáng)極，溶液中的陰離子放電，放電順序是：S

3、2-、I-、Br-、Cl-、OH-、含氧酸根離子(NO3-、SO42-、CO32-)、F-失電子由易到難、S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F- Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+ 電解質(zhì)溶液電解規(guī)律與區(qū)：電解電解質(zhì)型與區(qū)：放氫生堿型 與區(qū)：放氧生酸型與區(qū)：電解水型、電解時(shí)溶液pH值的變化規(guī)律：電解質(zhì)溶液在電解過(guò)程中，有時(shí)溶液pH值會(huì)發(fā)生變化。判斷電解質(zhì)溶液的pH值變化，有時(shí)可以從電解產(chǎn)物上去看。若電解時(shí)陰極上產(chǎn)生H2，陽(yáng)極上無(wú)O2產(chǎn)生，電

4、解后溶液pH值增大；若陰極上無(wú)H2，陽(yáng)極上產(chǎn)生O2，則電解后溶液pH值減?。蝗絷帢O上有H2，陽(yáng)極上有O2，且V(H2)=2V(O2)，則有三種情況：a 如果原溶液為中性溶液，則電解后pH值不變；b 如果原溶液是酸溶液，則pH值變?。籧 如果原溶液為堿溶液，則pH值變大；若陰極上無(wú)H2，陽(yáng)極上無(wú)O2產(chǎn)生，電解后溶液的pH可能也會(huì)發(fā)生變化。如電解CuCl2溶液（CuCl2溶液由于Cu2+水解顯酸性），一旦CuCl2全部電解完，pH值會(huì)變大，成中性溶液高考資源網(wǎng)4.有關(guān)計(jì)算：電解完成后，若溶液的體積為1 L，整個(gè)電解過(guò)程中共轉(zhuǎn)移0.1 mol e，則溶液的pH為 ，若使電解質(zhì)溶液復(fù)原，需通入氯化氫的

5、物質(zhì)的量為 mol。5.應(yīng)用：若用該裝置給鐵釘鍍銅，則應(yīng)用銅作 ，用鐵釘作 ，電解質(zhì)溶液應(yīng)為 溶液；若用該裝置精煉銅，則應(yīng)用粗銅作 ，用純銅作 ，電解質(zhì)溶液應(yīng)為 溶液。練習(xí)2.用電解法提取氯化銅廢液中的銅，方案正確的是（ ）A用銅片連接電源正極，另一電極用鉑片 B用碳棒連接電源正極，另一電極用銅片C用氫氧化鈉溶液吸收陰極產(chǎn)物 D用帶火星的木條檢驗(yàn)陽(yáng)極產(chǎn)物三、新型化學(xué)電源1鉛蓄電池（屬于 電池，填“一次”或“二次”）負(fù)極反應(yīng)： 。正極反應(yīng)： 。總反應(yīng)： 練習(xí)3（08年廣東化學(xué)·16）LiFePO4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(chē)。電池反應(yīng)為：FePO4+Li

6、放電充電 LiFePO4，電池的正極材料是LiFePO4，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)LiFePO4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放電時(shí)電池正極反應(yīng)為：FePO4+Li+e-=LiFePO4練習(xí)4（08年江蘇化學(xué)·5）鎳鎘（NiCd）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 + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2。有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是A充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)：Ni(OH)2 e + O

7、H- = NiOOH + H2OB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-向正極移動(dòng)練習(xí)5(2011·新課標(biāo)全國(guó)卷)鐵鎳蓄電池又稱(chēng)愛(ài)迪生電池，放電時(shí)的總反應(yīng)為：FeNi2O33H2O=Fe(OH)22Ni(OH)2。下列有關(guān)該電池的說(shuō)法不正確的是A電池的電解液為堿性溶液，正極為Ni2O3、負(fù)極為FeB電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為 Fe2OH2e=Fe(OH)2C電池充電過(guò)程中，陰極附近溶液的pH降低D電池充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)為2Ni(OH)22OH2e =Ni2O33H2O2燃料電池(1)反應(yīng)原理：燃料電池以還原劑(如氫氣、烴類(lèi)、甲醇等)為負(fù)

8、極反應(yīng)物，發(fā)生 反應(yīng)；以氧化劑(如氧氣、空氣等)為正極反應(yīng)物，發(fā)生 反應(yīng)。（2）燃料電池的電池總反應(yīng)、電極反應(yīng)，可能會(huì)因不同的電解質(zhì)環(huán)境而有所不同。氫氧燃料電池（堿性電解質(zhì)溶液）的反應(yīng)方程式為： 。負(fù)極反應(yīng)： 。正極反應(yīng)： 。氫氧燃料電池（酸性電解質(zhì)溶液）的反應(yīng)方程式為： 。負(fù)極反應(yīng)： 。正極反應(yīng)： 。甲烷燃料電池酸性介質(zhì)時(shí)的電池總反應(yīng)： 負(fù)極反應(yīng)： 。正極反應(yīng)： 。甲烷燃料電池堿性介質(zhì)時(shí)電池總反應(yīng)： 。負(fù)極反應(yīng)： 。正極反應(yīng)： 。(3)燃料電池鉑電極的作用：吸附燃料氣和催化燃料氣的反應(yīng)（加快反應(yīng)速率）(4)O2在正極放電的電極方程式寫(xiě)法總結(jié)：酸性介質(zhì)：O2+4e+4H+=2H2O 堿性或中性

9、介質(zhì)：O2+4e+2H2O =4OH固體氧化物熔融傳導(dǎo)O2：O2+4e =2O2熔融碳酸鹽： O2+4e+2CO2=2CO32（O2與CO2反應(yīng)）練習(xí)6（2000年理科高考綜合卷26題）熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混和物作電解質(zhì),CO為負(fù)極燃?xì)?，空氣與CO2的混和氣為正極助燃?xì)猓频迷?50下工作的燃料電池。完成有關(guān)電極及電池方程式負(fù)極：2CO+2CO32- 4e= 4CO2正極： 總反應(yīng)式 練習(xí)7.（09年廣東化學(xué)·14）可用于電動(dòng)汽車(chē)的鋁-空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液電解液，鋁合金為負(fù)極，空氣電極為正極。下

10、列說(shuō)法正確的是A以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時(shí)，正極反應(yīng)都為：O22H2O4e4OHB以NaOH溶液為電解液時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Al3OH3eAl(OH)3C以NaOH溶液為電解液時(shí)，電池在工作過(guò)程中電解液的pH保持不變D電池工作時(shí)，電子通過(guò)外電路從正極流向負(fù)極練習(xí)8（08年寧夏理綜·10）一種燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是ACH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e- BO2(g)+4H(aq)+4e=2H2O(1)CCH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H(aq)+6e

11、 DO2(g)+2H2O(1)+4e=4OH四、金屬的腐蝕與防護(hù)1電化學(xué)腐蝕(以鋼鐵的腐蝕為例)(1)析氫腐蝕 條件： 。電極反應(yīng)：負(fù)極： 。正極： _ _。總反應(yīng)： 。(2)吸氧腐蝕 條件： 。電極反應(yīng)：負(fù)極： 。正極： ?？偡磻?yīng)： ?！镜淅?】（09上海卷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：Fe2e = Fe2+Da試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕2.金屬腐蝕快慢的判斷及防護(hù)方法：(1)電解原理引起的

12、腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐蝕措施的腐蝕；(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)(3)金屬的防護(hù)方法：改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 覆蓋保護(hù)層 電化學(xué)保護(hù)法3金屬的電化學(xué)防護(hù)(1)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法：如右圖，保護(hù)鐵，鐵作 極，鋅作 極。(2)外加電流的陰極保護(hù)法：外加直流電源，被保護(hù)金屬與電源的 極相連。【典例2】下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是 練習(xí)1. 雙選題（09年廣東化學(xué)·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

13、蝕比干燥環(huán)境中快D生成Cu2(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)程練習(xí)2.（雙選題08年廣東化學(xué)·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)，鑲層仍能對(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)它不受腐蝕練習(xí)3.（雙選題07年廣東化學(xué)·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(pán)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練習(xí)4雙

14、選題(2011·海南高考)根據(jù)下圖，下列判斷中正確的是 A燒杯a中的溶液pH升高 B燒杯b中發(fā)生氧化反應(yīng)C燒杯a中發(fā)生的反應(yīng)為2H2e=H2 D燒杯b中發(fā)生的反應(yīng)為2Cl2e=Cl2練習(xí)5（09北京卷6）下列敘述不正確的是A鐵表面鍍鋅，鐵作陽(yáng)極 B船底鑲嵌鋅塊，鋅作負(fù)極，以防船體被腐蝕C鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)：2H2O + O2 +4e = 4OH D工業(yè)上電解飽和和食鹽水的陽(yáng)極反應(yīng)：2Cl2e=Cl2練習(xí)6(2011·北京高考，有改動(dòng))結(jié)合圖示判斷，下列敘述正確的是A 和 中正極均被保護(hù)B 和 中負(fù)極反應(yīng)均是Fe2e=Fe2C 和 中正極反應(yīng)均是O22H2O4e=4OHD

15、 和 中分別加入少量NaOH溶液，均有藍(lán)色沉淀練習(xí)7.如圖所示，A、F為石墨電極，B、E為鐵片電極。按要求回答下列問(wèn)題： (1)打開(kāi)K2，閉合K1，B為_(kāi) _極，A的電極反應(yīng)為_(kāi)，最終可觀察到的現(xiàn)象是_ _，涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式有_ _。(2)打開(kāi)K1，閉合K2，E為_(kāi)極，F(xiàn)極的電極反應(yīng)為_(kāi)， 檢驗(yàn)F極產(chǎn)生氣體的方法是_ _。(3)若往U型管中滴加酚酞，進(jìn)行(1)、(2)操作時(shí)，A、B、E、F電極周?chē)茏兗t的是_。五電化學(xué)的有關(guān)計(jì)算方法兩個(gè)守恒關(guān)系以及pH換算：（1）（溶液中離子）電荷守恒 （2）（兩極）電子守恒練習(xí)8.用惰性電極電解M（NO3）x的水溶液，當(dāng)陰極上增重a g時(shí)，在陽(yáng)極上同時(shí)產(chǎn)

16、生bL氧氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）：從而可知M的原子量為（ ） A.22.4ax/b B.11.2ax/bC.5.6ax/b D.2.5ax/b練習(xí)9設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值，下列敘述中正確的是（ ） A、lmolO2含有的電子數(shù)為17NA B、電解飽和食鹽水時(shí)，陽(yáng)極上生成1mol氣體時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NAC、常溫常壓下，32g 18O2中所含的中子數(shù)為20NAD、工業(yè)上銅的電解精煉時(shí)電解池中每轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)陽(yáng)極上溶解的銅等于0.5NA練習(xí)10如圖a、b、c、d均為石墨電極，通電進(jìn)行電解，b極有64 g Cu析出。下列說(shuō)法不正確的是A甲中a電極反應(yīng)式為：4OH4e=O22H2O B電解時(shí)向乙中滴入酚

17、酞試劑，d電極附近變紅C向乙中通入2 mol HCl氣體，溶液組成可以恢復(fù) Dc電極產(chǎn)生2 g氣體練習(xí)11（09安徽卷12）Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，基于綠色化學(xué)理念設(shè)計(jì)的制取.Cu2O的電解池示意圖如下，電解總反應(yīng)： 2Cu+H2O=Cu2O+H2O。下列說(shuō)法正確的是A.石墨電極上產(chǎn)生氫氣 B.銅電極發(fā)生還原反應(yīng)C.銅電極接直流電源的負(fù)極 D.當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有0.1molCu2O生成。練習(xí)12. (07年高考理綜寧夏卷·26) (1)將鋅片和銀片浸入 稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個(gè)電流計(jì)。鋅片上發(fā)生的電極反應(yīng)：_；銀片上發(fā)生的電極反應(yīng)：_。(2)若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60 g，工作一段時(shí)間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱(chēng)重，總質(zhì)量為47 g，試計(jì)算：產(chǎn)生氫氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)