人教版選修4 第4章 電化學基礎 章末復習 學案 (1).docVIP

第4章 電化學基礎 基礎回扣一、原電池二、電解池 考點示例考點一原電池鋅空氣燃料電池可用作電動車動力電源，電池的電解質(zhì)溶液為koh溶液，反應為2zno24oh2h2o=2zn(oh)。下列說法正確的是()a充電時，電解質(zhì)溶液中k向陽極移動b充電時，電解質(zhì)溶液中c(oh)逐漸減小c放電時，負極反應為：zn4oh2e=zn(oh)d放電時，電路中通過2 mol電子，消耗氧氣22.4 l(標準狀況)ca項，充電時裝置為電解池，溶液中的陽離子向陰極移動。b項，充電時的總反應為放電時的逆反應：2zn(oh)=2zno24oh2h2o，c(oh)逐漸增大。c項，放電時負極失電子發(fā)生氧化反應，由放電時的總反應可知，負極反應式為zn4oh2e=zn(oh)。d項，由放電時的總反應可知，電路中通過2 mol電子時，消耗0.5 mol o2，其體積為11.2 l(標準狀況)。mgagcl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是()a負極反應式為mg2e=mg2b正極反應式為age=agc電池放電時cl由正極向負極遷移d負極會發(fā)生副反應mg2h2o=mg(oh)2h2bmgagcl電池的電極反應：負極mg2e=mg2，正極2agcl2e=2ag2cl，a項正確，b項錯誤。在原電池的電解質(zhì)溶液中，陽離子移向正極，陰離子移向負極，c項正確。mg是活潑金屬，能和h2o發(fā)生反應生成mg(oh)2和h2，d項正確。點撥(1)在理解原電池的工作原理時要從兩個方面進行分析：閉合回路閉合回路實質(zhì)包含兩部分：導線中電子的流向和電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的流向，兩部分共同構成一個完整的閉合回路。a無論在原電池還是在電解池中，電子均不能通過電解質(zhì)溶液。b導線中的電子(帶負電荷)是從負極流向正極，而原電池內(nèi)溶液中陰離子(帶負電荷)從正極流向負極，這樣才能形成閉合回路。氧化還原反應a負極發(fā)生失電子的氧化反應。b正極發(fā)生得電子的還原反應。原電池的負極失去電子的總數(shù)等于正極得到電子的總數(shù)。(2)判斷原電池的正負極需抓住閉合回路和氧化還原反應進行分析，如圖： 注意：原電池的正負極與電極材料的性質(zhì)有關，也與電解質(zhì)溶液有關，不要形成思維定式活潑金屬一定作負極。考點二化學電源微生物電池是指在微生物的作用下將化學能轉化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關微生物電池的說法錯誤的是()a正極反應中有co2生成b微生物促進了反應中電子的轉移c質(zhì)子通過交換膜從負極區(qū)移向正極區(qū)d電池總反應為c6h12o66o2=6co26h2oa圖示所給出的是原電池裝置。a.有氧氣反應的一極為正極，發(fā)生還原反應，因為有質(zhì)子通過，故正極電極反應式為o24e4h=2h2o，c6h12o6在微生物的作用下發(fā)生氧化反應，電極反應式為c6h12o624e6h2o=6co224h，負極上有co2產(chǎn)生，故a不正確。b.微生物電池是指在微生物作用下將化學能轉化為電能的裝置，所以微生物促進了反應中電子的轉移，故b正確。c.質(zhì)子是陽離子，陽離子由負極區(qū)移向正極區(qū)，故c正確。d.正極的電極反應式為6o224e24h=12h2o，負極的電極反應式為c6h12o624e6h2o=6co224h，兩式相加得電池總反應為c6h12o66o2=6co26h2o，故d正確。點撥原電池電極反應的書寫(1)書寫步驟分析氧化還原反應及題中信息，確定正、負極和得、失電子數(shù)目。分析電解質(zhì)溶液，確定正、負極產(chǎn)物，配平電極反應式。依據(jù)電子得失守恒，得出總反應。(2)書寫方法水溶液中的電極反應書寫方法。例如：堿性ch3oh燃料電池電極反應的書寫步驟：步驟1，確定正、負極和得、失電子數(shù)目。負極為還原劑失電子：ch3oh6e、正極為氧化劑得電子：o24e；步驟2，依據(jù)電解質(zhì)溶液確定產(chǎn)物。負極：ch3oh6eco(生成co2，但會與堿反應生成co)、正極：o24e(注意當還原產(chǎn)物為2價氧原子時，因為不知其存在形式是h2o還是oh，不需要寫出)；步驟3，配平除“h”“o”元素之外的其他元素。負極：ch3oh6eco，正極：o24e；步驟4，用“h”或“oh”配平電荷。負極：ch3oh6e8ohco，正極：o24e4oh；步驟5，補“h2o”配平氫元素。負極：ch3oh6e8ohco6h2o，正極：o24e2h2o4oh；步驟6，最后用“o”檢查是否正確。負極：ch3oh6e8oh=co6h2o，正極：o24e2h2o=4oh；電池反應：依據(jù)得失電子守恒：負極2正極3即得電池反應式。注意：a中性水溶液“=”前不能出現(xiàn)h和oh，“=”后可能出現(xiàn)h或oh；b酸性水溶液“=”前后均不能出現(xiàn)oh；c堿性水溶液“=”前后均不能出現(xiàn)h；d水溶液中不能出現(xiàn)o2；e生成物是否與介質(zhì)發(fā)生反應，如堿性介質(zhì)中so2、co2、fe3、fe2、mg2、al3均會與oh反應。非水溶液中的電極反應書寫方法步驟與水溶液中類似，只是步驟4中改用題中所給陰、陽離子配平電荷。注意：a.因為電極反應是氧化還原反應的一半，所以書寫時一定要與氧化還原型離子方程式書寫方法相聯(lián)系；b電極反應一定是離子反應?？键c三電解原理及其應用用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為h2so4h2c2o4混合溶液。下列敘述錯誤的是()a待加工鋁質(zhì)工件為陽極b可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極c陰極的電極反應式為al33e=ald硫酸根離子在電解過程中向陽極移動ca對：該電解池陽極發(fā)生的電極反應為2al3h2o6e=al2o36h，鋁化合價升高失電子，所以待加工鋁質(zhì)工件應為陽極。b對，c錯：陰極發(fā)生的電極反應為2h2e=h2，陰極可選用不銹鋼網(wǎng)作電極。d對：電解質(zhì)溶液中的陰離子向陽極移動。h3po2也可用電滲析法制備?！八氖译姖B析法”工作原理如下圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)：(1)寫出陽極的電極反應式_。(2)分析產(chǎn)品室可得到h3po2的原因_。(3)早期采用“三室電滲析法”制備h3po2：將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用h3po2稀溶液代替。并撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室。其缺點是產(chǎn)品中混有_雜質(zhì)。該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是_?！窘馕觥?1)陽極發(fā)生氧化反應，在反應中oh失去電子，電極反應式為2h2o4e=4ho2。(2)h2o放電產(chǎn)生h，h進入產(chǎn)品室，原料室中的h2po穿過陰膜擴散至產(chǎn)品室，二者發(fā)生反應：hh2poh3po2。(3)如果撤去陽膜，h2po或h3po2可能被氧化?！敬鸢浮?1)2h2o4e=o24h(2)陽極室的h穿過陽膜擴散至產(chǎn)品室，原料室的h2po穿過陰膜擴散至產(chǎn)品室，二者反應生成h3po2(3)poh2po或h3po2被氧化點撥(1)判斷電解池陰、陽極的常用方法判斷方法陽極陰極電源正負極與正極相連與負極相連閉合回路導線中電子流出電子流入電解質(zhì)溶液中陽離子移離陽離子移向陰離子移向陰離子移離電極反應得失電子失電子得電子化合價升高降低反應類型氧化反應還原反應電極質(zhì)量減小或不變增大或不變(2)電解池電極反應的書寫可總結為五步：一判、二看、三分、四寫、五平。一判：判斷陰、陽極。二看：陽極要看清電極材料。對于鐵、鋁等活潑電極，則陽極金屬電極失電子變成陽離子進入溶液(fe變成fe2)，陰離子不失電子；如果是惰性電極(pt、au、石墨等)材料，應是溶液中的陰離子失電子。三分：將離子分成陽離子組、陰離子組(注意：水溶液中一定不要漏掉h、oh)，陽離子向陰極移動，在陰極得電子；陰離子向陽極移動，在陽極失電子。根據(jù)得失電子能力對離子排序，得電子能力：agfe3cu2h；失電子能力：s2ibrcloh含氧酸根。四寫：由放電順序及信息確定放電產(chǎn)物和電極反應。五平：配平方法與原電池電極反應相同：a.找化合價變化的物質(zhì)、b.確定電極產(chǎn)物、c.配平除氫、氧之外的其他原子、d.依據(jù)電荷守恒配平電荷、e.依據(jù)氫守恒配平氫原子、f.用氧原子檢查配平情況。注意：避免思維定式?！瓣幍藐柺А钡囊饬x是陽離子在陰極發(fā)生得電子的反應，陰離子(或電極材料)在陽極發(fā)生失電子的反應，但也不要形成思維定式，有時依題干信息，陰離子也可在陰極發(fā)生得電子的反應。書寫電極反應時，應看清電解