電化基礎復習

電化基礎1練習：下列哪幾個裝置能形成原電池？ABCDEFMN

CuSO4√√√√21.有活潑性不同的兩個金屬電極（或一種非金屬導體如石墨）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.有一個能自發(fā)進行的氧化還原反應一、形成原電池的條件稀H2SO43原電池化學能轉變?yōu)殡娔懿煌c二、原電池與普通氧化還原反應的差異原電池反應快例：在實驗室制取H2時，為加快化學反應速率，應選擇純鋅還是粗鋅與稀硫酸反應？反應部位反應速率能量變化負極失去電子發(fā)生氧化反應正極得到電子發(fā)生還原反應4移動方向：電子、離子原電池“負極給出電子，并流向正極”必發(fā)生失電子的氧化反應必發(fā)生得電子的還原反應電流移動方向：從正極流向負極離子移動方向：陽離子→正極陰離子→負極5方法一：根據(jù)電極材料的性質(zhì)確定。

1.對于金屬—金屬電極，活潑金屬是負極，不活潑金屬是正極；

2.對于金屬—非金屬電極，金屬是負極，非金屬是正極，如干電池等；

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

+2H2O正極( Mg)

：2H2O+2e-=H2↑+2OH－

總：2Al+2OH－

+2H2O=2AlO2－

+3H2

↑負極(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，一定作負極？在判斷電極及電極反應時要注意考慮介質(zhì)對其的影響！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，鋅為負極，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，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8連線高考（09年廣東理基·34）下列有關電池的說法不正確的是A．手機上用的鋰離子電池屬于二次電池B．銅鋅原電池工作時，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能轉化為電能D．鋅錳干電池中，鋅電極是負極B92.（08廣東卷）用銅片、銀片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、導線和鹽橋（裝有瓊脂-KNO3的U型管）構成一個原電池。以下有關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正極反應為：Ag++e-=Ag③實驗過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作④將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學反應與該原電池反應相同A．①② B．②③ C．②④ D．③④C104.(2005上海高考，10)關于如圖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：2Ag＋(aq)＋Cu(s)=Cu2＋(aq)＋2Ag(s)設計的原電池如圖所示。鹽橋XYACuSO4溶液電流計Ag請回答下列問題：(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)生的電極反應為_________________X電極上發(fā)生的電極反應為____________________________；(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(Cu)正(Ag)連線高考12四、金屬腐蝕與防護1.金屬腐蝕:(1)化學腐蝕

(2)電化腐蝕a.析氫腐蝕

b.吸氧腐蝕2.防護方法:(1)改變金屬內(nèi)部組織結構

(2)在金屬表面覆蓋保護

(3)電化學保護法(犧牲陽極的陰極保護法)FeCH2SO4FeCNaCl

溶液a.析氫腐蝕：（強或較強酸性條件下）負極：Fe－2e-=Fe2+正極：2H++2e-=H2↑總反應式：Fe+2H+=

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

反應式：2Fe+2H2O+O2

=2Fe(OH)2

FeZnH2SO413五、電極反應式的書寫1、寫出原電池總的化學方程式，并改寫為離子方程式。2、找出該氧化還原反應中的兩對關系：氧化劑與還原產(chǎn)物、還原劑與氧化產(chǎn)物。3、根據(jù)負極發(fā)生氧化反應寫出負極電極反應式、正極發(fā)生還原反應寫出正極電極反應式（總離子方程式＝正極反應式+負極反應式）注意：特別要注意生成的產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液的酸堿性相對應。141．找出兩極放電的物質(zhì)，負氧正還。2.要注意溶液的酸堿性，適當?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。電極反應是一種離子反應，遵循書寫離子反應的所有規(guī)則（如“拆”、“平”）；4．將兩極反應的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反應，總反應減去一極反應即得到另一極反應；5．要注意電極反應產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液發(fā)生反應。負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(如＋4價的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＋結合成H2O、在堿性或中性溶液中它與水結合成OH-。小結：書寫原電池電極反應式應注意的事項15總反應：CH4+2O2+2OH－＝CO32－+3H2O例1、甲烷燃料電池，兩個電極均由多孔碳制成（如下圖），則負極應通入____氣,正極通入_____氣,電極反應為:負極_________________，正極__________________。CH4

CH4+2O2→

CO2+2H2OCO2+2KOH＝K2CO3+H2O

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

C6H12O6＋6H2O－24e-6CO2↑＋24H＋C．放電過程中，H＋從正極區(qū)向負極區(qū)遷移D．在電池反應中，每消耗1mol氧氣，理論上能生成標準狀況下CO2氣體B5、銀鋅電池（鈕扣式電池）的兩個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成，電解質(zhì)為KOH溶液，總反應為：Ag2O＋Zn＝2Ag＋ZnO

，下列判斷正確的是（

）A、鋅為正極，Ag2O為負極B、鋅為負極：Zn＋2OH－－2e-

＝ZnO＋H2O；

Ag2O為正極：Ag2O＋H2O＋2e-

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

＝ZnO正極：Ag2O＋H2O＋2e-

＝2Ag＋2OH－負極：Zn＋

OH－－2e-

＝ZnO

負極：Zn＋2OH－－2e-

＝ZnO＋H2O

負極：Zn＋2OH－－2e-

＝ZnO19

例.a今有2H2+O2=2H2O反應,KOH為電解質(zhì)溶液構成燃料電池,則負極應通入___氣,正極通入___氣,電極反應為:負極_______________

正極_____________b如把KOH改為H2SO4作導電物質(zhì)則電極反應:負極____________正極____________a和b的電池液不同,反應進行后溶液的PH值各有何變化_________________c.如把H2改C2H4,

KOH作導電物質(zhì)則電極反應為:負極_______________

正極____________

總反應式______________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極相連陰極陽極一.電解原理ee發(fā)生還原反應得電子陽離子移向失電子發(fā)生氧化反應陰離子移向21

電流通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極上發(fā)生氧化還原反應的過程叫電解。借助電流引起氧化還原反應的裝置即把電能轉化為化學能的裝置叫電解池。2.電解:電解池223、原電池和電解池的比較實質(zhì)裝置名稱能量轉化電極名稱裝置差異電子流向電極反應原電池電解池負極：電子流出正極：電子流進陰極：與電源負極相連陽極：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：得電子還原反應負極：失電子氧化反應陰極：失電子氧化反應陽極：得電子還原反應電源負極

陰極電源正極陽極負極正極化學能電能電能化學能負極判斷方法：1、較活潑的金屬2、電子流出3、發(fā)生氧化反應陽極判斷方法：1、連電源正極2、發(fā)生氧化反應3、陰離子移向232、離子放電順序（1）陰極：得電子，還原反應，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K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+Pb2+H+Cu2+Hg2+Ag+（2）陽極失電子，氧化反應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—。當用惰性電極電解時，只有Y軸和I、Ⅳ象限離子有機會放電。24以石墨為電極電解下列物質(zhì)的水溶液，寫出有關電極反應式和電解總反應式。①Na2SO4②NaOH③H2SO4④HCl⑤CuCl2⑥NaCl

⑦CuSO4練習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)，按下列要求進行電解，用電解質(zhì)的化學式填空（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、強堿溶液及活潑金屬的含氧酸鹽，實質(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，當電路中通過0.04mol電子時，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，在電場的作用下，

向陰極移動，

向陽極移動。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，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反應生成NaClO影響

NaOH的產(chǎn)量。31例.(2008江蘇13)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1:1D32（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，其電極反應式：

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O2。下列對該燃料電池說法不正確的是

A

在熔融電解質(zhì)中，O2由負極移向正極B

電池的總反應是：2C4H10＋13O2

8CO2＋10H2O

C

通入空氣的一極是正極，電極反應為O2＋4e＝2O2D

通入丁烷的一極是負極，