高中化學(xué)選修四第四章

一對(duì)一、一對(duì)二、3-8人小班越秀、海珠、荔灣三大教學(xué)點(diǎn)一、原電池H2SO4CuZn1、H2SO4CuZn2、寫(xiě)出Zn片和Cu片上發(fā)生的電極反應(yīng)和電池總反應(yīng)負(fù)極：正極：總反應(yīng)：3、圖上注明外電路中的電子流向。內(nèi)電路：陽(yáng)離子向_______極移動(dòng),陰離子向_______極移動(dòng)。4、原電池反應(yīng)本質(zhì)：反應(yīng)。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(yīng)過(guò)程中，極失電子，發(fā)生反應(yīng)，電子經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)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(yīng)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)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(dǎo)線(xiàn)連接起來(lái)，中間串一個(gè)電流表。ZnZnSO4CuSO4ZnCu用一個(gè)充有電解質(zhì)溶液的鹽橋，將ZnSO4溶液和CuSO4溶液連接起來(lái)（2）裝置②中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：a、有鹽橋時(shí)電流計(jì)指針b、鋅片逐漸c、銅片d、取出鹽橋后，電流計(jì)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(dǎo)線(xiàn)聯(lián)接起來(lái)，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(yīng)劇烈。將銅浸入b的鹽溶液里，無(wú)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(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是()AdcabB.dabcC.dbacD.badc3．在稀硫酸中放入一塊鍍層嚴(yán)重?fù)p壞的白鐵片，放出氣體的速率是A時(shí)快時(shí)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(dǎo)線(xiàn)連接置于同一稀鹽酸溶液中，并經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，下列各敘述正確的是()A.負(fù)極有Cl逸出，正極有H+逸出B.負(fù)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(xiàn)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(shí)，正極上發(fā)生的電極反應(yīng)是()A2H+＋2e－＝H2B.Fe2+＋2e－＝FeC.2H2O＋O2＋4e－＝4OH－D.Fe3+＋e－＝Fe2+7．某原電池的總反應(yīng)是Zn＋Cu2+＝Zn2+＋Cu，該原電池的正確組成是()A.B.C.D.正極ZnCuZnCu負(fù)極CuZnCuZn電解質(zhì)溶液CuCl2CuCl2ZnCl2ZnCl28．鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)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(guò)量的稀硫酸中，a中同時(shí)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(shí)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(xué)電源，可應(yīng)用于航天器上。其總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H2＋O2＝2H2O該電池的負(fù)極反應(yīng)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(gè)極片上分別通入甲烷和氧氣則形成電池，從而設(shè)計(jì)出一種燃料電池。該電池中通甲烷的鉑絲為_(kāi)_____極，發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)___________________________________________；該電池工作時(shí)（放電）的總化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________________；電池工作時(shí)溶液的pH值將（填“不變”、“變大”、“變小”）_____________。D.電池放電時(shí)，溶液酸性增強(qiáng)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(wèn)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(duì)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(yīng)Zn+Br2=ZnBr2設(shè)計(jì)成蓄電池，下列4個(gè)電極反應(yīng)：①Br2+2e－=2Br－②2Br－－2e－=Br2③Zn–2e－=Zn2+④Zn2++2e－=Zn，其中表示充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)和放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)的分別是（）A.②和③B.②和①C.③和①D.④和①9.據(jù)報(bào)道，最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿做電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，電量可達(dá)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(gè)月才充一次電。其電池反應(yīng)為：2CH3OH+3O2+4OH－2CO32－+6H2O，則下列說(shuō)法正確的是（）A.構(gòu)成該電池的正極和負(fù)極必須是兩種活性不同的金屬B.充電時(shí)有CH3OH生成的電極為陽(yáng)極C.放電時(shí)電解質(zhì)溶液的pH逐漸增大D.放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)為：CH3OH－6e－＋8OH－＝CO32－+6H2OE.充電時(shí)每生成1molCH3OH轉(zhuǎn)移12mol電子10.下列關(guān)于化學(xué)電源的敘述錯(cuò)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(fù)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(chǔ)存時(shí)間比普通鋅錳干電池高11.根據(jù)下列事實(shí)，判斷離子的氧化性順序?yàn)椋孩貯+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(yīng)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(yīng)的是（）A.白鐵（鍍Zn鐵）表面有劃損時(shí)，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(hù)膜 C.紅熱的鐵絲與水接觸表面形成藍(lán)色保護(hù)層 D.在鐵與稀H2SO4反應(yīng)時(shí)，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(yàn)探究如圖所示：與電源正極相連的電極叫極，與電源負(fù)極相連的電極叫極。給CuCl2溶液通電時(shí)現(xiàn)象：陰極上，經(jīng)檢驗(yàn)該物質(zhì)是。反應(yīng)。陽(yáng)極上，經(jīng)檢驗(yàn)該物質(zhì)是。反應(yīng)。總反應(yīng)式：。過(guò)程分析：CuCl2溶液能導(dǎo)電是因?yàn)榇嬖?，通電后這些自由移動(dòng)的離子，在電場(chǎng)作用下作移動(dòng)，根據(jù)相互吸引的原理，帶負(fù)電的氯離子向極移動(dòng)，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(yáng)極放出，帶正電的銅離子向極移動(dòng)，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(guò)溶液而在陰、陽(yáng)兩極引起的過(guò)程。所用電流一般為直流電還是交流電較好？！該過(guò)程中能轉(zhuǎn)化為能！這是一個(gè)物理過(guò)程還是一個(gè)化學(xué)過(guò)程？過(guò)程！顯然：電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程就是的過(guò)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(shí)都不能得電子，因此只能是溶液中的得電子。陽(yáng)離子氧化性越強(qiáng)就越得電子。因此陰極上氧化性強(qiáng)的離子得電子。金屬越不活潑，對(duì)應(yīng)陽(yáng)離子氧化性越，越得電子。由此根據(jù)金屬活動(dòng)順序表，分析下列離子得電子能力的強(qiáng)弱：金屬活動(dòng)順序表Ag+Cu2+H+(酸)Pb2+Fe2+Zn2+H+(水)Al3＋…電解池中陽(yáng)極上要電子，而與溶液中的都可失電子，因此陽(yáng)極上的電極反應(yīng)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(yáng)極，電解時(shí)陽(yáng)極上是失去電子。而陽(yáng)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(shí)，則是溶液中失去電子。陰離子還原性越強(qiáng)就越失去電子。根據(jù)非金屬性的強(qiáng)弱，分析下列離子失電子能力的強(qiáng)弱：S2－I－Br－Cl－OH－（水或堿）最高價(jià)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(qiáng)。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(jià)含氧酸根離子強(qiáng)：4OH－－4e－＝O2↑＋2H2O注意：放電順序這個(gè)考點(diǎn)不難，但要細(xì)心，極易出錯(cuò)。：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(yáng)極，電解時(shí)陽(yáng)極上是失去電子。（二）電極方程式的書(shū)寫(xiě)①標(biāo)出電極名稱(chēng)—陰極或陽(yáng)極②寫(xiě)出電極方程式：陽(yáng)極：；反應(yīng)類(lèi)型：反應(yīng)。陰極：；反應(yīng)類(lèi)型：反應(yīng)。陰、陽(yáng)兩極中得、失電子的總數(shù)要，每一極上都要滿(mǎn)足和守恒，總方程式可根據(jù)陰、陽(yáng)兩極的物質(zhì)變化寫(xiě)出。練習(xí)與提高1.用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解，下列說(shuō)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(shí)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(wú)色無(wú)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(fù)極CuSO4B石墨石墨負(fù)極NaOHC銀鐵正極AgNO3D銅石墨負(fù)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(shí)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(shí)間后，再加入一定質(zhì)量的另一種物質(zhì)（括號(hào)內(nèi)），溶液能與原來(lái)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(shí)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(yīng)，同屬氧化反應(yīng)或同屬還原反應(yīng)的是：（）A.原電池的正極和電解池的陽(yáng)極所發(fā)生的反應(yīng)；B.原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)；C.原電池的負(fù)極和電解池的陽(yáng)極所發(fā)生的反應(yīng)；D.原電池的負(fù)極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)；7.用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解，下列說(shuō)法正確的是（）A．電解稀硫酸溶液，實(shí)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(yáng)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(yáng)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(shuō)法中正確的是（）A．陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cu2++2e－=CuB．陰極發(fā)生的電極反應(yīng)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(fù)到原來(lái)的濃度9.將分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁的三個(gè)電解槽串聯(lián)，在一定條件下通電一段時(shí)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(yīng)方程式：陽(yáng)極：陰極：總方程式該電解池中陽(yáng)極用電極（金屬、惰性）11、電鍍：電鍍時(shí)，通常把作陰極，把作陽(yáng)極，用含有作電鍍液。12銅的精煉電解時(shí)，通常把作陰極，把作陽(yáng)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(duì)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(xué)腐蝕與防護(hù)(一)金屬的電化學(xué)腐蝕1、金屬的腐蝕是金屬與周?chē)臍怏w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(xué)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(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。如：鋼管被原油中的腐蝕，溫度越高，化學(xué)腐蝕越。電化學(xué)腐蝕：不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)。會(huì)發(fā)生反應(yīng)，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(yán)重。化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)：電化腐蝕化學(xué)腐蝕條件不純金屬或合金與接觸與直接接觸有無(wú)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(xué)腐蝕(以鋼鐵為例)（1）析氫腐蝕(酸性較強(qiáng)的溶液)負(fù)極:正極:總方程式：（2）吸氧腐蝕(中性或弱酸性溶液)負(fù)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(dòng)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(xué)腐蝕：兩電極活動(dòng)性差別越大，氧化還原反應(yīng)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(huì)保護(hù)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(huì)保護(hù)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(hù)1、覆蓋保護(hù)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(xué)保護(hù)：犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)法（較活潑金屬作極，鋼鐵作極被保護(hù)）外加電流陰極保護(hù)法（外加電流，使鋼鐵被迫成為極受保護(hù)）練習(xí)1.下列敘述不正確的是（）A.金屬的電化腐蝕比化學(xué)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(fù)極流入正極2.以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無(wú)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