高中化學第04章電化學基礎(chǔ)章末復(fù)習課件新人教版選修

1原電池原理2化學電源4金屬的電化學腐蝕與防護電化學基礎(chǔ)3電解原理氧化還原反應(yīng)化學能轉(zhuǎn)化為電能，自發(fā)進行電能轉(zhuǎn)化為化學能，外界能量推動知識結(jié)構(gòu)：氯堿工業(yè)、電鍍（含粗銅精煉）、電冶金、應(yīng)用應(yīng)用應(yīng)用應(yīng)用金屬防護（外加電流的陰極防護）金屬防護（犧牲陽極的陰極防護）2原電池電解池電鍍池形成條件①活潑性不同的兩電極②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路①兩電極接直流電源②兩電極插入電解質(zhì)溶液中③形成閉合回路①鍍層金屬接電源正極，作為陽極；待鍍金屬接電源負極，作為陰極②電鍍液必須含有鍍層金屬的離子電極名稱負極：較活潑金屬正極：較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬)陽極：與電源正極相連陰極：與電源負極相連名稱同電解池，但有限制條件陽極：必須是鍍層金屬陰極：鍍件(待鍍的物件)3原電池電解池電鍍池電極反應(yīng)負極：氧化反應(yīng)(負失氧)正極：還原反應(yīng)(正得還)，原電池的電極反應(yīng)較為復(fù)雜，不易總結(jié)出明顯的規(guī)律特征陽極：氧化反應(yīng)，溶液中的陰離子或金屬電極失電子(陽失氧)陰極：還原反應(yīng)，一定是溶液中的陽離子得電子(陰得還)陽極：氧化反應(yīng)，金屬電極失電子，并不斷溶解(陽失氧)陰極：還原反應(yīng)，電鍍液中的鍍層金屬陽離子得電子(陰得還)4原電池電解池電鍍池電子流向(外電路)負極→正極負極→陰極→陽極→正極同電解池電流方向(外電路)正極→負極正極→陽極→電解質(zhì)溶液→陰極→負極同電解池對比電解質(zhì)導(dǎo)電的過程實質(zhì)上就是電解過程；電解是在外電源的作用下被迫發(fā)生氧化還原的過程，把電能轉(zhuǎn)化為化學能，而在原電池中正好相反，是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)的過程，把化學能轉(zhuǎn)化為電能5二、電解規(guī)律(用惰性電極，帶*號的例外)及溶液pH的變化類型電解質(zhì)(水溶液)被電解的物質(zhì)電極產(chǎn)物溶液pH變化的原因、結(jié)果電解質(zhì)復(fù)原陽極陰極電解水型含氧酸(如H2SO4)水O2H2水減少，酸溶液的濃度增大，pH減小加H2O6類型電解質(zhì)(水溶液)被電解的物質(zhì)電極產(chǎn)物溶液pH變化的原因、結(jié)果電解質(zhì)復(fù)原陽極陰極電解水型強堿(如NaOH)水O2H2水減少，堿溶液的濃度增大，pH增大加H2O活潑金屬的含氧酸鹽(如KNO3、Na2SO4)水O2H2水減少，鹽溶液的濃度增大，pH不變或略減小(若為水解的鹽)加H2O7類型電解質(zhì)(水溶液)被電解的物質(zhì)電極產(chǎn)物溶液pH變化的因、結(jié)果電解質(zhì)復(fù)原陽極陰極電解電解質(zhì)型無氧酸(如HCl)，除HF外酸非金屬單質(zhì)(如Cl2)H2H+放電，c(H+)降低，pH增大加酸(如HCl)不活潑金屬的無氧酸鹽(如CuCl2)，除氟化物外鹽非金屬單質(zhì)(如Cl2)金屬單質(zhì)(如Cu)pH基本不變；但嚴格意義上對水解有影響。pH略為增大加鹽(如CuCl2)8類型電解質(zhì)(水溶液)被電解的物質(zhì)電極產(chǎn)物溶液pH變化的原因、結(jié)果電解質(zhì)復(fù)原陽極陰極放H2生堿型活潑金屬的無氧酸鹽(如NaCl)水和鹽非金屬單質(zhì)(如Cl2)H2H+放電，[H+]減小，[OH-]增大，pH增大加酸(如HCl)放O2生酸型不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4)水和鹽O2金屬單質(zhì)(如Cu)OH-放電，[OH-]降低，[H+]增大，pH減小加氧化物(如CuO)電鍍型*電鍍液——溶解陽極金屬析出電鍍液組成基本未變，pH不變——9三、電解池及原電池的應(yīng)用——金屬的防護2．金屬的防護方法(1)改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)；(2)覆蓋保護層；電化學保護法：外加電源的陰極保護法，犧牲陽極的陰極保護法。1．金屬腐蝕快慢的判斷電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>無外界條件的正常腐蝕>用原電池防腐蝕措施的腐蝕>用電解原理防腐?！纠}1】下列關(guān)于原電池的敘述正確的是（）A.構(gòu)成原電池的正極和負極必須是兩種不同的金屬B.原電池是將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置C.在原電池中，電子流出的一極是負極，該電極被還原D.原電池放電時，電流的方向是從負極到正極【解析】A、正極可以是導(dǎo)電的非金屬單質(zhì)，如石墨，故A錯誤；B、原電池的裝置是化學能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，故B正確；C、根據(jù)原電池的工作原理，負極失去電子，化合價升高，被氧化，故C錯誤；D、電流的方向是從正極流向負極，故D錯誤?！纠}2】原電池的電極名稱不僅與電極的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)，下列說法中不正確的是（）A．有Al、Cu、稀H2SO4組成原電池，其負極反應(yīng)式為：Al-3e-==Al3+B．Mg、Al、NaOH溶液組成原電池，其負極反應(yīng)式為：2Al＋8OH－－6e－=2AlO2－＋4H2OC．由Fe、Cu、FeCl3溶液組成原電池，其負極反應(yīng)式為：Cu-2e-==Cu2+D．由Al、Cu、濃硝酸組成原電池，其負極反應(yīng)式為：Cu-2e-==Cu2+【解析】A、鋁比銅活潑，因此鋁為負極，電極反應(yīng)式為Al－3e－=Al3＋，故A說法正確；B、Mg雖然比Al活潑，但是Mg不與NaOH反應(yīng)，因此Al為負極，即負極反應(yīng)式為2Al＋8OH－－6e－=2AlO2－＋4H2O，故B說法正確；C、鐵比銅活潑，因此鐵作負極，即負極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，故C說法錯誤；D、鋁與濃硝酸發(fā)生鈍化反應(yīng)，因此銅作負極，即負極反應(yīng)式為Cu－2e－=Cu2＋，故D說法正確。【例題3】科學家近年來研制出一種新型細菌燃料電池，利用細菌將有機酸轉(zhuǎn)化為氫氣，氫氣進入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電。該電池負極反應(yīng)為（）A．H2+2OH-==2H2O+2e- B．O2+4H++4e-==2H2OC．H2==2H++2e- D．O2+2H2O+4e-==4OH-【解析】根據(jù)燃料電池的工作原理，燃料為負極，環(huán)境是酸性，因此負極反應(yīng)式為H2－2e－=2H＋，故C正確。【例題4】某可充電的鋰離子電池以LiMn2O4為正極，嵌入鋰的碳材料為負極，含Li+導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。放電時的電池反應(yīng)為：Li+LiMn2O4==Li2Mn2O4。下列說法正確的是（

）

A．放電時，LiMn2O4發(fā)生氧化反應(yīng)

B．放電時，正極反應(yīng)為：Li++LiMn2O4+e-==Li2Mn2O4

C．充電時，LiMn2O4發(fā)生氧化反應(yīng)

D．充電時，陽極反應(yīng)為：Li++e-==Li【解析】A、根據(jù)電池反應(yīng)式，以及原電池的工作原理，LiMn2O4作正極，得到電子，化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)，故A錯誤；B、負極反應(yīng)式為Li－e－=Li＋，因此正極反應(yīng)式為Li＋＋LiMn2O4＋e－=Li2Mn2O4，故B正確；C、充電時，電池的正極接電源的正極，即充電時，電池正極反應(yīng)式為Li2Mn2O4－e－=Li＋＋LiMn2O4，被還原，故C錯誤；D、根據(jù)C選項分析，故D錯誤。【例題5】據(jù)報道，摩托羅拉公司開發(fā)的一種以甲醇為原料，以KOH為電解質(zhì)的用于手機的可充電的高效燃料電池，充一次電可持續(xù)使用一個月。（1）關(guān)于該電池的敘述正確的是（

）A放電時，正極反應(yīng)為式：O2＋4e-+4H+==2H2OB.放電時，負極反應(yīng)為式：CH3OH－6e-+8OH-==CO32-+6H2OC.充電時，原電池的負極與電源的正極相連接D.充電時，陰極反應(yīng)式為：4OH-－4e-==2H2O+O2↑（2）若以熔融的K2CO3為電解質(zhì)，正極充入CO2與O2的混合氣體。試寫出該燃料電池的電極反應(yīng)式：負極______________________，正極___________________________?！窘馕觥浚?）A、此環(huán)境為堿性，因此正極反應(yīng)式為O2＋2H2O＋4e－=4OH－，故A錯誤；B、燃料電池相當于燃燒，此環(huán)境為堿性，因此有CH3OH＋8OH－－6e－=CO32－＋6H2O，故B正確；C、充電時，電池的負極接電源的負極，故C錯誤；D、充電時，陰極的反應(yīng)式為負極反應(yīng)式的逆過程，即為CO32－＋6H2O＋6e－=CH3OH＋8OH－，故D錯誤；（2）電解質(zhì)為熔融的K2CO3，負極反應(yīng)式為CH3OH＋3CO32－－6e－=4CO2＋2H2O，正極反應(yīng)式為O2＋2CO2＋4e－=2CO32－?！纠}6】下列有關(guān)電解池的說法不正確的是（

）A.電解池是把電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置B.電解池中陰離子向陰極移動，陽離子向陽極移動C.電解池中與電源正極相連的一極是陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)D.電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程就是電解質(zhì)溶液的電解過程【解析】A、電解池裝置為電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置，故A說法正確；B、根據(jù)電解原理，陰離子向陽極移動，陽離子向陰極移動，故B說法錯誤；C、電解池中陰離子在陽極上放電，化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，故C說法正確；D、電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程就是電解質(zhì)溶液的電解過程，故D說法正確。【例題7】右圖是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極，則下列有關(guān)的判斷正確的是（

）A.a為負極，b為正極B.a為陽極，b為陰極C.電解過程中，d電極質(zhì)量增加D.電解過程中，氯離子濃度不變【解析】A、根據(jù)電流的方向，a為正極，b為負極，故A錯誤；B、電源電極為正負極，故B錯誤；C、d為陰極，電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－=Cu，d電極的質(zhì)量增加，故C正確；D、c為陽極，反應(yīng)式2Cl－－2e－=Cl2↑，溶液中Cl－的濃度降低，故D錯誤?！纠}8】課題式研究性學習是培養(yǎng)學生創(chuàng)造思維的良好方法，某研究性學習小組將下列裝置如圖連接，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極。將電源接通后，向乙中滴入酚酞試液，在F極附近顯紅色。試回答下列問題:（1）電源A極的名稱是___________。

（2）甲裝置中電解反應(yīng)的總化學方程式是_____________。（3）如果收集乙裝置中產(chǎn)生的氣體，兩種氣體的體積比是______。（4）欲用丙裝置給銅鍍銀，G應(yīng)該是__________（填“銅”或“銀”），電鍍液的主要成分是__________（填化學式）。（5）裝置丁中的現(xiàn)象是_____________________________。【解析】（1）F電極附近顯紅色，說明此極產(chǎn)生OH－，即F為陰極，即A為正極，B為負極；(2)裝置甲為電極CuSO4溶液，陰極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－=Cu，陽極反應(yīng)式為4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，因此總化學反應(yīng)方程式為：2CuSO4+2H2O

2Cu+O2↑+2H2SO4

；（3）乙裝置中總反應(yīng)式為2NaCl＋2H2O=H2↑＋Cl2↑＋2NaOH，兩種氣體的體積比為1：1；（4）鍍銀，G為陽極，根據(jù)電鍍原理，銀為陽極，即G為銀，電鍍液含有Ag＋，即為AgNO3；（5）氫氧化鐵膠粒帶有正電，丁裝置考