1、第七单元(第22、23讲)电化学基本考点考点 1 原电池原电池1原电池化学能电能氧化还原(1)定义:把_转化为_的装置叫原电池。从理论上讲,可自发进行的_反应都可以设计成原电池。(2)原电池的构成:_。(3)原电池的工作原理电极、电解质、闭合回路图 271 图 272图 272 是以铜锌为电极、以硫酸为电解质构成的原电池的简易装置图(为单液原电池,为双液原电池)。(4)电极氧化还原电极:发生_反应的一极为负极,发生_反应的一极为正极。电极反应:一般为离子反应式。2化学电源干电池可充电电池(1)一次电池:也就是_,如锌锰干电池、银锌电池等。(2)二次电池:又叫_。如铅蓄电池、现在广泛使用的手机电
2、池、便携式计算机用电池等。(3)燃料电池:连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。电极本身不包含活性物质,只是催化转化元件,本身不发生氧化还原反应。如氢氧燃料电池等。除氢气外,还有一些燃料如肼、甲醇、氨、煤气等都可作燃料电池的燃料。燃料电池的能量转化率远高于普通的燃烧过程,有利于节约能源。(4)废旧电池要回收,既保护环境又节约资源。3电极及应式的书写(1)一般电极反应式的书写(普通原电池)负极材料:_,正极材料:_。(2)复杂电极反应式的书写(燃料电池)复杂电极反应式较简单一极的 电极反应式如碱性锌锰干电池 铅蓄电池PbPbO2 总反应式 正极反应:_;负极反应:_;电池酸性碱性
3、负极反应式正极反应式总反应式氢氧燃料电池总反应:_;1用铜片、银片、Cu(NO3)2 溶液、AgNO3 溶液、导线和盐桥(装有琼脂KNO3 的 U 型管)构成一个原电池,以下有关该原电池的叙述正确的是()在外电路中,电流由铜电极流向银电极实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作将铜片浸入 AgNO3 溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同ABCD解析:中电子流向错,正确,实验过程中取出盐桥即断路,此原电池的原理就是铜置换银。例CCD考点考点 2 电解原理及其应用电解原理及其应用1电解池(1)定义电流氧化还原电解:在_作用下,在阴阳两极发生_ 反应的过程。电解池:把_转化为_的装置。与电源正极相连的
4、叫_,与电源负极相连的叫_。电能化学能(2)电解原理阳极阴极图 273用惰性电极电解氯化铜溶液时,电子从电源_流出沿导线流入电解池的_,经阴、阳离子定向移动形成内电路,再在电解池的阳极产生电子经导线流入电源_。阴极(3)电解池的构成:电源、电极、_、闭合回路。(4)电极的放电顺序正极电解质H+(酸)负极(5)电解池中溶液 pH 值变化规律当用惰性电极电解电解质溶液时,由于电解质的不同,发生的反应也不同,溶液的 pH 呈现不同的变化,总结起来,基本有以下几种情况:小结:小结:无氧只放氢无氧只放氢 pH升(升(HCl、NaCl)无氢只放氧无氢只放氧 pH降(降(CuSO4、AgNO3)氢氧一起放是
5、碱氢氧一起放是碱pH升(升(NaOH),是酸),是酸pH降(降(H2SO4),是盐),是盐pH不变(不变(Na2SO4)少什么元素就加什么元素少什么元素就加什么元素2.电解原理的应用(1)氯碱工业电极反应:应用:实际工业生产过程中,还包括粗盐的精制等过程。生产设备如图 274 所示。图 274总反应:_;阳极:_;阴极:_;(2)电镀应用电解原理在某些物质表面镀上一层金属或合金的方法就是电镀。阳阴如图 275,镀层金属作_极,镀件作_极,含镀层金属的阳离子的电镀液做电解质溶液。如电镀锌时的电极反应:图 275阳极:_;阴极:_。(3)电解精炼铜以粗铜为_极,以纯铜为_极,以 CuSO4 溶液为
6、电解质溶液阳阴阴极反应:_。(4)电解冶炼钠3(双选)某同学按图 277 所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是()图 277A电解过程中,铜电极上有 H2 产生C电解一定时间后,石墨电极上有铜析出BC4(2010 年全国卷年全国卷)图图 278 是一个用铂丝作电极,电解是一个用铂丝作电极,电解稀的稀的 MgSO4 溶液的装置,电解液中加有中性红指示剂,此时溶液的装置,电解液中加有中性红指示剂,此时溶液呈红色。溶液呈红色。(指示剂的指示剂的 pH 变色范围:变色范围:6.88.0,酸色,酸色红色,碱红色,碱色色黄色黄色)图 278回答下列问题:回答下列问题:(1)下列关于电解过程中电极附近溶
7、液颜色变化的叙述正确的下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的_(填编填编号号)。A 管溶液由红变黄管溶液由红变黄 B 管溶液由红变黄管溶液由红变黄 A 管溶液不变色管溶液不变色 B 管溶液不变色管溶液不变色(2)写出写出 A 管中发生反应的反应式:管中发生反应的反应式:_ (3)写出写出 B 管中发生反应的反应式:管中发生反应的反应式:_(4)检验检验 a 管中气体的方法是管中气体的方法是_2H+2e-=H2 Mg2+2OH-=Mg(OH)24OH-+4e-=O2+2H2O用拇指按住管口,取出试管,靠近火焰,用拇指按住管口,取出试管,靠近火焰,放开拇指,有爆鸣声,管口有蓝色火焰放开
8、拇指,有爆鸣声,管口有蓝色火焰(5)检验 b 管中气体的方法是_(6)电解一段时间后,切断电源,将电解液倒入烧杯内观察到的现象是_。用拇指按住管口,取出试管,放开拇指,用拇指按住管口,取出试管,放开拇指,将带有火星的木条伸入试管内会复燃将带有火星的木条伸入试管内会复燃 溶液呈红色,白色沉淀溶解(或大部分溶解)溶液呈红色,白色沉淀溶解(或大部分溶解)析氢腐蚀吸氧腐蚀环境_负极反应_正极反应_考点考点 3 3金属腐蚀及其防护金属腐蚀及其防护1金属腐蚀化学腐蚀和电化学腐蚀(1)金属腐蚀包括_。金属直接跟氧化剂反应被腐蚀是化学腐蚀。金属发生_是电化学腐蚀。实质都是金属被氧化。原电池反应被腐蚀(2)电化
9、学腐蚀又分为_和_。以铁发生电化学腐蚀为例:析氢腐蚀吸氧腐蚀酸性中性或弱酸性2.金属防护(1)保护方法:改变金属内部结构、金属表面涂油漆、电化保护方法:改变金属内部结构、金属表面涂油漆、电化学保护法等。学保护法等。(2)电化学保护法分为牺牲阳极的阴极保护法和外加电源的电化学保护法分为牺牲阳极的阴极保护法和外加电源的阴极保护法。阴极保护法。(3)保保护原理:用更活泼的金属作负极,以被保护金属为正极护原理:用更活泼的金属作负极,以被保护金属为正极构成原电池,这样金属即得到保护。外加电源,将被保护金属构成原电池,这样金属即得到保护。外加电源,将被保护金属作阴极这样也达到保护金属的目的。作阴极这样也达
10、到保护金属的目的。(3)金属腐蚀快慢的判断方法:)金属腐蚀快慢的判断方法:电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀腐蚀对同一种金属来说,腐蚀的快慢:强电解质溶液弱电解质溶液非电解对同一种金属来说,腐蚀的快慢:强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液质溶液活泼性不同的两金属,活泼性差别越大,腐蚀越快活泼性不同的两金属,活泼性差别越大,腐蚀越快对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快5(双选)为了避免青铜器生成铜绿,以下方法正确的是()A将青铜器放在银质托盘上
11、B将青铜器保存在干燥的环境中C将青铜器保存在潮湿的空气中D在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜解析:铜比银活泼,将青铜器放在银质托盘上,形成原解析:铜比银活泼,将青铜器放在银质托盘上,形成原电池时铜作负极而被腐蚀,电池时铜作负极而被腐蚀,A 错;将其放置在潮湿的空错;将其放置在潮湿的空气中,可与空气中的水分和气中,可与空气中的水分和 CO2 等物质接触,易发生腐等物质接触,易发生腐蚀,蚀,C 错错 B 对;在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子对;在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜能隔绝铜与介质的接触,可以达到防腐作用,膜能隔绝铜与介质的接触,可以达到防腐作用,D 对。对。BD热点热点 1二次电
12、池二次电池这类电池是原电池和电解池二原理最直接的应用。注意几点:放电是原电池,充电是电解池;一般先写原电池反应,电解池的阴极反应就是原电池负极反应的逆反应,阳极反应就是原电池正极反应的逆反应;二次电池在充电时,正接线柱接外接直流电源的正极,负接线柱接负极。热点热点 2 2电化学腐蚀电化学腐蚀【典例 2】(2011 年广东广州检测)下列叙述不正确的是()A原电池是将化学能转化为电能的装置B铁船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀C1(2010 年广东理综,双选)铜锌原电池(如图 279)工作时,下列叙述正确的是()图 279C在外电路中,电子从负极流向正极D盐桥中的 K+移向 ZnSO4 溶液B
13、C解析:阳离子移向正极,C 错。答案:C池如图 2710 所示。放电时,下列说法错误的是(图 27102(2011 年广东深圳调研)离子可在琼脂中移动,某简易电)CZn、Ag、Pt 等杂质的粗铜提纯,下列叙述正确的是()3(2011 年广东广州调研,双选)利用电解法可将含有 Fe、解析:电解精炼铜,粗铜作阳极,连接电源的正极,故 A、C 错误。答案:BDBDAD5(2010 年广东湛江模拟)碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以 KOH 溶液为Zn(OH)2(s)Mn2O3(s)。下列说法正确的是()解析:这是锌锰碱性电池。锌做负极,二氧化锰是氧化剂。电池工作时,外电路中电子由负极流向正极。B6(2011 年广东佛山质检,双选)一种甲醇、氧气和强碱溶液做电解质的新型手机电池,可连续使用一个月。该电池反应确的是()放电充电BD