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1、电化学 第 1 页共 12 页第 7 讲电化学基础【考查内容】（1）了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。（2）理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。【知识回顾】第 1 课时一、原电池（一）原电池的概念： 的装置叫做原电池。（二）原电池的本质： （三）原电池的工作原理：把锌与稀硫酸的反应设计成原电池，画出其装置示意图（单液及双液） ，标注：电极、电子及离子的移动方向，书写：电极反应式及电池总反应式。例 1、(08 广东 5)用铜片、银片、Cu(NO 3)2 溶液、AgNO 3 溶液、导线和盐桥（装有琼脂-K
2、NO 3 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正极反应为：Ag +e- =Ag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A B C D例 2、(08 广东 16)LiFePO4 电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO 4+Li LiFePO4，电池的正极材料是 LiFePO4，负极材料是石墨，含 Li+导电固体为电解质。下列有关 LiFePO4 电池说法正确的是A可加入硫酸以提高电解质的导电性 B放电时电池内部 Li+向负极移动C充电过程中，电
3、池正极材料的质量减少 D放电时电池正极反应为： FePO4+Li+e-=LiFePO4（四）原电池电极反应式的书写1、负极（还原剂）失去电子发生氧化反应；正极（氧化剂）得到电子发生还原反应。2、遵循三大守恒（电子得失守恒、电荷守恒、质量守恒） ，这也是电极反应式及总反应式书写的一般顺序。电化学 第 2 页共 12 页3、注意电极产物是否与电解质溶液反应，若反应，一般要将电极反应和电极产物与电解质溶液发生的反应（往往是生成沉淀或水的离子反应）合并。例 3、 （09 海南 15）Li-SOCl 2 电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可
4、表示为：4Li+2SOCl 2 = 4LiCl +S +SO2。请回答下列问题：(1)电池的负极材料为 ，发生的电极反应为 ；(2)电池正极发生的电极反应为 ；(3)SOCl2 易挥发，实验室中常用 NaOH 溶液吸收 SOCl2，有 Na2SO3 和 NaCl 生成。 如果把少量水滴到 SOCl2 中，实验现象是 ，反应的化学方程式为 ；(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是 。（五）练习1、电池是人类生产和生活中重要的能量来源。各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。下列有关电池的叙述正确的是A锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细 B氢氧燃料电池可将热能直接转变为电能C氢氧
5、燃料电池工作时氢气在负极被氧化 D太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅2、某小组为研究电化学原理，设计如图 2 装置。下列叙述不正确的是Aa 和 b 不连接时，铁片上会有金属铜析出Ba 和 b 用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu 2 +2e-= CuC无论 a 和 b 是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色Da 和 b 分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu 2 向铜电极移动3、 （07 广东 9)科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为：AH 22OH 2e 2H 2O BO 24H 4e
6、2H 2OCH 22e 2H DO 22H 2O4e 4OH 4、据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电。其电池反应为：2CH 3OH + 3O2 + 4OH 2CO32 + 6H2O，则下列说法错误的是A放电时 CH3OH 参与反应的电极为正极B放电时负极的电极反应为：CH 3OH6e 8OH CO32 + 6H2OC放电时每消耗 1 mol CH3OH 电路中转移 6 mol 电子D充电时电解质溶液的 pH 逐渐增大5、一个化学电池的总反应方程式为：Zn+Cu 2+ = Zn2+
7、Cu，该化学电池的组成可能为电化学 第 3 页共 12 页A B C D正极 Cu Cu Zn Fe负极 Zn Zn Cu Zn电解质溶液 H2SO4 CuSO4 ZnCl2 CuCl26、实验室由铁与稀硫酸反应制取氢气时，分别加入下列物质，试分析生成氢气的速率如何变化？滴入几滴硫酸铜溶液 氯化钠溶液 氯化钠固体 碳粉 铜粉醋酸钠固体 加入少量浓硫酸 改用浓硫酸 加入硝酸钠固体（1）加快的有 ， （2）减慢的有 ，（3）发生其它反应而不产生H 2的有 ， （4）无影响的有 。7、碱性锌锰干电池的总反应式： Zn+2MnO2 + 2H2O =2MnOOH +Zn(OH)2，则该电池的正极上发生的
8、电极反应为 2MnO2 + 2H2O + 2e = 2MnOOH + 2OH ，则正极上被还原的物质为 ，负极材料为 ，发生的电极反应方程式为 。8、依据氧化还原反应：2Ag (aq)Cu(s)Cu 2 (aq)2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题：（1）电极 X 的材料是 ；电解质溶液 Y 是 ；（2）银电极为电池的 极，发生的电极反应为 ；X 电极上发生的电极反应为 ；（3）外电路中的电子是从 电极流向 电极。盐桥中的阳离子流向 电极。9、 （1）美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源。氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转化为电能，而不经过热能中间形式。电
9、极反应产生的水，经冷凝后又可作为宇航员的饮用水，以 KOH 溶液做导电物质，发生的反应为： 2H2+O2=2H2O，则电极反应式分别为：负极 。正极 。（2）若把电解质溶液改为稀 H2SO4，则电极反应式分别为：负极 。正极 。（3）如果把 H2 改为甲烷，KOH 溶液做电解质溶液，则电极反应式分别为：负极 。正极 。如果用稀硫酸做电解质溶液，则电极反应式分别为：负极 。正极 。盐桥XYACuSO4 溶液电流计Ag电化学 第 4 页共 12 页第 2 课时二、电解池（一）概念： 的装置叫做电解池。（二）本质：（三）电解池的工作原理画出实验室用惰性电极电解 CuCl2 溶液的装置图，标注：电极、
10、电子及离子的移动方向，书写：电极反应式及电池总反应式。（四）电解池中离子的放电顺序1、阴极 在阴极放电， 的氧化性越强的越先在阴极 电子，发生 反应。 得电子能力大小顺序为： 2、 阳 极 活 泼 金 属 或 在 阳 极 放 电 ， 越 活 泼 的 金 属 或 还 原 性 越 强 的 离 子 越 先 在 阳 极电 子 ， 发 生 反 应 。 当阳极为活性电极时，电极本身放电。例如：用铜作阳极时，阳极的电极反应为： 。 当阳极为惰性电极（如 C、Pt 等）时，溶液中的 放电。放电顺序为： 例 4、根据电解的原理，分析用惰性电极电解下列溶液，完成下表。典型实例电解对象电极反应式、总反应式的化学方程
11、式及总反应的离子方程式电解质溶液浓度变化溶液 pH变化NaOH(aq)H2SO4(aq)Na2SO4(aq)电化学 第 5 页共 12 页HCl(aq)CuCl2(aq)NaCl(aq)CuSO4(aq)AgNO3(aq)思考：电解水时为了增强水的导电性常常需加入氢氧化钠或硫酸，为什么？可以加食盐吗？除加入 NaOH 或 H2SO4 外，还可以加入什么物质。（五）电解的应用1、氯碱工业：电解 制 、 和 。画出实验室用惰性电极电解饱和 NaCl 溶液制取漂渍液（主要成分是 NaClO）的实验装置图。2、铜的精炼与电镀：铜的精炼:通常把 作阴极，把 作阳极，用含有 作电解质溶液。阳极反应： ；阴极反应： 思考 1：根据电解池中溶液中离子的放电顺序分析粗铜中的杂质（例如 Zn、Fe、Ag、Au 等）是如何从粗铜中分离出去的。电镀铜思考 2：设计一个装置，在自己的钥匙表面镀上一层铜。画出装置图，并分析在两极上发生的电极反应。3、电冶金 等金属，工业上用电解法冶炼。工业上用电解 的方法制取金属钠，阴极反应： 阳极反应： ，化学方程式 nts
