专题09-电化学ppt课件

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1、2013高考化学二轮专题复习课件,专题九 电化学,【考点要求】 考点1：原电池 1原电池原理 2原电池正负极判断 3原电池的设计 4电极反应式的书写 考点2：化学电源 1一次电池 2二次电池 3燃料电池,考点3：电解池 1电解原理 2电解产物的判断 3常见的电解类型 4电解原理的运用 5电化学的计算 考点4：金属的电化学腐蚀与防护 1金属的电化学腐蚀 2金属的防护 3金属腐蚀速率的比较,考点1：原电池,1原电池原理,（1）原电池：,（2）原电池的工作原理,（3）原电池的构成条件,2原电池正负极判断,（1）根据组成原电池的两极材料判断 （2）根据原电池两极发生的变化来判断 （3）根据电极产生的现

2、象 （4）根据电流方向或电子流动方向判断 （5）根据电解质溶液内离子移动方向,考点1：原电池,3原电池的设计,4电极反应式的书写,（1）负极：Mne-Mn+ （2）正极：电解质溶液中阳离子能否与负极金属反 应，能则是阳离子得电子，不能则是氧气得电子,如：CuC，稀硫酸 FeC，氯化钠溶液,注意：ZnAl，浓硝酸原电池和MgAl，NaOH溶液原电池的正负极,考点2：化学电源,1一次电池,（1）碱性锌锰电池,负极：Zn，正极：MnO2，电解质KOH 电极反应式： 总反应：Zn2MnO22H2O2MnOOHZn(OH)2 负极：Zn2OH-2e-Zn(OH)2 正极：2MnO22H2O2e-2MnO

3、OH2OH-,（2）锌银纽扣电池,负极：Zn，正极：Ag2O，电解质KOH 总反应：ZnAg2OZnO2Ag 负极：Zn2OH-2e-ZnOH2O 正极：Ag2OH2O2e-2Ag2OH-,考点2：化学电源,2二次电池,铅蓄电池,（1）负极：Pb，正极：PbO2，电解质H2SO4(aq) （2）电极反应式 放电原电池 负极：PbSO42-2e-PbSO4 正极：PbO2SO42-4H+2e-PbSO42H2O 总反应：PbPbO22SO42-4H+ 2PbSO42H2O 充电电解池 阴极：PbSO42e-PbSO42- 阳极：PbSO42H2O2e-PbO2SO42-4H+,考点2：化学电源,

4、3燃料电池,（1）氢氧燃料电池,酸性电解质 负极：2H24e-4H+ 正极：O24H+4e-2H2O 总反应：2H2O22H2O 碱性电解质 负极：2H24OH-4e-4H2O 正极：O22H2O4e-4OH- 总反应：2H2O22H2O,考点2：化学电源,3燃料电池,（2）甲烷燃料电池,负极：CH410OH-8e-CO32-7H2O 正极：2O24H2O8e-8OH- 总反应：CH42O22OH-CO32-3H2O,（3）甲醇燃料电池,负极：2CH3OH16OH-12e-2CO32-12H2O 正极：3O26H2O12e-12OH- 总反应：2CH3OH3O24OH-2CO32-6H2O,考

5、点3：电解池,1电解原理,（1）电解池（槽）：,（2）电解池的工作原理,（3）构成条件：,（4）电极的判断,考点3：电解池,2电解产物的判断,（1）阳极产物与电极活性有关,活泼电极（Ag以前），则是金属失电子 惰性电极（Pt、C等），则是阴离子失电子： 放电顺序（还原性）：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根F-,（2）阴极产物,阳离子放电顺序（氧化性）：Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+ Pb2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+,考点3：电解池,3常见的电解类型,（1）电解水型：,（2）电解电解质型 ：,（3）放H2生碱型 ：,（4）放O2生酸型 ：,NaOH、H2SO4、

6、Na2SO4等,HCl、CuCl2等,NaCl等,CuSO4、AgNO3等,考点3：电解池,4电解原理的运用,（1）电解饱和食盐水（氯碱工业）,电极反应式、电极产物的检验,（2）电镀和电解精炼铜,考点3：电解池,4电解原理的运用,（3）电冶金,5电化学的计算,根据电子守恒法计算：,根据总反应式计算：,根据关系式计算：,4e-O22Cl22H22Cu2+4Ag+4H+4OH-2H2O,考点4：金属的电化学腐蚀与防护,（1）化学腐蚀和电化学腐蚀的比较,（2）钢铁的电化学腐蚀,析氢腐蚀酸性 负极：Fe2e-Fe2+ 正极：2H+2e-H2 总反应：Fe2H+Fe2+H2 吸氧腐蚀弱酸性或碱性（主）

7、负极：Fe2e-Fe2+ 正极：O22H2O4e-4OH- 总反应：FeO22H2OFe(OH)2 4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3 Fe(OH)3Fe2O3xH2O（铁锈）,1金属的电化学腐蚀,考点4：金属的电化学腐蚀与防护,2金属的防护,（1）直接隔离,（2）电化学防护,原电池保护法,电解池保护法,（3）改变本质,3金属腐蚀速率的比较,（1）电解腐蚀原电池腐蚀 化学腐蚀原电池防护电解防护 （2）同一种金属：强电解质弱电解质非电解质 （3）两金属活性差别越大，腐蚀越快,【例1】（09广东理科基础34）下列有关电池的说法不正 确的是（ ） A手机上用的锂离子电池属于二次电池 B铜锌

8、原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌 电极 C甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D锌锰干电池中，锌电极是负极,【例2】下列叙述中正确的是（ ） A构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属。 B由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是 负极。 C马口铁（镀锡铁）破损时与电解质溶液接触锡先被 腐蚀。 D铜锌原电池工作时，若有13克锌被溶解，电路中就 有0.4mol电子通过。,【例3】（2007海南14）依据氧化还原反应：2Ag+(aq)Cu(s) Cu2+(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

9、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。,【例4】（07年山东理综29）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。 （1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式 。 （2）若将（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。 正极反应 负极反应 。,【例5】（07年宁夏理综26） （1）将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。 锌片上发生的电极反应： ； 银片上发生的电极反应： 。 （2）若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取

10、出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47g，试计算： 产生氢气的体积(标准状况)； 通过导线的电量。（已知NA6.021023/mol，电子电荷为1.601019C）,【例6】（09年广东化学14）可用于电动汽车的铝空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（ ） A以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都 为：O22H2O4e4OH B以NaOH溶液为电解液时，负极反应为： Al3OH3eAl(OH)3 C以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液 的pH保持不变 D电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极,【例7】

11、（08年海南化学7）关于铅蓄电池的说法正确的 是（ ） A在放电时，正极发生的反应是 Pb(s) SO42-(aq) PbSO4(s) 2e- B在放电时，该电池的负极材料是铅板 C在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小 D在充电时，阳极发生的反应是 PbSO4(s)2e- Pb(s) SO42-(aq),【例8】（08年江苏化学5）镍镉(NiCd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH + 2H2O Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2。有关该电池的说法正确的是（ ） A充电时阳极反应： Ni(OH)2e- + OH

12、- NiOOH + H2O B充电过程是化学能转化为电能的过程 C放电时负极附近溶液的碱性不变 D放电时电解质溶液中的OH-向正极移动,【例9】（09年江苏化学12）以葡萄糖为燃料的微生物燃 料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确 的是（ ） A该电池能够在高温下工作 B电池的负极反应为： C6H12O66H2O24e-6CO224H C放电过程中，H+从正极区向负极区迁移 D在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标 准状况下CO2气体22.4/6L,【例10】如图所示，a、b、c、d均为石墨电极，通电进行电解。 下列说法正确的是 （ ） A乙烧杯中d的电极反应为 2Cl2e-

13、Cl2 Ba、c两极产生气体的物质的量相等 C甲、乙两烧杯中溶液的pH均保持不变电解 D乙烧杯中发生的反应为 2NaCl 2H2O 2NaOHH2+ Cl2,【例11】用惰性电极电解硫酸铜溶液，当加入0.1mol Cu(OH)2使溶液恢复原来的浓度和pH时，电极上转移电子的物质的量是（ ） A0.1mol B0.2mol C0.3mol D0.4mol,【例12】（08全国卷）电解100mL含c(H+)0.30mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04mol电子时， 理论上析出金属质量最大的是（ ） A0.10mol/LAg+ B0.02mol/L Zn2+ C0.20mol/L Cu2+D0

14、.20mol/L Pb2+,【例13】有电解装置如图。图中B装置中盛有1L 2mol/L Na2SO4溶液，A装置中盛有1L 2mol/L AgNO3溶液。通电后，Pt片上有气体生成。通电一段时间后，试回答：电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题： （1）电源x极为 极。 （2）B池中阳极电极反 应式是： 。 （3）标况时，如果在A 中共收集到0.56L气体， 则A池中的pH值为 。,【例13】（09年广东卷）出土的锡青铜（铜锡合金）文 物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的 是（ ） A.

15、锡青铜的熔点比纯铜高 B在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用 C锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 D生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不 是化学反应过程,【例14】（09年山东卷）ZnMnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。 （1）该电池的负极材料是。电池工作时，电子流向（填“正极”或“负极”）。 （2）若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是。欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的（填代号）。 a.NaOH b.Znc.Fe d.NH3H2O （3）MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为。,【例15】（09年天津理综10）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定，请回答： （1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ，在导线中电子流动方向为 （用a、b表示）。 （2）负极反应式为 。 （3）电极表面镀铂粉的原因为 。 （4）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：,2Li+H2 2LIH LiHH2O