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1、电化学、胶体【本讲教育信息】一. 教学内容：电化学、胶体二. 教学要求：1. 原电池原理及其应用（电化学腐蚀、化学电源等）2. 电解池原理及有关电解池的计算。3. 胶体的重要性质及应用。三. 教学重点：1. 原电池、电解池的电极名称及电极反应式。2. 对几种新型电极的电极反应的认识。3. 有关电解池的计算。四. 知识分析：1. 原电池的形成条件（1）活泼性不同的导电材料：a. 在金属金属构成的原电池中，相对活泼的金属作负极，被氧化，生成金属阳离子；相对不活泼的金属作正极，溶液中的阳离子被还原（一般被还原为单质）。如电极反应：负极：正极：b. 在金属非金属构成的原电池中，非金属电极（如石墨），一
2、般只起导电作用，故作正极，金属电极作负极，如电极反应：负极：正极：c. 在金属金属氧化物构成的原电池中，金属氧化物中的金属元素已是最高（或较高）价态，难被氧化，故作正极，并直接参与还原反应，金属电极作为负极，如（银锌钮扣电池）：负极：正极：d. 用两个惰性电极作为载体的燃料电池，通有还原性气体的电极作为负极，通有氧化性气体的电极作为正极。如氢氧燃料电池。其电极为可吸附气体的惰性电极，如铂电极，活性炭等，两极分别通入和，以的溶液为电解质溶液：负极：正极：总反应：（2）电极须插入电解质溶液中。（3）电极须用导线连接形成闭合电路。2. 胶体有关知识分散系浊液胶体3. 电解池的构成条件（1）加直流电源
3、相连的两个电极：阴极：接电源负极发生还原反应。阳极：接电源正极发生氧化反应。（2）电解质溶液或熔融离子化合物。（3）形成闭合回路。4. 电解池的电极反应：（1）阴极：阳离子在阴极发生还原反应。顺序为：（2）阳极：a. 阳极为惰性材料（如铂、碳等），阳极上发生氧化反应的是溶液中的阴离子。顺序为：含氧酸根离子b. 阴极非惰性材料，则发生氧化反应的是电极本身。【典型例题】例1 铅蓄电池的正极材料为，负极材料为海绵状的金属铅，用一定浓度的硫酸作为电解质溶液，请写出电极反应式 。实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制氯气。今若制得，这时电池内消耗的的物质的量至少是 。解析：第一问：在书写较为复杂的电极反
4、应时，首先判断哪是正极，哪是负极，然后判断发生氧化还原的价态以及生成物质的形态，注意电极或通入的气体与电解质溶液之间发生的反应；最后将每个电极反应配平，较难配平时，酸性溶液常用和配平，即参加反应生成或参加反应生成，碱性溶液常用和配平，即参加反应生成或参加反应生成。负极：正极：总反应：第2问：由知，生成时，电路中转移电子，根据总反应，每当电路中通过电子，消耗，因此生成时，消耗。误区：忽视总反应，只看正极反应或负极反应，认为每转移电子时，消耗，因此得。点评：在电化学的简单计算中，要注意下列问题：（1）熟悉常见的电极反应：阳极：，阴极：，（2）根据阴、阳两极得失电子总数相等，导出各电极上析出物质的物
5、质的量的关系：。（3）长时间通电（用惰性电极）后，电解质溶液酸碱性变化的判断：a. 若只放，破坏水的电离平衡，增大。b. 若只放，破坏水的电离平衡，减小。c. 电解含氧酸、强碱、含氧酸的碱金属盐溶液，实质是电解水，电解质溶液浓度增大，其中：电解含氧酸稀溶液，增大，减小；电解强碱溶液，增大，增大；电解含氧酸的碱金属盐溶液，不变。例2 胶体的说法不正确的是（ ）A. 溶胶与硅酸溶胶混合将产生凝聚现象。B. 胶体粒子在电场影响下将向阳极运动。C. 胶体粒子不停地作布朗运动。D. 光线通过溶胶时会发生丁达尔现象。解析：A不可选。因为胶粒带正电荷，而硅酸胶粒带负电荷。B可选。阳极吸引阴离子，而胶粒带正电
6、，所以它会向阴极运动。C、D不可选。胶体的性质叙述正确。答案：B点评：本题主要考查了胶体的性质及胶粒的带电性。常见胶粒的带电性如下：常见带正电荷胶粒常见带负电荷胶粒金属氢氧化物金属氧化物非金属氧化物金属硫化物形成时，过量，就吸附，带正电荷；过量，就吸附，带负电荷。例3 将两个铂电极插入溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重（设电解时该电极无氧气析出，且不考虑水解和溶液体积变化）。此时溶液中氢离子浓度约为（ ）A. B. C. D. 解析：电解，阴极吸引阳离子，在阴极上发生反应：；阳极吸引阴离子，在阳极上放电破坏了水的电离平衡产生：，根据电荷守恒得关系式： 评注：阴、阳两极中通过的电子数目
7、相等，溶液中正、负电荷守恒。若只是某些阴（或阳）离子减少了，则会另外产生带等量电荷的其它阴（或阳）离子递补进来，保障溶液的电中性。【模拟试题】一. 选择题：1. 2001年南京测试题 下列各烧杯中均盛在海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为（ ）A. B. C. D. 2. 2000年江、浙、吉高考试题 钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应是（ ）A. B. C. D. 3. 2001年广东、河南高考试题 镍镉可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：由此可知，该电池放电时的负极材料是（ ）A. B. C. D. 4. 2000年全国高考试题 下列关于实验现象的描述不正确的是（
8、 ）A. 把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B. 用铜板做电极电解溶液，阴极铜板质量增加C. 把铜片插入溶液中，在铜片表面出现一层铁D. 把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴溶液，气泡放出速率加快5. 2000年南京测试题 如图，拴上金属条的铁钉插在含有酚酞的溶液中，可以看到在贴近金属条一边的溶液出现粉红色。该金属条可能是（ ）A. 铜 B. 锡 C. 铝 D. 锌6. 1998年全国高考试题 下列关于铜电极的叙述正确的是（ ）A. 铜锌原电池中铜是正极B. 用电解法精炼粗铜时粗铜做阴极C. 在镀件上电镀铜时，可用金属铜做阳极D. 电解稀硫酸制、时铜做阳极7. 用惰性电极电解
9、下列溶液，电解一段时间后，电解液的增大了的是（ ）A. B. C. D. 8. 用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质（中括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是（ ）A. B. C. D. 9. 如图中三个电解装置中都盛有相同体积、相同物质的量浓度的溶液，通电一段时间并且通过的电量相同时，溶液物质的量浓度大小关系正确的是（ ）A. B. C. = D. = = 10. 2000年北京测试题 蓄电池放电时是起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。下式是爱迪生蓄电池分别在充电、放电时的反应：下列有关爱迪生电池的各种推断中错误的是（ ）A. 放电时铁做负极，做正极B. 充电时
10、阴极上的电极反应为：C. 放电时，电解质溶液中的阴离子是向正极方向移动D. 蓄电池的两个电极必须浸入在碱性溶液中11. 下列事实与胶体知识有关的是（ ） 用盐卤点豆腐 用明矾净水 水泥硬化 河海交界处易沉淀成沙洲 制肥皂时在高级脂肪酸钠、甘油和水形成的混合物中加入食盐析出肥皂 A. B. C. D. 全部都是12. 将淀粉与碘化钾的混合液装在半透膜袋中，浸泡于盛有蒸馏水的烧杯中，过一段时间后，取杯中液体进行以下实验，能证明半透膜有破损的是（ ） A. 加入溶液，产生黄色沉淀 B. 加入碘水，不变色C. 加入碘水，变蓝色 D. 加入氯水，变蓝色二. 填空题：13. 金属腐蚀的本质是 。金属的电化
11、学腐蚀分为 和 。钢铁发生吸氧腐蚀时，正极发生 反应，负极发生的电极反应式为 。14. 电工操作中规定，不能把铜线和铝线拧在一起连接线路，这是因为 。15. 一个完整的氧化还原反应分解式可以拆开，写成两个“半反应式”，一个是“氧化反应”式，一个是“还原反应”式。如的拆写结果是：氧化反应为：；还原反应为： （1）请据此将反应：拆写成两个“半反应式”：氧化反应 ；还原反应 。 （2）已知某一反应的半反应式为；，则总反应方程式为 。16. 在25时，用石墨电极电解，溶液，如有电子发生转移，试回答下列问题： （1）阴极发生 反应，电极反应为 。 （2）阳极发生 反应，电极反应为 。 （3）电解后得到的
12、的质量是 ，得到的体积（标准状况）是 ，溶液的是 。 （4）如用等质量的两块铜片代替石墨作电极，电解后两铜片的质量相差 ，电解液的 （填“变小”、“变大”或“不变”）17. 关于“电解溶液时的变化”问题，化学界有两种不同的观点： 观点一：“理论派”认为电解溶液后的溶液升高。 观点二：“实验派”经反复、多次、精确的实验测定，证明电解溶液时的变化如图所示： 请回答下列问题： （1）用离子方程式表示电解前溶液的处于A点位置的原因： 。 （2）“理论派”所持观点的理论依据是 。 （3）你支持哪种观点？支持 观点。理由是 。三. 计算题：18. 用惰性电极电解的水溶液，当阴极上增重时，在阳极上同时产生氧气（标准状况），从而可知的相对原子质量为多少？【试题答案】一. 选择题：题号123456789101112答案CCCCABACBDCACDC二. 填空题： 13. 金属跟周围接触到的气体或液体进行氧化还原反应而腐蚀损耗的过程；吸氧腐蚀；析氢腐蚀；还原；，。14. 在潮湿的空气中，铜与铝接触形成原电池，铝很快被腐蚀。15. （1）； （2）16. （1）还原； （2）氧化； （3）； （4）；不变17. （1） （2）随着电解的进行，减小，电解平衡向左移动，下降，增大。 （3）实验派；电解时阳极产生的和，使溶液增大，变小。三. 计算题：18. 解： （1）阴极： 阳极： 总反应：
