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电化学基础复习


第四章
【课标考纲要求】

电化学基础

复习导学案

a 极( b 极(

极,接电源 极,接电源

极) :__________________ ( 极) :__________________ (

反应) 反应)

总反应离

子方程式: (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。 一、原电池 1.定义:原电池是将 2.典例: Ⅰ.单液电池 ①电极名称、电极反应式、反应类型( “氧化”或“还原” )和总反应方程式: Zn 极( Cu 极( 极) :_____________________ ( 极) :_____________________( 反应) 反应)
Zn Cu

3.有关计算:电解完成后,若溶液的体积为1 L,整个电解过程中共转移0.1 mol e ,则溶液的pH为 电解质溶液复原,需通入氯化氢的物质的量为 4.应用:若用该装置给铁钉镀铜,则应用铜作 若用该装置精炼铜,则应用粗铜作 mol。 ,用铁钉作 ,电解质溶液应为 ,电解质溶液应为 ) 溶液; 溶液。



,若使

,用纯铜作

练习2:用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是( 转化为 的装置,其本质是 反应 A.用铜片连接电源正极,另一电极用铂片 C.用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 练习 3:下列说法不正确 的是 ( ... A 通电一段时间后,搅拌 均匀,溶液的 pH 增大 )

B.用碳棒连接电源正极,另一电极用铜片 D.用带火星的木条检验阳极产物

B 甲电极上的电极反应 为:2Cl- - 2e- == Cl2↑ 直流电源

C Pt 电极上的电极反应为: O2+2H2O+4e ==4OH
- -

D 总反应的离子方程式为: 2Fe3++Cu==Cu2++ 2Fe2+

总反应方程式: ②内外电路电流的传导方式: 外电路:电子由________极通过导线流向_______极; (填“正”或“负” ) 内电路:溶液中_______离子向正极移动,________离子向负极移动。 (填“阳”或“阴” ) Ⅱ.双液电池(又称“盐桥电池” )

稀H2SO4 (单液电池)

C

C

e C(甲)

-

eC(乙)

Fe

Pt Cu

盐桥 C

盐桥的作用:使整个装置构成___________________,代替两溶液直接接触。 (导线的作用是传递电子,沟通外电 路。而盐桥的作用则是沟通内电路。 ) 练习1:下述装置中能形成原电池的是

稀硫酸 三、新型化学电源 1.铅蓄电池(属于 负极反应: 正极反应: 总反应: NaCl 溶液 电池,填“一次”或“二次” ) 。 。

NaCl 溶液 CuCl2 溶液 FeCl3 溶液

二.电解池 1.定义:电解池是将 转化为 的装置。

(双液电池)

练习4:铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe+Ni2O3+3H2O===Fe(OH)2+2Ni(OH)2。下列有关该 电池的说法不正确的是 A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为Fe 1

2.典例:电极反应式、反应类型( “氧化”或“还原” )和总反应方程式:

B.电池放电时,负极反应为 Fe+2OH -2e ===Fe(OH)2 C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低 D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH -2e ===Ni2O3+3H2O 2.燃料电池 (1)反应原理:燃料电池以还原剂(如氢气、烃类、甲醇等)为负极反应物,发生 气、空气等)为正极反应物,发生 反应。 反应;以氧化剂(如氧
- -





C.CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H (aq)+6e 四、金属的腐蚀与防护 1.金属的腐蚀分为 2.电化学腐蚀(以钢铁的腐蚀为例) (1)析氢腐蚀: ①条件: ②电极反应:负极: 。 。 。 。 总反应: (2)吸氧腐蚀: ①条件: ②电极反应:负极: 总反应: 。 。 。 。 。 。 和





D.O2(g)+2H2O(1)+4e =4OH







更为普遍,危害更大。

(2)燃料电池的电池总反应、电极反应,可能会因不同的电解质环境而有所不同。 ①氢氧燃料电池(碱性电解质溶液)的反应方程式为: 负极反应: 。正极反应:

。正极:



②氢氧燃料电池(酸性电解质溶液)的反应方程式为: 负极反应: 。正极反应:

。正极: 。



③甲烷燃料电池酸性介质时的电池总反应: 负极反应: 。正极反应:

练习 7:如图所示,A、F 为石墨电极,B、E 为铁片电极。按要求回答下列问题: (1)打开 K2,闭合 K1,B 为__________极,A 的电极反应为_____________,最终可观察 到的现象是_________,涉及的化学反应方程式有_________________________。 (2)打开 K1,闭合 K2,E 为________极,F 极的电极反应为________________,检验 F 极产生气体的方法是_________________________________。 (3)若往U型管中滴加酚酞,进行(1)、(2)操作时,A、B、E、F电极周围能变红的是________。 (3)金属腐蚀快慢的判断:

④甲烷燃料电池碱性介质时电池总反应: 负极反应: 。正极反应:

(3)燃料电池铂电极的作用:吸附燃料气和催化燃料气的反应(加快反应速率) (4)O2 在正极放电的电极方程式写法总结: ①酸性介质:O2+4e-+4H+==2H2O


②碱性或中性介质:O2+4e-+2H2O ==4OH-

③ 固体氧化物熔融传导 O2 :O2+4e- ==2O2④熔融碳酸盐: O2+4e-+2CO2==2CO32-(O2 与 CO2 反应)


a.电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐蚀措施的腐蚀; b.同一种金属的腐蚀:强电解质>弱电解质>非电解质 3.金属的电化学防护 (1)牺牲阳极的阴极保护法:如右图,保护铁,铁作 极,锌作 极。

练习 5: 熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用 Li2CO3 和 Na2CO3 的熔融盐混和物作电解质,CO 为 负极燃气,空气与 CO2 的混和气为正极助燃气,制得在 650℃下工作的燃料电池。完成有关电极及电池方程式 负极:2CO+2CO32- —4e-== 4CO2 正极: 总反应式

(2)外加电流的阴极保护法: 外加直流电源,使被保护金属,与电源的 (3)改变金属内部结构,如制成不锈钢; 极相连。

练习 6:一种燃料电池中发生的化学反应为:在酸性溶液中甲醇与氧作用生 成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是 A.CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2eB.O2(g)+4H (aq)+4e =2H2O(1) 2
+ -

(4)在金属表面覆盖保护层,如电镀、涂油、喷漆、搪瓷、镀氧化膜(致密)

3


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