广东省20xx高考化学二轮复习专题19电化学原理导学案.doc
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电化学专题
【学习目标】 1、了解原电池电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
2、了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3、了解电化学的日常应用和防腐处理。
一、原电池、电解池基本原理回顾
1、单液电池:请写出右图Ⅰ、Ⅱ、III的电极反应式和总反应离子方程式。
图Ⅰ
图Ⅱ
图Ⅲ
2、双液原电池
请写出右图的电极反应式和总反应离子方程式。
二、电化学应用
(一)原电池应用:化学电源
1、可充电电池:镉镍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:
Cd+2NiOOH+2HO Cd( OH)2+2Ni ( OH)2 ,请写出在KOH电解液中放电和充电的电极反应式。
放电充电
2、燃料电池
以氢氧燃料电池为例,请写出正负极电极反应式和总反应式
酸性溶液或传导H+中性溶液或碱性溶液传导O2—
负极
正极
总反应化
学方程式
【方法归纳】书写燃料电池电极反应式的方法:
(二)电解池应用
1、氯碱工业:写出电解食盐水的阴阳极反应式和总反应化学方程式。
2、电镀和电解精炼铜:
①铁上镀铜:镀件极,镀层极(选图三字母a、
b);
电解液是;
②电解精炼铜:粗铜(含少量Zn、 Fe、 Cu、 Pt 、 Au)在
极,纯铜在极(选图三字母 a、b);
阳极泥含。
3、金属冶炼 ( M n+ + ne - = M ) :从硝酸银溶液电解得到单质银的图三
阴极反应式
(三)金属的防腐
金属的腐蚀分为:和,主要是为主。
金属防腐有哪些方法?
以铁为例,请写出铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的正负极和总反应式。
析氢腐蚀吸氧腐蚀
【课堂反馈练习】
1、请写出甲醇燃料电池在酸性和碱性溶液中反应式
酸性电解质中性或碱性电解质反应类型
负极发生反应
正极发生反应
总反应化学方程式:离子方程式:
方程式
2、[2020 ·广东卷 ]某同学组装了如图所示的电化学
装置,电极Ⅰ为Al ,其他电极均为Cu,则 ()
A.电流方向:电极Ⅳ→→电极Ⅰ
B.电极Ⅰ发生还原反应
C.电极Ⅱ逐渐溶解
D.电极Ⅲ的电极反应:Cu2++ 2e- ===Cu
【自我检测】
1、( 04 天津理综 ) 下图为氢氧燃料电池原理示意图,
按照此图的提示,下列叙述不正确的是()
A、 a 电极是负极
—-
C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电
源
D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂
全部储藏在电池内的新型发电装置
2、( 2020·福建卷)将下图所示实验装置的K
闭合,下列判断正确的是()
A. Cu电极上发生还原反应
B.电子沿 Zn→a→b→Cu 路径流动
2-
C .片刻后甲池中c(SO4)增大
D.片刻后可观察到滤纸 b 点变红色
3、( 2020 湛江一模)下列叙述错误的是
A.电镀时,待镀的金属制品作阳极
B.用惰性电极电解CuSO4溶液,溶液 pH 增大
C.氢氧燃料电池 ( 酸性电解质 ) 中,正极反应为O2+4H++4e- = 2H2O
D.镀锌铁皮比镀锡铁皮耐腐蚀
4、( 2020·海南卷)以石墨为电极,电解KI 溶液 ( 其中含有少量酚酞和淀粉) 。下列说法错误的是 ()
A.阴极附近溶液呈红色 B .阴极逸出气体
C.阳极附近溶液呈蓝色 D .溶液的 pH 变小
2-
5、( 2020·全国大纲卷)电解法处理酸性含铬废水( 主要含有Cr2O7 ) 时,以铁板作阴、阳极,处理过程中存在反应2-2++3+3++ 7H O,最后3+以 Cr(OH)
Cr O + 6Fe + 14H ===2Cr + 6Fe Cr
2 7 2
3 形式除去。下列说法不正确的是( )
-2+
A 、阳极反应为 Fe- 2e ===Fe
B .电解过程中溶液 pH 不会变化
C.过程中有 Fe(OH)3沉淀生成
2-
D .电路每转移 12 mol 电子,最多有 1 mol Cr 被还原
2O7
6、下列叙述的方法不正确的是()
A 、金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍B、用铝质铆钉铆接铁板,铁板易被腐蚀
C、钢铁在干燥空气中不易被腐蚀 D 、用牺牲锌块的方法来保护船身
7、关于金属腐蚀的叙述中,正确的是()
A、金属被腐蚀的本质是: M + nH 2O = M(OH) n+n/2H 2↑
B、马口铁(镀锡)镀层破损后被腐蚀时,首先是镀层被氧化
C、金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
D、常温下,置于空气中的金属主要发生化学腐蚀
8、( 2020 江门调研)室温下,如图 a、b、 c 均为石墨电极,按
如图所示装置进行实验,请回答下列问题·
①Zn 电极反应式为:,
乙池总反应化学方程式为
②反应一段时间后, a 极析出 6.4g Cu,此时乙池中溶液的体
积为 200 mL,则乙池溶液的pH 为_________。若要使乙池溶液恢复到起始浓度,要向溶液
中通入适量的 _____________.
9、( 2020 佛山检测)高温电解技术可将释放的CO2转化为具有工业利用价值的产品。反应
方程式为: CO2+H2O CO+H2+O2,其工作原理示意图如下:
电极 b 上放出的气体X 为,电极b连接Y为电源
的极(填正、负)。
10、( 2020·北京卷)电解 NO制备 NH4NO3,其工作原理如
右图所示。写出该电解反应的阴极和阳极的电极反应式:
11、( 2020·重庆卷)一定条件下,如图所示装置可实现有机物的电化学储氢( 忽略其他有机物)。
①导线中电子移动方向为________。 ( 用 A、D 表示 )
②生成目标产物的电极反应式为__________________。
答案
【课堂反馈练习】1、
酸性电解质中性或碱性电解质反应类型
负极
-
↑
- - 2-
发生氧化反应2CH3OH-12e +2H2O=2CO 2CH3OH-12e+16OH=2CO3
+12H+ +12HO
正极
2 -
+ 4H
+ 2 2 - 2 -
发生还原反应O + 4e =2H O O + 4e + 4H O= 4OH
总反应化学方程式: 2CHOH+3O 离子方程式: 2CHOH+3O
3 2 3 2
方程式=2CO+4H2O
- 2-
+6H2O +4OH=2CO3
2、 A
【自我检测】
1B 2A 3B 4D 5B 6B 7C
8、 Zn-2e - = Zn 2+ 2NaCl+2H2O=2NaOH+H↑ +Cl 2↑14 HCl
9、 O2 正
- -+ - + +
10、阳极: NO-3e +2H2O=NO3+4H 阴极: NO+5e +6H =NH4 +H2O
11、 A→ D +-
C H + 6H + 6e =CH
6 6 6 12
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