600分考點(diǎn) 700分考法（A版）2019版高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第14章 電化學(xué)課件.ppt

《600分考點(diǎn) 700分考法（A版）2019版高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第14章 電化學(xué)課件.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《600分考點(diǎn) 700分考法（A版）2019版高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第14章 電化學(xué)課件.ppt（83頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第14章 電化學(xué),考點(diǎn)37 原電池原理,考法1 原電池的判斷 考法2 原電池正、負(fù)極的判斷 考法3 原電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě) 考法4 原電池原理的應(yīng)用,能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。 兩個(gè)活動(dòng)性不同的電極(燃料電池的兩 個(gè)電極可以相同)。 形成閉合回路。,1.原電池,(1)定義 把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。,(2)原電池的形成條件,水果電池,圖甲和圖乙是銅鋅原電池裝置示意圖。,2.原電池的工作原理,【注意】無(wú)論在原電池中還是在電解池中，電子均不能通過(guò)電解質(zhì)溶液。,3.原電池工作時(shí)導(dǎo)電粒子流向,電子流向(外電路)：負(fù)極導(dǎo)線正極(電流方向與電子流向相反)。 離子流向(內(nèi)電路)：陰離子向負(fù)極移動(dòng)，陽(yáng)離子向正

2、極移動(dòng)。,例,浙江理綜201611，6分金屬(M)空氣電池(如圖)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，有望成為新能源汽車(chē)和移動(dòng)設(shè)備的電源。該類(lèi)電池放電的總反應(yīng)方程式為4MnO22nH2O===4M(OH)n。已知：電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說(shuō)法不正確的是(),例1,例,A采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面 B比較Mg、Al、Zn三種金屬-空氣電池，Al-空氣電池的理論比能量最高 CM-空氣電池放電過(guò)程的正極反應(yīng)式：424 4 D在Mg-空氣電池中，為防止負(fù)極區(qū)沉積，宜采用中性電解質(zhì)及陽(yáng)離子交換膜,例1,【解析】

3、多孔電極能夠增大電極表面積，降低極化作用，有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面，A正確；單位質(zhì)量的三種金屬單質(zhì)，Al提供的電子數(shù)最多，即Al-空氣電池的理論比能量最高，B正確；該電池中陽(yáng)離子不能透過(guò)陰離子交換膜與在正極結(jié)合，C錯(cuò)誤；為防止負(fù)極區(qū)沉積，則可采取措施降低負(fù)極區(qū)溶液中c()和c()，D正確。,C,例1,A采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面 B比較Mg、Al、Zn三種金屬-空氣電池，Al-空氣電池的理論比能量最高 CM-空氣電池放電過(guò)程的正極反應(yīng)式：424 4 D在Mg-空氣電池中，為防止負(fù)極區(qū)沉積，宜采用中性電解質(zhì)及陽(yáng)離子交換膜,2.依據(jù)原電池的形成條

4、件判斷 (1)一看電極：兩極為導(dǎo)體，且存在活動(dòng)性差異； (2)二看溶液：兩極插入溶液中； (3)三看回路：形成閉合回路或兩極直接接觸； (4)四看本質(zhì)：看能否發(fā)生氧化還原反應(yīng)。,考法1原電池的判斷,1.分析有無(wú)外接直流電源，有外接直流電源的為電解池，無(wú)外接直流電源的才可能為原電池。,例2,下列裝置中，能構(gòu)成原電池的是 。,【解】A能構(gòu)成原電池；B不能構(gòu)成原電池，因?yàn)榫凭欠请娊赓|(zhì)；C不能構(gòu)成原電池，因Fe、Cu與Na2SO4溶液不反應(yīng)；D能構(gòu)成原電池，這是兩極直接接觸的原電池；E也能構(gòu)成原電池，但若把左、右燒杯中溶質(zhì)對(duì)換，就不能構(gòu)成原電池，因氧化劑必須在正極燒杯中；F能構(gòu)成原電池，左邊為

5、正極(因氧化劑Fe3在左燒杯中)，右邊為負(fù)極(因還原劑 I - 在右燒杯中)。,A,,考法2原電池正、負(fù)極的判斷,,考法2原電池正、負(fù)極的判斷,【注意】(1)金屬的活動(dòng)性受所處環(huán)境的影響。如Mg、Al的活動(dòng)性：在中性或酸性溶液中活動(dòng)性MgAl；而在堿性溶液中，Al可以與OH反應(yīng)，而Mg不反應(yīng)，所以Mg與Al用導(dǎo)線連接后放入NaOH溶液中，Al是負(fù)極，Mg是正極。 (2)Fe、Cu相連，浸入稀HNO3中，F(xiàn)e作負(fù)極；浸在濃HNO3中，Cu作負(fù)極(Fe發(fā)生鈍化)。,,課標(biāo)理綜201611,6分Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯(cuò)誤的是() A負(fù)極反應(yīng)式為Mg-2e

6、Mg2 B正極反應(yīng)式為Ag+e Ag C電池放電時(shí)，Cl由正極向負(fù)極遷移 D負(fù)極會(huì)發(fā)生副反應(yīng) Mg2H2O Mg(OH)2H2,例3,【解析】該原電池中，Mg作負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)：Mg-2e Mg2，A正確；AgCl在正極放電，電極反應(yīng)式為AgCle AgCl，B錯(cuò)誤；Cl帶有負(fù)電荷，電池放電時(shí)在電解質(zhì)溶液中由正極向負(fù)極移動(dòng)，C正確；Mg是活潑金屬，能與水發(fā)生反應(yīng)，故負(fù)極發(fā)生的副反應(yīng)為Mg2H2O Mg(OH)2H2，D正確。,B,1.用“三步法”書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式,考法3原電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě),例4,有人設(shè)計(jì)出利用CH4和O2的反應(yīng)，用鉑作電極，在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類(lèi)似于C

7、H4在O2中燃燒的反應(yīng)，則正、負(fù)極的電極反應(yīng)式分別為_(kāi)__________________________________。,【解】CH4在鉑電極上發(fā)生類(lèi)似于CH4在O2中燃燒的反應(yīng)，即CH4CO2，生成的CO2與KOH反應(yīng)生成K2CO3，碳元素的化合價(jià)升高，失去電子，即CH4在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH410OH--8e- CO32-+7H2O；O2在正極上發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子，電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e- 4OH-。,O2+2H2O+4e- 4OH- CH410OH--8e- CO32-+7H2O,(1)書(shū)寫(xiě)步驟 步驟一：寫(xiě)出電池總反應(yīng)式，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目(n

8、e-)。 步驟二：找出正、負(fù)極，失電子的電極為負(fù)極；確定溶液的酸堿性。 步驟三：寫(xiě)電極反應(yīng)式。 負(fù)極反應(yīng)：還原劑ne- ==== 氧化產(chǎn)物 正極反應(yīng)：氧化劑ne -==== 還原產(chǎn)物,考法3原電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě),2總反應(yīng)式法書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式,考法3原電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě),2總反應(yīng)式法書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式,(2)書(shū)寫(xiě)技巧 若某電極反應(yīng)式較難寫(xiě)時(shí)，可先寫(xiě)出較易寫(xiě)的電極反應(yīng)式，然后根據(jù)得失電子守恒，用總反應(yīng)式減去較易寫(xiě)的電極反應(yīng)式，即得較難寫(xiě)的電極反應(yīng)式。,例5,CH3OCH3(二甲醚)酸性燃料電池中： 總反應(yīng)式：CH3OCH3+3O2 2CO2+3H2O 正極：3O2+12H+

9、+12e- 6H2O 負(fù)極：CH3OCH3+3H2O-12e- 2CO212H+,【注意】(1)溶液酸、堿性不同,O、H元素的存在形式不同： 水溶液中不能出現(xiàn)O2-;非水溶液中可有獨(dú)立的O2-; 酸性溶液中,不能出現(xiàn)OH-;堿性溶液中,不能出現(xiàn)H+; 中性溶液中,反應(yīng)物不能出現(xiàn)H+和OH-,但產(chǎn)物可以出現(xiàn)OH-或H+。 (2)要注意“電極產(chǎn)物與電解質(zhì)(即介質(zhì))是否反應(yīng)” “負(fù)極產(chǎn)物與正極產(chǎn)物是否反應(yīng)”。,考法3原電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě),3.利用電極反應(yīng)判斷電解質(zhì)溶液的pH變化,（1）若電極反應(yīng)消耗OH-(或H+)，則電極周?chē)娊赓|(zhì)溶液的pH減?。ɑ蛟龃螅?（2）若電極反應(yīng)生成OH-(或H+)，

10、則電極周?chē)娊赓|(zhì)溶液的pH增大（或減?。?。,（3）若總反應(yīng)的結(jié)果是消耗OH-（或H+)或生成OH -（或H+)，則電解質(zhì)溶液的pH減小（或增大）或增大（或減?。?（4）若兩極消耗等物質(zhì)的量的OH-和H+，則電解質(zhì)溶液的pH變化規(guī)律隨電解質(zhì)溶液酸堿性的不同而不同。,考法4原電池原理的應(yīng)用,1.加快氧化還原反應(yīng)的速率,一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，設(shè)計(jì)成原電池時(shí)，反應(yīng)速率會(huì)增大。,2.用于比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱,兩種金屬分別作原電池的兩極時(shí)，一般情況下作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活潑。,(1)根據(jù)一個(gè)氧化還原反應(yīng)的方程式，將其拆分為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)半反應(yīng)。 (2)根據(jù)原電池反應(yīng)特點(diǎn)，結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)，

11、選擇合適的電極材料和電解質(zhì)溶液設(shè)計(jì)原電池。,考法4原電池原理的應(yīng)用,3.設(shè)計(jì)原電池,4.用于金屬的防護(hù),使被保護(hù)的金屬制品作原電池正極而得到保護(hù)。,,浙江選考化學(xué)2017年4月17,2分銀鋅電池是一種常見(jiàn)化學(xué)電源，其反應(yīng)原理：Zn+Ag2O+H2O ==== Zn(OH)2+2Ag。其工作示意圖如下。下列說(shuō)法不正確的是（ ） A.Zn電極是負(fù)極 B.Ag2O電極發(fā)生還原反應(yīng) C.Zn電極的電極反應(yīng)式：Zn-2e-+2OH-==== Zn(OH)2 D.放電前后電解質(zhì)溶液的pH保持不變,例2,,【解析】已知電池的總反應(yīng)為Zn+Ag2O+H2O ==== Zn(OH)2+2Ag，Zn從0價(jià)變?yōu)?2

12、價(jià)，化合價(jià)升高，失去電子，故Zn電極為負(fù)極，A正確；Ag2O中Ag從+1價(jià)變?yōu)?價(jià)，化合價(jià)降低，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，B正確；在堿性條件下，Zn2+與OH-結(jié)合生成Zn(OH)2，故負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-+2OH-==== Zn(OH)2，C正確；根據(jù)總反應(yīng)可知，反應(yīng)中H2O被不斷地消耗，電解質(zhì)溶液中OH-濃度增大，所以放電后溶液的pH增大，D錯(cuò)誤。,D,例2,浙江選考化學(xué)2017年4月17,2分銀鋅電池是一種常見(jiàn)化學(xué)電源，其反應(yīng)原理：Zn+Ag2O+H2O ==== Zn(OH)2+2Ag。其工作示意圖如下。下列說(shuō)法不正確的是（ ） A.Zn電極是負(fù)極 B.Ag2O電極發(fā)生還原反應(yīng) C.

13、Zn電極的電極反應(yīng)式：Zn-2e-+2OH-==== Zn(OH)2 D.放電前后電解質(zhì)溶液的pH保持不變,,海南化學(xué)201610,4分（雙選）某電池以K2Fe和Zn為電極材料，KOH溶液為電解質(zhì)溶液。下列說(shuō)法正確的是( ) A.Zn為電池的負(fù)極 B.正極反應(yīng)式為2FeO42-+10H++6e-==== Fe2O3+5H2O C.該電池放電過(guò)程中電解質(zhì)溶液濃度不變 D.電池工作時(shí)OH-向負(fù)極遷移,例4,【解析】根據(jù)化合價(jià)升降判斷，Zn的化合價(jià)只能升高，即發(fā)生氧化反應(yīng)，故Zn為電池的負(fù)極，K2FeO4為電池的正極，A正確；KOH溶液為電解質(zhì)溶液，電極反應(yīng)中不會(huì)有大量H+參與，B錯(cuò)誤；該原電池總反

14、應(yīng)為3Zn+2K2FeO4+8H2O====2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4KOH，反應(yīng)消耗了H2O，生成了KOH，故該電池放電過(guò)程中電解質(zhì)溶液的濃度增大，C錯(cuò)誤；電池工作時(shí)OH-向負(fù)極遷移，D正確。,AD,課標(biāo)理綜201310，6分銀質(zhì)器皿日久表面會(huì)逐漸變黑，這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處理：在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑色會(huì)褪去。下列說(shuō)法正確的是() A處理過(guò)程中銀器一直保持恒重 B銀器為正極，Ag2S被還原生成單質(zhì)銀 C該過(guò)程中總反應(yīng)為2Al+3Ag2S ==== 6Ag+Al2S3 D黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為

15、白色AgCl,例5,【解析】結(jié)合題中敘述，由“電化學(xué)原理”可知Ag2S-Al-NaCl溶液形成原電池，其中一定是Ag2S作正極，發(fā)生還原反應(yīng)得到Ag，即正極反應(yīng)式為Ag2S+2e-==== 2Ag+S2-，負(fù)極反應(yīng)式為Al-3e-==== Al3+；電解質(zhì)溶液中發(fā)生反應(yīng)Al3++3H2O Al(OH)3+3H+，S2-與H+結(jié)合生成H2S，使Al3++3H2O Al(OH)3+3H+的平衡右移，最終生成Al(OH)3沉淀。,B,例5,課標(biāo)理綜201310，6分銀質(zhì)器皿日久表面會(huì)逐漸變黑，這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處理：在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中

16、，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑色會(huì)褪去。下列說(shuō)法正確的是() A處理過(guò)程中銀器一直保持恒重 B銀器為正極，Ag2S被還原生成單質(zhì)銀 C該過(guò)程中總反應(yīng)為2Al+3Ag2S ==== 6Ag+Al2S3 D黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl,考點(diǎn)38 化學(xué)電源,考法5 燃料電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě) 考法6 可充電電池的反應(yīng)規(guī)律,1.一次電池,(1)堿性鋅錳電池,堿性鋅錳電池的負(fù)極是Zn，正極是MnO2，電解質(zhì)是KOH，其電極反應(yīng)如下：,負(fù)極：Zn+2OH--2e-==== Zn(OH)2； 正極：2MnO2+2H2O+2e-==== MnOOH+2OH-； 總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O====

17、2MnOOH+Zn(OH)2。,1.一次電池,(2)銀鋅電池,銀鋅電池的負(fù)極是Zn，正極是O，電解質(zhì)是KOH，其電極反應(yīng)如下： 負(fù)極：Zn+2OH-2e ==== Zn(OH)2； 正極：Ag2O+H2O+2e ==== Ag+2OH； 總反應(yīng)：Zn+Ag2O+H2O ==== Zn(OH)2+2Ag。,鋰電池是用金屬鋰作負(fù)極，石墨作正極，電解質(zhì)溶液由四氯化鋁鋰(LiAlCl4)溶解在亞硫酰氯(SOCl2)中組成。其電極反應(yīng)如下：,(3)鋰電池,負(fù)極：8Li-8e ==== 8Li+； 正極：3SOCl2+8e ==== +2S+6Cl； 總反應(yīng)：8Li+3SOCl2 ==== 6LiCl+L

18、i2SO3+2S。,1.一次電池,2二次電池,(1)最常見(jiàn)的二次電池是鉛蓄電池，其正極覆蓋PbO2，負(fù)極覆蓋Pb，電解質(zhì)是30%H2SO4溶液。,(2)鉛蓄電池放電時(shí)的電極反應(yīng)式,負(fù)極：Pb+SO42--2e- ==== PbSO4； 正極：PbO2+4H++SO42-+2e- ==== PbSO4+2H2O； 總反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO4 ==== 2PbSO4+2H2O。,2二次電池,(3)鉛蓄電池充電時(shí)的電極反應(yīng)式,陰極：PbSO4+2e- ==== Pb+SO42-； 陽(yáng)極：PbSO4+2H2O-2e- ==== PbO2+4H++SO42-； 總反應(yīng)：2PbSO4+2H2O

19、==== Pb+PbO2+2H2SO4。,氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分為酸性和堿性?xún)煞N：,3. 燃料電池,(1)若電解質(zhì)溶液顯酸性，在電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)OH-。 (2)若電解質(zhì)溶液顯堿性，在電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)H+。,考法5燃料電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě),1.書(shū)寫(xiě)燃料電池的電極反應(yīng)式時(shí)的注意事項(xiàng),2.常見(jiàn)兩種燃料電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě),該電池將金屬鉑片插入KOH溶液中作電極，在兩極上分別通入甲烷和氧氣。,(1)甲烷-氧氣燃料電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě),負(fù)極：CH4+10OH--8e-==== CO32-+7H2O； 正極：2O2+4H2O+8e ==== 8OH-； 總反應(yīng)：CH4+2O2+2

20、KOH ==== K2CO3+3H2O。,該電池中導(dǎo)電離子是熔融的氧化物中的O2-。,2.常見(jiàn)兩種燃料電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě),(2)丁烷-氧化物燃料電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě),【注意】電解質(zhì)為堿性物質(zhì)的有機(jī)物燃料電池，負(fù)極上產(chǎn)生的CO2與OH-反應(yīng)生成電極反應(yīng)式的配平一般難度較大，但若使用電荷守恒法配平，就能使配平簡(jiǎn)化。,江蘇化學(xué)201510,2分一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是 ( ) A.反應(yīng) ,每消耗1molCH4轉(zhuǎn)移12mol電子 B.電極A上H2參與的電極反應(yīng)為 C.電池工作時(shí)， 向電極B移動(dòng) D.電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為,例6,【解析】 CH4中C為

21、-4價(jià)，反應(yīng)后生成的CO中C為+2價(jià)，反應(yīng)中只有C化合價(jià)升高，則1molCH4在反應(yīng)中轉(zhuǎn)移6mol e-，A項(xiàng)錯(cuò)誤；熔融碳酸鹽中不存在OH-，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該燃料電池中，電極B為正極，電極A為負(fù)極，電池工作時(shí)，陰離子移向負(fù)極，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在電極B上O2得到電子與CO2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為，D項(xiàng)正確。,D,原電池的電極反應(yīng)和總反應(yīng)都必須遵循原子守恒、電荷守恒和得失電子守恒。,考法6可充電電池的反應(yīng)規(guī)律,【注意】可充電電池充電時(shí)原負(fù)極必然要發(fā)生還原反應(yīng)(生成原來(lái)消耗的物質(zhì))，即作陰極，連接電源的負(fù)極；同理，原正極連接源的正極，作陽(yáng)極。簡(jiǎn)記為：負(fù)連負(fù)，正連正。,1可充電電池有充電和放電兩個(gè)過(guò)程，放電是原電池反應(yīng)，充

22、電是電解池反應(yīng)。,2放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)和充電時(shí)的陰極反應(yīng)、放電時(shí)的正極反應(yīng)和充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)互為逆反應(yīng)。,課標(biāo)理綜201711,6分全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為：16Li+xS8 ==== 8Li2Sx（2x8）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ） A.電池工作時(shí)，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6+2Li++2e- ==== 3Li2S4 B.電池工作時(shí)，外電路中流過(guò)0.02mol電子，負(fù)極材料減重0.14 g C.石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性 D.電池充電時(shí)間越長(zhǎng)，電池中的Li2S2的量越多,例7,【解析】 該電池反應(yīng)中Li由0價(jià)

23、升高為+1價(jià)，故電極b作原電池負(fù)極，則電極a作正極；在電極a中由Li2S8、Li2S6、Li2S4到Li2S2，其中S元素的價(jià)態(tài)逐漸降低，發(fā)生還原反應(yīng)，故放電過(guò)程中Li2S2的量應(yīng)逐漸增多，而充電過(guò)程中Li2S2的量會(huì)逐漸減少，D錯(cuò)誤；正極發(fā)生還原反應(yīng)可能使S元素的價(jià)態(tài)由-價(jià)降低到-價(jià)，即由Li2S6變成Li2S4 ，用Li+使電極反應(yīng)式中電荷守恒即可，A正確；每消耗1mol Li，轉(zhuǎn)移1mol e-，當(dāng)外電路中流過(guò)0.02mol電子時(shí)，負(fù)極材料質(zhì)量減少7gmol-10.02 mol=0.14g，B正確；S8為非金屬單質(zhì)，不易導(dǎo)電，其中摻有石墨烯可用于增強(qiáng)電極的導(dǎo)電性，C正確。,D,例10,課

24、標(biāo)理綜201711,6分全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應(yīng)為：16Li+xS8 ==== 8Li2Sx（2x8）。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ） A.電池工作時(shí)，正極可發(fā)生反應(yīng)：2Li2S6+2Li++2e- ==== 3Li2S4 B.電池工作時(shí)，外電路中流過(guò)0.02mol電子，負(fù)極材料減重0.14 g C.石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性 D.電池充電時(shí)間越長(zhǎng)，電池中的Li2S2的量越多,考點(diǎn)39 電解原理及其應(yīng)用,考法7 電解池陰、陽(yáng)極的判斷 考法8 電解產(chǎn)物的判斷 考法9 惰性電極的電解規(guī)律 考法10 電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě),利用電

25、化學(xué)方法在硬幣表面沉積的銅結(jié)晶,(3)電極及電極反應(yīng),1.電解池,(1)電解池： 把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。,(2)構(gòu)成條件,有與直流電源相連的兩個(gè)電極； 電解質(zhì)溶液(或熔融鹽)； 形成閉合回路。,電子：從電源負(fù)極流出后，流向電解池陰極； 從電解池的陽(yáng)極流出，流向電源的正極。 離子：陽(yáng)離子移向電解池的陰極，陰離子移向電解池的陽(yáng)極。,1.電解池,(4)電子和離子的移動(dòng)方向,【說(shuō)明】電解時(shí)，在外電路中有電子通過(guò)，而在溶液中是依靠離子定向移動(dòng)形成電流，即電子本身不通過(guò)電解質(zhì)溶液。,原理：電鍍是一種特殊的電解，用含鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液作電鍍液，用待鍍的金屬制品作陰極，鍍層金屬作陽(yáng)極。 特點(diǎn)

26、：一增(陰極)，一減(陽(yáng)極)，一不變(電鍍液的濃度)，且陰極與陽(yáng)極質(zhì)量變化相等。,2電解原理的應(yīng)用,(1)氯堿工業(yè),(2)電鍍,2電解原理的應(yīng)用,(3)電解精煉銅,電極材料：陽(yáng)極為粗銅，陰極為純銅。 電解質(zhì)溶液：含Cu2的鹽溶液。 電極反應(yīng)式,2電解原理的應(yīng)用,(3)電解精煉銅,陽(yáng)極泥的形成 在電解過(guò)程中，活動(dòng)性位于銅之后的銀、金等雜質(zhì)，難以在陽(yáng)極失去電子變成陽(yáng)離子而溶解，所以當(dāng)陽(yáng)極的銅等金屬失去電子變成陽(yáng)離子溶解之后，金、銀等以金屬單質(zhì)的形式沉積在電解槽底部，形成陽(yáng)極泥。 電解精煉必備條件 a兩極材料：含雜質(zhì)的金屬作陽(yáng)極，純金屬作陰極。 b電解質(zhì)溶液的選?。汉邢鄳?yīng)金屬離子的鹽溶液。

27、,(4)電冶金,利用電解熔融鹽的方法來(lái)冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。,2電解原理的應(yīng)用,3.電解和電離的區(qū)別與聯(lián)系,課標(biāo)理綜201611，6分三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場(chǎng)的作用下，兩膜中間的Na和SO42可通過(guò)離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。下列敘述正確的是(),例13,A通電后中間隔室的離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大 B該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品 C負(fù)極反應(yīng)為2H2O-4e-===== O2+4H+，負(fù)極區(qū)溶液pH降低 D當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子時(shí)，會(huì)

28、有0.5mol的O2生成,例13,【解析】由題意可知，正極接電源的正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，則正極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O-4e ==== O2+4H，由于生成H，正極區(qū)溶液的pH減小，中間隔室的向正極區(qū)遷移，A錯(cuò)誤。負(fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O+2e- ==== 2OH-+H2，中間隔室的Na+向負(fù)極區(qū)遷移，故負(fù)極區(qū)產(chǎn)生NaOH，正極區(qū)產(chǎn)生H2SO4，B正確。由B項(xiàng)分析可知，負(fù)極區(qū)產(chǎn)生OH，負(fù)極區(qū)溶液的pH升高，C錯(cuò)誤。正極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為2H2O-4e- ==== O2+4H，電路中通過(guò)1mol電子時(shí)，生成0.25molO2，D錯(cuò)誤。,B,考法7電解池陰、陽(yáng)極的判斷,1陽(yáng)極的判斷,2陰極的判斷,課標(biāo)理

29、綜201711,6分用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列敘述錯(cuò)誤的是（ ） A.待加工鋁質(zhì)工件為陽(yáng)極 C.陰極的電極反應(yīng)式為Al3++3e- ===== Al B.可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極 D.硫酸根離子在電解過(guò)程中向陽(yáng)極移動(dòng),例10,【解析】由信息可知，用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，則該氧化膜為氧化鋁，所以在電解過(guò)程中，鋁失電子轉(zhuǎn)化為氧化鋁，所以待加工鋁質(zhì)工件為陽(yáng)極，A正確；在電解池中，陰極的金屬電極不放電，被保護(hù)，所以可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極，B正確；在該電解池中，陰極為氫離子放電生成氫氣，電極

30、反應(yīng)式為2H++2e- ==== H2C錯(cuò)誤；在電解池中，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，所以硫酸根離子在電解過(guò)程中向陽(yáng)極移動(dòng)，D正確。,C,考法8電解產(chǎn)物的判斷,(1)如果是活性電極(除Au、Pt以外的金屬材料作電極)，電極材料失電子，生成金屬陽(yáng)離子。 (2)如果是惰性電極(Pt、Au、石墨)，要依據(jù)陰離子放電順序加以判斷。 陰離子的放電順序：,1.陽(yáng)極產(chǎn)物的判斷,,考法8電解產(chǎn)物的判斷,直接根據(jù)陽(yáng)離子放電順序進(jìn)行判斷。 陽(yáng)離子放電順序：,2.陰極產(chǎn)物的判斷,,考法9惰性電極的電解規(guī)律,考法9惰性電極的電解規(guī)律,（續(xù)表）,北京理綜201612,6分 用石墨電極完成下列電解實(shí)驗(yàn)。,例11,【解析】實(shí)驗(yàn)一可

31、以看作兩個(gè)電解池串聯(lián)，a為陰極，c為陽(yáng)極，d為陰極，b為陽(yáng)極。a、d均為陰極，溶液中的陽(yáng)離子即水中的H+放電生成H2和OH-，試紙變藍(lán)，A正確；b為陽(yáng)極，b處變紅，說(shuō)明有H生成，即水中的OH-放電生成O2和H2O，局部褪色，說(shuō)明Cl-放電生成Cl2，溶于水中生成HCl和HClO，HClO使試紙局部褪色，即b處溶液中的OH-與Cl-同時(shí)放電，B錯(cuò)誤；c處鐵作陽(yáng)極，活性電極作陽(yáng)極，優(yōu)先失電子：Fe-2e- ==== Fe2+，C正確；由實(shí)驗(yàn)一原理，可知實(shí)驗(yàn)二中形成3個(gè)電解池(1個(gè)球的兩面分別為陰、陽(yáng)兩極)，m處為陰極，相當(dāng)于電鍍銅原理，m處有銅析出。,例13,北京理綜201612,6分 用石墨電極

32、完成下列電解實(shí)驗(yàn)。,B,考法10電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě),1.兩種常用書(shū)寫(xiě)方法,(1)根據(jù)裝置書(shū)寫(xiě),根據(jù)電源正、負(fù)極確定陰、陽(yáng)兩極確定陽(yáng)極是否是活性金屬電極根據(jù)電極類(lèi)型及電解質(zhì)溶液中陰、陽(yáng)離子的放電順序?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式。 在確保陰、陽(yáng)兩極轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相同的條件下，將兩極電極反應(yīng)式合并，即得總反應(yīng)式。,找出發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的物質(zhì)兩電極名稱(chēng)和反應(yīng)物利用得失電子守恒分別寫(xiě)出兩電極反應(yīng)式。 若寫(xiě)出一電極反應(yīng)式，而另一電極反應(yīng)式不好寫(xiě)，可用總反應(yīng)式減去已寫(xiě)出的電極反應(yīng)式即得另一電極反應(yīng)式。,考法10電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě),1.兩種常用書(shū)寫(xiě)方法,(2)由氧化還原反應(yīng)方程式書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式,(1)書(shū)寫(xiě)電解池中電極反應(yīng)式

33、時(shí)，要以實(shí)際放電的離子表示，但書(shū)寫(xiě)電解池總反應(yīng)式時(shí)，弱電解質(zhì)要寫(xiě)成分子式。 (2)書(shū)寫(xiě)總反應(yīng)式時(shí)，要確保陰、陽(yáng)兩極電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，且注明條件“通電”。 (3)電解水溶液時(shí)，應(yīng)注意放電順序，位于H+、OH-之后的離子一般不參與放電。,考法10電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě),2. 三個(gè)易失分點(diǎn),課標(biāo)理綜201427題節(jié)選鉛及其化合物可用于蓄電池、耐酸設(shè)備及X-射線防護(hù)材料等?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (2)PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得，反應(yīng)的離子方程式為 ____ _ ； PbO2也可以通過(guò)石墨為電極

34、，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液電解制取。陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ，陰極上觀察到的現(xiàn)象是 ；若電解液中不加入Cu(NO3)2，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ，這樣做的主要缺點(diǎn)是 。,例12,【解析】 (1)從題給信息“生成黃綠色氣體”可確定有Cl2產(chǎn)生，再根據(jù)Cl元素化合價(jià)升高，判斷Pb元素化合價(jià)降低，從而得出反應(yīng)的化學(xué)方程式為PbO2+4HCl(濃) PbCl2+Cl2+2H2O。 (2)從題中信息知：PbO與ClO-反應(yīng)生成PbO2，由得失電子守恒可知，氯元素化合價(jià)降低，在堿性條件下，氯元素不可能以Cl2形式存在，所以只能為-1價(jià)的Cl-，從

35、而得出離子方程式為PbO+ClO-===== PbO2+Cl-；從所給信息知：陽(yáng)極Pb2+失電子，生成PbO2，再用原子守恒、電荷守恒可寫(xiě)出其電極反應(yīng)式為Pb2++2H2O-2e-===== PbO2+4H+；陰極上離子得電子的能力是Cu2+Pb2+H+(水)，所以陰極反應(yīng)式為Cu2++2e-===== Cu；若沒(méi)有Cu2+，陰極反應(yīng)式為Pb2++2e-===== Pb，Pb2+不能被充分利用。,例14,例14,課標(biāo)理綜201427題節(jié)選鉛及其化合物可用于蓄電池、耐酸設(shè)備及X-射線防護(hù)材料等?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

36、 。 (2)PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得，反應(yīng)的離子方程式為 ____ _ ；PbO2也可以通過(guò)石墨為電極，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液電解制取。陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ，陰極上觀察到的現(xiàn)象是 ；若電解液中不加入Cu(NO3)2，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ，這樣做的主要缺點(diǎn)是 。,,PbO+ClO-===== PbO2+Cl,Pb2++2H2O-2e-===== PbO2+4H+,石墨上包上銅鍍層,Pb2++2e-==== Pb,不能有效利用Pb2,考點(diǎn)40 金屬的腐蝕和防護(hù),考法11 金屬腐蝕的一般規(guī)律

37、 考法12 金屬腐蝕的防護(hù)措施,(1)化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕,金屬的腐蝕和防護(hù),金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇?yáng)離子，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。,2金屬腐蝕的類(lèi)型,1金屬腐蝕的性質(zhì),金屬的腐蝕和防護(hù),(2)吸氧腐蝕與析氫腐蝕(以鋼鐵為例分析),金屬的腐蝕和防護(hù),(3)金屬腐蝕的防護(hù),金屬腐蝕的防護(hù)可通過(guò)改變腐蝕過(guò)程本身實(shí)現(xiàn)，也可通過(guò)表面形成保護(hù)層防止金屬材料直接接觸腐蝕介質(zhì)實(shí)現(xiàn)。,,(3)對(duì)由同一正、負(fù)極構(gòu)成的原電池(如Fe-Cu原電池)： 電解質(zhì)的氧化能力越強(qiáng)，負(fù)極金屬越易被腐蝕。 電解質(zhì)中起氧化作用的離子相同時(shí)，該離子濃度越大，負(fù)極金屬腐蝕速率越快。 溶液的導(dǎo)電能力越強(qiáng)，負(fù)極金屬越易被腐蝕。,考法11 金

38、屬腐蝕的一般規(guī)律,(1)對(duì)同一電解質(zhì)溶液，金屬腐蝕速率快慢： 電解引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防護(hù)措施的腐蝕。,(2)在原電池中，電解質(zhì)溶液相同時(shí)，兩極的活潑性差別越大，負(fù)極金屬越易被腐蝕。,,考法11 金屬腐蝕的一般規(guī)律,(4)純度越高的金屬，腐蝕的速率越慢(純金屬幾乎不被腐蝕)。,(5)一般情況下不純的金屬或合金在潮濕的空氣中腐蝕的速率遠(yuǎn)大于在干燥、隔絕空氣條件下腐蝕的速率。,(6) 吸氧腐蝕是金屬腐蝕的主要形式。,浙江選考化學(xué)2016年10月17,2分在一塊表面無(wú)銹的鐵片上滴食鹽水，放置一段時(shí)間后看到鐵片上有鐵銹出現(xiàn)。鐵片腐蝕過(guò)程中發(fā)生的總反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Fe+2H2O+

39、O2 ===== 2Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2進(jìn)一步被氧氣氧化為Fe(OH)3，再在一定條件下脫水生成鐵銹，其原理如圖。下列說(shuō)法正確的是( ),例14,A.鐵片發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕 B.鐵片腐蝕最嚴(yán)重區(qū)域應(yīng)該是生銹最多的區(qū)域 C.鐵片腐蝕中負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)：2H2O+O2+4e-===== 4OH- D.鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成無(wú)數(shù)微小原電池，發(fā)生了電化學(xué)腐蝕,【解析】金屬腐蝕是金屬被氧化的過(guò)程，A項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵銹主要在正極附近生成，而鐵被腐蝕最嚴(yán)重的區(qū)域則是在負(fù)極附近，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵片腐蝕過(guò)程中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Fe-2e-===== Fe2+，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鐵片發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原

40、因是鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成無(wú)數(shù)微小原電池，D項(xiàng)正確。,D,1.改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu),(1)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法原電池原理 (2)外加電流的陰極保護(hù)法電解原理,考法12 金屬腐蝕的防護(hù)措施,如可根據(jù)不同的用途選用不同的金屬或非金屬制成合金。,2.覆蓋保護(hù)層,如可以采用噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法使金屬與介質(zhì)隔離。,3.使用電化學(xué)保護(hù)法,課標(biāo)理綜201711,6分支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽(yáng)極。下列有關(guān)表述不正確的是（ ）,例15,A.通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零 B.通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅

41、鑄鐵流向鋼管樁 C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽(yáng)極材料和傳遞電流 D.通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整,【解析】由題干可知，高硅鑄鐵為惰性輔助陽(yáng)極，與直流電源的正極相連，鋼管樁作電解池的陰極，與直流電源的負(fù)極相連，通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零，鋼管樁得到保護(hù)，A正確；通電后，外電路中電子由高硅鑄鐵經(jīng)導(dǎo)線流向正極，再由電源的負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向鋼管樁，故通電后外電路中電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁，B正確；高硅鑄鐵為惰性輔助陽(yáng)極，只起到傳遞電流的作用，不會(huì)被損耗，C錯(cuò)誤；通入的保護(hù)電流要根據(jù)海水中電解質(zhì)的濃度、溫度等環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整，從而有效保護(hù)鋼管樁，D正確。,例15,課標(biāo)理

42、綜201711,6分支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽(yáng)極。下列有關(guān)表述不正確的是（ ）,例16,A.通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零 B.通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁 C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽(yáng)極材料和傳遞電流 D.通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整,C,考點(diǎn)41 電化學(xué)綜合,考法13 電化學(xué)裝置的判斷技巧和應(yīng)用 考法14 電化學(xué)的綜合計(jì)算,原電池、電解池和電鍍池的比較,考法13電化學(xué)裝置的判斷和應(yīng)用,1電化學(xué)裝置的判斷,(1)有電源的裝置為電解池，其余的是原電池； (2)有多個(gè)電化學(xué)裝置直接

43、連接時(shí)，其中金屬活動(dòng)性相差最大的裝置作原電池，其余裝置作電解池。,(1)在原電池中負(fù)極金屬活動(dòng)性強(qiáng)于正極金屬活動(dòng)性。 (2)在電解池的陽(yáng)極上先放電的陰離子的還原性強(qiáng)于后放電的陰離子的還原性。 (3)在電解池的陰極上先放電的陽(yáng)離子的氧化性強(qiáng)于后放電的陽(yáng)離子的氧化性。,考法13電化學(xué)裝置的判斷和應(yīng)用,2根據(jù)裝置判斷金屬或陰、陽(yáng)離子的活動(dòng)性,海南化學(xué)201710,4分一種電化學(xué)制備的裝置如圖所示，圖中陶瓷在高溫時(shí)可以傳輸H+。下列敘述錯(cuò)誤的是( ),例16,【解析】根據(jù)題意可知，該電解池反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是氮?dú)夂蜌錃夥磻?yīng)生成氨氣，故氫氣為還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)，通入氫氣的Pd電極b為陽(yáng)極，A錯(cuò)誤；陰極發(fā)生還原

44、反應(yīng)，其反應(yīng)式為N2+6H++6e- 2NH3，B正確；電解池中，H+由陽(yáng)極向陰極遷移，C正確；觀察裝置圖可知，陶瓷可以傳遞氫離子，同時(shí)可以隔離N2和H2，D正確。,A,考法14電化學(xué)的綜合計(jì)算,電化學(xué)的綜合計(jì)算包括：兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算、溶液pH及物質(zhì)的量濃度的計(jì)算、元素的相對(duì)原子質(zhì)量和測(cè)定阿伏加德羅常數(shù)的計(jì)算、根據(jù)電荷量求產(chǎn)物的量、根據(jù)產(chǎn)物的量求電荷量等。通常采用下列三種方法：,1根據(jù)電子守恒法計(jì)算,用于串聯(lián)電路的陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相同電量等類(lèi)型的計(jì)算，其依據(jù)是電路上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相等。,根據(jù)得失電子守恒關(guān)系建立已知量與未知量之間的橋梁，得出計(jì)算所需的關(guān)系式。,考法14電化學(xué)的綜

45、合計(jì)算,2根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算,先寫(xiě)出電極反應(yīng)式，再寫(xiě)出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列比例式計(jì)算。,3根據(jù)關(guān)系式法,課標(biāo)理綜201526題節(jié)選酸性鋅錳干電池是一種一次電池，外殼為金屬鋅，中間是碳棒，其周?chē)怯商挤?、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等組成的糊狀填充物。該電池放電過(guò)程產(chǎn)生MnOOH?；厥仗幚碓搹U電池可得到多種化工原料。有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示溶解度/(g/100 g水)：,例17,【解析】（1）該原電池中鋅為負(fù)極，碳棒為正極，原電池的正極發(fā)生還原反應(yīng)，MnO2得電子被還原為MnOOH，電極反應(yīng)式為MnO2+H++e- ===== MnOOH，負(fù)極反應(yīng)式為 Zn-2e- Zn2+，電池總反應(yīng)的離子方程式為2MnO2Zn+2H+ ===== Zn2++2MnOOH。 （2）Q=It=n(e-)F， 則n(e-)=0.00155mol，則n(Zn)12n(e-)，m(Zn)=120.00155mol65gmol-1 =0.05 g。,【答案】 （1） MnO2+H++e-===== MnOOH 2MnO2+Zn+2H+===== Zn2++2MnOOH 注:式中Zn2+可寫(xiě)為、Zn(NH3)2Cl2等，H+可寫(xiě)為 （2）0.05,后續(xù)更加精彩,